CB工艺流程培训教材.ppt
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1、PCB生产工艺培训,2014.3,西安市远征科技有限公司,2,PCB PCB 全称print circuit board,是在覆铜板上贴上干膜,经曝光显影、蚀刻形成导电线路图形在电子产品起到电流导通与信号传送的作用,是电子原器件的载体.,2014.3,西安市远征科技有限公司,3,1、依层次分:单面板 双面板 多层板2、依材质分:刚性板 挠性板,线路板分类,2014.3,西安市远征科技有限公司,4,PCB用基材的分类,1、按增强材料不同(最常用的分类方法)纸基板(FR-1,FR-2,FR-3)环氧玻纤布基板(FR-4,FR-5)复合基板(CEM-1,CEM-3)HDI板材(RCC)特殊基材(金属
2、类基材、陶瓷类基材、热塑性基材等)2、按树脂不同来分酚酫树脂板环氧树脂板聚脂树脂板BT树脂板PI树脂板3、按阻燃性能来分阻燃型(UL94-VO,UL94-V1)非阻燃型(UL94-HB级),2014.3,西安市远征科技有限公司,5,PCB用基材的分类,2014.3,西安市远征科技有限公司,6,PCB用基材的分类,环氧玻纤布基板(FR-4,FR-5)(1)环氧玻纤布覆铜板强度高,耐热性好,介电性好,基板通孔可金属化,实现双面和多层印刷层与层间的电路导通,环氧玻纤布覆铜板是覆铜板所有品质中用途最广、用量最大的一类。广泛用于移动通讯,数字电视,卫星,雷达等产品中。在全世界各类覆铜板中,纸基覆铜板和环
3、氧玻纤布覆铜板约占92%(2)在NEMA标准中,环氧玻纤布覆铜板有四种型号:G10(不组燃)、G11(保留热强度,不阻燃)、FR-4(阻燃)、FR-5(保留热强度,阻燃)。目前环氧玻纤布覆铜板中,FR-4板用量占90%以上,它已经发展成为可适用于不同用途环氧玻纤布覆铜板的总称;复合基板(composite epoxy material)面料和芯料由不同的增强材料构成的刚性覆铜板,称为复合基覆铜板。这类板主要是CEM系列覆铜板。其中CEM-1(环氧纸基芯料)和CEM-3(环氧玻璃无纺布芯料)是CEM中两个重要的品种。具有优异的机械加工性,适合冲孔工艺;由于增强材料的限制,一般板材最薄厚度为0.6
4、mm,最厚为2.0mm;填料的不同可以使得基材有不同功能:如适合LED用的白板、黑板;家电行业用的高CTI板等等;CEM-1CEM-1覆铜板的结构:由两种不同的基材组成,即面料是玻纤布,芯料是纸或玻璃纸,树脂均是环氧树脂。产品以单面覆铜板为主;CEM-1覆铜板的特点:产品的主要性能优于纸基覆铜板;具有优异的机械加工性;成本低于玻纤覆铜板;CEM-3CEM-3是性能水平、价格介于CEM-1和FR-4之间的复合型覆铜板层压板,这种板材用浸渍环氧树脂的玻纤布作板面,环氧树脂玻纤纸作芯料,单面或双面覆盖铜箔后热压而成。,2014.3,西安市远征科技有限公司,7,主要原材料介绍,覆铜板,铜箔,绝缘介质层
5、,铜箔,主要作用:多层板内层板间的粘结、调节板厚;主要特点:一定温度与压力作用下,树脂流动并发生固化不同的型号,其固化厚度不一致,以用来调节不同板厚存放环境:恒温、恒湿,半固化片,2014.3,西安市远征科技有限公司,8,主要原材料介绍,主要作用:多层板顶、底层形成导线的基铜材料主要特点:一定温度与压力作用下,与半固化片结合 12um、18um、35um、70um、105um等厚度存放环境:恒温、恒湿,铜箔,2014.3,西安市远征科技有限公司,9,主要原材料介绍,干膜,聚乙烯保护膜,光致抗蚀层,聚酯保护膜,主要作用:线路板图形转移材料,是内层线路的抗蚀膜,外层线路遮蔽膜主要特点:一定温度与压
6、力作用下,会牢固地贴于板面上;在一定光能量照射下,会吸收能量,发生交联反应;未被光照射到的部分,没有发生交联反映,能被弱碱液溶解。存放环境:恒温、恒湿、黄光安全区,2014.3,西安市远征科技有限公司,10,主要原材料介绍,主要作用:阻焊起防焊的作用,避免焊接短路字符主要是标记、利于插件与修理主要特点:阻焊通过丝印形成一层膜附于板面,此膜受光、温度照射,发生固化字符通过丝印成标记字,在一定温度下其完全固化存放环境:恒温、恒湿,阻焊、字符,2014.3,西安市远征科技有限公司,11,覆铜板生产流程,2014.3,西安市远征科技有限公司,12,PCB表面处理,目前PCB各种常用的可焊表面处理分别为
7、 保焊剂(OSP)-Organic Solderability Preservatives 喷锡(HASL)-Hot Air Solder Levelling 浸银(Immersion Silver Ag)浸锡(Immersion Tin Sn)化镍浸金(Electroless Nickel Immersion Gold,ENIG)2004年因喷锡板已突破设备、材料(Sn-Cu-Ni)的瓶颈,并成功量产,故喷锡已成PCB无铅表面处理的首选(目前Sn63/Pb37多层板喷锡市场占有率为90%以上)各种常用可焊表面处理焊接BGA后(约美金100cent铜币大小的BGA图一),2014.3,西安市远
8、征科技有限公司,13,PCB标准及厂家,国家标准:我国有关基板材料的国家标准有GBT472147221992及GB472347251992,中国台湾地区的覆铜箔板标准为CNS标准,是以日本JIs标准为蓝本制定的,于1983年发布。国际标准:日本的JIS标准,美国的ASTM、NEMA、MIL、IPc、ANSI、UL标准,英国的Bs标准,德国的DIN、VDE标准,法国的NFC、UTE标准,加拿大的CSA标准,澳大利亚的AS标准,前苏联的FOCT标准,国际的IEC标准等;PCB设计材料的供应商,常见与常用到的就有:生益建涛国际等,2014.3,西安市远征科技有限公司,14,主要生产工具,卷 尺 2,
9、3底 片放大镜测量工具 板厚、线宽、间距、铜厚,2014.3,西安市远征科技有限公司,15,PCB加工流程,2014.3,西安市远征科技有限公司,16,双面板加工流程,2014.3,西安市远征科技有限公司,17,多层板加工流程,2014.3,西安市远征科技有限公司,18,开料,目的:将大块的覆铜板剪裁成生产板加工尺寸,方便生产加工流程:选料(板厚、铜厚)量取尺寸剪裁 流程原理:利用机械剪床,将板裁剪成加工尺寸大小注意事项:确定板厚、铜厚、板材的经、纬方向 避免划伤板面工程注意事项:,2014.3,西安市远征科技有限公司,19,开料时工程注意事项(内部联络单),1:板厚小于等于0.51mm,需开
10、料后烘板,tg值 4H.(内联单)2:所有10层或3次层压需用S1000-2板料(客户指定除外)。(内联单)3:完成板厚0.8-+0.1mm需选0.6mm1 1oz,若完成铜厚70um需评 审。(内联单)4:芯板厚度1.0mm内层需做3 10000拉伸。(内联单)5:若需做阴阳板镀,板厚0.35mm则直接送板镀进 行背对背,若板 厚0.35Mm需送光成像单面压膜.(内联单)6:长和宽相差4inch,层数10层数量20套,10层30套,开料时需注明.(内联单)7:单面板,若有焊环要求,基铜1oz需走钻孔-正片内层-蚀刻(内联单)8:最薄的内层芯板为0.1mm1/1OZ.(制程能力)9:特殊板材应
11、用红色工卡.如PTFE,ROGERS,TEFLEON,TANONIC,ARLON需在沉铜前用四氢呋喃浸泡,而FR系列,TP系列,CAM系列不能用四氯呋喃浸泡.(内联单):所有10层,入库前需用TG值烘板,(内联单),2014.3,西安市远征科技有限公司,20,刷板,目的:去除板面的氧化层流程:放板 调整压力 出板流程原理:利用机械压力与高压水的冲力,刷洗,冲洗板面与孔内异物达到清洗作用.注意事项:板面的撞伤 孔内毛刺的检查,2014.3,西安市远征科技有限公司,21,内光成像工程注意事项,内层基铜3OZ或由1OZ板镀至2OZ需压二次干膜.需在内层注明.(内联单)内层(负片)补偿:公式,损失量(
12、MIL)=基铜(MIL)/1.2例如:35UM基铜其损失量为35/25.4*1.2=1.2miL其损失量为线宽的损失量+补偿量(线宽需在客户要求范围内调整),(建议项)最小间距:一般1OZ以下间距可最小为3.5miL,2-3oz可保证4.5mil,3oz以上可保证6mil即可.补偿不足时需评审.单边焊环4+补偿值.(制程能力)层次大于10层原则上需评审,我司能力8层板孔到线最小6mil,9-14层孔到线最小8miL,15-26层孔到线最小12miL,在此之上不用评审,小于此需评审.(制程能力)最小线宽/线距可做3.5/3.5mil,用18um基铜.(制作能力)隔离带一般按9mil制作.(制作能
13、力),2014.3,西安市远征科技有限公司,22,内光成像,目的:进行内层图形的转移,将底片上的图形转移到板面的干膜上,形成抗蚀层。流程:板面清洁 贴膜 对位曝光流程原理:在一定温度、压力下,在板面贴上干膜,再用底片对位,最后在曝光机上利用紫外光的照 射,使底片未遮蔽的干膜发生反应,在板面形成所需线路图形。注意事项:板面杂物、膜划伤、底片划伤、底片偏位 台面的清洁、曝光玻璃的清洁、底片清洁,2014.3,西安市远征科技有限公司,23,内光成像,2014.3,西安市远征科技有限公司,24,内层DES,目的:曝光后的内层板,通过des线,完成显影 蚀刻、去膜,形成内层线路。流程:显影 蚀刻 退膜
14、注:D代表显影,就是把之前贴膜上面的图形显示到PCB上E代表蚀刻,就是蚀刻出线路。S代表褪膜,把膜褪掉,被膜遮挡的部分是不需要蚀刻的。其实,内层和外层都有DES。流程原理:通过显影段在显影液的作用下,将没有被光照射的膜溶解掉,通过蚀刻段,在酸性蚀刻液的作用下,将露出的铜蚀刻掉,最后通过退膜段,在退膜液的作用下,将膜去掉,露出内层线路图形。注意事项:显影不净、显影过度、线路撞伤、蚀刻残铜、线变小、线变宽 去膜不净、保护膜没扯净,2014.3,西安市远征科技有限公司,25,内层DES,2014.3,西安市远征科技有限公司,26,打靶位,目的:将内层板板边层压用的管位孔(铆钉孔)冲出 用于层压的预排
15、定位。流程:检查、校正打靶机 打靶流程原理:利用板边设计好的靶位孔,在ccd作用下,将靶形投影 于机器,机器自动完成对正并钻孔注意事项:偏位、孔内毛刺与铜屑,2014.3,西安市远征科技有限公司,27,棕化,目的:使内层铜面形成微观的粗糙,增强层间化片的粘接力。流程:除油 微蚀 预浸 黑化 烘干流程原理:通过除油、微蚀,在干净的铜面上形成氧化铜与氧化亚铜的黑色色膜层,增强粘接力。注意事项:黑化不良、黑化划伤 挂栏印,2014.3,西安市远征科技有限公司,28,层压,目的:使多层板间的各层间粘合在一起,形成一完整的板流程:开料 预排 层压 退应力流程原理:多层板内层间通过叠放半固化片,用管位钉铆
16、合好后,在一定温度与压力作用下,半固化片的树脂流动,填充线路与基材,当温度到一定程度 时,发生固化,将层间粘合在一起。注意事项:层压偏位、起泡、白斑,层压杂物,2014.3,西安市远征科技有限公司,29,层压工程注意问题:,单张介质最薄应为3mil以上,厚铜板为4mil以上,否则需评审.(建议项)层压添加光板原则:光板L1与L2,L3与L4层之间介质厚度22mil时需做添加光板,当内层芯板厚度.0.2mm(不含铜),而介质厚度14miL需做添加光板处理,光板钻定位孔用直径3.25mm的钻嘴.(内联单)介质在4mil以下,内层铜厚为1oz,空白处尽可能做填铜处理.而密闭区域在1*1英寸以上必须做
17、填铜或铺阻胶点。(建议项)厚铜板(完成铜厚完成在70um)其完成厚度按基铜+25计算,若不够则需在层压后进行加厚,若孔铜要求厚度在25um以上则应选择在板电时加厚。(内联单),2014.3,西安市远征科技有限公司,30,磨板边冲定位孔,目的:将三个定位孔周边铜皮磨掉,用打靶机将钻孔用的定位孔冲出。流程:打磨板边、校正打靶机 打定位孔流程原理:利用内层板边设计好的靶位,在cc d作用下,将靶形投影于机器,机器自动完成对正并钻孔。注意事项:偏位、孔内毛刺与铜屑,2014.3,西安市远征科技有限公司,31,钻孔,目的:使线路板层间产生通孔,达到连通层间的作用流程:配刀 钻定位孔 上销钉 钻孔 打磨披
18、锋流程原理:据工程钻孔程序文件,利用数控钻机,钻出所需的孔注意事项:避免钻破孔、漏钻孔、钻偏孔 检查孔内的毛刺、孔壁粗糙,2014.3,西安市远征科技有限公司,32,钻孔,2014.3,西安市远征科技有限公司,33,钻孔工程应注意的问题,1:同一孔径连孔与常规孔应分为二类刀径,以利于钻孔调整参数.(内联单)2:最大钻孔理论为6.35mm,一般情况下大于6mm就用锣机锣孔了.(建议项)0.2mm钻嘴原则上钻板厚度为2.4MM,否则需评审.(建议项)一般钻孔孔径比成品孔径预大0.15mm,成品孔径按-/+0.075mm控制,过孔一般不用加补偿,成品无公差要求,若压接孔一般按/-+0.05mm控制,
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