1、1,Elec & Eltek PCB Division,內(nèi)層部分,一般線路板制作流程知識,2,目的,對本公司的工藝流程有一個基本了解。 了解工藝流程的基本原理與操作過程,3,內(nèi)容概要,第一部分：前言 第二部分：多層線路板基本結(jié)構(gòu) 第三部分：制作流程簡介 第四部分：內(nèi)層制作原理闡述 第五部分：外層制作原理闡述,4,第一部分：前言,PCB的定義,PCB就是印制線路板英文的縮寫（printed circuit board），也叫印刷電路板,5,第一部分：前言,插件線路板： 在印制線路板上搭載LSI、IC、晶體管、電阻、電容等電子部件，并通過焊接達到電氣連通的成品，被稱為插件線路板,印制線路板： 未有

2、安裝元器件，只有布線電路圖形的半成品板，被稱為印制線路板。 也就是本公司所生產(chǎn)的產(chǎn)品,6,第一部分：前言,PCB的分類（按層數(shù),單面板印刷線路板- 就是只有一層導(dǎo)電圖形層。 雙面板印刷線路板- 就是有兩層導(dǎo)電圖形層。 多層板印刷線路板- 就是指由三層或以上的導(dǎo)電圖形層與絕緣材料交替層壓粘結(jié)在一起制成,7,第二部分：多層線路板基本結(jié)構(gòu),PCB外觀圖,8,第二部分：多層線路板基本結(jié)構(gòu),板料剖析圖,以4層板為例,9,第二部分：多層線路板基本結(jié)構(gòu),基材截面圖,玻璃纖維,環(huán)氧樹脂,10,第三部分：制作流程簡介,多層線路板制作，包括兩大部分： 內(nèi)層制作工序 外層制作工序,11,第三部分：制作流程簡介,內(nèi)層

3、制作工序 定義： 利用板料基材，通過銅層圖形蝕刻，各層板料及覆銅膜對位，在受控?zé)崃Φ?配合下形成層間疊合，修邊處理后完成內(nèi)層制作流程，為外層線路之間的導(dǎo)通提供依據(jù),12,第三部分：制作流程簡介,外層制作工序 定義： 利用已完成的內(nèi)層工序板料基材，進行鉆孔并貫通內(nèi)層線路，電鍍銅層互連及加厚，圖形蝕刻，銅面保護等工序，以及相關(guān)的可靠性測試，成品測試，檢驗后完成整個外層制作流程,13,第三部分：制作流程簡介,開料（Board Cutting,前處理（Pre-treatment,影像轉(zhuǎn)移（Image transter,線路蝕刻（Circuitry etching,光學(xué)檢查（AOI,銅面粗化（B.F o

4、r B.O,排板（Lay up,壓合（Pressing,鉆管位孔（X-Ray,修邊（Edge trimming,PCB內(nèi)層制作流程,14,第三部分：制作流程簡介,鉆孔（Drilling,除膠渣/孔內(nèi)沉銅（PTH,全板電鍍（Panel plating,圖像轉(zhuǎn)移（Image transter,圖形電鍍（Pattern plating,線路蝕刻（Circuitry etching,防焊油絲?。⊿older mask,表面處理-金/銀/錫（surface treatment,外形輪廓加工（profiling,最后品質(zhì)控制（F.Q.C,PCB外層制作流程,15,英文縮寫 英文名稱 中文名稱 1BDC-D

5、 Board Cutting 切板 2IPL-D I/L D/F Pretreat & lam 內(nèi)層干菲林前磨板 3IDF-D I/L Dry Film 內(nèi)層干菲林 4IET-D I/L Develop, Etch & Strip 內(nèi)層顯影、蝕刻及退菲林 5AOI-D AOI 光學(xué)檢查 6ETQ-D QC Inspection After Etching 蝕板后檢查 7IBO-D I/L Black Oxide 黑氧化（或棕化） 8ILA-D LAY-UP For Lamination 排板 9PRS-D Pressing 壓板 10. XRA-D X-RAY Drilling 鉆定位孔 11

6、.PRQ-D QC-Inspection for Pressing 壓板后QC檢查,第三部分：制作流程簡介,PCB基本工序流程實語（內(nèi)層,16,英文縮寫 英文名稱 中文名稱 12.DRG-D Drilling 鉆孔 13.PTH-D Desmear,PTH & Panel Plating 除膠渣、沉銅及全板電鍍 14.ODF-D O/L Dry Film 外層干菲林 15.PTS-D Pattern Plating Setup Phase 2 線路電鍍SETUP 16.PTP-D Pattern Plating 線路電鍍 17.OET-D O/L Etch & Strip 外層蝕刻 18.SD

7、M-D S/M Coating 綠油 19.COM-D Component Mark 白字 20.SCS-D Solder Coating Leveling Setup 噴錫SETUP 21.SCL-D Solder Coating Leveling 噴錫 22.GOP-D Gold Plating 鍍金 23.IMG-D Immersion Gold 沉金 24.ROT-D Routing 鑼板 25.PUG-D Punching 啤板 26.VSL-D V-Slotting V-坑 27.BEV-D Beveling 金手指斜邊 28.ELT-D Electrical Test 電測 29

8、.FIN-D Final Inspection 最后檢查 30.ORG-D Organic Coating 有機覆膜 31.PKG-D Packaging 包裝,第三部分：制作流程簡介,PCB基本工序流程實語（外層,17,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,開料工序（Board Cutting,定義：將覆銅板裁剪為所需的尺寸,鋦料（Baking,切料（Laminate Cutting,鑼圓角（ corner Rounting,打字嘜（ Mark stamping,鋦料：為了消除板料在制作時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。令到板料尺寸（漲縮性）穩(wěn)定性加強。去除板料在儲存時吸收的水份，增加材料的可靠性,切料：將一張大料根據(jù)

9、不同板號尺寸要求切成所需的生產(chǎn)尺寸,鑼圓角：為避免在下工序造成Handling 及品質(zhì)問題，將板料鑼成圓角,打字嘜：將生產(chǎn)板的編號資料附印在板邊，令各工序能識別與追溯不同的板號,18,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,開料工序（Board Cutting,來料,laminate，由半固化片與銅箔壓合而成，用于PCB制作的原材料 ，又稱覆銅板,一般規(guī)格,尺寸規(guī)格：常用的尺寸規(guī)格有37“49”、41“49”等等。 厚度規(guī)格：常用厚度規(guī)格有：2mil、4.5mil、6mil、7.5mil 8mil、10mil、12mil、14mil、20mil、24mil、 28mil、30mil、32mil、40mil

10、等等,19,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,前處理工序（Surface Pre-Treatment,定義：將銅面粗化，便于之后工序的干膜有效地附著在銅面上,除油,微蝕,酸洗,熱風(fēng)吹干,除油：通過酸性化學(xué)物質(zhì)將銅面的油性物質(zhì)，氧化膜除去,微蝕：原理是銅表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成粗化的銅面,酸洗：將銅離子除去及減少銅面的氧化,熱風(fēng)吹干：將板面吹干,磨板的方式：化學(xué)磨板、物理磨板（機械,水洗,水洗,水洗,20,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,前處理工序（Surface Pre-Treatment,以上關(guān)鍵步驟為微蝕段，原理是銅表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成粗化的銅面,基本反應(yīng)：Cu Cu2,反應(yīng)機理,21,第四

11、部分：內(nèi)層制作原理闡述,影像轉(zhuǎn)移（Image transter,轆膜（貼干膜,菲林制作,菲林檢查,曝光,轆膜：以熱貼的方式將干膜貼附在板銅面上,菲林制作：根據(jù)客戶要求，將線路圖形plot在菲林（底片）上，并進行檢查后投入生產(chǎn),菲林檢查：檢查菲林上的雜質(zhì)或漏洞，避免影像轉(zhuǎn)移出誤,曝光：利用紫外光的能量，使干膜中的光敏物質(zhì)進行光化學(xué)反應(yīng)，以達到選擇性局部橋架硬化的效果，而完成影像轉(zhuǎn)移的目的,定義：利用感光材料，將設(shè)計的線路圖形通過曝光/顯影/蝕刻的工藝步驟，達至所需銅面線路圖形,22,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,影像轉(zhuǎn)移（Image transter,貼膜,曝光,顯影,蝕刻,褪膜,23,第四部分：

12、內(nèi)層制作原理闡述,影像轉(zhuǎn)移（Image transter,貼干膜,貼膜機將干膜通過壓轆與銅面附著，同時撕掉一面的保護膜,24,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,影像轉(zhuǎn)移（Image transter,曝光,曝光的作用是曝光機的紫外線通過底片使菲林上部分圖形感光，從而使圖形轉(zhuǎn)移到銅板上,25,感光層主體樹脂組成,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,影像轉(zhuǎn)移（Image transter,26,紫外光能量 光引發(fā)劑 R 單體 聚合物 自由基傳遞 聚合交聯(lián)反應(yīng),感光原理,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,影像轉(zhuǎn)移（Image transter,27,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,線路蝕刻（Circuitry etchin

13、g,顯影,蝕刻,褪膜,顯影：通過藥水碳酸鈉的作用下，將未曝光部分的干膜溶解并沖洗后，留下感光的部分,蝕刻：是將未曝光的露銅部份銅面蝕刻掉,褪膜：是通過較高濃度的NaOH（1-4%）將保護線路銅面的菲林去掉,定義：利用感光材料，將設(shè)計的線路圖形通過曝光/顯影/蝕刻的工藝步驟，達至所需銅面線路圖形,沖孔,沖孔：通過設(shè)定的標(biāo)靶，沖出每層統(tǒng)一位置的管位孔，為下工序的排板管位使用,28,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,線路蝕刻（Circuitry etching,顯影的作用： 是將未曝光部分的干菲林去掉，留下感光的部分,顯影的原理： 未曝光部分的感光材料沒有發(fā)生聚合反應(yīng)，遇弱堿Na2CO3（1.0%)溶解。

14、 而聚合的感光材料則留在板面上，保護下面的銅面不被蝕刻藥水溶解,顯影的反應(yīng)式,29,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,線路蝕刻（Circuitry etching,蝕刻的作用： 是將未曝光部分的銅面蝕刻掉,30,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,線路蝕刻（Circuitry etching,褪膜的原理： 是通過較高濃度的NaOH（1-4%）將保護線路銅面的菲林溶解并清洗掉,Mn+：Li+，Na+，k+，Ca+ Ki：擴散速度常數(shù) （KaKb干膜碎片?。?（KaKb干膜碎片大） 擴散速度：K+Na,31,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,自動光學(xué)檢查（Automatic Optical Inspection,自動

15、光學(xué)檢查的定義： 自動光學(xué)檢查通常簡稱為AOI,是利用普通光線或鐳射光配合電腦程式，對電路板面進行平面性外觀的視覺檢查，以代替人工目檢的光學(xué)設(shè)備,自動光學(xué)檢查的原理及應(yīng)用： 該機器原理是利用銅面的反射作用使板上的圖形可以被AOI機掃描后記錄在軟件中,并通過與客戶提供的數(shù)據(jù)圖形資料進行比較來檢查缺陷點的一種機器，如開路、短路、曝光不良等缺陷都可以通過AOI機檢查到,32,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,自動光學(xué)檢查（Automatic Optical Inspection,光學(xué)檢查（AOI,目視檢查確認(rèn),目視檢修及分板,光學(xué)檢查：該機器原理是利用銅面的反射作用使板上的圖形可以被AOI機掃描后記錄在軟

16、件中,并通過與客戶提供的數(shù)據(jù)圖形資料進行比較來檢查缺陷點的一種機器，如開路、短路、曝光不良等缺陷都可以通過AOI機檢查到,目視檢查確認(rèn)：對一些真，假缺陷進行確認(rèn)或排除,目視檢修及分板：對確認(rèn)的缺陷進行修補或報廢，以及對不同層數(shù)進行配層歸類,自動光學(xué)檢查工序的工作流程,33,黑氧化/棕化的作用,黑氧化或棕化工序的作用就是粗化銅表面，增大結(jié)合面積，增加表面結(jié)合力,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,銅面棕化或黑化（Brown Oxide or Black Oxide,34,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,銅面棕化或黑化（Brown Oxide or Black Oxide,棕化流程,微蝕,除油,預(yù)浸,棕化,除

17、油：通過堿性化學(xué)物質(zhì)將銅面的油性物質(zhì)，氧化膜除去,微蝕：增加銅面附著力，達至粗化銅面的效果,預(yù)浸：為棕化前提供緩和及加強藥物的適應(yīng)性前處理,熱風(fēng)吹干：將板面吹干,水洗,水洗,水洗,干板,水洗,棕化：在銅表面通過反應(yīng)產(chǎn)生一種均勻，有良好粘合特性及粗化的有機金屬層結(jié)構(gòu)（通常形成銅的絡(luò)合物,35,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,排板（Lay up,排板的定義： 多層板或基板在壓合前，需將內(nèi)層板，半固化片與銅皮等各種散材與鋼板，牛皮紙墊料等，完成上下對準(zhǔn)/落齊，或套準(zhǔn)之工作，待送入壓合機進行熱壓，這種事前的準(zhǔn)備工作稱之為排板,36,排板壓合的種類： 大型排壓法。（Mass Lam) 將各內(nèi)層以及夾心的半固

18、化片，先用鉚釘予以管位鉚合，外加銅皮后再去進行高溫壓合，這種簡化快速又加大面積之排壓法，還可按基板式的做法增多“開口數(shù)”（Opening)，既可減少人工并使產(chǎn)量增加的方法，稱之為大型排壓法。 梢釘壓板法。（Pin Lam) 將各內(nèi)層板，半固化片以及銅皮，先用梢釘予以管位，預(yù)疊后再去進行高溫壓合，這種小面積之排壓方法，稱之為梢釘壓板法,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,排板（Lay up,37,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,排板（Lay up,排板流程（Mass Lam,板材打雞眼釘,鋼板清潔處理,預(yù)疊,壓板,半固化片沖定位孔,切半固化片,剪裁銅皮,牛皮紙剪裁,剪裁銅皮：將銅皮剪為所需的尺寸,切半固化片

19、：將半固化片剪為所需的尺寸,半固化片沖定位孔：根據(jù)預(yù)疊使用的管位孔的距離，數(shù)量，位置及大小沖孔,板材打雞眼釘：在預(yù)疊使用的管位孔位置進行層間管位,鋼板清潔處理：通過機械研磨方法，清除預(yù)疊前使用的鋼板表面膠漬，輕微花痕,牛皮紙剪裁：通過剪床剪為所需的尺寸,預(yù)疊：將內(nèi)層板，半固化片，銅皮，鋼板，牛皮紙按順序的要求管位，逐層疊合,38,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,排板（Lay up,預(yù)疊方法圖示,39,第四部分：內(nèi)層制作原理闡述,壓合流程（Pressing,壓合流程定義： 將已管位預(yù)疊的排板料，通過高溫高壓條件的作用下，將各內(nèi)層板，半固化片以及銅箔粘結(jié)在一起，制成多層線路板的制作工序，將稱之為熱壓合法,工藝條件：