铝基板工艺制作流程

目录第一部分：前言&单面铝基板工艺流程第二部分：表面银桥连接工艺流程第三部分：单面双层铝基板工艺流程第四部分：铝基双面线路板工艺流程第五部分：双面多层埋、盲孔铝基板

工艺流程第一页，共87页。

第一部分

前言&单面板

工艺流程

第二页，共87页。一、什么是PCBPCB就是印制线路板（printedcircuitboard），也叫印刷电路板。???第三页，共87页。

狭义上：未有安装元器件，只有布线电路图形的半成品板，被称为印制线路板。

广义上讲是：在印制线路板上搭载LSI、IC、晶体管、电阻、电容等电子部件，并通过焊接达到电气连通的成品。

所采用安装技术，有插入安装方式和表面安装方式。PCBA第四页，共87页。二、铝基PCB的分类一般从层数来分为：

单面板单面双层或单面多层板双面板或双面多层板多层埋、盲孔板第五页，共87页。什么是单面板、双面板、多层板？多层印刷铝基线路板：

由三层及以上的导电图形层与绝缘材料加铝板（基板）交替层压粘结在一起制成的印刷电路板。单面铝基板：

就是只有一层导电图形层与绝缘材料加铝板（基板）。???第六页，共87页。什么是单面板、双面板、多层板？双面线路铝基板：有两层导电图形层与绝缘材料加铝板（基板）叠加在一起。???第七页，共87页。四层板六层板八层板双层板单层板线路层绝缘层铝基层单面双层板第八页，共87页。按表面处理方式来划分：

沉金板化学薄金化学厚金选择性沉金电金板全板电金金手指选择性电金喷锡板熔锡板沉锡板沉银板电银板沉钯板有机保焊松香板第九页，共87页。铝基PCB是怎样做成的？第十页，共87页。蚀刻检查（AOI扫描）→CCD钻靶开料→IQC检查→线路磨板→贴干膜（丝印湿膜）→线路对位曝光→线路显影→线路图形检查（AOI扫描）

去膜蚀刻←电镀镍/金揭膜保护膜→喷锡{或化学镍/金（不有揭膜）}→IQC检查→拉丝→保护膜→钻孔→成形（电铣V割或冲板V割）→E/T测试→FQC检查→FQA抽检→包装→入库单面铝基板工艺流程化银、化锡、OSP工艺钻孔→成形（电铣V割或冲板V割）

→E/T测试→OSP（化银、化锡）→IQC检查→FQC检查→FQA抽检检→包装→入库

蚀刻去膜阻焊磨板阻焊前清洗丝印阻焊→低温烤板→阻焊对位曝光→阻焊显影→阻焊图形检查→阻焊高温固化→丝印文字→文字固化喷锡、化学镍/金工艺电镀镍/金工艺喷锡、化镍/金工艺第十一页，共87页。单面双层铝基板工艺流程铝板开料（或FR-4双面）→钻孔→树脂填孔→烤板→拉丝去毛刺处理→除胶渣→化学沉铜→全板电镀→QC检查绝缘片、铜箔开料→叠板→热压→冷压→压合成形→钻靶→二次钻孔线路磨板→贴干膜→线路对位曝光（第二层线路）→线路显影→线路图形检查→蚀刻去膜→蚀刻检查→棕化处理（铝基板拉丝）→绝缘片开料→叠板→热压→冷压→压合成形→钻靶→QC检查→线路磨板→贴干膜→线路对位曝光（第一层线路）→线路图形检查→后工序制作工艺流程与单面铝基板制作流程相同FR-4双面工艺铝板工艺第十二页，共87页。铝基双面线路板工艺流程铝板开料→钻孔→树脂塞孔→拉丝→绝缘片、铜箔开料→叠板→热压→冷压→压合成形→切边→钻靶→二次钻孔→去毛刺处理→除胶渣→化学沉铜→全板电镀→QC检查→贴干膜→线路对位曝光→（后工序制作工艺流程与单面铝基板制作流程相同只是双面制作）第十三页，共87页。双面多层埋、盲孔铝基板工艺流程钻孔（不同层次铝板钻孔）→树脂填孔→烤板→拉丝→绝缘片、铜箔开料→叠板→热压→冷压→压合成形→钻靶→二次钻孔（钻不铜层次导通孔）去毛刺处理→除胶渣→化学沉铜→全板电镀→检查线路磨板→贴干膜→线路对位曝光（只作内层线路，元件面和焊接面不用制作）→线路显影→线路图形检查→蚀刻去膜→蚀刻检查→CCD钻靶→棕化处理（铝基板拉丝）→绝缘片开料→叠板→铆合→热熔→热压→冷压→压合成形→钻靶→QC检查→钻通孔→去毛刺处理→除胶渣→化学沉铜→全板电镀→QC检查→线路磨板→贴干膜→线路对位曝光（第一层线路）→线路图形检查→后工序制作工艺流程与单面铝基板制作流程相同FR-4双面工艺铝板工艺FR-4双面开料铝板开料钻孔（钻不同层次导通孔）第十四页，共87页。铝基银桥线路板工艺流程文字前的工艺制作流程与前面几种工艺制流程相同→印刷桥油（热固油墨）→高温固化→印刷银油→高温固化→印刷保护油（热固油墨）→高温固化→印刷文字→文字固化→后工序制作流程与前面几种工艺制作流程相同第十五页，共87页。二、流程简介（一）开料板工序

来料→开料→焗板来料：

由导热材料或半固化片与铜箔压合在铝板上而成用於铝基PCB制作的原材料，又称铝基覆铜板。第十六页，共87页。开料：

开料就是将一张大料根据不同拼板要求用机器切成小料的过程。开料后的板边尖锐，容易划伤手，同时使板与板之间擦花，所以开料后再用磨边机磨边。第十七页，共87页。焗板：1.焗板目的：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。2.焗板条件：

150℃焗板4小时，叠板厚度通常50厘米一叠。第十八页，共87页。（二)图形转移工序1.什么是湿膜？什么是干膜？

湿膜（又称感光线路油）、感光干膜它们都是一种感光材料，该材料遇到紫外光后发生聚合反应，形成较为稳定的影像，不会在弱碱下溶解，而未感光部分遇弱碱溶解。抗蝕刻膜层

PCB的制作就是利用该材料的这一特性，将客户的图形资料，通过濕菲林(濕膜)转移到板料上。第十九页，共87页。

2.湿膜和干膜的工艺流程：

①.湿膜制作：

线路磨板→丝印湿膜→低温烤板→对位曝光→显影

②.干膜制作：

线路磨板→压干（贴）湿膜→对

位曝光→显影

第二十页，共87页。显影后板曝光加工板蚀刻后板褪膜后板Cu铝基材涂覆感光膜板感光線路油绝缘层底片第二十一页，共87页。3.工艺流程详细介绍:线路前處理：

前處理的作用：去除铜面氧化、脏污和粗化铜面，便于感光線路油附着在铜面上。前處理的种类：化学磨板和酸性磨板。①.化学磨板工艺：

以上关键步骤为微蚀段，原理是铜表面发生氧化还原反应，形成粗化的铜面。除油→水洗→微蚀→水洗→酸洗→压力水洗→强风吹干→热风干第二十二页，共87页。酸洗→水洗→刷板→水洗→压力水洗→强风吹干→热风干②.化学磨板工艺：

以上关键步骤为酸洗和刷板段，原理是铜表面发生氧化还原反应，形成粗化的铜面。第二十三页，共87页。內層絲印：

絲印的作用：是絲印機通過絲網印刷將濕膜感光線路油貼在粗化的銅面上。第二十四页，共87页。曝光：

曝光的作用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。感光線路油Cu基材底片第二十五页，共87页。显影：

显影的作用：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。第二十六页，共87页。蚀刻：

蚀刻的作用：是将未曝光部分的铜面蚀刻掉。

蚀刻的原理：

Cu+CuCl22CuCl2CuCl+HCl+H2O22CuCl2+2H2O2CuCl+HCl+1/2O22CuCl2+H2O蝕刻液（etchant）第二十七页，共87页。褪膜：

褪膜的原理：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。去墨液（inkstripping）第二十八页，共87页。（三）AOI工序AOI------AutomaticOpticalInspection

中文为自动光学检查仪.

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。第二十九页，共87页。（四）棕化工序棕化的作用：棕化工序的作用就是粗化铜表面，增大结合面积，增加表面结合力。棕化前

棕化后

棕化處理第三十页，共87页。

棕化工艺介绍：

棕化工艺原理：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结构（通常形成铜的络合物）。本公司目前采用棕化工藝。优点：工艺简单、容易控制；棕化膜抗酸性好，不会出现粉红圈缺陷。缺点：结合力不及黑化处理的表面。两种工艺的线拉力有较大差异。第三十一页，共87页。（五）排压板工艺

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。P.P.銅箔copperfoil第三十二页，共87页。

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。第三十三页，共87页。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。树脂—通常是高分子聚合物，一种热固型材料。目前常用的为环氧树脂FR-4。第三十四页，共87页。

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。又称为凡立水（Varnish）

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。Resin——树脂Varnish——胶液Prepreg——半固化片Laminate——层压板第三十五页，共87页。COVERPLATE(蓋板)KRAFTPAPER(牛皮紙)SEPARATEPLATE(鋼板)KRAFTPAPER(牛皮紙)CARRIERPLATE(鋼盤)(銅箔)COPPERFOIL(半固化片)PREPREG(內層線路板)PCB

排板流程：第三十六页，共87页。

压板流程：

工艺条件：1。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。2。提供液态树脂流动填充线路空间所需要的压力。3。提供使挥发成分流出板外所需要的真空度。第三十七页，共87页。（六）銑靶`鑽靶及修邊

1.銑靶:用銑靶機將標靶位的銅皮銑開以顯露出鑽靶時所利用的標靶.2.鑽靶:用鑽靶機通過標靶自動定位鑽出標靶孔為鑽孔時提供定位孔.第三十八页，共87页。修边、修边：根据MI要求，将压板后的半成品板的板边修整到需要的尺寸第三十九页，共87页。第二部分外层前工序第四十页，共87页。一、外层工艺流程图解

（前工序）蚀板钻孔沉銅`板面电镀干菲林图型电镀第四十一页，共87页。二、流程简介

(一)钻孔

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目的：第四十二页，共87页。

铝片基本物料：管位钉底板皱纹胶纸

钻咀新钻咀钻孔

够Hits数翻磨清洗后标记第四十三页，共87页。

钻机由CNC电脑系统控制机台移动，按所输入电脑的资料制作出客户所需孔的位置。控制方面分别有X、Y辆坐标及Z轴坐标，电脑控制机台适当的钻孔参数，F、S、R、D等，机器会自动按照资料，把所需的孔位置钻出来。钻机的工作原理：第四十四页，共87页。

镭射钻孔冲压成孔锣机铣孔成孔的其他方法：thedrilledblank第四十五页，共87页。

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。(二)沉銅`全板电镀目的：copper第四十六页，共87页。

磨板除胶渣沉銅

全板电镀下工序流程：第四十七页，共87页。

入板机械磨板超声波清洗高压水洗烘干出板（1）磨板：第四十八页，共87页。

在机械磨刷的状态下，去除板材表面的氧化层及钻孔毛刺。作用：第四十九页，共87页。

膨胀剂水洗除胶渣水洗中和水洗（2）除胶渣：第五十页，共87页。

化学沉铜（ElectrolessCopperDeposition），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。（3）孔金属化：第五十一页，共87页。

膨脹水洗微蚀水洗预浸水洗活化水洗还原水洗沉铜水洗流程：第五十二页，共87页。

（4）全板电镀：

全板电镀是作为化学铜层的加厚层，一般化学镀铜层为而全板电镀则是在直接电镀中全板用作增加导电层的导电性。第五十三页，共87页。

全板电镀的溶液成分

1）、硫酸铜CuSO42）、硫酸

3）、氯离子

4）、添加剂第五十四页，共87页。

原理镀铜液的主要成分是CuSO4和H2SO4，直接电压作用下，在阴阳极发生如下反应：Cu镀液PCB镀液+-+Cu阴极:Cu2++2eCu阳极Cu-2eCu2+

第五十五页，共87页。(三)干菲林目的：

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。第五十六页，共87页。流程：上工序前處理貼膜曝光显影下工序第五十七页，共87页。流程：上工序酸洗水洗磨板水洗烘干

第五十八页，共87页。

(1)、貼膜功用:

利用貼膜机,使干膜在热压作用下,粘附于经过粗化处理过的板面上.

工艺流程:板面清洁预热貼膜冷却

第五十九页，共87页。

(2).曝光

功用:

通过紫外光照射,利用黃菲林或黑菲林,将客户要求的图形转移到制板上。曝光流程:对位曝光下工序

第六十页，共87页。

(3).显影

功用:

通过Na2CO3水溶液的作用,使未曝光的干膜溶解,而曝光部分则保留下来,从而得到后工序所需的图形。顯影流程:撕保护膜显影水洗烘干

第六十一页，共87页。

(四).图型电镀：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，并且以镀锡层来作为下工序蚀刻的保护层.

第六十二页，共87页。流程：

上板酸性除油微蚀

预浸电镀铜预浸

电镀锡烘干下板

第六十三页，共87页。全板鍍金：

作用：

在鍍銅之後加鍍鎳金,既做為圖形電鍍的抗蝕層,又可具備良好表面涂敷之特性。

第六十四页，共87页。（五）蚀板：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）.第六十五页，共87页。流程：

入板褪膜蚀刻褪锡下工序第六十六页，共87页。（1）褪膜：

曝光后干膜属于聚酯类高分子化合物，具有羧基（-COOH）的长链立体网状结构。与NaOH或专用退膜水发生皂化反应，长链网状结构断裂，产生皂化反应。在高压作用下，断裂后的碎片被剥离铜面。第六十七页，共87页。（2）蚀刻：Cu2++4NH3+2Cl-Cu（NH3）4Cl2Cu（NH3）4Cl2+Cu2Cu（NH3）2Cl

2Cu（NH3）2Cl+2NH4Cl+1/2O2

Cu（NH3）4Cl2+H2O蚀刻反应实质就是铜离子的氧化还原反应：

Cu2+

+Cu2Cu1+第六十八页，共87页。（3）褪锡：锡与褪锡水中HNO3反应，生成Sn（NO3）2，反应式如下：

Sn+2HNO3Sn（NO3）2+NO2第六十九页，共87页。第三部分外层后工序第七十页，共87页。一、外层工艺流程图解

（后工序）褪膜-蚀刻-褪锡绿油-白字熔锡沉金/沉锡/喷锡外形加工第七十一页，共87页。二、流程简介（一）绿油/白字目的：

绿油也叫防焊或阻焊，其作用在于保护PCB表面的线路。白字也叫字符，其作用在于标识PCB表面粘贴或插装的元件。第七十二页，共87页。（1）板面前处理（Sufacepreparation）

——

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（Screenprint）

——

通过丝印方式按客户要求，绿油均匀涂覆于板面。（3）低温焗板（Predrying）

——将湿绿油内的溶剂蒸发掉，板面绿油初步硬化准备曝光。第七十三页，共87页。（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，沒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，并最终附着于板面。（5）冲板显影（Developing）

——将曝光时沒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。第七十四页，共87页。（6）UV固化（UVBumping）

——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（Componentmark）

——按客户要求、印刷指定的零件符号。（8）高温终焗（Thermalcuring）

——将绿油硬化、烘干。

铅笔测试应在5H以上为正常第七十五页，共87页。（二）沉金目的：

沉镍金也叫无电镍金或沉镍浸金ElectrolessNickelImmersionGold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。第七十六页，共87页。流程：除油