PCB生产工艺流程-经典.ppt

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1、第2页 主要内容主要内容第3页1、PCB的角色晶圓第0層次第1層次(Module)第2層次(Card)第3層次(Board)第4層次(Gate)第4页 1.1.早於早於19031903年年Mr. Albert HansonMr. Albert Hanson（阿尔伯特（阿尔伯特. .汉森）汉森）首首创创利用利用“线线路路”(Circuit)(Circuit)观观念念应应用用于电话交换系统上于电话交换系统上。它是用金。它是用金属属箔切割成箔切割成线线路路导体导体，将将之之粘于粘于石石蜡纸蜡纸上，上面同上，上面同样粘样粘上一上一层层石石蜡纸蜡纸，成了，成了现现今今PCBPCB的的构造雏形构造雏形。如

2、下图：如下图： 2. 2. 到到19361936年，年，Dr Paul EisnerDr Paul Eisner（保罗（保罗. .艾斯纳）艾斯纳）真正真正发发明了明了PCBPCB的的制制作作技术技术，也，也发发表多表多项专项专利利。而而今天的加工工艺今天的加工工艺“图形转移技术（photoimagephotoimage transfer) transfer) ，就是，就是沿袭沿袭其其发发明明而来而来的。的。 图2、PCB的演变第5页 PCBPCB在材料、层数、制程上的多样化以适合不同的电子产品及其特殊需求。在材料、层数、制程上的多样化以适合不同的电子产品及其特殊需求。因此其种类划分比较多，以下

3、就归纳一些通用的区别办法因此其种类划分比较多，以下就归纳一些通用的区别办法, ,来简单介绍来简单介绍PCBPCB的的 分类以及它的制造工艺。分类以及它的制造工艺。 A. 以材料分 a. a. 有机材料有机材料 酚醛树脂、玻璃纤维酚醛树脂、玻璃纤维/ /环氧树脂、环氧树脂、PolyimidePolyimide、BTBT等皆属之。等皆属之。 b. b. 无机材料无机材料 铝基板、铜基板、陶瓷基板等皆属之，主要取其散熱功能。铝基板、铜基板、陶瓷基板等皆属之，主要取其散熱功能。 B. 以成品软硬区分 a. a. 硬板硬板 Rigid PCB Rigid PCB b. b. 软板软板 Flexible

4、PCB Flexible PCB 见图见图1.3 1.3 c. c. 软硬结合板软硬结合板 Rigid-Flex PCB Rigid-Flex PCB 见图见图1.41.4 C. 以结构分 a. a. 单面板单面板 见图见图1.5 1.5 b. b. 双面板双面板 见图见图1.6 1.6 c. c. 多层板多层板 见图见图1.71.7 3、PCB的分类的分类第6页圖1.3圖1.4圖1.5圖1.6圖1.7圖1.8第7页4、PCB流程介绍 我们以多层板的工艺流程作为我们以多层板的工艺流程作为PCBPCB工艺介绍的引线，选择其中的工艺介绍的引线，选择其中的图形电图形电镀工艺镀工艺进行流程说明，具体分

5、为八部分进行介绍，分类及流程如下进行流程说明，具体分为八部分进行介绍，分类及流程如下：A、内层线路、内层线路C、孔金属化、孔金属化D、外层干膜、外层干膜E、外层线路、外层线路F、丝印、丝印H、后工序、后工序B、层压钻孔、层压钻孔G、表面工艺、表面工艺第8页A、内层线路流程介绍、内层线路流程介绍前处理前处理压膜压膜曝光曝光DESDES开料开料冲孔冲孔第9页内层线路内层线路-开料介绍开料介绍第10页铜箔铜箔绝缘层绝缘层前处理后前处理后铜面状况铜面状况示意图示意图内层线路内层线路-前处理介绍前处理介绍第11页干膜干膜压膜前压膜前压膜后压膜后内层线路内层线路压膜介绍压膜介绍压膜压膜第12页UV光光曝光

6、前曝光前曝光后曝光后内层线路内层线路曝光介绍曝光介绍第13页显影后显影后显影前显影前内层线路内层线路显影介绍显影介绍第14页蚀刻后蚀刻后蚀刻前蚀刻前内层线路内层线路蚀刻介绍蚀刻介绍第15页去膜后去膜后去膜前去膜前内层线路内层线路退膜介绍退膜介绍第16页内层线路内层线路冲孔介绍冲孔介绍第17页内层检查工艺内层检查工艺LONG WIDTHVIOLATIONNICKSPROTRUSIONDISHDOWNFINE OPENSURFACE SHORTWIDE SHORTFINE SHORTSHAVED PADSPACING WIDTHVIOLATIONPINHOLENICKOVERETCHED PADC

7、OPPER SPLASHMISSING PADMissing JunctionMissing Open第18页B、层压钻孔流程介绍、层压钻孔流程介绍棕棕化化铆铆合合叠叠板板压压合合后处理后处理钻钻孔孔第19页层压工艺层压工艺棕化介绍棕化介绍第20页2L3L 4L 5L铆钉层压工艺层压工艺铆合介绍铆合介绍第21页Layer 1Layer 2Layer 3Layer 4Layer 5Layer 6层压工艺层压工艺叠板介绍叠板介绍2L3L 4L 5L第22页钢板压力牛皮纸承载盘热板可叠很多层可叠很多层层压工艺层压工艺压合介绍压合介绍第23页层压工艺层压工艺后处理介绍后处理介绍第24页钻孔工艺钻孔工艺

8、钻孔介绍钻孔介绍铝盖板垫板钻头墊木板鋁板第25页 流程介流程介绍绍去毛去毛刺刺(Deburr)(Deburr)去去胶胶渣渣(Desmear)化化学铜学铜(PTH)(PTH)一次一次铜铜Panel platingPanel plating 目的目的: : 使孔璧上的非导体部分之树脂及玻璃纤维进行金属化 方便进行后面的电镀制程,提供足够导电及保护的金属孔璧。C、孔金属化工艺流程介绍、孔金属化工艺流程介绍第26页 去毛去毛刺刺(Deburr):(Deburr): 毛毛刺刺形成原因形成原因: :钻钻孔孔后孔边缘后孔边缘未切未切断断的的铜丝铜丝及未切及未切断断的玻璃布的玻璃布 去毛刺的去毛刺的目的目的:

9、 :去除孔去除孔边缘边缘的的毛刺毛刺, ,防止防止镀镀孔不良孔不良 重要的原物料：磨刷重要的原物料：磨刷沉铜工艺沉铜工艺去毛刺除胶渣介绍去毛刺除胶渣介绍 去去胶胶渣渣(Desmear):(Desmear): 胶渣胶渣形成原因形成原因: : 钻钻孔孔时时造成的高造成的高温的过玻璃化转变温度温的过玻璃化转变温度 (Tg (Tg值值),),而形成融熔而形成融熔态态, ,产生胶渣产生胶渣 去胶渣的去胶渣的目的目的: :裸露出各裸露出各层层需互需互连连的的铜环铜环，另膨松，另膨松剂剂可可 改善孔壁改善孔壁结构结构，增，增强电镀铜强电镀铜附著力。附著力。 重要的原物料：重要的原物料：KMnOKMnO4 4

10、( (除胶剂除胶剂) )第27页 化化学学銅銅(PTH)(PTH) 化化学铜学铜之目的之目的: : 通過通過化化学沉积学沉积的方式的方式时时表面沉表面沉积积上厚度上厚度为为20-4020-40微英寸微英寸的化的化学铜学铜。 孔壁变化过程：如下图孔壁变化过程：如下图化学铜原理：如右图化学铜原理：如右图PTH沉铜工艺沉铜工艺化学铜介绍化学铜介绍第28页 一次一次铜铜 一次一次铜铜之目的之目的: : 镀镀上上200-500200-500微英寸微英寸的厚度的的厚度的铜铜以保以保护仅护仅有有20-40 micro 20-40 micro inchinch厚度的化厚度的化学铜学铜不被不被后后制制程破程破坏

11、坏造成孔破。造成孔破。 重要生产物料重要生产物料: : 铜球铜球 一次銅电镀工艺电镀工艺电镀铜介绍电镀铜介绍第29页 流程介绍流程介绍:前处前处理理压膜压膜曝光曝光显影显影 目的目的: : 经过钻经过钻孔及通孔孔及通孔电镀后电镀后, ,内外层已经连通内外层已经连通, ,本制程本制程制作制作外外层干膜层干膜, ,为外层线路的制作提供图形。为外层线路的制作提供图形。D、外层干膜流程介绍、外层干膜流程介绍第30页 前处前处理理: : 目的目的: :去除铜面上的污染物，去除铜面上的污染物，增加增加铜铜面粗糙度面粗糙度, ,以利以利于压于压膜制程膜制程重要原物料：磨刷重要原物料：磨刷外层干膜外层干膜前处

12、理介绍前处理介绍 压压膜膜(Lamination):(Lamination): 目的目的: : 通通过热压过热压法使法使干干膜膜紧紧密附著在密附著在铜铜面上面上. .重要原物料：干膜重要原物料：干膜(Dry film)(Dry film)Photo Resist第31页 曝光曝光(Exposure):(Exposure):目的目的: : 通通过图形转移技术过图形转移技术在在干干膜上曝出所需的膜上曝出所需的线线路路。 重要的原物料：底片重要的原物料：底片乾膜底片UV光外层干膜外层干膜曝光介绍曝光介绍V V光光第32页 显影显影(Developing):(Developing):目的目的: : 把

13、尚未发生聚合反应的把尚未发生聚合反应的区域用显像液将之冲洗掉区域用显像液将之冲洗掉, ,已感已感光部分则因已发生聚合反应而洗光部分则因已发生聚合反应而洗不掉而留在铜面上成不掉而留在铜面上成为蚀为蚀刻或刻或电电镀镀之阻剂膜之阻剂膜. .主要生产物料：弱碱主要生产物料：弱碱(K(K2 2COCO3 3) )一次銅乾膜外层干膜外层干膜显影介绍显影介绍第33页 流程流程介绍介绍: :二次二次镀铜镀铜退膜退膜线路蚀刻线路蚀刻退锡退锡 目的目的: : 将铜将铜厚度镀至客户所需求的厚度厚度镀至客户所需求的厚度。 完成客户所需求的完成客户所需求的线线路外形路外形。镀锡镀锡E、外层线路流程介绍、外层线路流程介绍

14、第34页 二次二次镀铜镀铜: : 目的目的: :将显影将显影后的裸露后的裸露铜面的厚度加铜面的厚度加后后, ,以达到客以达到客户所要求的铜厚户所要求的铜厚 重要原物料：铜球重要原物料：铜球乾膜二次銅外层线路外层线路电镀铜介绍电镀铜介绍 镀锡镀锡: : 目的目的: :在镀完二次铜的在镀完二次铜的表面镀上一层锡保护，做为表面镀上一层锡保护，做为蚀刻时的保护剂。蚀刻时的保护剂。 重要原物料：锡球重要原物料：锡球乾膜二次銅保護錫層第35页退膜退膜: :目的目的: :将抗将抗电镀电镀用途之干膜以药用途之干膜以药水剥除水剥除重点生产物料：退膜液重点生产物料：退膜液(NaOH(NaOH) )线路线路蚀刻蚀刻

15、: :目的目的: :将非将非导体导体部分的部分的铜蚀铜蚀掉掉重要生产物料：蚀刻液、氨水重要生产物料：蚀刻液、氨水二次銅保護錫層二次銅保護錫層底板外层线路外层线路碱性蚀刻介绍碱性蚀刻介绍第36页退锡退锡: :目的目的: :将导体将导体部分的起保护部分的起保护作用之锡剥除作用之锡剥除重要生产物料重要生产物料:HNO3:HNO3退锡液退锡液二次銅底板外层线路外层线路退锡介绍退锡介绍第37页 流程流程介绍介绍: :阻焊阻焊字符字符固化固化 目的目的: :外层线路的保护层，以保证外层线路的保护层，以保证PCBPCB的绝缘、护板、防焊的目的的绝缘、护板、防焊的目的制作字符标识。制作字符标识。火山灰磨板火山

16、灰磨板F、丝印工艺流程介绍、丝印工艺流程介绍显影显影第38页丝印工艺丝印工艺阻焊介绍阻焊介绍第39页阻焊工艺流程图阻焊工艺流程图预烘烤印刷第一面前处理曝光显影固化S/M预烘烤印刷第二面第40页阻焊工艺阻焊工艺前处理介绍前处理介绍 印印 刷刷 目的：利用丝网将油墨印写在板子上，如右图：目的：利用丝网将油墨印写在板子上，如右图： 主要原物料：油墨主要原物料：油墨 常用的印刷方式：常用的印刷方式： A A 印刷型（印刷型（Screen Printing)Screen Printing) B B 淋幕型淋幕型 (Curtain Coating)(Curtain Coating) C C 喷涂型喷涂型

17、(Spray Coating)(Spray Coating) D D 滚涂型滚涂型 (Roller Coating)(Roller Coating)第41页阻焊工艺阻焊工艺预烘介绍预烘介绍 制程要点制程要点 温度与时间的设定，须参照供应商提供的条件双面印温度与时间的设定，须参照供应商提供的条件双面印与单面印的预烤条件是不一样的。与单面印的预烤条件是不一样的。 烤箱的选择须注意通风及过滤系统以防异物沾粘。烤箱的选择须注意通风及过滤系统以防异物沾粘。 温度及时间的设定，必须有警报器，时间一到必须马温度及时间的设定，必须有警报器，时间一到必须马上拿出，否则上拿出，否则over curingover

18、curing会造成显影不尽。会造成显影不尽。第42页阻焊工艺阻焊工艺曝光显影介绍曝光显影介绍显影显影 目的：将未聚合之感光目的：将未聚合之感光油墨利用浓度为油墨利用浓度为1 1的碳的碳酸钾溶液去除掉。酸钾溶液去除掉。 主要生产物料：碳酸钾主要生产物料：碳酸钾S/M A/W第43页字符工艺字符工艺印刷介绍印刷介绍烘烤印一面文字印另一面文字S/M文字 文字R105WWEI94V-0第44页字符工艺字符工艺固化介绍固化介绍第45页G、表面工艺的选择介绍、表面工艺的选择介绍第46页 流程流程介绍介绍: :外形外形终检终检/ /实验室实验室 目的目的: : 根据客户外形完成加工。根据客户外形完成加工。

19、根据电性能的要求进行裸板测试。根据电性能的要求进行裸板测试。 出货前做最后的品质审核。出货前做最后的品质审核。电测电测H、后工序工艺流程介绍、后工序工艺流程介绍第47页后工序外形工艺流程介绍后工序外形工艺流程介绍PNL固定固定pin折斷Misalignment偏移30o-90oWebWeb 厚度厚度V-cutV-cut深度深度尺寸孔尺寸孔準備位置準備位置第48页后工序电测工艺流程介绍后工序电测工艺流程介绍飞飞针针机机通用机通用机样品样品加急样品加急样品小批量小批量大批量大批量成成本本专用机专用机自動化自動化第49页终检终检/实验室介绍实验室介绍第50页第51页PCB流程示意图流程示意图LAYER 2LAYER 3LAYER 4LAYER 5LAYER 1LAYER 61 1、内层、内层2 2、压膜、压膜3 3、曝光、曝光4 4、显影、显影6 6、退膜、退膜5 5、蚀刻、蚀刻7 7、叠板、叠板8 8、压合、压合9 9、钻孔、钻孔1010、孔化、孔化1111、压膜、压膜1212、曝光、曝光1313、显影、显影1414、镀铜锡、镀铜锡1515、退膜、退膜1616、蚀刻、蚀刻1717、退锡、退锡1818、丝印、丝印1919、表面工艺、表面工艺第52页第53页