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1、PCBPCB生产工艺流程生产工艺流程 主要内容 1 1 PCBPCB的角色的角色 2 2 PCBPCB的演变的演变 3 3 PCBPCB的分类的分类 4 4 PCBPCB流程介绍流程介绍 1 PCB的角色 PCBPCB的角色 的角色 PCB是为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组装基地 组装成一个具特定功能的模块或产品 所以PCB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 能出现故障时 最先被怀疑往往就是PCB 又因为PCB的加工工艺相对复杂 所以PCB 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 Bo
2、ard 第4層次 Gate PCBPCB的解释的解释 Printed circuit boardPrinted circuit board 简写 简写 PCBPCB 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
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 板 板 1 早於1903年Mr Albert Hanson 阿尔伯特 汉森 首创利用 线路 Circuit 观念应用于电话交换系统上 它是用金属箔切割成线路导体 将 之粘于石蜡纸上 上面同样粘上一层石蜡纸 成了现今PCB的构造雏形 如 下图 2 到1936年 Dr Paul Eisner 保罗 艾斯纳 真正发明了PCB的制作技 术 也发表多项专利 而今天的加工工艺 图形转移技术 photoimage transfer 就是沿袭其发明而来的 图 2 PCB的演变 PCB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
4、 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PCB的 分类以及它的制造工艺 A 以材料分 a 有机材料 酚醛树脂 玻璃纤维 环氧树脂 Polyimide BT等皆属之 b 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 B 以成品软硬区分 a 硬板 Rigid PCB b 软板 Flexible PCB 见图1 3 c 软硬结合板 Rigid Flex PCB 见图1 4 C 以结构分 a 单面板 见图1 5 b 双面板 见图1 6 c 多层板 见图1 7 3 PCB的分类 圖1 3圖1 4 圖1 5 圖1 6 圖1 7 圖1 8 4 PCB流程介绍 我们以多
5、层板的工艺流程作为PCB工艺介绍的引线 选择其中的图形电 镀工艺进行流程说明 具体分为八部分进行介绍 分类及流程如下 A 内层线路C 孔金属化D 外层干膜 E 外层线路F 丝印 H 后工序 B 层压钻孔 G 表面工艺 A 内层线路流程介绍 流程介绍流程介绍 目的目的 1 1 利用 利用图形转移图形转移 原理制作内层线路原理制作内层线路 2 2 DESDES为为显影显影 蚀刻蚀刻 去膜去膜连线简称连线简称 前处理 压膜曝光DES开料冲孔 内层线路 开料介绍 开料开料 BOARD CUT BOARD CUT 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
6、裁切成工作所需尺寸 主要生产物料主要生产物料 覆铜板覆铜板 覆铜板是由覆铜板是由铜箔和绝缘层压合而成铜箔和绝缘层压合而成 依要求有不同板厚规格依要求有不同板厚规格 依铜厚可分依铜厚可分 为为H H 1oz 1oz 2oz 2ozH H 1oz 1oz 2oz 2oz等种类等种类 注意事项注意事项 避免板边毛刺影响品质避免板边毛刺影响品质 裁切后进行磨边裁切后进行磨边 圆角处理 圆角处理 考虑涨缩影响考虑涨缩影响 裁切板送下制程前进行烘烤 裁切板送下制程前进行烘烤 裁切须注意经纬方向与工程指示一致 以避免翘曲等问题 裁切须注意经纬方向与工程指示一致 以避免翘曲等问题 前处理前处理 PRETREA
7、T PRETREAT 目的 去除铜面上的污染物 去除铜面上的污染物 增加增加铜铜面面 粗糙度粗糙度 以利於以利於后续后续的的压压膜制程膜制程 主要主要消耗物料消耗物料 磨刷磨刷 铜箔 绝缘层 前处理后 铜面状况 示意图 内层线路 前处理介绍 压膜压膜 LAMINATION LAMINATION 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 干膜干膜 Dry Film Dry Film 工艺原理 工艺原理 干膜 压膜前 压膜后 内层线路 压膜介绍 压膜 曝光曝光 EXPOSURE EXPOSURE 目的目的 经光线照射
8、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 底片底片 菲林 菲林 film film 工艺原理工艺原理 白色透光部分发生光聚合反应白色透光部分发生光聚合反应 黑色部黑色部 分则因不透光分则因不透光 不发生反应 显影时发生反不发生反应 显影时发生反 应的部分不能被溶解掉而保留在板面上 应的部分不能被溶解掉而保留在板面上 UV光 曝光前 曝光后 内层线路 曝光介绍 显影显影 DEVELOPING DEVELOPING 目的目的 用碱液作用将未发生化学反应之干膜用碱液作用将未发生化学反应之干膜 部分冲掉部分冲掉 主要生产物料主要
9、生产物料 K2CO3K2CO3 工艺原理 工艺原理 使用将未发生聚合反应之干膜冲掉使用将未发生聚合反应之干膜冲掉 而而 发生聚合反应之干膜则保留在板面上发生聚合反应之干膜则保留在板面上 作为蚀刻时之抗蚀保护层 作为蚀刻时之抗蚀保护层 说明说明 水溶性水溶性干干膜主要是由膜主要是由于于其其组组成中成中 含有含有机机酸根 酸根 会与弱碱会与弱碱反反应应使成使成为为有有 机机酸的酸的盐类盐类 可被水 可被水溶解溶解掉掉 显露出 显露出 图形图形 显影后 显影前 内层线路 显影介绍 蚀刻蚀刻 ETCHING ETCHING 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
10、线路图形形成内层线路图形 主要生产物料主要生产物料 蚀刻药液蚀刻药液 CuCl2 CuCl2 蚀刻后 蚀刻前 内层线路 蚀刻介绍 去膜去膜 STRIP STRIP 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 NaOHNaOH 去膜后 去膜前 内层线路 退膜介绍 冲孔冲孔 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 钻刀钻刀 内层线路 冲孔介绍 AOIAOI检验检验 全称为Automatic Optical Inspection 自动光学
11、检测 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 资料图形相比较 找出缺点位置 注意事項 由于AOI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 内层检查工艺 LONG WIDTH VIOLATION NICK S PROTRUSI ON DISHDOW N FINE OPEN SURFACE SHORT WIDE SHORTFINE SHORT SHAVED PAD SPACING WIDTH VIOLATION PINHOLE NIC K OVERETCHE D PAD COPPER SPLASH MISSING PAD Missing
12、Junction Missing Open B 层压钻孔流程介绍 流程介绍流程介绍 目的 目的 层压 将层压 将铜箔铜箔 Copper Copper 半固化片半固化片 Prepreg Prepreg 与棕化处理后的内层线与棕化处理后的内层线 路板压合成多层板 路板压合成多层板 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 棕 化 铆 合 叠 板 压 合 后处理钻 孔 棕化棕化 目的目的 1 1 粗化铜面粗化铜面 增加与树脂接触表面积增加与树脂接触表面积 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 避免
13、发生不良反应避免发生不良反应 主要生产物料主要生产物料 棕化液棕化液MS100MS100 注意事项注意事项 棕化膜很薄棕化膜很薄 极易发生擦花问题极易发生擦花问题 操作时需注意操作手势操作时需注意操作手势 层压工艺 棕化介绍 铆合铆合 目的目的 四层板不需铆钉四层板不需铆钉 利用铆钉将多张内层板钉在一起利用铆钉将多张内层板钉在一起 以避免以避免 后续加工时产生层间滑移后续加工时产生层间滑移 主要生产物料主要生产物料 铆钉铆钉 半固化片 半固化片 P P P P P P PREPREG P P PREPREG 由树脂和玻璃纤维布组成由树脂和玻璃纤维布组成 据玻璃布种类可分为据玻璃布种类可分为10
14、6106 10801080 33133313 21162116 76287628等几种等几种 树脂据交联状况可分为树脂据交联状况可分为 A A阶阶 完全未固化完全未固化 B B阶阶 半固化半固化 C C阶阶 完全完全 固化固化 三类三类 生产中使用的全为生产中使用的全为B B阶状态的阶状态的 P PP P 2L 3L 4L 5L 铆钉 层压工艺 铆合介绍 叠板叠板 目的目的 将预叠合好之板叠成待压多层板将预叠合好之板叠成待压多层板 形式形式 主要生产物料主要生产物料 铜箔 半固化片铜箔 半固化片 电镀铜皮电镀铜皮 按厚度可分为按厚度可分为 1 3OZ1 3OZ 12um 12um 代号代号T
15、T 1 2OZ1 2OZ 18um 18um 代号代号H H 1OZ1OZ 35um 35um 代号代号1 1 2OZ2OZ 70um70um 代号 代号2 2 Layer 1 Layer 2 Layer 3 Layer 4 Layer 5 Layer 6 层压工艺 叠板介绍 2L 3L 4L 5L 压合压合 目的目的 通过热压方式将叠合板压成多层板通过热压方式将叠合板压成多层板 主要生产辅料主要生产辅料 牛皮纸 钢板牛皮纸 钢板 钢板 压力 牛皮纸 承载盘 热板 可叠很多层 层压工艺 压合介绍 后处理后处理 目的目的 对层压后的板经过磨边对层压后的板经过磨边 打靶打靶 铣边等工序进行初步的外
16、形处理以便后工铣边等工序进行初步的外形处理以便后工 序生产品质控制要求及提供后工序加工之工具孔 序生产品质控制要求及提供后工序加工之工具孔 主要生产物料主要生产物料 钻头钻头 铣刀铣刀 层压工艺 后处理介绍 钻孔钻孔 目的目的 在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔 主要原物料主要原物料 钻头钻头 盖板盖板 垫板垫板 钻头钻头 碳化钨碳化钨 钴及有机粘着剂组合而成钴及有机粘着剂组合而成 盖板盖板 主要为铝片主要为铝片 在制程中起钻头定位在制程中起钻头定位 散热散热 减少毛头减少毛头 防压力脚压伤作防压力脚压伤作 用用 垫板垫板 主要为复合板主要为复合板 在制程中起保护钻机台面在制程中起保护钻机台面 防出口性毛头防出口性毛头 降低钻针降低钻针 温度及清洁钻针沟槽胶渣作用温度及清洁钻针沟槽胶渣作用 钻孔工艺 钻孔介绍 铝盖 板 垫板 钻头 墊木 板 鋁板 流程介绍 去毛刺 Deburr 去胶渣 Desmear 化学铜 PTH 一次铜 Panel plating 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
