PCB制造工藝流程詳解

1、 PCBPCB流程簡介流程簡介PCB總流程簡介客戶資料 業(yè)務(wù)接收 產(chǎn)品(制作前)分析 業(yè)務(wù)報(bào)價(jià) 產(chǎn)品資料分析 轉(zhuǎn)化成廠內(nèi)資料下料制作(生管) 生產(chǎn)(制造) 包裝出貨下料(CT)-內(nèi)層(DF1)-檢驗(yàn)(AOI1)-壓合(ML)-鑽孔(DR)-鍍銅(CU)-外層(DF2)-檢驗(yàn)(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(yàn)(VI)-包裝(PK)-出貨PCB制造流程介紹裁板介紹裁板裁板(CT):(CT):目的目的: :依制前設(shè)計(jì)所規(guī)劃要求,將基板材料裁切成工作所需尺寸即wo

2、rking panel，簡寫為wpnl主要原物料主要原物料: :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(xiàng)注意事項(xiàng): :避免板邊毛刺影響品質(zhì),裁切后進(jìn)行磨邊,圓角處理考慮漲縮影響,裁切板送下制程前進(jìn)行烘烤內(nèi)層介紹(1)I.I.流程介紹流程介紹: :I.I.目的目的: :利用影像轉(zhuǎn)移原理制作內(nèi)層線路/圖形前處理壓膜曝光DES前制程沖孔內(nèi)層介紹(2)I.I.前處理前處理(PRETREAT):(PRETREAT):I.I.目的目的: :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I.I.主要方法：微蝕主要方法：微

3、蝕 微蝕微蝕=SPS(=SPS(過硫酸鈉過硫酸鈉) )或或H2O2H2O2 H2SO4( H2SO4(硫酸硫酸) ) W3( W3(安定劑安定劑) ) 銅箔銅箔絕緣層絕緣層前處理后前處理后銅面狀況銅面狀況示意圖示意圖內(nèi)層介紹(3)塗怖塗怖: :目的目的: :利用滾輪塗上一層濕墨，以達(dá)到上膜之目的主要原物料主要原物料: :濕膜濕膜I.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(nèi)層介紹(4)I.I.曝光曝光(EXPOSURE):(EXPOSURE):II.II. 目的目的: :經(jīng)光源作用將原始底片上的圖像轉(zhuǎn)移到感光底板上主要原物料主要原物料: :底片 紫外光內(nèi)層所用底片為負(fù)片,即白

4、色透光部分發(fā)生光聚合反應(yīng), 黑色部分則因不透光,不發(fā)生反應(yīng).UV光光曝光前曝光前曝光后曝光后內(nèi)層介紹(5)I.I.顯影顯影(DEVELOPING):(DEVELOPING):II.II.目的目的: :用Na2CO3堿液作用將未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之干膜部分沖掉I.I.主要原物料主要原物料: :Na2CO3使用將未發(fā)生聚合反應(yīng)之干膜沖掉,而發(fā)生聚合反應(yīng)之干膜則保留在板面上作為蝕刻時(shí)之抗蝕保護(hù)層顯影后顯影后顯影前顯影前內(nèi)層介紹(6)I.I.蝕刻蝕刻(ETCHING):(ETCHING):I.I.目的目的: :利用藥液將顯影后露出的銅蝕掉,形成內(nèi)層線路圖形I.I.主要原物料主要原物料: :蝕刻藥液(CuCl

5、2)CUcl2+CU=2Cucl(蝕刻原理)Cucl+H2O2+Hcl= Cu2+H2O(再生原理)蝕刻后蝕刻后蝕刻前蝕刻前內(nèi)層介紹(7)I.I.去膜去膜(STRIP):(STRIP):II.II.目的目的: :利用強(qiáng)堿將保護(hù)銅面之幹膜/濕膜剝掉,露出線路圖形主要原物料主要原物料: :NaOH溶液I.I.沖孔沖孔: : 將內(nèi)層將內(nèi)層2/3,4/5,2/3,4/5,沖成相同沖成相同位置之孔進(jìn)而鉚合位置之孔進(jìn)而鉚合, ,而使內(nèi)而使內(nèi)層各層相互對應(yīng)層各層相互對應(yīng). .去膜后去膜后去膜前去膜前壓合介紹(1)I.I.流程介紹流程介紹: :II.II.目的：目的：將銅箔（Copper)、PP（Prepre

6、g)與氧化處理后的內(nèi)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)I.I.黑化黑化: :I.I.目的目的: : (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I.I.主要原物料主要原物料:黑化藥液II.II. 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng): :黑化膜很薄,極易發(fā)生黑化問題,操作時(shí)需注意操作動作壓合介紹(3)I.I.鉚合鉚合:(:(鉚合鉚合; ;預(yù)疊預(yù)疊) )II.II.目的目的:(四層板不需鉚釘)利用鉚釘將多張內(nèi)層板釘在一起,以避免后續(xù)加工時(shí)產(chǎn)生層間滑移I.I.主要原物料主要原物料: :鉚釘;P/PP/P(PREPREG):由樹脂和玻璃纖維布組成,據(jù)玻璃布種類可分為1060

7、;1080;2116;7628等幾種樹脂據(jù)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(chǎn)中使用的全為B階狀態(tài)的P/P2L3L 4L 5L2L3L 4L 5L鉚釘壓合介紹(4)疊板疊板: :目的目的: :將預(yù)疊合好之板疊成待壓多層板形式主要原物料主要原物料: :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Layer 1Layer 2Layer 3Layer 4Layer 5Layer 6壓合介紹(5)I.I.壓合壓合: :II.II.目的目的: :通過熱壓方式將疊合板壓成多層板III.III. 主要原物料主要原物料: :牛皮紙;鋼板鋼板

8、壓力牛皮紙承載盤熱板可疊很多層可疊很多層鋼板壓合介紹(6)I.I.后處理后處理: :II.II.目的目的: :經(jīng)裁板;X-RAY;撈邊;磨邊等工序?qū)汉现鄬影暹M(jìn)行初步外形處理以便后工序生產(chǎn)品質(zhì)控制要求及提供后工序加工之工具孔I.I.主要原物料主要原物料:鉆頭;銑刀鉆孔介紹(1)I.I.流程介紹流程介紹: :II.II.目的目的: :在板面上鉆出層與層之間線路連接的導(dǎo)通孔上PIN鉆孔下PIN鉆孔介紹(2)I.I.上上PIN:PIN:II.II. 目的目的: :作為鑽孔前定位之依據(jù).I.I.主要原物料主要原物料: :PIN針I(yè)I.II. 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng): :上PIN時(shí)需開防呆檢查,避免因前制程

9、混料造成鉆孔報(bào)廢鉆孔介紹(3)I.I.鉆孔鉆孔: : 目的目的: :在板面上鉆出層與層之間線路連接的導(dǎo)通孔主要原物料主要原物料: :鉆頭;鋁蓋板;紙墊板鉆頭:碳化鎢,鈷及有機(jī)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(hù)基板的作用墊板:主要為紙漿墊板,在制程中起保護(hù)鉆機(jī)臺面;清潔鉆針溝槽膠渣作用.下下PIN:PIN:I.I.目的目的: :將鉆好孔之板上的PIN針下掉,將板子分出鋁板紙漿墊紙 流程介紹流程介紹鑽孔去毛頭(Deburr)去膠渣(Desmear)化學(xué)銅(PTH)鍍銅Panel plating 目的目的: 使孔璧上的非導(dǎo)體部分之樹脂及玻璃纖維進(jìn)行金屬化 導(dǎo)通孔

10、鍍銅介紹(1) 去毛頭去毛頭(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) 去膠渣去膠渣(Desmear): smear形成原因: 鑽孔時(shí)造成的高溫超過玻璃化轉(zhuǎn)移溫度 (Tg值),而形成膠糊狀,產(chǎn)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(jié)構(gòu)，增強(qiáng)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(xué)銅化學(xué)銅(PTH) 化學(xué)銅之目的: 通過化學(xué)沉積的方式使導(dǎo)通孔壁表面沉積上厚度為20-40 micro inch的化學(xué)銅

11、。 重要原物料：活化鈀PTH鍍銅介紹(4) 鍍銅鍍銅 一次銅之目的: 鍍上0.6-1mil的厚度的銅以保護(hù)僅有20-40 micro inch厚度的化學(xué)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) 流程介紹流程介紹:前處理壓膜曝光顯影 目的目的: 經(jīng)過鑽孔及通孔電鍍後,內(nèi)外層已經(jīng)連通,本制程製作外 層線路,以達(dá)電性的完整外層介紹(1) 前前處理處理: 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)壓膜壓膜(LAMINATION):(LAMINATION):目的目的: :將經(jīng)前處理之基板銅面透過熱壓方式貼上抗

12、蝕干膜主要原物料主要原物料: :干膜(DryFilm) 幹膜結(jié)構(gòu)：Mylar+幹膜實(shí)體+PE保護(hù)膜 & Mylar:支撐感光膠體,防止曝光時(shí)氧氣向抗蝕劑層擴(kuò)散 & 實(shí)體：起到轉(zhuǎn)寫圖形的主要導(dǎo)體的作用 & PE膜：防止污物粘污干膜，避免幹膜相互粘連干膜干膜壓膜前壓膜前壓膜后壓膜后 曝光曝光(Exposure): 製程目的: 通過 影像轉(zhuǎn)移技術(shù)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(nèi)層相反，為負(fù)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(yīng)，不能被顯影液洗掉乾膜底片UV光外層介紹(4) 顯影顯影(Developin

13、g): 製程目的: 把尚未發(fā)生聚合反應(yīng)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(yīng)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)I.I.蝕刻蝕刻(ETCHING):(ETCHING):I.I.目的目的: :利用藥液將顯影后露出的銅蝕掉,形成內(nèi)層線路圖形I.I.主要原物料主要原物料: :蝕刻藥液(CuCl2)CUcl2+CU=2Cucl(蝕刻原理)Cucl+H2O2+Hcl= Cu2+H2O(再生原理)蝕刻后蝕刻后蝕刻前蝕刻前外層介紹(7)I.I.去膜去膜(STRIP):(STRIP):II.II. 目的目的: :利

14、用強(qiáng)堿將保護(hù)銅面之抗蝕層剝掉,露出線路圖形主要原物料主要原物料: :NaOH溶液去膜后去膜后去膜前去膜前A.O.I: 全稱爲(wèi)Automatic Optical Inspection，自動光學(xué)檢測 目的：通過光學(xué)原理將圖像回饋至設(shè)備處理，與設(shè)定的邏輯 判斷原則或資料圖形相比較，找去缺點(diǎn)位置。 需注意的事項(xiàng)：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(diǎn)，故需通過人工加以確認(rèn)外層檢驗(yàn)介紹(1)V.R.S: 全稱爲(wèi)Verify Repair Station，確認(rèn)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(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)。 需注意的事項(xiàng)

15、：V.R.S的確認(rèn)人員不光要對測試缺點(diǎn)進(jìn)行確 認(rèn)，另外有一個(gè)很重要的功能就是對一些可以直接修補(bǔ) 的缺點(diǎn)進(jìn)行修補(bǔ)外層檢驗(yàn)介紹(2)O/SO/S電性測試電性測試: : 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(shè)計(jì)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(yàn)介紹(3)找找O/S: 目的：在O/S測試完成后，對缺點(diǎn)板將打出票據(jù)，並標(biāo)示 缺點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)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(diǎn)，以確定是否為真缺點(diǎn) 所需的工具：設(shè)計(jì)提供的找點(diǎn)資料，電腦，電表外層檢驗(yàn)介紹(4)防焊流程簡介(1)I.防焊(Solder Mask)目的： A.防焊：

16、 防止波焊時(shí)造成的短路，并節(jié)省焊錫 之用量 B.護(hù)板：防止線路被濕氣、各種電解質(zhì)及外來 的機(jī)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(zhì)的要求也 越來越高原理：影像轉(zhuǎn)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(yù)烘烤印刷前處理曝光顯影烘烤S/MI.前處理目的：去除表面氧化物，增加板面粗糙度，加強(qiáng)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)I.印刷目的：利用絲網(wǎng)上圖案，將防焊油墨準(zhǔn)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（Screen Printing) B 淋幕

17、型 (Curtain Coating) C 噴涂型 (Spray Coating) D 滾涂型 (Roller Coating)防焊流程簡介(5)制程主要控制點(diǎn)油墨厚度：一般為1-2mil,獨(dú)立線拐角處0.3mil/min.I.預(yù)烤目的:趕走油墨內(nèi)的溶劑，使油墨部分硬化，防止在進(jìn)行曝光時(shí)粘底片。防焊流程簡介(6)制程要點(diǎn)溫度與時(shí)間的設(shè)定，須參照供應(yīng)商提供的條件。雙面印與單面印的預(yù)烤條件是不一樣的?？鞠涞倪x擇須注意通風(fēng)及過濾系統(tǒng)以防異物沾粘。溫度的設(shè)定，必須有警報(bào)器，時(shí)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(chǎn)能及品質(zhì)都較佳，唯空間及成本須考量。 防焊流程簡介(7)I.曝光目的：影像

18、轉(zhuǎn)移主要設(shè)備：曝光機(jī)制程要點(diǎn)： A 曝光機(jī)的選擇 B 能量管理 C 抽真空良好 防焊流程簡介(8)I.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(diǎn)： A 藥液濃度、溫度及噴壓的控制 B 顯影時(shí)間（即線速）與油墨厚度的關(guān)系 防焊流程簡介(9)I.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)I.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)I.表面處理(Surface Treatment Process )主要項(xiàng)目： A 化金 (EG)

19、 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 )I.化學(xué)鎳金(EG)目的：1.平坦的焊接面 2.優(yōu)越的導(dǎo)電性、抗氧化性 3.高耐磨原理：置換反應(yīng)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 I.前處理目的:去除銅面過度氧化及去除輕微的雜質(zhì)主要原物料：SPS ,磨刷 制程要點(diǎn)： A 刷壓 B SPS濃度 C 線速I.化鎳金段目的：在銅面上利用置換反應(yīng)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(diǎn)： A 藥水濃度、溫度的控制 B 水洗循環(huán)量的大小

20、C 自動添加系統(tǒng)的穩(wěn)定性 表面處理簡介(4)I.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(diǎn)： A 水質(zhì) B 線速 C 烘干溫度表面處理簡介(5)I.噴錫目的：1.保護(hù)銅表面 2.提供后續(xù)裝配制程的良好焊接 基地原理：化學(xué)反應(yīng)主要原物料：錫鉛棒表面處理簡介(6)表面處理簡介(7)I.噴錫流程II.前處理目的：將銅表面的有機(jī)污染氧化物等去除。主要物料：SPS制程要點(diǎn)：藥水中的銅離子含量、溫度、線速前處理上FLUX噴錫后處理I.上FLUX目的:以利于銅面上附著焊錫。主要原物料：FLUX制程要點(diǎn)：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)I.噴

21、錫目的：將銅面上附上錫。主要原物料：錫鉛棒（63/37）制程要點(diǎn)： A 機(jī)臺設(shè)備的性能 B 風(fēng)刀的結(jié)構(gòu)、角度、噴壓、熱風(fēng)溫度 錫爐溫度、板子通過風(fēng)刀的角度、浸 錫時(shí)間等。表面處理簡介(10)I.抗氧化(ENTEK)目的：1.抗氧化性 2.低廉的成本原理：金屬有機(jī)化合物與金屬離子間的 化學(xué)鍵作用力主要原物料：護(hù)銅劑I.金手指（G/P)目的：優(yōu)越的導(dǎo)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)I.流程: 貼割鍍金膠帶鍍鎳金撕膠帶后處理貼噴錫保護(hù)膠帶熱壓膠噴錫前處理噴錫噴錫后處理撕噴錫保護(hù)膠帶表面

22、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(hù)膠帶（藍(lán)膠、小紅膠）制程要點(diǎn)：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(jī)上市，但仍不成熟，還須注意殘膠的問題， I.鍍鎳金鍍鎳金目的：在金和銅之間鍍上一層鎳作為屏障，避 因長期使用，所導(dǎo)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(zhì)；鍍金的主要目的是保護(hù)銅面避 免在空氣中氧化。主要原物料：金鹽制程要點(diǎn)：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)I.貼噴錫保護(hù)膠帶貼噴錫保護(hù)膠帶目的：將金手指貼上鍍金保護(hù)膠帶，防止沾錫 造成報(bào)廢。主要物料：噴錫保護(hù)膠帶制程要點(diǎn)：此步驟也是最耗人力的，同樣不熟 練的作業(yè)人員可能