[精选]某电子公司PCB生产工艺流程.pptx
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1、PCB生产工艺流程 8层化金板层化金板 带阻抗、带阻抗、BGA讲师:讲师:主要内容主要内容1、PCB的角色的角色2、PCB的演变的演变3、PCB的分类的分类4、PCB生产流程介绍生产流程介绍1、PCB的角色 PCBPCB的角色:的角色:PCBPCBPCBPCB是为是为是为是为完成第一层次的元件和其它电完成第一层次的元件和其它电完成第一层次的元件和其它电完成第一层次的元件和其它电子电路零件接合提供的一个子电路零件接合提供的一个子电路零件接合提供的一个子电路零件接合提供的一个组装组装组装组装基地基地基地基地,组装成一个具特定功能的模块或产品。组装成一个具特定功能的模块或产品。组装成一个具特定功能的
2、模块或产品。组装成一个具特定功能的模块或产品。所以所以所以所以PCBPCBPCBPCB在整个电子产品中,扮演了连在整个电子产品中,扮演了连在整个电子产品中,扮演了连在整个电子产品中,扮演了连接所有功能的角色,也因此电子产品的功接所有功能的角色,也因此电子产品的功接所有功能的角色,也因此电子产品的功接所有功能的角色,也因此电子产品的功能出现故障时,最先被疑心往往就是能出现故障时,最先被疑心往往就是能出现故障时,最先被疑心往往就是能出现故障时,最先被疑心往往就是PCBPCBPCBPCB,又因为又因为又因为又因为PCBPCBPCBPCB的加工工艺相对复杂,所以的加工工艺相对复杂,所以的加工工艺相对复
3、杂,所以的加工工艺相对复杂,所以PCBPCBPCBPCB的生产控制尤为严格和重要的生产控制尤为严格和重要的生产控制尤为严格和重要的生产控制尤为严格和重要。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)PCBPCB的解释的解释:Printed circuit boardPrinted circuit board;简写:简写:简写:简写:PCBPCB 中文为:印制板中文为:印制板中文为:印制板中文为:印制板1 1在绝缘基材上,按预定设计,制成印制线路、印制元件或由两者结合而成的在绝缘基材上,按预定设计,制成印制线路、印制元件或由两者结合而成的导电
4、图形,称为印制电路。导电图形,称为印制电路。2 2在绝缘基材上,提供元、器件之间电气连接的导电图形,称为印制线路。在绝缘基材上,提供元、器件之间电气连接的导电图形,称为印制线路。3 3印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板或者印制线路板,亦称印制印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板或者印制线路板,亦称印制板。板。1.1.早於早於19031903年年Mr.Albert HansonMr.Albert Hanson阿尔伯特阿尔伯特.汉森汉森首创利用首创利用“线路线路CircuitCircuit观观念应用于念应用于 交换系统上。它是用金属箔切割成线路导体,将交换系统上。它是用金属箔切割成线
5、路导体,将之粘于石蜡纸上,上面同样粘上一层石蜡纸,成了现今之粘于石蜡纸上,上面同样粘上一层石蜡纸,成了现今PCBPCB的构造雏形。如的构造雏形。如以下图:以下图:2.2.到到19361936年,年,Dr Paul EisnerDr Paul Eisner保罗保罗.艾斯纳艾斯纳真正创造了真正创造了PCBPCB的制作技的制作技术,也发表多项专利术,也发表多项专利。而今天的加工工艺而今天的加工工艺“图形转移技术photoimagephotoimage transfer transfer ,就是沿袭其创造而来的。,就是沿袭其创造而来的。图2、PCB的演变 PCBPCB在材料、层数、制程上的多样化以适合
6、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,以下就归纳一些通用的区别方法因此其种类划分比较多,以下就归纳一些通用的区别方法,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、聚酰亚胺聚酰亚胺、BT BT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
7、PCB Rigid PCB b.b.软板软板 Flexible 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的分类的分类圖1.3圖1.4圖1.5圖1.6圖1.7圖1.84、PCB生产流程介绍 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
8、图形电镀工艺镀工艺进行流程说明,具体分为十三局部进行介绍,分类及流程如下进行流程说明,具体分为十三局部进行介绍,分类及流程如下:2、内、内层线路层线路4、钻孔、钻孔6、外层、外层线路线路3、层压、层压10、文字、文字11、外表处理、外表处理12、成型、成型13、ET、FQC7、图形电镀、图形电镀9、阻焊、阻焊8、外层蚀刻外层蚀刻1、开料、开料5、PTH、一铜一铜制前工程处理制前工程处理制前工程处理制前工程处理注:外表处理分为:喷锡、化金、电金、注:外表处理分为:喷锡、化金、电金、OSP、化银、化锡、化银、化锡流流 程程 圖圖 PCB Mfg.FLOW CHART多层板內层流程多层板內层流程 I
9、NNER LAYER PRODUCT多次埋孔Multiple Buried Via顾 客 (CUSTOMER)工 程 製 前(FRONT-END DEP.)裁 板(LAMINATE SHEAR)内层干膜(INNERLAYER IMAGE)預 叠 板 及 叠 板(LAY-UP)通 孔 镀 铜(P.T.H.)液 态 防 焊(LIQUID S/M)外 观 检 查(VISUAL INSPECTION)成 型(FINAL SHAPING)业 务(SALES DEPARTMENT)生 产 管 理(P&M CONTROL)蚀 刻(I/L ETCHING)钻 孔 (PTH DRILLING)压 合(LAMIN
10、ATION)外 层干 膜(OUTERLAYERIMAGE)二次铜及锡电镀(PATTERN PLATING)蚀 刻(O/L ETCHING)檢 查(INSPECTION)噴 锡(HOT AIR LEVELING)电 測(ELECTRICAL TEST)出 貨 前 检 查(O.Q.C.)包 裝 出 貨(PACKING&SHIPPING)曝 光 (EXPOSURE)压 膜(LAMINATION)前处理(PRELIMINARY TREATMENT)显 影(DEVELOPIG)蚀 刻(ETCHING)去 膜 (STRIPPING)棕化处理(BLACK OXIDE)烘 烤(BAKING)預 叠 板 及 叠
11、 板(LAY-UP)压 合(LAMINATION)后处 理(POSTTREATMENT)曝 光(EXPOSURE)压 膜(LAMINATION)二 次 铜电镀(PATTERNPLATING)镀锡(T/L PLATING)去 膜(STRIPPING)蚀刻(ETCHING)剥锡(T/L STRIPPING)油墨 印 刷(S/M COATING)預 烘 干(PRE-CURE)曝 光(EXPOSURE)显 影(DEVELOPING)后 烘 干(POST CURE)全 板 电 镀(PANEL PLATING)铜 面 防 氧 化 处 理 O.S.P(Entek Cu 106A)外外 層層 製製 作作(OU
12、TER-LAYER)TENTINGPROCESS镀 金 手指(G/F PLATING)化 学镍 金(E-less Ni/Au)For O.S.P.选择 性 镀镍 镀 金(SELECTIVE GOLD)印 文 字(SCREEN LEGEND)网版制作(STENCIL)图纸(DRAWING)工 作 底 片(WORKING A/W)制作规范(RUN CARD)程 式 帶(PROGRAM)钻孔、成型机(D.N.C.)样板(sample plate)Gerber 蓝图(DRAWING)资料传送(MODEM,FTP)A O I 检 查(AOI INSPECTION)除 胶 渣(DESMER)通 孔 电 镀
13、(E-LESS CU)DOUBLE SIDE前处理(PRELIMINARY TREATMENT)前处理(PRELIMINARY TREATMENT)前处理(PRELIMINARY TREATMENT)全面镀镍金(S/G PLATING)雷 射 钻 孔 (LASER ABLATION)Blinded Via埋 孔 钻 孔(I.V.H.DRILLING)埋 孔 电镀(I.V.H.PLATING)A、开料流程介绍、开料流程介绍 开料开料开料开料BOARD CUTBOARD CUT:目的目的目的目的:依制前设计所规划要求依制前设计所规划要求,将基板材料裁切成工作所需尺寸将基板材料裁切成工作所需尺寸。制
14、程控制要点:制程控制要点:制程控制要点:制程控制要点:1 1.覆铜基板类别:覆铜基板类别:纸基板纸基板FR-1,FR-2,FR-3FR-1,FR-2,FR-3环氧玻纤布基板环氧玻纤布基板FR-4,FR-5FR-4,FR-5复合基板复合基板CEM-1,CEM-3CEM-1,CEM-3 HDI HDI板材板材RCCRCC 特殊基材金属类基材、陶瓷类基材、热塑性基材特殊基材金属类基材、陶瓷类基材、热塑性基材2.2.覆铜板覆铜板铜箔厚度:铜箔厚度:T/TT/T、H/HH/H、1/11/1、2/22/2等种类等种类3.3.尺寸:尺寸:2mm2mm。4.4.考虑涨缩影响考虑涨缩影响,裁切板送下制程前进行烘
15、烤裁切板送下制程前进行烘烤150150/4H/4H。5.5.裁切须注意经纬方向与工程指示一致,以防止翘曲等问题。裁切须注意经纬方向与工程指示一致,以防止翘曲等问题。量取尺寸量取尺寸裁切裁切磨边磨边圆圆角角选料选料B、内层线路流程介绍、内层线路流程介绍 流程介绍流程介绍流程介绍流程介绍:目的目的目的目的:1 1、利用、利用、利用、利用图形转移图形转移图形转移图形转移原理制作内层线路原理制作内层线路原理制作内层线路原理制作内层线路2 2、DESDES为为为为显影显影显影显影;蚀刻蚀刻蚀刻蚀刻;去膜去膜去膜去膜连线简称连线简称连线简称连线简称 制程控制要点制程控制要点制程控制要点制程控制要点:1.1
16、.前处理磨痕前处理磨痕前处理磨痕前处理磨痕8-12mm8-12mm,水破时间,水破时间,水破时间,水破时间15s15s2.2.曝光能量曝光能量曝光能量曝光能量7-97-9格格格格3.3.线条精度:线条精度:线条精度:线条精度:20%20%4.4.对位精度对位精度对位精度对位精度3mil3mil5.5.车间无尘等级:车间无尘等级:车间无尘等级:车间无尘等级:1010万级万级万级万级6.6.车间环境:温度车间环境:温度车间环境:温度车间环境:温度18-2218-22 湿度湿度湿度湿度50%RH550%RH57.7.蚀刻因子:蚀刻因子:蚀刻因子:蚀刻因子:2 2前处理前处理压膜压膜曝光曝光DESDE
17、S冲孔冲孔 前处理前处理前处理前处理PRETREATPRETREAT:目的目的目的目的:去除铜面上的污染物,去除铜面上的污染物,增加铜面增加铜面粗糙度粗糙度2-4um2-4um,以利於后续的以利於后续的压膜制程压膜制程 主要主要主要主要消耗物料消耗物料消耗物料消耗物料:磨刷磨刷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 压膜压膜压膜压膜LAMINATIONLAMINATION:目的目的目的目的:将经处理之基板铜面透过热压方式贴将经处理之基板铜面透过热压方式贴上抗蚀干膜上抗蚀干膜 主要生产物料主要生产物料主要生产物料主要生产物料:干膜干
18、膜Dry FilmDry Film 工艺原理:工艺原理:工艺原理:工艺原理: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压膜压膜 曝光曝光曝光曝光EXPOSUREEXPOSURE:目的目的目的目的:经光线照射作用将原始底片上的图像转移经光线照射作用将原始底片上的图像转移到感光底板上到感光底板上 主要生产工具主要生产工具主要生产工具主要生产工具:底片底片/菲林菲林filmfilm 工艺原理工艺原理工艺原理工艺原理:白色透光局部发生光聚合反响白色透光局部发生光聚合反响,黑色局黑色局部则因不透光部则因不透光,不发生反响,显影时发生反不发生反响,显影时发生反响的局部不能被溶
19、解掉而保存在板面上。响的局部不能被溶解掉而保存在板面上。UV光光曝光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 显影显影显影显影DEVELOPINGDEVELOPING:目的目的目的目的:用碱液作用将未发生化学反响之干膜用碱液作用将未发生化学反响之干膜局部冲掉局部冲掉 主要生产物料主要生产物料主要生产物料主要生产物料:NaNa2 2COCO3 30.8-1.2%0.8-1.2%工艺原理:工艺原理:工艺原理:工艺原理:使用将未发生聚合反响之干膜冲掉使用将未发生聚合反响之干膜冲掉,而发生聚合反响之干膜则保存在板面而发生聚合反响之干膜则保存在板面上作为蚀刻时之抗蚀保护层。上作为蚀刻时之抗蚀
20、保护层。说明说明说明说明:水溶性干膜主要是由于其组成中水溶性干膜主要是由于其组成中含有机酸根,会与弱碱反响使成为有含有机酸根,会与弱碱反响使成为有机酸的盐类,可被水溶解掉,显露出机酸的盐类,可被水溶解掉,显露出图形图形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 蚀刻蚀刻蚀刻蚀刻ETCHINGETCHING:目的目的目的目的:利用药液将显影后露出的铜蚀利用药液将显影后露出的铜蚀掉掉,形成内层线路图形形成内层线路图形 主要生产物料主要生产物料主要生产物料主要生产物料:蚀刻药液蚀刻药液CuClCuCl2 2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 去膜去膜去膜去膜STR
21、IPSTRIP:目的目的目的目的:利用强碱将保护铜面之抗蚀层利用强碱将保护铜面之抗蚀层剥掉剥掉,露出线路图形露出线路图形 主要生产物料主要生产物料主要生产物料主要生产物料:NaOHNaOH3-5%3-5%线条精度线条精度20%20%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冲孔冲孔:目的目的目的目的:利用利用CCDCCD对位冲出检验作业之定位孔及铆钉孔对位冲出检验作业之定位孔及铆钉孔 主要生产物料主要生产物料主要生产物料主要生产物料:钻刀钻刀内层线路内层线路冲孔介绍冲孔介绍 AOIAOI检验检验检验检验:全称为全称为Automatic Optical InspectionAuto
22、matic Optical Inspection,自动光学检测自动光学检测自动光学检测自动光学检测 目的:目的:目的:目的:通过光学反射原理将图像回馈至设备处理,与设定的逻辑判断原则或通过光学反射原理将图像回馈至设备处理,与设定的逻辑判断原则或资料图形相比较,找出缺点位置资料图形相比较,找出缺点位置 注意事項:注意事項:注意事項:注意事項:由于由于AOIAOI所用的测试方式为逻辑比较,一定会存在一些误判的缺点,所用的测试方式为逻辑比较,一定会存在一些误判的缺点,故需通过人工加以确认。故需通过人工加以确认。内层检查工艺内层检查工艺LONG WIDTHVIOLATIONNICKSPROTRUSIO
23、NDISHDOWNFINE OPENSURFACE SHORTWIDE SHORTFINE SHORTSHAVED PADSPACING WIDTHVIOLATIONPINHOLENICKOVERETCHED PADCOPPER SPLASHMISSING PADMissing JunctionMissing Open内层线路工序常见缺陷 内层工序常见缺陷内层工序常见缺陷内层工序常见缺陷内层工序常见缺陷序序序序号号号号异常名称异常名称异常名称异常名称图片图片图片图片1 1显影不净显影不净显影不净显影不净2 2显影过渡显影过渡显影过渡显影过渡3 3曝光不良曝光不良曝光不良曝光不良4 4线路缺口线
24、路缺口线路缺口线路缺口5 5开开开开/短路短路短路短路C、层压流程介绍、层压流程介绍 流程介绍流程介绍流程介绍流程介绍:目的:目的:目的:目的:1.1.层压:将层压:将铜箔铜箔CopperCopper、半固化片半固化片PrepregPrepreg与棕化处理后的内层线路板压与棕化处理后的内层线路板压合成多层板。合成多层板。2.2.钻孔:在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔。钻孔:在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔。制程控制要点:制程控制要点:制程控制要点:制程控制要点:1.1.棕化咬噬量棕化咬噬量0.8-1.2um0.8-1.2um2.2.药水浓度药水浓度3.3.铜箔厚度铜箔厚度4.PP4
25、.PP规格及叠板顺序规格及叠板顺序5.5.压机的升温及加压曲线图压机的升温及加压曲线图6.6.无尘室环境无尘室环境7.7.靶位精度靶位精度0.05mm0.05mm棕棕化化铆铆合合叠叠板板压压合合后处理后处理 棕化棕化棕化棕化:目的目的目的目的:1 1粗化铜面粗化铜面1.2-1.8um,1.2-1.8um,增加与树脂接触外表积增加与树脂接触外表积 2 2增加铜面对流动树脂之湿润性增加铜面对流动树脂之湿润性 3 3使铜面钝化使铜面钝化,防止发生不良反响防止发生不良反响 主要生产物料主要生产物料主要生产物料主要生产物料:棕化液棕化液 本卷须知本卷须知本卷须知本卷须知:棕化膜很薄棕化膜很薄,极易发生擦
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