PCB生产流程培训教材幻灯片

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1、1,PCB生产流程培训,主讲人：工艺/杨建成 日 期：2007.9.4,2,1. PCB生产流程工序图片介绍 2. 生产制程说明,目 录,2.1开料,2.1.1 流程说明 切料：按照订单要求，将大料切成MI规定的大小 磨边/圆角：通过机械打磨去除开料时板边及板四边的直角留下的玻璃纤维，以减 少在后工序生产过程中擦花/划伤板面，造成品质隐患。 烤板：通过烘烤去除水汽和有机挥发物，释放内应力，促进交联反应，增加板料尺寸稳定性，化学稳定性和机械强度。 2.1.2 控制要点 A.板料：拼板尺寸、板厚、板料类型、铜厚 B.操作：烤板时间/温度、叠板高度 2.1.3 板料介绍 板料类型：CEM-3料 FR

2、-4料 CEM-1料 高Tg料 环保料 ROSH料 板料供应商： KB 超声 国际 南亚 生益 松下 斗山 合正,3,4,1.1、内层图形 (Inner Layer Pattern),开料 （板料） (Panel Cutting),完成内层 (Finished Inner Lauer),对位 (Registration),显影&蚀刻&退膜 (Developing&Etching &Peeling Film),内层清洗 (Inner Layer Cleaning ),曝光 (Exposure),下工序 (Next Process),2.2内层图形,2.2.1 流程说明 经磨板粗化后的内层铜板，经

3、磨板干燥、贴上干膜iw后，用紫外线曝光。曝光后的干膜变硬，遇弱碱不能溶解，遇强碱能溶解，而未曝光部分遇弱碱就溶解掉，内层线路就是利用该物料特性将图形转移到铜面上来。 线路图形对温湿的条件要求较高。一般要求温度223。C、湿度5510%，以防止菲林的变形。对空气中的尘埃度要求高, 随制作的线路密度增大及线路越小，含尘量1万级以下。 2.2.2 物料介绍 干膜：干膜光致抗蚀剂简称干膜（Dry film）为水溶性阻剂膜层，厚度一般有1.2mil.1.5mil和2mil等,分聚酯保护膜、聚乙烯隔膜和感光膜三层。聚乙烯隔膜的作用是当卷状干膜在运输及储存时间中，防止其柔软的阻剂膜层与聚乙烯保护膜之表面发生

4、沾黏。而保护膜可防止氧气渗入阻剂层与其中自由基产生意外反应而使其光聚合反应，未经聚合反应的干膜则很容易被碳酸钠溶液冲脱。 湿膜：湿膜为一种单组份液态感光材料，主要由高感光性树脂、感光剂、色料、填料及少量溶剂组成，生产用粘度1015dpa.s，具有抗蚀性及抗电使镀性。湿膜涂覆方式有网印、辊涂、喷涂等几种，我司采用辊涂方式。,5,2.2.3 控制要点 A、磨板： 磨板速度（2.5-3.2mm/min）、 磨痕宽度（500#针刷磨痕宽度:8-14mm 800#不织布磨痕宽度:8-16mm）、 水膜实验、烘干温度（80-90） B、贴膜：贴膜速度（1.50.5m/min）、贴膜压力（51kg/cm2）

5、、 贴膜温度（11010）、出板温度（40-60） C、湿膜涂布：油墨粘度、涂布速度、涂布厚度、 预烤时间/温度（第一面 5-10分钟 第二面10-20分钟） D、曝光：对位精度、曝光能量、曝光光尺（6-8级盖膜）、停留时间 E：显影：显影速度（1.5-2.2m/min）、显影温度（302）、 显影压力（1.4-2.0kg/cm2）、显影液浓度（N2CO3浓度0.85-1.3%） 2.2.4 常见问题 线路开短/路、线路缺口、干膜碎、偏位、线幼,6,2.3内层蚀刻,2.3.1流程说明 干膜/湿膜覆盖电路图形的表面，防止铜蚀刻；其它裸露在基板上不要的铜，以化学反应方式将予以除去，使其形成所需要的

6、线路图形。线路图形蚀刻完成再以氢氧化钠溶液退干膜/湿膜。 蚀刻反应原理：在氯化铜溶液中入氨水，发生络合反应： CuCl2+4NH3 Cu（NH3）4Cl2（氯化氨铜） 在蚀刻过程中，基板上面的铜被Cu（NH3）42+（氨铜根离子）络离子氧化，蚀刻反应：Cu（NH3）4Cl2+Cu 2Cu（NH3）2Cl 所生产Cu（NH3）2+1不具备蚀刻能力。 在大量的氨水和氯离子存在情况下，能很快地被空气中的氧所氧化，生成具有蚀刻能力的 Cu（NH3）42+络离子，其再生反应如下： 2Cu（NH3）2Cl+2NH4Cl+2NH3+1/2O2 2Cu（NH3）4Cl2+H2O 因此在蚀刻过程中，随着铜的溶解

7、，应不断补充氨水和氯化铵。 2.3.2 控制要点 A、蚀刻：速度、温度（48-52）压力（1.2-2.5kg/cm2） B、退膜：44-54 8-12% NaOH溶液 2.3.3常见问题 蚀刻不净、蚀刻过度,7,8,棕化 (Brown Oxidized ),内层板 (Inner Layer PCB),叠层 (Lay-up ),钻靶孔 (Drilling Target Hole ),铣靶标 (Routing Target ),铣边框 (Routing Frame ),1.2、压合 (Lamination),下工序 (Next Process),压合 (Lamination ),2.4压合,2.4

8、.1流程说明 棕化：通过水平化学生产线处理,在内层芯板铜面产生一种均匀，有良好粘合特性的有机金属层结构，使内层粘合前铜层表面粗化，增强内层铜层与半固化片之间压板后粘合强度。 压合：在高温高压条件下利用半固化片从B-stage向C-stage的转换过程,将各线路层粘结成一体。 压合叠板方式（如图） 2.4.2控制要点 A、棕化：各药水槽浓度、温度， 传送速度 B、压合：叠层结构、热压机参数 2.4.3常见问题 棕化不良、压合白点、 滑板、板面凹痕,9,盖板,10,钻孔 (Drilling),QA检查 (QA Inspection ),已钻孔 (Been Drilled),1.3、钻孔 (Dril

9、ling),待钻孔 (Waiting Drilling),下工序 (Next Process),2.5钻孔,2.5.1流程说明 利用钻咀的高速旋转和落速，在PCB 板面加工出客户所需要的孔；线路板中孔主要用于 线路中元件面与焊接面及层与层之间的导通、IC引脚的插装； 1 1和2层之间导通 2 2.5.2物料介绍 生产用钻咀，采用硬质合金材料制造，硬质合金材料是一种钨钴类合金，是以碳化钨（WC） 粉末为基材，以钴（CO）作粘结剂，经加压烧结而成，具有高硬度，耐磨，有较高的强度。 为改善其硬质合金性能，可以改变粉末的颗粒大小，调整碳化钨与钴的配比，硬质合金材料 的技术数据如下： 碳化钨（WC）：9

10、0-94% 钴：6-10% 硬度：91.8-94.9%HRA 密度:14.4-15g/cm3 WC颗粒度：0.4-1.0um,11,2.5.3控制要点 A、加工方法及切削条件； B、切削速度（转速）； C、进给速度； D、待加工板的层数及每轴叠板片数； E、分步加工方法； 2.5.4常见问题 钻偏 孔大孔小 多孔少孔 孔未钻穿,12,13,1.4、化学镀铜 (Plated Through Hole),磨板 (Grinding Board),化学沉铜 (Loading PTH ),除胶 (Dismear ),活化 (Activation ),化学沉铜 (Plated Through Hole )

11、,整板电镀 (Panel Plating ),下工序 (Next Process),已钻孔 (Finished Drilling ),加速 (Accelerating ),2.6沉铜/板电,2.6.1流程说明 沉铜：通过一糸列化学处理，最终在绝缘的孔壁及板铜面上，沉积一层厚薄均匀的金属铜 (0.3-0.7微米)，为后工序提供一定的金属电镀导通层。 板电：通过电镀铜的方式，将孔壁和板面铜加厚至一定的厚度,以确保后工序过程中孔壁的 完整。 上板 膨胀 二级逆流水洗 除胶渣 回收热水洗 二级逆流水洗 中和 二级逆流水洗 碱性除油 热水洗 二级逆流水洗 微蚀 二级逆流水洗 预浸 活化 二级逆流水洗 加

12、速 水洗 化学沉铜 二级逆流水洗 下板 浸稀酸 2.6.2控制要点 A、沉铜：各药水槽浓度、温度 B、板电：电流密度、电流大小、电镀时间 2.6.3常见问题 孔无铜 铜层起泡 铜厚不均匀 板面水印,14,15,1.5、图象转移 (Dry Film),磨板 (Grinding PCB ),贴膜 (Jointing Dry-film),对位 (Registration),来料 (Incoming PCB),曝光 (Exposure),显影 (Developing),QC检查 (QC Inspection),完成干膜 (Finished Dry Film),下工序 (Next Process),2.

13、7线路图形,2.7.1 流程说明 经磨板粗化后的内层铜板，经磨板干燥、贴上干膜后，用紫外线曝光。曝光后的干膜变硬，遇弱碱不能溶解，遇强碱能溶解，而未曝光部分遇弱碱就溶解掉，内层线路就是利用该物料特性将图形转移到铜面上来。 线路图形对温湿的条件要求较高。一般要求温度223 、湿度5510%，以防止菲林的变形。对空气中的尘埃度要求高, 随制作的线路密度增大及线路越小，含尘量1万级以下。 2.7.2 控制要点 A、磨板： 磨板速度（2.5-3.2mm/min）、水膜实验、烘干温度（80-90） 磨痕宽度（500#针刷磨痕宽度:8-14mm 800#不织布磨痕宽度:8-16mm） B、贴膜：贴膜速度（

14、1.50.5m/min）、贴膜压力（51kg/cm2）、 贴膜温度（11010）、出板温度（40-60） C、湿膜涂布：油墨粘度、涂布速度、涂布厚度、 预烤时间/温度（第一面 5-10分钟 第二面10-20分钟） D、曝光：对位精度、曝光能量、曝光光尺（6-8级盖膜）、停留时间 E、显影：显影速度（1.5-2.2m/min）、显影温度（302）、 显影压力（1.4-2.0kg/cm2）、显影液浓度（N2CO3浓度0.85-1.3%） 2.7.3 常见问题 线路开短/路、线路缺口、干膜碎、偏位、线幼,16,17,1.6、图形电镀 &蚀刻 (Pattern Plating&Etching),QC检查 (QC Inspection ),图形电镀 (Pattern Plating ),待蚀刻 (Finished Plating ),退膜 (Peeling Dry-film ),蚀刻 (Etching ),褪锡 (Removing Tin ),完成蚀刻（半成品）