PCB工艺流程简介 PPT课件

1、课 程 名 称: PCB工艺流程简介 制作单位: 工艺部 核准日期: 2012/9 版 本: A,1,1,双面板工艺全流程图,沉金,外层蚀刻,阻焊,外型,喷锡,丝印字符,电测,最终检查 （FQC）,OSP,最终抽检 （FQA）,包装,入库,开料,沉铜 （PTH),钻孔,全板电镀,电镀铜锡,外层线路,2,多层板工艺全流程图,开料,内层蚀刻,内层线路,内层AOI,压合,棕化,沉金,外层蚀刻,阻焊,外型,喷锡,丝印字符,电测,最终检查 （FQC）,OSP,最终抽检 （FQA）,包装,入库,沉铜 （PTH),除胶渣(Desmear),全板电镀,电镀铜锡,外层线路,钻孔,3,流程介紹,开料,目的: 依制

2、前设计所规划要求，将基板材料裁切成工作所需尺寸。 主要原物料:基板、锯片 基板由铜皮和绝缘层压合而成，依要求有不同板厚规格，依铜厚可分为H/Hoz、1/1oz、2/2oz等种类。 注意事项: 避免板边毛刺影响品质，裁切后进行磨边、圆角处理。 考虑涨缩影响，裁切板送下制程前进行烘烤。 裁切须注意机械方向一致的原则。,4,流程介绍: 目的: 利用影像转移原理制作内层线路,内层线路,5,前处理(Pretreatment): 目的: 去除铜表面上的污染物，增加铜面粗糙度,以利於后续的涂布制程。 主要原物料：刷轮、SPS,铜箔,绝缘层,前处理后铜面状况示意图,内层线路,6,涂布(S/M COATING)

3、: 目的: 将经内层前处理后之基板铜面通过滚涂方式贴上一层感光油墨。 主要原物料: 湿膜,油墨,涂布前,涂布后,内层线路,7,曝光(EXPOSURE): 目的: 经光源作用将原始底片上的图像转移到感光底板上 主要原物料:重氮片 内层所用底片为负片，即白色透光部分发生光聚合反应, 黑色部分则因不透光，不发生反应，外层所用底片刚好与内层相反,底片为正片。,UV光,曝光前,曝光后,内层线路,8,显影(DEVELOPING): 目的: 用碱液作用将未发生光聚合反应之湿膜部分冲掉 主要原物料:Na2CO3 使用将未发生聚合反应之湿膜冲掉，而发生聚合反应之湿膜则保留在板面上作为蚀刻时之抗蚀保护层。,显影后

4、,显影前,内层线路,9,流程介绍: 目的: 利用化学反应原理制作出内层导电线路,内层蚀刻,10,蚀刻(ETCHING): 目的: 利用药液将显影后露出的铜面蚀刻掉，而形成内层线路图形。 主要原物料:酸性蚀刻液,蚀刻后,蚀刻前,内层蚀刻,11,退膜(Stripping film): 目的: 利用强碱溶液将保护铜面之抗蚀层剥掉，露出线路图形。 主要原物料:NaOH,退膜后,退膜前,内层蚀刻,12,流程介绍: 目的: 对内层生产板进行检查，挑出异常板并进行处理。 收集品质资讯，及时反馈处理，避免重大异常发生。,AOI检验,VRS确认,打靶,内层AOI,13,AOI检验: 全称为Automatic O

5、ptical Inspection，自动光学检测 目的： 通过光学反射原理将图像回馈至设备处理，与设定的逻辑判断原则与资料图形相比较，找出缺点位置。 注意事項： 由于AOI所用的测试方式为逻辑比较，一定会存在一些误判的缺点，故需通过人工加以确认。,内层AOI,14,VRS确认: 全称为Verify Repair Station，确认系统 目的： 通过与AOI连线，将每片板子的测试资料传给V.R.S，并由人工对AOI的测试缺点进行确认。 注意事項： VRS的确认人员不光要对测试缺点进行确认，另外就是对一些可以直接修补的确认缺点进行修补。,内层AOI,15,打靶: 目的: 利用CCD对位冲出检验作

6、业之定位孔及铆钉孔 主要原物料:钻头 注意事项: 打靶精度直接影响铆合对准度，故机台精度定期确认非常重要。,内层AOI,16,流程介绍: 目的： 将铜箔（Copper)、半固化片（Prepreg)与氧化处理后的内层线路板压合成多层板,棕化/压合,17,棕化: 目的: (1)粗化铜面，增加铜面与树脂接触表面积。 (2)增加铜面对树脂流动之湿润性。 (3)使铜面钝化，避免发生不良反应。 主要原物料:棕化药液 注意事项: 棕化膜很薄，极易发生擦花问题，操作时需注意操作手势。,棕化/压合,18,铆合:(铆合熔合；预叠) 目的:(四层板不需铆合) 利用铆钉将多张内层板与钉在一起，以避免后续加工时产生层间

7、偏位。 主要原物料:铆钉;P/P P/P(PREPREG):由树脂和玻璃纤维布组成,据玻璃布种类可分为106;1080;2116;7628等几种。 树脂据交联状况可分为: A阶(完全未固化);B阶(半固化);C阶(完全固化)三类，生产中使用的全为B阶状态的P/P。,2L,3L,4L,5L,2L,3L,4L,5L,铆钉,棕化/压合,19,叠板: 目的: 将预叠合好之板叠成待压多层板形式 主要原物料:铜箔、钢板 电解铜箔：按厚度可分为 1/3OZ(代号T) 1/2OZ(代号H) 1OZ(代号1) RCC(覆树脂铜箔)等,棕化/压合,20,压合: 目的:通过高温、高压方式将叠合板压成多层板 主要原物

8、料:牛皮纸、钢板、承载盘,钢板,压力,牛皮纸,承载盘,热板,可叠很多层,棕化/压合,21,后处理: 目的: 经ay钻靶、铣边、磨边等工序对压合之多层板进行初步外形处理以便后工序生产品质控制要求及提供后工序加工之工具孔。 主要原物料:钻头、铣刀,棕化/压合,22,流程介绍: 目的:在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔,钻孔,23,上PIN: 目的: 对于非单片钻之板，预先按STACK之要求钉在一起，便于钻孔，依板厚和工艺要求每个STACK可两片钻，三片钻或多片钻。 主要原物料:PIN针 主要设备：上PIN机 注意事项: 上PIN时需开防呆检查，避免因前制程混料造成钻孔报废。,钻孔,24,钻孔:

9、 目的: 在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔 主要设备：SCHMOLL钻机/HITACHI钻机 主要原物料:钻头、盖板、垫板 钻头:碳化钨、钴及有机黏着剂组合而成。 盖板:主要为铝片，在制程中起钻头定位、散热、减少毛头、防压力脚压伤作用。 垫板:主要为复合板，在制程中起保护钻机台面；防出口性毛头；降低钻针温度及清洁钻针沟槽胶渣作用。,钻孔,25,钻孔示意图：,钻孔,26,下PIN: 目的: 将钻好孔之板上的PIN针下掉，将板子分出。,钻孔,27,除胶渣/化学沉铜/全板电镀,流程介紹,目的: 使孔璧上的非导体部分之树脂及玻璃纤维进行金属化。 方便进行后面之电镀铜制程,完成足够导电及焊接之金属

10、孔璧。,28,去毛刺(Deburr): 毛刺形成原因： 钻孔后孔边缘的未切断的铜丝及未切断的玻璃布 Deburr之目的： 去除孔边缘的披锋，防止镀孔不良。 重要的原物料：刷轮,除胶渣/化学沉铜/全板电镀,29,除胶渣(Desmear): smear形成原因：鑽孔時造成的高溫超過玻璃化轉移溫度 (Tg值)，而形成融熔狀，產生膠渣。 Desmear之目的：裸露出各層需互連的銅環，另膨松劑 可改善孔壁結構，增強電鍍銅附著力。 重要的原物料：KMnO4(除膠劑),除胶渣/化学沉铜/全板电镀,30,化學沉銅(PTH) 化學銅之目的：通過化學沉積的方式時表面沉積上厚度為0.2-0.5um的化學銅层。 重要

11、原物料：活化鈀、 化銅液,PTH,除胶渣/化学沉铜/全板电镀,31,全板电镀 全板电镀之目的：鍍上5-10um厚度的銅层以保護僅有0.2-0.5um厚度的化學銅不被後制程破壞造成孔破。 重要原物料：銅球、 电镀药水 FA监控,一次銅,除胶渣/化学沉铜/全板电镀,32,流程介绍:,前处理,压膜,曝光,显影,目的: 利用光化学原理，将线路图形通过以感光材料转形式移到 印制板上，形成一种抗蚀或抗电镀的掩膜图像。,外层线路,33,前处理(Pre-treatment): 制程目的：去除铜面上的污染物，增加铜面粗糙度，提高抗蚀或抗电镀掩膜与板面的附着力。 主要设备:针刷磨板机 主要物料：刷轮,外层线路,3

12、4,压膜(Lamination): 制程目的: 通过热压法使干膜紧密附着在铜面上。 主要设备: 贴膜机 主要物料：干膜(Dry film) 此干膜主要是由于其组成中含有有机 酸根，会与碱反应使成为有机酸的盐 类，可被水溶掉，主要使用型号有： YQ-40PN：主要用于图形电镀板铜厚 2OZ和酸性直蚀板； AQ-5038：主要用于掩孔直蚀板、底 铜为24OZ的碱性直蚀板； AQ-3058：主要用于电厚镍金板。,外层线路,35,曝光(Exposure): 制程目的: 通过底片进行图形转移，在干膜上曝出客戶所需的线路图形。 主要设备:曝光机 主要物料：底片 外层所用底片与内层相反， 为负片，底片黑色为

13、线路，白色 为底板(白底黑线) 白色的部分紫外光透射过去， 干膜发生聚合反应，不能被显 影液洗掉,外层线路,36,显影(Developing): 制程目的: 把尚未发生聚合反应的区域用显像液将之沖洗掉，已感光部分則因已发生聚合反应而洗不掉而留在铜面上成为蚀刻或电鍍之阻劑膜。 主要设备: 显影机 主要物料: 弱碱(Na2CO3),外层线路,37,流程介绍:,目的: 将铜层厚度镀至客户所需求的厚度,图形电镀,38,二次镀铜: 目的：將显影后的裸露铜面的厚度加厚,以达到客戶所要求的銅厚。 重要原物料：铜球、 电镀药水 铜厚FA监控,乾膜,二次銅,图形电镀,39,镀锡: 目的：在鍍完二次銅的表面镀上一

14、层锡保护，做为蚀刻时的保护剂。 重要原物料：锡条、 电镀药水,干膜,二次铜,保护锡层,图形电镀,40,流程介紹:,目的: 完成客户所需求的线路外形,外层蚀刻,41,退膜: 目的：将抗电镀用途之干膜 以药水剥除 重要原物料：退膜液(NaOH),蝕刻: 目的：将非导体部分的铜蚀掉 重要原物料：蚀刻液(氨水) 蚀刻因子2.5,二次銅,保護錫層,二次銅,保护锡层,底板,外层蚀刻,42,退锡: 目的：将导体部分的起保退 护作用之锡剥除 重要原物料：退锡液,二次銅,底板,外层蚀刻,43,目的: 通过在板面涂覆一层阻焊层从而起到以下作用： 防焊:防止波焊时造成的短路，并节省焊锡之用量。 护板:防止线路被湿气

15、、各种电解质及外来的机械力所伤害。 绝缘:由于板子愈来愈小，线路间距愈来愈窄，所以对防焊漆绝缘性质的要求也越来越高。,阻焊,44,流程简介:,阻焊,45,前处理: 制程目的：去除表面氧化物，增加板面粗糙度，加强板面油墨附 着力。 主要设备:针刷磨板机 火山灰磨板机 主要物料:针刷、火山灰,阻焊,46,印刷 目的：利用丝网上图案，将防焊油墨准确的印写在板子上。 主要设备：丝印机 主要物料：感光油墨 TAMURA DSR-2200 TT 31DX Greencure LM-600 E5GB (均为绿色油墨),阻焊,47,预烤 目的:赶走油墨内的溶剂，使油墨部分硬化，不致在进行曝光时 粘底片。 主要

16、设备：隧道式烤炉,阻焊,48,曝光 制程目的：让需要留在板子上的油墨经紫外光照射后发生交联反应，在显影时不被碳酸钠溶液所溶解掉；让不需要留在板子上的油墨避免紫外光照射，从而被显影液溶解掉，而露出焊盘、焊垫等需焊的区域。 主要设备：手动曝光机 CCD自动曝光机 主要物料：曝光灯管,阻焊,49,显影 制程目的：将未聚合之感光油墨利用浓度为1.0-1.2% 的碳酸钠溶液去除掉。 主要设备：显影机 主要物料：弱碱(Na2CO3),阻焊,50,后烤 目的：主要让油墨之环氧树脂彻底硬化。 主要设备：隧道式烤炉,阻焊,51,烘烤,印一面文字,印另一面文字,S/M,文字,文字,丝印字符,52,印刷文字 制程目

17、的：通过丝网漏印的方式，将字符油转移到线路板上，加印字符及 元件符号，便于元器件的安装、识别及今后修理印制板提供信息。 原理：印刷及烘烤 主要设备:丝印机 主要物料：文字油墨 类型：ZM-400WF,丝印字符,53,文字烤干 制程目的:完成文字硬化。 主要设备:立式烤炉,丝印字符,54,主要表面处理工艺(Surface Treatment Process ) A 化学镍金（Immersion Gold） IMG） B 防氧化（Organic Solder-ability Preservatives） OSP C 喷锡 （Hot Air Solder Leveling） HASL,表面处理工艺,

18、55,工艺流程： 目的：1、平坦的焊接面 2、优越的导电性、抗氧化性 原理：置换反应 主要原物料：沉镍药水、金盐,化学镍金,56,前处理 目的：去除铜面污染物及过度氧化层。 主要原物料：刷轮,化学镍金,57,化学沉镍/金段 目的：在铜面上利用置换反应生成一层镍层（3-5um），在镍面 上利用化学反应生成一层金层（0.03-0.10um）。 主要原物料：沉镍药水、金盐 制程要点： A 药水浓度的控制 B 药水温度的控制,化学镍金,58,后处理 目的：洗去金面上残留的药水，避免金面氧化。 主要用料：柠檬酸,化学镍金,59,工艺流程： 目的：1、保护铜表面 2、提供后续装配制程的良好焊接基地 原理：

19、化学反应 主要原物料：锡铅条,喷锡,60,前处理 目的：将铜表面的污染物、氧化物等去除。 主要物料：SPS 制程要点：微蚀速率,喷锡,61,上助焊剂 目的：以利于铜面上附着焊锡。 主要原物料：助焊剂(松香),喷锡,62,喷锡 目的：将铜面上附上锡。 主要原物料：锡铅棒（63/37） 制程要点： A 锡炉温度、浸锡时间、风刀压力和温度等。 B 外层线路密度及结构,喷锡,63,后处理 目的：将残留的助焊剂或其由锡炉带出之残油类物质 洗掉。 制程要点： A 热水洗段温度 B 轻刷段清洁,喷锡,64,工艺流程： 目的：1.抗氧化性 2.低廉的成本 原理：金属有机化合物与金属离子间的化学键作用力 主要原

20、物料：护铜剂(四国化成Glicoat SMD F2),防氧化（OSP）,65,成型 目的：让板子裁切成客户所需规格尺寸 原理：数位机床机械切割 主要原物料：铣刀,成型,66,成型后,成型,成型前,成型,67,目的：并非所有制程中的板子都是好的，若未将不良板区分出来，任其流入下制程，则势必增加许多不必要的成本。 电测的种类： A 专用型（dedicated)测试 专用型的测试方式之所以取为专用型，是因其所使 用的治 具（Fixture)仅适用一种料号，不同料号的板子就不能测 试，而且也不能回收使用（测试针除外）。 优点：a、运营成本低 b、产速快 缺点：a、治具贵 b、set up 慢 c、技术受限,电测,68,B 通用型（Universal on Grid)测试 优点：a、治具成本较低 b、set-up 时间短，产速快 c、其治具的制作简易快速，其针且 可重复使用 缺点：a 设备成本高,电测,69,C 飞针测试（Moving probe) 不需制做昂贵的治