电子产品工艺与设备大三上学期PCB工艺流程培训教材ppt课件

1、 PCB 生产工艺 目录n印制电路板简介印制电路板简介n原材料简介原材料简介n工艺流程介绍工艺流程介绍n各工序介绍各工序介绍 uPCBu PCB 全称全称print circuit board,是在覆是在覆铜板上贴上干膜，经铜板上贴上干膜，经曝光显影、蚀刻形成曝光显影、蚀刻形成导电线路图形在电子导电线路图形在电子产品中起到电流导通产品中起到电流导通与信号传送的作用与信号传送的作用,是电子原器件的载体是电子原器件的载体.u1 1、依层次分：、依层次分：u 单面板单面板u 双面板双面板u 多层板多层板u2 2、依材质分：、依材质分：u 刚性板刚性板u 挠性板挠性板 u 刚挠板刚挠板线路板分类主要原

2、材料介绍感光膜感光膜聚乙烯保护膜聚乙烯保护膜光致抗蚀层光致抗蚀层聚酯保护膜聚酯保护膜u主要作用主要作用: :u 线路板图形转移材料线路板图形转移材料, ,是内层线路的抗蚀膜，外是内层线路的抗蚀膜，外层线路遮蔽膜层线路遮蔽膜u主要特点主要特点: :干膜在一定温度与压力作用下干膜在一定温度与压力作用下, ,会牢固地会牢固地贴于板面上；感光油墨可以通过丝网印刷印在板面贴于板面上；感光油墨可以通过丝网印刷印在板面上，在一定光能量照射下上，在一定光能量照射下, ,会吸收能量会吸收能量, ,发生交联反发生交联反应；应；u未被光照射到的部分，没有发生交联反映，能被弱未被光照射到的部分，没有发生交联反映，能被

3、弱碱液溶解。碱液溶解。u存放环境存放环境: : 恒温、恒湿、黄光安全区恒温、恒湿、黄光安全区主要原材料介绍覆铜板覆铜板铜箔铜箔 绝缘介质层绝缘介质层铜箔铜箔u主要作用：主要作用：u 多层板内层板间的粘结、调节板厚；多层板内层板间的粘结、调节板厚； u主要特点：主要特点：u 一定温度与压力作用下，树脂流动并发生固化一定温度与压力作用下，树脂流动并发生固化u不同的型号，其固化厚度不一致，以用来调节不不同的型号，其固化厚度不一致，以用来调节不同板厚同板厚u存放环境：存放环境： 恒温、恒湿恒温、恒湿半固化片半固化片主要原材料介绍主要作用：主要作用： 多层板顶、底层形成导线的基铜材料多层板顶、底层形成导

4、线的基铜材料主要特点：主要特点： 一定温度与压力作用下，与半固化片结合一定温度与压力作用下，与半固化片结合 12um 12um、18um18um、35um35um、70um70um、105um105um等厚度等厚度存放环境：存放环境： 恒温、恒湿恒温、恒湿铜箔铜箔主要原材料介绍u 主要作用：主要作用：u阻焊起防焊的作用，避免焊接短路阻焊起防焊的作用，避免焊接短路u字符主要是标记、利于插件与修理字符主要是标记、利于插件与修理u主要特点：主要特点：u阻焊通过丝印形成一层膜附于板面，此膜受光、阻焊通过丝印形成一层膜附于板面，此膜受光、u温度照射，发生固化温度照射，发生固化u字符通过丝印成标记字，在一

5、定温度下其完全固化字符通过丝印成标记字，在一定温度下其完全固化u存放环境：存放环境： 恒温、恒湿恒温、恒湿阻焊、字符阻焊、字符主要生产工具u卷卷 尺尺 2 2，3 3u底底 片片u放大镜放大镜u测量工具测量工具u板厚、线宽、间距、铜板厚、线宽、间距、铜厚厚n开料目的目的: : 将大块的覆铜板剪裁成生产将大块的覆铜板剪裁成生产板加工尺寸，方便生产加工板加工尺寸，方便生产加工流程流程: : 选料板厚、铜厚量取选料板厚、铜厚量取尺寸剪裁尺寸剪裁 流程原理流程原理: : 利用机械剪床利用机械剪床, ,将板裁剪成加将板裁剪成加工尺寸大小工尺寸大小本卷须知本卷须知: : 确定板厚、铜厚、板材的经、确定板厚

6、、铜厚、板材的经、纬方向纬方向 避免划伤板面避免划伤板面刷板u目的目的: :u 去除板面的氧化层去除板面的氧化层u流程：流程：u 放板放板 调整压力调整压力 出板出板u流程原理：流程原理：u 利用机械压力与高压水的冲利用机械压力与高压水的冲力力, ,刷洗刷洗, ,冲洗板面与孔内异物达冲洗板面与孔内异物达到清洗作用到清洗作用. .u本卷须知本卷须知: :u 板面的撞伤板面的撞伤u 孔内毛刺的检查孔内毛刺的检查内光成像u目的目的: :u 进行内层图形的转移进行内层图形的转移, ,将底片上的将底片上的图形转移到板面的干膜上，形成抗蚀层。图形转移到板面的干膜上，形成抗蚀层。u流程流程: :板面清洁板面

7、清洁 贴膜贴膜 对位曝光对位曝光u流程原理流程原理: :u 在一定温度、压力下在一定温度、压力下, ,在板面贴上在板面贴上干膜干膜, ,再用底片对位再用底片对位, ,最后在曝光机上利最后在曝光机上利用紫外光的照射用紫外光的照射, , 使底片未遮蔽的干膜使底片未遮蔽的干膜发生反应发生反应, ,在板面形成所需线路图形。在板面形成所需线路图形。u u本卷须知本卷须知: : 板面杂物、膜划伤、底片划伤、底片板面杂物、膜划伤、底片划伤、底片u偏位台面的清洁、曝光玻璃的清洁、底片清洁偏位台面的清洁、曝光玻璃的清洁、底片清洁内光成像内层DESu目的：目的：u 曝光后的内层板，通过曝光后的内层板，通过desd

8、es线，完成显影线，完成显影u 蚀刻、去膜，形成内层线路。蚀刻、去膜，形成内层线路。u流程：流程：u 显影显影 蚀刻蚀刻 退膜退膜u流程原理：通过显影段在显影液的作用下，将没有被流程原理：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。液的作用下，将膜去掉，露出内层线路图形。u本卷须知：显影不净、显影过度、线路撞伤、蚀刻残本卷须知：显影不净、显影过度、线路撞伤、蚀刻残铜、线变小、线变宽

9、，去膜不净、保护膜没扯净铜、线变小、线变宽，去膜不净、保护膜没扯净内层DES打靶位u目的：目的：u 将内层板板边层压用的管位孔铆钉孔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。冲出，用于层压的预排定位。u流程：流程：u 检查、校正打靶机检查、校正打靶机 打靶打靶u流程原理：流程原理：u 利用板边设计好的靶位孔，在利用板边设计好的靶位孔，在ccdccd作用下，作用下，u将靶形投影于机器，机器自动完成对正并钻孔将靶形投影于机器，机器自动完成对正并钻孔u本卷须知：偏位本卷须知：偏位 、孔内毛刺与铜屑、孔内毛刺与铜屑棕化u目的：目的：u 使内层铜面形成微观的粗糙，增强层间使内层铜面形成微

10、观的粗糙，增强层间化片的粘接力。化片的粘接力。u流程：流程：u 除油除油 微蚀微蚀 预浸预浸 黑化黑化 烘干烘干u流程原理：流程原理：u 通过除油、微蚀，在干净的铜面上形成通过除油、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。氧化铜与氧化亚铜的黑色色膜层，增强粘接力。u本卷须知：黑化不良、黑化划伤、挂栏印本卷须知：黑化不良、黑化划伤、挂栏印层压u目的：目的：u 使多层板间的各层间粘合在一起，形成一完使多层板间的各层间粘合在一起，形成一完整的板整的板u流程：开料流程：开料 预排预排 层压层压 退应力退应力u流程原理：流程原理：u 多层板内层间通过叠放半固化多层板内层间通过叠

11、放半固化u片，用管位钉铆合好后，片，用管位钉铆合好后， 在一定在一定u温度与压力作用下，半固化片的树脂流动，填充线温度与压力作用下，半固化片的树脂流动，填充线路路u与基材，当温度到一定程度时，发生固化，将层间与基材，当温度到一定程度时，发生固化，将层间粘粘u合在一起。合在一起。u本卷须知：层压偏位、起泡、白斑，层压杂物本卷须知：层压偏位、起泡、白斑，层压杂物磨板边冲定位孔u目的：目的：u 将三个定位孔周边铜皮磨掉，用打靶机将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。钻孔用的定位孔冲出。u流程：流程：u 打磨板边、校正打靶机打磨板边、校正打靶机 打定位孔打定位孔u流程原理：流程原理

12、：u 利用内层板边设计好的靶位，在利用内层板边设计好的靶位，在ccdccd作用下，作用下，u将靶形投影于机器，机器自动完成对正并钻孔。将靶形投影于机器，机器自动完成对正并钻孔。u本卷须知：偏位、孔内毛刺与铜屑本卷须知：偏位、孔内毛刺与铜屑钻孔u 目的：目的：u 使线路板层间产生通孔，达到连通层间的作用使线路板层间产生通孔，达到连通层间的作用u流程：流程：u 配刀配刀 钻定位孔钻定位孔 上销钉上销钉 钻孔钻孔 u流程原理流程原理: :u 根据据工程钻孔程序文件根据据工程钻孔程序文件, ,利用数控钻机利用数控钻机, ,钻出所需的钻出所需的孔孔u本卷须知：本卷须知：u 避免钻破孔、漏钻孔、钻偏孔避免

13、钻破孔、漏钻孔、钻偏孔u 检查孔内的毛刺、孔壁粗糙检查孔内的毛刺、孔壁粗糙钻孔钻孔去毛刺去毛刺u 目的目的: :u 去除板面的氧化层、钻孔产生的粉尘、毛刺使板面孔内清洁、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。干净。u流程：流程：u 放板放板 调整压力调整压力 出板出板u流程原理：流程原理：u 利用机械压力与高压水的冲力利用机械压力与高压水的冲力, ,刷洗刷洗, ,冲洗板面与孔内异物达冲洗板面与孔内异物达到清洗作用。到清洗作用。u本卷须知本卷须知: :u 板面的撞伤板面的撞伤u 孔内毛刺的检查孔内毛刺的检查化学沉铜板镀u目的目的: :u 对孔进行孔金属化对孔进行孔金属化,

14、,使原来绝缘的基材表使原来绝缘的基材表面面u 沉积上铜沉积上铜, ,达到层间电性相通达到层间电性相通. .u流程：流程：u 溶胀溶胀 凹蚀凹蚀 中和中和 除油除油 微蚀微蚀u 浸酸浸酸 预浸预浸 活化活化 沉铜沉铜u流程原理：流程原理：u 通过前面的除胶渣，将孔内的钻孔钻污去除，通过前面的除胶渣，将孔内的钻孔钻污去除，使孔内清洁使孔内清洁 ，后通活化在表面与孔内吸附胶体钯，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。在沉铜缸内发生氧化还原反应，形成铜层。u本卷须知：本卷须知：u 凹蚀过度凹蚀过度 孔露基材孔露基材 板面划伤板面划伤化学沉铜板镀u目的：目的：u 使刚沉铜

15、出来的板进行板面、孔内铜加厚使刚沉铜出来的板进行板面、孔内铜加厚到到5-8um5-8um，防止在图形电镀前孔内薄铜被氧化、微，防止在图形电镀前孔内薄铜被氧化、微蚀掉而漏基材。蚀掉而漏基材。u流程：流程：u 浸酸浸酸 板镀板镀u流程原理：流程原理：u 通过浸酸清洁板面，在镀铜缸，阳极通过浸酸清洁板面，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电子还原出铜 附在板面上，起到加厚铜的作用附在板面上，起到加厚铜的作用u 本卷须知：本卷须知：u 保证保证 铜厚铜厚 镀铜均匀镀铜均匀 板面划伤板面划伤擦板u目的目的: :u 去除板面的氧化

16、层。去除板面的氧化层。u流程：流程：u 放板放板 调整压力调整压力 出板出板u流程原理：流程原理：u 利用机械压力与高压水的冲力利用机械压力与高压水的冲力, ,刷洗刷洗, ,冲冲洗板面与孔内异物达到清洗作用洗板面与孔内异物达到清洗作用. .u本卷须知本卷须知: :u 板面的撞伤板面的撞伤 孔内毛刺的检查孔内毛刺的检查外光成像u目的：目的：u 完成外层图形转移，形成外层线路。完成外层图形转移，形成外层线路。u流程：流程：u 板面清洁板面清洁 贴印膜贴印膜 曝光曝光 显影显影u流程原理：流程原理：u 利用干膜的特点，在一定温度与压力作用利用干膜的特点，在一定温度与压力作用下将膜贴于板面上或用丝网印

17、刷工艺刷上感光下将膜贴于板面上或用丝网印刷工艺刷上感光油墨通过对位曝光，感光膜发生反应，形成线油墨通过对位曝光，感光膜发生反应，形成线路图形。路图形。u本卷须知：板面清洁本卷须知：板面清洁 、 对偏位、对偏位、 底片划伤、曝底片划伤、曝光余胶、显影余胶、光余胶、显影余胶、 板面划伤板面划伤外光成像外光成像图形电镀u目的：目的：u 使线路、孔内铜厚加厚到客户要求标准使线路、孔内铜厚加厚到客户要求标准u流程：流程：u 除油除油 微蚀微蚀 预浸预浸 镀铜镀铜 浸酸浸酸 镀锡镀锡u流程原理：流程原理：u 通过前处理，使板面清洁，在镀铜、镀锡缸阳通过前处理，使板面清洁，在镀铜、镀锡缸阳u极溶解出铜离子、

18、锡离子，在电场作用下移动到阴极溶解出铜离子、锡离子，在电场作用下移动到阴u极，其得到电子，形成铜层、锡层。极，其得到电子，形成铜层、锡层。u本卷须知本卷须知 ：u 镀铜厚度、镀锡厚度、镀铜、锡均匀性镀铜厚度、镀锡厚度、镀铜、锡均匀性u 掉锡、手印，撞伤板面掉锡、手印，撞伤板面图形电镀外层蚀刻u目的：目的：u 将板面没有用的铜蚀刻掉，露出有用的线路图形将板面没有用的铜蚀刻掉，露出有用的线路图形u流程：流程：u 去膜去膜 蚀刻蚀刻 退锡退锡u流程原理：流程原理：u 在碱液的作用下，将膜去掉露出待蚀刻的铜面，在碱液的作用下，将膜去掉露出待蚀刻的铜面，u在蚀刻缸铜与铜离子发生反应，生产亚铜，达到蚀刻作

19、在蚀刻缸铜与铜离子发生反应，生产亚铜，达到蚀刻作u用，在退锡缸因硝酸与锡面发生反应，去掉镀锡层，露用，在退锡缸因硝酸与锡面发生反应，去掉镀锡层，露u出线路焊盘铜面。出线路焊盘铜面。u本卷须知：退膜本卷须知：退膜 不尽、蚀刻不尽、过蚀不尽、蚀刻不尽、过蚀外层蚀刻SES擦板u目的：目的：u 清洁板面，增强阻焊的粘结力清洁板面，增强阻焊的粘结力u流程：流程：u 微蚀微蚀 机械磨板机械磨板 烘干烘干u流程原理：流程原理：u 通过微蚀液，去掉板面的一些铜粉，后在通过微蚀液，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，清洁板面尼龙磨刷的作用下一定压力作用下，清洁板面u 本卷须知：本卷须知：u

20、板面胶渣、板面胶渣、 刷断线、板面氧化刷断线、板面氧化阻焊字符u目的：目的：u 在板面涂上一层阻焊，通过曝光显影，露出要焊在板面涂上一层阻焊，通过曝光显影，露出要焊接接u的盘与孔，其它地方盖上阻焊层，起到防止焊接短路的盘与孔，其它地方盖上阻焊层，起到防止焊接短路在在u板面印上字符，起到标识作用板面印上字符，起到标识作用u流程：流程：u 丝印第一面丝印第一面 预烘预烘 丝印第二面丝印第二面 预烘预烘 对位对位 曝光曝光 显影显影 固化固化 印第一面字符印第一面字符 预预烘烘 丝印第二面字符丝印第二面字符 固化固化流程原理：流程原理： 用丝印网将阻焊膜漏印于板面，通过预烘用丝印网将阻焊膜漏印于板面

21、，通过预烘去除挥发，形成半固化膜层，通过对位曝光，被去除挥发，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。在高温作用下固板面。字符通过丝网露印板面。在高温作用下固化板面化板面本卷须知本卷须知 ： 阻焊杂物、对偏位、阻焊上焊盘、阻焊阻焊杂物、对偏位、阻焊上焊盘、阻焊胶、划伤、字符上焊盘、模糊、不清胶、划伤、字符上焊盘、模糊、不清阻焊字符喷锡u目的：目的：u 在裸露的铜面上涂盖上一层锡，达到保护铜在裸露的铜面上涂盖上

22、一层锡，达到保护铜面不氧化，利于焊接用。面不氧化，利于焊接用。u流程流程: :u 微蚀微蚀 涂助焊剂涂助焊剂 喷锡喷锡 清洗清洗u流程原理流程原理: :u 通过前处理通过前处理, ,清洁铜面的氧化，在铜面上涂清洁铜面的氧化，在铜面上涂上一层助焊剂上一层助焊剂, ,后在锡炉中锡条与铜反生生产锡铅铜后在锡炉中锡条与铜反生生产锡铅铜合金合金, ,起到保护铜面与利于焊接。起到保护铜面与利于焊接。u本卷须知本卷须知: : 锡面光亮锡面光亮 平整平整 u 孔露铜孔露铜 焊盘露铜焊盘露铜 手指上锡手指上锡 锡面粗糙锡面粗糙 外形u目的目的: :u 加工形成客户的有效尺寸大小加工形成客户的有效尺寸大小u流程流程: :u 打销钉孔打销钉孔 上销钉定位上销钉定位 上板上板 铣板铣板 清清洗洗u流程原理流程原理: :u 将板定位好将板定位好, ,利用数控铣床对板进行加工利用数控铣床对板进行加工u本卷须知本卷须知: :