PCB工艺流程培训教材PPT课件

1 PCB生产工艺培训 2 目录 印制电路板简介原材料简介工艺流程介绍各工序介绍 3 PCBPCB全称printcircuitboard 是在覆铜板上贴上干膜 经曝光显影 蚀刻形成导电线路图形在电子产品起到电流导通与信号传送的作用 是电子原器件的载体 4 线路板分类 1 依层次分 单面板双面板多层板2 依材质分 刚性板挠性板刚挠板 5 主要原材料介绍 干膜 聚乙烯保护膜 光致抗蚀层 聚酯保护膜 主要作用 线路板图形转移材料 是内层线路的抗蚀膜 外层线路遮蔽膜主要特点 一定温度与压力作用下 会牢固地贴于板面上 在一定光能量照射下 会吸收能量 发生交联反应 未被光照射到的部分 没有发生交联反映 能被弱碱液溶解 存放环境 恒温 恒湿 黄光安全区 6 主要原材料介绍 覆铜板 铜箔 绝缘介质层 铜箔 主要作用 多层板内层板间的粘结 调节板厚 主要特点 一定温度与压力作用下 树脂流动并发生固化不同的型号 其固化厚度不一致 以用来调节不同板厚存放环境 恒温 恒湿 半固化片 7 主要原材料介绍 主要作用 多层板顶 底层形成导线的基铜材料主要特点 一定温度与压力作用下 与半固化片结合12um 18um 35um 70um 105um等厚度存放环境 恒温 恒湿 铜箔 8 主要原材料介绍 主要作用 阻焊起防焊的作用 避免焊接短路字符主要是标记 利于插件与修理主要特点 阻焊通过丝印形成一层膜附于板面 此膜受光 温度照射 发生固化字符通过丝印成标记字 在一定温度下其完全固化存放环境 恒温 恒湿 阻焊 字符 9 主要生产工具 卷尺2 3底片放大镜测量工具板厚 线宽 间距 铜厚 10 多层板加工流程 11 双面板加工流程 12 开料 目的 将大块的覆铜板剪裁成生产板加工尺寸 方便生产加工流程 选料 板厚 铜厚 量取尺寸剪裁流程原理 利用机械剪床 将板裁剪成加工尺寸大小注意事项 确定板厚 铜厚 板材的经 纬方向避免划伤板面工程注意事项 13 开料时工程注意事项 内部联络单 1 板厚小于等于0 51mm 需开料后烘板 tg值4H 内联单 2 所有 10层或 3次层压需用S1000 2板料 客户指定除外 内联单 3 完成板厚0 8 0 1mm需选0 6mm1 1oz 若完成铜厚 70um需评审 内联单 4 芯板厚度 1 0mm内层需做3 10000拉伸 内联单 5 若需做阴阳板镀 板厚 0 35mm则直接送板镀进行背对背 若板厚 0 35Mm需送光成像单面压膜 内联单 6 长和宽相差 4inch 层数 10层数量20套 10层30套 开料时需注明 内联单 7 单面板 若有焊环要求 基铜 1oz需走钻孔 正片内层 蚀刻 内联单 8 最薄的内层芯板为0 1mm1 1OZ 制程能力 9 特殊板材应用红色工卡 如PTFE ROGERS TEFLEON TANONIC ARLON需在沉铜前用四氢呋喃浸泡 而FR系列 TP系列 CAM系列不能用四氯呋喃浸泡 内联单 所有 10层 入库前需用TG值烘板 内联单 14 刷板 目的 去除板面的氧化层流程 放板调整压力出板流程原理 利用机械压力与高压水的冲力 刷洗 冲洗板面与孔内异物达到清洗作用 注意事项 板面的撞伤孔内毛刺的检查 15 内光成像工程注意事项 内层基铜 3OZ或由1OZ板镀至2OZ需压二次干膜 需在内层注明 内联单 内层 负片 补偿 公式 损失量 MIL 基铜 MIL 1 2例如 35UM基铜其损失量为35 25 4 1 2 1 2miL其损失量为线宽的损失量 补偿量 线宽需在客户要求范围内调整 建议项 最小间距 一般1OZ以下间距可最小为3 5miL 2 3oz可保证4 5mil 3oz以上可保证6mil即可 补偿不足时需评审 单边焊环4 补偿值 制程能力 层次大于10层原则上需评审 我司能力8层板孔到线最小6mil 9 14层孔到线最小8miL 15 26层孔到线最小12miL 在此之上不用评审 小于此需评审 制程能力 最小线宽 线距可做3 5 3 5mil 用18um基铜 制作能力 隔离带一般按9mil制作 制作能力 16 内光成像 目的 进行内层图形的转移 将底片上的图形转移到板面的干膜上 形成抗蚀层 流程 板面清洁贴膜对位曝光流程原理 在一定温度 压力下 在板面贴上干膜 再用底片对位 最后在曝光机上利用紫外光的照射 使底片未遮蔽的干膜发生反应 在板面形成所需线路图形 注意事项 板面杂物 膜划伤 底片划伤 底片偏位台面的清洁 曝光玻璃的清洁 底片清洁 17 内光成像 18 内层DES 目的 曝光后的内层板 通过des线 完成显影蚀刻 去膜 形成内层线路 流程 显影蚀刻退膜流程原理 通过显影段在显影液的作用下 将没有被光照射的膜溶解掉 通过蚀刻段 在酸性蚀刻液的作用下 将露出的铜蚀刻掉 最后通过退膜段 在退膜液的作用下 将膜去掉 露出内层线路图形 注意事项 显影不净 显影过度 线路撞伤 蚀刻残铜 线变小 线变宽去膜不净 保护膜没扯净 19 内层DES 20 打靶位 目的 将内层板板边层压用的管位孔 铆钉孔 冲出用于层压的预排定位 流程 检查 校正打靶机打靶流程原理 利用板边设计好的靶位孔 在ccd作用下 将靶形投影于机器 机器自动完成对正并钻孔注意事项 偏位 孔内毛刺与铜屑 21 棕化 目的 使内层铜面形成微观的粗糙 增强层间化片的粘接力 流程 除油微蚀预浸黑化烘干流程原理 通过除油 微蚀 在干净的铜面上形成氧化铜与氧化亚铜的黑色色膜层 增强粘接力 注意事项 黑化不良 黑化划伤挂栏印 22 层压 目的 使多层板间的各层间粘合在一起 形成一完整的板流程 开料预排层压退应力流程原理 多层板内层间通过叠放半固化片 用管位钉铆合好后 在一定温度与压力作用下 半固化片的树脂流动 填充线路与基材 当温度到一定程度时 发生固化 将层间粘合在一起 注意事项 层压偏位 起泡 白斑 层压杂物 23 层压工程注意问题 单张介质最薄应为3mil以上 厚铜板为4mil以上 否则需评审 建议项 层压添加光板原则 光板L1与L2 L3与L4层之间介质厚度 22mil时需做添加光板 当内层芯板厚度 0 2mm 不含铜 而介质厚度 14miL需做添加光板处理 光板钻定位孔用直径3 25mm的钻嘴 内联单 介质在4mil以下 内层铜厚为 1oz 空白处尽可能做填铜处理 而密闭区域在1 1英寸以上必须做填铜或铺阻胶点 建议项 厚铜板 完成铜厚完成在 70um 其完成厚度按基铜 25计算 若不够则需在层压后进行加厚 若孔铜要求厚度在25um以上则应选择在板电时加厚 内联单 24 磨板边冲定位孔 目的 将三个定位孔周边铜皮磨掉 用打靶机将钻孔用的定位孔冲出 流程 打磨板边 校正打靶机打定位孔流程原理 利用内层板边设计好的靶位 在ccd作用下 将靶形投影于机器 机器自动完成对正并钻孔 注意事项 偏位 孔内毛刺与铜屑 25 钻孔 目的 使线路板层间产生通孔 达到连通层间的作用流程 配刀钻定位孔上销钉钻孔打磨披锋流程原理 据工程钻孔程序文件 利用数控钻机 钻出所需的孔注意事项 避免钻破孔 漏钻孔 钻偏孔检查孔内的毛刺 孔壁粗糙 26 钻孔 27 钻孔工程应注意的问题 1 同一孔径连孔与常规孔应分为二类刀径 以利于钻孔调整参数 内联单 2 最大钻孔理论为6 35mm 一般情况下大于6mm就用锣机锣孔了 建议项 0 2mm钻嘴原则上钻板厚度为 2 4MM 否则需评审 建议项 一般钻孔孔径比成品孔径预大0 15mm 成品孔径按 0 075mm控制 过孔一般不用加补偿 成品无公差要求 若压接孔一般按 0 05mm控制 沉金板预大0 1mm 喷锡板预大0 15mm 工程制作能力 一般钻孔会比实际钻嘴小50 75um 孔铜厚镀40 80UM 表面处理 喷锡为20 40um其它可按5 10um计算 制程能力 铣金属化槽孔应单独做为一个工序 在钻孔后注明 内部联络单 NPTH孔可统一按 0 05mm预大 制程能力 特殊板材 PTFE ROGERS TEFLEON TANONIC ARLON 钻孔时需备注用新刀 并严禁打磨 内部联络单 28 去毛刺 目的 去除板面的氧化层 钻孔产生的粉尘 毛刺使板面孔内清洁 干净 流程 放板调整压力出板流程原理 利用机械压力与高压水的冲力 刷洗 冲洗板面与孔内异物达到清洗作用 注意事项 板面的撞伤孔内毛刺的检查 29 化学沉铜板镀 目的 对孔进行孔金属化 使原来绝缘的基材表面沉积上铜 达到层间电性相通 流程 溶胀凹蚀中和除油除油微蚀浸酸预浸活化沉铜流程原理 通过前面的除胶渣 将孔内的钻孔钻污去除 使孔内清洁 后通活化在表面与孔内吸附胶体钯 在沉铜缸内发生氧化还原反应 形成铜层 注意事项 凹蚀过度孔露基材板面划伤 30 PTH工程应注意事项 特殊板材如PTFE ROGERS TEFLEON TANONIC ARLON在PTH前需浸泡30分钟 内联单 而FR系列 CAM系列则不能浸泡 内联单 31 化学沉铜 32 板镀 目的 使刚沉铜出来的板进行板面 孔内铜加厚到5 8um防止在图形电镀前孔内薄铜被氧化 微蚀掉而漏基材 流程 浸酸板镀流程原理 通过浸酸清洁板面 在镀铜缸 阳极铜溶解出铜离子在电场的作用下移动到阴极得到电子还原出铜附在板面上 起到加厚铜的作用注意事项 保证铜厚镀铜均匀板面划伤 33 板镀工程注意事项 正常板镀厚度为5 8um 而有加厚度或孔铜要求在25um以上则需在此注明板镀应镀至具体厚度 一般用8 12um 制程能力 板厚在3 0mm以上纵横比大于6 1需增加镀孔流程 内联单 若有金属化槽孔需在板镀后锣出 然后做外蚀 内联单 34 擦板 目的 去除板面的氧化层 流程 放板调整压力出板流程原理 利用机械压力与高压水的冲力 刷洗 冲洗板面与孔内异物达到清洗作用 注意事项 板面的撞伤孔内毛刺的检查 35 外光成像 目的 完成外层图形转移 形成外层线路 流程 板面清洁贴膜曝光显影流程原理 利用干膜的特点 在一定温度与压力作用下将膜贴于板面上通过对位曝光 干膜发生反应 形成线路图形 注意事项 板面清洁 对偏位 底片划伤 曝光余胶 显影余胶 板面划伤 36 工程注意事项 完成铜厚可按基铜 20 30um 计算 而完成铜厚在70um以上只能按基铜 25计算 一般完成铜厚在44um以下时客户不做铜厚要求 只要满足孔铜厚即可 个人经验值 而蚀刻线损失量 基铜 板电 mil 0 8 0 5mil如12um损失量为 12 10 20 1 0 5 1 6mil 独立线在此基础上加补0 5 1mil 而损失量 补偿值 线路损失量 最小间距12um可按2 8mil 18um可按3 2mil 1OZ可按3 5mil 1OZ以上按4mil 2OZ及以上可按5mil间距控制 工艺制作能力 外层最小焊环应保持4mil 1 2线路补偿值 1 2OZ以下可按4mil控制 37 外光成像 38 外光成像 39 图形电镀 目的 使线路 孔内铜厚加厚到客户要求标准流程 除油微蚀预浸镀铜浸酸镀锡流程原理 通过前处理 使板面清洁 在镀铜 镀锡缸阳极溶解出铜离子 锡离子 在电场作用下移动到阴极 其得到电子 形成铜层 锡层 注意事项 镀铜厚度 镀锡厚度 镀铜 锡均匀性掉锡 手印 撞伤板面 40 图形电镀 41 外层蚀刻 目的 将板面没有用的铜蚀刻掉 露出有用的线路图形流程 去膜蚀刻退锡 水金板不退锡 流程原理 在碱液的作用下 将膜去掉露出待蚀刻的铜面 在蚀刻缸铜与铜离子发生反应 生产亚铜 达到蚀刻作用 在退锡缸因硝酸与锡面发生反应 去掉镀锡层 露出线路焊盘铜面 注意事项 退膜不尽 蚀刻不尽 过蚀退锡不尽 板面撞伤 42 外层蚀刻SES 43 擦板 目的 清洁板面 增强阻焊的粘结力流程 微蚀机械磨板烘干流程原理 通过微蚀液 去掉板面的一些铜粉 后在尼龙磨刷的作用下一定压力作用下 清洁板面注意事项 板面胶渣 刷断线 板面氧化 44 阻焊字符 目的 在板面涂上一层阻焊 通过曝光显影 露出要焊接的盘与孔 其它地方盖上阻焊层 起到防止焊接短路在板面印上字符 起到标识作用流程 丝印第一面预烘丝印第二面预烘对位曝光显影固化印第一面字符预烘丝印第二面字符固化流程原理 用丝印网将阻焊泥漏印于板面 通过预烘去除挥发 形成半固化膜层 通过对位曝光 被光照的地方阻焊膜交连反应 没照的地方在碱液作用下显影掉 在高温下 阻焊完全固化 附于板面 字符通过丝网露印板面 在高温作用下固化板面注意事项 阻焊杂物 对偏位 阻焊上焊盘 阻焊胶 划伤 字符上焊盘 模糊 不清 45 阻焊工程注意事项 所有沉锡板在阻焊前必须过棕化处理 以加强其铜面与阻焊的接合力 减少沉锡时阻焊掉油 内联单 所有特殊板材 ARLONPTFE ROGERS TEFLEON TANONIC 此类板材在阻焊前严禁磨板 一般不建议做喷锡处理 阻焊塞孔孔径为 0 65mm 0 65mm一般不做塞孔处理 只做盖孔处理 内联单 迈瑞 瑞斯康达客户有要求做塞孔 单面开窗 单面盖油不做塞孔要求 阻焊菲林处理 0 65mm常规处理 0 65mm做整体小10mil的阻焊开小窗 若有塞孔要求 0 35mm作常规处理 0 35mm中间加透光盘整体比钻孔小10mil 内联单 46 阻焊字符 47 喷锡 目的 在裸露的铜面上涂盖上一层锡 达到保护铜面不氧化 利于焊接用 流程 微蚀涂助焊剂喷锡清洗流程原理 通过前处理 清洁铜面的氧化 在铜面上涂上一层助焊剂 后在锡炉中锡条与铜反生生产锡铅铜合金 起到保护铜面与利于焊接 注意事项 锡面光亮平整孔露铜焊盘露铜手指上锡锡面粗糙 48 喷锡工程注意事项 若板厚大于3 5mm需对