铝基板制作指示1

目 录1、 目的-22、 适用范围-23、 名词定义-24、 典型的IM PCB结构-25、 流程-2-36、 单面铝基板的各个流程制作指示-3-87、 双面或四层铝基板的各个流程制作指示-8-108、 T-Lam. IMPCB压板工序的图文指示-10-159。T-Lam IM PCB包装工序的图文指示-15-161、 目的为铝基板的制作提供一份明确的指示2、 适用范围Thermagons T-preg是BNI公司首选的IM PCB制作用材料,本指示是在长期开发铝基板的试验基础上修订形成,本指示适用于所有应用Thermagons T-preg材料下制作的铝基板的加工制作.3、 名词定义IM PCB-Insulated Metal PCB(金属绝缘性线路板),贯称”铝基板”;T-preg-为美国Thermagon公司的注册商标, 具备良好的电绝缘及热导性能, 为BNI首选的制作IM PCB的材料;Aluminum Base-铝板4、 典型的IM PCB结构： 单面板双面板 四层板5、基本流程5.1、单面铝基板(Cu箔厚度为4OZ及以下的HAL板)材料准备(准备T-preg, 钢板, 铜箔，以及经过酒精清洁,机械打磨过的铝板)排/压板压板后的QC检查矫平（横竖各一次）修整板边图形转移:D/F(负片线路,双面贴膜,双面曝光,显影)QC检查蚀刻褪膜QC检查第一次钻孔:CCD打靶钻板边孔第二次钻孔:钻单元内孔磨板QC检查绿油QC检查V-Cut洗板HASLQC检查磨板（啤房）分板或成型QC检查及打磨修理尺寸超标的板DI水洗电测试高压测试(选择性) FQCFQA包装TQM 5.2、单面铝基板(Cu箔厚度为5OZ及以上的HAL板)材料准备(准备T-preg, 钢板, 铜箔，以及经过酒精清洁,机械打磨过的铝板)排/压板压板后的QC检查矫平（横竖各一次）修整板边第一次图形转移:D/F(正片线路, 双面贴膜,双面曝光,显影)QC检查对铜面电镀锡褪膜第二次图形转移:D/F(无线路, 对铝面进行单面贴膜,曝光)板边贴胶纸保护蚀刻褪膜褪锡QC检查第一次钻孔:CCD打靶钻板边孔第二次钻孔:钻单元内孔磨板QC检查绿油QC检查V-Cut洗板HASLQC检查磨板（啤房）分板或成型QC检查及打磨修理尺寸超标的板DI水洗电测试高压测试(选择性) FQCFQA包装TQM5.3、双面及四层铝基板 (Cu箔厚度为4OZ及以下的HAL板)FR-4或T-preg压制的双面或四层板准备: FR4/T-preg开料钻孔（钻盲孔）磨批锋PTHPanel plateD/FQC检查蚀刻QC1黑化下工序 材料准备(准备T-preg, 钢板, 以及经过酒精清洁,机械打磨过的铝板) 排/压板压板后的QC检查矫平（横竖各一次）退黑膜铝基面贴保护膜修整板边图形转移:D/F(负片线路, 双面贴膜,双面曝光,显影)QC检查蚀刻褪膜QC检查第一次钻孔:CCD打靶钻板边孔第二次钻孔:钻单元内孔磨板QC检查绿油QC检查V-Cut洗板HASLQC检查磨板（啤房）分板或成型QC检查及打磨修理尺寸超标的板DI水洗电测试高压测试(选择性) FQCFQA包装TQM5.4、双面及四层铝基板 (Cu箔厚度为5OZ及以上的HAL板)FR-4或T-preg压制的双面或四层板的准备: FR4/T-preg开料钻孔（钻盲孔）磨批锋PTHPanel plateD/FQC检查蚀刻QC1黑化下工序 材料准备(准备T-preg, 钢板, 以及经过酒精清洁,机械打磨过的铝板)排/压板压板后的QC检查矫平（横竖各一次）退黑膜铝基面贴保护膜修整板边第一次图形转移:D/F(正片线路, 双面贴膜,双面曝光,显影)QC检查对铜面电镀锡褪膜第二次图形转移:D/F(无线路, 对铝面进行单面贴膜,曝光)板边贴胶纸保护蚀刻褪膜褪锡QC检查第一次钻孔:CCD打靶钻板边孔第二次钻孔:钻单元内孔磨板QC检查绿油QC检查V-Cut洗板HASLQC检查磨板（啤房）分板或成型QC检查及打磨修理尺寸超标的板DI水洗电测试高压测试（选择性) FQCFQA包装TQM5.5 铝基板工艺流程（沉镍金板）沉镍金（铝基）板外层蚀刻退膜退锡QC检查绿油铝面贴542聚酯保护胶纸沉Ni/Au打靶钻孔字符下工序5.6 铝基板工艺流程（厚金板）上工序外层D/F（正片且用湿膜两面丝印）图形镀镍金外层二次D/F（正片且用干膜两面贴膜）板边包红胶镀厚金（软金）褪膜外层三次D/F(贴铝面干膜) 板边包红胶外层蚀刻褪膜下工序5.7 铝面贴542聚酯保护胶纸流程：用碎布和酒精擦洗清洁铝面用干碎布擦干铝面在贴蓝胶机上上好542聚酯保护胶纸（胶纸宽比板尺寸大2”） 将边缘预大1”的胶纸折贴到另一面，以保护铝面不予曝露用刀片切除进入单元内的胶纸毛边横竖各过2次贴蓝胶机沉Ni/Au5.8 铝基板板边预留要求（PE的菲林设计）:沉镍金板单边预留0.8”（min）;其它工艺板：单边预留0.5”（min）;5.9 铝基板介质厚度与成型方式:类型测试电压（V）铜厚（T）介质厚度设计（T-preg）成型方式单面铝板V1500VDC/8mil（min）V-cut、ROU、PUN1500VDCV1900VDC10mil（min）V-cut、ROU、PUNV1900VDC12mil（min）PUN双面及多层铝板V1900VDCT2OZ10mil（min）V-cut、ROU、PUN2OZT3OZ12mil（min）V-cut、ROU、PUN3OZT4OZ14mil（min）V-cut、ROU、PUN4OZT6OZ16mil（min）V-cut、ROU、PUNV1900VDC铜厚及介质厚度设计要求同上PUN加工能力厚度:0.6-3.2mm(铝基厚2.0mm只能锣板成型) 规格: 1925(max) 1010(min) 5.10 其它要求：1) 普通FR-4 P片与铝基材压制的铝板，其铝基表面处理方式为拉丝，如果是喷锡板需先HAL后V-CUT或钻孔；2) T-Preg与铝基压制的铝板其铝基表面可以不做拉丝工艺；3）铝面有字符要求的铝板，字符工艺应在铝面磨板后分板前进行。6、单面铝基板的各个流程制作指示流 程 制 作 要 求材料准备及保存1、 铝板的型号及厚度：6061-T6或5052-H34等；常用厚度有1.6mm, 1.0mm；特殊厚度参考客户的要求;2、 可选择的T-preg(T-半固化片)的型号及厚度：（半固化片厚度是指压板后厚度）a. 1KA04FG1；4 mil（尺寸：18.424.4or 16.418.4）b. 1KA06FG1；6 mil（尺寸：18.424.4or 16.418.4）c. 1KA08FG1；8 mil（尺寸：18.424.4or 16.418.4）d. 1KA10FG1；10mil（尺寸：18.424.4or 16.418.4）e. 1KA12FG1；12mil（尺寸：18.424.4or 16.418.4）3、 标准的IM PCB大板尺寸应该设计为18” 24”,或16” 18”;4、 压板前的毛铝板标准尺寸应该为19”25”或17” 19”(比压板后的修边标准尺寸每边大1”);5、T-preg材料的保存：按照普通Prepreg的保存条件,有效期为生产日期+6个月；-领出后存放在排板房内不可以超过5天，如超过5天，需要退回冷冻仓保存； -冷冻仓温度：202；湿度60%； T-preg及铝板的预处理1、T-preg在排压板之前，需要从冷冻仓内领出，在恒温恒湿柜内抽湿至少8小时并记录；2、铝板在送往排压板前, 使用酒精及布碎清洁铝板表面的手指印,胶渍等有机污染;:双面机械磨板（关闭酸洗及微蚀）；3、常用的机械磨板;磨痕控制在1520mm(磨板后的铝板水破实验需要超过10秒)其它参数正常;或采用铝板表面拉丝（拉丝后的铝板不需再经机械磨板,只需在内层前处理机过除油、DI水洗及风干）， 4、处理后的铝板需插架烤板20分钟/105度,烤好的板要在4小时内完成到压板,否则需要重新磨板;排 板 -将铝板的粗糙面与T-preg的纤维/玻璃布面结合;-注意将T-preg玻璃布的一面朝向铝板, 撕除T-preg的保护膜时,注意先纤维面,平铺上铝面后再撕除上面的保护膜;-每个开口(Opening)最多允许放置6个如上的IM PCB;-每个开口的上面及底面需要放置8张新牛皮纸以延缓升降温。压板-新小压机单面铝板/T-preg芯板压合程序（旧小压机以拄S=992cm2计算压力，其它不变）；段数123456789压盘温度设定100100100120170170303020温度设定时间min102010101080112425压板设定压力kg/cm2610121415151084压力设定时间min101010101090112425抽真空740740740740740740关QC检查检查项目：A.外观；B.Cu箔厚度；C.T-Preg厚度；D.整体厚度；E.热冲击测试矫平/修整板边-矫平：先横竖各过一次矫平机,再进行修整板边;-按正常程序修整板边（用剪板机切板）,不允许爆板;-修整板边后,形成标准的尺寸：1824或 1618;-由于蚀刻工艺的局限性, 在以下的流程中必须根据底铜的不同厚度设计不同的流程;-以下为铜箔厚度为4OZ及以下铜厚板的流程指示;D/F图形转移菲林制作：-需要根据不同的底铜厚度，对所有线路在原装菲林基础上按WI-PE-1-1的要求进行增粗补偿。 -线路菲林设计为负片直蚀; 制作指示:-按正常参数机械打磨,水洗,烘干（关闭酸洗及微蚀）, -两面均需贴干膜; -曝光时,需要对铜面进行线路菲林曝光, 对铝面直接进行曝光; -按照” WI-ME-5-1”的规定进行显影; -干膜选用普通干膜, QC检查按正常程序检板及修理蚀刻1. 依据铜箔厚度不同，调整蚀刻速度及压力; 蚀刻时铝面朝上做板；2. 蚀刻时,非铜箔一面须用干膜盖住,以防酸/碱性物质接触铝基材发生反应而报废;褪膜在褪膜线上进行褪膜,速度为3.03.5m/min.QC检查-其余按正常程序检板及修理-以下为铜箔厚度为5OZ及以上铜厚板的流程指示;第一次D/F图形转移-菲林制作：1.需要根据不同的底铜厚度，对所有线路在原装菲林基础上按以下要求进行增粗补偿。 2.线路菲林设计为正片电锡后, 再蚀刻; -制做指示: 1. 按正常参数机械打磨,水洗,烘干（关闭酸洗及微蚀），2.两面均贴干膜; 3.曝光时,需要对铜面进行线路菲林曝光, 对铝面直接进行曝光; 4.按照” WI-ME-5-1”的规定进行显影; 5.干膜选用普通干膜, QC检查按正常程序检板及修理电镀锡1. 鉴于程序所限,必须采用手动电锡;2. 电镀锡的流程为: 上板-硫酸洗-镀锡 3. 电锡的参数为: 16ASF x 20分钟褪膜在褪膜线上进行褪膜,速度为3.03.5m/min.第二次D/F图形转移1. 不需要磨板; 2. 仅仅在铝面贴干膜; 3. 对铝面的干膜直接进行曝光;4. 不需要显影 5. 干膜选用普通干膜,板边贴胶纸保护用喷锡工序的红胶纸延板边贴紧, 然后在压蓝胶纸机上进行压紧蚀刻1. 依据铜箔厚度不同，调整蚀刻速度及压力; 2. 蚀刻时,非铜箔一面须用干膜盖住,以防碱性物质接触铝基材发生反应而报废;3. 蚀刻时，铝面朝上做板;褪膜1. 先撕除板边的胶纸;2. 再在褪膜线上进行褪膜, 速度为3.03.5m/min.褪锡在褪锡线上进行褪锡QC检查1、必须测量所有线宽符合MI要求；2、其余按正常程序检板及修理。-以下的剩余流程指示适合于任何厚度的铜箔:第一次钻孔: CCD打靶板边定位孔1. 采用CCD打靶机; 用3.175mm新钻咀打三个靶孔(为第二次钻孔准备管位孔); 2. 对于1.0mm厚的铝板,采用自动找靶心的方式; 对于1.6mm厚的铝板,采用手动找靶心的方式,在手动下,必须保持板的固定,预防打偏; 二次钻孔PE设计：-所有钻咀的预大量选取成品孔径公差范围的中值;-钻带中包括V-cut管位孔,单元内孔,以及其它啤板,丝印绿油等管位孔;操作指示:1. 叠数:1PNL/叠;2. 所有钻咀转速在原基础上降慢40%钻孔;3. 所有钻咀落速在原基础上降慢40%钻孔 ;4. 在底板与铝基材之间需要垫一块铝片钻孔; 5. 钻孔时，有Cu箔一面朝上做板且Cu箔上仍须加一块铝片钻孔; 6. 优先用酚醛垫底板钻孔,以减少披锋;7. 为改善铝板钻孔披锋，对于4.5mm及以上孔径的孔先采用3.0mm钻咀再扩钻的方式钻出.8. 铝基板钻孔要求： 8.1 为改善“螺丝孔”形状的孔边披锋： 8.1.1 3.0mm及以上的孔钻孔时需在铝基板上先垫一张木芯底板钻孔，3.0mm以下的孔及slot槽不需在铝基板上面垫木芯底板钻孔； 8.1.2 对于一款板中有3.0mm及以上的孔也有3.0mm以下的孔及slot槽，先钻3.0mm以下的孔及slot槽（即不在铝基板上垫木芯板钻孔），然后再在铝基板上面垫一张木芯底板钻3.0mm及以上的孔。 8.2 钻铝基板前先清洗collet并调校松紧度至适中再钻孔； 8.3 对于钻咀使用情况： 8.3.1 3.0mm以下的孔使用翻磨2次以下的钻咀, 每支钻咀钻孔数为1000个孔。 8.3.2 3.0mm及以上的孔使用翻磨5次以下的钻咀, 每支钻咀钻孔数为500个孔。 9. 沉头孔钻孔要求: 9.1 采用双头钻机生产(电流感应控制钻孔深度); 9.2 钻孔前更换未磨损的collet并调校松紧度适中; 9.3 钻孔时在铝基板上盖一张板厚为0.6mm-1.0mm的纤维板钻孔; 9.4 每支钻咀钻孔数为300个孔,每5个孔吹一次尘并测量钻咀长度; 9.5 钻孔时,先钻一块首板作深度及宽度测量,满足MI要求后,再作批量生产.磨板1. 在PTH磨披锋机或其他磨板机上进行磨板（关闭酸洗及微蚀）;2. 磨刷型号：320# 3. 注意为单面,仅仅需要打磨铝面;QC检查1.孔径大小； 2. 孔位； 3. 披锋状况W/F-PE的菲林制作:-在保障所有线路及图形被绿油覆盖的基础上, V-Cut线周围必须开窗单边最小12mil的空位; -按正常参数做板 -严禁返洗, 因为槽中有强碱性物质，会腐蚀铝板QC检查按正常程序检板V-Cut1. 采用SL13.9B CNC V-Cut机做板;台速：5m/min；转速：5500-6000RPM; 2. 采用3050齿大齿纯钨钢V-Cut刀；型号为“L+H；VHM”，使用寿命为3500-4500米/把。3. 采用POWEN MFG CO公司提供的冷却液且每升约V-CUT 130米。 4. 每条V-Cut线分两次V-Cut到所要求的深度:A、 对于1.0mm厚的铝基板，第一次V-Cut剩余厚度：0.7mm，第二次V-Cut剩余厚度：0.3mm B、 对于 1.6mm厚的铝基板第一次V-Cut剩余厚度：1.0mm，第二次V-Cut剩余厚度：0.3mm 6、FA检查：A、客户有指定余厚要求的按客户要求控制；B、客户无要求按“0.30.1mm”余厚要求控制。 7、冷却液流量要求：3-4滴/秒。8、有V-CUT线要经过类似槽孔的铝板，为避免披锋需先V后钻。洗板1. 按正常参数洗板但不能开酸洗（过DI水洗板机时，关闭酸洗）HASL1. 喷锡厚度最小0.1mil ;过后处理时关掉化学水洗,（CE2263） 防止碱性物质攻击铝基材QC检查正常程序检板磨板（啤房）1.PTH磨披锋或其他磨板机上进行磨板;但需要关闭酸洗; 1. 磨刷型号：320# 注意为单面,仅仅需要打磨铝面;分板或成型1. 如果为V-CUT板,必须在磨板后进行手工分板;分板时操作员必须配带棉或尼龙手套,2. 如果为啤板,建议采用五金的硬啤模啤板。QC检查及修理用卡尺检查外围(V-CUT出来的外围); 对于外形超差的单元,进行轻轻打磨,以达到客户要求的外形；DI水洗1. 如果单元尺寸(6”x6”)允许的话,建议过DI水洗板机（过DI水洗板机时，关闭酸洗）; 2. 如果单元尺寸无法过到DI水洗板机,可以不过此流程;E-TestE-test最小绝缘电阻20M,测试电压:150V, 最大导通电阻100/或按照客户的要求;Hi-pot测试1. 需用特种测试夹具来进行高压测试; 2. 测试之前,操作员需要配戴适当的绝缘防护, 必须配戴棉或尼龙手套;3. 在C/S面所有测试针都须种在PAD位上，不可以种在孔上; 4. 测试条件: 有客户要求的参照客户的要求,对于无客户要求的使用T-Preg材料压制的铝基板,按BNI要求(参照WI-QA-)来设置高压测试参数或不予高压测试;使用FR-4材料压制的铝基板,不需要做高压测试;FQC正常程序检板FQA正常程序检板包装1. 采用真空包装; 2. 板与板之间必须隔纸以防止电磁效应产生的离子迁移;TQM正常程序检板7、双面或四层铝基板的各个流程制作指示: 流 程制作要求FR-4或T-preg压制的双面或四层板照正常条件开料; 钻盲孔1.采用酚醛垫底板钻孔；2.盲孔钻孔由S/S面向C/S面钻孔； 3.其余按正常生产条件PTH按正常程序做板板电按正常程序做板内层D/F-菲林制作：1. 根据不同的底铜厚度，对所有线路在原装菲林基础上按WI-PE-1-1的要求进行增粗补偿。2. 线路菲林设计为负片直蚀; 3. 对L2等内层及钻带进行预补偿：DX=+0.38mil/inch DY=+0.5mil/inch4. 对位孔设计: 在L1-2层的盲孔钻带上设计对位孔及对位检查孔;5. 贴向铝面的内层菲林设计留意事项:-将字体缩小为一行，保持板边最少有3层的梯形阻流槽；-将板边的Clearance设计为2.0mm，以增大内层的铜区域；-将板边的梯形阻流槽延伸到板角,如右所示:-制做指示: 1. 酸洗,机械打磨,水洗,烘干等按正常参数做板,具体参考”WI-ME-5-1”; 2. 两面均贴干膜;3. 曝光时,需要对L2面进行线路菲林曝光, 对另外一面直接进行曝光; 按照” WI-ME-5-1”的规定进行显影;QC检查1、 必须测量所有线宽符合MI要求；2、 其余按正常程序做板。蚀刻1、 依据Cu箔厚度不同，调整蚀刻速度及压力； 2、 采用负片直蚀工艺。QC1检查检查项目：1、线宽、线隙测量;2、孔径检测; 3、外观黑化L1和L2层正常条件控制做板T-preg及铝板的预处理1.T-preg在排压板之前，需要从冷冻仓内领出，在恒温恒湿柜内抽湿至少8小时并记录；2. 抽湿柜要求：设定湿度60%；2. 铝板在送往排压板前, 必须进行两个处理: A.使用酒精及布碎清洁铝板表面的手指印,胶渍等有机污染; B.机械磨板:注意为双面磨板（关闭酸洗及微蚀）;5. 打磨后的铝板需插架预烤板20分钟/105度,烤好的板要在4小时内完成压板,否则需要重新磨板;排板-照以下排板结构对每块IM PCB进行排板： 钢板 Copper Foil光面向里或paco.via 纸Core 4/4OZ T-Preg AL base 保护铜箔的光面朝向铝板或paco.via 纸钢板-将铝板的粗糙面朝上,与T-preg的纤维/玻璃布面结合;-注意将T-preg玻璃布的一面朝向铝板, 撕除T-preg的保护膜时,注意先纤维面,平铺上铝面后再撕除上面的保护膜;-压制DSL的T-Lam时，将T-Preg玻璃布的一面朝向厚铜面，以保持一致性。-每个开口(Opening)最多允许放置6个如上的IM PCB; -每个开口的上面及底面需要放置8张新牛皮纸以延缓升降温黑化L1和L2层正常条件控制做板压 板-新小压机双面铝板压合程序（旧小压机以拄S=992cm2计算压力，其它不变）: 段数123456789压盘温度设定100100100120170170303020温度设定时间min102010101080112425设定压力kg/cm24881012121084设定时间min101010101090112425抽真空740740740740740740关关关QC检查检查项目：A.外观；B.Cu箔厚度；C.T-Preg厚度；D.整体厚度；E.热冲击测试矫平/修整板边-矫平：先横竖各过一次矫平机,再进行休整板边;-按正常程序修整板边（用剪板机切板）,不允许爆板;-休整板边后,形成标准的尺寸：1824或 1618;除盲孔边的流胶-在98%的工业级浓硫酸液体中浸泡5-15sec,在排板中使用了Paco-Via阻胶膜的情况不需特别除胶;-操作时注意安全,配戴适当的安全防护品;-此后的流程完全与普通单面铝基板的流程相同, 同时需要注意L1层的铜厚度引起的流程不同问题(详细见第4页至第7页的制作指示);8T-Lam IM PCB 铝基材的制作工序图文指示8.1 定义： 名称：T-Lam.IM PCB 铝基材(铝基材专指使用T-Preg压制成单面铝基板的半成品) 标准的编号及代表的意义： 1KA AL T-preg厚度(mil) 铝基类型 铝基厚度(mil) 铜箔(oz) 外形尺寸(inch)-T-preg厚度(mil)：04代表1KA04；06代表1KA06；08代表1KA08；10代表1KA10；12代表1KA12-铝基类型：5代表：5052-H34的铝材；6代表：6061-T6的铝材-铝基厚度(mil)：031代表0.8mm；040代表1.0mm；062代表1.6mm；080代表2.0mm；093代表2.4mm；-铜箔(oz)：01代表1oz; 02代表2oz; 03代表3oz;依此类推-外形尺寸(inc