某汽车PCB生产工艺流程培训

1、昆山华晨电子有限公司昆山华晨电子有限公司PCB生产工艺流程 8层化金板层化金板 带阻抗、带阻抗、BGA拟制单位：工艺部拟制单位：工艺部讲师：讲师：第2页 主要内容主要内容第3页1、PCB的角色晶圓第0層次第1層次(Module)第2層次(Card)第3層次(Board)第4層次(Gate)第4页 1.1.早於早於19031903年年Mr. Albert HansonMr. Albert Hanson（阿尔伯特（阿尔伯特. .汉森）汉森）首首创创利用利用“线线路路”(Circuit)(Circuit)观观念念应应用用于电话交换系统上于电话交换系统上。它是用金。它是用金属属箔切割成箔切割成线线路路

2、导体导体，将将之之粘于粘于石石蜡纸蜡纸上，上面同上，上面同样粘样粘上一上一层层石石蜡纸蜡纸，成了，成了现现今今PCBPCB的的构造雏形构造雏形。如下图：如下图： 2. 2. 到到19361936年，年，Dr Paul EisnerDr Paul Eisner（保罗（保罗. .艾斯纳）艾斯纳）真正真正发发明了明了PCBPCB的的制制作作技术技术，也，也发发表多表多项专项专利利。而而今天的加工工艺今天的加工工艺“图形转移技术（photoimagephotoimage transfer) transfer) ，就是，就是沿袭沿袭其其发发明明而来而来的。的。 图2、PCB的演变第5页 PCBPCB在材

3、料、层数、制程上的多样化以适合不同的电子产品及其特殊需求。在材料、层数、制程上的多样化以适合不同的电子产品及其特殊需求。因此其种类划分比较多，以下就归纳一些通用的区别办法因此其种类划分比较多，以下就归纳一些通用的区别办法, ,来简单介绍来简单介绍PCBPCB的的 分类以及它的制造工艺。分类以及它的制造工艺。 A. 以材料分 a. a. 有机材料有机材料 酚醛树脂、玻璃纤维酚醛树脂、玻璃纤维/ /环氧树脂、环氧树脂、聚酰亚胺聚酰亚胺、 BTBT等皆属之。等皆属之。 b. b. 无机材料无机材料 铝基板、铜基板、陶瓷基板等皆属之，主要取其散熱功能。铝基板、铜基板、陶瓷基板等皆属之，主要取其散熱功能

4、。 B. 以成品软硬区分 a. a. 硬板硬板 Rigid PCB Rigid PCB b. b. 软板软板 Flexible PCB Flexible PCB 见图见图1.3 1.3 c. c. 软硬结合板软硬结合板 Rigid-Flex PCB Rigid-Flex PCB 见图见图1.41.4 C. 以结构分 a. a. 单面板单面板 见图见图1.5 1.5 b. b. 双面板双面板 见图见图1.6 1.6 c. c. 多层板多层板 见图见图1.71.7 3、PCB的分类的分类第6页圖1.3圖1.4圖1.5圖1.6圖1.7圖1.8第7页4、PCB生产流程介绍 我们以多层板的工艺流程作为我

5、们以多层板的工艺流程作为PCBPCB工艺介绍的引线，选择其中的工艺介绍的引线，选择其中的图形电图形电镀工艺镀工艺进行流程说明，具体分为十三部分进行介绍，分类及流程如下进行流程说明，具体分为十三部分进行介绍，分类及流程如下：2、内、内层线路层线路4、钻孔、钻孔6、外层、外层线路线路3、层压、层压10、文字、文字11、表面处理、表面处理12、成型、成型13、ET、FQC7、图形电镀、图形电镀9、阻焊、阻焊8、外层蚀刻外层蚀刻1、开料、开料5、PTH、一铜一铜制前工程处理制前工程处理制前工程处理制前工程处理注：表面处理分为：喷锡、化金、电金、注：表面处理分为：喷锡、化金、电金、OSP、化银、化锡、化

6、银、化锡第8页流流 程程 圖圖 PCB Mfg. FLOW CHART多多层层板內板內层层流程流程 (INNER LAYER PRODUCT)多次埋孔Multiple Buried Via顾 客 (CUSTOMER)工 程 製 前 (FRONT-END DEP.)裁 板 (LAMINATE SHEAR) 内层干膜 (INNERLAYER IMAGE)預 叠 板 及 叠 板 (LAY- UP )通 孔 镀 铜 (P . T . H .)液 态 防 焊 (LIQUID S/M )业 务 (SALES DEPARTMENT) 生 产 管 理 (P&M CONTROL)蚀 刻(I/L ETCH

7、ING)钻 孔 (PTH DRILLING)压 合 (LAMINATION)外 层干 膜 (OUTERLAYERIMAGE)二次铜及锡电镀 (PATTERN PLATING)蚀 刻 (O/L ETCHING)檢 查 (INSPECTION ) 噴 锡 (HOT AIR LEVELING)曝 光 (EXPOSURE) 压 膜 (LAMINATION)前处理 (PRELIMINARY TREATMENT )显 影 (DEVELOPIG) 蚀 刻 (ETCHING)去 膜 (STRIPPING)棕化处理 (BLACK OXIDE) 烘 烤 (BAKING)預 叠 板 及 叠 板 (LAY- UP )

8、 压 合 (LAMINATION)后处 理 (POSTTREATMENT) 曝 光 (EXPOSURE) 压 膜(LAMINATION)二 次 铜电镀 (PATTERNPLATING)镀锡 (T/L PLATING)去 膜 (STRIPPING)蚀刻 (ETCHING)剥锡(T/L STRIPPING) 油墨 印 刷 (S/M COATING)預 烘 干 (PRE-CURE) 曝 光 (EXPOSURE)显 影 (DEVELOPING)后 烘 干 (POST CURE)全 板 电 镀 (PANEL PLATING)外外 層層 製製 作作 (OUTER-LAYER)TENTINGPROCESS镀

9、 金 手指 (G/F PLATING)化 学镍 金 (E-less Ni/Au)选择 性 镀镍 镀 金 (SELECTIVE GOLD)印 文 字 (SCREEN LEGEND) 网版制作 (STENCIL) 图纸 (DRAWING) 工 作 底 片 (WORKING A/W ) 制作规范 (RUN CARD)程 式 帶 (PROGRAM )钻孔、成型机 (D. N. C.) 样板 (sample plate)Gerber 蓝图 (DRAWING)资料传送 (MODEM , FTP) A O I 检 查 (AOI INSPECTION )除 胶 渣 (DESMER) 通 孔 电 镀 (E-LE

10、SS CU)DOUBLE SIDE前处理 (PRELIMINARY TREATMENT )前处理 (PRELIMINARY TREATMENT )前处理 (PRELIMINARY TREATMENT )全面镀镍金 (S/G PLATING)雷 射 钻 孔 (LASER ABLATION)Blinded Via埋 孔 钻 孔 (I.V.H. DRILLING)埋 孔 电镀(I.V.H. PLATING)第9页A、开料流程介绍、开料流程介绍量取尺寸量取尺寸裁切裁切磨边磨边圆圆角角选料选料第10页B、内层线路流程介绍、内层线路流程介绍前处理前处理压膜压膜曝光曝光DESDES冲孔冲孔第11页铜箔铜箔绝

11、缘层绝缘层前处理后前处理后铜面状况铜面状况示意图示意图内层线路内层线路-前处理前处理介绍介绍第12页干膜干膜压膜前压膜前压膜后压膜后内层线路内层线路压膜压膜介绍介绍压膜压膜第13页UV光光曝光前曝光前曝光后曝光后内层线路内层线路曝光曝光介绍介绍第14页显影后显影后显影前显影前内层线路内层线路显影显影介绍介绍第15页蚀刻后蚀刻后蚀刻前蚀刻前内层线路内层线路蚀刻蚀刻介绍介绍第16页去膜后去膜后去膜前去膜前内层线路内层线路退膜退膜介绍介绍第17页内层线路内层线路冲孔冲孔介绍介绍第18页内层检查工艺内层检查工艺LONG WIDTHVIOLATIONNICKSPROTRUSIONDISHDOWNFINE

12、 OPENSURFACE SHORTWIDE SHORTFINE SHORTSHAVED PADSPACING WIDTHVIOLATIONPINHOLENICKOVERETCHED PADCOPPER SPLASHMISSING PADMissing JunctionMissing Open第19页内层线路工序常见缺陷第20页C、层压流程介绍、层压流程介绍棕棕化化铆铆合合叠叠板板压压合合后处理后处理第21页层压工艺层压工艺棕化棕化介绍介绍第22页2L3L 4L 5L铆钉层压工艺层压工艺铆合铆合介绍介绍第23页Layer 1Layer 2Layer 3Layer 4Layer 5Layer 6

13、层压工艺层压工艺叠板叠板介绍介绍2L3L 4L 5L第24页钢板压力牛皮纸承载盘热板可叠很多层可叠很多层层压工艺层压工艺压合压合介绍介绍第25页层压工艺层压工艺后处理后处理介绍介绍第26页层压工序常见缺陷第27页D D、钻孔工艺流程、钻孔工艺流程介绍介绍铝盖板垫板钻头墊木板鋁板第28页钻孔工序常见缺陷钻孔工序常见缺陷第29页 流程介流程介绍绍去毛去毛刺刺( (DeburrDeburr) )去去胶胶渣渣(Desmear)化化学铜学铜(PTH)(PTH)一次一次铜铜Panel platingPanel plating 目的目的: :利用化学反应原理在孔壁上沉积一层0.3um-0.5um的铜，使原本

14、绝缘的孔壁具有导电性，便于后续板面电镀及图形电镀的顺利进行，从而完成PCB电路网络间的电性互通。（是一种自身被氧化还原反应，在沉铜过程中Cu2+离子得到电子还原为金属铜）方便进行后面的电镀制程,提供足够导电及保护的金属孔璧 制程控制要点：制程控制要点： - -背光等级8级、孔铜厚度3-8um、槽液浓度、除胶量0.3-0.5mg/cm2、沉积速率20-40微英寸E、PTH工艺流程介绍工艺流程介绍第30页 前处理：前处理： 清洁生产板及粗化板面清洁生产板及粗化板面 去毛刺的去毛刺的目的目的: :去除孔去除孔边缘边缘的的毛刺毛刺, ,防止防止镀镀孔不良孔不良 重要的原物料：磨刷重要的原物料：磨刷沉铜

15、工艺沉铜工艺前处理除胶渣前处理除胶渣介绍介绍 去去胶胶渣渣( (DesmearDesmear):): 胶渣胶渣形成原因形成原因: : 钻钻孔孔时时造成的高造成的高温超过玻璃化转变温度温超过玻璃化转变温度 ( (TgTg值值) ), ,而而形成融熔形成融熔态态, ,产生胶渣产生胶渣 去胶渣的去胶渣的目的目的: :裸露出各裸露出各层层需互需互连连的的铜环铜环，另膨松，另膨松剂剂可可 改善孔壁改善孔壁结构结构，增，增强电镀铜强电镀铜附著力。附著力。 重要的原物料：重要的原物料：KMnOKMnO4 4( (除胶剂除胶剂) )第31页 化化学学銅銅(PTH)(PTH) 化化学铜学铜之目的之目的: : 通

16、通過過化化学沉积学沉积的方式的方式时时表面沉表面沉积积上厚度上厚度为为0.2-0.5um0.2-0.5um的的化化学铜学铜。 孔壁变化过程：如下图孔壁变化过程：如下图化学铜原理：如右图化学铜原理：如右图PTH沉铜工艺沉铜工艺化学铜化学铜介绍介绍第32页 一次一次铜铜 一次一次铜铜之目的之目的: : 镀镀上上3-3-8um8um的厚度的的厚度的铜铜以保以保护仅护仅有有0.2-0.5um0.2-0.5um厚度的化厚度的化学铜学铜不不被被后后制程破制程破坏坏造成孔破造成孔破。 重要重要生产生产物料物料: : 铜球铜球 一次銅 一铜工艺一铜工艺电镀铜电镀铜介绍介绍第33页 PTH、一铜工序常见缺陷第3

17、4页 流程介绍流程介绍:前处前处理理压膜压膜曝光曝光显影显影 目的目的: : 经过钻经过钻孔及通孔孔及通孔电镀后电镀后,内外层已经连通内外层已经连通,本制程本制程制作制作外外层线路层线路,为外层线路的制作提供图形为外层线路的制作提供图形 制程控制要点：制程控制要点：F、外层线路流程介绍、外层线路流程介绍第35页 前处前处理理: : 目的目的: :去除铜面上的污染物，去除铜面上的污染物，增加增加铜铜面粗糙度面粗糙度, ,以利以利于压于压膜制程膜制程重要原物料：磨刷重要原物料：磨刷外层干膜外层干膜前处理前处理介绍介绍 压压膜膜(Lamination):(Lamination): 目的目的: : 通

18、通过热压过热压法使法使干干膜膜紧紧密附著在密附著在铜铜面上面上. .重要原物料：干膜重要原物料：干膜(Dry film)(Dry film)Photo Resist第36页 曝光曝光(Exposure):(Exposure):目的目的: : 通通过图形转移技术过图形转移技术在在干干膜上曝出所需的膜上曝出所需的线线路路。 重要的原物料：底片重要的原物料：底片乾膜底片UV光外层干膜外层干膜曝光曝光介绍介绍V V光光第37页 显显影影(Developing):(Developing):目的目的: : 把尚未把尚未发发生聚合反生聚合反应应的的区区域用域用显显像液像液将将之之冲冲洗掉洗掉, ,已感光部已

19、感光部分分则则因已因已发发生聚合反生聚合反应应而洗不掉而而洗不掉而留在留在铜铜面上成面上成为蚀为蚀刻或刻或电镀电镀之阻之阻剂剂膜膜. .主要生产物料：主要生产物料：( (一次銅乾膜外层干膜外层干膜显影显影介绍介绍第38页 线路工序常见缺陷第39页 流程流程介绍介绍: :二次二次镀铜镀铜退膜退膜线路蚀刻线路蚀刻退锡退锡 目的目的: : 将铜将铜厚度厚度镀镀至客至客户户所需求的厚度所需求的厚度。完成客完成客户户所需求的所需求的线线路外形路外形。 制程控制要点：制程控制要点： - - 镀铜厚度：常规孔铜镀铜厚度：常规孔铜18um18um、面铜、面铜35um35um、镀锡厚度：镀锡厚度：7um - -

20、 蚀刻因子蚀刻因子2 2 - - 槽液浓度槽液浓度镀锡镀锡G、图形电镀及蚀刻、图形电镀及蚀刻流程介绍流程介绍第40页 二次二次镀镀铜铜: : 目的目的: :将显影将显影后的裸露后的裸露铜铜面的厚度加面的厚度加后后, ,以以达达到客到客户户所要求的所要求的铜铜厚厚（常规（常规18um18um） 重要原物料：铜球重要原物料：铜球乾膜二次銅图形电镀图形电镀电镀铜电镀铜介绍介绍 镀锡镀锡: : 目的目的: :在镀完二次铜的在镀完二次铜的表面镀上一层锡保护，做为表面镀上一层锡保护，做为蚀刻时的保护剂。蚀刻时的保护剂。 重要原物料：锡球重要原物料：锡球乾膜二次銅保護錫層第41页 退退膜膜: :目的目的:

21、:将将抗抗电镀电镀用途之用途之干干膜以膜以药药水剥除水剥除重点生产物料：退膜液重点生产物料：退膜液( (NaOHNaOH 3%-5%) 3%-5%) 线线路路蚀刻蚀刻: :目的目的: :将将非非导体导体部分的部分的铜蚀铜蚀掉掉， 形成线路图形形成线路图形重要生产物料：蚀刻液、氨水重要生产物料：蚀刻液、氨水二次銅保護錫層二次銅保護錫層底板碱性蚀刻碱性蚀刻介绍介绍第42页 退锡退锡: :目的目的: :将导体将导体部分的起保部分的起保护护作用之作用之锡锡剥除剥除重要生产物料重要生产物料: :HNO3HNO3退锡液退锡液二次銅底板蚀刻蚀刻退锡退锡介绍介绍第43页 图电及蚀刻常见缺陷第44页 流程流程介

22、绍介绍: :丝印丝印固化固化前处理前处理H、阻焊工、阻焊工艺流程介绍艺流程介绍显影显影预考预考曝光曝光 目的目的: : 外层线路的保护层，以保证外层线路的保护层，以保证PCB的绝缘、护板、防焊的目的的绝缘、护板、防焊的目的 制程控制要点：制程控制要点：第45页丝印工艺丝印工艺阻焊阻焊介绍介绍第46页阻焊工艺流程图阻焊工艺流程图预烘烤印刷第一面前处理曝光显影固化S/M预烘烤印刷第二面第47页阻焊工阻焊工艺艺前处理前处理介绍介绍第48页阻焊工艺阻焊工艺预烘预烘介绍介绍第49页阻焊工艺阻焊工艺曝光显影曝光显影介绍介绍S/M A/W第50页 阻焊工序常见缺陷阻焊工序常见缺陷第51页I I、字符工艺、字符工艺印刷印刷介绍介绍烘烤印一面文字印另一面文字S/M文字 文字R