印制電路板工藝流程簡介

1、印制電路板工藝流程簡介印制電路板工藝流程簡介 一、基礎(chǔ)知識1.印制電路板（Printed Circuit Board簡稱為PCB）通常把在絕緣材上，按預(yù)定設(shè)計，制成印制線路、印制元件或兩者組合而成的導(dǎo)電圖形稱為印制電路。而在絕緣基材上提供元器件之間電氣連接的導(dǎo)電圖形，稱為印制線路。這樣就把印制電路或印制線路的成品板稱為印制線路板，亦稱為印制板或印制電路板。 2.印制電路板的分類：印制電路板包括剛性、撓性、和剛撓結(jié)合的單面、雙面和多層印制板。 3.單面印制板：是指僅在一面上有導(dǎo)電圖形的印制板。 4.雙面印制板：是指在兩面都有導(dǎo)電圖形的印制板。 5.多層印制板:（Multi-layer Print

2、ed Board）是由多于兩層導(dǎo)電圖形與絕緣材料交替粘合在一起，而且層間導(dǎo)電圖形按設(shè)計要求實現(xiàn)互連的印制板。 6.覆銅板： 將增強材料浸以樹脂，一面或兩面覆以銅箔，經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料，稱為覆銅箔層壓板（Copper Clad Laminate，簡稱CCL或覆銅板）。通常所用的覆銅板為環(huán)氧玻璃纖維布基覆銅層壓板（FR-4）。 7.多層印制板的主要材料：覆銅板（又稱基材；基本尺寸有36.5*48.5、40.5*48.5、42.5*48.5）、銅箔（剛性板用的是電解銅箔，采用電鍍的方式形成，其銅微粒結(jié)晶狀態(tài)為垂直針狀；撓性板用的是壓延銅箔；）、半固化片。 8.半固化片 預(yù)浸漬材料是由樹脂和載體

3、構(gòu)成的的一種片狀材料。其中樹脂處于B-階段，在溫度和壓力作用下，具有流動性并能迅速地固化和完成粘結(jié)過程，并與載體一起構(gòu)成絕緣層。俗稱半固化片或粘結(jié)片。根據(jù)其Tg值的不同可區(qū)分為普通Tg（130160）和高Tg（170）半固化片；以玻璃纖維布的型號區(qū)分，最常見的型號有7628、2116、1080。其外觀要求表面光滑、無雜質(zhì)、無皺褶、無魚眼。 9.半固化片的特性指標 1）樹脂含量（resin content 簡稱R/C）：是指半固化片中除了玻璃纖維布以外的樹脂所占的重量比。 2）樹脂流動量（resin flow 簡稱R/F）：是指半固化片在加熱加壓時樹脂成液態(tài)流動的情況。 3）膠化時間（gel t

4、ime 簡稱G/T）：是指半固化片中的樹脂在加熱的過程中從固態(tài)變成液態(tài)之后再回到固態(tài)所需要的時間。 4）揮發(fā)物含量（volatile content 簡稱V/C）：是指半固化片中可揮發(fā)的低分子物的含量。 10.玻璃化化溫度（Tg）是指樹脂達到某一溫度點后，分子形態(tài)由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z態(tài)，達到此點的溫度稱為玻璃化溫度。 11.MI生產(chǎn)制作指示（Manufacture indication 的縮寫）12.DI水又稱去離子水、純水或深度脫鹽水。一般是指將水中的強電解質(zhì)（Mg+2、Ca+2）去除以外，還將水中難以去除的硅酸、CO2等弱電解質(zhì)去除到一定程度的水。 13.潔凈度是以每尺3的空氣中所含大于0.

5、5微米的塵粒之數(shù)目作為等級來劃分，其中10000級無塵室的潔凈度是指 每ft3的空氣中所含大于或等于0.5微米的塵粒之數(shù)目小于等于10000個。 二、多層板工藝流程簡介1.常規(guī)多層板工藝流程 制前設(shè)計、生產(chǎn)工具制作開料前處理內(nèi)層干膜DES（顯影、蝕刻及去抗蝕膜）AOI黑/棕化層壓鉆孔PTH外層干膜圖形電鍍外層蝕刻外層AOI綠油（阻焊圖形）印字符（白字印刷）表面處理外形加工電測試FQC包裝出貨 2.各流程工藝簡介 1）制前設(shè)計、生產(chǎn)工具制作： 創(chuàng)建元件庫：保證元件能焊接到多層板上，實現(xiàn)元器件之間互連的幾何圖形，也包括多層板本身的幾何特性。 建立電原理圖與印制板上元件和連線之間的對應(yīng)關(guān)系。 布局與

6、布線。 提取印制板生產(chǎn)使用數(shù)據(jù)。提取貼裝生產(chǎn)使用的數(shù)據(jù)。 2）開料 工藝說明：按MI要求將大料切成所需的尺寸。 洗板：去除板面樹脂粉末。烘板: 去除水分，穩(wěn)定板尺寸。溫度：1455 ；時間：5 hrs 3）前處理 清洗方式：機械清洗：刷輥式磨板，火山灰磨板、化學(xué)清洗： 流程：上板除油（酸性清潔劑）四段水洗微蝕（酸性微蝕劑、H2O2）四段水洗烘干（55-70）出板 目的：去除銅表面的油污、指印及其它有機污物。粗化銅表面，增大干膜與銅面的接觸面積，增加粘附性能。 品質(zhì)控制項目：水裂點30sec；微蝕量：0.8-1.6m。 4） 內(nèi)層干膜 工藝說明：就是將在經(jīng)過處理的銅面上貼上一層干膜（或濕膜），在

7、紫外光的照射下，將照相底版上的線路圖形轉(zhuǎn)移到銅面上，形成一種抗蝕的掩膜圖形，那些未被抗蝕劑保護的不需要的銅箔，將在隨后的化學(xué)蝕刻工藝中被去掉，蝕刻后去掉抗蝕層，得到所需要的裸銅電路圖形。 流程：貼干膜/涂濕膜曝光 貼干膜：先從干膜上剝下聚乙烯保護膜，然后在加熱加壓條件下將干膜抗蝕劑粘貼在覆銅箔板上。好的貼膜應(yīng)是表面平整、無皺折、無氣泡、無灰塵顆粒等夾雜，同時為保存工藝的穩(wěn)定性，貼膜后應(yīng)停置15分鐘后再進行曝光。 貼膜后板子須停留時間15分鐘以上，24小時以內(nèi)。如果停留時間不夠，干膜中所加入的附著力促進劑沒有與銅完全發(fā)生作用而黏結(jié)不牢，造成菲林松；若停留時間太久就會造成反應(yīng)過度附著力太強而顯影剝

8、膜困難。 涂濕膜：流程：入板涂布1涂布2 烘干 出板 曝光：即在紫外光照射下，光引發(fā)劑吸收光能分解成自由基，自由基再引發(fā)光聚合單體進行聚合交聯(lián)反應(yīng)，形成不溶于稀溶液的體型大分子結(jié)構(gòu)。 環(huán)境控制除設(shè)置無塵室外，還要控制室內(nèi)溫、濕度：溫度：202；濕度：505RH% 。以及干膜區(qū)的照明必須為黃色光源以避免對干膜于正式曝光前感光。 5）DES 流程：顯影水洗蝕刻水洗褪膜水洗烘干沖孔 顯影：利用碳酸鈉的弱堿性將干膜上未經(jīng)紫外線輻射的部分用碳酸鈉溶液溶解，已經(jīng)紫外線輻射而發(fā)生聚合反應(yīng)的部分保留。 蝕刻：將溶解了干膜（濕膜）而露出的銅面用酸性氯化銅溶解腐蝕，此過程叫蝕刻。 褪膜：去除抗蝕層，得到所需的電路

9、圖形。 沖孔：沖出預(yù)排板所需的定位孔（包括熱熔合與鉚合所用的定位孔）。 6）內(nèi)層AOI自動將PCB進行通過光學(xué)部分獲得需要檢測的圖像并進行數(shù)字化處理，然后與預(yù)存的模板圖像進行比較，經(jīng)過分析、處理和判斷，發(fā)現(xiàn)缺陷并進行位置提示，同時生成文件傳送到覆檢機。 7）棕化流程：上板酸洗市水洗1、2、3、4堿洗市水洗5、6、7、8活化棕化DI水洗9、10、11、12烘板檢板加強DI水洗13、14、15、16、17、18、19烘板下板。 棕化工藝說明：在棕化缸內(nèi)，由于H2O2的作用，使內(nèi)層板的表面形成凹凸不平的粗糙結(jié)構(gòu)，同時在板面沉積上一層均勻的、有良好粘合特性的有機金屬薄膜。由于有機金屬膜與銅面的化學(xué)鍵結(jié)

10、合，形成棕色的毛絨狀結(jié)構(gòu)，使它與半固化片的粘合能力大大提高。 酸洗：清除板面氧化物，使內(nèi)層芯板表面干凈。 堿洗：清潔除去板面上的油污。 活化：中和從堿洗缸帶來的堿，且板面經(jīng)活化劑的清潔調(diào)整，可防止雜質(zhì)帶入棕化缸，以確保棕化缸各組分的穩(wěn)定及板進入棕化缸后能被均勻涂覆。 棕化：進一步粗化銅表面，增加銅面的表面積，同時在板面沉積上一層均勻的、有良好粘合特性的有機金屬薄膜,以提高銅面與半固化片之間的結(jié)合力。 加強：使表面形成一層致密的銅錫合金薄膜。 8)層壓層壓流程（Masslam）：切半固化片半固化片沖孔熱熔合/鉚合切銅箔排板壓板拆板切板X-RAY鉆靶鑼板邊打字嘜清洗烘板壓板方式：Masslam（無

11、銷壓板）；Pinlam(有銷壓板)。加熱方式：蒸汽加熱、油加熱、電加熱。層壓工藝說明：利用高溫高壓后半固化片受熱固化而將經(jīng)氧化處理后的一塊或多塊內(nèi)層線路板以及銅箔粘合成一塊多層板。其中包括半固化片的切割及沖孔、銅箔的切割、壓前預(yù)排、排板、壓合后的多層板進行鉆管位孔及外形加工。 常見的四層板結(jié)構(gòu) 常見的六層板結(jié)構(gòu) 壓機opening示意圖壓機工裝模具的作用 載盤、蓋板：供均勻傳熱用。 鏡面鋼板：因鋼板鋼性高，可防止表面銅箔皺折凹陷及拆板容易。 牛皮紙：因紙質(zhì)柔軟透氣，傳熱系數(shù)低，可達到緩沖受壓和均勻施壓的效果；而且可防止鏡面鋼板滑動；可延遲熱量傳遞、均勻傳熱。9)鉆孔鉆孔工藝說明：利用機械切削、

12、激光燒蝕方法給PCB板不同層上需要連接的線路提拱連接通道并給后續(xù)生產(chǎn)流程提拱定位、安裝孔。鉆孔方式：鉆孔孔徑在0.2mm以上的孔多用機械切削方法進行鉆孔；鉆孔孔徑在0.2mm以下的孔多用激光燒蝕方法鉆孔。多層板鉆孔流程：輸資料打Pin釘上板（底板、多層板、鋁片、貼膠紙）鉆孔下板檢查（測孔徑、拍紅膠片、X-RAY檢查）鉆刀：是由碳化鎢、鈷粉、有機粘著劑高溫?zé)Y(jié)而成。具有硬度高、耐磨性能好、適于高度切削、但其韌性差，較脆。10）PTH（沉銅電鍍）沉銅目的：使孔壁上的非導(dǎo)體部份的樹脂及玻璃纖維進行金屬化，以進行后來的電鍍銅制程,完成足夠?qū)щ娂昂附又饘倏妆凇TH流程：磨板沉銅板面電鍍烘干。磨板：即

13、去除鉆孔后的毛刺。 流程：磨板超聲波水洗高壓水洗烘干收板。沉銅流程：上板上板膨脹膨脹三級水洗三級水洗除膠除膠三級水三級水洗洗中和中和二級水洗除油二級水洗微蝕二級水洗預(yù)浸活化二級水洗加速一級水洗化學(xué)沉銅下板板面電鍍流程：上板除油水洗酸浸鍍銅水洗下板炸輥水洗下板 11）外層干膜目的：經(jīng)鉆孔及通孔電鍍后, 內(nèi)外層已連通, 本制程為制作外層線路, 以達導(dǎo)電性的完整。12)圖形電鍍 目的：加厚線路及孔內(nèi)銅厚，使產(chǎn)品達到客戶要求；并在銅面上鍍上一層錫，以便在外層蝕刻時保護銅面。 流程：上板除油水洗微蝕水洗酸浸鍍銅水洗酸浸鍍錫水洗下板炸輥水洗下板13）外層蝕刻（堿性氯化銅蝕刻液 目的：蝕掉非線路底銅，獲得成

14、品線路圖形，使產(chǎn)品達到導(dǎo)通的基本功能。 流程：褪膜水洗蝕刻水洗褪錫水洗烘板。目的：蝕掉非線路底銅，獲得成品線路圖形，使產(chǎn)品達到導(dǎo)通的基本功能。 流程：褪膜水洗蝕刻水洗褪錫水洗烘板。 14）外層AOI 與內(nèi)層AOI原理一樣15）綠油（阻焊圖形） 工藝說明：使用液態(tài)光致阻焊劑，通過曝光顯影，達到保護過孔，線路，以及圖形的目的。防止焊接時線路橋搭，并提供長時間的電氣環(huán)境和抗化學(xué)保護，形成印制板漂亮的“外衣”。通常為綠色，亦有黑色，黃色，白色，藍色阻焊。 流程：絲網(wǎng)準備網(wǎng)版制作開油（油墨攪拌）前處理絲印A面預(yù)烘絲印B面預(yù)烘對位 曝光顯影檢查固化檢查16）印字符（白字印刷） 工藝說明：在板面上印上一層文

15、字，作為各種元器件代碼、客戶標記、制造商標記、周期標記等。給元件安裝和今后維修印制板提供信息。 流程：網(wǎng)版制作開油絲印烘板17）表面處理工藝說明：通過不同的表面處理工藝達到對線路板的外觀、可焊性、耐蝕性、耐磨性的要求。表面處理方式： 熱風(fēng)整平（噴錫）、插頭鍍鎳/金、化 學(xué)鍍金、板面鍍金、化學(xué)鍍銀、化學(xué)鍍錫、有機助焊保護膜等。熱風(fēng)整平：是將印制板浸入熔融的焊料中,再通過熱風(fēng)將印制板的表面及金屬化孔內(nèi)的多余焊料吹掉,從而得到一個平滑、均勻又光亮的焊料涂覆層。熱風(fēng)整平流程：無金手指板：微蝕水洗烘干預(yù)熱涂覆松香熱風(fēng)整平冷卻熱水洗磨板熱水洗高壓水洗水洗烘干有金手指板：貼紅膠帶熱壓微蝕水洗烘干預(yù)熱涂覆松香

16、熱風(fēng)整平冷卻熱水洗水洗烘干除紅膠帶插頭鍍鎳/金：俗稱金手指在印制板的插頭上鍍上一層合金鍍層，用于高穩(wěn)定、高可靠的電接觸的連接，具有高度耐磨性。插頭鍍鎳/金流程：除油微蝕活化鍍低應(yīng)力鎳預(yù)鍍金鍍耐磨金化學(xué)鍍鎳/金：化學(xué)沉鎳金是隨著表面貼裝技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展出來的一種表面涂覆工藝?，F(xiàn)代復(fù)雜的印制板其成品的表面應(yīng)具備多種作用,故在生產(chǎn)過程中,不僅要求細線、小孔、平整的焊墊,同時要求良好的表面結(jié)合性、可焊性及低的接觸電阻,化學(xué)沉鎳金是一種能滿足大多數(shù)的組裝要求的可行的表面涂層,不僅具備抗氧化功能,并有平整的PAD表面,在通訊領(lǐng)域有十分廣泛之用途?；瘜W(xué)鍍鎳/金流程：除油水洗微蝕水洗酸浸活化DI水洗沉鎳DI水

17、洗沉金回收金水DI水洗熱DI水洗烘干18）外形加工 外形加工包括： 鑼板：將半成品線路板銑成客戶所需要的尺寸的外形成品線路板。 啤板：將半成品線路板通過沖床沖切成客戶所需的尺寸外形的成品線路板。一般使用20、25、45、62、100、110、150、200噸的沖床。 V-坑：在線路板上加工客戶所需“V形坑”，便于客戶安裝使用線路板。V-坑的角度為30、45、60。 斜邊：將線路板之金指加工成容易插接的斜面。斜邊的角度為20、30、45。 洗板：將外形加工產(chǎn)生的粉塵以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生之油漬清洗干凈，并烘干。 19）電測試工藝說明：對成品板100%進行電性能測試，并對合格板進行標識，保證線路板能夠符合客戶設(shè)計要求，沒有開路、短路缺陷。電測試流程：針床（夾具）制作針床安裝通電測試修板（找出問題點補線補油烘板）20）FQC 工藝說明：設(shè)立成品質(zhì)量檢查的程序來保證出貨產(chǎn)品符合規(guī)格,并向公司提供成品的質(zhì)量信息。 流程：表觀檢查（成品修理）翹曲測試（烘板、壓板）終審（可靠性測試）22）包裝工藝說明：將合格的產(chǎn)品分類、包裝、標識、裝箱，使產(chǎn)品有可追溯性和運送安全性。