PCB流程简介(outer)32858.pptx
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1、Elec&EltekElec&EltekPCB DivisionPCB Division 外层制作部分外层制作部分 一般线路板制作流程知识一般线路板制作流程知识一般线路板制作流程知识一般线路板制作流程知识1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,以及相关的可靠性测试,成品测试,检保护等工序,以及相关的可靠性测试,成品测试,检验后完成整个外层制作流程。验后完成整个外层制作流程。第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理
2、阐述2钻孔(Drilling)除胶渣/孔内沉铜(PTH)全板电镀(Panel plating)线路蚀刻(Circuitry etching)图像转移(Image transfer)防焊油丝印(Solder mask)表面处理(surface treatment)外形轮廓加工(profiling)图形电镀(Pattern plating)最后品质控制(F.Q.C)第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述n 外层制作流程:外层制作流程:3第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(DrillingDrilling)1.在板料上钻出客户要求
3、的孔,孔的位置及大小 均需满足客户的要求。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:4第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述钻孔流程(钻孔流程(钻孔流程(钻孔流程(DrillingDrilling)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5钻带发放钻带发放: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。翻磨钻咀翻磨钻咀:通过分度导磨或超声波洗涤的磨削作用,将已钝的钻咀重新研磨至符合要求的规格,再应用于生产。
4、第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述钻孔基本流程(钻孔基本流程(钻孔基本流程(钻孔基本流程(DrillingDrilling)6第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(DrillingDrilling)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:7钻孔 够Hits数翻 磨清洗后标记第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述钻孔工序(钻孔工序(钻孔工
5、序(钻孔工序(DrillingDrilling)n 钻咀的使用:钻咀的使用:8第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(DrillingDrilling)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:9第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(钻孔工序(DrillingDrilling)镭射钻孔:UV钻
6、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:10第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述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。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。全板电镀孔沉铜孔沉铜: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。除胶渣除胶渣:在自动系统及药液作用下,将钻孔过程产生的孔壁胶质体清除,使之粗化及洁净。11机械磨板机械磨板:在机械磨刷的状态下,去除板材表面的氧化层及钻孔毛刺。
7、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。烘干高压水洗高压水洗: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。超声波清洗超声波清洗: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。第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述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 磨板流程:磨板流程:12第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述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
8、序全板电镀工序n 除胶渣流程:除胶渣流程:膨胀水洗水洗除胶渣水洗中和13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:外层第五部分:外层制作原理阐述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14第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原
9、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:整孔水洗水洗微蚀还原水洗水洗沉铜水洗预浸水洗活化15垂直化学沉铜工艺 (如,I期PTH)水平直接电镀工艺第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述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:16 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
10、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:外层第五部分:外层制作原理阐述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17 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在直接电镀中全板用作增加导电层的导电性。第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述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:18第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述孔内沉铜孔
11、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。19板面处理贴干膜曝光菲林制作显影图形电镀退膜蚀刻褪锡第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移(影像转移(Image transferImage transfer)n 整体流程:整体流程:20第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述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-TreatmentSurf
12、ace 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。干膜有效地附着在铜面上。超声波水洗超声波水洗:提升孔内清洁能力及效果。热风吹干热风吹干:将板面吹干。酸洗酸洗:除油脂及减少铜面的氧化。(+水洗)水洗+火山灰水洗+火山灰:粗化板面及孔内清洁。(+水洗)21第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移(影像转移(Image transferImage transfer)辘膜(贴干膜)辘膜:以热贴的方式将干膜贴附在板铜面上。曝光曝光:利用紫外光
13、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,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。菲林制作菲林制作: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。菲林检查菲林检查:检查菲林上的杂质或漏洞,避免影像转移出误。22第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述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Cu基材基材贴膜底片底片曝光显影干膜干膜蚀刻褪锡图电褪膜23第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移(
14、影像转移(Image transferImage transfer)褪锡褪锡:是通过较高浓度的褪锡水将保护线路铜面的锡层去掉。蚀刻蚀刻:是将未曝光的露铜部份面蚀刻掉。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。显影显影: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。24第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移(影像转移(Image transferImage transfer)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
15、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.25第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移(影像转移(Image transferImage transfer)n 图形电镀的流程:图形电镀的流程:微蚀酸性除油预浸电镀铜预浸电镀锡烘干26n 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
16、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:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移(影像转移(Image transferImage transfer)27n 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。第五部分:外层第五部分:外层制作原理阐述制作原理阐述影像转移(影像转移(影像转移(影像转移(Image transferImage transfer)n 外层蚀刻的原理:外层蚀刻的原理:Cu2+4 NH3+2Cl-Cu(NH3)4Cl2 Cu(NH3)4Cl2+Cu 2 Cu(NH3
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