一般线路板制作流程知识优秀PPT.ppt
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1、一般一般一般一般线线线线路板制作流程知路板制作流程知路板制作流程知路板制作流程知识识识识1第1页,本讲稿共58页外层制作流程外层制作流程利用已完成的内层工序板料基材,进行钻孔并贯通内层线利用已完成的内层工序板料基材,进行钻孔并贯通内层线路,电镀铜层互连及加厚,图形蚀刻,铜面保护等工序,路,电镀铜层互连及加厚,图形蚀刻,铜面保护等工序,以及相关的可靠性测试,成品测试,检验后完成整个外层以及相关的可靠性测试,成品测试,检验后完成整个外层制作流程。制作流程。第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述第2页,本讲稿共58页钻孔(Drilling)除胶渣/孔内沉铜(PTH)全板电镀(Panel
2、 plating)图像转移(Image transter)图形电镀(Pattern plating)线路蚀刻(Circuitry etching)防焊油丝印(Solder mask)表面处理-金/银/锡(surface treatment)外形轮廓加工(profiling)最后品质控制(F.Q.C)第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述n 外层制作流程:外层制作流程:第3页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(Drilling)Drilling)1.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。
3、2.实现层与层间的导通,以及将来的元件插焊。3.为后工序的加工做出定位或对位孔。n 钻孔目的:钻孔目的:第4页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述钻孔流程(钻孔流程(钻孔流程(钻孔流程(Drilling)Drilling)QE检查标签钻孔生产钻咀翻磨合格PE制作绿胶片检孔钻带发放PE制作胶片及标准板客户资料第5页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述钻孔钻带发放翻磨钻咀钻带发放:按照客户的要求,编写钻孔的程序,为钻孔的操作提供依据。钻孔:通过钻带的资料,选取要求的钻咀,按叠数的规定进行。翻磨钻咀:通过分度导磨或超声波洗涤的磨削作用,
4、将已钝的钻咀重新研磨至符合要求的规格,再应用于生产。钻孔基本流程(钻孔基本流程(钻孔基本流程(钻孔基本流程(Drilling)Drilling)第6页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(Drilling)Drilling)铝片基本物料:管位钉底板皱纹胶纸 钻咀钻咀胶套n 钻孔使用的物料:钻孔使用的物料:每叠板的块数主要取决于板的层数,板的厚度、钻机类型、最小钻咀的直径以及板的内层特性(如HWTC)等。n 叠板块数叠板块数PL/STR:第7页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述钻孔工序(钻孔工
5、序(钻孔工序(钻孔工序(Drilling)Drilling)钻孔 够Hits数翻 磨清洗后标记n 钻咀的使用:钻咀的使用:第8页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(Drilling)Drilling)钻机由CNC电脑系统控制机台移动,按所输入电脑的资料制作出客户所需孔的位置。控制方面分别有X、Y轴坐标及Z轴坐标,电脑控制机台适当的钻孔参数,F、N、Hits、D等,机器会自动按照资料,把所需的孔位置钻出来。n 机械钻机的工作原理:机械钻机的工作原理:第9页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述钻
6、孔工序(钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(Drilling)Drilling)镭射钻孔:UV钻孔,CO2钻孔(主要针对盲孔工艺的制作流程)n 成孔的其他常用方法:成孔的其他常用方法:第10页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜/全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序磨板除胶渣孔沉铜磨板:在机械磨刷的状态下,去除板材表面的氧化层及钻孔毛刺。孔沉铜:通过钯媒体的作用下,在孔壁上将铜离子还原为铜,起到导通各铜层的作用。全板电镀:全板电镀是作为化学铜层的加厚层,增加导电层的导电性。全板电镀除胶渣:在自动系统及药液作用下,将钻孔过程产
7、生的孔壁胶质体清除,使之粗化及洁净。第11页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜/全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序机械磨板超声波清洗高压水洗机械磨板:在机械磨刷的状态下,去除板材表面的氧化层及钻孔毛刺。高压水洗:利用高压水往复运动冲洗板面及孔,使粘附较牢固的颗粒粉尘在水 压的作用下被有效地清洗,水洗压力在60100bar之间。烘干:将磨刷后的层压板用冷风与热风吹干后,在下流程开始前存放时,不会被氧化,同时可为检孔流程作准备。烘干超声波清洗:使用超声波孔内得到充分清洗,孔内铜粉及粘附性颗粒得以清除。n 磨板流程:磨板
8、流程:第12页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜/全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序n 除胶渣流程:除胶渣流程:水洗除胶渣水洗膨胀水洗中和第13页,本讲稿共58页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FR-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。n 除胶渣作用:除胶渣作用:第五部分:外层
9、制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜/全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序第14页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜/全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序n 孔沉铜流程:孔沉铜流程:水洗微蚀水洗活化整孔水洗预浸还原水洗水洗水洗沉铜第15页,本讲稿共58页垂直化学沉铜工艺 (如,I期PTH)水平直接电镀工艺第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜/全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序n PTH的两种工艺:的两种工艺:第
10、16页,本讲稿共58页化学沉铜(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。n 孔沉铜作用:孔沉铜作用:第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜/全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序第17页,本讲稿共58页 全板电镀是作为化学铜层的加厚层,一般化学镀铜层 为0.02-0.1mil而全板电镀则是0.3-0.6mil在直接电镀中全
11、板用作增加导电层的导电性。第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜/全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序n 全板电镀全板电镀:第18页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜孔内沉铜/全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序全板电镀工序n 全板电镀流程全板电镀流程:水洗镀铜酸洗后处理其中后处理为微蚀或火山灰磨板,其主要作用是对板的表面进行清洁及粗化处理,以适合下工序对板面的要求。第19页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移(影像转移
12、(Image transter)Image transter)显影曝光菲林制作退膜蚀刻板面处理贴干膜图形电镀褪锡n 整体流程:整体流程:第20页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述前处理工序(前处理工序(前处理工序(前处理工序(Surface Pre-Treatment)Surface Pre-Treatment)定义:将镀后铜面机械粗化及超声波孔内清洁,便于之后工序的干定义:将镀后铜面机械粗化及超声波孔内清洁,便于之后工序的干膜有效地附着在铜面上。膜有效地附着在铜面上。超声波水洗水洗+火山灰酸洗热风吹干超声波水洗:提升孔内清洁能力及效果。水洗+火山灰:粗化板面
13、及孔内清洁。酸洗:除油脂及减少铜面的氧化。热风吹干:将板面吹干。(+水洗)(+水洗)第21页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移(影像转移(Image transter)Image transter)辘膜(贴干膜)菲林制作菲林检查曝光辘膜:以热贴的方式将干膜贴附在板铜面上。菲林制作:根据客户的要求,将线路图形plot在菲林(底片)上,并进行检查后投入生产。菲林检查:检查菲林上的杂质或漏洞,避免影像转移出误。曝光:利用紫外光的能量,使干膜中的光敏物质进行光化学反应,以达到选择性局部桥架硬化的效果,而完成影像转移的目的。定义:利用感光材料
14、,将设计的线路图形通过曝光/显影/蚀刻的工艺步骤,达至所需铜面线路图形。第22页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述影影影影像像像像转转转转移移移移过过过过程程程程图图图图例例例例底片底片Cu基材基材贴膜曝光显影蚀刻褪锡干膜干膜图电褪膜第23页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移(影像转移(Image transter)Image transter)显影蚀刻褪锡显影:通过药水碳酸钠的作用下,将未曝光部分的干膜溶解并冲洗后,留下感光的部分。蚀刻:是将未曝光的露铜部份面蚀刻掉。褪锡:是通过较高浓度的褪锡水将
15、保护线路铜面的锡层去掉。图形电镀图形电镀: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,并且以镀锡层来作为下工序蚀刻的保护层。第24页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移(影像转移(Image transter)Image transter)n 图形电镀的作用:图形电镀的作用: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加厚到可以满足客户要求的厚度,并且以镀锡层来作为下工序蚀刻的保护层.第25页,本讲稿共58页第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移
16、(影像转移(Image transter)Image transter)n 图形电镀的流程:图形电镀的流程:预浸微蚀预浸电镀锡酸性除油电镀铜烘干第26页,本讲稿共58页n 褪膜的原理:褪膜的原理:是通过较高浓度的NaOH(1-4%)将保护线路铜面的菲林溶解并清洗掉。Mn+:Li+,Na+,k+,Ca+Ki:扩散速度常数(KaKb干膜碎片小)(KaKb干膜碎片大)扩散速度:K+Na+KbOH-Mn+CuOCu2OCuO氢键(褪膜实质上就是褪膜实质上就是OH,OH,将氢键切断将氢键切断)KaKaOHOH-M M n+n+第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转
17、移(影像转移(Image transter)Image transter)第27页,本讲稿共58页n 外层蚀刻的作用:外层蚀刻的作用:是将露铜的铜面蚀刻掉,被锡覆盖的铜面被保留。n 外层蚀刻的原理:外层蚀刻的原理:第五部分:外层制作原理阐述第五部分:外层制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移(影像转移(Image transter)Image transter)Cu2+4 NH3+2Cl-Cu(NH3)4Cl2 Cu(NH3)4Cl2+Cu 2 Cu(NH3)2Cl 2 Cu(NH3)2Cl+2 NH4Cl+1/2O2 Cu(NH3)4Cl2+H2O蚀刻反应实质就是铜离子的氧化还原反应:Cu
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