PCB工艺流程培训教材ppt课件

1、,PCB工艺流程培训教材,讲师 日期,讲师简介,（姓名） （现任职务） （工作经历） （主要业绩）,返回目录,课程大纲,1,3,4,2,PCB多层板工艺流程,PCB流程解析,PCB常缺陷展示,思考题,开料,内层线路,棕化/压合,钻 孔,沉铜/全板电镀,外层干菲林,表面处理,成型,图形电镀/ 外层蚀刻,防焊/文字,ET测试,包装,出货,一、PCB多层板工艺流程,外层AOI,内层AOI,FQC,目的： 将来料加工成生产要求尺寸。,自动开料机,三种常用尺寸的板料 37 49; 41 49; 43 49, 开料- Laminate Cutting,二、PCB流程解析,* 开料注意事项： 1. 开料后的

2、小料经过磨边、磨角主要是避免板与板在运输过程中擦花； 2. 区分小料经纬向（小料与大料的长边一致为直料；小料与大料的长边 不一致为横料）； 3. 烤板的目的是： a. 消除板料在制作时产生的内应力，提高材料的尺寸稳定性； b. 去除板料在储存时吸收的水份，增加材料的可靠性。,提示： 烤板前需要清洗板边及板面的粉尘，避免高温后粉尘粘在板面造成后续铜粒、凹痕、擦花、板曲等品质隐患。,烤板参数： 普通和中Tg值板参数为150，4小时。 高Tg值板参数为170，5小时。,二、PCB流程解析, 内层- Inner Dry Film,目的： 主要通过微蚀前处理将铜面处理干净及粗化，在处理好的铜面通过涂布机

3、涂上一层液态感光内层油墨并烘干，通过底片对位、曝光的方式使底片上的图形转换到板面，经过显影、蚀刻、去膜后烘干后，产品就从一块光铜板变成有线路的内层线路板，完成后称为内层芯板。,流程：,二、PCB流程解析, 内层- Inner Dry Film,目的： 前处理将板面的油迹、氧化物、垃圾等除去，同时粗化铜面，为后序的干膜良好的附着于铜面。,1.前处理 （化学清洗/机械磨板）,注意事项： 做板前，磨痕测试和水膜测试OK后才可以做板。 * 磨痕范围：815mm * 水膜测试：30S （化学清洗只做水膜测试）,二、PCB流程解析,2.涂布,目的： 在处理过的铜面涂上一层感光膜层感光油。, 内层- Inn

4、er Dry Film,涂感光油通过滚辘将感光油墨涂覆在铜板表面，再经过烘干段烘干和冷却，准备曝光的一个过程。,二、PCB流程解析,基板,油墨的粘度的高低决定油墨厚度,转速越快,涂布厚度越厚,金属刮刀与涂布轮松紧调节可改变涂油墨厚度,A1/A2:涂布轮 B1/B2:金属刮刀,将油墨涂在橡胶轮上 C1/C2:油墨输送,将从主油墨槽抽取的油墨送至各刮刀油墨槽內,涂布原理解析, 内层- Inner Dry Film,二、PCB流程解析,3. 曝光,紫外光,内层底片采用负片制作： 即要的线路或铜面是透明区，不要的部份则为暗区，经过紫外线照射曝光后，透明部份受光照而起化学作用硬化，遮光位置没有硬化，在显

5、影时会被冲掉，于是在内层蚀刻时露出的铜箔会被蚀刻掉，而保留未被冲掉的部分，退膜以后就是我们所需要的线路。,目的： 在紫外光的照射下，将菲林底片上的线路图形转移到板面上。, 内层- Inner Dry Film,二、PCB流程解析,曝光注意事项： 高度清洁对贴膜和曝光是极其重要的，所以曝光房是属洁净房，工艺要求人、板、底片和机器都要清洁，房中的东西样样都要清洁，才能有效地减少开路，操作员必须穿防尘衣和带手套。 洁净房，线路板洁净房一般标准是在每立方米空中，粒径大于0.5微米的尘埃含量不可超过10,000粒（属一万级的），且干净房要求的温度为18-22 ，相对湿度为50-60%。, 内层- Inn

6、er Dry Film,二、PCB流程解析,退膜,蚀刻,显影, 内层- Inner Dry Film,4.DES,二、PCB流程解析,显影目的 显影是将没有经过UV光照射的油墨以显影药水（13%NaCO3溶液）溶解掉，留下已曝光的图形。 蚀刻目的 通过酸性蚀刻药水（氯化铜）将显影后露在外面的铜溶解掉， 初步形成线路图形。 退膜目的 蚀刻后，线路上经过曝光的感光膜被退膜药水（35%NaOH溶液）剥离解掉，留下已蚀刻后的裸露线路。, 内层- Inner Dry Film,二、PCB流程解析, 内层AOI检查- Inner Middle Inspection,目的 利用自动光学检查仪，通过对照设计资

7、料对蚀刻后的板进行检查，以确保制板无缺陷（如无开、短路等）进入下一工序。,自动光学检测机,* 开路 * 短路 * 线幼/线宽 * 边缘粗糙,内层AOI检查缺陷内容：,* 线路缺口 * 针孔 * 划伤露基材 * 残铜,PCB工艺流程,部分缺陷示意图：,凸铜,短路,修理前缺陷图片,孔内无铜丝、毛刺,修理前缺陷图片,修理好的线隙, 内层AOI检查- Inner Middle Inspection,二、PCB流程解析,压板工序全流程,压合- Pressing,二、PCB流程解析,对铜表面进行化学氧化，使其表面生成一层氧化物（棕色的氧化亚铜)，以进一步增加表面积，提高粘结力。,压合- Pressing,

8、注意事项： 1. 棕化后的板要及时排板压板，放置时间过长易受潮与空气中的co2生产碳 酸，碳酸会溶解黑氧化层，影响其结合力，会增加爆板风险； 2. 厚铜板（2OZ）和光板需要烤板去掉多余水份； 烤板参数:1205120 min。,目的,1.棕化,二、PCB流程解析,根据MI指示，把芯板与PP叠放到一起。,压合- Pressing,目的,2.预叠,常见四层板结构,二、PCB流程解析,将预叠、铆合好的产品每套依次独立摆放在钢板上，一般每盘排46pnl生产板。,压合- Pressing,目的,PCB工艺流程,3.排版,通过一定的温度、压力作用，使PP由半固态变成液态的固化过程，使芯板、PP与铜箔粘合

9、在一起。,压合- Pressing,目的,PCB工艺流程,4.压合,压机,把压合完成后的产品拆成pnl板，冷却处理。,压合- Pressing,目的,5.拆板,二、PCB流程解析,通过X-Ray设备的X光照射抓取内层图形靶标位置，再通过机械钻孔的方式钻出定位孔。,压合- Pressing,目的,6.X-Ray钻靶,二、PCB流程解析,在铜板上钻通孔/盲孔，建立线路层与层之间以及元件与线路之间的连通。,钻孔- Drilling,目的,Alumina铝,Copper Foil 铜箔,Laminate 板料,Baseboard (底板,可分为木质板和酚醛板),铝:散热 铜皮:提供导电层 底板:防钻头

10、受损,二、PCB流程解析,1、钻孔条件： * 进刀速度(Feeds)：每分钟钻入的深度 * 旋转速度(Speeds)：每分钟所旋转圈数 * 排屑量：每一转所能刺入的深度为其排屑量,数控钻机,2、钻孔能力： * 最小钻孔径：一般机械孔最小为0.2mm） * 孔位置公差（一般为3mil） * 孔径公差（一般为+0/-1mil）,钻孔条件及能力,钻孔- Drilling,二、PCB流程解析, 沉铜、全板电镀,沉铜制作流程图,二、PCB流程解析,目的： 用高锰酸钾氧化还原法除去钻孔过程中产生的残留胶渍；然后用化学方法使线路板孔壁/板面沉上一层薄铜，使板面与孔内成导通状态；为防止沉铜层氧化，经全板电镀方

11、法加厚孔内铜层，防止孔内铜被破坏。,沉铜,基铜,板面电镀铜,沉铜/全板电镀常见缺陷： 背光不良/孔内无铜 铜层分离 塞孔,除胶/沉铜重点控制参数： 除胶速率: 0.15-0.35mg/cm2 微蚀速率: 40-80U 沉铜速率: 15-30 U, 沉铜、全板电镀,二、PCB流程解析,DESMEAR 前,DESMEAR 后,全板电镀, 沉铜、全板电镀,二、PCB流程解析,目的： 经钻孔及通孔电镀后,内外层已连通, 本制程再制作外层线路（流程类似于内层线路，不同的是菲林的正负片之分）, 以达到导电性的完整，形成导通的回路。,曝 光,显 影,贴 膜, 外层干膜- Outer Dry Film,二、P

12、CB流程解析,流程：,a. 菲林与板对位精度 * 手工对位： 2mil * 自动对位曝光机：1.5mil b. 外层干菲林工序常见问题 * 破孔 * 菲林碎 * 曝光不良 * 擦花,外层自动曝光机, 外层干膜- Outer Dry Film,二、PCB流程解析,目的 在完成外层线路工序后呈现出线路的铜面上用电镀方法加厚铜层,再镀上一层锡作为该线路的保护层。,镀 锡,镀 铜,电镀工序常见问题 * 烧板 * 电镀粗糙 * 塞孔,图形电镀- Pattern Plating,二、PCB流程解析,流程：,* 孔内无铜 * 渗镀 * 夹膜,目的： 前工序所做出有图形的线路板通过退膜蚀刻将未受保护的非导体部

13、分铜蚀刻去，形成线路。,孔内沉铜,板料,线路,退膜、蚀刻、剥锡,二、PCB流程解析,退 膜,蚀 刻,剥 锡,蚀刻常见缺陷： *蚀刻不净 *线幼 *夹菲林 *铜面水印/粗糙,退膜、蚀刻、剥锡,二、PCB流程解析, 外层AOI检查,目的 利用自动光学检查仪，通过对照设计资料对蚀刻后的板进行检查，以确保制板无缺陷进入下一工序。,自动光学检测机,外层AOI检查缺陷内容：,开路、短路、铜渣、蚀刻不净、刮伤、缺口、渗镀、线幼、镀锡不良、压膜起跑、夹膜、凹陷、偏孔、漏钻等缺陷。,二、PCB流程解析,目的： 一种保护层，涂覆在印制板不需焊接的线路和基材上。防止焊接时线路间产生桥接，同时提供永久性的电气环境和抗

14、化学保护层。 流程：,防焊,二、PCB流程解析,防焊,防焊流程介绍 1. 板面处理（Suface preparation） 去除板面氧化物及杂质，粗化铜面以增强与绿油的附着力。 2. 印油（Screen print） 通过丝印方式按客户要求，绿油均匀涂覆于板面。 3. 预烤（Predrying） 将油墨内的溶剂蒸发掉，板面绿油初步硬化准备曝光。 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UV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 的部分发生化学反应，并最终着附于板面。 5. 显影（Developing） 将未被曝光的绿油经过1%

15、左右的NaCO3溶液冲洗掉，露出需要焊接的铜 面PAD位。,二、PCB流程解析,前处理,丝 印,显影后,常见缺陷： * 塞孔爆油 * 掉油墨 * 预烤干燥不良 * 铜面氧化 * 孔内有油墨 * 油墨不均,防焊,二、PCB流程解析,目的： 提供白、黄或黑色标记，给元件安装和今后维修印制板提供信息，主经通过丝网印刷的方式来实现。,白色符号,文字,二、PCB流程解析,流程：,1. 文字（Component mark） 按客户要求、印刷指定的零件符号。 2. 后烤（Thermal curing） 最终将绿油和文字油墨一起烘干、硬化；一般文字油墨150烤板30min。,油墨测试项目： 1 热冲击测试（条

16、件：288、10S、3次） 2 耐酸碱和异丙醇测试 * 10%NaOH溶液 浸泡30min * 10%H2SOH4溶液 浸泡30min * 75%异丙醇溶液 浸泡15min 3 3M拉胶测试（各种表面处理后做测试） 4 IR炉测试（过5次IR炉） 5 铅笔硬度测试（油墨硬度6H）,文字,二、PCB流程解析,将印制板浸入熔融的焊料中，再通过热风将印制板的表面及金属化孔内的多余焊料吹掉，从而得到一个平滑，均匀又光亮的焊料涂覆层。 喷锡分为有铅喷锡（通常焊料为63Sn/37Pb）和无铅喷锡（通常焊料为SnAgCu, SnCuNi,SnCuTi） 。,喷锡,表面处理- Surface treadmen

17、t,喷锡机,二、PCB流程解析,优点,缺点,良好的可焊性 储存期长 使用面广 有良好的可靠性 易检测 良好的阻焊兼容性,高投资的生产设备,苛刻的保养要求 不适用细的SMT/SMD设计 生产过程对板子有冲击 影响完成孔径 不易Bond线 表面不均匀,喷锡,表面处理- Surface treadment,喷锡板,二、PCB流程解析,沉金,指在PCB裸铜表面涂覆可焊性涂层的一种工艺。在裸铜面进行化学镀镍，然后化学沉金。,优点,缺点,表面耐磨 表面均匀 极佳的可焊性 良好的储存期 耐多次的热冲击 易Bond线 电测试不易损伤表面 良好的外观,高成本 流程控制困难 对阻焊要求高 需垂直生产线生产 黑镍（

18、目前市面上新推出的镍钯金可以改善黑镍，但价格太高且随市场波动。）,表面处理- Surface treadment,沉金板,二、PCB流程解析,沉银,通过化学反应的方法在铜面上沉积一层银，用来保护铜面并作为可焊性涂层的一种工艺。,优点,缺点,表面均匀 易Bond线 易检测 良好的阻焊兼容性,需有机保护以保持可焊性 对储存环境要求高 高的成本 容易氧化发黄,表面处理- Surface treadment,沉银板,二、PCB流程解析,沉锡,通过化学反应的方法在铜面上沉积一层锡，用来保护铜面并作为可焊性涂层的一种工艺。,优点,缺点,容易贴件 表面均匀 低的离子污染 良好的可焊性,储存环境对可靠性有影响 差的阻焊兼容性 仅能Bond金线,不适用于铝线 容易甩油 容易出现鼠咬/锡须缺陷,表面处理- Surface treadment,沉锡板,二、PCB流程解析,OSP,OSP是Organic Solder ability Preservatives 的简称，中译为有机保焊膜。即经过化学反应在铜面上形成有机保膜，防止铜面的迅速氧化。,优点,缺点,厚度均匀 低的运作成本 终端客户认可 设备投资少 良好的可焊性 良好的储存期 良好的阻焊兼容性,难于检测 受多次热冲击时可焊性下降,对 松香要求变高 不易Bond线 对铜面要求高,表面处理- Surface t