[信息与通信]PCB图解教程_PCB技术资料_PCB生产资料_PCB工艺_PCB原理_

1、第2页 主要内容主要内容第3页1、PCB的角色控制尤为严格和重要。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.早於1903年Mr. Albert Hanson阿尔伯特.汉森首创利用“线路(Circuit)观念应用于 交换系统上。它是用金属箔切割成线路导体，将之粘于石蜡纸上，上面同样粘上一层石蜡纸，成了现今PCB的构造雏形。如以下图： 2. 到1936年，Dr Paul Eisner保罗.艾斯纳真正创造了PCB的制作技术，也发表多项专利。而今天的加工工艺“图形转移技术photoimage transfer) ，就是沿袭其创造而来的

2、。 图2、PCB的演变第5页 PCB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方法,来简单介绍PCB的 分类以及它的制造工艺。 A. 以材料分 a. 有机材料 酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyimide、BT等皆属之。 b. 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。 B. 以成品软硬区分 a. 硬板 Rigid PCB b. 软板 Flexible PCB 见图1.3 。 c. 软硬结合板 Rigid-Flex PCB 见图 。C. 以结构分 a. 单面板 见图1.5 。 b. 双面板 见图1.6 。

3、 c. 多层板 见图 。 3、PCB的分类的分类第6页圖圖圖圖圖圖第7页4、PCB流程介绍 我们以多层板的工艺流程作为PCB工艺介绍的引线，选择其中的图形电镀工艺进行流程说明，具体分为八局部进行介绍，分类及流程如下：A、内层线路、内层线路C、孔金属化、孔金属化D、外层干膜、外层干膜E、外层线路、外层线路F、丝印、丝印H、后工序、后工序B、层压钻孔、层压钻孔G、外表工艺、外表工艺第8页A、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开料开料冲孔冲孔第9页内层线路内层线路-开料介绍开料介绍第10页铜箔铜箔绝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

4、内层线路-前处理介绍前处理介绍第11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介绍压膜介绍压膜压膜第12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介绍曝光介绍第13页显影后显影后显影前显影前内层线路内层线路显影介绍显影介绍第14页蚀刻后蚀刻后蚀刻前蚀刻前内层线路内层线路蚀刻介绍蚀刻介绍第15页去膜后去膜后去膜前去膜前内层线路内层线路退膜介绍退膜介绍第16页内层线路内层线路冲孔介绍冲孔介绍第17页内层检查工艺内层检查工艺LONG WIDTHVIOLATIONNICKSPROTRUSIONDISHDOWNFINE OPENSURFACE SHORTWIDE SHORTFIN

5、E SHORTSHAVED PADSPACING WIDTHVIOLATIONPINHOLENICKOVERETCHED PADCOPPER SPLASHMISSING PADMissing JunctionMissing Open第18页B、层压钻孔流程介绍、层压钻孔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钻钻孔孔第19页层压工艺层压工艺棕化介绍棕化介绍第20页几种几种 树脂据交联状况可分为树脂据交联状况可分为: A阶阶(完全未固化完全未固化);B阶阶(半半固化固化);C阶阶(完全固化完全固化)三类三类,生产中使用的全为生产中使用的全为B阶状态阶状态的的P/P。2L3L 4L 5

6、L铆钉层压工艺层压工艺铆合介绍铆合介绍第21页 2OZ70um代号代号2Layer 1Layer 2Layer 3Layer 4Layer 5Layer 6层压工艺层压工艺叠板介绍叠板介绍2L3L 4L 5L第22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介绍压合介绍第23页层压工艺层压工艺后处理介绍后处理介绍第24页钻孔工艺钻孔工艺钻孔介绍钻孔介绍铝盖板垫板钻头墊木板鋁板第25页 流程介绍流程介绍去毛刺去毛刺(Deburr)(Deburr)去胶渣去胶渣(Desmear)化学铜化学铜(PTH)(PTH)一次铜一次铜Panel platingPanel plating 目

7、的目的: : 使孔璧上的非导体局部之树脂及玻璃纤维进行金属化使孔璧上的非导体局部之树脂及玻璃纤维进行金属化 方便进行后面的电镀制程方便进行后面的电镀制程, ,提供足够导电及保护的金提供足够导电及保护的金属孔璧。属孔璧。C、孔金属化工艺流程介绍、孔金属化工艺流程介绍第26页 去毛刺去毛刺(Deburr):(Deburr): 毛刺形成原因毛刺形成原因: :钻钻孔后孔边缘未切断的铜丝及未切断的玻璃布孔后孔边缘未切断的铜丝及未切断的玻璃布 去毛刺的目的去毛刺的目的: :去除孔边缘的毛刺去除孔边缘的毛刺, ,防止镀孔不良防止镀孔不良 重要的原物料：磨刷重要的原物料：磨刷沉铜工艺沉铜工艺去毛刺除胶渣介绍去

8、毛刺除胶渣介绍 去胶渣去胶渣(Desmear):(Desmear): 胶渣胶渣形成原因形成原因: : 钻钻孔时造成的高温的过玻璃化转变温度孔时造成的高温的过玻璃化转变温度 ( (TgTg值值) ), ,而而形成融熔态形成融熔态, ,产生胶渣产生胶渣 去胶渣的目的去胶渣的目的: :裸露出各层需互连的铜环，另膨松剂可裸露出各层需互连的铜环，另膨松剂可 改善孔壁结构，增强电镀铜附著力。改善孔壁结构，增强电镀铜附著力。 重要的原物料：重要的原物料：KMnOKMnO4 4( (除胶剂除胶剂) )第27页 化学化学銅銅(PTH)(PTH) 化学铜之目的化学铜之目的: : 通通過過化学沉积的方式时外化学沉积

9、的方式时外表沉积上厚度为表沉积上厚度为20-4020-40微微英寸的化学铜。英寸的化学铜。 孔壁变化过程：如以孔壁变化过程：如以下图下图 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介绍化学铜介绍第28页 一次铜一次铜 一次铜之目的一次铜之目的: : 镀镀上上200-500200-500微英寸微英寸的厚度的铜的厚度的铜以保护仅有以保护仅有20-40 micro 20-40 micro inchinch厚度的化学铜不被后制厚度的化学铜不被后制程破坏造成孔破。程破坏造成孔破。 重要重要生产物料生产物料: : 铜球铜球 一次銅电镀工艺电镀工艺电镀铜介绍电镀铜介绍第29页 流程介绍

10、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电镀后孔及通孔电镀后, ,内外层已经连通内外层已经连通, ,本制程制作外本制程制作外层干膜层干膜, ,为外层线路的制作提供图形。为外层线路的制作提供图形。D、外层干膜流程介绍、外层干膜流程介绍第30页 前处理前处理: : 目的目的: :去除铜面上的污染物，去除铜面上的污染物，增加铜面粗糙度增加铜面粗糙度, ,以利于压膜制程以利于压膜制程重要原物料：磨刷重要原物料：磨刷外层干膜外层干膜前处理介绍前处理介绍 压膜压膜(Lamination):(Lamination): 目的目的: : 通过热压法使干膜紧密附著在铜面

11、上通过热压法使干膜紧密附著在铜面上. .重要原物料：干膜重要原物料：干膜(Dry film)(Dry film)Photo Resist第31页 曝光曝光(Exposure):(Exposure):目的目的: : 通过图形转移技术在干通过图形转移技术在干膜上曝出所需的线路。膜上曝出所需的线路。 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介绍曝光介绍V V光光第32页 显影显影(Developing):(Developing): 目的目的: : 把尚未发生聚合反响把尚未发生聚合反响的区域用显像液将之冲洗掉的区域用显像液将之冲洗掉, ,已已感光局部那么因已发生聚合反感光

12、局部那么因已发生聚合反响而洗不掉而留在铜面上成为响而洗不掉而留在铜面上成为蚀刻或电镀之阻剂膜蚀刻或电镀之阻剂膜. . 主要生产物料：弱碱主要生产物料：弱碱(K2CO3)(K2CO3)一次銅乾膜外层干膜外层干膜显影介绍显影介绍第33页 流程介绍流程介绍: :二次镀铜二次镀铜退膜退膜线路蚀刻线路蚀刻退锡退锡 目的目的: : 将铜将铜厚度镀至客户所需求的厚度。厚度镀至客户所需求的厚度。 完成客户所需求的线路外形。完成客户所需求的线路外形。镀锡镀锡E、外层线路流程介绍、外层线路流程介绍第34页 二次镀铜二次镀铜: : 目的目的: :将显影后的裸将显影后的裸露铜面的厚度加后露铜面的厚度加后, ,以到以到

13、达客户所要求的铜厚达客户所要求的铜厚 重要原物料：铜球重要原物料：铜球乾膜二次銅外层线路外层线路电镀铜介绍电镀铜介绍 镀锡镀锡: : 目的目的: :在镀完二次铜在镀完二次铜的外表镀上一层锡保护，的外表镀上一层锡保护，做为蚀刻时的保护剂。做为蚀刻时的保护剂。 重要原物料：锡球重要原物料：锡球乾膜二次銅保護錫層第35页 退退膜膜: :目的目的: :将将抗电镀用途之干膜以药抗电镀用途之干膜以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(NaOH)(NaOH) 线路蚀刻线路蚀刻: : 目的目的: :将非导体局部的铜蚀掉将非导体局部的铜蚀掉 重要生产物料：蚀刻液、氨重要生产物料：蚀刻液、氨水水

14、二次銅保護錫層二次銅保護錫層底板外层线路外层线路碱性蚀刻介绍碱性蚀刻介绍第36页 退锡退锡: : 目的目的: :将导体局部的起保护作将导体局部的起保护作用之锡剥除用之锡剥除 重要生产物料重要生产物料:HNO3:HNO3退锡液退锡液二次銅底板外层线路外层线路退锡介绍退锡介绍第37页 流程介绍流程介绍: :阻焊阻焊字符字符固化固化 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PCBPCB的绝缘、护板、防焊的目的的绝缘、护板、防焊的目的制作字符标识。制作字符标识。火山灰磨板火山灰磨板F、丝印工艺流程介绍、丝印工艺流程介绍显影显影第38页丝印工艺丝印工艺阻焊介绍阻焊介绍第39页阻焊工

15、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40页阻焊工艺阻焊工艺前处理介绍前处理介绍第41页阻焊工艺阻焊工艺预烘介绍预烘介绍第42页阻焊工艺阻焊工艺曝光显影介绍曝光显影介绍S/M A/W第43页字符工艺字符工艺印刷介绍印刷介绍烘烤印一面文字印另一面文字S/M文字 文字R105WWEI94V-0第44页字符工艺字符工艺固化介绍固化介绍第45页G、外表工艺的选择介绍、外表工艺的选择介绍第46页 流程介绍流程介绍: :外形外形终检终检/ /实验室实验室 目的目的: : 根据客户外形完成加工。根据客户外形完成加工。 根据电性能的要求进行裸板测试。根据电性能的要求进

16、行裸板测试。 出货前做最后的品质审核。出货前做最后的品质审核。电测电测H、后工序工艺流程介绍、后工序工艺流程介绍第47页后工序外形工艺流程介绍后工序外形工艺流程介绍PNL固定固定pin折斷Misalignment偏移30o-90oWebWeb 厚度厚度V-cutV-cut深度深度尺寸孔尺寸孔準備位置準備位置第48页 B 、通用机、通用机Universal on Grid)测试测试 优点：优点：a 治具本钱较低治具本钱较低 缺点：缺点：a 设备成倍高设备成倍高 C、飞针测试、飞针测试Moving probe)不需制做昂贵的治具，用两根探针做不需制做昂贵的治具，用两根探针做x、y、z的移动来逐一测试各线路的两端点。的移动来逐一测试各线路的两端点。 优点优点:.不需治具本钱低不需治具本钱低,. 缺点缺点:效率低。效率低。后工序电测工艺流程介绍后工序电测工艺流程介绍飞飞针针机机通用机通用机样品样品加急样品加急样品小批量小批量大批量大批量成成本本专用机专用机自動化自動化第49页。终检终检/实验室介