PCB制造工藝流程詳解ppt課件

PCB流程簡介,PCB總流程簡介,客戶資料業(yè)務接收產品(制作前)分析業(yè)務報價產品資料分析轉化成廠內資料下料制作(生管)生產(制造)包裝出貨,下料(CT)-內層(DF1)-檢驗(AOI1)-壓合(ML)-鑽孔(DR)-鍍銅(CU)-外層(DF2)-檢驗(AOI2)-防焊(SM)-噴錫(HA)化金(EG)文字(WP)-鍍金(GP)成型(RT)-電測(O/S)-化銀(IS)化錫(IT)抗氧化(SF)外觀檢驗(VI)-包裝(PK)-出貨,PCB制造流程介紹,裁板介紹,裁板(CT):目的:依制前設計所規(guī)劃要求,將基板材料裁切成工作所需尺寸即workingpanel，簡寫為wpnl主要原物料:基板基板由銅皮和絕緣層壓合而成,依要求有不同板厚規(guī)格,依銅厚可分為H/H;1oz/1oz;2oz/2oz等種類注意事項:避免板邊毛刺影響品質,裁切后進行磨邊,圓角處理考慮漲縮影響,裁切板送下制程前進行烘烤,內層介紹(1),流程介紹:目的:利用影像轉移原理制作內層線路/圖形,前處理,壓膜,曝光,DES,前制程,沖孔,內層介紹(2),前處理(PRETREAT):目的:去除銅面上的污染物，增加銅面粗糙度,以利於後續(xù)的壓膜制程主要方法：微蝕微蝕=SPS(過硫酸鈉)或H2O2H2SO4(硫酸)W3(安定劑),銅箔,絕緣層,前處理后銅面狀況示意圖,內層介紹(3),塗怖:目的:利用滾輪塗上一層濕墨，以達到上膜之目的主要原物料:濕膜流程前處理-粘塵-塗怖-烘幹-收板,刮刀,板子,塗怖輪,濕膜,夾輪,內層介紹(4),曝光(EXPOSURE):目的:經光源作用將原始底片上的圖像轉移到感光底板上主要原物料:底片紫外光內層所用底片為負片,即白色透光部分發(fā)生光聚合反應,黑色部分則因不透光,不發(fā)生反應.,UV光,曝光前,曝光后,內層介紹(5),顯影(DEVELOPING):目的:用Na2CO3堿液作用將未發(fā)生化學反應之干膜部分沖掉主要原物料:Na2CO3使用將未發(fā)生聚合反應之干膜沖掉,而發(fā)生聚合反應之干膜則保留在板面上作為蝕刻時之抗蝕保護層,顯影后,顯影前,內層介紹(6),蝕刻(ETCHING):目的:利用藥液將顯影后露出的銅蝕掉,形成內層線路圖形主要原物料:蝕刻藥液(CuCl2)CUcl2+CU=2Cucl(蝕刻原理)Cucl+H2O2+Hcl=Cu2+H2O(再生原理),蝕刻后,蝕刻前,內層介紹(7),去膜(STRIP):目的:利用強堿將保護銅面之幹膜/濕膜剝掉,露出線路圖形主要原物料:NaOH溶液沖孔:將內層2/3,4/5,沖成相同位置之孔進而鉚合,而使內層各層相互對應.,去膜后,去膜前,壓合介紹(1),流程介紹:目的：將銅箔（Copper)、PP（Prepreg)與氧化處理后的內層線路板壓合成多層板,黑化,鉚合,疊合,壓合,后處理,壓合介紹(2),黑化:目的:(1)粗化銅面,增加與樹脂接觸表面積(2)增加銅面對流動樹脂之濕潤性主要原物料:黑化藥液注意事項:黑化膜很薄,極易發(fā)生黑化問題,操作時需注意操作動作,壓合介紹(3),鉚合:(鉚合;預疊)目的:(四層板不需鉚釘)利用鉚釘將多張內層板釘在一起,以避免后續(xù)加工時產生層間滑移主要原物料:鉚釘;P/PP/P(PREPREG):由樹脂和玻璃纖維布組成,據玻璃布種類可分為1060;1080;2116;7628等幾種樹脂據交聯(lián)狀況可分為:A階(液態(tài));B階(半固態(tài));C階(固態(tài))三類,生產中使用的全為B階狀態(tài)的P/P,2L,3L,4L,5L,2L,3L,4L,5L,鉚釘,壓合介紹(4),疊板:目的:將預疊合好之板疊成待壓多層板形式主要原物料:銅箔電鍍銅箔;按厚度分為1/2OZ(代號H)1OZ(代號1)2OZ(代號2)等,壓合介紹(5),壓合:目的:通過熱壓方式將疊合板壓成多層板主要原物料:牛皮紙;鋼板,鋼板,壓力,牛皮紙,承載盤,熱板,可疊很多層,鋼板,壓合介紹(6),后處理:目的:經裁板;X-RAY;撈邊;磨邊等工序對壓合之多層板進行初步外形處理以便后工序生產品質控制要求及提供后工序加工之工具孔主要原物料:鉆頭;銑刀,鉆孔介紹(1),流程介紹:目的:在板面上鉆出層與層之間線路連接的導通孔,上PIN,鉆孔,下PIN,鉆孔介紹(2),上PIN:目的:作為鑽孔前定位之依據.主要原物料:PIN針注意事項:上PIN時需開防呆檢查,避免因前制程混料造成鉆孔報廢,鉆孔介紹(3),鉆孔:目的:在板面上鉆出層與層之間線路連接的導通孔主要原物料:鉆頭;鋁蓋板;紙墊板鉆頭:碳化鎢,鈷及有機黏著劑組合而成蓋板:主要為鋁片,在制程中起鉆頭定位;散熱;減少毛頭;保護基板的作用墊板:主要為紙漿墊板,在制程中起保護鉆機臺面;清潔鉆針溝槽膠渣作用.下PIN:目的:將鉆好孔之板上的PIN針下掉,將板子分出,鋁板,紙漿墊紙,流程介紹,鑽孔,去毛頭(Deburr),去膠渣(Desmear),化學銅(PTH),鍍銅Panelplating,目的:使孔璧上的非導體部分之樹脂及玻璃纖維進行金屬化導通孔,鍍銅介紹(1),去毛頭(Deburr):毛頭形成原因:鑽孔後孔邊緣的未切斷的銅絲及未切斷的玻璃布Deburr之目的:去除孔邊緣的毛邊,防止鍍孔不良重要的原物料：刷輪,鍍銅介紹(2),去膠渣(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),而形成膠糊狀,產生膠渣Desmear之目的:裸露出各層需互連的銅環(huán)，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(高錳酸鉀)/NaOH,鍍銅介紹(3),化學銅(PTH)化學銅之目的:通過化學沉積的方式使導通孔壁表面沉積上厚度為20-40microinch的化學銅。重要原物料：活化鈀,PTH,鍍銅介紹(4),鍍銅一次銅之目的:鍍上0.6-1mil的厚度的銅以保護僅有20-40microinch厚度的化學銅不被後制程破壞造成孔破。重要原物料:磷銅球,一次銅,鍍銅介紹(5),流程介紹:,前處理,壓膜,曝光,顯影,目的:經過鑽孔及通孔電鍍後,內外層已經連通,本制程製作外層線路,以達電性的完整,外層介紹(1),前處理:目的:去除銅面上的污染物，增加銅面粗糙度,以利於後續(xù)的壓膜制程重要原物料：刷輪,外層介紹(2),外層介紹(3),壓膜(LAMINATION):目的:將經前處理之基板銅面透過熱壓方式貼上抗蝕干膜主要原物料:干膜(DryFilm)幹膜結構：Mylar+幹膜實體+PE保護膜&Mylar:支撐感光膠體,防止曝光時氧氣向抗蝕劑層擴散&實體：起到轉寫圖形的主要導體的作用&PE膜：防止污物粘污干膜，避免幹膜相互粘連,干膜,壓膜前,壓膜后,曝光(Exposure):製程目的:通過影像轉移技術在幹膜上曝出客戶所需線路重要的原物料：底片外層所用底片與內層相反，為負片，底片黑色為綫路白色為底板(白底黑綫)白色的部分紫外光透射過去，乾膜發(fā)生聚合反應，不能被顯影液洗掉,外層介紹(4),顯影(Developing):製程目的:把尚未發(fā)生聚合反應的區(qū)域用顯像液將之沖洗掉,已感光部分則因已發(fā)生聚合反應而洗不掉而留在銅面上成為蝕刻或電鍍之阻劑膜.重要原物料：弱堿(Na2CO3),一次銅,乾膜,外層介紹(5),外層介紹(6),蝕刻(ETCHING):目的:利用藥液將顯影后露出的銅蝕掉,形成內層線路圖形主要原物料:蝕刻藥液(CuCl2)CUcl2+CU=2Cucl(蝕刻原理)Cucl+H2O2+Hcl=Cu2+H2O(再生原理),蝕刻后,蝕刻前,外層介紹(7),去膜(STRIP):目的:利用強堿將保護銅面之抗蝕層剝掉,露出線路圖形主要原物料:NaOH溶液,去膜后,去膜前,A.O.I:全稱爲AutomaticOpticalInspection，自動光學檢測目的：通過光學原理將圖像回饋至設備處理，與設定的邏輯判斷原則或資料圖形相比較，找去缺點位置。需注意的事項：由於AOI說用的測試方式為邏輯比較，一定會存在一些誤判的缺點，故需通過人工加以確認,外層檢驗介紹(1),V.R.S:全稱爲VerifyRepairStation，確認系統(tǒng)目的：通過與A.O.I連綫，將每片板子的測試資料傳給V.R.S，並由人工對A.O.I的測試缺點進行確認。需注意的事項：V.R.S的確認人員不光要對測試缺點進行確認，另外有一個很重要的功能就是對一些可以直接修補的缺點進行修補,外層檢驗介紹(2),O/S電性測試:目的：通過固定制具，在板子上建立電性回路，加電壓測試后與設計的回路資料比對，確定板子的電性狀況。所用的工具：固定模具,外層檢驗介紹(3),找O/S:目的：在O/S測試完成后，對缺點板將打出票據，並標示缺點的點數位置代碼，由找O/S人員通過電腦找出該位置，並通過蜂鳴器量測該點，以確定是否為真缺點所需的工具：設計提供的找點資料，電腦，電表,外層檢驗介紹(4),防焊流程簡介(1),防焊(SolderMask)目的：A.防焊：防止波焊時造成的短路，并節(jié)省焊錫之用量B.護板：防止線路被濕氣、各種電解質及外來的機械力所傷害C.絕緣：由于板子愈來愈小，線路間距愈來愈窄，所以對防焊漆絕緣性質的要求也越來越高,原理：影像轉移主要原物料：油墨油墨之分類主要有：IR熱烘烤型UV光固化型,防焊流程簡介(2),防焊流程簡介(3),預烘烤,印刷,前處理,曝光,顯影,烘烤,S/M,前處理目的：去除表面氧化物，增加板面粗糙度，加強板面油墨附著力。主要原物料：SPS/磨刷/火山灰,防焊流程簡介(4),印刷目的：利用絲網上圖案，將防焊油墨準確的印在板子上。主要原物料：油墨常用的印刷方式：A印刷型（ScreenPrinting)B淋幕型(CurtainCoating)C噴涂型(SprayCoating)D滾涂型(RollerCoating),防焊流程簡介(5),制程主要控制點油墨厚度：一般為1-2mil,獨立線拐角處0.3mil/min.預烤目的:趕走油墨內的溶劑，使油墨部分硬化，防止在進行曝光時粘底片。,防焊流程簡介(6),制程要點溫度與時間的設定，須參照供應商提供的條件。雙面印與單面印的預烤條件是不一樣的。烤箱的選擇須注意通風及過濾系統(tǒng)以防異物沾粘。溫度的設定，必須有警報器，時間一到必須馬上拿出，否則會造成顯影不盡。隧道式烤箱其產能及品質都較佳，唯空間及成本須考量。,防焊流程簡介(7),曝光目的：影像轉移主要設備：曝光機制程要點：A曝光機的選擇B能量管理C抽真空良好,防焊流程簡介(8),顯影目的：將未聚合之感光油墨利用濃度為1的碳酸鈉溶液去除掉。制程要點：A藥液濃度、溫度及噴壓的控制B顯影時間（即線速）與油墨厚度的關系,防焊流程簡介(9),后烤目的：主要讓油墨之環(huán)氧樹脂徹底硬化。,防焊流程簡介(10),印文字目的：利于插零件維修和識別原理：印刷及烘烤主要原物料：文字油墨,文字流程簡介(1),文字流程簡介(2),烘烤,印一面文字,印另一面文字,S/M,文字,文字,表面處理簡介(1),表面處理(SurfaceTreatmentProcess)主要項目：A化金(EG)B金手指（GP)C噴錫(HA)D化銀(IS)E化錫(IT)F抗氧化(SF),表面處理簡介(2),化學鎳金(EG)目的：1.平坦的焊接面2.優(yōu)越的導電性、抗氧化性3.高耐磨原理：置換反應主要原物料：氰化金鉀,表面處理簡介(3),1化金：前處理化鎳金段后處理前處理目的:去除銅面過度氧化及去除輕微的雜質主要原物料：SPS,磨刷制程要點：A刷壓BSPS濃度C線速,化鎳金段目的：在銅面上利用置換反應形成一層很薄的鎳金層（厚度一般為2-4um)主要原物料：金鹽（氰化金鉀)制程要點：A藥水濃度、溫度的控制B水洗循環(huán)量的大小C自動添加系統(tǒng)的穩(wěn)定性,表面處理簡介(4),后處理目的：洗去金面上殘留的藥水，避免金面氧化主要用料：DI水制程要點：A水質B線速C烘干溫度,表面處理簡介(5),噴錫目的：1.保護銅表面2.提供后續(xù)裝配制程的良好焊接基地原理：化學反應主要原物料：錫鉛棒,表面處理簡介(6),表面處理簡介(7),噴錫流程前處理目的：將銅表面的有機污染氧化物等去除。主要物料：SPS制程要點：藥水中的銅離子含量、溫度、線速,前處理,上FLUX,噴錫,后處理,上FLUX目的:以利于銅面上附著焊錫。主要原物料：FLUX制程要點：FLUX的黏度與酸度，是否易于清潔,表面處理簡介(8),表面處理簡介(9),噴錫目的：將銅面上附上錫。主要原物料：錫鉛棒（63/37）制程要點：A機臺設備的性能B風刀的結構、角度、噴壓、熱風溫度錫爐溫度、板子通過風刀的角度、浸錫時間等。,表面處理簡介(10),抗氧化(ENTEK)目的：1.抗氧化性2.低廉的成本原理：金屬有機化合物與金屬離子間的化學鍵作用力主要原物料：護銅劑,金手指（G/P)目的：優(yōu)越的導電性、抗氧化性、耐磨性原理：氧化還原主要原物料：金鹽,表面處理簡介(11),鍍金,前處理,鍍金前,后處理,鍍金前,鍍金后,表面處理簡介(12),表面處理簡介(13),流程:,表面處理簡介(14),目的：讓板子僅露出欲鍍金手指之部分線路，其他則以膠帶貼住防鍍。主要物料：鍍金保護膠帶（藍膠、小紅膠）制程要點：此制程是最耗人力的，作業(yè)人員的熟練度異常的重要，不熟練的作業(yè)人員可能割傷板材，現(xiàn)有自動貼、割膠機上市，但仍不成熟，還須注意殘膠的問題，,鍍鎳金目的：在金和銅之間鍍上一層鎳作為屏障，避因長期使用，所導致金和銅會有原子互相漂移的現(xiàn)象，使銅層露出影響到接觸的性質；鍍金的主要目的是保護銅面避免在空氣中氧化。主要原物料：金鹽制程要點：A藥水的濃度、溫度的控制B線速的控制C金屬污染,表面處理簡介(15),表面處理簡介(16),貼噴錫保護膠帶目的：將金手指貼上鍍金保護膠帶，防止沾錫造成報廢。主要物