PCB全制程培训教材

1、PCB全制程培训教材PCB全制程培训教材2对我们公司的工艺流程有一个基本了解。了解工艺流程的基本原理与操作。了解PCB基本品质知识。了解我公司技术发展方向。目 的4对我们公司的工艺流程有一个基本了解。目 的3PCB 定义 定义 全称为Print Circuit Board or Print Wire Board 中文译为印制电（线）路板或印刷电（线）路板。在绝缘基材上，按预定设计形成从点到点互连线路以及印制元件的印制板。5PCB 定义 定义4 PCB的功能提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路元器件接合的载体，以组成一个具有特定功能的模块或成品。比如：电脑主机板、手机板、显卡、声卡等。

2、6 PCB的功能5沉银板喷锡板沉金板镀金板金手指板双面板软硬结合板通孔板埋孔板碳油板OSP板单面板多层板硬板盲孔板Hardness硬度性能Hole Throught Status孔的导通状态Soldersurface表面制作沉锡板软板Constructure结构PCB Class PCB 分类7沉银板喷锡板沉金板镀金板金手指板双面板软硬结合板通孔板埋孔6 按结构分类单面板：就是只有一 层导电图形层双面板：就是有两层导电图形的板8 按结构分类7多层板多层印刷线路板是指由三层及以上的导电图形层与绝缘材料交替层压粘结在一起制成的印刷电路板。 四层板六层板八层板9多层板多层印刷线路板是指由三层及以上的

3、导电图形层与绝缘材料8按成品软硬区分 硬板 Rigid PCB 软板 Flexible PCB 见左下图软硬结合板 Rigid-Flex PCB 见右下图10按成品软硬区分 9616L1L2L5L63L3L48L7L8L9L10L11L126 按孔的导通状态分通孔盲孔埋孔11616L1L53L38L7L10L126 按孔的导通状态10根据表面制作分Hot Air Level Soldering 喷锡板Entek/OSP防氧化板Carbon Oil 碳油板Peelable Mask 蓝胶板Gold Finger 金手指板Immersion Gold 沉金板Gold Plating 镀金板Imme

4、rsion Tin 沉锡板Immersion Silver 沉银板喷锡+金手指板选择性沉金+防氧化板12根据表面制作分11( 1 ) 前 製 程 治 工 具 製 作 流 程客 户CUSTOMER开 料LAMINATE SHEAR業 務SALES DEP.生 產 管 理P&M CONTROLMASTER A/W底 片 DISK , M/T磁 片磁 帶藍 圖DRAWING資料傳送MODEM , FTP DRAWING圖 面RUN CARD製作規 範PROGRAM程 式 帶工 程 制 作FRONT-END DEP.工作底片WORKING A/WPCB流程13( 1 ) 前 製 程 治 工 具 製 作

5、 流 程客 12PCB流程( 2 ) 多 層 板 內 層 製 作 流 程曝 光EXPOSURE 涂 膜LAMINATION前 處 理 PRELIMINARYTREATMENT去 膜STRIPPING 蝕 銅ETCHING顯 影 DEVELOPING棕化處理BLACK OXIDELAY- UP 預疊板及疊板後 處 理 POST TREATMENT壓 合LAMINATION內層乾膜INNERLAYER IMAGE預疊板及疊板LAY- UP 蝕 銅I/L ETCHING鑽 孔DRILLING壓 合LAMINATIONMLBAO I 檢 查AOI INSPECTION开 料LAMINATE SHEAR

6、DOUBLE SIDE多層板內層流程 INNER LAYER PRODUCT14PCB流程( 2 ) 多 層 板 內 層 製 作 流 程13PCB流程( 3 ) 外 層 製 作 流 程通 孔電鍍P . T . H .鑽 孔DRILLING外 層 乾 膜OUTERLAYER IMAGE二次銅及錫鉛電鍍PATTERN PLATING檢 查 INSPECTION 前 處 理 PRELIMINARYTREATMENT二次銅電鍍PATTERN PLATING蝕 銅 ETCHING全板電鍍PANEL PLATING外 層 製 作OUTER-LAYERO/L ETCHING蝕 銅TENTINGPROCESS

7、DESMER除膠 渣 E-LESS CU通孔電鍍 前 處 理 PRELIMINARYTREATMENT剝 錫 鉛 T/L STRIPPING去 膜STRIPPING 壓 膜LAMINATION錫鉛電鍍T/L PLATING曝 光EXPOSURE15PCB流程( 3 ) 外 層 製 作 流 程通 孔電鍍14液態防焊LIQUID S/M 外觀檢 查VISUAL INSPECTION 成 型FINAL SHAPING檢 查 INSPECTION 電 測ELECTRICAL TEST 出貨前檢查O Q C 包 裝 出 貨PACKING&SHIPPING 塗佈印刷 S/M COATING前 處 理 PR

8、ELIMINARY TREATMENT曝 光EXPOSUREDEVELOPING顯 影POST CURE後 烘 烤預 乾 燥 PRE-CURE噴 錫HOT AIR LEVELING銅面防氧化處理O S P (Entek Cu 106A) HOT AIR LEVELING G/F PLATING鍍金手指鍍化學鎳金E-less Ni/AuFor O. S. P. 印 文 字SCREEN LEGEND 選擇性鍍鎳鍍金SELECTIVE GOLD 全面鍍鎳金GOLD PLATING( 4 ) 外 觀 及 成 型 製 作 流 程PCB流程16液態防焊LIQUID S/M 外觀檢 查VIS15流程简介-开

9、料1、流程：开料 磨边 倒圆角 烤板2、开料：就是将一张大料根据不同尺寸要求用开料机切成小料的过程。开料后的板边粗糙，有铜屑及玻璃纤维丝，需要磨边。开料后的板边角处尖锐，容易划伤手，同时使板与板之间擦花，所以开料后再用倒角机倒圆角。3、板料规格 尺寸规格：常用的尺寸规格有37“49”、41“49”等。 厚度规格：常用厚度规格有：0.8mm、1.0mm、1.6mm等。 底铜厚度规格：H/HOZ、1/1OZ、2/2OZ、3/3OZ 等。4、锔板 目的：1. 消除板料在制作时产生的内应力。提高材料的尺寸稳定性. 2. 去除板料在储存时吸收的水份，增加材料的可靠性。锔板温度:145+5 OC/4H 1

10、7流程简介-开料1、流程：开料 磨边 倒圆角16流程简介-内层图形 1、流程底片干菲林曝光显影蚀刻褪膜贴膜CU基材18流程简介-内层图形 1、流程底片干菲林曝光显影蚀17流程简介-内层图形2、磨板：去除铜面手指印、氧化及污物，便于菲林附着在铜面上。通常有尼龙刷磨板和火山灰磨板。3、贴膜：是将干膜贴在经过处理的铜面上。贴膜机将干膜通过压辘与铜面附着，同时撕掉一面的保护膜。4、曝光：是曝光机的紫外线通过底片使菲林上部分图形感光，从而使图形转移到铜板上。 曝光操作环境的条件：a. 温湿度要求：202C，60 5%。 (干菲林储存的要求，曝光机精度的要求，底片储存减少变形的要求等等。）b. 洁净度要求

11、： 达到万级以下。19流程简介-内层图形2、磨板：去除铜面手指印、氧化及污物，18流程简介-内层图形（主要是图形转移过程中完全正确的将图形转移到板面上，而不允许出现偏差。）c. 抽真空要求：图形转移的要求，使图形转移过程中不失真。5、显影：是将未曝光部分的干菲林去掉，留下感光的部分。 显影的原理：未曝光部分的感光材料没有发生聚合反应，遇弱碱Na2CO3（0.8-1.2%)溶解。而聚合的感光材料则留在板面上，保护下面的铜面不被蚀刻药水溶解。6、蚀刻： 是将不需要的铜面蚀刻掉。7、褪膜：是通过较高浓度的NaOH（3-5%）将保护线路铜面的菲林去掉，NaOH溶液的浓度不能太高，否则容易氧化板面。20

12、流程简介-内层图形（主要是图形转移过程中完全正确的将图形19流程简介-AOI1、 AOI Automatic Optical Inspection 中文：自动光学检查仪2、该机器原理是利用铜面的反射作用使板上的图形可以被AOI机扫描后记录在软件中,并通过与客户提供的数据图形资料进行比较来检查缺陷点的一种机器，如开路、短路、曝光不良等缺陷都可以通过AOI机检查到。3、检测条件： a、线宽线距小于等于5mil b、线宽在5mil以上，线路区域面积在30%以上21流程简介-AOI1、 AOI Automatic20流程简介-棕化1、棕化：在铜表面通过反应产生一种均匀，有良好粘合特性及粗化的有机金属层

13、结构（通常形成铜的络合物）。22流程简介-棕化1、棕化：在铜表面通过反应产生一种均匀，有21流程简介-压合1、工艺简介：压板就是用半固化片将外层铜箔与内层，以及各内层与内层之间连结成为一个整体，成为多层板。2、工艺原理：利用半固化片的特性，在一定温度下融化，成为液态填充图形空间处，形成绝缘层，然后进一步加热后逐步固化，形成稳定的绝缘材料，同时将各线路各层连接成一个整体的多层板。 什么是半固化片？ Prepreg是Pre-pregnant的英文缩写。是树脂与玻璃纤维载体合成的一种片状粘结材料。 PP的规格：1080、2113、1506、2116、7628、等7630、23流程简介-压合1、工艺简

14、介：压板就是用半固化片将外层铜箔22流程简介-压合Layer 1Layer 2Layer 3Layer 4Copper FoilCopper FoilInner LayerPrepreg(膠片)Prepreg(膠片)24流程简介-压合Layer 1Layer 2Layer 323流程简介-压合 它具有三个生命周期满足压板的要求：A-Stage：液态的环氧树脂。B-Stage：部分聚合反应，成为固体胶片，是半固化片。 C-Stage：压板过程中，半固化片经过高温熔化成为液体，然后发生高分子聚合反应，成为固体聚合物，将铜箔与基材粘结在一起。成为固体的树脂叫做C-Stage。3、压板工艺条件： A、

15、提供半固化片从固态变为液态、然后发生聚合反应所需的温度 B、提供液态树脂流动填充线路空间所需要的压力。 C、提供压板所需要的时间25流程简介-压合 它具有三个生命周期满足压板的要求：24流程简介-压合4、 XRAY机钻靶位孔 通过机器的X光透射，通过表面铜皮投影到内层的标靶，然后用钻咀钻出该标靶对应位置处的定位孔。定位孔的作用： 1、多层板中各内层板的对位。 2、同时也是外层制作的定位孔， 作为内外层对位一致的基准 3、判别制板的方向26流程简介-压合4、 XRAY机钻靶位孔25流程简介-压合5、裁边：根据MI要求，将压板后的半成品板的板边切到需要的尺寸27流程简介-压合5、裁边：根据MI要求

16、，将压板后的半成品板26流程简介-钻孔1、目的： 在板料上钻出客户要求的孔，孔的位置及大小均需满足客户的要求。 实现层与层间的导通，以及将来的元件插焊。 为后工序的加工做出定位或对位孔 钻嘴墊木板鋁板28流程简介-钻孔1、目的：墊木板鋁板27流程简介-PTH&板电1、目的： 用化学的方法使钻孔后的板材孔内沉积上一层导电的金属,并用全板电镀的方法使金属层加厚,以此达到孔内金属化的目的,并使线路借此导通。2、流程： 磨板 除胶渣孔金属化 全板电镀下工序3、除胶渣属于孔壁凹蚀处理（Etch back），印制板在钻孔时产生瞬时高温，而环氧玻璃基材（主要是FR-4）为不良导体，在钻孔时热量高度积累，孔壁

17、表面温度超过环氧树脂玻璃化温度，结果造成环氧树脂沿孔壁表面流动，产生一层薄的胶渣（Epoxy Smear），如果不除去该胶渣，将会使多层板内层信号线联接不通，或联接不可靠。29流程简介-PTH&板电1、目的：28流程简介-PTH&板电4、孔金属化：化学沉铜（Electroless Copper Deposition），俗称沉铜，它是一种自催化的化学氧化及还原反应，在化学镀铜过程中Cu2+离子得到电子还原为金属铜，还原剂放出电子，本身被氧化。化学镀铜在印刷板制造中被用作孔金属化，来完成双面板与多面板层间导线的联通。5、全板电镀是作为化学铜层的加厚层，一般化学镀铜层 为0.3-0.5um，而全板电

18、镀则是5-8um在直接电镀中全板用作增加导电层的导电性。30流程简介-PTH&板电4、孔金属化：化学沉铜（Elect29 沉铜/板面电镀Panel Plating板面电镀PTH 孔内沉铜PTH 孔内沉铜Panel Plating板面电镀PrepregP片沉铜 / 板面电镀剖面图流程简介-PTH&板电31 沉铜/板面电镀Panel PlatingPTH 30流程简介-外层图形 目的：即在经过清洁粗化的铜面上覆上一层感光材料，通过黑片或棕片曝光，显影后形成客户所要求的线路板图样，此感光材料曝光后能抗后工序的电镀过程。32流程简介-外层图形 目的：即在经过清洁粗化的铜面上覆上31 Dry Film

19、干菲林Diazo黄菲林Exposure曝光Developing冲板干菲林剖面图Exposed film曝光干膜Dry Film 干膜Circuit 线路Non-exposed未曝光Preparing准备流程简介-外层图形33 Dry Film 干菲林Diazo黄菲林Exposur32流程简介-图形电镀 目的：将合格的，已完成干菲林图形转移工序的板料，用酸铜电镀的方法使线路铜和孔壁铜加厚到可以满足客户要求的厚度，厚度一般在20-40um左右，并且以镀锡层来作为下工序蚀刻的保护层。34流程简介-图形电镀 目的：将合格的，已完成干菲林图形转33Exposed Film曝光干膜PTH Copper L

20、ayer沉铜铜层Pattern线路图P/P Copper Layer图形电镀铜层Panel Plating Copper layer板面电镀铜层图形电镀后半成品分解图流程简介-图形电镀35Exposed FilmPTH Copper Layer34图形电镀锡后半成品分解图PTH Copper沉铜铜层Exposed Film曝光菲林pattern线路图P/P Copper 图形电镀铜层P/P Copper板面电镀铜层Tin Plating镀锡流程简介-图形电镀36图形电镀锡后半成品分解图PTH Copper沉铜铜层Ex35(1) Copper Plating镀铜 图形电镀Exposed Film

21、已曝光干膜P/P Copper板面电镀铜P片(2) Tin Plating镀锡Tin Plating镀锡Pattern Plating Copper图形电镀铜流程简介-图形电镀37(1) 图形电镀Exposed Film已曝光干膜P/36流程简介-碱性蚀刻 目的：通过去除干膜后蚀刻液与干膜下覆铜面反应蚀去铜面。电路图形因有抗蚀阻层得以保留，褪去电路图形上覆锡层而最终得到电路图形的过程称为蚀刻（碱性）。38流程简介-碱性蚀刻 目的：通过去除干膜后蚀刻液与干膜下37Circuit线路PTH孔内沉铜Prepreg板料Etching 蚀刻 流程简介-碱性蚀刻39Circuit线路PTH孔内沉铜Prep

22、reg板料Etc38流程简介-中检 中检AOI 检测条件： a、有蛇形或回形高频线 b、客户指定或公司评审决定E-test目视检查（蚀检）流程简介-中检40流程简介-中检 中检流程简介-中检39流程简介-绿油/白字1、绿油也叫防焊或阻焊，其作用在于保护PCB表面的线路。2、白字也叫字符，其作用在于标识PCB表面粘贴或插装的元件。按照客户要求在指定区域印制元件符号和说明41流程简介-绿油/白字1、绿油也叫防焊或阻焊，其作用在于保40流程简介-绿油/白字（1）板面前处理（Suface preparation） 去除板面氧化物及杂质，粗化铜面 以增强绿油的附着力。（2）绿油的印制（Screen pr

23、int） 通过丝印方式按客户要求，绿油均 匀涂覆于板面。（3）低温锔板（Predrying） 将湿绿油内的溶剂蒸发掉，板面绿油 初步硬化准备曝光。42流程简介-绿油/白字（1）板面前处理（Suface p41流程简介-绿油/白字（4）曝光（Exposure） 根据客户要求制作特定的曝光底片贴在板面 上，在紫外光下进行曝光，设有遮光区域的 绿油最终将被冲掉裸露出铜面，受紫外光照 射的部分将硬化，并最终着附于板面。（5）冲板显影（Developing） 将曝光时设有遮光区域的绿油冲洗掉，显影 后板面将完全符合客户的要求：盖绿油的部 位盖绿油，要求铜面裸露的部位铜面裸露。43流程简介-绿油/白字（4

24、）曝光（Exposure）42流程简介-绿油/白字（6）UV 固化（UV Bumping） 将板面绿油初步硬化，避免在后续的字符 印刷等操作中擦花绿油面（7）字符印刷（Component mark） 按客户要求、印刷指定的零件符号。（8）高温终锔（Thermal curing） 将绿油硬化、烘干。 铅笔测试应在6H以上为正常44流程简介-绿油/白字（6）UV 固化（UV Bumpin433C6013C6013C601410X001A0W / F绿油C / M白字 Wet Film, Component Mark湿绿油，白字流程简介-绿油/白字453C6013C6013C601410X001A0

25、W / 44流程简介-化学镍金1、沉镍金也叫无电镍金或沉镍浸金Electroless Nickel Immersion Gold是指在PCB裸铜表面涂覆可焊性涂层方法的一种工艺。 其目的是：在裸铜面进行化学镀镍，然后化学浸金，以保护铜面及良好的焊接性能。2、Ni、Au规格（IPC标准）： Ni 2.54um Au0.0254um46流程简介-化学镍金1、沉镍金也叫无电镍金或沉镍浸金453C6013C6013C601410X001A0 化学镍金流程简介-化学镍金473C6013C6013C601410X001A0 化学镍46目的： 在一块制作完成的线路板上，按客户要求的轮廓外形大小，把外形加工制

26、作出来。外型加工锣板啤板V-Cut锣斜边成品清洗流程简介-外型加工48目的：流程简介-外型加工471、目的： 用测试机器和制具对PCB进行电气性能的测试。2、分类：专用测试机通用测试机飞针测试机3、常见缺陷： 开路、短路、假点流程简介-测试491、目的：流程简介-测试481、目的： 对PCB进行最后的最终检验。2、检验内容尺寸外观信赖性测试3、尺寸的检查项目： 外形尺寸、板厚、孔径、线宽等流程简介-FQC/FQA501、目的：流程简介-FQC/FQA494、外观的检查项目： 基材白点、杂物，绿油上焊盘、擦伤，多孔、少孔等5、信赖性测试项目： 可焊性测试、热冲击测试、剥离强度 测试、绿油附着力测

27、试、离子污染度测试等流程简介-FQC/FQA514、外观的检查项目：流程简介-FQC/FQA50新技术、新工艺新技术新工艺52新技术、新工艺新技术新工艺51 未来PCB发展方向HDI-High Density Interconnection 高密度互连技术Super Backplane-超大背板High Layer Count 高多层板Buried Capacitance-埋入式电容器Buried Resistors-埋入式电阻器Deep Tank Gold-镀厚金Lead Free Solder-无铅焊料Plasma-等离子气体53 未来PCB发展方向52 公司技术发展方向薄铜工艺4/4mi

28、l以下细线路板高多层板Teflon（PTFE)-聚四氟已烯Halogen-Free-无卤素特性阻抗板高Tg板54 公司技术发展方向53高密度化高功能化轻薄短小细线化高传输速率电子产品的发展趋势55高密度化电子产品的发展趋势545655Low Loss Material（High Frequence Material)主要应用于高频数字移动通讯、高频数字信息处理器、卫星信号传输设备。例如：高功率放大器、直播卫星系统、全球定位系统等。新板料57Low Loss Material（High Frequ56板料应用58板料应用57板料应用名词解释VHF-Very High Frequency -特高频

29、UHF-UltraHigh Frequency-超高频SHF-Superhigh Frequency-特超高频DEC Allpha Workstation-美国数字公司Allpha工作站Macintosh Duo-Apple公司计算机/微机Palm Top-掌上电脑Digital Cellular System-数字式便携系统Intel P6-英特尔电脑GSM-Global System for Mobile-Communication全球行动电话通讯系统PCS-Personal Communication System个人通讯系统 PPO-聚苯醚Personal Pagers-个人寻呼机Sa

30、tellite TV-卫星电视GPS-全球定位系统Radar Detector-雷达探测器SHF microwave TV-超高频微波电视Collision Aoidance-防冲撞系统59板料应用名词解释58板料的主要参数名词解释玻璃化温度（Tg)-非晶态聚合物从玻璃脆性状态转变为粘流态或高弹态时的温度。Tg 板料尺寸稳定性介电常数（Dk)-规定形状电极之间填充电介质获得的电容量与相同电极之间为真空时的电容量之比。Dk储存电能能力传输速度损耗因数（Df)-对电介质施加正弦波电压时，通过介质的电流相量超前于电压相量的相角的余角，该损耗角的正切值称为损耗因数Df传输速度60板料的主要参数名词解释

31、59板料特性61板料特性60 板料型号DkDfTg( )(DMA)CTE(ppm/) MoistureAbsorption(%)FR406(ISOLA)4.20.016170140.2ML200(Getek)3.90.010.015175185/0.12N4000(Nelco)3.90.009250/R4403(Rogers)3.480.004 280160.06PTFE(Taconic RF-35)3.50.001831519-240.02板料性能对比62 板料型号DkDfTg( )CTEMoistureFR61Halogen Free Laminate/Prepreg无卤素板料Haloge

32、n Free Solder Mask无卤素油墨Lead-free Soldering无铅焊料Environment Material63Halogen Free Laminate/Prepre62 Halogen-free定义氯（Cl).溴（Br)含量分别小于0.09wt%.Main Flameproof MaterialsHalogen(卤素）-溴(Br) ,氯(Cl),锑（Sb) Phosphorus （磷）Nitrogen（氮）Environment Material64 Halogen-free定义Environment M63Main Flameproof Material for

33、Halogen-free FR-4 MaterialContentHalogen-free FR4Normal FR4Halogen（卤素）Bromine（溴） 0.1%About 10%Chlorine（氯）0.05%0.05%Antimony（锑）UnmeasurableUnmeasurablePhosphorus（磷） Nitrogen（氮） Compare with Normal FR-465Main Flameproof Material for64Halogen Free Solder Mask ReviewCategoryContentHalogen -Free Solder M

34、askNormal Solder MaskModified epoxy resin(monomer)更新的环氧树脂Epoxy resin树脂Fillers(Barium Sulfate/Silica)填充剂Pigment色素Catalyst(Photo-initiator/Amine compound)催化剂Additive(Defoamer/Leveling agent）添加剂Organic Solvent有机溶剂 Compare With Normal Solder Mask66Halogen Free Solder Mask Rev65Thank You!67Thank You!PCB全

35、制程培训教材树立质量法制观念、提高全员质量意识。9月-229月-22Wednesday, September 21, 2022人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。19:10:1119:10:1119:109/21/2022 7:10:11 PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。9月-2219:10:1119:10Sep-2221-Sep-22加强交通建设管理，确保工程建设质量。19:10:1119:10:1119:10Wednesday, September 21, 2022安全在于心细，事故出在麻痹。9月-229月-2219:10:1119:10:11September 21, 2022踏实肯干，努力奋斗。2022年9月21日7:10 下午9月-229月-22追求至善凭技术开拓市场，凭管理增创