R-PCB制造流程介绍.doc

R-PCB制造流程介紹教材一發料裁板制程內層板發料裁板作業目的將上游工厂生產大面積(48*42)基板以自動裁板鋸切成需要之尺寸(例24*21)流程1. 依生產流程單規定之發料尺寸輸入程式并檢查机台与鋸片狀況2. 基板疊放整齊先予以修邊裁出板材基本面3. 自動裁板机按輸入程式數据自動作業裁出需求規格4. 裁出完成板材之板邊burr以細砂紙研磨后送交內層前處理二內層制程 制程(一)前處理 目的去除板面之油漬銘鋅等并使銅面具有良好之粗糙度。 流程1. 微蝕微蝕槽(H2SO4,H2O2,SPS/H2SO4)水洗(CT水) 烘干2. 電解脫脂電解槽(NaOH,KOH) 水洗(CT水) 酸洗(HCL) 水洗烘干 制程(二)壓膜目的以熱壓滾輪將DRY FILM(UV光陰劑)均勻覆蓋于銅箔基板上制程(三)曝光目的以UV光照射使底片之線路或像于基板之干膜上原理D/F之光起始劑照光(UV) 自由基聚合反應&交聯反應線路成像制程(四)顯影蝕銅去膜連線1. 顯影以1%Na2CO3沖淋便未成像(CURING)之干膜溶于驗液中并以CT水沖洗板面將殘留在板面之干膜屑清除。2. 蝕刻以蝕刻液(CUCL2, HCL, H2O2)來咬蝕未被干膜覆蓋之裸銅使不須要之銅層被除去僅留下必須的線路圖案。3. 去膜以3%之NaOH將留在線路上之干膜完全去除內層板即成形制程(五)內層板沖孔作業目的确保內層生產板靶位之准确性作為鉚合壓板等制程TOOLING HOLE配合。流程1. 視生產板子料號尺寸調整沖設備(OPTI-LINE沖孔机)之上下沖模于正确位置。2. 設定操作參數以手動測試第一片板子定位后沖孔檢查是否准确。3. 設定OK檢查無誤則由入料端自動送生產板進入沖孔內CCD自動系統作業。三氧化處理 制程氧化(BLACK OXIDE) 目的1.粗化金屬銅面以增加与膠片材料間的結合力。 2.避免金屬銅面与膠片材料在高溫高壓的壓合過程中樹脂內DICYS与金屬銅發生氧化反應而生成水因而使結合不良。 流程1. 驗洗(H20KOH): 去除板面殘留油脂(皂化)2. 酸洗(H2SO4)3. 微蝕(H2O2, H2SO4, CuSO4)增加銅面粗糙度4. 預浸(NaOH)中和板面的酸5. 氧化(NaOH, NaClO2)氧化生長成氧化銅絨毛6. 還原(NaOH, DMAB)以DMAB將氧化銅還原成氧化銅絨毛長度不變(80%Cu2O, 20%CuO)7. 抗氧化(NPR, stabiiizer)避免Cu2O氧化成CuO四壓合簡介 制程壓板 目的接續內層制程將已進行Image Transfer之內層Tnim Core透過熱壓制程將其結合成多層板 流程1. 疊合將氧化后之內層板与B-Stage之Epoxy以及最外層之Cu Foil疊合成壓合單元2. 壓合利用高溫(180)高壓(480 psi)將B-Stage之Epoxy轉化成C-Stage提供層間机械結合辦与層間所需之介電層厚度3. 后處理利用X-Ray攢孔机攢出后續攢孔制程所需之基准工具孔五攢孔制程制程攢孔目的為使電路板之線路導通及插件必須有導通孔及插孔這些孔必須以高精密之攢孔制程來產生而攢孔在PCB流程為重要制程之一。原理 1.進刀速Feed(IPM)及轉速Speed(KRPM)此兩者對孔壁品質有決定性之影響。若二者搭配不好則孔壁會有粗糙(Roughness)膠潭(Smear)毛邊(Bur)釘頭(Nailhead)等缺點。 IPMInch Per Minute RPMRev Per Minure2.進刀量Chip load每分鐘攢入之深度即Chip loadIPM/RPM3. 板子之疊高片數(Stack Height)將板子多片疊高再以PIN固定以提高生產量。4. 攢針Drill bit一般攢頭切削性能与某几何開頭有相當的關系基本要求為螺旋角(Helix Angle)要大攢尖角(Point Angle)1277排屑溝表面需光滑銳利。另外為延長攢頭壽命攢1000-2000孔后需進行研磨才可再使用。5. 面板Entry与墊板Backup面板之作用為防止板面損傷減少毛邊攢針之定位及幫助散熱。墊板之作用為防止台面損傷減少毛邊幫助散熱。6. 攢孔机之精确度攢孔机之准确度將影響孔位之准确度。其XY軸定位准度應在002之內。7. 分段攢攢小孔時若采一段攢因排屑量急增攢頭易被阻塞而造成斷針。使用分段將孔攢透可發問排屑斷針及准确度不良之缺點。 流程制作攢孔程式上PIN貼膠攢孔撕膠分板下PINIPQC六去膠渣&去除巴里 制程去膠渣&去除巴里 目的1. 利用KMnO4去除攢孔完后留在孔壁內之膠渣以利PTH進行2. 利用尼龍刷刷去銅面因攢孔留下的Bur 原理1. 膨檢利用醇醚類如二乙基乙醇單丁基醚(C8H18O3)滲透環氧樹脂使孔壁內之膠渣(expoxy)膨松軟化易于過錳酸鉀咬蝕。2. 去膠渣(KMnO4NaOH)Mn7和epoxy反應還原成Mn6-及Mn4-, 反應机构如下式 C4KMnO44KOH4MnO24H2O3. 中和(有机醛類)醛類為一种還原劑將孔壁內之Mn7-Mn6-Mn4-在酸性溶液中還原成Mn2自孔壁清除以免殘存在孔壁內造成化學銅附著不良。 流程1. 膨松去膠渣中和2. 刷磨超音波震蕩七PTH&全板鍍銅制程 制程化學鍍銅&一次銅 目的將孔內非導体利用無電鍍方式使孔導通并利用電鍍方式加厚孔銅及面銅厚度 流程1. 清洁整孔清洁版面油脂除去孔內雜質利用介面活性劑使孔壁內環氧樹脂及玻璃纖維上附一層正電的薄膜2. 微蝕(H2SO4Na2S2O3):除去氧化并咬蝕銅面使之粗糙使鍍銅時接合力更好3. 酸洗去除微蝕后之過硫酸錯合物4. 預浸防止酸性物質帶入活化槽5. 活化(催化劑)使錫膠体附著于孔壁利用錫鈀膠体外有氯离子團(負電)和孔壁介面活性劑(正電)形成凡得瓦力鍵結6. 加速劑剝除板面及孔內之錫膠体層使裸露出來之鈀層易与化學銅附著7. 化學銅(甲荃Cu2-NaOH)利用甲荃當還原劑當催化劑在驗性藥液中把Cu2還原成Cu附在表面上 Pd2-Sn2PdSn4-8. 電鍍一次銅加厚孔銅及面銅厚度CuSO42HCHO4NaOHCu2HCO2NaH22H2ONa2SO4八外層制程 制程外層 目的針對印刷電路板最外兩面進行圖案制作之流程 原理1. 于PTH(PLATING THROUGH HOLE)后進入外層流程因銅面滯留于空气中易与氧產生氧化銅或殘留有未除盡之電鍍藥液藉由前處理之清洁效果一則可去除板面上之各种沾點二則可增加板面粗糙鍍(ROUGHNESS)提供感光膜于附著時有更佳之接触而積而增加附著力以防止鍍線路時產生電鍍液滲透進入而造成短路2. 前處理過后之板送入無塵室內因感光膜之厚度均相當薄若于覆蓋感光膜前有微小顆粒附毒害于其上可造成顯影后斷路另則因感光膜對光相當敏感及存放溫度若過高易造成流膠現象故必須藉由無塵室控制溫度濕度黃光及落塵量。目前市場上最常利用多為干膜熱壓干膜振作制程控制存放相當方便但原料利用率較少及事業廢棄物較多价格亦較貴然目前仍在市場占有相當比例。而未來市場產品導向朝細線路發展此時干膜必須更薄在干膜制作上必更不易故成本相對提高故應朝向液態感光膜發展涂布更薄之感光劑于銅面上相對也必須使用更高等級之無塵室。3. 壓有感光膜之板在經由產生約波長為365mm之UV光感應后會產生圖形于感光膜上此進由干膜特性可看出顏色不同而提供線上人員初步檢驗放置15分鐘后進行顯影此時顯影液之控制便相當重要因控制不當輕則必須重做嚴重則造成報廢然因各家使用之干膜不同且顯影藥液不同故必須藉由負責之制程工程人員找出最傳真之操作參數。九線路鍍銅 制程二次銅 目的補足一次銅孔銅及面銅線路厚度達客戶要求 流程1. 去油脂(介面活性劑)清除板面油脂增加電鍍銅附著務同時使線路上之scum浮渣硬化縮小2. 微蝕(H2SO4Na2S2O3)咬銅使線路上之銅rough易于電鍍同時使線路上之scum剝离3. 酸洗(H2SO4)預浸与電鍍液保持相同酸度同時去除銅線路上之氧化膜4. 鍍二次銅(CuSO4 solution陽极為銅球)增加銅厚5. 鍍錫在銅線上鍍錫作為Etching Resistor使在蝕銅時避免咬蝕到銅線路十去膜蝕銅剝錫 制程去膜蝕銅剝錫 目的利用蝕刻方式咬去多余而銅使線路在形 流程1. 去膜(KOH)去除鍍二次銅時之Plating Resistor2. 蝕銅(Cu2-NH4OHNH4Cl)利用Cu(NH4)4Cl2去攻擊沒有錫保護的銅面只留下鍍一層錫的銅線路3. 剝錫(HNO3護銅劑)利用硝酸剝去在銅線路上之錫使銅線路成形十一防焊綠漆 制程SOLDER MASK 目的為保護電路板上線路避免因刮傷造成短斷路現象和達成“防焊”功能故在電路板上涂上一層保護膜稱之為防焊綠漆(solder mask)。 流程 1.前處理(pretreatment)若電路板上銅面或線路有氧化或油脂附于上時當綠漆涂布印刷時綠漆無法密著于板面會造成耐熱性和耐化性變差以及綠漆剝落(peeling)2.涂布印刷(coar or print)A.印刷早先使用空銅印刷(Flood-screen print)但為避免綠漆進孔后再洗出或有顯影不洁之疑惑故多在銅版上加檔墨點(dot pattern),此方式無法連續生產 B.淋幕法(curtain coating)為一种自動化連線生產方式利用PUMP將綠漆自蓄池中抽出使綠漆通過過濾器(filter)沾度控制器(viscosity controller)和溫度調節器進入垂流涂裝頭(coaring head)其槽口寬度可以調整綠漆自槽口