EZplan系統(tǒng)相關(guān)資料說(shuō)明

1、EZplan工單系統(tǒng)PCB材料、製程與工單操作流程說(shuō)明製表人:邱群益日 期:97/09/09大綱大綱一、一、PCB名詞與材料說(shuō)明名詞與材料說(shuō)明2. 材料種類說(shuō)明材料種類說(shuō)明1. PCB通用名詞通用名詞四、四、Q & A二、二、PCB製程說(shuō)明製程說(shuō)明三、三、EzPlan工單系統(tǒng)操作流程工單系統(tǒng)操作流程2. HDI製程概述製程概述1. 一般板與一般板與HDI板差異說(shuō)明板差異說(shuō)明3. 材料特性說(shuō)明材料特性說(shuō)明4. 材料供應(yīng)商說(shuō)明材料供應(yīng)商說(shuō)明3. 一般板製程說(shuō)明一般板製程說(shuō)明4. 一般板與一般板與HDI製程總覽製程總覽1-1 PCB通用名詞通用名詞(1)材料通用名詞：材料通用名詞：nTGTG：玻璃轉(zhuǎn)

2、化溫度，一般來(lái)說(shuō)，材料的TG點(diǎn)越高越穩(wěn)定，但並非一定； 亦有TG較低的材料，耐熱的條件較好(如Low CTE材料)。 (TG點(diǎn)不代表耐熱點(diǎn)，實(shí)際耐熱點(diǎn)為TD)nTDTD：材質(zhì)裂解溫度，代表當(dāng)超過此溫度時(shí)，材質(zhì)之重量損失達(dá)到5%。 (廠內(nèi)使用之FR-4，之TD皆大於300度)nErEr：Er稱之為介電常數(shù)，為計(jì)算阻抗之必要參數(shù)； Er為電路訊號(hào)於材質(zhì)中傳遞的速度比，Er值越低，訊號(hào)傳遞越快 (速度為 C/sqrt(Er)，其中C為在真空中的光速(30萬(wàn)公里/秒)nRC%RC%：膠片之含膠量。若PCB之層別銅面積較低，就需要較多的膠填補(bǔ)； 若膠不夠填補(bǔ)，則會(huì)造成爆板導(dǎo)致報(bào)廢的情形。 (爆板是指PC

3、B內(nèi)藏空氣或水氣，於成品後加熱時(shí)， 空氣或水氣體積膨脹，造成PCB爆裂之故)n慣用單位：慣用單位：1Inch 1000 Mil 25.4 mm 1mm 39.37Mil 0.03937 Inch 。 (尺寸為Inch，厚度為Mil，鑽針孔徑mm)1-2 PCB通用名詞通用名詞(2)孔徑通用名詞：孔徑通用名詞：n貫通孔貫通孔即貫穿板子的孔類。n盲孔盲孔從外層鑽孔，但無(wú)貫穿料號(hào)。n埋孔埋孔在內(nèi)層時(shí)鑽孔，外觀無(wú)法看見。1-3 PCB通用名詞通用名詞(3)表面處理表面處理 於PCB板Finsh製程時(shí)，用以保護(hù)線路與焊接點(diǎn)，避免氧化後，無(wú)法焊接電子元件，以下為廠內(nèi)表面處理種類：n噴錫噴錫（Hot Air

4、 Solder LevelingHot Air Solder Leveling；簡(jiǎn)稱；簡(jiǎn)稱HASLHASL） 噴錫的優(yōu)點(diǎn)就是成本最低、容易重工等特點(diǎn)，為最多業(yè)界使用。但是缺點(diǎn)就是表面的平整性不佳，且成分比例含鉛(Sn/Pb之組成比例為63/37），含不符環(huán)保法規(guī)的鉛，將漸漸淘汰不使用。nOSP OSP (Organic Solderability Preservative(Organic Solderability Preservative；廠內(nèi)也稱；廠內(nèi)也稱ENTEK)ENTEK) 有機(jī)保焊劑製程 ，是指裸銅待焊面上施加的防污劑與保焊劑處理，以維持其儲(chǔ)存與組裝製程中焊錫性的良好。一則可保護(hù)銅

5、面不再受外界影響而氧化，二則其皮膜在焊接前又可被稀酸或助焊劑所迅速除去，而令裸銅面瞬間仍能展現(xiàn)良好的焊錫性，缺點(diǎn)是耐熱性較差易裂解。1-4 PCB通用名詞通用名詞(4)n鍍金鍍金（Plate with goldPlate with gold；業(yè)界也稱金手指）；業(yè)界也稱金手指） 這是所有表面處理中最穩(wěn)定、最不易氧化，也最適合使用於無(wú)鉛製程，尤其在一些高單價(jià)或者需要高可靠度的電子產(chǎn)品都建議使用此作處理，只是其成本也是最高的。n化鎳金化鎳金（Electroless Ni & Immersion GoldElectroless Ni & Immersion Gold；簡(jiǎn)稱化金或；簡(jiǎn)稱化金或ENIGEN

6、IG） 化金擁有不錯(cuò)的抗氧化功效，但最大的問題點(diǎn)便是”黑墊” (BlackPad)，黑墊目前原因?yàn)殂~面於電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，上鎳與上金的厚薄不一，故造成後續(xù)金面容易脫落所致。目前化金不易重工，且成本亦高。 n化銀化銀 (Immersion Silver(Immersion Silver；一般稱之為浸銀或化銀；一般稱之為浸銀或化銀) ) 化銀是以化學(xué)方式將銅面之銅離子置換為銀，為目前無(wú)鉛表面處理的主力。擁有價(jià)格低、可焊性佳等優(yōu)點(diǎn)。但化銀由於易與空氣中的硫化物反應(yīng)，會(huì)造成表面變黑污染，故不耐保存；且近年來(lái)化銀於銲墊上亦有micro void(微空泡，指銲墊上出現(xiàn)細(xì)微空洞，會(huì)造成銲件時(shí)產(chǎn)生空洞，降低銲接強(qiáng)

7、度)等問題，故亦為客戶考量之重點(diǎn)。n無(wú)鉛噴錫無(wú)鉛噴錫 ( (Lead-free HASL)Lead-free HASL) 以銀或銅取代鉛，並且擁有原先含鉛噴錫特性，但此技術(shù)為2007年5月提出，故相關(guān)成分比例技術(shù)尚在改良階段，主要是因?yàn)楣ぷ鳒囟刃杼岣?0度以上，易產(chǎn)生錫渣。 ( HSB廠內(nèi)沒有無(wú)鉛噴錫製程 )1-5 PCB材料種類說(shuō)明材料種類說(shuō)明(1)廠內(nèi)使用原物料分類廠內(nèi)使用原物料分類n感光乾膜感光乾膜(Dry Film)(Dry Film) 為一種光阻劑材料，用於將底片之線路感應(yīng)至銅箔上，並可耐蝕刻，使銅箔可依底片形成線路，透光的部分乾膜會(huì)因uv光而聚合，不透明的部分則不會(huì)有反應(yīng)後續(xù)顯影的

8、部分再利用(碳酸鈉或碳酸鉀)浸泡時(shí)，未反應(yīng)的部分則會(huì)被洗掉。n製程藥水製程藥水 線路及防焊製程藥水：去除線路銅屑雜質(zhì)，避免雜質(zhì)對(duì)壓合的影響。 黑、棕化製程藥水：粗化電路板面，加強(qiáng)與P.P或防焊油墨結(jié)合性。 表面處理製程藥水：依客戶對(duì)料號(hào)指定的表面處理選用，常用包含化金藥 水、化銀藥水、化錫藥水、鍍鎳金藥水，以及抗氧化 藥水等。1-6 PCB材料種類說(shuō)明材料種類說(shuō)明(2)廠內(nèi)使用原物料分類廠內(nèi)使用原物料分類n油墨油墨 防焊油墨：主要目的為防止外層不需銲接的銅面(線路或PAD)沾上錫膏，印製後 僅焊接元件露出，厚度約0.20.8mil。(硬化方式為加熱與照射UV)文字油墨：與防焊油墨相似，主要用以

9、標(biāo)示PCB上零件的位置與文字符號(hào)等， 需求厚度較防焊為薄，約0.10.4mil。(硬化方式為照射UV)n機(jī)械鑽針機(jī)械鑽針 鑽孔使用：產(chǎn)生圓形之鑽孔，孔徑由7.9mil 250mil範(fàn)圍。 Router使用：與一般鑽針不同之處，尖銳處不是在針頭，而是在針頭 周圍。Router標(biāo)準(zhǔn)針頭1-7 PCB材料種類說(shuō)明材料種類說(shuō)明(3)PCBPCB硬板材料下面四大類：硬板材料下面四大類：n銅箔銅箔(Cu)(Cu)電路板內(nèi)訊號(hào)傳遞的主要材料，也是層數(shù)計(jì)算的依據(jù)。n膠片膠片(Prepreg)(Prepreg) 負(fù)責(zé)將電路板各層結(jié)合，且不會(huì)使各層訊號(hào)互相干擾的絕緣接著劑， 。n基板基板(Core)(Core)

10、硬度最高為電路板核心材料，由銅箔、玻璃纖維和強(qiáng)化樹脂組成。n特殊材料特殊材料 背膠銅箔背膠銅箔(RCC)(RCC)即銅箔背面貼膠，用於HDI板類，便於雷射鑽孔，但因影響品質(zhì)廠內(nèi)目前停用。 白白Core(Laminate)Core(Laminate) 也稱為無(wú)銅箔基板，當(dāng)客戶設(shè)計(jì)指定時(shí)才用，因?yàn)槌杀具^高。1-8 PCB硬板材料特性說(shuō)明硬板材料特性說(shuō)明廠內(nèi)使用基板與膠片廠內(nèi)使用基板與膠片P.PP.P等級(jí)等級(jí)nFR-4FR-4 廠內(nèi)一般材料即為FR-4。nFR-408FR-408 ISOLA專門生產(chǎn)之特殊材料，客戶指定時(shí)才用。nLow CTELow CTE 低漲縮率之FR-4，客戶指定時(shí)才用。n無(wú)鹵

11、素?zé)o鹵素 特性與FR-4相同，但不含鹵素(溴)之材料，成本昂貴， 客戶指定時(shí)才使用。1-9 PCB硬板材料供應(yīng)商說(shuō)明硬板材料供應(yīng)商說(shuō)明廠內(nèi)原物料供應(yīng)商：廠內(nèi)原物料供應(yīng)商：註：無(wú)鹵素即材質(zhì)無(wú)鹵素；註：無(wú)鹵素即材質(zhì)無(wú)鹵素； ROHSROHS環(huán)保需求為不含有六大有害物質(zhì)，鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、環(huán)保需求為不含有六大有害物質(zhì)，鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、 PBBPBB、PBDEPBDE等有毒物質(zhì)，所有基材皆可符合等有毒物質(zhì)，所有基材皆可符合廠內(nèi)材料分類材料對(duì)應(yīng)供應(yīng)商備註一般FR-4一般FR-4(NP-150)南亞TG為150CLow CTE FR-4Low CTE FR-4(TU662/IT158/NP155F/

12、EM825)臺(tái)燿/聯(lián)茂/南亞/臺(tái)光低漲縮材料，用於無(wú)鉛製程產(chǎn)品上；TU662與IT158因品質(zhì)不良，已慢慢剔除。High TG FR-4High TG FR-4(EM320/NP175)臺(tái)光、南亞TG為180CHalogen Free FR-4Halogen Free FR-4(NPG)南亞無(wú)鹵素環(huán)保材。TG為150C特殊材料ISOLA、Nelco特性各異，極少使用。2-1 一般板與一般板與HDI板差異說(shuō)明板差異說(shuō)明類類別別 尺尺寸寸 微微孔孔 材材料料 線線寬寬/線線距距 (密密度度) 製製程程複複雜雜度度 HDI 小小 4 mil 雷雷鑽鑽 盲盲孔孔 RCC P.P. CCL 4/4 多多

13、次次壓壓合合 雷雷鑽鑽製製程程 層層間間對(duì)對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)要要求求 傳傳統(tǒng)統(tǒng)板板 大大 10 mil 機(jī)機(jī)鑽鑽 P.P. CCL 4/4 5/5 一一次次壓壓合合 一一般般 2-2 一般板製程總覽一般板製程總覽2-3 HDI板製程總覽板製程總覽雷射鑽孔雷射鑽孔多次壓合2-4 HDI製程概述六層製程概述六層HDI範(fàn)例範(fàn)例Through / Blind / Buried HolesL3/L4：Power / Ground L2：Signal Layer L5：Signal Layer L1：Signal and SMD Pad L6：Signal and SMD Pad 2-5 HDI製程概述內(nèi)層製程概述內(nèi)

14、層L3/4 Pattern FormingImage Transform FlowLamination L2/L5Buried Hole DrillingL2/5 Pattern FormingImage Transform2-6 HDI製程概述外層製程概述外層RCC LaminatingBlind Via By LaserThrough Hole DrillingRCCMechanical Drilling & Copper PlatingL1/6 Pattern FormingImage Transform2-7 HDI製程概述表面處理製程概述表面處理Solder Resist Coati

15、ngLetter PrintingMetal Finish ShippingSurface Treatment By Gold On SMD Pad2-8 一般板製程內(nèi)層影像轉(zhuǎn)移一般板製程內(nèi)層影像轉(zhuǎn)移壓膜前須做銅面處理：清洗 微蝕 磨刷 水洗 烘乾 壓膜銅面處理用意：不管原底裁銅薄或一次鍍銅板都要仔細(xì)做清潔處理及粗化， 對(duì)乾膜(Dry Film)才有良好的附著力。壓膜是將光阻劑以熱壓方式貼附在清潔的板面上壓膜感光乾膜Dry Film內(nèi)層Inner Layer：是一種能感光,顯像,抗電鍍,抗蝕刻之阻劑。2-9 一般板製程曝光一般板製程曝光(Exposure)感光乾膜內(nèi) 層UV光線內(nèi)層底片曝光曝

16、光 後 感光乾膜內(nèi) 層所謂曝光是指讓UV光線穿過底片及板面的透明蓋膜，而達(dá)到感光之阻劑膜體中使進(jìn)行一連串的光學(xué)反應(yīng)。隨時(shí)檢查曝光的能量是否充足，可用光密度階段表面(density step tablet)或光度計(jì)(radiometer)進(jìn)行檢測(cè)，以免產(chǎn)生不良的問題。2-10 一般板製程蝕刻一般板製程蝕刻(Copper Etching Copper Etching )內(nèi)層蝕刻 內(nèi) 層內(nèi) 層內(nèi)層線路內(nèi)層線路Inner Layer Trace內(nèi) 層 去 膜2-11 一般板製程內(nèi)層檢測(cè)一般板製程內(nèi)層檢測(cè)(AOI)內(nèi) 層內(nèi)層線路內(nèi) 層內(nèi)層線路內(nèi) 層 沖 孔內(nèi)層檢測(cè)Inspection(AOI)(Auto

17、 Optical Inspection )2-12 一般板製程黑化一般板製程黑化(Black Oxide)內(nèi) 層內(nèi)層線路黑化目的：1.使銅面上形成粗化，使膠片的溶膠有較好的固著地。 2.阻止膠片中的銨類或其他有機(jī)物攻擊裸面，而發(fā)生分離的現(xiàn)象。缺點(diǎn) ：當(dāng)黑化時(shí)間常超過 1.724Mg/cm2 時(shí)間較久，造成黑化層較厚時(shí)，經(jīng)PTH後常會(huì)發(fā)生粉紅圈(pink ring) ，是因PTH中的微蝕活化或速化液，攻入黑化層而將之溶洗掉，露出銅之故，棕化層因厚度較薄 0.5mg/cm2 較少pink ring 。2-13 一般板製程內(nèi)層壓合一般板製程內(nèi)層壓合(Lamination)銅 箔內(nèi) 層膠 片壓 合(1

18、)Lamination膠 片銅 箔上 鋼 板脫膜紙漿(牛皮紙)下 鋼 板:：主要是均勻分佈熱量，因各冊(cè)中之各層上銅量分佈不均，無(wú)銅處傳熱很慢，如果受熱不均勻會(huì)造成數(shù)脂之硬化不均，會(huì)造成板彎板翹脫膜紙漿(牛皮紙)(Kroft Paper) :主要功能在延緩熱量之傳入，使溫度曲線不致太陡，並能均勻緩衝(Curshion)、分佈壓力及趕走氣泡，又可吸收部份過大的壓力2-14 一般板製程內(nèi)層壓合一般板製程內(nèi)層壓合2銅 箔內(nèi) 層膠 片壓 合(2)Lamination目前廠內(nèi)機(jī)器- 熱壓須要2小時(shí)，冷壓須要1小時(shí)，壓合總共需3小時(shí)才算完成。疊合時(shí)須注意對(duì)位，上下疊合以紅外線對(duì)位 。紅外線 對(duì)位2-15 一

19、般板製程內(nèi)層一般板製程內(nèi)層X-Ray靶 孔銑靶孔定位孔鑽定位孔壓 合(3)Lamination2-16 一般板製程外層鑽孔一般板製程外層鑽孔 外層鑽孔(Outer Layer Drilling) 外層鑽孔1.準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度(Acuracy) 指孔位在X、Y座標(biāo)數(shù)據(jù)上的精確性，如板子正面與反面在孔位上的差距，通常也指疊高三片(甚至四片)同一孔最上與最下兩面的位置誤差等。2.孔壁的品質(zhì)孔壁的品質(zhì)(Hole wall quality) 3.生產(chǎn)力生產(chǎn)力 (Productivity) 指每次疊高(Stack High)的片數(shù)(Panels)。X、Y及Z等方向之移動(dòng)，換夾鑽針，上下板料，逐段鑽通或一次通等

20、總體生產(chǎn)數(shù)度。4.成本成本(Cost) 疊板片數(shù)鑽針重磨(Re-shaping)次數(shù)，蓋板與墊板之用料 ，鑽後品檢之執(zhí)行等(如數(shù)孔機(jī)Hole Counter 或檢孔機(jī)Hole Inspecter)。目前廠內(nèi)鑽孔機(jī)製程能力：孔徑尺寸誤差 + 3 mil ，目前廠內(nèi)最小成品孔徑 9.8 mil。2-17 一般板製程鍍通孔一般板製程鍍通孔1 鍍通孔(1) (Plated Through Hole) 鍍 通 孔 微蝕微蝕:能將板子銅面上的氧化物及其它雜物清除。去膠渣去膠渣(De-Smear):鑽頭在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)與孔壁發(fā)生磨擦，而產(chǎn)生大量的熱量使溫度急速上升，因而使其環(huán)氧樹脂發(fā)生熔化，隨鑽針退出孔壁時(shí)塗滿

21、了整個(gè)孔壁，待其溫度降低後又硬化成膠餅式，已變質(zhì)的一層殼膜稱為“膠渣”(Smear)，當(dāng)無(wú)內(nèi)層導(dǎo)體的雙面板只須兩外層互通電時(shí)，此種膠渣對(duì)其功能影響不大，一般皆聽其自然不加以理會(huì)。多層板有內(nèi)層線路必須藉內(nèi)通孔之導(dǎo)體與其它各層貫通，故必須將其斷面上的膠渣去掉。更有甚之者孔壁之膠渣若不除去，則由無(wú)電銅及後來(lái)鍍銅所建立的孔壁，並未扎根在堅(jiān)實(shí)的膠面上，正如同房屋是建立在浮沙上一樣經(jīng)不起考驗(yàn)，在經(jīng)過高溫焊接後，整個(gè)孔壁會(huì)自底材的膠面及玻璃束上分離，形成所謂“拉離”(Pull away)，一般未做除膠渣雙面板之焊後微切片，很容易見到這種現(xiàn)象。因未除膠渣的這種拉離現(xiàn)象，很可能造成通孔固著強(qiáng)度試驗(yàn)的失敗(Bon

22、d Strength)，故不可不慎。2-18 一般板製程鍍通孔一般板製程鍍通孔2 鍍通孔 (2)(Plated Through Hole) 鍍 通 孔 整孔(Hole Conditioning)：除了做清潔作用外，還有把非金屬不導(dǎo)電的孔壁做初步整理與安排，使更容易更牢固接受金屬反應(yīng) (metallization)刷磨刷磨 膨鬆膨鬆 去膠渣去膠渣(高錳酸鉀高錳酸鉀) 中和中和 整孔整孔 微蝕微蝕 預(yù)化預(yù)化 活化活化速化速化化學(xué)銅化學(xué)銅出料出料2-19 一般板製程外層影像轉(zhuǎn)移一般板製程外層影像轉(zhuǎn)移UV光線外層影像轉(zhuǎn)移壓 膜 曝 光Exposure曝 光 後 乾膜Dry Film底片圖案未曝光影像透

23、 明 區(qū)已曝光區(qū)2-20 一般板製程外層顯影、鍍厚銅一般板製程外層顯影、鍍厚銅外層影像顯影電鍍厚銅裸露圖案孔銅鍍銅：PCB鍍銅而言，最有效完成質(zhì)量輸送的方式，就是鍍液快速的攪拌及循環(huán)，尤以對(duì)PTH而言孔中鍍液的快速流通，銅才能有效均勻鍍?cè)诳妆谏?，而不發(fā)生狗骨頭(dog boning)現(xiàn)象。已曝光區(qū)2-21 一般板製程電鍍純錫一般板製程電鍍純錫電鍍純錫錫面鍍錫的目的：保護(hù)其下所覆蓋的銅導(dǎo)體，不致在蝕刻受到攻擊。是一種良好的蝕刻阻劑，能耐得一般的蝕銅液。已曝光區(qū)2-22 一般板製程外層蝕刻一般板製程外層蝕刻外 層 去 膜外 層 蝕 刻Copper Etching外 層 剝 錫線路圖案裸露銅面樹脂2-23 一般板製程外層檢測(cè)、防焊一般板製程外層檢測(cè)、防焊外層檢修測(cè)試Outer Layer Inspection 防 焊 印 刷Solder Mask 測(cè) 試 針防焊油墨綠漆按品質(zhì)之不同，而分成三個(gè)等級(jí)Class如下：Class1：用於一般消費(fèi)性電子產(chǎn)品，如玩具單面板只要有綠漆即可。Class2：為一般工業(yè)電子線路板用，如電腦、通訊設(shè)備、厚度 0.5mil以上。Class3：為高信賴度長(zhǎng)時(shí)間操作之設(shè)備，厚度至少要 1mil以上。2-24