PCB制作工艺流程简介精

1、UTEXiVUTE® 汀PC B希J作工艺单双面板工艺流程简介MINGHELV2007年8月6日印制電路板概述印制电路板大纲I 印制电路板概述n印制电路板加丄流程in 印制板缺陷及原因分析IV 印制电路技术现状与发展UTELCJrUTELCJr印制電路板概述一、PCB扮演的角色PCB的功能为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。所以PCB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.z印制電路板概述、 N结构单面板第4次次'芻. 第1庆空A (Module)談2«次 Card)第3次 (Boar

2、d)印制電路板概述PCB分类I丨孔的导通状态双面板多层板软板软硬板埋孔板盲孔板通孔板喷锡板IJTEJr表面制作镀金板沉金板ENTEK板碳油板金手指板沉锡板UTEKN印制電路板概述二、PCB种类A.以材质分a.有机材质酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyimide（聚酰亚胺）、 BT/Epoxy等皆属之。b.无机材质铝、Copper-invar （钢）-copper、ceramic（陶瓷）等皆属 之。主要取其散热功能。UTEWW印制電路板概述B,以成品软硬区分a.bc硬板 Rigid PCB软板 Flexible PCB 见图 1.3 软硬板 Rigid-Flex PCB 见图 1.4UTEM

3、W印制電路板概述C以结构分 a单面板见图1.51:1b双面板见图1.61:1、印制電路板概述c多层板见图17V .y，7 审r： ；m 歎 汇2!Z弘訊BBlSWaRuTonr3、7也iHBB烁多謀wn.UTEMW印制電路板概述d依用途分：通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/电测板，见图1.8BGA. 另有一种射出成型的立体PCB,使用少i 宾兀勺lid > -It, II YB-i.UTEMW印制電路板概述E依表面制作分1=1Hot Air Levelling 喷锡 Gold finger board 金手指板 Carbon oil board 碳油板 Au plating boa

4、rd 镀金板 Entek （防氧化）板 Immersion Au board 沉金板 Immersion Tin 沉锡板 Immersion Silver 沉银板印制電路板概述三、基材基材(CCLCopper Clad Laminate)工业是一种材料的基 础工业，是由介电层(树脂Resin，玻璃纤维Glass fiber )，及高纯度的导体(铜箔Copper foil )二者所构 成的复合材料(Composite material)，UTEfiir印制電路板概述Copper Foil铜箔类型：1/40Z ； 1/30Z ； 1/20Z ； lOZ ； 20Z ； 30Z 等P片类型:106&

5、#39;2116'1080、7628、2113等印制電路板概述树脂Resin目前已使用于线路板之树脂类别很多，如酚醛树脂( Phenolic )、环氧树脂(Epoxy )、聚亚醯胺树脂( Polyimide )、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethyl巳ne » 简称 PTFE或称TEFLON)，B三氮树脂(Eismakimide Triazine简称BT )等皆为热固型的树脂(Thennosetted PlasticResin)。UTEXir印制電路板概述环氧树脂Epoxy Resin是目前印刷线路板业用途最广的底材。在液态时 称为清漆或称凡立水(Varnish)

6、或称为A-stage, 玻璃布在浸胶半干成胶片后再经高温软化液化而呈现 粘着性而用于双面基板制作或多层板之压合用称上 stae DTeineg ,经此压合再硬化而无法回复之最终状 态称为C-stageoUTEXir印制電路板概述传统环氧树脂的组成及其性质用于基板之环氧树月旨之单体一向都是Bisphenol A及EpiCh 1 orohydrin用dicy做为架桥剂所形成的 聚合物。为了通过燃性试验(Flammability test), 将上述仍在液态的树脂再与Tetrabromo-Bisphenol A 反应而成为最熟知FR-4传统环氧树脂。印制電路板概述传统环氧树脂的组成及其性质 现将产品

7、之主要成份列于后:单体 “Bisphenol A, Epichlorohydrin 玺桥剂(即硬化剂)双氤Dicyandiamide简称Dicy 速化剂(Accelerator)Benzyl-Dimethylamine(BDMA)及 2- Methylimidazole (2-MI)溶剂 “Ethylene glycol monomethyl ether( EGMME) Dimethyl formamide (DMF)及稀释剂 Acetone填充剂(Additive)-碳酸钙、硅化物、及氢氧化铝或化物等增加难 燃效果。填充剂可调整其Tg印制電路板概述玻璃纤维前言玻璃纤维(FiberglassS

8、PCB基板中的功用，是作为补强 材料。基板的补强材料尙有其它种，如纸质基板的纸 材，KeWar(Polyamide聚醯胺)纤维，以及石英(Quartz)纤 维。玻璃(Glass)本身是一种混合物，它是一些无机物经高 温融熔合而成，再经抽丝冷却而成一种非结晶结构的 坚硬物体。UTEXir印制電路板概述玻璃纤维布玻璃纤维的制成可分两种连续式(Continuous)的纤维不连续式(discontinuous)的纤维前者即用于织成玻璃布(Fabric),后者则做成片状之 玻璃席(Mat)o FR4等基材，即是使用前者，CEM3基 材，则采用后者玻璃席。印制電路板概述A.玻璃纤维的特性UTEXir按组成

9、的不同，玻璃的等级可分四种商品:A级-高碱性C级抗化性E级电子用途S级髙强度电路板中所用的是E级玻璃，主要是其介电性质优于 其它三种。UTEXir印制電路板概述玻璃纤维一些共同的特性如下所述：3高强度与其它纺织用纤维比较，玻璃有极高强度。在某些应 用上，其强度/重量比甚至超过铁丝。b抗热与火玻璃纤维为无机物，因此不会燃烧。G抗化性可耐大部份的化学品，也不为霉菌，细菌的渗入及昆 虫的功击。印制電路板概述玻璃纤维一些共同的特性如下所述d.防潮玻璃并不吸水，即使在很潮湿的环境，依然保持它的机械强度。 e热性质玻纤有很低的线性膨胀系数，及高的热导系数因此在高温环境下有极佳的表现。电性由于玻璃纤维的不导

10、电性，是一个很好的绝缘物质的选择。UTEKir印制電路板概述PCB基材所选择使用的E级玻璃，最主要的非常 优秀的抗水性。因此在非常潮湿，恶劣的环境下，仍 然保持有非常好的电性及物性一如尺寸稳定度。印制電路板概述铜箔分类 电解铜箔: 板）涂胶箔（用于纸基板）.表面处理箔（用于玻纤布压延铜箔:用于挠性板UTEXir印制電路板制作流程簡介©篡:部分IW颐I'縱印制電路板制作流程簡介内层制作印制電路板制作流程簡介内层制作印制電路板制作流程簡介内层制作b内层线路（图像转移1-1.作用及原理利用UV光照射，在曝光区城抗蚀剂中的感光起始剂吸收光子分解成游离基. 游离基引发单体发生交联反应生

11、成不溶于稀緘的空间网状大分子结构，而未躍光 部分因未发生反应可溶于稀«利用二者在同种溶液中具有不同的溶解性能从而 将底片上设计的图形转移到荃板上即图像转移.PET,支搏感光胶层的载体.使之 涂布成康，厚度通常为25ub,其作 用是防上曜光时氧气向抗蚀剂层扩 散破坏游离基，引起感光度下降PE膜，a盖在感光胶层上 的保护膜，防止灰尘的污 物粘在干膜上，避免每层 抗蚀剂之间相互粘结.厚PE膜，a盖在感光胶层上的保护膜，防止灰尘的污物粘在干膜上，避免每层光阻剂，主要成分：粘结剂、感光 单体、光引发剂、增塑剂、增粘 剂、热阻聚剂、色料、溶剂抗蚀剂之间相互粘结.厚UTEWWUTEfiir印制電路

12、板制作流程簡介前处理压膜内层制作。曝光1 U Q 二光兀域.4S比唯体不溶显影蚀刻去膜图像转移完成印制電路板制作流程簡介内层制作曝光1-2.流程对干膜成像法，其生产流程为：前处理压膜 显影一蚀刻一去膜一液态感光法生产流程1-3.前处理1-3-1.前处理的作用：去除铜表面的油脂，氧化层等杂质。1-3-2.前处理方式：A.喷砂研磨法B. 化学处理法C. 机械研磨法1-3-3.化学处理法的基本原理：以化学物质如SPS等酸性物质均匀咬蚀铜表面，去除铜表面的 油脂及氧化物尊杂质UTEKir印制電路板制作流程簡介内层干菲林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

13、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。UTEKir印制電路板制作流程簡介内层干菲林辘干膜（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，倍助于热压辐的压力 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。UTELfljr印制電路板制作流程簡介内层干菲林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。显影的原理感光膜中未曝光部分的活

14、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。UTELfljr印制電路板制作流程簡介内层蚀刻内层蚀刻内层图形转移制程中，D/F或油墨是作为抗蚀刻，有抗电镀之用或抗蚀刻之用。因此大部份选择酸性蚀刻。常见问题蚀刻不尽 线幼 开路 短路UTEfiir印制電路板制作流程簡介内层蚀刻内层设计最小线宽/线距底铜瑕小线宽/线距（鼠产）最小线宽/线距（小批戢）H/Hoz3/3mil2/2mil1/10Z44mil3/3mil2/2OZ5/5mil4.5/4.5mil3/3OZ6/6mil55/55milUTEfiir印制電路板制作流程簡介 内层氧化黑化

15、/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)，以进一步增加比表面，提高粘结力.棕化与黑化的比较黑化层较厚，经PTH后常会发生粉红圈(Pink ring),这是 因PTH中的微蚀或活化或速化液攻入黑化层而将之还 原露出原铜色之故。棕化层则因厚度很薄较不会生成粉红圈。IJTELfljr印制電路板制作流程簡介 内层排板定位系统PIN LAM有销钉定位MASS LAM无销钉定位2.X射线打靶定位法 熔合定位法印制電路板制作流程簡介内层排板Pin Lam理论此方法的原理极为简单，内层预先冲出4个Slot 孔，见图45,包括底片，Prepr

16、eq都沿用此冲孔系 统，此4个SLOT孔，相对两组，有一组不对称，可防 止套反。每个SLOT孔当置放圆PIN后，因受温压会有 变形时，仍能自由的左右、上下伸展，但中心不变， 故不会有应力产生。待冷却，压力释放后，又回复原 尺寸，是一颇佳的对位系统。印制電路板制作流程簡介内层排板：；UTEMW印制電路板制作流程簡介内层排板排板（以6层板为例）Foil LaminationCore LaminationUTEfljr表示基材表示P片UTEXir印制電路板制作流程簡介内层排板排板 压板方式一般区分两种: 一Core-lamination, 一Foil-lamination,印制電路板制作流程簡介 压

17、板压板内层线路板压合成多层板。线、压机、剖半机、打靶机等1制程目的 将铜箔、PP、2. 主要设备黑化(棕化)3. 生产流程黑化或棕廿一钏钉一叠压合n半一打靶CNC裁边一磨边一打标记UTEfljr印制電路板制作流程簡介 压板压板将铜箔(Copper Foil),胶片(Prepreg)与氧化处理 (Oxidation)后的内层线路板按客户要求排板，压合成多 层板。印制電路板制作流程簡介压板曲翘产生原因排板结构不对称因芯板与P片的张数及厚度上下不对称，产生不平衡 的应另。结构应力多层板p/p与芯板之经纬方向未按经对经、纬对纬的 原则叠压，则结构应力会造成板翘曲。热应力造成板翘压合后冷却速度过快，板内之热应力无法释放完全而造成板翘值过大。UTELCJr印制電路板制作流程簡介压板板子外部应力此种状况是发生在压合后各种制程，如钻孔，电镀，烘烤,喷锡等流程。玻纤布的结构玻纤布织造均匀度、纬纱歪斜、张力大小，对基板的 板弯、板翘会造成影响。UTELCJr印制