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1、PCB制造总流程和材料简介 品牌服务质量 开拓追求使命 无锡江南计算技术研究所高密度电子互连技术中心Address 江苏省无锡市山水东路188号 Postcode 214083Tel 86 0510 85155616 Fax 86 0510 85560650 E mail wxjnpcb 2020 4 6 1 1 主要内容 第一部分 PCB基础知识PCB概念PCB分类PCB板材简介第二部分 PCB工艺流程内层图形制作层压数控孔化电镀外层图形制作阻焊丝印成品铣切测试 检验 包装第三部分 特殊板 JNHDI2 2020 4 6 2 2 第一部分 PCB基础知识 JNHDI3 2020 4 6 3
2、3 印制电路PrintedCircuit PCB 在绝缘基材上 按预定设计形成的印制元件或印制线路以及两者结合的导电图形 JNHDI4 1903年AlbertHanson 以抽出金属粉方式在绝缘板上连接零件 1936年PaulEisler 英 提出PrintedCircuit概念相较于早年的配线生产 PCB具有减少配线工作量 可靠度高 适合规模化大生产 制作时间短 成本低 体积小 质量轻 设计流程化等优势各种民用 军用电子设备小型化 产量化 多功能化的需求促进PCB产业在这一个世纪左右的时间里获得快速蓬勃发展 印制线路PrintedWiring PWB 在绝缘基材上形成的导电图形 用于元器件之
3、间的连接 但不包括印刷元件 印制板PrintedBoard印制电路或印制线路成品板的统称 基本概念 2020 4 6 4 4 PCB分类 结构 硬度性能 孔的导通状态 单面板 双面板 多层板 硬板 软板 软硬结合板 埋孔板 盲孔板 埋 盲孔板 通孔板 表面制作 喷锡板 镀金板 化银板 化金板 化锡板 金手指板 碳油板 ENTEK板 HDI板 应用领域 民用印制板 工业印制板 军事用印制品 铜柱板 积层板 封装基板 其它 高频微波板 埋阻板 埋容板 陶瓷板 插槽板 2020 4 6 5 5 单面板 双面板 普通多层板 印制电路板的层数是以铜箔的层数为依据 按结构分类 PCB种类 HDI板 202
4、0 4 6 6 6 PCB的主要原材料构成 表面处理层 镍金 银 锡 铅 OSP字符 一般仅起标识性作用 对PCB成品的具体使用性能与可靠性无影响 PCB加工过程辅料 干膜 湿膜 各类化学药剂 助焊剂 钻铣辅料 层压辅料等 常规刚性板 刚挠板 挠性基材 刚性基材 覆盖膜 NFP等 高频微波板 2020 4 6 7 7 覆铜板 Copper cladLaminate CCL 2020 4 6 8 8 酚醛树脂 环氧树脂 聚酯 FR 阻燃阻燃级别 UL94 V0 V1 V2 HB 依次下降 CCL的分类 JNHDI9 玻纤布型号环氧树脂 Resin 双官能团树脂 多官能团树脂 铜箔 Copper
5、其它助剂 固化剂 填料 玻璃布 环氧玻纤布基板 G 10 G 11 FR 4 FR 5 PCB的主要原材料构成 JNHDI10 纤维纸 CEM 1 或玻璃纸 CEM 3 玻璃布 7628等树脂 环氧填料 氢氧化铝 滑石粉等等 玻纤纸 复合基板 CompositeEpoxyMaterials CEM JNHDI11 RCC是在极薄的电解铜箔 厚度9 18 m 的粗化面上精密涂覆上一层或两层特殊的环氧树脂或其他高性能树脂 树脂厚度30 100 m 经干燥脱去溶剂 达到B阶形成的 RCC在HDI多层板的制作过程中 取代传统的黏结片与铜箔的作用 可以采用非机械钻孔技术 通常为激光成孔等新技术 形成微孔
6、 达到电气连通 从而实现印制板的高密度化 积层电路板板材 覆铜箔树脂RCC JNHDI12 半固化片 prepreg 铜箔 PS 内层CCL预先蚀刻出图形 JNHDI13 JNHDI14 玻纤布经上胶机上胶并烘干至 B 阶 直接用于压制覆铜板 通常称为黏结片 用于多层板的压合 通常称为半固化片 经纱标识为Warp或者GR 纬纱为Fill 4个指标 RC RF GT VC 半固化片 prepreg 纬向 经向 玻璃布 2020 4 6 14 14 JNHDI15 铜箔 JIS IPC两种标准对电解铜箔的厚度要求 JNHDI15 主要内容 第一部分 PCB基础知识PCB概念PCB分类PCB板材简介
7、第二部分 PCB工艺流程内层图形制作层压数控孔化电镀外层图形制作阻焊丝印成品铣切测试 检验 包装第三部分 特殊板 JNHDI16 2020 4 6 16 16 JNHDI17 第二部分 常规多层板制造总流程 2020 4 6 17 17 客户资料接收DFM与风险评估 预审可制造性 生产数据 工具准备 CAM 生产策划 MI 根据加工指示要求生产PCB过程中检验过程中测试包装出库 可靠性测试按要求提供相关检验数据 PCB生产从接受订单开始到产品交付主要分为以下三阶段 制前工程 生产阶段 可靠性测试 2020 4 6 18 18 合同评审 制前工程CAM MI 工装夹具准备 开料 钻孔 去毛刺 去
8、沾污 化学沉铜 电镀一铜 外层贴膜 曝光 显影 图形电镀铜 图镀锡 铅锡 剥膜 蚀刻 褪锡 铅锡 外层AOI 阻焊 化学镍金 印字符 印字符 热风整平 成品铣切 FQC 成型前测试 印字符 成品铣切 化学锡 银 OSP FQA 成型前测试 包装入库 内层曝光 内层贴膜 内层DES 内层AOI 冲孔 棕化 烘烤 层压 2020 4 6 19 19 内层图形制程 转层压 2020 4 6 20 20 铜箔 前处理后铜面状况示意图 目的 去除铜面上的污染物 赋予铜面一定粗糙度 以利后续的贴膜途径 研磨 喷砂 化学前处理线主要原物料 CCL 陶瓷刷轮 氧化铝砂带 软木塞砂带 不织布刷轮 金刚砂水液 前
9、处理药水等 前处理 2020 4 6 21 21 干膜 2 前处理 3 贴膜 4 曝光 5 DES 6 AOI 1 开料 压膜前 压膜后 贴膜 目的 将经处理之基板铜面通过热压方式贴上抗蚀干膜主要原物料 干膜水溶性乾膜主要是由于其组成中含有机酸根 与强碱反应使成为有机酸的盐类 可被水溶掉 2020 4 6 22 22 UV光 2 前处理 3 贴膜 4 曝光 5 DES 6 AOI 1 开料 菲林 平行曝光 目的 经光源作用将原始底片上的图像转移到感光干膜上主要原物料 底片 菲林 显影液 定影液 曝光光源酸性蚀刻所用底片为负片 即白色透光部分发生光聚合反应 黑色部分则因不透光 不发生反应 碱性蚀
10、刻所用底片刚好相反 底片为正片 激光直写LDI 不需要底片 2020 4 6 23 23 显影 蚀刻 剥膜 显影 Developing K2CO3蚀刻 Etching Cu2 HCl NaClO3剥膜 Stripping KOH DES 2020 4 6 24 24 AOI 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发现公共缺点及时向前制程反馈注意全检与抽检结合进行 不同料号设定不同的抽检频率 AutomaticOpticalInspection 20
11、20 4 6 25 25 合同评审 制前工程CAM MI 工装夹具准备 开料 钻孔 去毛刺 去沾污 化学沉铜 电镀一铜 外层贴膜 曝光 显影 图形电镀铜 图镀锡 铅锡 剥膜 蚀刻 褪锡 铅锡 外层AOI 阻焊 化学镍金 印字符 印字符 热风整平 成品铣切 FQC 成型前测试 印字符 成品铣切 化学锡 银 OSP FQA 成型前测试 包装入库 内层曝光 内层贴膜 内层DES 内层AOI 冲孔 棕化 烘烤 层压 2020 4 6 26 26 层压工序制程 棕化 PP冲孔 叠板 压合 OPE 转数控 2020 4 6 27 27 OPE 目的 利用CCD对位冲出内层单定位孔 基材厚度要求 0 05
12、0 41mm 不含Cu 对位精度 0 002 重复对位精度 0 0005 层压定位方式 四槽 铆钉 Mass法 热熔 2020 4 6 28 28 棕化线 棕化 棕化前 棕化后 目的 增加粗糙度 表面形成有机氧化层 确保层压的可靠层间结合 2020 4 6 29 29 目的 将预叠合好之板叠成待压多层板形式主要原物料 电解铜皮 PP 棕化后单片 CVL RCC辅助物料 模具 牛皮纸 钢板 铝片 离型膜 PTFE叠构设计原则 叠层结构上下对称 芯板厚度最大化 PP张数最少化 民品1 军品 2张 注意点 1 裁板保持经纬向不变 2 按照工单附件的叠构图进行装板 叠板 层压叠构 装板间 2020 4
13、 6 30 30 HDI厂 德国博克2台热压机 3h 1台冷压机 1h PP性能指标 含胶量 流动度 挥发物含量 凝胶时间 压合 可以叠很多层 钢板 牛皮纸 承载盘 上盖板 PCB叠层 加热板 加热板 压力 压力 PCB厂 1台热压机 1台电压机1台冷压机 1台热熔机 Italy cedal 离型纸 离型纸 2020 4 6 31 31 合同评审 制前工程CAM MI 工装夹具准备 开料 钻孔 去毛刺 去沾污 化学沉铜 电镀一铜 外层贴膜 曝光 显影 图形电镀铜 图镀锡 铅锡 剥膜 蚀刻 褪锡 铅锡 外层AOI 阻焊 化学镍金 印字符 印字符 热风整平 成品铣切 FQC 成型前测试 印字符 成
14、品铣切 化学锡 银 OSP FQA 成型前测试 包装入库 内层曝光 内层贴膜 内层DES 内层AOI 冲孔 棕化 烘烤 层压 2020 4 6 32 32 铣边 磨边 刻板号等作业对压合后多层板进行初步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 接板 确定钻孔工艺 配刀 定位孔准备 数据准备 校正 单 双面板跑位 钻孔参数设置 试孔 钻首件及首件检查 批量生产 检验 钻孔 主要原物料 钻头 铣刀辅助物料 套环 盖板 垫板 电木板 胶带和销钉 半成品铣切 层压后多层板转交数控工序 用X ray打销钉孔 在成型机上销钉定位 铣边框 四槽 铆钉 接着进行磨边 刻字 钻孔工序位于层压之
15、后和孔化电镀工序之前 依据MI指示调用对应的工程数据进行钻孔 是实现各层板面电气互连的前提 数控 钻孔 印制板中孔的主要作用是实现层间互连或安装元器件 盖板 销钉 被钻板 3块叠 电木板 垫板 固定电木板用销钉 机台 2020 4 6 33 33 孔化电镀 将孔内非导体部分利用化学镀方式使孔导通 并利用电镀方式加厚孔铜及面铜厚度 2020 4 6 34 34 合同评审 制前工程CAM MI 工装夹具准备 开料 钻孔 去毛刺 去沾污 化学沉铜 电镀一铜 外层贴膜 曝光 显影 图形电镀铜 图镀锡 铅锡 剥膜 蚀刻 褪锡 铅锡 外层AOI 阻焊 化学镍金 印字符 印字符 热风整平 成品铣切 FQC
16、成型前测试 印字符 成品铣切 化学锡 银 OSP FQA 成型前测试 包装入库 内层曝光 内层贴膜 内层DES 内层AOI 冲孔 棕化 烘烤 层压 2020 4 6 35 35 外层图形制程 前处理 贴膜 曝光 显影 碱性蚀刻 图镀锡 铅锡 图镀铜 外层褪膜 褪锡 铅锡 转阻焊工序 板面一次镀 目的 经过钻孔及孔化电镀后 內外层已经连通 本制程制作外层线路 以达电性的完整 2020 4 6 36 36 外层图形制作 1 前处理 2 贴膜 3 曝光 4 显影 5 图镀铜 6 图镀锡 铅锡 7 外层褪膜 8 碱性蚀刻 9 褪锡 铅锡 2020 4 6 37 37 合同评审 制前工程CAM MI 工装夹具准备 开料 钻孔 去毛刺 去沾污 化学沉铜 电镀一铜 外层贴膜 曝光 显影 图形电镀铜 图镀锡 铅锡 剥膜 蚀刻 褪锡 铅锡 外层AOI 阻焊 化学镍金 印字符 印字符 热风整平 成品铣切 FQC 成型前测试 印字符 成品铣切 化学锡 银 OSP FQA 成型前测试 包装入库 内层曝光 内层贴膜 内层DES 内层AOI 冲孔 棕化 烘烤 层压 2020 4 6 38 38 阻焊丝印 阻焊前火
