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MPCB基础知识通用培训教材 MPCB工艺部 1 单面铝基板生产工艺流程 开料 贴保护膜 干膜 蚀刻 AOI 钻孔 阻焊 字符 表面处理 冲板 成形 FQC 包装 出货 高压测试 通断测试 2 铝基板生产工艺流程 开料 铝基板结构 常见厂商 景旺研发中心 贝格斯 莱尔德 东力 聚鼎 全宝 DENKA NRK 三洋等 厂内已评估合格的有贝格斯 莱尔德 东力 聚鼎 全宝 开料关键点 铝基型号 1050 1100 5052 6061 铜基型号 C1100 C1220 介质层厚度 3 4 6 8 10 12mil 铜厚 1 2 3 4OZ 3 铝基板生产工艺流程 贴保护膜 贴保护膜目的 保护铝面 防止铝基擦花 药水腐蚀铝基 保护膜性能要求 抗酸碱药水能力 耐温性良好 撕除后不残胶 保护膜型号 绿色保护膜DY 34G6 4 铝基板生产工艺流程 钻孔 钻孔目的 按工程设计要求 为多层板层间的互连 导通及成品插件 安装 钻出符合要求的孔 常用的是机械钻孔 另外高端的有激光穿孔 钻孔的细步流程介绍 进料 备钻咀 钻孔 检验 5 铝基板生产工艺流程 钻孔物料 钻咀 采用硬质合金材料制造 它是一种钨钴类合金 以碳化钨 WC 粉末为基体 以钴 CO 作为粘合剂 经加压烧结而成 具有高硬度 非常耐热 有较高的强度 适合于高速切削 但韧性差 非常脆 直径范围 0 2 6 3mm垫板 防止钻孔披锋 提高孔位精度 减少钻咀损耗 6 铝基板生产工艺流程 干膜蚀刻 干膜蚀刻定义 在处理过的铜面上 贴上一层感光性膜层 在紫外光的照射下 将菲林底片上的线路图形转移到铜面上 形成一种抗显影药水的掩护膜图形 那些未被紫外线照射的干膜 将在随后的DES线显影缸中被剥离 然后通过蚀刻 蚀刻将有掩护膜的铜选择性的保留下来 每月掩护膜的铜将被蚀刻掉 最后退膜 将蚀刻后的掩护膜去除 整张铝基板即可得到所需要的裸铜电路图形 干膜蚀刻流程 7 铝基板生产工艺流程 干膜蚀刻 干膜蚀刻 前处理 前处理的主要目的是去除铜表面的油脂 氧化层 灰尘颗粒 水分和化学物质 特别是碱性物质 保证铜表面清洁度和粗糙度 制造均匀合适的铜表面 提高干膜与铜箔的结合力 前处理工艺流程 前处理关键控制点 磨痕测试10 18mm 水磨实验时间 15SEC 8 铝基板生产工艺流程 干膜蚀刻 干膜蚀刻 贴膜 贴膜时 先从干膜上剥下聚乙烯保护膜 然后在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在覆铜箔板上 干膜中的抗蚀剂层受热后变软 流动性增加 借助于热压辊的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜 1 4表示上 下压辘 2 5表示干膜 3 6表示保护膜 贴膜三个要素 压力3 0 4 0kg cm2 自动调节 温度115 110 120 传送速度2 0 3 0m min 9 铝基板生产工艺流程 干膜蚀刻 干膜结构 聚酯薄膜 光致抗蚀剂膜及聚乙烯保护膜三部分组成 聚酯薄膜是支撑感光胶层的载体 使之涂布成膜 厚度通常为25 m左右 聚乙烯膜是复盖在感光胶层上的保护膜 防止灰尘等污物粘污干膜 避免在卷膜时 每层抗蚀剂膜之间相互粘连 10 铝基板生产工艺流程 干膜蚀刻 干膜结构 聚酯薄膜 光致抗蚀剂膜及聚乙烯保护膜三部分组成 光致抗蚀剂膜主要成分及作用 11 铝基板生产工艺流程 干膜蚀刻 干膜蚀刻 曝光 干膜在紫外光照射下 光引发剂吸收光能分解成自由基 自由基再引发光聚合单体进行聚合交联反应 形成不溶于稀溶液的体型大分子结构 曝光后需停留15min在 曝光原理 12 铝基板生产工艺流程 干膜蚀刻 曝光成像的控制项目 曝光机光源 光源所发射出的光谱应与感光材料吸收光谱相区配 目前干膜的吸收光波长为325 365nm的平行光 能量均匀性COV大于80 曝光能量控制 采用21格曝光尺做曝光显影检查 确定曝光时间 目前干膜能量控制在7 8格 菲林的质量 光密度 新菲林大于4 0 旧菲林3 5 尺寸稳定性 受温 湿度及储存时间的变化 垃圾清理 13 铝基板生产工艺流程 干膜蚀刻 干膜显像反应如下 未聚合之干膜层被Na2CO3溶液冲掉的原理 是形成钠盐而被溶解 而已感光部分则不会形成钠盐而得以保存 14 铝基板生产工艺流程 干膜蚀刻 15 铝基板生产工艺流程 干膜蚀刻 干膜蚀刻 蚀刻 目的 利用碱性蚀刻药液将显影后露出的铜蚀掉 形成线路图形 蚀刻的主要控制项目 PH 8 2 8 5 比重 1 190 1 210速度 据板厚定 温度 45 5 喷淋压力 上 1 5 3 5Kg cm2下 1 0 3 0 Kg cm2 蚀刻均匀性 COV值小于10 16 铝基板生产工艺流程 干膜蚀刻 干膜蚀刻 退膜 目的 利用强碱将保护铜面抗蚀层剥掉 露出线路图形 退膜的主要控制项目 浓度 4 Na2OH 速度 3m min 温度 50 5 喷淋压力 1 5 3 5kg cm2 17 铝基板生产工艺流程 AOI AOI目的 利用光学原理比对工程资料进行精确检查 找出缺陷点 检测的项目 焊盘缺陷 缺口 焊盘直径缩小 针孔 凹陷 线条缺陷 如短路 开路 线宽 线间距 缺口 凹陷 铜渣 针孔等 确认人员不光要对测试缺点进行确认 另外就是对一些可以直接修补的确认缺点进行修补 18 铝基板生产工艺流程 阻焊 阻焊目的 防焊 防止焊接时造成的短路 护板 防止线路被湿气 各种电解质及外来的机械力所伤害 绝缘 由于板子愈来愈小 线路间距愈来愈窄 防焊漆起到绝缘用途 阻焊工艺流程 19 铝基板生产工艺流程 阻焊 阻焊 前处理 目的 去除表面氧化物 增加板面粗糙度 加强板面油墨附着力 前处理工艺流程 前处理关键控制点 磨痕测试 10 15mm 喷砂测试 喷痕规则均匀且同一排的喷嘴两个两个必须有交汇 水膜测试 40秒金刚砂浓度 15 25 20 铝基板生产工艺流程 阻焊 阻焊 印刷 目的 在线路板通过丝网印刷的方式形成上一层厚度均匀的防焊油墨 阻焊 油墨混合 按供应商资料提供的比例把油墨和硬化剂混合 通常是一大瓶油墨和一小瓶硬化剂 并按要求添加专用稀释剂 然后进行震荡搅拌 测试混合油墨粘度 停留15分钟 以消除气泡 印刷关键点 油墨型号 油墨厚度 印刷后静置 21 铝基板生产工艺流程 阻焊 阻焊 预烤 目的 赶走油墨内的溶剂 使油墨部分硬化 不致在进行曝光时粘底片 预烤要点 22 铝基板生产工艺流程 阻焊 阻焊 曝光 目的 影像转移 让需要留在板上的油墨经过光照射后发生聚合反应 在显影时不被去除 未感光部分则被溶液溶解 曝光要点 曝光 21级光楔 尺 7 12级 曝光能量300 500mj cm2 抽真空60cmHg以上 曝光机连续工作 曝光框架温度低于25 停留 15分钟 使感光油墨聚合反应完全 23 铝基板生产工艺流程 阻焊 阻焊 显影 目的 将未发生聚合反应的油墨利用溶液去除掉 显影的主要控制项目 浓度 1 Na2CO3 速度 2m min 4 2m min 依油墨而定 温度 30 2 喷淋压力 1 5 2 5kg cm2 24 铝基板生产工艺流程 字符 阻焊字符 字符 目的 通过丝网漏印的方式 将字符油墨转移到线路板上 便于元器件的识别 安装及提供生产周期 UL标识等信息 字符要点 印刷解析度 0 10mm对位精度 0 15mm 25 铝基板生产工艺流程 阻焊 阻焊字符 烘烤 目的 让油墨之环氧树脂彻底硬化 烘烤要点 150 60分钟 羽立式烤箱 26 铝基板生产工艺流程 通断 高压测试 测试目的 并非所有制程中的板子都是好的 若未将不良板区分出来 任其流入下制程 则势必增加许多不必要的成本 通断测试 模具测试 专用型测试方式 每板对应制作一个模具是因所使用的模具仅适用一种板 不同料号的板子就不能测试 而且也不能回收使用 飞针测试 不需制做昂贵的治具 用两根探针做x y z的移动来逐一测试各线路的两端点 27 铝基板生产工艺流程 通断 高压测试 高压测试 AC高压测试 交流电高压测试 通常用于电源类产品 常规参数设定为 AC1500 2000V 1mAT 3 4 3S DC高压测试 直流电高压测试 通常用于LED照明类产品 常规参数设定为 DC600V 50uAT 2 2 2S 28 铝基板生产工艺流程 表面处理 表面处理目的 提供抗氧化 可焊性良好的沉积层 为下游贴片提供良好焊接表面 同时根据不同镀层特性提供散热 耐磨插拔 Bongding等多种功能 29 铝基板生产工艺流程 表面处理 表面处理种类 抗氧化 OSP 在电路板裸铜表面沉积形成一层平整而致密的有机覆盖层 厚度约0 2 0 6um 既可保护铜面 又可保证焊接性能 无铅喷锡 在电路板裸铜表面经热风整平形成一层较光亮而致密的无铅覆盖锡合金层 厚度约1 40um 化银 在电路板裸铜表面经化学置换反应形成一层洁白而致密的银层 厚度约0 15 0 4um 化金 在铜面上利用置换反应形成一层很薄的镍金 镍厚一般为3 5um 金层在0 05 0 1um 镀金 在线路上用过电镀方式镀上镍金 起到抗蚀刻与良好的可焊性 镍厚为2 54 5um 金层在0 025 0 1um 沉镍金 先在电路板裸铜表面反应沉积形成一层含磷7 9 的镍镀层 厚度约3 5um 再于镍表面置换一层厚度约0 05 0 15um的纯金层 30 铝基板生产工艺流程 表面处理 各种表面处理的优点 31 铝基板生产工艺流程 表面处理 各表面处理的缺点 32 铝基板生产工艺流程 成型 成型加工的分类 冲压成型 将半成品线路板通过冲压机剪切成客户所需尺寸的外形 CNC锣板成型 将半成品线路板切割成客户所需尺寸的外形 V Cut 在线路板上加工客户所需的 V形坑 便于客户安装使用线路板 33 铝基板生产工艺流程 成型 成型 冲压成形 设备 液压冲床和普通机械冲床液压冲床分为 110T 160T 200T和300T 普通机械冲床分为 20T 40T和60T 模具A 普通液压模 B 精修液压模 粗冲和精冲 C 精冲液压模 34 铝基板生产工艺流程 成型 成型 CNC锣板 PIN钉的选择PTH孔 金属化孔 定位 1 5mm NPTH孔 非金属化孔 定位 1 0mm 精度高 锣刀的范围 0 8mm 2 4mm 最小R角 0 4mm 逆时针行刀 采取右补偿 成型尺寸精度要求在 0 13以内的采取两次锣板成型 35 铝基板生产工艺流程 成型 36 铝基板生产工艺流程 成型 成型 CNCV Cut V Cut图示A 角度由刀具的角度所决定 B 上下偏差控制在0 05mm以内 C 水平偏差控制在0 03mm以内 V Cut刀具角度有三种 分别为 30 45 和60 刀具规格120mmX25 4mmX2 0mmX20T 37 铝基板生产工艺流程 FQC FQA FQC作用 通过对成品的外观检验 确保产品外观质量符合客户要求 关键控制 线路检查 铝面检查 阻焊油墨检查 字符检查 锡面 金面 焊环检查 板材检查 板面检查 照孔检查 FQA作用 对成品的外观检验进行最终检验 确保产品外观质量符合客户要求 38 铝基板生产工艺流程 包装