PCB--制程讲解.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,PCB,制程讲解,PCB,其全称为（,Printing Circuits Board),中文为印刷线路板）,PCB（,线路板）是用来承载电子元件，提供电路联接各元件的母版。,单面板,双面板,多层板,硬板,软板,软硬板,明孔板,暗孔板,盲孔板,喷锡板,碳油板,金手指板,(,等等）,镀金板,沉金板,ENTEK,板,Hardness,硬度性能,PCB Classy PCB,分类,Hole Depth,孔的导通状态,Fabrication and,Costomer Requirements,生产及客户的要求,Constructure,结构,PCB,基板的造成,Prepreg,Copper Foil,铜箔类型：1/4,OZ；1/3OZ；1/2OZ；1OZ；2OZ；3OZ,双面板与多层板区别,从工序上讲，多层板与双面板的区别：,1.双面板的压板材料只有,P,片和,Cu,箔；多层板的压板材料既有,P,片和最外层的两个,Cu,箔，还有,P,片之间的内层板。,2.多层板的生产多了内层板的生产制造。内层板的制造与外层板大体相似。,下面介绍双面板的制作：,PCB,所用板料概述,目前,PCB,内层所用板材按照,TG,点分类有三种：,a,、,TG,点为,130,，树脂体系由两个官能团组成；,特性：,TG,点低，耐热性能相对较差。,b,、,TG,点为,140,，树脂体系由四个官能团组成；,特性：耐热性能良好，材料稳定性较好，是,PCB,常用材料。,c,、高,TG,（,TG,点通常大于,150,，树脂体系由多个官能团组成）。,特性：,TG,点较高，耐热性较优，单价较高，流程制作工艺相对复杂。,按照材料的相关成分分类可三种：,a,、卤素材料；,PCB,所用板料概述,特性：目前用于生产的大多数板材为卤素材料，对人体有害,主要是燃烧时会产生二恶英（,dioxides,，戴奥辛,TCDD,，二氧环环己烷），奔呋喃 （,Benz furan,）等，发烟量大、高毒性、致癌，人体摄入后无法排除，影响身体健康。,b,、无卤素材料；特性：含卤素比例较少，,JPCA-ES-01-2003,标准，日本人的定义：,CL,、,Br,、,I,含量小于,0.09%,（重量比）称为无卤素，鉴于卤素对人体存在较大危害，相关法律法规推动禁止使用卤素材料用于板料中（,WEEE,，,ROHS,），,1982,年瑞士发现在卤化物燃烧后存在二恶英，后,20,世纪,90,年代在日本后生省焚炉废气中发现二恶英。,a,、与,FR4,材料相比，吸水性低，,TG,约高，,DK,值约小一点，适用于,PCB,阻抗板生产，单价较贵；,b,、主要应用于电脑、手机、通信设备、医疗设备、仪表、摄象机、平面液体湿显示器等领域中,PCB,所用板料概述,按照焊锡流程可分为两种：,a,、有铅制程材料，目前所用的,FR4,板料均有铅材料，特点：有毒性，对人体有害，体现在智力下降、恶心、头痛、失眠、食欲不振等；典型的是贫血、中枢神经混乱；,b,、无铅材料，主要范围：焊锡中、元件半导体引脚涂覆层、,PCB,金属花孔及焊盘上、相关物质中所含稳定剂中（卤化树脂、导线、涂料、染料、玻璃 黏结材料等）。定义：欧盟称物质中铅含量,0.1%,为无铅，日本,0.2%,为无铅。特点：,1,）、对人体的毒害较小；,2,）、焊料的熔点升高（越,217,）；,3,）、对板材的耐热性要求提高；,4,）、板料要求低,DK,值、低,CET,（,Z,轴膨胀系数,tg,点前,50PPM/,，,tg,后,250PPM/,），普通板材的为,TG,点前,80PPM/,，,TG,点后,300PPM/,PCB,所用板料概述,常用板料,FR4,相关特性介绍：,1,）、板料成分组成：由玻璃布、环氧树脂、铜箔组成；,2,）、玻璃布分为：普通板料用玻璃布（即玻璃布成圆柱形的）及,LDPP,用玻璃布（即玻璃布为椭圆形的，便于激光打孔时孔壁质量的改进）。目前存在类型有：,7629,、,7628,、,2116,、,1506,、,1500,、,2113,、,2112,、,1080,、,106,、,3313,等类型，他们的区别主要是在厚度、树脂含量、经纬向玻璃布的数量、大小等区别。,3,）、树脂体系分为：含卤素同不含卤素两种环氧树脂（通常普通,FR4,含,Br,）；,4,）、铜箔：按照加工方式的不同可分为电解铜箔及压延铜箔两种。其中按照铜箔的重量来分通常有,1/3OZ,、,HOZ,、,1OZ,、,2OZ,、,3OZ,、,4OZ,等，通常是重量越重厚度相对就越厚，如,HOZ,厚度为,0.65MIL,，,1OZ,为,1.35MIL,。,制作工艺流程,Packing,包装,FQA,最后稽查,Surface,表面处理,Profiling,成型,Component,Mark,白字,测试/,FQC,终检,表面处理方法,Hot Air Levelling,喷锡,Gold finger board,金手指板,Carbon oil board,碳油板,Au plating board,镀金板,Entek（,防氧化）板,Immersion Au board,沉金板,Immersion Tin,沉锡板,Immersion Silver,沉银板,目的,在镀铜板上钻通孔/盲孔，建立线路层与层之间以及元件与线路之间的连通。,钻孔板的剖面图,孔,钻孔,管位孔,板料,铝片,Drilling,钻孔,Guide Hole,管位孔,Back Up Board,垫板,PCB,Entry,盖板,Drilling,钻孔,磨圆角：除去生产板上四角上的尖角，以免擦花、插穿菲林及伤人。,磨板边：除去生产板周围的纤维丝，防止擦花。,管位钉,:,将生产板与底板用管位钉固定在一起，以避免钻孔时板间滑动,造成钻咀断。,P,表示生产板(,S,代表样板),我司的生产型号,板的层数,版本号(,1A,1B,2B,),P,12658,-,3A,04,生产型号举例：,Drilling,钻孔,（1）盖板的作用,定位,散热,减少毛头(披锋）,钻头的清扫,防止压力脚直接压伤铜面,（2）垫板的作用,保护钻机之台面,防止出口性毛头,降低钻咀温度,清洁钻咀沟槽中之胶渣,Drilling,钻孔,Panel Plating,板面电镀,PTH,孔内沉铜,PTH,孔内沉铜,Panel Plating,板面电镀,Prepreg,板料,Cutaway of Panel Plating and PTH,沉铜/板面电镀剖面图,Plating Through Hole-,沉铜,/,板电,沉铜原理,为了使孔壁的树脂以及玻璃纤维表面产生导电性,所以进行化学镀铜即沉铜.它是一种自催化还原反应,在化学镀铜过程中,Cu,2+,得到电子还原为金属铜,还原剂放出电子,本身被氧化.,目的,用化学方法使线路板孔壁/板面镀上一层薄铜，使板面与孔内成导通状态。,Plating Through Hole-,沉铜,Scrubbing,磨板,Developing,显影,Exposure,曝光,Laminate Dry Film,辘干菲林,Duplicate GII Dry Film,黄菲林复制,Dry Film,干菲林,光致抗蚀剂（即干膜）的特性,负性光致抗蚀剂：光照射部分聚合（或交联），曝光显影之后，能把生产用照相底版上透明的部分保留在板面上。,定位方法,:我司用的是用红胶纸粘贴定位的方法.,Dry Film,干菲林,图形电镀的目的,铜线路是用电镀光阻定义出线路区，以电镀方式填入铜来形成线路。,图形电镀在图象转移后进行的,该铜镀层可作为锡铅合金(或锡)的底层,也可作为低应力镍的底层。,Panel Plating,图形电镀,蚀刻的原理,将覆铜箔基板上不需要的铜，以化学反应方式将不要的部分铜予以除去，使其形成所需要的电路图形。,碱性氯化铜蚀刻特性：,1,.,适用于图形电镀金属抗蚀层，如镀覆金、镍、锡铅含金,.,锡镍含金及锡的印制板的蚀刻。,2,.,蚀刻速率快，侧蚀小，溶铜能力高，蚀刻速率容易控制。,3、蚀刻液可以连续再生循环使用，成本低。,Etching,蚀刻,Striping,褪膜,Etching,蚀刻,Tin Striping,褪锡,制作过程,常采用金、铅锡、锡、等金属及油墨、干膜作抗蚀层。,Etching,蚀刻,After Etching,蚀刻后,Solder Mask-,绿油,阻焊膜（湿绿油）,定义,一种保护层，涂覆在印制板不需焊接的线路和基材上。,目的,防止焊接时线路间产生桥接，同时提供永久性的电气环境和抗化学保护层。,Solder Mask-,绿油,工作原理,液态光成像阻焊油墨简称感光胶或湿膜。感光胶经网印并预烘后，进行光成像曝光，紫外光照射使具有自由基的环氧树脂系统产生光聚合反应，未感光部分（焊盘被底片挡住），在稀碱液中显影喷洗而清除。,印制板上已感光部分进行热固化，使树脂进一步交联成为永久性硬化层。,Solder Mask-,绿油,Pre-Baking,预固化,Duplicate GII Film,复制黄菲林,Pretreatment,前处理,Screen Printing,丝印,Exposure,曝光,Developing,显影,停放15分钟,停放15分钟,Baking,终固化,绿油制作流程图,Solder Mask-,绿油,前处理,目的是为了,除去铜箔表面的氧化物,油脂和其它杂质,另一方面是为了,粗化铜表面,增加表面积,使之能与阻焊油墨有良好的,结合力,。,前处理是丝印阻焊前的十分重要的工序，如成品检查发现阻焊膜掉，胶带试验不合格，波峰焊后板面阻焊起泡，阻焊下的大铜面有污物等都同表面处理有关。,Solder Mask-,绿油,预烘,目的是蒸发油墨中所含的约25%的溶剂，使皮膜成为不粘底片的状态；温度和时间应有限制。,曝光,将需要留在板子上的油墨经紫外光照射后发生交联反应，在显影时不被褪去，而未感光部分则被曝光后的油墨,Na,2,CO,3,溶液溶解洗掉露出焊盘、焊垫等需焊的区域。,曝光后的油墨不溶于弱碱（1%,Na,2,CO,3,),但可溶于强碱(5%-10%,NaOH),从而达到既可显影又可及时使有问题的板返工处理的目的。,Solder Mask-,绿油,显影,目的,使油墨中未感光部分溶解于显影液而被洗去，留下之感光部分，起绝缘、保护的作用。,终固化,目的,使阻焊油墨彻底固化，形成稳固的网状构架，达到其电气和物化性能。,终固化后,Component Mark-,白字,元件字符,提供黄，白或黑色标记，给元件安装和今后维修印制板提供信息。,具体采用丝印的方法,白字后,绿油主要缺陷,1、绿油主要缺陷,板面星点氧化,板面光泽度低,板面有砂粉,水金板面金面星点发黑,水金板甩油,2,、白字主要缺陷,不过油,聚油,S/M,塞孔,散油,封,VIA,孔藏锡油薄,10.Profiling,外形加工,对成品板进行外形加工。（锣、啤、,V-Cut),1,锣板：将客户要求的外围尺寸输入电脑，在由,CNC,控制 的锣机上，使用特制的刀具进行切型。,2,啤板：按客户的外围要求制成冲压之模具，在冲床上冲压而成，它适用于对可大量生产，又不太注重板边粗糙度的客户。,3.,手锣：成型时将板套在事先按客户检求尺寸做好的模板上,再以手动铣床,沿模板外围铣切而成，目前我司多数对主机板实行先啤再手锣的方式。,4,v-cut:,即为方便客户在插件后将,panel,改为,piece,，而在每,piece,中间刻划一条,v,糟，目前我司有手动与自动,v-cut,两种，手动,v-cut,须在成型后完成，自动,v-cut,在成型前,.,接下来,表面处理及主要后工序制作,工作原理,将印制板浸入熔融的焊料（通常为63,Sn37Pb,的焊料）中，再通过热风将印制板的表面及金属化孔内的多余焊料吹掉，从而得到一个平滑、均匀又光亮的焊料涂覆层。,Hot Air Solder Levelling,喷锡,工艺流程,前处理,预涂助焊剂,（松香）,热风整平,（喷锡）,清洗,沉锡,利用化学反应在铜面上沉上一层锡.,增加贴件时的焊接性.,沉金,利用化学反应在铜面上镀上一层更耐磨,耐腐蚀的金.,用来增加线路板的使用寿命.,增加贴件时的焊接性.,ENTEK,在金属表面涂布上一层抗氧化性的有机薄膜.,该处理方式成本低,但相对的线路板存放时间也低.,金手指,在指定的层表面镀上镍金.因其时用于即插即用的,表面组合排列像人的手指,因此称为金手指.,如:电脑硬件中的网卡,显卡,内存条等用到的线路板都是经过金手指工序的.,Thats All,谢谢大家,!,