PCB流程簡介(inner)課件

Elec&EltekPCBDivision[內(nèi)層部分]1目的對(duì)本公司的工藝流程有一個(gè)基本了解。了解工藝流程的基本原理與操作過程。2內(nèi)容概要第一部分：前言第二部分：多層線路板基本結(jié)構(gòu)第三部分：制作流程簡介第四部分：內(nèi)層制作原理闡述第五部分：外層制作原理闡述3第一部分：前言

插件線路板：在印制線路板上搭載LSI、IC、晶體管、電阻、電容等電子部件，并通過焊接達(dá)到電氣連通的成品，被稱為插件線路板。

印制線路板：未有安裝元器件，只有布線電路圖形的半成品板，被稱為印制線路板。也就是本公司所生產(chǎn)的產(chǎn)品！5第一部分：前言

PCB的分類（按層數(shù)）：單面板印刷線路板-就是只有一層導(dǎo)電圖形層。雙面板印刷線路板-就是有兩層導(dǎo)電圖形層。多層板印刷線路板-就是指由三層或以上的導(dǎo)電圖形層與絕緣材料交替層壓粘結(jié)在一起制成。

6第二部分：多層線路板基本結(jié)構(gòu)L1：銅層分隔層（玻璃纖維+環(huán)氧樹脂）L2：銅層分隔層（玻璃纖維+環(huán)氧樹脂）L3：銅層L4：銅層信號(hào)線層信號(hào)線層導(dǎo)通孔銅層

板料剖析圖：以4層板為例：7第三部分：制作流程簡介多層線路板制作，包括兩大部分：

內(nèi)層制作工序

外層制作工序8第三部分：制作流程簡介外層制作工序

定義：利用已完成的內(nèi)層工序板料基材，進(jìn)行鉆孔并貫通內(nèi)層線路，電鍍銅層互連及加厚，圖形蝕刻，銅面保護(hù)等工序，以及相關(guān)的可靠性測試，成品測試，檢驗(yàn)后完成整個(gè)外層制作流程。10

第三部分：制作流程簡介

鉆孔（Drilling)除膠渣/孔內(nèi)沉銅（PTH)全板電鍍（Panelplating)圖像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)圖形電鍍（Patternplating)線路蝕刻（Circuitryetching)防焊油絲?。⊿oldermask)表面處理-金/銀/錫（surfacetreatment)外形輪廓加工（profiling)最后品質(zhì)控制（F.Q.C)

PCB外層制作流程：12

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

前處理工序（SurfacePre-Treatment)定義：將銅面粗化，便于之后工序的干膜有效地附著在銅面上。

除油微蝕酸洗熱風(fēng)吹干除油：通過酸性化學(xué)物質(zhì)將銅面的油性物質(zhì)，氧化膜除去。微蝕：原理是銅表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成粗化的銅面。酸洗：將銅離子除去及減少銅面的氧化。熱風(fēng)吹干：將板面吹干。磨板的方式：化學(xué)磨板、物理磨板（機(jī)械）。（+水洗）（+水洗）（+水洗）14

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

前處理工序（SurfacePre-Treatment)以上關(guān)鍵步驟為微蝕段，原理是銅表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成粗化的銅面?；痉磻?yīng)：CuCu2+

反應(yīng)機(jī)理：15

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

影像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)轆膜（貼干膜）菲林制作菲林檢查曝光轆膜：以熱貼的方式將干膜貼附在板銅面上。菲林制作：根據(jù)客戶要求，將線路圖形plot在菲林（底片）上，并進(jìn)行檢查后投入生產(chǎn)。菲林檢查：檢查菲林上的雜質(zhì)或漏洞，避免影像轉(zhuǎn)移出誤。曝光：利用紫外光的能量，使干膜中的光敏物質(zhì)進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，以達(dá)到選擇性局部橋架硬化的效果，而完成影像轉(zhuǎn)移的目的。定義：利用感光材料，將設(shè)計(jì)的線路圖形通過曝光/顯影/蝕刻的工藝步驟，達(dá)至所需銅面線路圖形。16

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

影像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)貼膜曝光顯影蝕刻褪膜底片Cu基材干膜17

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

線路蝕刻（Circuitryetching)顯影蝕刻褪膜顯影：通過藥水碳酸鈉的作用下，將未曝光部分的干膜溶解并沖洗后，留下感光的部分。蝕刻：是將未曝光的露銅部份銅面蝕刻掉。褪膜：是通過較高濃度的NaOH（1-4%）將保護(hù)線路銅面的菲林去掉。定義：利用感光材料，將設(shè)計(jì)的線路圖形通過曝光/顯影/蝕刻的工藝步驟，達(dá)至所需銅面線路圖形。沖孔沖孔：通過設(shè)定的標(biāo)靶，沖出每層統(tǒng)一位置的管位孔，為下工序的排板管位使用。18

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

線路蝕刻（Circuitryetching)

蝕刻的作用：

是將未曝光部分的銅面蝕刻掉。

蝕刻的原理：

Cu+CuCl22CuCl2CuCl+HCl+H2O22CuCl2+2H2O2CuCl+HCl+1/2O22CuCl2+H2O20

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

沖孔（Post-EtchPunching)

沖孔的原理：是利用CCTV的對(duì)目標(biāo)點(diǎn)的定位及對(duì)焦，通過沖針的作用沖出所需孔位，給予后工序的光學(xué)檢查及排板工序使用。

沖孔的精度要求：一般沖孔的精度要求為：小于或等于2mil。

沖孔板的圖例：TargetholePunchinghole21

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

自動(dòng)光學(xué)檢查（AutomaticOpticalInspection)光學(xué)檢查（AOI）目視檢查確認(rèn)目視檢修及分板光學(xué)檢查：該機(jī)器原理是利用銅面的反射作用使板上的圖形可以被AOI機(jī)掃描后記錄在軟件中,并通過與客戶提供的數(shù)據(jù)圖形資料進(jìn)行比較來檢查缺陷點(diǎn)的一種機(jī)器，如開路、短路、曝光不良等缺陷都可以通過AOI機(jī)檢查到。目視檢查確認(rèn)：對(duì)一些真，假缺陷進(jìn)行確認(rèn)或排除。目視檢修及分板：對(duì)確認(rèn)的缺陷進(jìn)行修補(bǔ)或報(bào)廢，以及對(duì)不同層數(shù)進(jìn)行配層歸類。

自動(dòng)光學(xué)檢查工序的工作流程：23

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

銅面棕化或黑化（BrownOxideorBlackOxide)

黑氧化流程：

上板落板除油水洗微蝕預(yù)浸黑化II熱水洗烘干水洗水洗24

黑氧化流程缺點(diǎn)：

黑化工藝，使得樹脂與銅面的接觸面積增大，結(jié)合力加強(qiáng)。但同時(shí)也帶來了一種缺陷：粉紅圈。粉紅圈的產(chǎn)生：黑氧化層的Cu2O&CuOCu2+H2O解決方法：提高黑化膜的抗酸能力。引入新的工藝流程。

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

銅面棕化或黑化（BrownOxideorBlackOxide)H+26

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

銅面棕化或黑化（BrownOxideorBlackOxide)

棕化流程：

微蝕除油預(yù)浸棕化除油：通過堿性化學(xué)物質(zhì)將銅面的油性物質(zhì)，氧化膜除去。微蝕：增加銅面附著力，達(dá)至粗化銅面的效果。預(yù)浸：為棕化前提供緩和及加強(qiáng)藥物的適應(yīng)性前處理。熱風(fēng)吹干：將板面吹干。（+水洗）（+水洗）（+水洗）干板（+水洗）棕化：在銅表面通過反應(yīng)產(chǎn)生一種均勻，有良好粘合特性及粗化的有機(jī)金屬層結(jié)構(gòu)（通常形成銅的絡(luò)合物）。27

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

銅面棕化或黑化（BrownOxideorBlackOxide)

棕化工藝的比較：優(yōu)點(diǎn)：工藝簡單、容易控制；棕化膜抗酸性好，不會(huì)出現(xiàn)粉紅圈缺陷。缺點(diǎn)：結(jié)合力不及黑化處理的表面。兩種工藝的線拉力有較大差異。28

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

排板（Layup)

排板使用的基材：

基材又稱覆銅板，它是通過半固化片在高溫高壓下將銅箔粘結(jié)在一起制成的不同規(guī)格厚度的印刷電路板的原材料。Cu半固化片Cu30

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

排板（Layup)

排板使用的銅箔：

PCB行業(yè)中使用的銅箔主要有兩類：電鍍銅箔及壓延銅箔。通常使用的為電鍍銅箔，一面光滑,稱為光面(DrumSide),另一面是粗糙的結(jié)晶面,稱為毛面(MatteSide)。DrumSideMatteSide31

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

排板（Layup)

排板使用的半固化片：半固化片（Prepreg是Pre-pregnant的英文縮寫）是樹脂與載體合成的一種片狀粘結(jié)材料。B.玻璃纖維布(Glassfabric)：是一種無機(jī)物經(jīng)過高溫融合后冷卻成為一種非結(jié)晶態(tài)的堅(jiān)硬的，然后由經(jīng)紗，緯紗縱橫交織形成的補(bǔ)強(qiáng)材料。A.樹脂:是一種熱固型材料，為高分子聚合物，目前常用的為環(huán)氧樹脂。32

排板壓合的種類：

大型排壓法。（MassLam)將各內(nèi)層以及夾心的半固化片，先用鉚釘予以管位鉚合，外加銅皮后再去進(jìn)行高溫壓合，這種簡化快速又加大面積之排壓法，還可按基板式的做法增多“開口數(shù)”（Opening)，既可減少人工并使產(chǎn)量增加的方法，稱之為大型排壓法。

梢釘壓板法。（PinLam)將各內(nèi)層板，半固化片以及銅皮，先用梢釘予以管位，預(yù)疊后再去進(jìn)行高溫壓合，這種小面積之排壓方法，稱之為梢釘壓板法。

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

排板（Layup)33

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

排板（Layup)

排板流程（MassLam)：

板材打雞眼釘鋼板清潔處理預(yù)疊壓板半固化片沖定位孔切半固化片剪裁銅皮牛皮紙剪裁剪裁銅皮：將銅皮剪為所需的尺寸。切半固化片：將半固化片剪為所需的尺寸。半固化片沖定位孔：根據(jù)預(yù)疊使用的管位孔的距離，數(shù)量，位置及大小沖孔。板材打雞眼釘：在預(yù)疊使用的管位孔位置進(jìn)行層間管位。鋼板清潔處理：通過機(jī)械研磨方法，清除預(yù)疊前使用的鋼板表面膠漬，輕微花痕。牛皮紙剪裁：通過剪床剪為所需的尺寸。預(yù)疊：將內(nèi)層板，半固化片，銅皮，鋼板，牛皮紙按順序的要求管位，逐層疊合。34

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

壓合流程（Pressing)

壓合流程定義：將已管位預(yù)疊的排板料，通過高溫高壓條件的作用下，將各內(nèi)層板，半固化片以及銅箔粘結(jié)在一起，制成多層線路板的制作工序，將稱之為熱壓合法。

工藝條件：提供半固化片從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)、然后發(fā)生聚合反應(yīng)所需的溫度。提供液態(tài)樹脂流動(dòng)填充線路空間所需要的壓力。提供使揮發(fā)成分流出板外所需要的真空度。35

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

壓合流程（Pressing)

壓合流程：

壓板拆板X-Ray鉆孔修邊,打字嘜壓板：通過設(shè)定的溫度，壓力的作用下，將已預(yù)疊對(duì)位的線路板進(jìn)行壓合。拆板：將壓合散熱后的線路板與鋼板，梢釘進(jìn)行分離。X-Ray鉆孔：利用X光的透視作用與標(biāo)位確認(rèn)，鉆出下工序鉆孔使用的管位孔。修板打字嘜：將壓板的不整齊的流膠邊修整，并為下一工序的識(shí)別標(biāo)志打字嘜，以免混板。36

第四部分：內(nèi)層制作原理闡述

壓合流程（Pressing)

X-Ray鉆孔：通過機(jī)器的X光透射，通過表面銅皮投影到內(nèi)層的標(biāo)靶，然后用鉆咀鉆出該標(biāo)靶對(duì)應(yīng)位置處的定位孔。

定位孔的作用：多層板中各內(nèi)層板的對(duì)位。同時(shí)也是外層制作的定位孔，作為內(nèi)外層對(duì)位一致的基準(zhǔn)。判別制板的方向。37

第四部分：內(nèi)層制作原