PCB工藝流程分析課件

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,PCB板工藝流程介紹,三洋電機DIC東莞事務所,日期：,Printed Circuit Board 印刷電路板,1/37,三洋電機DIC東莞事務所,2/37,介紹內容說明：,PCB種類,PCB使用的材料,生產流程圖,生產工藝介紹,多層板圖示介紹,一、PCB種類：,PCB板按結構可分為三種：單面板、雙面板、多層板；DSC使用的為多層基板,常用的有四層PCB板、1-4-1、2-4-2多層基板；成品板厚度一般為：0.6mm0.8mm。,1-4-1即：1為上表面和下表面一層銅箔、4為四層板組合的多層板。,二、PCB使用的材料：,1、PCB板使用的主要材料是覆銅板；,2、曝光、顯影使用的干膜及膠片；,3、層壓時使用的銅箔；,4、層壓時用來增強基板穩(wěn)定性的環(huán)氧半固化片；,5、各種藥水；,6、表層阻焊劑,三洋電機DIC東莞事務所,3/37,三、生產工藝流程圖：,三洋電機DIC東莞事務所,4/37,(1)六層板內層制作流程,覆銅板切割,貼干膜,內層曝光,顯影,蝕刻,去干膜,AOI檢查,黑化/棕化處理,疊板,預疊板,層壓,壓合,前處理,內層線路形成,清洗,六層(1-4-1)PCB板制作流程：,三、生產工藝流程圖：,三洋電機DIC東莞事務所,5/37,開定位孔,清洗鉆污,化學鍍銅,電解鍍銅,清洗、干燥,貼干膜,曝光,顯影,蝕刻,去干膜,清洗,黑化/棕化處理,二次層壓,鉆內層通孔,鍍銅,內層2、5層線路形成,AOI檢查,疊板,預,疊板,壓合,(2,)內層2、5層制作流程,三、生產工藝流程圖：,三洋電機DIC東莞事務所,6/37,(3,)六層板外層制作流程,激光鉆孔,鉆外層通孔,鍍銅,外層線路形成,AOI檢查,清洗鉆污,化學鍍銅,電解鍍銅,清洗、干燥,貼干膜,曝光,顯影,蝕刻,去干膜,清洗,三洋電機DIC東莞事務所,7/37,2、1-4-1（6層）PCB板制作流程：,前處理,電測檢查,銅面防氧化處理,涂布阻焊劑,絲印,外形加工,目視檢查,(4,)外觀及成型制作流程,最終出荷檢查,印刷綠油,干燥處理,選擇性鍍鎳鍍金,四、生產工藝介紹：,以1-4-1六層線路板制作流程說明,綠油,接著劑(半固化片),內層線路,銅面防氧化處理,鍍銅,鍍金,導通孔,盲孔,覆銅板基材,線路L1,線路L2,線路L3,線路L4,線路L5,線路L6,內層通孔,1-4-1線路板斷面圖示,三洋電機DIC東莞事務所,8/37,三洋電機DIC東莞事務所,9/37,1、覆銅板切割（Work Size）：,A、覆銅板斷面圖示：,銅箔,基材,B、基板在投料生產時，會按廠家設計好的圖紙要求進行裁剪；不同廠家根據產品的不同，尺寸也有所變化；,C、技術特點：設備自動切割、半自動切割,D、管理重點：寸法控制；,每班前首件測量確認后生產；,基板型號轉換時，測量確認；,E、覆銅板,尺寸：1200mm1000mm、1000mm1000mm,三洋電機DIC東莞事務所,2、前處理(Prepare treatment)：,A、清洗孔內鉆污；,B、用堿溶液去除銅表面的油污、指印及其它有機污物；然后用酸性溶液去除銅面氧化層；最后再進行微蝕處理以得到與干膜具有優(yōu)良粘附性能的充分粗化的表面；,C、使用設備：,投入口,處理中,藥水,使用設備自動傳輸，只需2人作業(yè),D、管理重點：藥水的管理、設備定時點檢；,10/37,三洋電機DIC東莞事務所,3、貼干膜（Lamination):,A、斷面圖示說明：,干膜,B、貼干膜,需在無塵室作業(yè)(PCB板廠家無塵室級別一般為1萬級)，作業(yè)員需穿防靜電衣、戴防靜電帽和防靜電手套；,C、干膜貼在板材上,經曝光、顯影后，使線路基本成形，在此過程中干膜主要起到了影象轉移的作用，而且在蝕刻的過程中起到了保護線路的作用；（,以高溫高壓用壓膜機將感光干膜附著于基板銅面上，作為影像轉移之介質）,D、使用設備：壓膜機,E、管理重點：,保持干膜和板面的清潔；干膜位置不能偏位、不能皺，貼附干膜時需對覆銅板表面用滾輪進行清潔；,11/37,三洋電機DIC東莞事務所,4、內層曝光（Exposure):,A、斷面圖示說明：,B、需在無塵室作業(yè)(無塵室級別一般為1萬級)，作業(yè)員需戴防靜電帽和穿防靜電衣，室內需進行溫濕度管理；,C、曝光使用的菲林片不能偏位，一般工廠使用設備自動對位；菲林片與基板、干膜之間不能有異物及灰塵；,D、作業(yè)原理：用UV光照射，以底片當遮掩介質，而無遮掩部分將與干膜發(fā)生聚合反應，進行影像轉移；,E、曝光設備：半自動曝光機、自動曝光機；,12/37,未曝光部分,曝光部分,三洋電機DIC東莞事務所,圖示說明,13/37,UV,光源,菲林片,菲林片,菲林片,UV,光源,三洋電機DIC東莞事務所,14/37,6、蝕刻（Etching):,A、圖示說明：,B、作業(yè)原理：經UV光照射的部分銅箔將被酸性溶液清除掉；,5、顯影（,Develop):,A、斷面圖示說明：,B、作業(yè)原理：感光膜中未曝光部分與稀堿溶液反應而被溶解,而曝光部分的干膜被保留下來；,曝光部分干膜被硬化,未曝光部分干膜被顯影藥水洗掉,未曝光部分銅箔被洗掉,三洋電機DIC東莞事務所,8、AOI檢查：,A、作業(yè)原理：利用鹵素燈照射板面，,對內層線路進行短路、斷路、殘銅的檢查；對于線路短路的不良，可以進行修理，但是斷路的線路不能進行修理；,B、使用設備：,檢查設備,鹵素燈照射板面線路顯示畫面,15/37,7、去膜、清洗（Stripping):,B、作業(yè)原理：將保護銅箔的干膜清除；,A、圖示說明：,C、設備：清洗線,內層L3、L4線路形成,三洋電機DIC東莞事務所,9、黑化/棕化處理(,Black oxide),：,A、作業(yè)原理：以化學方式進行銅表面處理,使其表面粗化;增強PP膜(半固化片)與銅面的結合力；,B、黑化與棕化的區(qū)別：黑化層較厚，在鍍銅后會產生粉紅圈，這是在鍍銅微蝕時進入黑化層使銅露出原來的顏色；而棕化層相對較薄，處理后不會產生粉紅圈；,C、工藝流程為：黑化清洗干燥；在同一條線的設備完成；設備自動傳輸；,設備圖示,16/37,三洋電機DIC東莞事務所,10、預疊板、疊板(,Lay Up),：,A、斷面圖示說明：,銅箔,半固化片,覆銅箔基材,內層線路,B、疊板前，需對接著面進行清潔，表面不能附著灰塵；,C、內層線路兩表面貼附半固化片，目的為增強基板穩(wěn)定性，并使,層壓時能緊密接觸；,17/37,預疊板現場,疊板現場,11、層壓(,Lamination,),：,A、以高溫高壓使其緊密結合，層壓時銅箔與接著劑、內層線路之間不能有縫隙（如有縫隙，在貼裝元件過熱風爐時高溫后基板會起層分開）；,B、,加熱方式上有電加熱，蒸汽加熱等；在加壓方式上有非真空液壓與真空液壓等；,C：層壓時，銅箔上下兩表面需墊鋼板進行壓合；,D、層壓后，基板厚度為疊板時的70%；,三洋電機DIC東莞事務所,層壓后基板狀態(tài),基板修邊處理,18/37,三洋電機DIC東莞事務所,12、鉆孔(,Drilling),：,A、斷面圖示說明：,B、鉆孔分為：機械鉆孔和雷射開孔；機械鉆孔有通孔、埋孔之分；,雷射開孔為,盲孔；如下圖：,C、在鉆孔前，板面會墊上一層鋁板，下面會墊上墊木，目的為避免鉆頭直接與板面接觸時造成批鋒，起一個緩沖作用；,D、通?；?1平方米可以開20萬70萬個孔;在基板工藝中,開孔所需的時間較長,所以鉆孔機也限制了基板的生產數量;,盲孔,通孔,埋孔,線路L1,線路L2,線路L3,19/37,鉆通孔,三洋電機DIC東莞事務所,20/37,E、,鉆孔的設備一般為6軸，作業(yè)時多塊基板同時開孔（一般1軸3塊板重疊同時開孔）；激光開孔機一般為12軸；,F、,管理項目：1）對開孔后的基板孔徑進行檢查,進行切片管理；,2）鉆孔用的鉆頭需要進行管理,定期對鉆頭進行點檢；,13、清洗鉆污(,desmear),：,A、,鉆孔時會有殘渣附在孔壁和基板表面，需對鉆孔后的基板進行清洗，清除殘渣；,B、,清洗設備同2：,三洋電機DIC東莞事務所,21/37,14、鍍銅(,Copper plating),：,A、斷面圖示說明：,B、鍍銅有化學鍍銅(沉銅)和電解鍍銅兩個過程，必須先進行化學鍍銅后再進行電解鍍銅；目的為內4層線路導通；,C、鍍銅方式有兩種：水平鍍銅和,垂直鍍銅（如圖）,：,水平鍍銅：,鍍銅,溶液,PCB板,三洋電機DIC東莞事務所,22/37,溶液,PCB板,垂直鍍銅：,D、化學鍍銅(沉銅)是通過化學藥液處理使板和孔內附上銅；,電解鍍銅是以電鍍的方式增加銅厚度以達到客戶要求；,三洋電機DIC東莞事務所,23/37,15、L2、L5線路制作：,L2、L5層線路制作流程：貼干膜曝光顯影,蝕刻,貼干膜：,曝光：,顯影,：,蝕刻,：,去膜,：,在基板表面貼上一層干膜，作為圖像轉移的載體；,經UV光照射，,把底片上的線路轉移到貼好干膜的基板上,；,將未曝光的干膜洗掉，使影象顯現；,利于酸性溶液，清除未被干膜保護的銅箔；,去除表面干膜，線路形成；,三洋電機DIC東莞事務所,24/37,16、清洗、干燥：,將蝕刻后的基板進行清洗表面，并進行干燥處理；,17、AOI檢查：,A、對內層L2、L5層線路進行短路、斷路、殘銅的檢查；,B、檢查原理和設備同8,18、L2、L5層表面黑化/棕化處理：,方法和原理同9,19、預疊板、疊板(Lay Up)：,A、斷面圖示說明：,B、方法和原理同10,20、二次,層壓(,Lamination),：,方法和原理同11,銅箔,半固化片,三洋電機DIC東莞事務所,25/37,21、激光鉆孔/雷射鉆孔（Laser ablation）：,A、斷面圖示說明：,B、鉆孔后需抽檢檢查；檢查設備為30倍和200倍顯微鏡；,C、需做切片檢查，目的為檢查鉆孔是否露出第二層銅箔；,D、特點：激光開孔面積小，密度高，面積通常只有100150um；DSC基板一般在BGA處盲孔較多；,E、實物圖示：,激光鉆盲孔,NG圖片,OK圖片,22、鉆孔（Drilling）：,A、斷面圖示說明：,B、鉆L1L6層通孔；方法同12；,23、清洗鉆污（,desmear,）：,A、原理和方法同13；,B、此處清洗要求比較高，因為激光開的盲目面積較小，開孔后污漬比較難清除，通常清洗完后會進行檢查；,鉆通孔,三洋電機DIC東莞事務所,26/37,三洋電機DIC東莞事務所,27/37,24、鍍銅（,Copper plating,）：,A、斷面圖示說明：,B、先進行化學鍍銅后再進行電解鍍銅;使內層L1L6層導通;原理同14,25、外層線路制作：,A、前處理：去除表面臟污并粗化表層銅面，然后干燥處理；,B、貼干膜：將干膜貼附于基板表面，并壓膜；,C、曝光：利用UV光照射聚合作用將線路轉移到干膜上；,D、顯影：把未感光部分的區(qū)域用顯影液將干膜沖掉，感光部分因已發(fā)生聚合反應而洗不掉，仍留在銅面上，蝕刻時保護銅箔；,E、蝕刻：將基板上沒有干膜保護的銅箔用藥液清除掉；,F、去干膜：將保護線路銅箔的干膜用藥水剝除；,鉆通孔,三洋電機DIC東莞事務所,28/37,斷面圖示說明：,貼干膜,曝光,顯影,蝕刻,去膜,清洗、干燥,三洋電機DIC東莞事務所,29/37,26、綠油涂布：,A、斷面圖示說明：,B、作業(yè)原理：使用鋼網印刷涂布，根據客戶要求的圖樣進行印刷；印刷完成后需對基板進行干燥處理，使其綠油完全硬化；,C、無塵室作業(yè)，(無塵室級別一般為1萬級)，作業(yè)員需戴防靜電帽和穿防靜電衣，室內需進行溫濕度管理；,D、管理項目：避免表面附著污漬，使用鋼網每天定時點檢；,27、絲印：,A、無塵室作業(yè)，(無塵室級別一般為1萬級)，作業(yè)員需戴防靜電帽和穿防靜電衣，室內需進行溫濕度管理；,B、作業(yè)原理：使用鋼網印刷涂布，根據客戶印字要求進行印刷；,綠油,三洋電機DIC東莞事務所,30/37,28、鍍鎳鍍金：,A、斷面圖示說明：,鍍金部分,B、基板上不需要鍍金的地方需貼膜保護后，先進行鍍鎳，然后進行鍍金；,C、DSC基板上連接端子銅面上一般會鍍金，主要目的為保