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1、PCB全流程讲解 开料 原理及目的 开料 BOARDCUT 目的 依制前设计所规划要求 将基板大料裁切成工作所需尺寸主要原物料 基板基板由铜箔和绝缘层压合而成 依要求有不同板厚规格 依铜厚可分为H H 1oz 1oz 2oz 2oz等种类注意事项 避免板边毛刺影响品质 裁切后进行磨边 圆角处理考虑涨缩 板件可靠性等方面影响 裁切板送下流程前需进行烘烤裁切须注意经纬方向一致的原则 内层制作 流程及目的 流程介绍 目的 利用影像转移原理制作内层线路DES为显影 蚀刻 去膜连线简称 前处理 贴膜 曝光 DES 开料 内层制作 前处理 前处理 PRETREAT 目的 去除铜面上的污染物 增加铜面粗糙度
2、 以利于后续贴膜制程主要原物料 尼龙刷 火山灰设备 IS磨板机及加装的水洗段 铜箔 绝缘层 前处理后铜面状况示意图 内层制作 磨板图示 内层制作 贴膜 压膜 LAMINATION 设备 日立自动贴膜机 志圣手动贴膜机目的 将经处理之基板铜面透过热压方式贴上抗蚀干膜主要原物料 干膜 DryFilm YQ 40PN干膜厚度40UM主要用于普通曝光机曝光LDI 540干膜厚度40UM主要用于激光曝光 干膜 压膜前 压膜后 内层制作 正负片 正负片的定义 正片 所见即所得 线路区域为阻光区 无论是黑色阻光或是棕色阻光 负片 所见非所得 线路区域为透光区 内层制作 曝光 曝光 EXPOSURE 目的 经
3、光源作用将原始底片上的图像转移到感光底板上主要原物料 底片内层所用底片为负片 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 外层所用底片刚好与内层相反 底片为正片 UV光 曝光前 曝光后 内层制作 普通曝光 内层制作 LDI曝光 UVLaser LensSystem Polygon BeamSplitter Stagemovementduringimaging Panel 内层制作 LDI定位原理 内层制作 显影 显影 DEVELOPING 目的 用碱液作用将未发生化学反应之干膜部分冲掉主要原物料 Na2CO3使未发生聚合反应的干膜冲掉 而发生聚合反应的干膜则保留在板面上作为蚀
4、刻时之抗蚀保护层 显影后 显影前 内层制作 原理 利用CO32 与干膜阻剂中羧基 COOH 进行酸碱中和反应 形成COO 和HCO3 使未经紫外线辐射的阻剂形成阴离子团而剥离 经紫外线辐射部分不与其反应而保留 反应式如下 CO32 Resist COOH HCO3 Resist COO 其中CO32 主要来源于Na2CO3 Resist COOH为干膜中反应官能基团 内层制作 蚀刻 蚀刻 ETCHING 目的 利用药液将显影后露出的铜蚀掉 形成内层线路图形主要原物料 蚀刻药液 CuCl2 补加物料 GC30 主要成份氯酸钠 HCL 水 蚀刻后 蚀刻前 内层制作 蚀刻原理 蚀刻过程中 母液中的C
5、u2 具有氧化性 能将板面上的裸露的单质铜氧化成Cu 见反应1 Cu CuCl2 Cu2Cl2 1 形成的Cu2Cl2是不易溶于水的 但与过量Cl 反应后 能形成可溶性的络离子 见反应2 Cu2Cl2 4Cl 2 CuCl3 2 2 随着铜的蚀刻 溶液中的Cu 越来越多 蚀刻能力很快就会下降 以致最后失去效能 为了保持蚀刻能力 必须对蚀刻液进行再生 使Cu 重新转变成Cu2 继续进行正常蚀刻 见反应3 6CuCl NaClO3 6HCl 6CuCl2 3H2O NaCl 3 主要组分 CuCl2HClNaClO3 内层制作 去膜 去膜 STRIP 目的 利用强碱将保护铜面之抗蚀层剥掉 露出线路
6、图形主要原物料 NaOH 去膜后 去膜前 内层检验 流程 流程介绍 目的 对内层生产板进行检查 挑出异常板并进行处理收集品质资讯 及时反馈处理 避免重大异常发生 CCD PE冲孔 AOI检验 VRS确认 内层检验 冲定位孔 CCD PE冲孔 目的 利用CCD冲孔机或PE冲孔机在内层板边冲出检验作业之定位孔及铆钉孔主要原物料 冲头注意事项 CCD及PE冲孔机机冲孔精度直接影响铆合对准度 故机台精度定期确认非常重要 内层检验 AOI检验 AOI检验 全称为AutomaticOpticalInspection 自动光学检测目的 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
7、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 内层检验 原理 视频图像 滤光圈 CCD 数据获得 内层检验 图像变换 内层检验 图像变换 内层检验 图像变换 内层检验 分辨率 影响细微缺点的检测影响线宽及间距的测量精度影响产出量通常设其分辨率为线宽线距的十分之一 低分辨率 高分辨率 Normal 内层检验 设备 设备 SK 75E 用于外层板检测及修理DISCOVERY 8 用于内外层检测及修理CAMTEK 用于内层检测及修理VRS 5 修理站 内层检验 设备 设备 SK 75E 用于外层板检测及修理DISCOVERY 8 用于内
8、外层检测及修理CAMTEK 用于内层检测及修理VRS 5 修理站 内层检验 VRS修理 VRS确认修理 全称为VerifyRepairStation 确认系统目的 通过与AOI连线 将每片板子的测试资料传给V R S 并由人工对AOI的测试缺点进行确认注意事項 VRS的确认人员不光要对测试缺点进行确认 另外就是对一些可以直接修补的确认缺点进行修补 压板 流程 流程介绍 目的 将铜箔 Copper 胶片 Prepreg 与氧化处理后的内层线路板压合成多层板 棕化 铆合 叠板 压合 后处理 邦定 压板 棕化 棕化 目的 1 粗化铜面 增加与树脂接触表面积 2 增加铜面对流动树脂之湿润性 3 使铜面
9、钝化 避免发生不良反应主要原物料 棕化药水注意事项 棕化膜很薄 极易发生擦花问题 操作时需注意操作手势 压板 铆合 铆合 铆合 预叠 目的 四层板不需铆钉 利用铆钉将多张内层板钉在一起 以避免后续加工时产生层间滑移 邦定是将板边熔合窗位置加热与P P黏结 进一步防止层间滑移 主要原物料 铆钉 P PP P PREPREG 由树脂和玻璃纤维布组成 据玻璃布种类可分为1060 1080 2116 7628等几种树脂据交联状况可分为 A阶 完全未固化 B阶 半固化 C阶 完全固化 三类 生产中使用的全为B阶状态的P P 2L 3L 4L 5L 2L 3L 4L 5L 铆钉 压板 叠板 叠板 目的 将
10、预叠合好之板叠成待压多层板形式主要原物料 铜箔铜皮 按厚度可分为1 3OZ 代号T 1 2OZ 代号H 1OZ 代号1 RCC 覆树脂铜皮 等 压板 压合 压合 目的 通过热压方式将叠合板压成多层板主要原物料 牛皮纸 钢板 钢板 压力 牛皮纸 承载盘 加热盘 可叠很多层 压板 结构 热盘 可升降的底座 活塞 压力表 液压油 来自液压泵 压板机的结构 液压系统 多层板的压合机多数都采用液压系统提供各开口的闭合与加压 即 压机顶部的热盘固定于压机的主体结构上 其它各开口的热盘由液压系统推动闭合与加压 如下图所示 压板 设备 热压 冷压 设备 burkle压机德国生产板件的最大尺寸 27x32 压板
11、 后处理 后处理 目的 经割剖 打靶 测涨缩 烘板等工序对压合之多层板进行初步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主要原物料 钻头 钻孔 流程 流程介绍 目的 在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔 下PIN 下板 钻孔 铣边 上PIN 上板 打磨披锋 对点图自检 转下流程 层压来板 钻孔 设备 设备 日立6头钻机准备垫木板 铝片 量取钻刀 槽刀 销钉 查找点图 双面板及盲孔子板需先钻好定位孔 钻孔刀径3 175mm 选用销钉直径3 15mm 0 0 05mm 定位方向孔用台阶销钉 其它两个孔用正常销钉 钻孔 毛边 毛边 目的 将层压后的板边铣掉 达到要求的板件尺寸 主要原物
12、料 铣刀注意事项 按照设定的尺寸铣边 防止铣大或铣小 对后工序造成影响 钻孔 上PIN及上板 上PIN及上板 目的 对于非单片钻之板 预先按STACK之要求钉在一起 便于钻孔 依板厚和工艺要求每个STACK可两片钻 三片钻或多片钻主要原物料 定位销钉注意事项 上PIN时需开防呆检查 避免因前制程混料造成钻孔报废 钻孔 目的 在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔主要原物料 钻头 盖板 垫板钻头 碳化钨 钴及有机黏着剂组合而成盖板 主要为铝片 在制程中起钻头定位 散热 减少毛刺 防压力脚压伤板面作用垫板 主要为复合板 在制程中起保护钻机台面 防孔口毛刺 降低钻针温度及清洁钻针沟槽胶渣作用 钻孔效
13、果图 钻孔 钻孔 钻孔 下板及下PIN 下板及下PIN 目的 将钻好孔之板上的PIN针下掉 将板子分出 钻孔 打磨及检查 打磨披锋及点图检查 目的 将有批锋的孔打磨平整及检查有无漏钻 断刀等 点图 检查光桌 对点图检查 流程介绍 钻孔 去毛刺 去胶渣 Desmear 化学铜 PTH 一次铜Panelplating 目的 使孔璧上的非导电部分之树脂及玻璃纤维行金属化方便进行后面之电镀铜制程 完成足够导电及焊接之金属孔璧 沉铜板镀 流程及目的 原理 通过前面的除胶渣 将孔内的钻孔钻污去除 使孔内清洁 后通活化在表面与孔内吸附胶体钯 在沉铜缸内发生氧化还原反应 形成铜层 设备 自动除胶渣及化学铜线
14、供应商 亚硕 沉铜板镀 沉铜设备 去毛刺 毛刺 钻孔后孔边缘的未切断的铜丝及未切断的玻璃布丝去毛刺的目的 去除孔边缘的铜丝及玻璃布丝 防止镀孔不良主要原物料 针刷辘 毡辘 沉铜板镀 沉铜前处理 去胶渣 Desmear smear形成原因 钻孔时造成的高温超过玻璃转化温度 Tg值 孔壁树脂形成融熔状 产生胶渣Desmear之目的 裸露出各层需要互连的铜环 并可改善孔壁结构 增强电镀铜附着力 重要的原物料 KMnO4 除胶剂 沉铜板镀 去胶渣 沉铜板镀 膨松去钻污中和 锰残留物需要中和 化学铜 PTH 化学铜之目的 通过化学沉积的方式在孔壁表面沉积上厚度为20 40微英寸的化学铜层 重要原物料 活
15、化钯 镀铜液 PTH 沉铜板镀 孔壁金属化 CuSO4 2HCHO 4NaOH Cu Na2SO4 2HCOONa 2H2O H2 一次铜一次铜之目的 镀上200 500微英寸厚度的铜以保护仅有20 40微英寸厚度的化学铜不被后制程破坏造成孔破 重要原物料 铜球 一次铜 沉铜板镀 板镀 沉铜前后示意图 流程介绍 前处理 贴膜 曝光 显影 目的 经过钻孔及通孔电镀后 内外层已经连通 本制程制作外层线路 以达电性的完整 外层图形转移 流程及目的 前处理 目的 去处铜面上的污染物 增加铜面粗糙度 以利于后续的贴膜制程重要原物料 尼龙刷 火山灰 外层图形转移 外层前处理 贴膜 Lamination 制
16、程目的 通过加热加压使干膜紧密附着在铜面上 重要原物料 干膜 Dryfilm 外层图形转移 贴膜 曝光 Exposure 製程目的 通过影像转移原理在干膜上曝出客户所需的线路重要的原物料 底片外层所用底片与内层相反 为正片 底片黑色为线路路白色为底板 白底黑线 白色的部分紫外光透射过去 干膜发生聚合反应 不能被显影液冲掉 外层图形转移 曝光 显影 Developing 制程目的 把尚未发生聚合反应的区域用显影液将之沖洗掉 已感光部分则因已发生聚合反应而洗不掉而留在銅面上成为電镀之阻剂膜 重要原物料 弱堿 Na2CO3 外层图形转移 外层显影 流程介绍 二次镀铜 剥膜 线路蚀刻 剥锡 目的 将线路及孔铜厚度至至客户所需求的厚度完成客户所需求的线路外形 镀锡 图形电镀 流程及目的 设备 自动一 二次铜设备 供应商 亚硕 图形电镀 设备 图形电镀 原理 Cu 2e Cu 图形电镀 目的 將显影后的裸露铜面的厚度加厚 以达到客户所要求的铜厚重要原物料 铜球 图形电镀 电镀铜 镀锡 目的 在镀完二次铜的表面镀上一层锡保护 作为蚀刻时的保护层重要原物料 锡球 图形电镀 电镀锡 剥膜 目的 将抗电镀
