《PCB制作流程》PPT课件.ppt

1,PCB制作流程,Kai Ping Elec&Eltek,2,Kai Ping Elec&Eltek,PCB的定义：,PCB就是印制线路板的英文缩写（printed circuit board），也叫印刷电路板。,3,Kai Ping Elec&Eltek,多层线路板基本结构,4,内层制作流程简介,Kai Ping Elec&Eltek,切板,前处理,内层图像转移,光学检查（AOI）,棕化,压板,排板,X-Ray钻孔,修边,5,Kai Ping Elec&Eltek,外层制作流程简介,钻孔,三合一,外层图像转移,图形电镀,线路蚀刻,防焊油丝印,字符丝印,表面处理,外形加工,最终品质控制,光学检查,电测,6,Kai Ping Elec&Eltek,内层工艺流程,7,Kai Ping Elec&Eltek,切板,锣圆角,磨板或除胶,焗料,将一张大料根据不同板号尺寸要求切成所需的生产尺寸。,为避免在下工序造成擦花等品质问题，将板角锣成圆角。,对切板粉尘进行清洗，除去板上胶迹。,为了消除板料在制作时产生的内应力，令到板料尺寸（涨缩性）稳定性加强，去除板料在储存时吸收的水分，增加材料的可靠性。,切板,切板机,锣圆角机,8,Kai Ping Elec&Eltek,除油,微蚀,酸洗,热风吹干,通过酸性化学物质将铜面的油性物质，氧化膜除去。,令铜表面发生氧化还原反应，粗化铜面。,将铜离子除去以减少铜面的氧化。,将板面吹干。,前处理,前处理线,9,Kai Ping Elec&Eltek,涂布,曝光,显影,蚀刻,将感光油墨均匀地贴附在板铜面上。,利用紫外光的能量，使油墨中的光敏物质进行光化学反应，使选择性局部桥架硬化，完成影像转移。,褪膜,在碳酸钠的作用下，将未曝光部分的油墨溶解冲洗，留下感光的部分。,将未曝光的露铜部分铜面蚀刻掉。,通过较高浓度的氢氧化钠将保护线路铜面的菲林去掉。,内层图像转移,曝光机,利用感光材料，将设计的线路图形通过曝光/显影/蚀刻的工艺步骤，达到所需铜面线路图形。,10,Kai Ping Elec&Eltek,内层线路图形制作图示,11,Kai Ping Elec&Eltek,内层图像转移常见缺陷分析,12,Kai Ping Elec&Eltek,光学检查（AOI）,光学检查（AOI）,修理（CVR）,目视检修及分板,利用铜面的反射，扫描板上的图形后记录在软件中，并通过与客户提供的数据图形资料进行比较来检查缺陷点。,对一些真，假缺陷进行确认或排除。,对确认的缺陷进行修补或报废，以及对不同层数进行配层归类。,AOI是自动光学检查（Automated Optical Inspection）的英文简称，主要用于侦测PCB在各个生产工序中存在的缺陷，是保证PCB质量和及时发现前制程存在问题的重要阶段。,扫描机,检修机,13,Kai Ping Elec&Eltek,棕化线,棕化的作用：粗化铜表面，增大结合面积，增加表面结合力。,棕化,14,Kai Ping Elec&Eltek,酸洗,除油,预浸,棕化,干板,清洁铜面。,将铜面的油性物质除去，进一步清洁铜面。,为棕化前提供缓和及加强药物的适应性前处理。,在铜面产生一种均匀，有良好粘合性及粗化的有机金属层结构。,将板面吹干。,棕化流程,酸洗&除油,棕化,15,Kai Ping Elec&Eltek,棕化常见缺陷分析,16,Kai Ping Elec&Eltek,棕化常见缺陷分析,17,Kai Ping Elec&Eltek,排板,排板使用的原材料：,（一）基材，又称覆铜板，它是通过半固化片在高温高压下将铜箔粘结在一起制成的不同规格厚度的PCB的原材料。,压板之前的准备工作，将内层板、半固化片、铜箔与钢板、牛皮纸等完成上下对准，落齐或套准。,18,Kai Ping Elec&Eltek,排板使用的原材料：,（二）铜箔：PCB行业中使用的铜箔主要有两类：,1.电镀铜箔，是在电解槽中由一个作为阴极的柱状不锈钢空心筒体在电流的作用下高速旋转镀铜，再经三次表面处理而得的。其一面光滑称为光面，另一面是粗糙的结晶面，称为毛面。,2.压延铜箔，是纯铜经过多次机械辊轧制成的铜箔，因此两面都是光滑的。,毛面,光面,19,Kai Ping Elec&Eltek,排板使用的原材料：,（三）半固化片，是树脂与载体合成的一种片状粘结材料。其英文为Pre-pregnant，缩写为Prepreg，简称PP。其中的树脂即为高分子聚合物，目前常用的为环氧树脂。,（四）其它材料：1.牛皮纸。作用：A.主要起阻热作用，延缓传热，降低升温速度，平衡各层的温差。B.缓冲压力的作用。2.分离膜。作用：主要为了防止压板过程中树脂流到钢板上，不好清洁而损坏钢板。,20,Kai Ping Elec&Eltek,排板,压板,X-Ray钻孔,修边,将已预叠好的板，通过自动回流线放铜箔、钢板、牛皮纸，按顺序排板。,在设定的温度、压力下，将已排好的板进行压合。,利用X光的透视作用与标位确认，钻出下工序钻孔使用的定位孔。,将压板后的不整齐的流胶边用锣机进行修整，固定同一型号尺寸。,压板,将已排好的板，通过高温、高压、真空的条件作用下，将各内层板，半固化片及铜箔粘结在一起，制成多层线路板。,压板线,21,Kai Ping Elec&Eltek,X-Ray钻孔,通过机器的X光透射，通过表面铜皮投影到内层的标靶，然后用钻咀钻出该标靶对应位置处的定位孔。,定位孔的作用：,多层板中各内层板的对位。同时也是外层制作的定位孔，作为内外层对位一致的基准。第三孔为防反孔，以判别制板的方向。,22,Kai Ping Elec&Eltek,修边,23,Kai Ping Elec&Eltek,压板工序常见缺陷分析,24,Kai Ping Elec&Eltek,压板工序常见缺陷分析,25,Kai Ping Elec&Eltek,压板工序常见缺陷分析,26,Kai Ping Elec&Eltek,外层工艺流程,27,Kai Ping Elec&Eltek,钻孔,28,Kai Ping Elec&Eltek,29,Kai Ping Elec&Eltek,上管位钉,上底板,上铝片,贴皱纹胶纸,钻孔,拍胶片,固定每叠板于机台，提高钻孔精度,防止钻孔披锋，防止损坏钻机台，减少钻咀损耗,防止钻孔上表面毛刺，保护覆铜箔层不被压伤，提高孔位精度，有利于钻头、钻咀的散热,固定铝片及每叠板于机台，提高钻孔精度,按所给孔位置的钻孔程式（钻带）由CNC电脑系统控制机台，综合移动XYZ轴运作,检查有无漏钻孔及孔大小,数控钻机,钻孔流程,30,Kai Ping Elec&Eltek,钻孔常见缺陷分析,31,Kai Ping Elec&Eltek,三合一,除胶渣,沉铜,去除钻孔时因高温产生的熔融状胶渣，产生微小粗糙面，增加孔壁与铜的结合力。,通过化学反应，在板面和孔壁上沉积一层化学铜。,全板电镀,通过电镀将沉铜时产生的铜加厚到一定程度。,三合一是指除胶渣、化学沉铜、全板电镀这三个工艺过程。,沉铜线,电镀线,32,Kai Ping Elec&Eltek,三合一常见缺陷分析,33,Kai Ping Elec&Eltek,三合一常见缺陷分析,34,Kai Ping Elec&Eltek,外层图像转移,前处理,贴膜,清洁、除氧化、粗化板面、增加干膜与板的结合力。,利用辘膜机，使干膜在热压作用下，粘附于经过粗化处理过的板面上。,曝光,通过紫外光照射，将菲林上的图形转移到制板上。,通过碳酸钠溶液的作用，使未曝光的干膜溶解，而曝光部分则保留下来，从而得到客户所需的图形。,显影,贴膜机,35,Kai Ping Elec&Eltek,外层图像转移常见缺陷分析,36,Kai Ping Elec&Eltek,图形电镀,目的：将已完成图形转移的板子，用电镀方法使板面线路和孔内铜加厚，并镀上一层锡作为线路蚀刻时的保护层。,除油,微蚀,酸浸,镀铜,预浸,镀锡,清洗板面，除去板面的残留物。,粗化底铜，增加铜层的结合力。,除去板面氧化物，避免杂物及水进入铜缸，活化板面。,加厚铜层。,活化铜面。,在线路及孔内镀上一层锡，作为蚀刻时的保护层。,图形电镀线,37,Kai Ping Elec&Eltek,图形电镀常见问题及对策,38,Kai Ping Elec&Eltek,线路蚀刻,目的：蚀刻掉非线路底铜，获得成品线路图形，使产品达到导通的基本功能。,褪膜,蚀刻,褪锡,烘干,除去阻镀干膜，露出底铜,蚀掉没有锡面保护的铜层,除去保护铜面的锡层,烘干板面，防止铜面氧化,线路蚀刻线,39,Kai Ping Elec&Eltek,外层线路图形制作图示,40,Kai Ping Elec&Eltek,蚀刻常见缺陷分析,41,Kai Ping Elec&Eltek,原理同内层光学检查。AOI可以检测到以下缺陷：,外层光学检查,42,Kai Ping Elec&Eltek,43,Kai Ping Elec&Eltek,防焊,防焊（又叫阻焊），是一种保护层，涂覆在制板不需要焊接的线路和基材上，防止焊接时线路间产生桥接，并提供永久性的电气环境和抗化学保护层。因油墨多为绿色，而俗称绿油。,绿油丝印机,44,Kai Ping Elec&Eltek,曝光,显影,检查,后烤,利用菲林，通过高能量光源把阻焊部分固化，开窗部分（需焊接部分）油墨未曝光固化，通过碳酸钠溶液显影掉。,将未曝光的油墨溶解掉，曝光部分不被溶解而得以保存。,检查外观是否有显影不净、显影过度、油面颜色、油面异物等品质缺陷。,通过热固化使油墨得到彻底固化。,前处理,利用酸洗洗掉铜面的氧化层，再用机械式磨板得到干净、粗糙均匀的铜面。,丝印,预烤,利用丝网、胶刮、丝印机把油墨均匀涂覆在板面上。,挥发大多数溶剂，使板上油墨得到初步干燥，方便后续操作。,绿油丝印流程,45,Kai Ping Elec&Eltek,绿油工序常见缺陷分析,46,Kai Ping Elec&Eltek,绿油工序常见缺陷分析,47,Kai Ping Elec&Eltek,字符,在制板上印上标记，给元件安装和今后维修制板提供信息。因多数字符为白色，俗称白字。,白字丝印机,48,Kai Ping Elec&Eltek,字符丝印常见缺陷分析,49,Kai Ping Elec&Eltek,表面处理,表面处理是根据客户需求在防焊后的裸铜待焊面上进行处理，并在铜面上长成一层物质，防止氧化或硫化，在电子零件组装焊接时加强元器件与焊点的结合力及通导传递能力。目前我司实际生产的表面处理有：沉金、沉银、沉锡、喷锡、OSP,喷锡线,沉金线,沉银线,沉锡线,OSP线,50,Kai Ping Elec&Eltek,外形加工,目的：在一块半成品的线路板上，将其加工制作成客户要求的外形轮廓尺寸。加工种类：锣板、啤板、V-cut、斜边,锣机,啤机,V-cut机,51,Kai Ping Elec&Eltek,外形加工常见缺陷分析,52,Kai Ping Elec&Eltek,沉银,除油,去除表面氧化、油渍，清洁铜面。,微蚀,进一步去除表面氧化，同时粗化铜面，增加铜面与银面之间的结合力。,预浸,沉银,水洗,润湿铜面、除去氧化剂，保护银缸。,通过置换反应在铜面上沉积一层金属银。,用RO/DI水进行水洗。,沉银后的板,53,Kai Ping Elec&Eltek,沉银常见缺陷分析,54,Kai Ping Elec&Eltek,电测,利用专用的测试机检查PCB的电气特性：即同一网络中节点的导通性（开路）和不同网络间的绝缘性（短路）,不同的制板需要用对应的夹具来进行电测，电测前需安装和调试夹具，流程如下：,1.将夹具固定在电测机的上下模台，将电测机后排线按顺序对号入座，插进夹具排线槽。2.用铜板做开路测试，用硬纸板（或胶片）做短路测试，以确保夹具状况良好。3.检查夹具偏移情况：在板面覆盖一层蓝胶纸来判断偏移方向，用铁锤轻敲夹具，从而使测试针与测试PAD对正。4.用“标准好板”与“标准坏板”进行测试，确保夹具安装调试OK。,55,Kai Ping Elec&Eltek,电测,盖“T”印,查障,确认制板状况,修理,报废,检查修理状况,PASS,修理OK,可修理,不可修理,修理FAIL,FAIL,假板,下一工序（目检）,电测流程图,“T”印：在通过电测机测试后的合格制板上盖的印章，作为判别制板合格的标识。,假板：机器误判，实际正常的板。,56,Kai Ping Elec&Eltek,最终品质控制（FQC）,FQC是对制板外观进行最终检查的工序。为了保证品质，所有制板都是100%目检。,目检流程：,57,Kai Ping Elec&Eltek,量板曲：用大理石平台来测量板的翘曲度,目检：检查制板的外观缺陷,照孔：检查制板上的孔，看是否有镀铜于非镀铜孔内或镀铜孔孔内无铜,包装：包括热熔真空和抽真空包装。制板都是按客户要求进行包装。,FQC流程一览,58,Kai Ping Elec&Eltek,目检检查项目及常见的外观缺陷,59,Kai Ping Elec&Eltek,谢谢！,60,Kai Ping Elec&Eltek,