PCB制作流程及基本工艺技术解析课件.ppt

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1、双面和多层印制板,PCB制造过程及其基本工艺技术 （培训教材）,1,双面和多层印制板PCB制造过程及其基本工艺技术1,0. 目录,1. 概述2. 制造方法3. 工艺流程说明 3.3 双面板流程 3.4 多层板流程4. PCB 工艺小结，PCB接收5. PCB 与 CCL,2,0. 目录1. 概述2,1.0 概述,1.1定义：印制板（Printed Board) 日本：“形成印制线路的板”叫做“印制线路板”。 装上元器件的印制线路板称作“印制电路板”。 中国：GB/T203680。附着于基材表面的，提供元器件电气连接 导电图形的板子，叫印制线路板。 GB/T203690，印制电路或印制线路成品板

2、的通称叫印制板。 英文：Printed Board (印制板） Printed Wing BoardPWB。（光、裸板）（UL使用PWB） （不含元件）Printed Circuit BoardPCB。（板子+元器件=PCB）,3,1.0 概述1.1定义：印制板（Printed Board),1.0概述,1.2分类（1）结构：刚性。Rigid PCB。（约占90%）挠性。Fiex PCB。（约占10%）刚挠结合PCB。（少量）金属基、陶瓷基PCB（刚性）。（3）用途：民用；军用；工业用。（BT双马来酰亚胺三嗪，PPO（PPE）,（2）基材：单面：FR1，FR2，XPC（纸+酚醛），CEMI。双

3、面：G10（不阻燃），FR4，FR5，CEM3，PTFE，PPO。多层：FR4，FR5，Pi，BT，PTFE。 （纸基，玻纤，积层+不同树脂）（4）特殊特性：高Tg。PCB。CTI。（漏电起痕指数）。无卤无铅PCB。高频微波（Dk）PCB。聚醚，P1聚酰亚胺，PTFETeflon,聚四氟乙烯）,4,1.0概述1.2分类（2）基材：4,1.0概述,1.3小史 发明：Mr. Pau Eisler,奥地利人，20世纪40年代，二次世界大战期间，光蚀刻工艺法在一个军事电子装置中取得了应用。“印制电路之父”。 中国：1957.4.25人民日报第7版，中国第一块单面板诞生，用 在晶体管收音机上。 发明人：

4、王铁中（成都二机部10所；现电子10所），中国PCB奠基人。1964年，中国开始作多层板。 PCB历史约60年。 结论：60年历史说明，没有PCB，没有电子电路，飞行、交通、原子 能、计算机、宇航、通讯、电话这一切都将无法实现。 （1999年世界电子电路大会）,5,1.0概述1.3小史5,1.0概述,1.4特点 集成电路离不开印制板。（IC体现一个国家工业现代化水平，引导电子信息产业发展。而IC的电气互连和装配离不开印制板）。 高新技术产品少不了印制板。（军事，民用，工业产品，高科技产品，数码相机，手机，汽车卫 星导航仪，可视电话，平面电脑，摄像机，B超，心电图测试） 现代科学和管理体现在印制

5、板。 （多学科，多工艺，多种设备，多工序，多物料，多辅助设备。） （ISO9000，14000，QS9000，ISO16949，SA8000， OHAS18000）（高资金密集，高污染）,6,1.0概述1.4特点6,1.0概述,我国改革开放高速发展了印制板。（2003年全国PCB产值60亿美元，约500亿RMB，在全球排位第二，仅次于日本，超过了美国。世界PCB制造中心。上规模，上规模 ，上档次，上水平，争国际）。故：PCB充满希望的产业； 21世纪朝阳工业； 高资金，高科技，高污染，高啰嗦，下订单才 能生产的行业。 长生不老。 日本印制线路板集作者小林正说： 如没有电脑和软件，电子设备=普通

6、箱子。如没有半导体、线路板和电子元件=普通石头。,7,1.0概述 我国改革开放高速发展了印制板。7,1.0概述,1.5趋势 厚板薄板多层板，微孔细线高Tg，板面尺寸24，企业运行系统化来管理。IC同PCB相互靠拢，相互渗透，紧密配合。 THTTrough Hole Technology,通孔插装技术。 SMTSurface Mount Technology,表面安装技术。 TABTape Automated Bonding，带状自动焊（粘）接。 COFChip on flex,芯片直接安装在挠性板上。 CSPChip Scale package,芯片级封装。 CMTChip Mount Tec

7、hnology,芯片安装技术。 MCMMulti-chip Module,多芯片模块（多个芯片焊接在板子上）。PCB线更密（0.05-0.075mm），孔更小（00.05-0.10mm),板更薄，互连 密度更高。,8,1.0概述1.5趋势8,1.0概述,HDI（High Density Interconnecting)高密度互连，无卤铅，绿色焊料。阻抗特性，埋盲孔，Teflon(高频微波），埋入式电阻电容，导通孔塞孔，刚挠结合，厚铜箔，金属基材（Al、Cu、Fe），积层 HDI 定义：（1）非机械钻孔：孔径0.15mm以下，多为盲孔；孔环径0.25mm。 微孔或微导通孔。（2）接点（Conne

8、cting），密度130点/英寸2，布线密度117 英寸/英寸2 。（3）线宽/间距3mil(0.075mm）。（4）HDI同Buildup Multilayer (积层多层板）。,9,1.0概述 HDI（High Density Interco,2.0制造方法,2.1 分类。减去法以覆铜板为基础，选择性地除去不需要的导电铜箔 而形成导电图形的工艺。 （中国各PCB企业都使用此法）加成法在未覆铜箔的基材上，完全用化学方法沉积导电材 料而形成所要求厚度的导电 图形的工艺。 （此法中国行不通，日本等国小部分企业用此法生产）,10,2.0制造方法2.1 分类。10,2.0制造方法,2.2 图形电镀蚀

9、刻法（Pattern Plating Etch Process） 对导电图形进行选择性电镀。（图1） 流程：（以双面板为例）下料钻孔PTH板面镀铜光成象图形电镀蚀刻阻焊+字符HALE-TESTFQA出货 要点： 线路和孔内，图形电镀到铜厚平均20微米，+Sn（抗蚀层），退除干膜，以Sn为抗蚀剂作蚀刻（碱蚀），得到线路图形。退掉表面和孔内Sn，印阻焊+字符，热风整平，机加工，电性能测试，得到所需要的PCB。 特点： 工序多，复杂，但相对可靠，可作细线路。 欧、美、中企业大多数用此工艺生产。,11,2.0制造方法2.2 图形电镀蚀刻法（Pattern Pla,2.0制造方法,2.3 板面电镀蚀刻法

10、（Panel Plating Etch Process） 对整个板面和孔进行电镀。（图2） 要点： 1）板材钻孔和PTH后，全板面和孔镀够所需要的铜厚，平均20微米。 2）仅在孔和图形上盖上干膜，以干膜作抗蚀层。 3）在酸性蚀刻液中蚀去多余的铜，得到所需要的图形。 特点： 1）工序简单，但难控制。日本不少企业用此工艺。 2）难点：电镀均匀性，板四周铜厚，中间簿，蚀刻难以均匀，细线难控制。 3）干膜盖孔，尤其大孔，如盖不住，蚀刻药水进入孔内，此板即报废。 流程：,12,2.0制造方法2.3 板面电镀蚀刻法（Panel Plati,2.0制造方法,下料钻孔PTH板面镀铜光成象酸蚀阻焊+字符HAL外

11、形E-testFQA出货2.4 SMOBC法 Solder Mask Over Bare Circuit,实质上就是图形电镀蚀刻法。 在裸铜线路上盖上阻焊剂，作热风整平（Hot Air leveling),广东人叫喷锡。就是说，在线路上不要有焊料（Pb-Sn），仅孔和焊盘上铅锡。 Pb-Sn焊料：Pb：Sn=37：63，或40：60，熔点183，190 。 线路上的Pb-Sn焊料一点好处也没有，浪费，焊接时线路上阻焊发趋，易产生桥连。,13,2.0制造方法下料钻孔PTH板面镀铜光成象酸蚀阻,2.0制造方法,2.5 水金板，沉金板，沉银板，沉锡板，OSP（PreFlux)(1)水金板（Flish

12、 gold) 热风整平（喷锡）工艺，焊盘上的Pb-Sn不够平整，SMT贴装造成困难。而Au可焊性优良，在线路图形、孔、焊盘上全部镀上镍金，蚀刻后，上阻焊剂，仅留下孔和焊盘是Ni/Au，代替PBSn，这就是水金板。 Au层为纯Au，24K，仅作可焊，但很薄，0.05-0.10微米。需镀镍打底，25微米，再镀水金。镀金槽中金含量不多，约为1克/升Au，广东、香港人称为水金。这种板叫水金板。 注：PCB插头上镀的是硬金，耐磨，插拔多次，要求一定是硬度。金缸中含微量钴（或镍、锑）。插头金层厚度IPC二级标准为0.8微米，而目前很多插头镀金厚度0.1,0.2,0.5微米都有，甚至也有镀水金的，无厚度，仅

13、金色。,14,2.0制造方法2.5 水金板，沉金板，沉银板，沉锡板，OSP,2.0制造方法,（2）PreFlux,OSP 预涂助焊剂，或叫有机可焊防护剂。 代替PbSn，Ni/Au层。日本盛行。 PbSn有毒。2006.7.1欧盟禁Pb，中国，日本，美国也会同样禁Pb。 OSP是未来的表面涂敷的方向之一。 问题：无色。热冲击，焊接多次存在问题。（3）沉Ag板，沉Sn板。 环保要求，消灭Pb，代替pbSn焊料。 沉Ag还是Sn？不同客户不同要求。（4）沉NI/AU板 仅在孔和焊盘上沉上NI（35微米），AU（0.05-0.1微米）。 代替喷锡，焊盘平整，可焊。但价贵一些。 手机板多用沉NI/AU

14、。（5）2006.7以后，PbSn会逐渐消亡。 替代的是：OSP，沉Sn，Ag, Ni/Au。,15,2.0制造方法15,3.0工艺流程说明（图形电镀蚀刻法）,3.1 来料检验板材，Prepreg。钻头、干膜、药水、油墨3.2 产前准备（工程设计）1）评审客户资料：Email图形、图纸、磁盘、技术能力、规范、交货期、价格。2）MI（制造说明），工卡。排版尺寸，每一工序流程，每一工序技术要求。3）生产底片（内层、外层、阻焊、字符、塞孔等底片）4）钻孔磁带。设备和技术5）钻测试板。* 电脑，工作台，软件；6）铣外形带。* 激光光绘机；7）电性能测试夹具。* 底片显影机；8）文件包检查（QA）。 *

15、 钻床/铣床；* 投影仪、放大镜。,16,3.0工艺流程说明（图形电镀蚀刻法）3.1 来料检验16,3.3双面板流程,（1）下料。（Cutting)设备：自动下料机，剪床，烘箱，倒角机，磨边机。烘板：FR4，140150，48小时，除应力、潮气（有的基板不烘板）。核对供应商（生益、宏仁、KB、Rogers ），尺寸，板厚，铜厚，型号，数量。按工卡上开料图下料。36*4818“*24”，4PCS。倒边，倒角。（除玻纤环氧碎，防划伤）。隔纸，放框，填写工卡。钻孔用盖板（铝片），垫板。,17,3.3双面板流程17,3.3双面板流程,（2）钻孔（Drilling）冲出定位孔，上销钉。2-4块/叠。在钻

16、床上安装垫板，待钻孔板，盖板。放不同直径的钻头（按工程磁带要求）。按钻孔磁带程序钻出不同直径的孔。根据不同孔径，钻机，控制钻孔参数（转速，进退刀速度，孔数/支钻头，钻孔深度）。钻孔直径，PTH孔=成品孔直径+0.15mm；NPTH孔=成品孔直径+0.05mm。查孔：红胶片。查直径、位置、毛刺、孔数、堵孔、漏孔、断钻头孔、没钻穿孔、工具孔（丝印孔、测试孔、微切片孔等）、偏孔，钻孔粗糙度。机械钻孔：最小约0.1-0.2mm。1-8头数控钻床（通常4-6头）。15-18万转/分。500-600次/分。激光钻孔：钻孔直径0.05-0.15mm。专门对付积层多层板（HDI），即手机板，数码相机板等。微小

17、导通孔，埋孔，盲孔。专门对付微小孔（0.05-0.10mm）和簿基材。,18,3.3双面板流程（2）钻孔（Drilling）18,3.3双面板流程,分类： CO2激光机。 NdYAG激光机（铵钇铝石榴石）。 全球约3000台，四五十万美元/台。几十到几百个微孔/秒。 Micro-via Hole微小导通孔，微孔。 Blind Via Hole 盲孔。仅延伸到印制板一个表面的导通孔。 Buried Via Hole_埋孔。未延伸到印制板表面的导通孔。 机械钻孔：高稳定性，高可靠，高速，高精度。目前仍然是PCB钻孔的主流，大一点直径的孔（0.3-6.5mm），厚一点基材的板的钻孔还得靠机械式的数控

18、钻床。,19,3.3双面板流程19,3.3双面板流程,（3）PTHPlated through hole。 PTH叫穿孔电镀，孔金属化，化学沉铜，镀覆孔。GB/T203694，4.13解释，孔壁镀覆金属的孔叫镀覆孔。 这是一种自身的催化氧化还原反应过程。 是PCB厂各工序中化学反应最复杂的一个工序。全线二三十个 缸，全自动控制。 目的：使孔内和板面沉积上一层簿铜，用以完成双面或多层层间 导线的联通。过程：1）去毛刺，磨板。2）化学沉铜线：清洁（除油）水洗微蚀（粗化）水洗预浸活化水洗加速化学沉铜水洗防氧化液转入全板电镀,20,3.3双面板流程（3）PTHPlated through,3.3双面板

19、流程,若是多层板PTH，沉铜线上要加约9个槽（缸）：溶胀除胶渣水洗中和水洗双面板PTH流程目的：除去多层板孔内的环氧钻污（Desmear）。PTH检查：* 背光，8级。 * 厚度，簿铜0.3-1.0微米，厚铜2-5微米。 * 黑孔，空穴，塞孔。 * 3M胶带测试，沉铜层不掉。,21,3.3双面板流程若是多层板PTH，沉铜线上要加约9个槽（缸）,3.3双面板流程,（4）全板镀铜（Panel Plating) 目的：PTH孔内铜很簿，在其后图形电镀加厚的前处理微蚀时会 被蚀穿形成孔内无铜或空穴，必须作全板镀铜加厚。 要求：孔内和板面上镀铜加厚至孔内铜5-8微米。 设备：全自动电镀线。 过程；除油水

20、洗浸酸板镀水洗吹干下架转入光成象 参数：Dk1.8-2.0A/dm2,15-20分钟。高分散疏酸铜镀液+光亮添加 剂。 要求：镀层光亮均匀平整，无烧焦，无粗糙，无条纹，无起泡。,22,3.3双面板流程（4）全板镀铜（Panel Plating),3.3双面板流程,（5）光成象。（Photo-imaging） Imaging, Photo-printing, Dryfilm-room, Photo-imaging。 目的：将光绘底片（工程部）上的电路图形转移到已沉铜的板子上，形成抗电镀的掩膜图象。 设备：磨板机，贴膜机，曝光机，显影机。氮片显影机。材料工具： * 干膜（Dry film)，三层结

21、构：保护膜（聚乙烯）， 感光胶层，聚醋薄膜，厚度1.0mil,1.5mil(38um)。*或湿膜（Wet film），液态感光胶。*无水碳酸钠，1%Na2co3，显影用。*17或25级光密度尺。（查曝光时间）,23,3.3双面板流程（5）光成象。（Photo-imaging）,双面板流程,工艺：双面板1）磨板：硫酸2-3%高压水洗水洗磨板（320目）磨板（500目）水洗吸干吹干出板 目的：除板面氧化层，污渍，形成微粗糙的表面，确保干膜牢固粘贴到板面上。2）贴膜：贴膜机1105，传速速度1.0-1.8米/分，压力30-60PSI。3）曝光：5-7KW曝光机，抽真空，紫外光波长310-440毫微米

22、。镝灯，高压 汞灯。曝光几秒钟即可完成。21级曝光尺6-9级。 拍片：用重氮红片。使底片上的焊盘与板子的孔重合对准，胶带固定后送到曝光机上曝光。4）显影：显影机中进行。10.2% Na2co3液。显影液302，压力1.5-3.0Kg/cm2,传送速度2.0-3.0米/分。破裂点50-60%。5）QC查：开路、缺口、短路、余胶、露铜点、对位、线宽、环宽。NPTH是否破。6）环境： * 黄光灯。 * 恒温恒湿防尘：21 1，55 5%，1万级。防静电服，风淋。,24,双面板流程 工艺：双面板24,3.3双面板流程,工艺：内层芯板（inner-layer) 1) 在内层覆铜板上形成正相图象，即线路、

23、焊盘盖干膜，内层底片是 负片。 2）没被干膜保护的不需要的铜箔，在随后的蚀 刻工序中去掉。 3）内层板通常没有孔，不需钻孔，PTH，图形电镀，形成的图象为 正相，同外层相反（外层为负相图象，底片是正片）。 4）蚀刻液通常为酸性。（也有用碱蚀）。 5）流程： 下料磨板或化学处理表面贴干膜曝光显影QC（查 正相图象） 蚀刻退膜黑化或棕化,25,3.3双面板流程 工艺：内层芯板（inner-layer,3.3双面板流程,（6）图形电镀（Pattern Plating）目的：（1）确保孔内铜厚度（IPC I级15um；级20um;级 25um。 （2）孔内铜层与导电图形良好连接。设备：全自动电镀生产线

24、。 镀Cu加镀Sn（抗蚀层，约5um）溶液：高分散性光亮硫酸铜液；硫酸亚锡镀液。（加添加剂）流程：除油水洗微蚀水洗浸酸镀铜水洗镀锡水洗 烘干下架转到蚀刻工序参数：Cu：Dk1.8-2.5A/dm2,约60分钟，磷阳级，摇摆，过滤，自动 添加光剂，温度22-32。 Sn：Dk 1.5-2.0A/dm2，约10分钟，纯锡板阳极，阳极移动， 不得鼓入空气搅拌，温度26。,26,3.3双面板流程（6）图形电镀（Pattern Platin,3.3双面板流程,质量要求： 1）厚度：* Cu平均20um，局部最小18um（IPC级）； * Cu平均25um，局部最小20um（IPC级）。 * Sn4-10

25、um,作抗蚀层。 * 耐热冲击：288，10S（1-3次）。 * 无烧焦、粗糙、刮伤。3M胶带附着力测试，OK。图形镀CuNi Au： 1）目的：喷锡表面Pb-Sn层不够平整，以Ni /Au层（可焊，平整） 替代喷锡。 2）工艺：镀铜镀镍镀水金。 3）要求：* 铜：1级板15um，2级20um;镍：2.5-5.0um; 金：0.05-0.1um。 * 外观：金色，可焊，无刮伤，氧化，针孔，发污，粗糙。 4）设备： * 全自动线； * 手工镀线（小厂）。,27,3.3双面板流程质量要求：27,3.3双面板流程,（7）退膜蚀刻退锡（Stripping Etch Stripp sn） 目的：（1）退

26、除干膜。干膜下是铜、线路、焊盘，孔内是灰色的锡。 （2）蚀刻：碱性蚀刻液蚀掉露出的铜。锡层作为抗蚀剂。 （3）蚀刻后。退除线路、焊盘、孔内的锡镀层。得到形成了 图形线路的印制板。设备：自动生产线，退膜蚀刻退锡连成一体，几十米长。流程：入板退膜水洗蚀刻蚀刻补充液水洗退锡水洗 吹干QC检查溶液：退膜：约5%NaoH。 蚀刻：碱性氯化铜，蚀刻盐（氯化铵为主体），氨水。氯化铜120-160g/l，蚀刻盐4.5-5.5N,比重8.2-8.8，比重 1.195-1.210。温度约50。传送速度：视基铜厚度而定。 退锡：硝酸型退锡水。温度25-35。,28,3.3双面板流程（7）退膜蚀刻退锡（Strippi

27、ng,3.3双面板流程,质量： * 线宽-20%。 * 无残铜、锯齿、短路，孔内无黑点。 * 测孔内铜厚，符合要求。,29,3.3双面板流程质量： * 线宽-20%。29,3.3双面板流程,（8）印阻焊（ Solder mask）目的：阻焊涂复在不允许焊接的线路和基材上。 * 防PCB装配时线路桥搭； * 作化学防护； * PCB外表。除绿色外，还有蓝、红、黑、白各种颜色。俗称绿油。学名液态光成象阻焊膜。设备：丝印机，烘箱，曝光机，显影机，磨板机，油墨搅拌机， 磨刮板机，上网机。流程：磨板丝印A面预烘丝印B面预烘双面对位曝光 显影QC固化控制： 1）磨板：酰流水洗刷辊（1）刷辊（2）高压水洗

28、水洗吸干烘干出板，往丝印,30,3.3双面板流程（8）印阻焊（ Solder mask）30,3.3双面板流程,2）丝印：* 43T或36T网，自动丝印机，刮胶约70。封好网版。 调好油墨，丝印。 * 单面印：通常A、B面分别丝印； 双面印：要做一个针床。3）预烘：第A面：75，15-20分，抽风足够。 第B面： 75，40-50分，抽风足够。4）曝光：7KW水冷式曝光机，21光级光楔控制9-11级露铜。抽真空。 重氮红片对PCB拍位。5）显影：1%NaCo3。302 ，压力1.5-2.0kg/cm2，破裂点30-40%。6）固化：150 ，60分。质量控制：1）3M胶带测试不掉膜；2）耐焊性

29、：260 ，3秒/次，3次，阻焊不起泡，不变色，不分层；3）硬度：6H；,31,3.3双面板流程2）丝印：* 43T或36T网，自动丝印机，,3.3双面板流程,4）绝缘性：10“欧；5）外观：无跳印、起泡、露导线，色泽均匀，无堆积，不起皱阻焊不 上盘，不入孔。6）阻焊厚度：通常要求：线路上10um，拐角10um，基材30-40um。（9）字符 Character目的：提供标记，元件安装和维修PCB提供信息。色泽：白、黄、黑。工艺：丝印完成，100120T网目，双组份固化油墨或UV油墨。印后 150， 30-40分可完成固化。要求：字符完整、清晰、均匀。不许丢失，无法识别。3M胶带试验 不掉。字

30、符不入元件孔，不上焊盘，不重影。,32,3.3双面板流程4）绝缘性：10“欧；32,3.3双面板流程,（10）插头镀金（Plated gold Edge-Board contacts)目的：插头插到插座上，接触良好。耐磨、有硬度。要求： * 硬金（含钴0.5%）。硬度120-190kg/mm2。 * 厚度：Ni打底， 3-5um；Au:0.1、0.25、0.5、0.8um。 （IPC标 准0.8um） * 插拔500次或1000次不露底层不起皮。3M胶带试验镀层不 掉。 * 外观：色泽光亮、平整，无针孔、擦花、烧焦。工艺：插头镀金生产线。 放板酸洗水洗磨板水洗活化镀光亮镍水洗镀金回收水洗吹干出

31、板 Au缸：6-12g/l，PH4.2-4.4,50。Ni 缸：硫酸镍液，酸性。 贴胶带：镀前贴兰胶带，把不需电镀的部分保护起来，以节省黄金。,33,3.3双面板流程（10）插头镀金（Plated gold E,33.3双面板流程,（11）热风整平 Hot Air Levelling 广东人叫喷锡。目的：PCB焊盘、元件孔、表面贴装方焊盘涂覆焊料层。 Pb：Sn=37：63或40：60。熔点：183，190。工艺（1）前处理：微蚀水洗风干上助焊剂 （2）热风整平：锡缸温度25010，风刀压力2-4kg/cm2， 浸2-4秒，快速把孔内和表面的熔融焊料吹平整。 控制：缸中铜0.3g/l，每天要打

32、渣。 （3）后处理：喷锡后，板子取下来冷却、水洗、软磨刷洗、 水洗、烘干。若板子是插头镀金的，需以耐高温红胶带贴起来，压胶机热压二次，再作喷锡。,34,33.3双面板流程（11）热风整平 Hot Air Leve,3.3双面板流程,质量：钎锡表面平整光滑，不粗糙，不堆积。 可焊性试验，2455，3S，元件孔可焊。 Pb-Sn厚度：表面和孔内，2-38um。,35,3.3双面板流程质量：钎锡表面平整光滑，不粗糙，不堆积。35,3.3双面板流程,（12）外型加工（Profile）铣外形（锣边）。 3、4、6头数控铣床； 磁带根据客户资料工程部门编好； 首先钻出定位孔，插入销钉，PCB套到销钉上，2

33、-4块/叠。 必需先作首件板，对照图纸，合格才能生产。 公差：外形0.10-0.20um。键槽、凹槽、开口0.05-0.1mm。V-CUT 目的： * 提高板材利用率； * 提高PCB元器件拆装效率，装配完后利用V-CUT线折断成 独立的印制板小单元。,36,3.3双面板流程（12）外型加工（Profile）36,3.3双面板流程,要求：尺寸、深度、宽度符合客户要求，板边不露铜，V-cut线不发 黄不变黑。设备：手动机，电脑控制V-cut机。V-cut刀：30度，45度，60度。V-cut线宽0.6-0.8mm。例：1.6mm厚的板子，深度0.5-0.6mm*2,余留下的芯厚为0.5 0.1m

34、m，上下刀位移偏差0.1mm，必须作首件板作检查。 60 0.5-0.6 1.6mm倒角（斜边） 0.5-0.6 设备：斜边机。 目的：为使插头镀金板插拔容易。 角度：30度，45度，60度。 0.1mm 深度：1.5-3.0mm（根据图纸要求），二面深度一致平整。,37,3.3双面板流程要求：尺寸、深度、宽度符合客户要求，板边不露,3.3双面板流程,冲板 在冲床上进行。 根据图纸尺寸先作冲模。 对外形尺寸精度要求不高，批量大的板多采用冲板形式，降低成本。 成形后的PCB板边有点粗糙，冲板时板边易发白。外形加工完成后，PCB到专门洗板机上洗板。,38,3.3双面板流程冲板38,3.3双面板流程

35、,（13）Etest（电性能测试）目的：检查成形后的PCB线路图形电性能：开路、短路。（open、short）确保符合客户图纸设计要求。设备： * 专用测试机：批量使用，要作专用测试架，设备价不高。 * 通用测试机：测试夹具简单，测试针反复使用，测试周期 快，机器贵。 * 飞针测试仪：对样板测试适用，多品种少批量，不需夹具。专用机测试：电压50-150V，若军用板250V。 断路阻抗5-10欧，短路阻抗5-10M欧。 根据工程部资料数据，需先作测试模具。 若是SMT，BGA印制板，需作双面测试。Etest 100%测试。,39,3.3双面板流程（13）Etest（电性能测试）39,3.3双面板

36、流程,（14）FQC/FQA（最终检查）作外观检查，需100%。查线路孔、阻焊、金手指、铅锡、字符、基材、翘曲度、标记、镀层附着力。查外形尺寸、孔径、槽口、线宽/间距。FQA作抽查。AQL0.65。包装前烘板：双面140-150，2H；多层4H。（除潮气、应力）物理性能测试：可焊性，孔铜厚度，涂层（PbSn，Ag，Ni/Au）厚度，表面离子污染测试，热冲击试验，阻焊厚度，剥离强度。微切片测试。包装，发给客户。,40,3.3双面板流程（14）FQC/FQA（最终检查）40,3.4多层板流程,（1）开料芯板 板厚、铜厚、尺寸、供应商符合工卡要求。半固化片 型号、供应商、尺寸符合工卡要求； 芯板同半

37、固化片同一供应商； 经纬向同芯板下料方向一致，防翘曲。 保存在温度、湿度有控制的环境中（10-20度，50-60%）。 有效期三个月； 卷长为经向，卷幅为纬向。芯板：长边纬向，短边经向。铜箔 1/2OZ、1OZ、2OZ，尺寸，铜箔下料比拼板尺寸大0.5-1“。,41,3.4多层板流程（1）开料41,3.4多层板流程,（2）埋盲孔PTH+板面镀铜。芯片钻孔：埋孔、盲孔。PTH。板面镀铜。 埋孔铜厚：13-15um; 盲孔铜厚：20-25um；低厚径比10-12um。（3）内层光成象流程： 磨板或化学处理贴膜（或湿膜）曝光显影QC检查内层与外层光成象不同点： 1）通常内层是没孔的，不必作电镀。（埋

38、盲孔板除外） 2）干膜本身作抗蚀剂。,42,3.4多层板流程（2）埋盲孔PTH+板面镀铜。42,3.4多层板流程,3）内层底片是负片，底片的线路、焊盘是透明的，干膜把线路、 焊盘盖起来。而外层板底片是正片，线路焊盘是黑（红）的。 4）干膜厚度可以薄一点，25um，32um厚度，以节约成本，价便 宜一点。而外层板要作图形电镀，干膜厚度通常是38um（1.5mil)。内层板前处理： * 微蚀 法。板厚0.2mm。 * 浮石粉法。 * 磨板。（4）内层蚀刻干膜特点是耐酸不耐碱，内层板以干膜作抗蚀剂，所以内层蚀刻在酸性氯化铜液中进行。酸性氯化铜蚀刻液：Cucl2.2H2O,140-160g/l，HCL

39、100-120ml/l，比重1.280-1.295（31-33Be），505，自动控制再生系统，双氧水再生法，添加量是盐酸的约1/3。,43,3.4多层板流程 3）内层底片是负片，底片的线路、焊,3.4多层板流程,蚀刻后退膜。约5%NaOH液。设备：酸性蚀刻系统（线）。包括蚀刻、水洗、退膜，水洗、吸干、烘干段，及自动再生系统。内层板蚀刻也有企业使用碱性液的，内外层用同一生产线。QC查后，内层板要钻定位孔，作AOI检测和层压迭层用。（5）AOI检查 Automatic Optical Inspection System。 自动光学检查系统。目的：查内层板蚀刻后开路、短路。（Open , Shor

40、t）通常内层板4-6层是接地/电源层，多为大铜面，肉眼可作检查。 如内层板是高密度、线宽0.20mm，就是靠AOI检查了。否则，内层板存在开、短路，层压后无法修理，只能报废了。AOI机是高科技产品，价高，几乎全靠进口。,44,3.4多层板流程蚀刻后退膜。约5%NaOH液。44,3.4多层板流程,（6）黑化（Black oxide）目的：对内层板作粗化和氧化处理，使半固化和铜表面有较大的粘 结力，防止多层板受热冲击分层起泡。工艺：黑化。垂直式生产线 除油水洗微蚀水洗预浸黑化水洗烘干出板工艺：棕化。水平式生产线（取代黑化） 速度快，产量高，操作方便。内层板表面生成一层簿的均匀 一致的有机金属氧化膜

41、。 碱洗水洗*3热水洗预浸棕化水洗烘干出板控制：颜色均匀，无擦花，露铜点。288，10秒，3次，无分层， 起泡。,45,3.4多层板流程（6）黑化（Black oxide）45,3.4多层板流程,（7）迭层与层压 1）内层预烘，130，20-30分，除潮气。 2）迭板：作三明治 铜箔半固化片内层板半固化片内层板半固化片 铜箔。上铜铆钉，或销钉使三明治定位。盖上钢板，分离钢板， 牛皮纸。 3）层压：真空层压机 参数：FR4，约180 ，200-800PSI。60-90分钟。 预压全压冷压。控制升温速率。 4）层压后： * 切边：铣、剪。 * 除应力。140-150 ，4H。 * 打靶机钻出钻孔定

42、位孔（3个）。 * 测板厚度。 * 查外观：无气泡、白班、分层、凹坑、擦花、划伤。,46,3.4多层板流程（7）迭层与层压46,3.4多层板流程,（8）钻孔三孔定位（双面板二孔定位）钻首板，查各层间对位。OK后才可批量钻孔。 X射线法。蚀刻法。钻孔数据由工程设计时完成，提供钻孔用。（9）PTH（化学沉铜）+Desmear（去环氧钻污）多层板特点是有内层，层间靠金属化孔连接，孔内有环氧钻污，必须以化学法或Plasma（等离子体法）除去。双面板无此问题。流程：凹蚀 溶胀（Swelling)去钻污（Desmearing）水洗还原（Reducing）水洗PTH流程检测： * 背光8级； * 作微切片，

43、观察凹蚀深度； * 外观查：瘤状物，黑孔，空穴，分层，起泡。,47,3.4多层板流程（8）钻孔47,4.0 PCB工艺小结和接收,4.1 PCB制造过程包括以下工艺技术1）PCB工程设计； 11）外形加工技术；2）激光光绘技术； 12）电性能测试技术；3）数控钻孔技术； 13）质量控制和检测技术；4）PTH工艺技术； 14）AOI；5）高分散性电镀工艺； 15）电性能测试技术；6）光成象工艺技术； 16）多层板层压工艺；7）酸性和碱性蚀刻工艺； 17）插头镀金工艺；8）阻焊和丝网印刷工艺技术； 18）埋盲孔、特性阻抗多层板技术；9）热风整平工艺技术； 19）多层板定位系统；10）化学涂覆工艺技

44、术； 20）污水处理。,48,4.0 PCB工艺小结和接收4.1 PCB制造过程包括以下工,4.0 PCB工艺小结和接收,4.2PCB的接收参考标准 IPC6012A，刚性印制板鉴定和性能规范； IPCA600F，印制板的可接收性； IPC4101A，刚性和多层印制板基材技术规范； IPCTM650，试验方法手册； IPC2222，刚性印制板设计要求； ANSI/SSTD003，印制板可焊性试验； UL796 印制线路板安全标准；UL94装置和设备中部件塑料的燃烧性试验； GB/T4588.2 有金属化孔单双面板技术规范； GB/T4588.4多层印制板技术规范。,49,4.0 PCB工艺小结

45、和接收4.2PCB的接收49,4.0PCB工艺小结和接收,性能等级 IPC对PCB分为三个通用等级。 1级一般电子产品（玩具、电子游戏） 2级专用设施的电子产品（手机、电脑、通信、仪器） 3级高可靠性电子产品（医疗仪器、军用设备、宇航、同生命有 关的电子产品）4.2.1 外部可观察特性 1）标志：P/N，版本，商标，年周，UL标记，静电标志。 2）基材：类型，供应商，基材厚，铜厚，芯板厚，半固化类型。 3）成品板基材：板边不露铜，露织纹，显布纹、白斑、麻点分 层、起泡、外来夹杂物。 4）导体：线宽（-20%），焊环，焊料厚度，基准点，碳油墨。,50,4.0PCB工艺小结和接收性能等级50,4.

46、0PCB工艺小结和接收,5）镀通孔：毛刺，粉红圈，空洞，铜厚度，公差。6）非支撑孔：晕圈、孔径。7）阻焊：重合度，导线表面，起泡，分层，附着力，塞孔，厚度， 硬度，补油，耐焊接。8）字符。9）印制插头：厚度，附着力，交界面，外观（麻点、凹蚀）10）补线。4.2.2 可观察的内在特性 1）介质材料：凹蚀，空洞，层间存度，层间间距； 2）导线厚度，内层铜箔厚度：如基铜10z(35um），表面导线厚46um，内层铜箔25um。,51,4.0PCB工艺小结和接收5）镀通孔：毛刺，粉红圈，空洞，,4.0 PCB工艺小结和接收,3)镀通孔：内层孔环，焊盘翘起，内层铜箔裂缝，内层分层，镀层结瘤，镀层厚度，树

47、脂填充，芯吸作用，孔拐角裂缝，镀层裂缝，钻孔粗糙度。4.2.3外形，机加工。翘曲度，平整度：SMT0.75，其它类型.5%，部分客户0.5%；板厚公差；孔径公差；外形公差。4.2.4测试。test* 热冲击阻燃性耐电压铜箔剥离强度铜延伸率（10-12%）绝缘电阻离子清洁度阻抗测试可焊性抗剥抗拉耐溶剂,52,4.0 PCB工艺小结和接收3)镀通孔：内层孔环，焊盘翘起,5.0 PCB与CCL,（1)基材作用：在上，功能：导电、绝缘、支撑。（）基本意义：PCB性能，质量，制造成本、水平，可加工性，取决于基材。 覆铜板是作好PCB的基础。各行各业，民品、工业、军事凡用到，都要用到覆铜板。（）成本：板材

48、占总物料成本约（双多层），或约（单面板）（）板材利用率：双面板；多层板。,53,5.0 PCB与CCL（1)基材作用：53,5.0 PCB与CCL,影响因素：尺寸；拼板板材（板边mm） 电镀夹边（ 5-8mm） 镀层均匀性；阻焊烘板放在架子上； 热风整平边；插头镀金工艺边；报废量：双面，多层。（）质量与基材。）板厚公差：手机板；插卡板；1.50-1.75mm。严格控制板厚公差。汽车板。 （通常板材厚0.1mm面成品板厚度） （0.1mm：镀层Cu，Pb-Sn,Ni/Au，阻焊膜）,54,5.0 PCB与CCL影响因素：尺寸；54,5.0 PCB 与CCL,生益规范：1.5/1.6mm，0.13

49、mm（含铜厚）若1.5,范围1.37-1.63，插卡板可用；若1.6,范围1.47-1.73, 插卡板不能用，客户发现几片超厚，全退货。）翘曲度目前客户最高要求0.5。原因：板材，设计，生产过程，经、纬向，包装前烘板。）表观凹坑，微坑，擦花，划伤，趋折。（ 0.075mm直径，在3.2mm， 直径圈内个）。 PCB形成线路锯齿，针孔，线宽达不到要求。 凹坑影响到曝光虚光，贴膜不牢，蚀刻线断。）分层起泡,55,5.0 PCB 与CCL生益规范：1.5/1.6mm，0.,5.0与,）白斑。板角白斑，层压参数，半固化片储存。）掉焊盘。手工焊，过峰焊后，掉焊盘。焊接多次？蚀刻过头。半固化片过期，层压参数抗剥抗拉试验。）晕圈。钻孔，蚀刻后，孔周边发白。）尺寸稳定性。（膨胀系数）层压后收缩系数，纵向，横向。）半固化片厚度、参数。完2004.07 深圳,56,5.0与）白斑。56,57,57,