最實用的PCB工藝流程培訓(xùn)教材

xxxx科技股份有限公司PCB基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)教材工藝部2013-07版2023/2/6PCB制造專家PCB基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教材一、什么叫做PCB二、PCB印制板的分類三、PCB的生產(chǎn)工藝流程四、各生產(chǎn)工序工藝原理解釋2023/2/6PCB制造專家一、什么叫做PCB印制電路板(PCB-PrintedCircuitBoard)亦稱印制線路板，簡稱印制板。英文稱為PCB。所謂印制電路板是指：在絕緣基板上，有選擇地加工安裝孔、連接導(dǎo)線和裝配焊接電子元器件的焊盤，以實現(xiàn)元器件間的電氣連接的組裝板。2023/2/6PCB制造專家二、分類：1、按用途可分為A、民用印制板（電視機(jī)、電子玩具等）B、工業(yè)用印制板（計算機(jī)、儀表儀器等）C、軍事用印制板2023/2/6PCB制造專家2、按硬度可分為：A、硬板（剛性板）B、軟板（撓性板）C、軟硬板（剛撓結(jié)合板）2023/2/6PCB制造專家3、按板孔的導(dǎo)通狀態(tài)可分為：A、埋孔板B、肓孔板C、肓埋孔結(jié)合板D、通孔板埋孔盲孔導(dǎo)通孔十六層盲埋孔板2023/2/6PCB制造專家4、按層次可分為：A、單面板B、雙面板C、多層板2023/2/6PCB制造專家5、按表面制作可分為：1、有鉛噴錫板2、無鉛噴錫板3、沉錫板4、沉金板5、鍍金板（電金板）6、插頭鍍金手指板7、OSP板8、沉銀板2023/2/6PCB制造專家6、以基材分類：紙基印制板玻璃布基印制板合成纖維印制板陶瓷基底印制板金屬芯基印制板環(huán)氧樹脂線路板基材結(jié)構(gòu)2023/2/6PCB制造專家三、多層PCB板的生產(chǎn)工藝流程

開料內(nèi)層

壓合

鉆孔

一銅

干膜

二銅

阻焊

文字表面處理成型電測試FQCFQA包裝成品出廠2023/2/6PCB制造專家材料材料倉材料標(biāo)識材料結(jié)構(gòu)材料貨單元-SHEET我司使用包括生益.KB.聯(lián)茂.南亞在內(nèi)等主流廠家的PCB基板和PP。2023/2/6PCB制造專家四、各生產(chǎn)工序工藝原理解釋1、開料：根據(jù)MI要求尺寸，將大料覆銅板剪切分為制造單元—Panel(PNL)。（Sheet(采購單元）Panel(制造單元）Set(交給外部客戶單元）Piece(使用單元））大料覆銅板(Sheet)PNL板2023/2/6PCB制造專家A、生產(chǎn)工藝流程：來料檢查剪板磨板邊圓角洗板后烤下工序B、常見板材及規(guī)格：板材為：FR-4及CEM-3，大料尺寸為：36”48”、40”48”、42”48”、41”49”、48”72”

C、開料利用率：開料利用率為開料面積中的成品出貨面積與開料面積的百分比。雙面板一般要求達(dá)到85%以上，多層板要求達(dá)到75%以上

2023/2/6PCB制造專家實物組圖開料機(jī)開料后待磨邊的板磨邊機(jī)磨邊機(jī)及圓角機(jī)洗板機(jī)清洗后的板2023/2/6PCB制造專家2、內(nèi)層圖形

將開料后的芯板，經(jīng)前處理微蝕粗化銅面后，進(jìn)行壓干膜或印刷濕膜處理，然后將涂覆感光層的芯板用生產(chǎn)菲林對位曝光，使需要的線路部分的感光層發(fā)生聚合交聯(lián)反應(yīng)，經(jīng)過弱堿顯影時保留下來，將未反應(yīng)的感光層經(jīng)顯影液溶解掉露出銅面，再經(jīng)過酸性蝕刻將露銅的部份蝕刻掉，使感光層覆蓋區(qū)域的銅保留下來而形成線路圖形。此過程為菲林圖形轉(zhuǎn)移到芯板圖形的過程，又稱之為圖形轉(zhuǎn)移。2023/2/6PCB制造專家生產(chǎn)工藝流程：前處理壓干膜（涂濕膜）對位曝光顯影蝕刻退膜QC檢查（過AOI）下工序2023/2/6PCB制造專家A、前處理（化學(xué)清洗線）：用3%-5%的酸性溶液去除銅面氧化層及原銅基材上為防止銅被氧化的保護(hù)層，然后再進(jìn)行微蝕處理，以得到充分粗化的銅表面，增加干膜和銅面的粘附性能。2023/2/6PCB制造專家B、涂濕膜或壓干膜先從干膜上剝下聚乙稀保護(hù)膜，然后在加熱加壓的條件下將干膜抗蝕劑粘貼在覆銅箔板上，干膜中的抗蝕劑層受熱后變軟，流動性增加，再借助于熱壓轆的壓力和抗蝕劑中粘結(jié)劑的作用完成貼膜。2023/2/6PCB制造專家C、干膜曝光原理：在紫外光照射下，光引發(fā)劑吸收了光能分解成游離基，游離基再引發(fā)光聚合單體進(jìn)行聚合交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)后形成不溶于弱堿的立體型大分子結(jié)構(gòu)。2023/2/6PCB制造專家D、顯影原理、蝕刻與退膜感光膜中未曝光部分的活性基團(tuán)與弱堿溶液反應(yīng)，生成可溶性物質(zhì)溶解下來；未曝光的感光膜與顯影液反應(yīng)被溶解掉，曝光的感光膜不與弱堿溶液反應(yīng)而被保留下來，從而得到所需的線路圖形。蝕刻退膜2023/2/6PCB制造專家實物組圖（1）前處理線涂膜線曝光機(jī)組顯影前的板顯影缸顯影后的板2023/2/6PCB制造專家實物組圖（2）AOI測試完成內(nèi)層線路的板退曝光膜缸蝕刻后的板蝕刻缸AOI測試2023/2/6PCB制造專家棕化：

棕化的目的是增大銅箔表面的粗糙度、增大與樹脂的接觸面積，有利于樹脂充分?jǐn)U散填充。固化后的棕化液(微觀）2023/2/6PCB制造專家3、層壓根據(jù)MI要求將內(nèi)層芯板與PP片疊合在一起并固定，按工藝壓合參數(shù)使內(nèi)層芯板與PP片在一定溫度、壓力和時間條件搭配下，壓合成一塊完整的多層PCB板。生產(chǎn)工藝流程：棕化打鉚釘預(yù)排疊板熱壓冷壓拆板X-RAY鉆孔鑼邊下工序2023/2/6PCB制造專家A、熱壓、冷壓：熱壓將熱壓倉壓好之板采用運(yùn)輸車運(yùn)至冷壓倉，目的是將板內(nèi)的溫度在冷卻水的作用下逐漸降低，以更好的釋放板內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力，防止板曲。2023/2/6PCB制造專家B、拆板：將冷壓好之板采用人手工拆板，拆板時將生產(chǎn)板與鋼板分別用紙皮隔開放置，防止擦花。2023/2/6PCB制造專家實物組圖（1）棕化線打孔機(jī)棕化后的內(nèi)層板疊板疊板熔合后的板2023/2/6PCB制造專家實物組圖（2）蓋銅箔壓鋼板放牛皮紙壓大鋼板進(jìn)熱壓機(jī)冷壓機(jī)2023/2/6PCB制造專家實物組圖（3）計算機(jī)指令烤箱壓合后的板磨鋼板2023/2/6PCB制造專家4、鉆孔的原理：利用鉆機(jī)上的鉆咀在高轉(zhuǎn)速和落轉(zhuǎn)速情況下，在線路板上鉆成所需的孔。生產(chǎn)工藝流程：來板鉆定位孔上板輸入資料鉆孔首板檢查拍紅膠片打磨披峰下工序2023/2/6PCB制造專家A、鉆孔的作用：

線路板的鉆孔適用于線路板的元件焊接、裝配及層與層之間導(dǎo)通之用

1和2層之間導(dǎo)通銅層2023/2/6PCB制造專家B、鋁片的作用：鋁片在鉆孔工序起作導(dǎo)熱作用；定位作用；減少孔口披峰作用及預(yù)防板面刮傷之作用。2023/2/6PCB制造專家C、打磨披峰：鉆孔時因板材的材質(zhì)不同，造成孔口邊出現(xiàn)披峰，鉆孔后須用手動打磨機(jī)將孔口披峰打磨掉。2023/2/6PCB制造專家D、紅膠片：鉆孔鉆首板時同紅膠片一起鉆出，然后用孔點(diǎn)菲林檢查鉆孔首板是否有歪鉆及漏鉆問題，首板檢查合格，可用紅膠片對批量生產(chǎn)板進(jìn)行檢查是否有歪鉆及漏鉆問題。2023/2/6PCB制造專家實物組圖（1）打定位孔鑼毛邊待鉆板鉆機(jī)平臺上板鉆前準(zhǔn)備完畢2023/2/6PCB制造專家實物組圖（2）工作狀態(tài)的鉆機(jī)紅膠片對鉆后的板檢測鉆孔完畢的板工作狀態(tài)的鉆機(jī)檢驗鉆孔品質(zhì)的紅膠片2023/2/6PCB制造專家多層PCB板的生產(chǎn)工藝流程

開料內(nèi)層圖形層壓鉆孔電鍍外層阻焊表面處理成型電測試FQCFQA包裝成品出廠2023/2/6PCB制造專家5、沉銅（原理）將鉆孔后的PCB板，通過化學(xué)處理方式，在已鉆的孔內(nèi)沉積（覆蓋）一層均勻的、耐熱沖擊的金屬銅。生產(chǎn)工藝流程：磨板整孔水洗微蝕水洗預(yù)浸活化水洗速化水洗化學(xué)銅水洗下工序2023/2/6PCB制造專家A、沉銅的作用：在已鉆出的孔內(nèi)覆蓋一層金屬銅，實現(xiàn)PCB板層與層之間的線路連接及實現(xiàn)客戶處的插件焊接作用。B、去鉆污：主要通過高錳酸鉀溶液在一定的溫度及濃度條件下，氧化孔內(nèi)已溶脹的樹脂，來實現(xiàn)去除鉆污。（鉆污為鉆孔時孔內(nèi)樹脂殘渣）2023/2/6PCB制造專家6、全板電鍍在已沉銅后的孔內(nèi)通過電解反應(yīng)再沉積一層金屬銅，來實現(xiàn)層間圖形的可靠互連。2023/2/6PCB制造專家實物組圖沉銅線高錳酸鉀除膠渣板電沉銅除膠渣后的板板電后的板子2023/2/6PCB制造專家7、外層圖形將經(jīng)過前處理的板子貼上感光層（貼干膜），并用菲林圖形進(jìn)行對位，然后將已對位的PCB板送入曝光機(jī)曝光，再通過顯影機(jī)將未反應(yīng)的感光層溶解掉，最終在銅板上得到所需要的線路圖形。生產(chǎn)工藝流程：前處理壓膜對位曝光顯影QC檢查下工序2023/2/6PCB制造專家A、前處理（超粗化）：將板電完成之板送入設(shè)備內(nèi)，在噴淋、溫度、藥水、速度的共同作用下，形成高粗糙度的銅面，增加干膜與銅面的結(jié)合力。B、貼干膜：先從干膜上剝下聚乙稀保護(hù)膜，然后在加熱加壓的條件下將干膜抗蝕劑粘貼在覆銅箔板上，干膜中的抗蝕劑層受熱后變軟，流動性增加，再借助于熱壓轆的壓力和抗蝕劑中粘結(jié)劑的作用完成貼膜。2023/2/6PCB制造專家C、曝光：在紫外光照射下，光引發(fā)劑吸收了光能分解成游離基，游離基再引發(fā)光聚合單體進(jìn)行聚合交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)后形成不溶于弱堿的立體型大分子結(jié)構(gòu)。D、顯影：感光膜中未曝光部分的活性基團(tuán)與弱堿溶液反應(yīng)，生成可溶性物質(zhì)溶解下來；未曝光的感光膜與顯影液反應(yīng)被溶解掉，曝光的感光膜不與弱堿溶液反應(yīng)而被保留下來，從而得到所需的線路圖形。2023/2/6PCB制造專家實物組圖（1）板電后的板暴光貼干膜（類似）干膜洗板前處理及微蝕2023/2/6PCB制造專家實物組圖（2）顯影洗板線蝕刻后的板2023/2/6PCB制造專家8、圖形電鍍A、電鍍定義：電鍍是利用電流使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻致密、結(jié)合力良好的金屬層的過程。

B、電鍍目的：增加導(dǎo)線和孔內(nèi)鍍層厚度，提高孔內(nèi)鍍層電性能和物理化學(xué)性能。其中鍍鉛錫工序的作用是提供保護(hù)性鍍層，保護(hù)圖形部分的銅導(dǎo)線不被蝕刻液腐蝕。2023/2/6PCB制造專家9、蝕刻A、原理：用化學(xué)方法將未保護(hù)的銅溶解掉，留下已保護(hù)的銅，再將線路層上的保護(hù)層（錫層）退掉，最終在光銅板上得到所需要的線路圖形。B、生產(chǎn)流程：放板退膜水洗蝕刻水洗退錫水洗烘干QC檢查下工序

2023/2/6PCB制造專家實物組圖（1）圖形電鍍蝕刻后退錫前的板蝕刻缸退暴光后膜缸蝕刻線鍍錫后的板2023/2/6PCB制造專家實物組圖（2）蝕刻后退錫前的板剝錫缸剝錫后的板2023/2/6PCB制造專家10、阻焊原理：將前處理后的PCB板，通過絲網(wǎng)將阻焊油墨印刷到板面，并在一定的溫度、時間及抽風(fēng)量的條件下，使油墨中的溶劑初步揮發(fā)，再用菲林圖形將客戶所需焊盤及孔保護(hù)住進(jìn)行曝光，顯影時將未與UV光反應(yīng)的油墨溶解掉，最終得到客戶所需要焊接的焊盤和孔。2023/2/6PCB制造專家阻焊的作用：1、美觀2、保護(hù)3、絕緣4、防焊5、耐酸堿生產(chǎn)流程：磨板絲印阻焊預(yù)烤曝光顯影PQC檢查后固化下工序2023/2/6PCB制造專家11、文字原理：在一定作用力下，把客戶所需要的字符油墨透過一定目數(shù)的網(wǎng)紗絲印在PCB板表面形成字符圖形，給元件安裝和今后維修PCB板提供信息。2023/2/6PCB制造專家生產(chǎn)流程：查看LOT卡確定是否須絲印字符及字符制作要求

按LOT卡要求選擇字符油墨

開油檢查字符網(wǎng)是否合格并用網(wǎng)漿進(jìn)行修補(bǔ)

根據(jù)MI要求涂改周期

將網(wǎng)版鎖緊在手動絲印機(jī)臺上

對位

印首板

首板OK后批量印刷

收油

清洗網(wǎng)版

從機(jī)臺上拆下網(wǎng)版暫放到相關(guān)區(qū)域

2023/2/6PCB制造專家字符油墨類型：字符油墨為熱固型油墨，當(dāng)其熱固后就算是用強(qiáng)酸強(qiáng)堿都很難將其清洗干凈。常見缺陷：字符上PAD；字符膜糊；字符不下油；板面粘字符等。2023/2/6PCB制造專家實物組圖（1）前處理綠油房火山灰打磨微蝕缸水洗超聲波水洗2023/2/6PCB制造專家實物組圖（2）絲印綠油后的板烤箱暴光顯影水洗水洗后的板2023/2/6PCB制造專家實物組圖（3）待絲印文字板絲印文字絲印文字后的板2023/2/6PCB制造專家12、表面處理A、我司常見表面處理：有鉛噴錫無鉛噴錫沉金沉錫沉銀抗氧化（OSP）電金插頭鍍金手指2023/2/6PCB制造專家A、生產(chǎn)流程：微蝕水洗涂助焊劑噴錫氣床冷卻熱水洗水洗烘干PQC檢查下工序B、合金焊料熔點(diǎn)比較：有鉛焊料熔點(diǎn)為183℃（Sn63/Pb37）無鉛焊料熔點(diǎn)為227℃（Sn/Cu/Ni）2023/2/6PCB制造專家實物組圖（金板）（1）待上金板鍍金手指板沉金后的板沉金線磨板包邊2023/2/6PCB制造專家實物組圖（2）待噴錫板磨板噴錫噴錫板2023/2/6PCB制造專家13、成型A、原理：將資料（鑼帶）輸入數(shù)控銑床，把拼版后的PNL板分割（鑼板）成客戶所