《CB各工序知识介绍》PPT课件.ppt

,各生产工序的知识简介,课堂守则请将手机、BP机等通讯工具调到震动状态。请勿在上课期间，随意进出，以免影响其他同事。请勿交头接耳、大声喧哗。如有特殊事情，在征得培训导师的同意的情况下，方可离场。以上守则，各位学员共同遵守。,PCB的功能提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接合的基地，以组成一个具特定功能的模块或成品。PCB的角色在整个电子产品中，扮演了整合连结总其成所有功能的角色。因此当电子产品功能故障时，最先被质疑往往就是PCB。,PCB扮演的角色,PCB扮演的角色,电子构装层级区分示意。,1903年Mr.AlbertHanson首创利用“线路”(Circuit)观念应用于电话交换机系统。它是用金属箔予以切割成线路导体，将之粘着于石蜡纸上，上面同样贴上一层石蜡纸，成了现今PCB的机构雏型。见右图。,PCB的发展史,PCB的发展史1936年，DrPaulEisner真正发明了PCB的制作技术，也发表多项专利。今日之print-etch(photoimagetransfer)的技术，就是沿袭其发明而来的。,PCB的发展史,制造方法介绍A、减除法通过选择性地去除无用导电箔而形成导电图形的工艺。其流程见图1.9,PCB制作方法,B、半加成法和全加成法的定义半加成法在未覆铜箔基材或薄箔基材上，用化学沉积金属，结合电镀或蚀刻，或者三者并用形成导电图形的一种加成法工艺。全加成法相对半加成法而言，完全采用化学沉积在绝缘基板上形成导电图形的工艺。,PCB制作方法,加成法，又可分半加成与全加成法，见下图。,PCB制作方法,半加成,PCB制作方法,BlackOxide(OxideReplacement)黑氧化(棕化）,Laying-up/Pressing排板/压板,InnerDryFilm内层干菲林,InnerEtching(DES)内层蚀刻,InnerBoardCutting内层开料,AOI自动光学检测,内层制作,外层制作,外层制作（续）,内层开料,内层切料InnerBoardCutting,内层洗板Clean,焗板BakeBoards,原始大料尺寸：41“49”、43“49”、40”48”等,内层制作,内层开料,去毛边debur,(2),49“,41“,10.25“,16.33“,1张大料,12块板料,内层开料,去毛边去除切料后留下的毛屑及锋利的铜边，从而减少后工序板与板相撞擦花铜面的机率，板厚大于0.4mm的板可在专用的磨边机上自动磨边,内层开料,洗板去除切料和去毛刺时产生的板屑和PP粉，可减少或避免PP粉在烤板后固化于铜面上的机率,内层开料,焗板去除板内的水份，降低板的内应力,内层开料,Prepreg,铜箔类型：1/4OZ；1/3OZ；1/2OZ；1OZ；2OZ；3OZP片类型：106、2116、1080、7628、2113等,内层,CopperFoil,OxideReplacement棕化,内层,AOI自动光学检测,化学清洗用碱溶液去除铜表面的油污、指印及其它有机污物。然后用酸性溶液去除氧化层和原铜基材上为防止铜被氧化的保护涂层，最后再进行微蚀处理以得到与干膜具有优良粘附性能的充分粗化的表面。优点：除去的铜箔较少（11.5um),基材本身不受机械应力的影响，较适宜薄板。,内层,辘干膜（贴膜）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。辘干膜三要素：压力、温度、传送速度。,内层,聚乙烯保护膜,干膜,聚酯薄膜,干膜,干膜曝光原理在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单体进行聚合交联反应，反应后形成不溶于稀碱溶液的立体型大分子结构。,内层,干膜的性质,曝光前干膜的分子结构为链状结构，可溶于1%的Na2CO3溶液。,DryFilm干菲林,干膜的性质,曝光后干膜的分子结构为立体网状结构，不溶于1%Na2CO3溶液。,DryFilm干菲林,显影的原理感光膜中未曝光部分的活性基团与稀碱溶液反应生成可溶性物质而溶解下来，从而把未曝光的部分溶解下来，而曝光部分的干膜不被溶解。,DryFilm干菲林,未曝光的感光膜,可溶解,已曝光的感光膜,不可溶解,辘干膜,曝光,显影,停放15分钟,停放15分钟,DryFilm干菲林,正片菲林,负片菲林,定位系统PINLAM有销钉定位MASSLAM无销钉定位X射线打靶定位法熔合定位法,PressProcess,黑化/棕化原理对铜表面进行化学氧化或黑化，使其表面生成一层氧化物（黑色的氧化铜或棕色的氧化亚铜或两者的混合物)，以进一步增加表面积，提高粘结力。,PressProcess,Take4layerforExample,CopperFoil,Laminate,Layer1,Layer2,Layer3,Layer4,Pre-preg,PressProcess,上热压模板,上定位模板,叠层,定位销钉,下定位模板,下热压模板,牛皮纸缓冲层,多层板压合的全过程包括预压、全压和保压冷却三个阶段,PINLAM,PressProcess,啤圆角：除去生产板上四角上的尖角，以免擦花、插穿菲林及伤人。磨板边：除去生产板周围的纤维丝，防止擦花。打字唛：在生产板边线用字模啤出生产型号（距板边4-5mm)。钉板：将生产板与底板用管位钉固定在一起，以避免钻孔时板间滑动,造成钻咀断。,L表示批量板（S表示样板),板的层数（1表示单面板，2表示双面板3,4,5,6,7,8,）,落单的顺序号,版本号(A0,B0,C0,A1,B1,C1),L4R0001A1,生产型号举例：,Drilling钻孔,表示工艺（R表无铅喷锡，H表有铅喷锡，C表示沉金板,GuideHole管位孔,BackUpBoard垫板,PCB,Entry盖板,Drilling钻孔,目的在镀铜板上钻通孔/盲孔，建立线路层与层之间以及元件与线路之间的连通。,钻孔板的剖面图,孔,铝,Drilling钻孔,（1）盖板的作用定位散热减少毛头(披锋）钻头的清扫防止压力脚直接压伤铜面,Drilling钻孔,（2）垫板的作用保护钻机之台面防止出口性毛头降低钻咀温度清洁钻咀沟槽中之胶渣,Drilling钻孔,钻孔质量缺陷,Drilling钻孔,沉铜原理为了使孔壁的树脂以及玻璃纤维表面产生导电性,所以进行化学镀铜即沉铜.它是一种自催化还原反应,在化学镀铜过程中Cu2+得到电子还原为金属铜,还原剂放出电子,本身被氧化.目的用化学方法使线路板孔壁/板面镀上一层薄铜，使板面与孔内成导通状态。,PlatingThroughHole-沉铜,PTH/孔内沉铜,PTH/孔内沉铜,PanelPlating/板面电镀,板料,沉铜/板面电镀剖面图,PlatingThroughHole-沉铜,PlatingThroughHole-沉铜,PlatingThroughHole-沉铜,Basecopper底铜,PTH沉铜,PlatingThroughHole-沉铜,整孔Conditioner：1、Desmear后孔内呈现Bipolar（两级）现象，正电:Cu负电:Glassfiber、Epoxy2、为使孔内呈现适当状态，Conditioner（调节装置）具有两种基本功能.(1)Cleaner:清洁表面(2)Conditioner：使孔壁呈正电性，以利Pd/SnColloid负电离子团吸附.,PlatingThroughHole-沉铜,b.微蚀Microetching为了提高铜箔表面和化学铜之间的结合力，去除铜箔表面的氧化层。利用微蚀刻溶液从铜基体表面上蚀去1-2微米的铜层，使铜箔表面粗糙。Microetching旨在清除表面之Conditioner所形成的Film。此同时亦可清洗铜面残留的氧化物。,PlatingThroughHole-沉铜,C.预浸处理为防止将水带到随后的活化液中,使活化液的浓度和PH值发生变化,影响活化效果,通常在活化前先将印制板浸入预浸液处理,然后直接进入活化液中。D.预活化Catalpretreatment1.为避免Microetch形成的铜离子带入Pd/Sn槽，预浸以减少带入水的带入。2.降低孔壁的SurfaceTension（张力）。,PlatingThroughHole-沉铜,干菲林(图像转移）的目的经钻孔及通孔电镀后,内外层已连通,本制程再制作外层线路,以达到导电性的完整，形成导通的回路。,OuterDryFilm外层干菲林,OuterDryFilm外层干菲林,光致抗蚀剂（即干膜）的特性负性光致抗蚀剂：光照射部分聚合（或交联），曝光显影之后，能把生产用照相底版上透明的部分保留在板面上。,OuterDryFilm外层干菲林,AfterDeveloping显影后,OuterDryFilm外层干菲林,图形电镀的目的铜线路是用电镀光阻定义出线路区，以电镀方式填入铜来形成线路。图形电镀在图象转移后进行的,该铜镀层可作为锡铅合金(或锡)的底层,也可作为低应力镍的底层。,PanelPlating图形电镀,LoadPanel上板,AcidDip酸浸,Rinsing水洗,Micro-etch微蚀,Rinsing水洗,CopperElectroplate电镀铜,Rinsing水洗,Aciddegreaging酸性除油,PanelPlating图形电镀,PanelPlating图形电镀,platenickel/gold电镍,Un-load下板,Plategold电金,Rinsing水洗,Rinsing水洗,AfterPatternPlating图电后（锡板）,PanelPlating图形电镀,蚀刻的原理将覆铜箔基板上不需要的铜，以化学反应方式将不要的部分铜予以除去，使其形成所需要的电路图形。,Etching蚀刻,制作过程,常采用金、铅锡、锡、等金属及油墨、干膜作抗蚀层。,Etching蚀刻,AfterEtching蚀刻后（锡板）,Etching蚀刻,阻焊膜（湿绿油）定义一种保护层，涂覆在印制板不需焊接的线路和基材上。目的防止焊接时线路间产生桥接，同时提供永久性的电气环境和抗化学保护层。,SolderMask-绿油,工作原理液态光成像阻焊油墨简称感光胶或湿膜。感光胶经网印并预烘后，进行光成像曝光，紫外光照射使具有自由基的环氧树脂系统产生光聚合反应，未感光部分（焊盘被底片挡住），在稀碱液中显影喷洗而清除。印制板上已感光部分进行热固化，使树脂进一步交联成为永久性硬化层。,SolderMask-绿油,SolderMask-绿油,前处理目的是为了除去铜箔表面的氧化物,油脂和其它杂质,另一方面是为了粗化铜表面,增加表面积,使之能与阻焊油墨有良好的结合力。前处理是丝印阻焊前的十分重要的工序，如成品检查发现阻焊膜掉，胶带试验不合格，波峰焊后板面阻焊起泡，阻焊下的大铜面有污物等都同表面处理有关。,SolderMask-绿油,预烘目的是蒸发油墨中所含的约25%的溶剂，使皮膜成为不粘底片的状态；温度和时间应有限制。曝光将需要留在板子上的油墨经紫外光照射后发生交联反应，在显影时不被褪去，而未感光部分则被曝光后的油墨Na2CO3溶液溶解洗掉露出焊盘、焊垫等需焊的区域。曝光后的油墨不溶于弱碱（1%Na2CO3)但可溶于强碱(5%-10%NaOH),从而达到既可显影又可及时使有问题的板返工处理的目的。,SolderMask-绿油,W/F曝光菲林,显影目的使油墨中未感光部分溶解于显影液而被洗去，留下之感光部分，起绝缘、保护的作用。终固化目的使阻焊油墨彻底固化，形成稳固的网状构架，达到其电气和物化性能。,SolderMask-绿油,元件字符提供黄，白或黑色标记，给元件安装和今后维修印制板提供信息。,ComponentMark-白字,ComponentMark-白字,热风整平（即喷锡）,喷锡,HotAirSolderLevelling喷锡,工作原理将印制板浸入熔融的焊料（通常为63Sn37Pb的焊料）中，再通过热风将印制板的表面及金属化孔内的多余焊料吹掉，从而得到一个平滑，均匀又光亮的焊料涂覆层。,HotAirSolderLevelling喷锡,工艺流程,前处理,预涂助焊剂,热风整平,清洗,HotAirSolderLevelling喷锡,Immersenickel/gold沉镍金,Immersenickel/gold沉镍金,设备:电测仪、飞针测试仪(用于检查样板,有多少short、open).例如：O-1:275-382表示第275点与第382点之间开路。S+1:386+1257表示第386点与第1257点之间短路。,E-Test电测试,SolderMask/绿油,AnnualRing锡圈,V-Cut/V坑,ComponentMarks白字,PAD/焊锡盘,ProductionNumber生产型号,3C601,3C601,3C601,3P20116A0,GoldenFinger金手指,GoldFingerPlating镀金手指,Pressing压板,Drilling钻孔,PTH/PP沉铜/板电,DryFilm干菲林,Exposure曝光,PatternPlating图电,Developing冲板,PlatingTin镀锡,StripFilm/Etching褪膜蚀刻菲林,StripTin褪锡,WetFilm湿绿油,HAL喷锡,PCBProcessFlowChart,新技术/新工艺,高密度化高功能化轻薄短小细线化高传输速率,电子产品发展趋势,TechnologyRoadmap2002+,公司新技术,一、新板料GetekRogerNelcoTeflonHalogen-freeGoreSpeedboardC-CyanateEster,二、新项目HDISuperBackplaneHighLayerCount(36L)BuriedCapacitanceEmbededResistorsDeepTankGoldBuildupProcess-ALIVH,公司新技术,封装载板的应用A、BGA基板B、CSP（ChipScalePackage）基板C、增层式电路板（BuildUpProcess）高密度互连板（HighDensityInterconnect)D、覆晶基板（FlipChipSubstrate）,电子产品发展趋势,LowLossMaterial主要应用于高频数字移动通讯、高频数字信息处理器、卫星信号传输设备。,LowLossMaterial,LowLossMaterial类型GetekNelcoRoger特性高Tg低介电常数低介质损失角正切,LowLossMaterial,定义(Dk)-介电常数，电极间充以某种物质时的电容与同样构造的真空电容器的电容之比。通常表示某种材料储存电能能力的大小。储存电能能力传输速度,LowLossMaterial,定义tan介质损耗，电介质材料在交变电场作用下，由于发热而消耗的能量。Tan与成正比。,LowLossMaterial,LowLossMaterial与FR-4板料比较,LowLossMaterial,CharacteristicMilitaryApplicationsLowVolumeHighFrequencyLowLossDemandingTolerances,Teflon（PTFE)板料,SpecificApplicationsHighPowerAmplifier-高功率放大器DBSSystems-直播卫星系统PCSBaseStationsAMPSandGSMBaseStations-高级移动电话基站GPSSystems-全球定位系统PagingSystems-内存分页/页面调度系统LNAs-信号损耗低,Teflon（PTFE)板料,SpecificApplicationsVehicularCollisionAvoidance-防撞系统Antennas-天线Filters