培训讲解PCB制作过程讲解课件

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1、非技术类1非技术类2n对PCB工艺流程有一个基本了解。n了解工艺流程的基本原理与操作。n了解PCB基本品质知识。n了解我公司技术发展方向。目 的非技术类3PCB 定义定义z 定义定义 全称为全称为Print Circuit Board or Print Wire Board 中文译为印制电（线）路板或印刷电（线）路板。中文译为印制电（线）路板或印刷电（线）路板。n在绝缘基材上，按预定设计形成从点到点互连线路以及在绝缘基材上，按预定设计形成从点到点互连线路以及印制元件的印制板。印制元件的印制板。非技术类4z PCB的功能的功能提供完成第一层级构装的组件与其它必须的提供完成第一层级构装的组件与其它

2、必须的电子电路元器件接合的载体，以组成一个具电子电路元器件接合的载体，以组成一个具有特定功能的模块或成品。比如：电脑主机有特定功能的模块或成品。比如：电脑主机板、手机板、显卡、声卡等。板、手机板、显卡、声卡等。非技术类5沉银板沉银板喷锡板喷锡板沉金板沉金板镀金板镀金板金手指板金手指板双面板双面板软硬结合板软硬结合板通孔板通孔板埋孔板埋孔板碳油板碳油板OSPOSP板板单面板单面板多层板多层板硬板硬板盲孔板盲孔板HardnessHardness硬度性能硬度性能Hole Throught StatusHole Throught Status孔的导通状态孔的导通状态SoldersurfaceSolde

3、rsurface表面制作表面制作沉锡板沉锡板软板软板ConstructureConstructure结构结构PCB Class PCB 分类分类非技术类6z 按结构分类按结构分类 单面板：就是只有一 层导电图形层 双面板：就是有两层导电图形的板非技术类7 多层板多层板多层印刷线路板是指由三层及以上的导电图形层与绝缘材料交替层压粘结在一起制成的印刷电路板。四层板六层板八层板非技术类8z 按成品软硬区分按成品软硬区分 硬板 Rigid PCB 软板 Flexible PCB 见左下图软硬结合板 Rigid-Flex PCB 见右下图非技术类9616L1L2L5L63L3L48L7L8L9L10L1

4、1L126z 按孔的导通状态分按孔的导通状态分通孔盲孔埋孔非技术类10z根据表面制作分根据表面制作分n Hot Air Level Soldering 喷锡板n Entek/OSP防氧化板n Carbon Oil 碳油板n Peelable Mask 蓝胶板n Gold Finger 金手指板n Immersion Gold 沉金板n Gold Plating 镀金板n Immersion Tin 沉锡板n Immersion Silver 沉银板n 喷锡+金手指板n 选择性沉金+防氧化板非技术类11(1)前前 製製 程程 治治 工工 具具 製製 作作 流流 程程客 户CUSTOMER开 料L

5、AMINATE SHEAR業 務SALES DEP.生 產 管 理P&M CONTROLMASTER A/W底 片 DISK,M/T磁 片磁 帶藍 圖DRAWING資料傳送MODEM,FTP DRAWING圖 面RUN CARD製作規 範PROGRAM程 式 帶工 程 制 作FRONT-END DEP.工作底片WORKING A/WPCB流程非技术类12PCB流程(2)多多 層層 板板 內內 層層 製製 作作 流流 程程曝 光EXPOSURE 涂 膜LAMINATION前 處 理 PRELIMINARYTREATMENT去 膜STRIPPING 蝕 銅ETCHING顯 影 DEVELOPING

6、棕化處理BLACK OXIDELAY-UP 預疊板及疊板後 處 理 POST TREATMENT壓 合LAMINATION內層乾膜內層乾膜INNERLAYER IMAGE預疊板及疊板預疊板及疊板LAY-UP 蝕蝕 銅銅I/L ETCHING鑽鑽 孔孔DRILLING壓壓 合合LAMINATIONMLBAO I 檢檢 查查AOI INSPECTION开开 料料LAMINATE SHEARDOUBLE SIDE多層板內層流程 INNER LAYER PRODUCT非技术类13PCB流程(3)外外 層層 製製 作作 流流 程程通 孔電鍍P.T.H.鑽 孔DRILLING外 層 乾 膜OUTERLAY

7、ER IMAGE二次銅及錫鉛電鍍PATTERN PLATING檢 查 INSPECTION 前 處 理 PRELIMINARYTREATMENT二次銅電鍍PATTERN PLATING蝕 銅 ETCHING全板電鍍PANEL PLATING外 層 製 作OUTER-LAYERO/L ETCHING蝕 銅TENTINGPROCESSDESMER除膠 渣 E-LESS CU通孔電鍍 前 處 理 PRELIMINARYTREATMENT剝 錫 鉛 T/L STRIPPING去 膜STRIPPING 壓 膜LAMINATION錫鉛電鍍T/L PLATING曝 光EXPOSURE非技术类14液態防焊液態

8、防焊LIQUID S/M 外觀檢外觀檢 查查VISUAL INSPECTION 成成 型型FINAL SHAPING檢檢 查查 INSPECTION 電電 測測ELECTRICAL TEST 出貨前檢查出貨前檢查O Q C 包包 裝裝 出出 貨貨PACKING&SHIPPING 塗佈印刷 S/M COATING前 處 理 PRELIMINARY TREATMENT曝 光EXPOSUREDEVELOPING顯 影POST CURE後 烘 烤預 乾 燥 PRE-CURE噴噴 錫錫HOT AIR LEVELING銅面防氧化處理O S P(Entek Cu 106A)HOT AIR LEVELING

9、G/F PLATING鍍金手指鍍化學鎳金E-less Ni/AuFor O.S.P.印印 文文 字字SCREEN LEGEND 選擇性鍍鎳鍍金SELECTIVE GOLD 全面鍍鎳金GOLD PLATING(4)外外 觀觀 及及 成成 型型 製製 作作 流流 程程PCB流程非技术类15流程简介流程简介-开料开料1、流程：开料 磨边 倒圆角 烤板2、开料：就是将一张大料根据不同尺寸要求用开料机切成小料的过程。开料后的板边粗糙，有铜屑及玻璃纤维丝，需要磨边。开料后的板边角处尖锐，容易划伤手，同时使板与板之间擦花，所以开料后再用倒角机倒圆角。3、板料规格 尺寸规格：常用的尺寸规格有37“49”、41

10、“49”等。厚度规格：常用厚度规格有：0.8mm、1.0mm、1.6mm等。底铜厚度规格：H/HOZ、1/1OZ、2/2OZ、3/3OZ 等。4、锔板 目的：1.消除板料在制作时产生的内应力。提高材料的尺寸稳定性.2.去除板料在储存时吸收的水份，增加材料的可靠性。锔板温度:145+5 OC/4H 非技术类16流程简介流程简介-内层图形内层图形 1、流程底片底片干菲林干菲林曝光曝光显影显影蚀刻蚀刻褪膜褪膜贴膜贴膜CU基材基材非技术类17流程简介流程简介-内层图形内层图形2、磨板：去除铜面手指印、氧化及污物，便于菲林附着在铜面上。通常有尼龙刷磨板和火山灰磨板。3、贴膜：是将干膜贴在经过处理的铜面上

11、。贴膜机将干膜通过压辘与铜面附着，同时撕掉一面的保护膜。4、曝光：是曝光机的紫外线通过底片使菲林上部分图形感光，从而使图形转移到铜板上。曝光操作环境的条件：a.温湿度要求：202C，60 5%。(干菲林储存的要求，曝光机精度的要求，底片储存减少变形的要求等等。）b.洁净度要求：达到万级以下。非技术类18流程简介流程简介-内层图形内层图形（主要是图形转移过程中完全正确的将图形转移到板面上，而不允许出现偏差。）c.抽真空要求：图形转移的要求，使图形转移过程中不失真。5、显影：是将未曝光部分的干菲林去掉，留下感光的部分。显影的原理：未曝光部分的感光材料没有发生聚合反应，遇弱碱Na2CO3（0.8-1

12、.2%)溶解。而聚合的感光材料则留在板面上，保护下面的铜面不被蚀刻药水溶解。6、蚀刻：是将不需要的铜面蚀刻掉。7、褪膜：是通过较高浓度的NaOH（3-5%）将保护线路铜面的菲林去掉，NaOH溶液的浓度不能太高，否则容易氧化板面。非技术类19流程简介流程简介-AOIAOI1、AOI-Automatic Optical Inspection 中文：自动光学检查仪2、该机器原理是利用铜面的反射作用使板上的图形可以被AOI机扫描后记录在软件中,并通过与客户提供的数据图形资料进行比较来检查缺陷点的一种机器，如开路、短路、曝光不良等缺陷都可以通过AOI机检查到。3、检测条件：a、线宽线距小于等于5mil

13、b、线宽在5mil以上，线路区域面积在30%以上非技术类20流程简介流程简介-棕化棕化1、棕化：在铜表面通过反应产生一种均匀，有良好粘合特性及粗化的有机金属层结构（通常形成铜的络合物）。非技术类21流程简介流程简介-压合压合1、工艺简介：压板就是用半固化片将外层铜箔与内层，以及各内层与内层之间连结成为一个整体，成为多层板。2、工艺原理工艺原理：利用半固化片的特性，在一定温度下融化，成为液态填充图形空间处，形成绝缘层，然后进一步加热后逐步固化，形成稳定的绝缘材料，同时将各线路各层连接成一个整体的多层板。什么是半固化片？Prepreg是Pre-pregnant的英文缩写。是树脂与玻璃纤维载体合成的

14、一种片状粘结材料。PP的规格：1080、2113、1506、2116、7628、等7630、非技术类22流程简介流程简介-压合压合Layer 1Layer 1Layer 2Layer 2Layer 3Layer 3Layer 4Layer 4Copper FoilCopper FoilInner LayerPrepreg(膠片)Prepreg(膠片)非技术类23流程简介流程简介-压合压合 它具有三个生命周期满足压板的要求：A-StageA-Stage：液态的环氧树脂。B-StageB-Stage：部分聚合反应，成为固体胶片，是半固化片。C-Stage C-Stage：压板过程中，半固化片经过高

15、温熔化成为液体，然后发生高分子聚合反应，成为固体聚合物固体聚合物，将铜箔与基材粘结在一起。成为固体的树脂叫做C-Stage。3、压板工艺条件：A、提供半固化片从固态变为液态、然后发生聚合反应所需的温度温度 B、提供液态树脂流动填充线路空间所需要的压力压力。C、提供压板所需要的时间时间非技术类24流程简介流程简介-压合压合4、XRAY机钻靶位孔机钻靶位孔 通过机器的X光透射，通过表面铜皮投影到内层的标靶，然后用钻咀钻出该标靶对应位置处的定位孔。定位孔的作用：1、多层板中各内层板的对位。2、同时也是外层制作的定位孔，作为内外层对位一致的基准 3、判别制板的方向非技术类25流程简介流程简介-压合压合

16、5、裁边裁边：根据MI要求，将压板后的半成品板的板边切到需要的尺寸非技术类26流程简介流程简介-钻孔钻孔1、目的：在板料上钻出客户要求的孔，孔的位置及大小均需满足客户的要求。实现层与层间的导通，以及将来的元件插焊。为后工序的加工做出定位或对位孔 钻嘴墊木板鋁板非技术类27流程简介流程简介-PTH&PTH&板电板电1、目的：用化学的方法使钻孔后的板材孔内沉积上一层导电的金属,并用全板电镀的方法使金属层加厚,以此达到孔内金属化的目的,并使线路借此导通。2、流程：磨板 除胶渣孔金属化 全板电镀下工序3、除胶渣属于孔壁凹蚀处理（Etch back），印制板在钻孔时产生瞬时高温，而环氧玻璃基材（主要是F

17、R-4）为不良导体，在钻孔时热量高度积累，孔壁表面温度超过环氧树脂玻璃化温度，结果造成环氧树脂沿孔壁表面流动，产生一层薄的胶渣（Epoxy Smear），如果不除去该胶渣，将会使多层板内层信号线联接不通，或联接不可靠。非技术类28流程简介流程简介-PTH&PTH&板电板电4、孔金属化：化学沉铜（Electroless Copper Deposition），俗称沉铜，它是一种自催化的化学氧化及还原反应，在化学镀铜过程中Cu2+离子得到电子还原为金属铜，还原剂放出电子，本身被氧化。化学镀铜在印刷板制造中被用作孔金属化，来完成双面板与多面板层间导线的联通。5 5、全板电镀是作为化学铜层的加厚层，一般

18、化学镀铜层、全板电镀是作为化学铜层的加厚层，一般化学镀铜层 为为0.3-0.50.3-0.5umum，而全板电镀则是而全板电镀则是5-85-8umum在直接电镀中全在直接电镀中全板用作增加导电层的导电性。板用作增加导电层的导电性。非技术类29z 沉铜沉铜/板面电镀板面电镀Panel Plating板面电镀PTH 孔内沉铜PTH 孔内沉铜Panel Plating板面电镀PrepregP片沉铜沉铜/板面电镀剖面图板面电镀剖面图流程简介流程简介-PTH&PTH&板电板电非技术类30流程简介流程简介-外层图形外层图形 目的：即在经过清洁粗化的铜面上覆上一层感光材料，通过黑片或棕片曝光，显影后形成客户

19、所要求的线路板图样，此感光材料曝光后能抗后工序的电镀过程。非技术类31z Dry Film 干菲林干菲林Diazo黄菲林Exposure曝光曝光Developing冲板冲板干菲林剖面图干菲林剖面图Exposed film曝光干膜Dry Film 干膜Circuit 线路Non-exposed未曝光Preparing准备准备流程简介流程简介-外层图形外层图形非技术类32流程简介流程简介-图形电镀图形电镀 目的：将合格的，已完成干菲林图形转移工序将合格的，已完成干菲林图形转移工序的板料，用酸铜电镀的方法使线路铜和孔壁铜的板料，用酸铜电镀的方法使线路铜和孔壁铜加厚到可以满足客户要求的厚度，厚度一般在

20、加厚到可以满足客户要求的厚度，厚度一般在20-40um左右，并且以镀锡层来作为下工序蚀左右，并且以镀锡层来作为下工序蚀刻的保护层。刻的保护层。非技术类33Exposed Film曝光干膜PTH Copper Layer沉铜铜层Pattern线路图P/P Copper Layer图形电镀铜层Panel Plating Copper layer板面电镀铜层图形电镀后半成品分解图图形电镀后半成品分解图流程简介流程简介-图形电镀图形电镀非技术类34图形电镀锡后半成品分解图图形电镀锡后半成品分解图PTH Copper沉铜铜层Exposed Film曝光菲林pattern线路图P/P Copper 图形电

21、镀铜层P/P Copper板面电镀铜层Tin Plating镀锡流程简介流程简介-图形电镀图形电镀非技术类35(1)(1)Copper Copper PlatingPlating镀铜镀铜z 图形电镀图形电镀Exposed Film已曝光干膜P/P Copper板面电镀铜P片(2)(2)Tin Tin PlatingPlating镀锡镀锡Tin Plating镀锡Pattern Plating Copper图形电镀铜流程简介流程简介-图形电镀图形电镀非技术类36流程简介流程简介-碱性蚀刻碱性蚀刻 目的：通过去除干膜后蚀刻液与干膜下覆铜面反应蚀去铜面。电路图形因有抗蚀阻层得以保留，褪去电路图形上覆

22、锡层而最终得到电路图形的过程称为蚀刻（碱性）。非技术类37Circuit线路PTH孔内沉铜Prepreg板料zEtching 蚀刻蚀刻 流程简介流程简介-碱性蚀刻碱性蚀刻非技术类38流程简介流程简介-中检中检z 中检中检 AOI 检测条件：a、有蛇形或回形高频线 b、客户指定或公司评审决定 E-test 目视检查目视检查（蚀检）（蚀检）流程简介流程简介-中检中检非技术类39流程简介流程简介-绿油/白字1、绿油也叫防焊或阻焊，其作用在于保护PCB表面的线路。2、白字也叫字符，其作用在于标识PCB表面粘贴或插装的元件。按照客户要求在指定区域印制元件符号和说明非技术类40流程简介流程简介-绿油/白字

23、（1）板面前处理（Suface preparation）去除板面氧化物及杂质，粗化铜面 以增强绿油的附着力。（2）绿油的印制（Screen print）通过丝印方式按客户要求，绿油均 匀涂覆于板面。（3）低温锔板（Predrying）将湿绿油内的溶剂蒸发掉，板面绿油 初步硬化准备曝光。非技术类41流程简介流程简介-绿油/白字（4）曝光（Exposure）根据客户要求制作特定的曝光底片贴在板面 上，在紫外光下进行曝光，设有遮光区域的 绿油最终将被冲掉裸露出铜面，受紫外光照 射的部分将硬化，并最终着附于板面。（5）冲板显影（Developing）将曝光时设有遮光区域的绿油冲洗掉，显影 后板面将完全

24、符合客户的要求：盖绿油的部 位盖绿油，要求铜面裸露的部位铜面裸露。非技术类42流程简介流程简介-绿油/白字（6）UV 固化（UV Bumping）将板面绿油初步硬化，避免在后续的字符 印刷等操作中擦花绿油面（7）字符印刷（Component mark）按客户要求、印刷指定的零件符号。（8）高温终锔（Thermal curing）将绿油硬化、烘干。铅笔测试应在6H以上为正常非技术类433C6013C6013C601410X001A0W/F绿油C/M白字z Wet Film,Component Mark湿绿油，白字流程简介流程简介-绿油/白字非技术类44流程简介流程简介-化学镍金1 1、沉镍金、沉

25、镍金也叫无电镍金或沉镍浸金也叫无电镍金或沉镍浸金Electroless Nickel Immersion GoldElectroless Nickel Immersion Gold是指在是指在PCBPCB裸铜表面涂覆可焊性涂层方裸铜表面涂覆可焊性涂层方法的一种工艺。法的一种工艺。其目的是：在裸铜面其目的是：在裸铜面进行化学镀镍，然后化学浸金，以保进行化学镀镍，然后化学浸金，以保护铜面及良好的焊接性能。护铜面及良好的焊接性能。2 2、Ni、Au规格（规格（IPC标准）：标准）：Ni 2.54um Au0.0254um非技术类453C6013C6013C601410X001A0z 化学镍金流程简介

26、流程简介-化学镍金非技术类46目的：目的：在一块制作完成的线路板上，按客户要求的轮廓外形大小，把外形加工制作出来。z外型加工外型加工 锣板锣板 啤板啤板 V-Cut 锣斜边锣斜边 成品清洗成品清洗流程简介流程简介-外型加工非技术类471 1、目的：、目的：用测试机器和制具对PCB进行电气性能的测试。2 2、分类：、分类：专用测试机专用测试机 通用测试机通用测试机 飞针测试机飞针测试机3 3、常见缺陷：、常见缺陷：开路、短路、假点流程简介流程简介-测试非技术类481 1、目的：、目的：对PCB进行最后的最终检验。2 2、检验内容 尺寸尺寸 外观外观 信赖性测试信赖性测试3 3、尺寸的检查项目尺寸

27、的检查项目：外形尺寸、板厚、孔径、线宽等流程简介流程简介-FQC/FQA非技术类494 4、外观的检查项目：、外观的检查项目：基材白点、杂物，绿油上焊盘、擦伤，多孔、少孔等5 5、信赖性测试项目：信赖性测试项目：可焊性测试、热冲击测试、剥离强度 测试、绿油附着力测试、离子污染度测试等流程简介流程简介-FQC/FQA非技术类50新技术、新工艺新技术新工艺新技术新工艺非技术类51z 未来未来PCB发展方向发展方向nHDI-High Density Interconnection 高密度互连技术高密度互连技术nSuper Backplane-超大背板超大背板nHigh Layer Count 高多层

28、板高多层板nBuried Capacitance-埋入式电容器埋入式电容器nBuried Resistors-埋入式电阻器埋入式电阻器nDeep Tank Gold-镀厚金镀厚金nLead Free Solder-无铅焊料无铅焊料nPlasma-等离子气体等离子气体非技术类52z 公司技术发展方向公司技术发展方向n薄铜工艺薄铜工艺n4/4mil以下细线路板以下细线路板n高多层板高多层板nTeflon（PTFE)-聚四氟已烯聚四氟已烯nHalogen-Free-无卤素无卤素n特性阻抗板特性阻抗板n高高Tg板板非技术类53n高密度化高密度化n高功能化高功能化n轻薄短小轻薄短小n细线化细线化n高传输

29、速率高传输速率电子产品的发展趋势电子产品的发展趋势非技术类54非技术类55Low Loss Material（High Frequence Material)主要应用于高频数字移动通讯、高频数字信息处理器、卫星信号传输设备。例如：高功率放大器、直播卫星系统、全球定位系统等。新板料新板料非技术类56板料应用板料应用非技术类57板料应用板料应用z 名词解释名词解释nVHF-Very High Frequency-特高频nUHF-UltraHigh Frequency-超高频nSHF-Superhigh Frequency-特超高频nDEC Allpha Workstation-美国数字公司Allp

30、ha工作站nMacintosh Duo-Apple公司计算机/微机nPalm Top-掌上电脑nDigital Cellular System-数字式便携系统nIntel P6-英特尔电脑nGSM-Global System for Mobile-Communication全球行动电话通讯系统nPCS-Personal Communication System个人通讯系统 nPPO-聚苯醚nPersonal Pagers-个人寻呼机nSatellite TV-卫星电视nGPS-全球定位系统nRadar Detector-雷达探测器nSHF microwave TV-超高频微波电视nCollis

31、ion Aoidance-防冲撞系统非技术类58板料的主要参数板料的主要参数z名词解释名词解释玻璃化温度（玻璃化温度（Tg)-非晶态聚合物从玻璃脆性状态转变为粘流态或非晶态聚合物从玻璃脆性状态转变为粘流态或高弹态时的温度。高弹态时的温度。Tg 板料尺寸稳定性板料尺寸稳定性介电常数（介电常数（Dk)-规定形状电极之间填充电介质获得的电容量与相规定形状电极之间填充电介质获得的电容量与相同电极之间为真空时的电容量之比。同电极之间为真空时的电容量之比。Dk储存电能能力储存电能能力传输速度传输速度损耗因数（损耗因数（Df)-对电介质施加正弦波电压时，通过介质的电流相对电介质施加正弦波电压时，通过介质的电

32、流相量超前于电压相量的相角的余角，该损耗角的正切值称为损耗因量超前于电压相量的相角的余角，该损耗角的正切值称为损耗因数数 Df传输速度传输速度非技术类59板料特性板料特性非技术类60 板料型号板料型号DkDfTg()(DMA)CTE(ppm/)MoistureAbsorption(%)FR406(ISOLA)4.20.016170140.2ML200(Getek)3.9 0.010.015175185/0.12N4000(Nelco)3.90.009250/R4403(Rogers)3.480.004 280160.06PTFE(Taconic RF-35)3.50.001831519-240

33、.02板料性能对比板料性能对比非技术类61nHalogen Free Laminate/Prepreg无卤素板料nHalogen Free Solder Mask无卤素油墨nLead-free Soldering无铅焊料Environment Material非技术类62z Halogen-free定义定义氯（Cl).溴（Br)含量分别小于0.09wt%.Main Flameproof MaterialsnHalogen(卤素）-溴(Br),氯(Cl),锑（Sb)nPhosphorus（磷）nNitrogen（氮）Environment Material非技术类63Main Flameproo

34、f Material for Halogen-free FR-4 MaterialContentHalogen-free FR4Normal FR4Halogen（卤素）卤素）Bromine（溴）溴）0.1%About 10%Chlorine（氯）氯）0.05%0.05%Antimony（锑）（锑）UnmeasurableUnmeasurablePhosphorus（磷）磷）Nitrogen（氮）氮）z Compare with Normal FR-4非技术类64Halogen Free Solder Mask ReviewCategoryContentHalogen-Free Solder MaskNormal Solder MaskModified epoxy resin(monomer)更新的环氧树脂Epoxy resin树脂Fillers(Barium Sulfate/Silica)填充剂Pigment色素Catalyst(Photo-initiator/Amine compound)催化剂Additive(Defoamer/Leveling agent）添加剂Organic Solvent有机溶剂z Compare With Normal Solder Mask非技术类65