pcb流程簡介-全制程(蘇州金像).ppt

1、課 程 名 稱: 製造流程簡介 制 作 單 位: 製造處 制 作 者: 石俊杰/陳祥/姚箭 核 準: 石智中 核 準 日 期: 2001/9/26 版 序: A,蘇州金像電子有限公司,2001-09-26,1,2,PCB制造流程簡介(PA0),PA0介紹(發(fā)料至DESMEAR前) PA1(內層課):裁板;內層前處理;壓膜;曝光;DES連線 PA9(內層檢驗課):CCD沖孔;AOI檢驗;VRS確認 PA2(壓板課):棕化;鉚釘;疊板;壓合;后處理 PA3(鉆孔課):上PIN;鉆孔;下PIN,3,PA1(內層課)介紹,流程介紹: 目的: 利用影像轉移原理制作內層線路 DES為顯影;蝕刻;去膜連線簡

2、稱,前處理,壓膜,曝光,DES,裁板,4,PA1(內層課)介紹,裁板(BOARD CUT): 目的: 依制前設計所規(guī)劃要求,將基板材料裁切成工作所需尺寸 主要原物料:基板;鋸片 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: 避免板邊巴里影響品質,裁切后進行磨邊,圓角處理 考慮漲縮影響,裁切板送下制程前進行烘烤 裁切須注意機械方向一致的原則,5,PA1(內層課)介紹,前處理(PRETREAT): 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 主要原物料：刷輪,銅箔,絕緣層,前處理后銅面狀況示意圖,6,P

3、A1(內層課)介紹,壓膜(LAMINATION): 目的: 將經(jīng)處理之基板銅面透過熱壓方式貼上抗蝕干膜 主要原物料:干膜(Dry Film) 溶劑顯像型 半水溶液顯像型 鹼水溶液顯像型 水溶性乾膜主要是由於其組成中含有機酸根，會與強堿反應使成為有機酸的鹽類，可被水溶掉。,干膜,壓膜前,壓膜后,7,PA1(內層課)介紹,曝光(EXPOSURE): 目的: 經(jīng)光源作用將原始底片上的圖像轉移到感光底板上 主要原物料:底片 內層所用底片為負片,即白色透光部分發(fā)生光聚合反應, 黑色部分則因不透光,不發(fā)生反應,外層所用底片剛好與內層相反,底片為正片,UV光,曝光前,曝光后,8,PA1(內層課)介紹,顯影(

4、DEVELOPING): 目的: 用堿液作用將未發(fā)生化學反應之干膜部分沖掉 主要原物料:Na2CO3 使用將未發(fā)生聚合反應之干膜沖掉,而發(fā)生聚合反應之干膜則保留在板面上作為蝕刻時之抗蝕保護層,顯影后,顯影前,9,PA1(內層課)介紹,蝕刻(ETCHING): 目的: 利用藥液將顯影后露出的銅蝕掉,形成內層線路圖形 主要原物料:蝕刻藥液(CuCl2),蝕刻后,蝕刻前,10,PA1(內層課)介紹,去膜(STRIP): 目的: 利用強堿將保護銅面之抗蝕層剝掉,露出線路圖形 主要原物料:NaOH,去膜后,去膜前,11,PA9(內層檢驗課)介紹,流程介紹: 目的: 對內層生產板進行檢查,挑出異常板并進行

5、處理 收集品質資訊,及時反饋處理,避免重大異常發(fā)生,CCD沖孔,AOI檢驗,VRS確認,12,PA9(內層檢驗課)介紹,CCD沖孔: 目的: 利用CCD對位沖出檢驗作業(yè)之定位孔及鉚釘孔 主要原物料:沖頭 注意事項: CCD沖孔精度直接影響鉚合對準度,故機臺精度定期確認非常重要,13,PA9(內層檢驗課)介紹,AOI檢驗: 全稱為Automatic Optical Inspection，自動光學檢測 目的： 通過光學反射原理將圖像回饋至設備處理，與設定的邏輯判斷原則或資料圖形相比較，找出缺點位置 注意事項： 由于AOI所用的測試方式為邏輯比較，一定會存在一些誤判的缺點，故需通過人工加以確認,14

6、,PA9(內層檢驗課)介紹,VRS確認: 全稱為Verify Repair Station，確認系統(tǒng) 目的： 通過與AOI連線，將每片板子的測試資料傳給V.R.S，并由人工對AOI的測試缺點進行確認 注意事項： VRS的確認人員不光要對測試缺點進行確認，另外就是對一些可以直接修補的確認缺點進行修補,15,PA2(壓板課)介紹,流程介紹: 目的： 將銅箔（Copper)、膠片（Prepreg)與氧化處理后的內層線路板壓合成多層板,棕化,鉚合,疊板,壓合,后處理,16,PA2(壓板課)介紹,棕化: 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 (3)使銅面鈍化,避

7、免發(fā)生不良反應 主要愿物料:棕花藥液 注意事項: 棕化膜很薄,極易發(fā)生擦花問題,操作時需注意操作手勢,17,PA2(壓板課)介紹,鉚合:(鉚合;預疊) 目的:(四層板不需鉚釘) 利用鉚釘將多張內層板釘在一起,以避免后續(xù)加工時產生層間滑移 主要原物料:鉚釘;P/P P/P(PREPREG):由樹脂和玻璃纖維布組成,據(jù)玻璃布種類可分為1060;1080;2116;7628等幾種 樹脂據(jù)交聯(lián)狀況可分為: A階(完全未固化);B階(半固化);C階(完全固化)三類,生產中使用的全為B階狀態(tài)的P/P,2L,3L,4L,5L,2L,3L,4L,5L,鉚釘,18,PA2(壓板課)介紹,疊板: 目的: 將預疊合

8、好之板疊成待壓多層板形式 主要原物料:銅皮 電鍍銅皮;按厚度可分為 1/3OZ(代號T) 1/2OZ(代號H) 1OZ(代號1) RCC(覆樹脂銅皮)等,19,PA2(壓板課)介紹,壓合: 目的:通過熱壓方式將疊合板壓成多層板 主要原物料:牛皮紙;鋼板,鋼板,壓力,牛皮紙,承載盤,熱板,可疊很多層,20,PA2(壓板課)介紹,后處理: 目的: 經(jīng)割剖;打靶;撈邊;磨邊等工序對壓合之多層板進行初步外形處理以便后工序生產品質控制要求及提供后工序加工之工具孔 主要原物料:鉆頭;銑刀,21,PA3(鉆孔課)介紹,流程介紹: 目的:在板面上鉆出層與層之間線路連接的導通孔,上PIN,鉆孔,下PIN,棕化,

9、22,PA3(鉆孔課)介紹,上PIN: 目的: 對于非單片鉆之板,預先按STACK之要求釘在一起,便于鉆孔,依板厚和工藝要求每個STACK可兩片鉆,三片鉆或多片鉆 主要原物料:PIN針 注意事項: 上PIN時需開防呆檢查,避免因前制程混料造成鉆孔報廢,23,PA3(鉆孔課)介紹,鉆孔: 目的: 在板面上鉆出層與層之間線路連接的導通孔 主要原物料:鉆頭;蓋板;墊板 鉆頭:碳化鎢,鈷及有機黏著劑組合而成 蓋板:主要為鋁片,在制程中起鉆頭定位;散熱;減少毛頭;防壓力腳壓傷作用 墊板:主要為復合板,在制程中起保護鉆機臺面;防出口性毛頭;降低鉆針溫度及清潔鉆針溝槽膠渣作用,24,PA3(鉆孔課)介紹,鉆

10、孔,PA3(鉆孔課)介紹,下PIN: 目的: 將鉆好孔之板上的PIN針下掉,將板子分出,26,PCB製造流程簡介-PB0,PB0介紹(鑽孔後至綠漆前) PB1(電鍍一課): 水平PTH連線;一次銅線; PB2(外層課):前處理壓膜連線;自動手動曝光;顯影 PB3(電鍍二課):二次銅電鍍;外層蝕刻 PB9(外層檢驗課)：A.Q.I/VRS/阻抗測試/銅厚量測/電性測試,27,PB1(電鍍一課)介紹,流程介紹,鑽孔,去毛頭 (Deburr),去膠渣 (Desmear),化學銅 (PTH),一次銅 Panel plating,目的: 使孔璧上的非導體部分之樹脂及玻璃纖維進行金屬化 方便進行後面之電鍍

11、銅制程,完成足夠導電及焊接之金屬孔璧,28,PB1(電鍍一課)介紹,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:去除孔邊緣的巴厘,防止鍍孔不良 重要的原物料：刷輪,29,PB1(電鍍一課)介紹,去膠渣(Desmear): smear形成原因: 鑽孔時造成的高溫超過玻璃化轉移溫度 (Tg值),而形成融熔狀,產生膠渣 Desmear之目的:裸露出各層需互連的銅環(huán)，另膨松劑可 改善孔壁結構，增強電鍍銅附著力。 重要的原物料：KMnO4(除膠劑),30,PB1(電鍍一課)介紹,化學銅(PTH) 化學銅之目的: 通過化學沉積的方式時表面沉積上

12、厚度為20-40 micro inch的化學銅。 重要原物料：活化鈀，鍍銅液,PTH,31,PB1(電鍍一課)介紹,一次銅 一次銅之目的: 鍍上200-500 micro inch的厚度的銅以保護僅有20-40 micro inch厚度的化學銅不被後制程破壞造成孔破。 重要原物料: 銅球,一次銅,32,PB2(外層課)介紹,流程介紹:,前處理,壓膜,曝光,顯影,目的: 經(jīng)過鑽孔及通孔電鍍後,內外層已經(jīng)連通,本制程製作外 層線路,以達電性的完整,33,PB2(外層課)介紹,前處理: 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,34,PB2(外層課)介紹,壓

13、膜(Lamination): 製程目的: 通過熱壓法使幹膜緊密附著在銅面上. 重要原物料：乾膜(Dry film) 溶劑顯像型 半水溶液顯像型 鹼水溶液顯像型 水溶性乾膜主要是由於其組成中含有機酸根，會與強鹼 反應使成為有機酸的鹽類，可被水溶掉。,35,PB2(外層課)介紹,曝光(Exposure): 製程目的: 通過 image transfer技術在幹膜上曝出客戶所需的線路 重要的原物料：底片 外層所用底片與內層相反，為負片，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，不能被顯影液洗掉,36,PB2(外層課)介紹,顯影(Developing): 製程目

14、的: 把尚未發(fā)生聚合反應的區(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,37,PB3(電鍍二課)介紹,流程介紹:,二次鍍銅,剝膜,線路蝕刻,剝錫,目的: 將銅厚度鍍至客戶所需求的厚度 完成客戶所需求的線路外形,鍍錫,38,PB3(電鍍二課)介紹,二次鍍銅: 目的:將顯影后的裸露銅面的厚度加後,以達到客戶所要求的銅厚 重要原物料：銅球,乾膜,二次銅,39,PB3(電鍍二課)介紹,鍍錫: 目的:在鍍完二次銅的表面鍍上一層錫保護，做為蝕刻時的保護劑 重要原物料：錫球,乾膜,二次銅,保護錫層,40,PB

15、3(電鍍二課)介紹,剝膜: 目的:將抗電鍍用途之幹膜以藥水剝除 重要原物料：剝膜液(KOH),線路蝕刻: 目的:將非導體部分的銅蝕掉 重要原物料：蝕刻液(氨水),二次銅,保護錫層,二次銅,保護錫層,底板,41,PB3(電鍍二課)介紹,剝錫: 目的:將導體部分的起保護作用之錫剝除 重要原物料:HNO3+H2O2兩液型剝錫液,二次銅,底板,42,PB9(外層檢驗課)介紹,流程介紹: 流程説明：虛綫框代表該制程將根據(jù)客戶或厰內需要決定是 否走該流程，阻抗量測及綫寬量測本課程暫不介紹 制程目的： 通過檢驗的方式，將一些不良品挑出，降低製造成本 收集品質資訊，及時反饋，避免大量的異常產生,43,PB9(

16、外層檢驗課)介紹,A.O.I: 全稱爲Automatic Optical Inspection，自動光學檢測 目的：通過光學原理將圖像回饋至設備處理，與設定的邏輯 判斷原則或資料圖形相比較，找去缺點位置。 需注意的事項：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，故需通過人工加以確認,44,PB9(外層檢驗課)介紹,V.R.S: 全稱爲Verify Repair Station，確認系統(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的測試缺點進行確認。 需注意的事項：V.R.S的確認人員不光要對測試缺點進行確 認，另外有一個很重要的f

17、unction就是對一些可以直接修補 的缺點進行修補,45,PB9(外層檢驗課)介紹,O/S電性測試: 目的：通過固定制具，在板子上建立電性回 路，加電壓測試后與設計的回路資料比對， 確定板子的電性狀況。 所用的工具：固定模具,46,PB9(外層檢驗課)介紹,找O/S: 目的：在O/S測試完成后，對缺點板將打出票據(jù)，並標示 缺點的點數(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，以確定是否為真缺點 所需的工具：設計提供的找點資料，電腦,47,PB9(外層檢驗課)介紹,MRX銅厚量測: 目的：通過檢驗的方式確定板子在經(jīng)過二次銅后，其銅 厚是否能滿足客戶的要求 需注意的事項：

18、銅厚的要求是每個客戶在給規(guī)格書時都 會給出的，故該站別是所有產品都必須經(jīng)過的，另外，量 測的數(shù)量一般是通過抽樣計劃得出,48,PCB制造流程簡介PC0,PC0介紹（防焊-成型）: PC1(Solder Mask 防焊課） PC2(Surface Treatment Process 加工課） PC3(Routing 成型課） PC9(Final Inspection &Testing 終檢課）,49,PC1(防焊課）流程簡介,防焊(Solder Mask) 目的： A.防焊： 防止波焊時造成的短路，并節(jié)省焊錫 之用量 B.護板：防止線路被濕氣、各種電解質及外來 的機械力所傷害 C.絕緣：由于板子

19、愈來愈小，線路間距愈來愈 窄，所以對防焊漆絕緣性質的要求也 越來越高,50,PC1(防焊課）流程簡介,原理：影像轉移 主要原物料：油墨 油墨之分類主要有： IR烘烤型 UV硬化型,51,Sold mask Flow Chart,預烘烤,印刷,前處理,曝光,顯影,烘烤,S/M,52,PC1(防焊課）流程簡介,前處理 目的：去除表面氧化物，增加板面粗糙度，加強板面油墨附著力。 主要原物料：SPS,53,PC1(防焊課）流程簡介,印刷 目的：利用絲網(wǎng)上圖案，將防焊油墨準確的 印寫在板子上。 主要原物料：油墨 常用的印刷方式： A 印刷型（Screen Printing) B 淋幕型 (Curtain

20、 Coating) C 噴涂型 (Spray Coating) D 滾涂型 (Roller Coating),54,PC1(防焊課）流程簡介,制程主要控制點 油墨厚度：一般為1-2mil,獨立線拐角處0.3mil/min. 預烤 目的:趕走油墨內的溶劑，使油墨部分硬化，不致在進行曝光時粘底片。,55,PC1(防焊課）流程簡介,制程要點 溫度與時間的設定，須參照供應商提供的條件雙面印與單面印的預烤條件是不一樣的。 烤箱的選擇須注意通風及過濾系統(tǒng)以防異物沾粘。 溫度的設定，必須有警報器，時間一到必須馬上拿出，否則over curing會造成顯影不盡。 隧道式烤箱其產能及品質都較佳，唯空間及成本須考

21、量。,56,PC1(防焊課）流程簡介,曝光 目的：影像轉移 主要設備：曝光機 制程要點： A 曝光機的選擇 B 能量管理 C 抽真空良好,57,PC1(防焊課）流程簡介,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： A 藥液濃度、溫度及噴壓的控制 B 顯影時間（即線速）與油墨厚度的關系,58,PC1(防焊課）流程簡介,后烤 目的：主要讓油墨之環(huán)氧樹脂徹底硬化。,59,PC1(防焊課）流程簡介,印文字 目的：利于維修和識別 原理：印刷及烘烤 主要原物料：文字油墨,60,Screen Printing Flow Chart,烘烤,印一面文字,印另一面文字,S/M,文

22、字,文字,61,PC2(加工課）流程簡介,加工課(Surface Treatment Process ) 主要流程： A 化金 (Immersion Gold) IMG B 金手指（Gold Finger) G/F C 噴錫 (Hot Air Solder Leveling)HAL,62,PC2(加工課）流程簡介,化學鎳金(EMG) 目的：1.平坦的焊接面 2.優(yōu)越的導電性、抗氧化性 原理：置換反應 主要原物料：金鹽,63,PC2(加工課）流程簡介,流程：前處理 化鎳 金段 后處理 前處理 目的:去除銅面過度氧化及去除輕微的Scum 主要原物料：SPS 制程要點： A 刷壓 B SPS濃度 C

23、 線速,64,PC2(加工課）流程簡介,化鎳金段 目的：在銅面上利用置換反應形成一層 很薄的鎳金層（厚度一般為2-4um) 主要原物料：金鹽（金氰化鉀 Potassium Gold Cyanide 簡稱PGC) 制程要點： A 藥水濃度、溫度的控制 B 水洗循環(huán)量的大小 C 自動添加系統(tǒng)的穩(wěn)定性,65,PC2(加工課）流程簡介,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： A 水質 B 線速 C 烘干溫度,66,PC2(加工課）流程簡介,噴錫 目的：1.保護銅表面 2.提供后續(xù)裝配制程的良好焊接 基地 原理：化學反應 主要原物料：錫鉛棒,67,PC2(加工課）

24、流程簡介,噴錫流程 前處理 目的：將銅表面的有機污染氧化物等去除。 主要物料：SPS 制程要點：藥水中的銅離子含量、溫度、線速,前處理,上FLUX,噴錫,后處理,68,PC2(加工課）流程簡介,上FLUX 目的:以利于銅面上附著焊錫。 主要原物料：FLUX 制程要點：FLUX的黏度與酸度，是否易于清潔,69,PC2(加工課）流程簡介,噴錫 目的：將銅面上附上錫。 主要原物料：錫鉛棒（63/37） 制程要點： A 機臺設備的性能 B 風刀的結構、角度、噴壓、熱風溫度 錫爐溫度、板子通過風刀的速度、浸 錫時間等。 C 外層線路密度及結構,70,PC2(加工課）流程簡介,后處理 目的：將殘留的助焊劑

25、或其由錫爐帶出之殘油 類物質洗掉。 制程要點：本步驟是噴錫最后一個程序，看似沒什 么，但若不用心建置，反而會功敗垂成， 需要考慮的幾點是： A 冷卻段的設計 B 水洗水的水質、水溫、及循環(huán)設計 C 輕刷段,71,PC2(加工課）流程簡介,ENTEK 目的：1.抗氧化性 2.低廉的成本 原理：金屬有機化合物與金屬離子間的 化學鍵作用力 主要原物料：護銅劑,72,Surface treatment Flow Chart,O.S.P.,化學鎳金,噴錫,錫鉛、鎳金、Entek,73,PC2(加工課）流程簡介,金手指（G/F) 目的：優(yōu)越的導電性、抗氧化性、耐磨性 原理：氧化還原 主要原物料：金鹽,74

26、,Gold Finger Flow Chart,鍍金,前處理,鍍金前,后處理,鍍金前,鍍金后,75,PC2(加工課）流程簡介,流程:,76,PC2(加工課）流程簡介,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：鍍金保護膠帶（藍膠、小紅膠） 制程要點：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、割膠機上市，但仍不成熟，還須注意殘膠的問題，,77,PC2(加工課）流程簡介,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；鍍金的主要目的是保護

27、銅面避 免在空氣中氧化。 主要原物料：金鹽 制程要點：A 藥水的濃度、溫度的控制 B 線速的控制 C 金屬污染,78,PC2(加工課）流程簡介,撕膠 目的：將貼住防鍍部分的膠帶撕掉，便于后 序作業(yè)。 制程要點：撕膠時應注意一定要撕凈，否則 將會造成報廢。,79,PC2(加工課）流程簡介,貼噴錫保護膠帶 目的：將金手指貼上鍍金保護膠帶，防止沾錫 造成報廢。 主要物料：噴錫保護膠帶 制程要點：此步驟也是最耗人力的，同樣不熟 練的作業(yè)人員可能會割傷板子、割膠不 良造成沾錫報廢、露貼等缺點事項。,80,PC2(加工課）流程簡介,熱壓膠 目的：將膠帶很好的與板子粘貼緊密，防止 在噴錫時膠帶剝落沾錫而導致

28、報廢。 主要設備：熱壓膠機 制程要點：熱壓膠機的溫度、壓力、線速的 控制；噴錫保護膠帶的品質。,81,PC3(成型課）流程簡介,成型 目的：讓板子裁切成客戶所需規(guī)格尺寸 原理：數(shù)位機床機械切割 主要原物料：銑刀,82,CNC Flow Chart,成型后,成型,成型前,83,PC9(終檢課）流程簡介,終檢 目的：確保出貨的品質 流程： A 測試 B 檢驗,84,PC9(終檢課）流程簡介,測試 目的：并非所有制程中的板子都是好的，若未 將不良板區(qū)分出來，任其流入下制程， 則勢必增加許多不必要的成本。 電測的種類： A 專用型（dedicated)測試 專用型的測試方式之所以取為專用型， 是因其所使用的治具（Fixture)僅適用 一種料號，不同料號的板子就不能