电子产品工艺与设备大三上学期PCB工艺流程培训教材省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

PCB 生产工艺 第1页目录n印制电路板介绍印制电路板介绍n原材料介绍原材料介绍n工艺流程介绍工艺流程介绍n各工序介绍各工序介绍 第2页uPCBu PCB 全称全称print circuit board,是在覆铜板上贴上是在覆铜板上贴上干膜，经曝光显影、蚀刻干膜，经曝光显影、蚀刻形成导电线路图形在电子形成导电线路图形在电子产品中起到电流导通与信产品中起到电流导通与信号传送作用号传送作用,是电子原器是电子原器件载体件载体.第3页u1 1、依层次分：、依层次分：u 单面板单面板u 双面板双面板u 多层板多层板u2 2、依材质分：、依材质分：u 刚性板刚性板u 挠性板挠性板 u 刚挠板刚挠板线路板分类第4页主要原材料介绍感光膜感光膜聚乙烯保护膜聚乙烯保护膜光致抗蚀层光致抗蚀层聚酯保护膜聚酯保护膜u主要作用主要作用:u 线路板图形转移材料线路板图形转移材料,是内层线路抗蚀膜，外层是内层线路抗蚀膜，外层线路遮蔽膜线路遮蔽膜u主要特点主要特点:干膜在一定温度与压力作用下干膜在一定温度与压力作用下,会牢靠地会牢靠地贴于板面上；感光油墨能够经过丝网印刷印在板面贴于板面上；感光油墨能够经过丝网印刷印在板面上，在一定光能量照射下上，在一定光能量照射下,会吸收能量会吸收能量,发生交联反发生交联反应；应；未被光照射到部分，没有发生交联反应，能被弱碱未被光照射到部分，没有发生交联反应，能被弱碱液溶解。液溶解。u存放环境存放环境:恒温、恒湿、黄光安全区恒温、恒湿、黄光安全区第5页主要原材料介绍覆铜板覆铜板铜箔铜箔 绝缘介质层绝缘介质层铜箔铜箔u主要作用：主要作用：多层板内层板间粘结、调整板厚；多层板内层板间粘结、调整板厚；u主要特点：主要特点：一定温度与压力作用下，树脂流动并发生固化一定温度与压力作用下，树脂流动并发生固化不一样型号，其固化厚度不一致，以用来调整不不一样型号，其固化厚度不一致，以用来调整不一样板厚一样板厚存放环境：存放环境：恒温、恒湿恒温、恒湿半固化片半固化片第6页主要原材料介绍主要作用：主要作用：多层板顶、底层形成导线基铜材料多层板顶、底层形成导线基铜材料主要特点：主要特点：一定温度与压力作用下，与半固化片结合一定温度与压力作用下，与半固化片结合 12um12um、18um18um、35um35um、70um70um、105um105um等厚度等厚度存放环境：存放环境：恒温、恒湿恒温、恒湿铜箔铜箔第7页主要原材料介绍u 主要作用：主要作用：阻焊起防焊作用，防止焊接短路阻焊起防焊作用，防止焊接短路字符主要是标识、利于插件与修理字符主要是标识、利于插件与修理主要特点：主要特点：阻焊经过丝印形成一层膜附于板面，此膜受光、阻焊经过丝印形成一层膜附于板面，此膜受光、温度照射，发生固化温度照射，发生固化字符经过丝印成标识字，在一定温度下其完全固化字符经过丝印成标识字，在一定温度下其完全固化存放环境：存放环境：恒温、恒湿恒温、恒湿阻焊、字符阻焊、字符第8页主要生产工具u卷卷 尺尺 2 2，3 3u底底 片片u放大镜放大镜u测量工具测量工具板厚、线宽、间距、铜厚板厚、线宽、间距、铜厚第9页n开料目标目标:u 将大块覆铜板剪裁成生产板将大块覆铜板剪裁成生产板加工尺寸，方便生产加工加工尺寸，方便生产加工流程流程:选料（板厚、铜厚）量取尺选料（板厚、铜厚）量取尺寸剪裁寸剪裁 流程原理流程原理:利用机械剪床利用机械剪床,将板裁剪成加工将板裁剪成加工尺寸大小尺寸大小注意事项注意事项:u 确定板厚、铜厚、板材经、确定板厚、铜厚、板材经、纬方向纬方向 防止划伤板面防止划伤板面第10页刷板u目标目标:去除板面氧化层去除板面氧化层u流程：流程：放板放板 调整压力调整压力 出板出板u流程原理：流程原理：利用机械压力与高压水冲力利用机械压力与高压水冲力,刷洗刷洗,冲洗板面与孔内异物到达清冲洗板面与孔内异物到达清洗作用洗作用.u注意事项注意事项:板面撞伤板面撞伤 孔内毛刺检验孔内毛刺检验第11页内光成像u目标目标:进行内层图形转移进行内层图形转移,将底片上图形转移将底片上图形转移到板面干膜上，形成抗蚀层。到板面干膜上，形成抗蚀层。u流程流程:板面清洁板面清洁 贴膜贴膜 对位曝光对位曝光u流程原理流程原理:在一定温度、压力下在一定温度、压力下,在板面贴上干膜在板面贴上干膜,再用底片对位再用底片对位,最终在曝光机上利用紫外最终在曝光机上利用紫外光照射光照射,使底片未遮蔽干膜发生反应使底片未遮蔽干膜发生反应,在在板面形成所需线路图形。板面形成所需线路图形。u u注意事项注意事项:板面杂物、膜划伤、底片划伤、底片板面杂物、膜划伤、底片划伤、底片偏位台面清洁、曝光玻璃清洁、底片清洁偏位台面清洁、曝光玻璃清洁、底片清洁第12页内光成像第13页内层DESu目标：目标：曝光后内层板，经过des线，完成显影 蚀刻、去膜，形成内层线路。u流程：流程：显影 蚀刻 退膜u流程原理：流程原理：经过显影段在显影液作用下，将没有被光照射膜溶解掉，经过蚀刻段，在酸性蚀刻液作用下，将露出铜蚀刻掉，最终经过退膜段，在退膜液作用下，将膜去掉，露出内层线路图形。u注意事项：注意事项：显影不净、显影过分、线路撞伤、蚀刻残铜、线变小、线变宽，去膜不净、保护膜没扯净第14页内层DES第15页打靶位u目标：目标：将内层板板边层压用管位孔（铆钉孔）冲出，将内层板板边层压用管位孔（铆钉孔）冲出，用于层压预排定位。用于层压预排定位。u流程：流程：检验、校正打靶机检验、校正打靶机 打靶打靶u流程原理：流程原理：利用板边设计好靶位孔，在利用板边设计好靶位孔，在ccdccd作用下，作用下，将靶形投影于机器，机器自动完成对正并钻孔将靶形投影于机器，机器自动完成对正并钻孔u注意事项：偏位注意事项：偏位 、孔内毛刺与铜屑、孔内毛刺与铜屑第16页棕化u目标：目标：使内层铜面形成微观粗糙，增强层间化片使内层铜面形成微观粗糙，增强层间化片粘接力。粘接力。u流程：流程：除油除油 微蚀微蚀 预浸预浸 黑化黑化 烘干烘干u流程原理：流程原理：经过除油、微蚀，在洁净铜面上形成氧化经过除油、微蚀，在洁净铜面上形成氧化铜与氧化亚铜黑色色膜层，增强粘接力。铜与氧化亚铜黑色色膜层，增强粘接力。u注意事项：黑化不良、黑化划伤、挂栏印注意事项：黑化不良、黑化划伤、挂栏印第17页层压u目标：目标：使多层板间各层间粘合在一起，形成一完整板使多层板间各层间粘合在一起，形成一完整板u流程：开料流程：开料 预排预排 层压层压 退应力退应力u流程原理：流程原理：多层板内层间经过叠放半固化多层板内层间经过叠放半固化片，用管位钉铆合好后，片，用管位钉铆合好后，在一定在一定温度与压力作用下，半固化片树脂流动，填充线路温度与压力作用下，半固化片树脂流动，填充线路与基材，当温度到一定程度时，发生固化，将层间粘与基材，当温度到一定程度时，发生固化，将层间粘合在一起。合在一起。u注意事项：层压偏位、起泡、白斑，层压杂物注意事项：层压偏位、起泡、白斑，层压杂物第18页磨板边冲定位孔u目标：目标：将三个定位孔周围铜皮磨掉，用打靶机将钻将三个定位孔周围铜皮磨掉，用打靶机将钻孔用定位孔冲出。孔用定位孔冲出。u流程：流程：u 打磨板边、校正打靶机打磨板边、校正打靶机 打定位孔打定位孔u流程原理：流程原理：利用内层板边设计好靶位，在利用内层板边设计好靶位，在ccdccd作用下，作用下，将靶形投影于机器，机器自动完成对正并钻孔。将靶形投影于机器，机器自动完成对正并钻孔。u注意事项：偏位、孔内毛刺与铜屑注意事项：偏位、孔内毛刺与铜屑第19页钻孔u 目标：目标：使线路板层间产生通孔，到达连通层间作用使线路板层间产生通孔，到达连通层间作用u流程：流程：配刀配刀 钻定位孔钻定位孔 上销钉上销钉 钻孔钻孔 流程原理流程原理:依据据工程钻孔程序文件依据据工程钻孔程序文件,利用数控钻机利用数控钻机,钻出钻出所需孔所需孔u注意事项：注意事项：防止钻破孔、漏钻孔、钻偏孔防止钻破孔、漏钻孔、钻偏孔 检验孔内毛刺、孔壁粗糙检验孔内毛刺、孔壁粗糙第20页钻孔钻孔第21页去毛刺去毛刺u 目标目标:去除板面氧化层、钻孔产生粉尘、毛刺使板去除板面氧化层、钻孔产生粉尘、毛刺使板面孔内清洁、洁净。面孔内清洁、洁净。u流程：流程：放板放板 调整压力调整压力 出板出板u流程原理：流程原理：利用机械压力与高压水冲力利用机械压力与高压水冲力,刷洗刷洗,冲洗板冲洗板面与孔内异物到达清洗作用。面与孔内异物到达清洗作用。u注意事项注意事项:板面撞伤板面撞伤 孔内毛刺检验孔内毛刺检验第22页化学沉铜板镀u目标目标:对孔进行孔金属化对孔进行孔金属化,使原来绝缘基材表面使原来绝缘基材表面 沉积上铜沉积上铜,到达层间电性相通到达层间电性相通.u流程：流程：溶胀溶胀 凹蚀凹蚀 中和中和 除油除油 微蚀微蚀 浸酸浸酸 预浸预浸 活化活化 沉铜沉铜u流程原理：流程原理：经过前面除胶渣，将孔内钻孔钻污去除，使孔经过前面除胶渣，将孔内钻孔钻污去除，使孔内清洁内清洁 ，后通活化在表面与孔内吸附胶体钯，在沉，后通活化在表面与孔内吸附胶体钯，在沉铜缸内发生氧化还原反应，形成铜层。铜缸内发生氧化还原反应，形成铜层。u注意事项：注意事项：凹蚀过分凹蚀过分 孔露基材孔露基材 板面划伤板面划伤第23页化学沉铜第24页板镀u目标：目标：使刚沉铜出来板进行板面、孔内铜加厚到使刚沉铜出来板进行板面、孔内铜加厚到5-5-8um8um，预防在图形电镀前孔内薄铜被氧化、微蚀掉，预防在图形电镀前孔内薄铜被氧化、微蚀掉而漏基材。而漏基材。u流程：流程：浸酸浸酸 板镀板镀u流程原理：流程原理：经过浸酸清洁板面，在镀铜缸，阳极铜经过浸酸清洁板面，在镀铜缸，阳极铜溶解出铜离子在电场作用下移动到阴极得到电子溶解出铜离子在电场作用下移动到阴极得到电子还原出铜还原出铜 附在板面上，起到加厚铜作用附在板面上，起到加厚铜作用u 注意事项：注意事项：确保确保 铜厚铜厚 镀铜均匀镀铜均匀 板面划伤板面划伤第25页擦板u目标目标:去除板面氧化层。去除板面氧化层。u流程：流程：放板放板 调整压力调整压力 出板出板u流程原理：流程原理：利用机械压力与高压水冲力利用机械压力与高压水冲力,刷洗刷洗,冲洗板冲洗板面与孔内异物到达清洗作用面与孔内异物到达清洗作用.u注意事项注意事项:板面撞伤板面撞伤 孔内毛刺检验孔内毛刺检验第26页外光成像u目标：目标：完成外层图形转移，形成外层线路。完成外层图形转移，形成外层线路。u流程：流程：板面清洁板面清洁 贴（印）膜贴（印）膜 曝光曝光 显影显影u流程原理：流程原理：利用干膜特点，在一定温度与压力作用下将利用干膜特点，在一定温度与压力作用下将膜贴于板面上（或用丝网印刷工艺刷上感光油墨）膜贴于板面上（或用丝网印刷工艺刷上感光油墨）经过对位曝光，感光膜发生反应，形成线路图形。经过对位曝光，感光膜发生反应，形成线路图形。u注意事项：板面清洁注意事项：板面清洁 、对偏位、对偏位、底片划伤、曝底片划伤、曝光余胶、显影余胶、光余胶、显影余胶、板面划伤板面划伤第27页外光成像第28页外光成像第29页图形电镀目：使线路、孔内铜厚加厚到客户要求标准流程：除油 微蚀 预浸 镀铜 浸酸 镀锡流程原理：通过前处理，使板面清洁，在镀铜、镀锡缸阳极溶解出铜离子、锡离子，在电场作用下移动到阴极，其得到电子，形成铜层、锡层。注意事项：镀铜厚度、镀锡厚度、镀铜、锡均匀性 掉锡、手印，撞伤板面第30页图形电镀第31页外层蚀刻u目标：目标：u 将板面没有用铜蚀刻掉，露出有用线路图形将板面没有用铜蚀刻掉，露出有用线路图形u流程：流程：去膜去膜 蚀刻蚀刻 退锡退锡流程原理：流程原理：在碱液作用下，将膜去掉露出待蚀刻铜面，在碱液作用下，将膜去掉露出待蚀刻铜面，在蚀刻缸铜与铜离子发生反应，生产亚铜，到达蚀刻作在蚀刻缸铜与铜离子发生反应，生产亚铜，到达蚀刻作用，在退锡缸因硝酸与锡面发生反应，去掉镀锡层，露用，在退锡缸因硝酸与锡面发生反应，去掉镀锡层，露出线路焊盘铜面。出线路焊盘铜面。u注意事项：退膜注意事项：退膜 不尽、蚀刻不尽、过蚀不尽、蚀刻不尽、过蚀第32页外层蚀刻SES第33页擦板u目标：目标：清洁板面，增强阻焊粘结力清洁板面，增强阻焊粘结力u流程：流程：微蚀微蚀 机械磨板机械磨板 烘干烘干u流程原理：流程原理：经过微蚀液，去掉板面一些铜粉，后在尼龙经过微蚀液，去掉板面一些铜粉，后在尼龙磨刷作用下一定压力作用下，清洁板面磨刷作用下一定压力作用下，清洁板面u 注意事项：注意事项：板面胶渣、板面胶渣、刷断线、板面氧化刷断线、板面氧化第34页阻焊字符u目标：目标：在板面涂上一层阻焊，经过曝光显影，露出要焊接盘与孔，其它地方盖上阻焊层，起到预防焊接短路在板面印上字符，起到标识作用u流程：流程：丝印第一面 预烘 丝印第二面 预烘 对位 曝光 显影 固化 印第一面字符 预烘 丝印第二面字符 固化第35页流程原理：流程原理：用丝印网将阻焊膜漏印于板面，经过预烘去除挥发，形成半固化膜层，经过对位曝光，被光照地方阻焊膜交连反应，没照地方在碱液作用下显影掉。在高温下，阻焊完全固化，附于板面。字符经过丝网露印板面。在高温作用下固化板面注意事项注意事项 ：阻焊杂物、对偏位、阻焊上焊盘、阻焊胶、划伤、字符上焊盘、含糊、不清第36页阻焊字符第37页喷锡u目标：目标：在裸露铜面上涂盖上一层锡，到达保护铜面不在裸露铜面上涂盖上一层锡，到达保护铜面不氧化，利于焊接用。氧化，利于焊接用。u流程流程:微蚀微蚀 涂助焊剂涂助焊剂 喷锡喷锡 清洗清洗u流程原理流程原理:经过前处理经过前处理,清洁铜面氧化，在铜面上涂上一清洁铜面氧化，在铜面上涂上一层助焊剂层助焊剂,后在锡炉中锡条与铜反生生产锡铅铜合金后在锡炉中锡条与铜反生生产锡铅铜合金,起到保护铜面与利于焊接。起到保护铜面与利于焊接。u注意事项注意事项:锡面光亮锡面光亮 平整平整 孔露铜孔露铜 焊盘露铜焊盘露铜 手指上锡手指上锡 锡面粗糙锡面粗糙 第38页外形u目标目标:加工形成客户有效尺寸大小加工形成客户有效尺寸大小u流程流程:打销钉孔打销钉孔 上销钉定位上销钉定位 上板上板 铣板铣板 清洗清洗u流程原理流程原理:将板定位好将板定位好,利用数控铣床对板进行加工利用数控铣床对板进行加工u注意事项注意事项:放反板放反板 撞伤板撞伤板 划伤划伤第39页电测试u目标目标:模拟板状态模拟板状态,通电进行电性能检验通电进行电性能检验,是否有开、是否有开、短路短路u流程：流程：测试文件测试文件 板定位板定位 测试测试u流程原理：流程原理：椐设计原理，在每一个有电性能点上进行通电，椐设计原理，在每一个有电性能点上进行通电，测试检验测试检验u注意事项：注意事项：漏测漏测 测试机压伤板面测试机压伤板面第40页终检u目标：目标：对板外观、尺寸、孔径、对板外观、尺寸、孔径、板厚、标识等检验板厚、标识等检验,满足客户满足客户要求。要求。u流程：流程：清点数量清点数量 检验检验u流程原理：流程原理：据工程指示，利用一些检据工程指示，利用一些检测工具对板进行测量测工具对板进行测量u注意事项：注意事项：漏检、漏检、撞伤板面撞伤板面第41页OSP涂覆u目标：目标：在要焊接表面铜上沉积一层有机保护膜，在要焊接表面铜上沉积一层有机保护膜，起到保护铜面与提升焊接性能作用起到保护铜面与提升焊接性能作用u流程：流程：除油除油 微蚀微蚀 酸洗酸洗 涂膜涂膜 烘干烘干u流程原理：流程原理：经过除油、微蚀、在洁净铜面上经过经过除油、微蚀、在洁净铜面上经过化学方法形成一层有机保护膜化学方法形成一层有机保护膜 u注意事项：注意事项：颜色不均颜色不均 板面氧化板面氧化 板面划伤板面划伤第42页包装目：板包装成捆，易于运送流程：清点数量 包装流程原理：利用真空包装机将板包扎注意事项：撞伤板第43页PCB生产工艺流程Thank YouThe End第44页