PCB简介-----培训教材 (1).ppt

内容PCB简介PCB发展史PCB一般分类PCB制作流程简介,PCB（printedcircuitboard），即印制电路板是在绝缘基材上，按预定设计，制成印制线路，印制元件或由两者组合而成的导电图形后制成的板。它作为元器件的支撑，并且提供系统电路工作所需要的电气连接，是实现电子产品小型化、轻量化、装配机械化和自动化的重要基础部件，在电子工业中有广泛应用。即：绝缘、承载、导电,PCB简介,PCB发展史,1936年，英国博士Eisler博士，首先提出铜箔蚀刻法工艺。1942年，他用丝网印刷图形，用铜箔蚀刻法制作出收音机印制板。1950年，铜箔蚀刻法美国成功用于二次世界大战中。1953年，出现双面板，并采用电镀工艺使两面线路互连，出现孔金属化。1960年，出现了多层板。1970年，产生多层布线板集成电路和电子计算机1990年，产生积层多层印刷板表面安装技术和多芯片技术迅速发展。,单面板,碳油板,沉银板,双面板,多层板,硬板,软硬板,软板,OSP板,镀金板,沉锡板,喷锡板,沉金板,通孔板,埋孔板,盲孔板,Constructure结构,Hardness硬度性能,HoleDepth孔的导通状态,Soldersurface表面制作,PCB一般分类,PCBClassyPCB分类,PCB一般分类,按结构分：单面板、双面板、多层板,双面板,四层板,单面板,一层线路,两层线路,PCB一般分类,按硬度分：软板、硬板、软硬结合板,硬板,软板,软硬结合板,PCB一般分类,按孔的导通状态分：埋孔板未延伸到印制板表面的一种导通孔。盲孔板从印制板内仅延展到表层的导通孔。通孔板从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。,PCB分类,按表面制作分类：常见：喷锡、镀金、沉金、OSP、碳油、沉锡、沉银等复合表面处理,镀金+OSP,沉金,碳油,沉银,OSP,PCB制作流程简介,内层干菲林,内层AOI,棕化/压板,钻孔,沉铜/全板电镀,外层干菲林,表面处理,外形加工,图形电镀/外层蚀刻,绿油/白字,FQC,ET测试,外层AOI,包装,出货,多层板内层工序,切板/开料,外层工序,PCB制作工艺流程开料,即是将来料大料加工成生产要求的尺寸。,自动开料机,常用来料的大料尺寸374941494349,成品,将大料加工成生产尺寸1824,覆铜板,PCB制作工艺流程开料,磨板,下工序,开料流程,开料,磨圆角,磨板边,打字唛,水洗,焗板,*开料注意事项：1.磨边、磨角，开料后的小料经过磨边、磨角主要是避免板与板在运输过程中擦花；2.区分小料经纬向（小料与大料的长边一致为直料；小料与大料的长边不一致为横料）；,PCB制作工艺流程开料,3.烤板的目的是：a.消除板料在制作时产生的内应力，提高材料的尺寸稳定性；b.去除板料在储存时吸收的水份，增加材料的可靠性。,横料,直料,PCB制作工艺流程内层干菲林,内层干菲林工艺流程,内层前处理（分化学处理和喷沙磨板）,辘干膜,曝光,蚀刻,显影,褪膜,上工序,下工序,来料检查,水平拉连线作业,洁净房内完成,1.来料检查,主要检查横直料是否有区分标识、披锋、氧化、凹痕、铜粒、胶渍、以及板边毛刺、板粉等缺陷，严重问题板挑出退回给开料处理，避免缺陷板流入洁净房。,注意事项：来料尺寸公差超过2mm将会导致卡板，擦花热辘，影响后续品质。,PCB制作工艺流程内层干菲林,2.前处理（化学清洗/机械磨板）前处理将板面的油迹、氧化物、垃圾等除去，同时粗化铜面，为后序的干膜良好的附着于铜面。,注意事项：做板前，磨痕测试和水膜测试OK后才可以做板。*磨痕范围：615mm*水膜测试：30S（化学清洗只做水膜测试）,PCB制作工艺流程内层干菲林,3.辘干膜,铜面,PCB制作工艺流程内层干菲林,通过自动贴膜机的压辘把干膜贴在已经过前处理的板面上，为曝光图形转移做准备。,前处理过的铜面,贴了感光膜后的铜板,4.曝光,底片,紫外光,曝光就是将底片上的图像经过紫外光照射转移到贴在板上的感光干膜上。,PCB制作工艺流程内层干菲林,完成图像转移的板,底片,贴膜后的铜板,贴了感光膜后的铜板,褪膜（蚀刻后，线路上经过曝光的干膜被褪膜药水剥离，显露出的铜面就是需要内层线路。）,蚀刻（通过蚀刻药水将显影后露在外面的铜反应掉，留下需要的图形线路。）,显影（将没有经过UV光照射曝光的干膜以显影药水溶解掉，保留已曝光的部分。）,显影/蚀刻/褪膜（DES）,PCB制作工艺流程内层干菲林,显影后,利用自动光学检查仪，通过对照MASTER对蚀刻后的板进行检查，以确保制板无缺陷（如无开、短路等）进入下一工序。,自动光学检测机,内层AOI检查缺陷内容：*开路、线路缺口、针孔*短路*划伤露基材*凸铜,PCB制作工艺流程内层AOI检查,PCB制作工艺流程内层AOI检查,内层针孔/缺口-菲林起泡,内层开路杂物,内层短路曝光不良,内层短路-曝光不良,PCB制作工艺流程内层AOI检查,开路-擦花,开路前处理不良甩膜造成线路开路,短路-胶迹造成线间残铜,短路-撕膜不净造成线间残铜,部分缺陷示意图：内层凸铜和短路缺陷修理示意图,凸铜,短路,修理前缺陷图片,孔内无铜丝、毛刺,修理前缺陷图片,修理好的线隙,那些原因会导致短路，举例？,短路,对铜表面进行化学氧化，使其表面生成一层氧化物/钝化层（棕色的氧化亚铜)，以进一步增加表面积，提高粘结力；在裸铜表面产生一层致密的钝化层以阻绝高温下液态树脂中胺类或酸碱对铜面的影响。,PCB制作工艺流程氧化处理（棕化）,氧化处理前铜面平整,氧化处理后铜面粗糙面增大,PCB制作工艺流程氧化处理（棕化）,上面的图和下面的图有什么区别？,PCB制作工艺流程压板,将铜箔(CopperFoil),半固化片(Prepreg)与氧化处理(Oxidation)后的内层线路板,在高温高压下压合成多层基板。,半固化片,PCB制作工艺流程压板,压板,棕化内层基板,拆板及切板,压板机,排板,铜箔,压板工序全流程,钻管位孔,完成内层制作的多层板,外形加工,下一工序：钻孔,锣边机,X-Ray或CCD钻靶机,磨边机,排板房内完成,压机,压机Opening示例,PCB制作工艺流程压板,-压一盆板一般是10套左右,PCB制作工艺流程压板,常见四层板排板结构,-内层板(C/C),-P片,-P片,PCB制作工艺流压板,压板常见缺陷，一般是擦花、凹痕、皱折，其它问题从外观看不到，比如：,PCB制作工艺流程压板,压板常见缺陷，一般是凹痕、擦花、起皱，其它问题从外观看不到，比如：,线路板由哪几部分压和组成？,PCB制作工艺流程钻孔,钻孔流程上电木板栽PIN上底板上铜板盖铝片贴胶带钻孔下机台写编号检查（吹塞孔、打披锋、拍胶片）下制程。,数控钻机,为层间导通做准备,PCB制作工艺流程钻孔,钻孔图解一,铝片,铜箔,板料,底板,底板,铝片,铜板,铜板,PCB制作工艺流程钻孔,钻孔图解二,钻咀,PCB制作工艺流程钻孔品质缺陷,偏孔,粗糙,披锋,未钻穿,炸孔,塞孔,钻孔起什么作用？,做完钻孔已为层间导通做好准备，接下来需要完成的是基本导电功能。基本流程是用高锰酸钾氧化还原法除去钻孔过程中产生的残留胶渍；然后用化学方法使线路板孔壁/板面沉上一层薄铜，使板面与孔内成导通状态；为防止沉铜层氧化，经全板电镀方法加厚孔内铜层，防止孔内铜被破坏。,除胶、沉铜、全板电镀原理,板面电镀铜,内层铜,沉铜板电后孔铜,沉铜板电后面铜,PCB制作工艺流程除胶、沉铜、全板电镀,PCB制作工艺流程外层干菲林,经沉铜全板电镀后,内外层已连通,本制程再制作外层线路（本流程原理同内层干菲林工序）,以达到导电性的完整，形成导通的回路。,外层干菲林制作流程：前处理（同内层干菲林）贴膜曝光显影,PCB制作工艺流程外层干菲林,显影,贴膜,曝光,前处理后,干膜,曝光发生图形转移,在完成干菲林工序后呈现出线路的铜面上用电镀方法加厚铜层,再镀上一层锡作为该线路的保护层。,PCB制作工艺流程图形电镀,镀锡,镀铜,PCB制作工艺流程褪膜、蚀刻、褪锡,褪膜将感光干膜用药水剥除,蚀刻把不需要的铜用蚀刻液蚀掉,褪锡将抗蚀刻的锡(铅)镀层褪掉,线路板基本形成,前工序所做出有图形的线路板通过退膜、蚀刻、褪锡，将未受保护的部分铜蚀刻去，形成线路。,PCB制作工艺流程褪膜、蚀刻、褪锡,导通的内外层,板料,线路,底铜,板面电镀,图形电镀,检查原理同内层AOI。保证线路板无缺陷进入下一工序。外层AOI检查不良缺陷有：开路、刮伤、缺口短路、铜渣、渗镀、等缺陷。,PCB制作工艺流程外层AOI,PCB制作工艺流程外层AOI,PCB制作工艺流程外层AOI,电测试-孔开,那些工序容易导致孔无铜问题？,防焊定义：即一种保护层，丝印在印制板不需焊接的线路和基材上专用油墨。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。流程：铜面处理丝印预固化曝光显影检查终固化出板,PCB制作工艺流程防焊,丝印/曝光通过丝印方式将油墨均匀涂覆于板面，然后做预烤初步固化。通过底片对位，使板面油墨接受UV紫外光照射，UV光通过底片的地方使油墨中的感光树脂发生光固化反应油墨变成聚合体，底片不透光的地方阻挡UV光照射油墨，油墨不发生反应。,PCB制作工艺流程防焊,线角位油厚0.2mil(min)线面位油厚0.4mil(min)基材位油厚0.4mil(min),T1,基材,T2,T3,铜,PCB制作工艺流程防焊,防焊起什么作用？,PCB制作工艺流程字符提供白、黄或黑色标记，给元件安装和今后维修印制板提供信息。,白色符号,将印制板浸入熔融的焊料中，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。喷锡分为有铅喷锡（通常焊料为63Sn/37Pb）和无铅喷锡（通常焊料为SnAgCu,SnCuNi,SnCuTi）。,喷锡,PCB制作工艺流程表面处理,优点,缺点,良好的可焊性储存期长使用面广有良好的可靠性易检测良好的阻焊兼容性,不适用细的SMT/SMD设计高投资的生产设备,苛刻的保养要求生产过程对板子有冲击影响完成孔径不易Bond线表面不均匀,PCB制作工艺流程喷锡,PCB制作工艺流程沉金,指在PCB裸铜表面涂覆可焊性涂层的一种工艺。在裸铜面进行化学镀镍，然后化学沉金。,优点,缺点,表面耐磨表面均匀极佳的可焊性良好的储存期耐多次的热冲击易Bond线电测试不易损伤表面良好的外观,高成本流程控制困难对阻焊要求高需垂直生产线生产黑镍（目前市面上新推出的镍钯金可以改善黑镍，但价格太高且随市场波动。）,PCB制作工艺流程沉银,通过化学反应的方法在铜面上沉积一层银，用来保护铜面并作为可焊性涂层的一种工艺。,优点,缺点,表面均匀易Bond线易检测良好的阻焊兼容性,需有机保护以保持可焊性对储存环境要求高高的成本容易氧化发黄,PCB制作工艺流程沉锡,通过化学反应的方法在铜面上沉积一层锡，用来保护铜面并作为可焊性涂层的一种工艺。,优点,缺点,容易贴件表面均匀低的离子污染良好的可焊性,储存环境对可靠性有影响差的阻焊兼容性仅能Bond金线,不适用于铝线容易甩油容易出现鼠咬/锡须缺陷,PCB制作工艺流程OSP,OSP是OrganicSolderabilityPreservatives的简称，中译为有机保焊膜。即经过化学反应在铜面上形成有机保膜，防止铜面的迅速氧化。,优点,缺点,厚度均匀低的运作成本工艺简单良好的可焊性良好的储存期良好的阻焊兼容性,难于检测受多次热冲击时可焊性下降,对松香要求变高不易Bond线对铜面要求高,通过锣、V-Cut加工、啤及斜边的加工方式将线路板加工成客户需求的外形。,PCB制作工艺流程外形加工,锣机,啤机,ET测试方式常见有二种：1.夹具测试主要测试大批量线路板，速度快，但每种夹具只能测试一款线路板；2.飞针测试主要测试样板及小量