PCB生产流程培训教材PPT课件.ppt

1PCB生产流程基础知识培训2024/3/17 周日21.PCB生产流程工序图片介绍2.生产制程说明2024/3/17 周日31.1、内层图形(Inner Layer Pattern)开料（板料）(PanelCutting)完成内层(FinishedInnerLauer)对位(Registration)显影&蚀刻&退膜(Developing&Etching&PeelingFilm)内层清洗(InnerLayerCleaning)AOI 检查&修板 (Automatic Optical Inspection&Repairing)QC检查 (QC Inspection)贴膜 (Jointing Dry-film)湿膜 (Printing Wet-film)曝光(Exposure)下工序(NextProcess)2024/3/17 周日4棕化(BrownOxidized)内层板(InnerLayerPCB)叠层(Lay-up)钻靶孔(DrillingTargetHole)铣靶标(RoutingTarget)铣边框(RoutingFrame)1.2、压合 (Lamination)开半固化片 (Pre-preg Cutting)棕化板 (Finished B.O.)开铜箔 (Copper Cutting)下工序 (Next Process)压合(Lamination)2024/3/17 周日5钻孔(Drilling)QA检查(QAInspection)已钻孔(BeenDrilled)1.3、钻孔 (Drilling)待钻孔(WaitingDrilling)下工序(NextProcess)2024/3/17 周日61.4、化学镀铜 (Plated Through Hole)磨板(GrindingBoard)化学沉铜(LoadingPTH)除胶(Dismear)活化(Activation)化学沉铜(PlatedThroughHole)整板电镀(PanelPlating)下工序(NextProcess)已钻孔(FinishedDrilling)加速(Accelerating)2024/3/17 周日71.5、图象转移 (Dry Film)磨板(GrindingPCB)贴膜(JointingDry-film)对位(Registration)来料(IncomingPCB)曝光(Exposure)显影(Developing)QC检查(QCInspection)完成干膜(FinishedDryFilm)下工序(NextProcess)2024/3/17 周日81.6、图形电镀&蚀刻 (Pattern Plating&Etching)QC检查(QCInspection)图形电镀(PatternPlating)待蚀刻(FinishedPlating)退膜(PeelingDry-film)蚀刻(Etching)褪锡(RemovingTin)完成蚀刻（半成品）(FinishedEtching)干膜板(FinishedDry-film)下工序(NextProcess)2024/3/17 周日91.7、阻焊 (Solder-mask)预烘(Pre-heating)丝印阻焊(PrintingSolder-mask)对位(Registration)曝光(Exposure)显影(Development)后固化(Curing)QC检查(QCInspection)下工序(NextProcess)字符(Legend)磨板(GrindingBoard)2024/3/17 周日10待喷锡 (Waiting for HAL)预涂助焊剂 (Coating Solder)喷锡前处理 (HAL Pre-treating)喷锡 (Hot Air Leveling)自检 (Self-inspection)QC 检查 (QC Inspection)喷锡后处理 (HAL After-treating)喷锡板 (Finished HAL)下工序 (Next Process)1.8、喷锡 (Hot Air Leveling)2024/3/17 周日11已成形(AfterOutline)PQA检查(PQAInspection)铣床(Routing)冲床(Punching)1.9、成型 (Outline)下工序(NextProcess)铣刀(MillCutter)待成形(Waitingoutline)2024/3/17 周日121.10、电测试 (Electric Testing)洗板(Washing)待电测(WaitingE/T)飞针测试(FlyingProbeTester)通用测试(UniversalTester)专用测试(ProfessionalTester)追线(SeekingProblemPoint)修理(Repairing)PassFailed下工序(NextProcess)2024/3/17 周日131.11、终检&包装&出货 (FQA&Packing)包装(Packing)终检(FinalQC)最终QA(FinalQAAuditing)翘曲检查(Bowl&TwistChecking)测试合格板(FinalQC)FQC合格板(FQCPassPCB)待发货(WaitingDelivery)出货(Delivery)2024/3/17 周日142.1开料2.1.1流程说明切料：按照订单要求，将大料切成MI规定的大小磨边/圆角：通过机械打磨去除开料时板边及板四边的直角留下的玻璃纤维，以减少在后工序生产过程中擦花/划伤板面，造成品质隐患。烤板：通过烘烤去除水汽和有机挥发物，释放内应力，促进交联反应，增加板料尺寸稳定性，化学稳定性和机械强度。2.1.2控制要点A.板料：拼板尺寸、板厚、板料类型、铜厚B.操作：烤板时间/温度、叠板高度2.1.3板料介绍板料类型：CEM-3料FR-4料CEM-1料高Tg料环保料ROSH料板料供应商：KB超声国际南亚生益松下斗山合正2024/3/17 周日152.2内层图形2.2.1流程说明经磨板粗化后的内层铜板，经磨板干燥、贴上干膜iw后，用紫外线曝光。曝光后的干膜变硬，遇弱碱不能溶解，遇强碱能溶解，而未曝光部分遇弱碱就溶解掉，内层线路就是利用该物料特性将图形转移到铜面上来。线路图形对温湿的条件要求较高。一般要求温度223。C、湿度5510%，以防止菲林的变形。对空气中的尘埃度要求高,随制作的线路密度增大及线路越小，含尘量1万级以下。2.2.2物料介绍干膜：干膜光致抗蚀剂简称干膜（Dryfilm）为水溶性阻剂膜层，厚度一般有1.2mil.1.5mil和2mil等,分聚酯保护膜、聚乙烯隔膜和感光膜三层。聚乙烯隔膜的作用是当卷状干膜在运输及储存时间中，防止其柔软的阻剂膜层与聚乙烯保护膜之表面发生沾黏。而保护膜可防止氧气渗入阻剂层与其中自由基产生意外反应而使其光聚合反应，未经聚合反应的干膜则很容易被碳酸钠溶液冲脱。湿膜：湿膜为一种单组份液态感光材料，主要由高感光性树脂、感光剂、色料、填料及少量溶剂组成，生产用粘度1015dpa.s，具有抗蚀性及抗电使镀性。湿膜涂覆方式有网印、辊涂、喷涂等几种，我司采用辊涂方式。2024/3/17 周日162.2.3控制要点A、磨板：磨板速度（2.5-3.2mm/min）、磨痕宽度（500#针刷磨痕宽度:8-14mm 800#不织布磨痕宽度:8-16mm）、水膜实验、烘干温度（80-90）B、贴膜：贴膜速度（1.50.5m/min）、贴膜压力（51kg/cm2）、贴膜温度（11010）、出板温度（40-60）C、湿膜涂布：油墨粘度、涂布速度、涂布厚度、预烤时间/温度（第一面5-10分钟第二面10-20分钟）D、曝光：对位精度、曝光能量、曝光光尺（6-8级盖膜）、停留时间E：显影：显影速度（1.5-2.2m/min）、显影温度（302）、显影压力（1.4-2.0kg/cm2）、显影液浓度（N2CO3浓度0.85-1.3%）2.2.4常见问题线路开短/路、线路缺口、干膜碎、偏位、线幼2024/3/17 周日172.3内层蚀刻2.3.1流程说明干膜/湿膜覆盖电路图形的表面，防止铜蚀刻；其它裸露在基板上不要的铜，以化学反应方式将予以除去，使其形成所需要的线路图形。线路图形蚀刻完成再以氢氧化钠溶液退干膜/湿膜。蚀刻反应原理：在氯化铜溶液中入氨水，发生络合反应：CuCl2+4NH3Cu（NH3）4Cl2（氯化氨铜）在蚀刻过程中，基板上面的铜被Cu（NH3）42+（氨铜根离子）络离子氧化，蚀刻反应：Cu（NH3）4Cl2+Cu2Cu（NH3）2Cl所生产Cu（NH3）2+1不具备蚀刻能力。在大量的氨水和氯离子存在情况下，能很快地被空气中的氧所氧化，生成具有蚀刻能力的Cu（NH3）42+络离子，其再生反应如下：2Cu（NH3）2Cl+2NH4Cl+2NH3+1/2O22Cu（NH3）4Cl2+H2O因此在蚀刻过程中，随着铜的溶解，应不断补充氨水和氯化铵。2.3.2控制要点A、蚀刻：速度、温度（48-52）压力（1.2-2.5kg/cm2）B、退膜：44-548-12%NaOH溶液2.3.3常见问题蚀刻不净、蚀刻过度2024/3/17 周日182.4压合2.4.1流程说明棕化：通过水平化学生产线处理,在内层芯板铜面产生一种均匀，有良好粘合特性的有机金属层结构，使内层粘合前铜层表面粗化，增强内层铜层与半固化片之间压板后粘合强度。压合：在高温高压条件下利用半固化片从B-stage向C-stage的转换过程,将各线路层粘结成一体。压合叠板方式（如图）2.4.2控制要点A、棕化：各药水槽浓度、温度，传送速度B、压合：叠层结构、热压机参数2.4.3常见问题棕化不良、压合白点、滑板、板面凹痕盖板 牛皮纸牛皮纸钢板钢板牛皮纸牛皮纸底盘底盘芯芯 板板PP铜箔铜箔2024/3/17 周日192.5钻孔2.5.1流程说明利用钻咀的高速旋转和落速，在PCB板面加工出客户所需要的孔；线路板中孔主要用于线路中元件面与焊接面及层与层之间的导通、IC引脚的插装；11和2层之间导通22.5.2物料介绍生产用钻咀，采用硬质合金材料制造，硬质合金材料是一种钨钴类合金，是以碳化钨（WC）粉末为基材，以钴（CO）作粘结剂，经加压烧结而成，具有高硬度，耐磨，有较高的强度。为改善其硬质合金性能，可以改变粉末的颗粒大小，调整碳化钨与钴的配比，硬质合金材料的技术数据如下：碳化钨（WC）：90-94%钴：6-10%硬度：91.8-94.9%HRA密度:14.4-15g/cm3WC颗粒度：0.4-1.0um铜层2024/3/17 周日202.5.3控制要点A、加工方法及切削条件；B、切削速度（转速）；C、进给速度；D、待加工板的层数及每轴叠板片数；E、分步加工方法；2.5.4常见问题钻偏孔大孔小多孔少孔孔未钻穿2024/3/17 周日212.6沉铜/板电2.6.1流程说明沉铜：通过一糸列化学处理，最终在绝缘的孔壁及板铜面上，沉积一层厚薄均匀的金属铜(0.3-0.7微米)，为后工序提供一定的金属电镀导通层。板电：通过电镀铜的方式，将孔壁和板面铜加厚至一定的厚度,以确保后工序过程中孔壁的完整。上板膨胀二级逆流水洗除胶渣回收热水洗二级逆流水洗中和二级逆流水洗碱性除油热水洗二级逆流水洗微蚀二级逆流水洗预浸活化二级逆流水洗加速水洗化学沉铜二级逆流水洗下板浸稀酸2.6.2控制要点A、沉铜：各药水槽浓度、温度B、板电：电流密度、电流大小、电镀时间2.6.3常见问题孔无铜铜层起泡铜厚不均匀板面水印2024/3/17 周日222.7线路图形2.7.1流程说明经磨板粗化后的内层铜板，经磨板干燥、贴上干膜后，用紫外线曝光。曝光后的干膜变硬，遇弱碱不能溶解，遇强碱能溶解，而未曝光部分遇弱碱就溶解掉，内层线路就是利用该物料特性将图形转移到铜面上来。线路图形对温湿的条件要求较高。一般要求温度223、湿度5510%，以防止菲林的变形。对空气中的尘埃度要求高,随制作的线路密度增大及线路越小，含尘量1万级以下。2.7.2控制要点A、磨板：磨板速度（2.5-3.2mm/min）、水膜实验、烘干温度（80-90）磨痕宽度（500#针刷磨痕宽度:8-14mm800#不织布磨痕宽度:8-16mm）B、贴膜：贴膜速度（1.50.5m/min）、贴膜压力（51kg/cm2）、贴膜温度（11010）、出板温度（40-60）C、湿膜涂布：油墨粘度、涂布速度、涂布厚度、预烤时间/温度（第一面5-10分钟第二面10-20分钟）D、曝光：对位精度、曝光能量、曝光光尺（6-8级盖膜）、停留时间E、显影：显影速度（1.5-2.2m/min）、显影温度（302）、显影压力（1.4-2.0kg/cm2）、显影液浓度（N2CO3浓度0.85-1.3%）2.7.3常见问题线路开短/路、线路缺口、干膜碎、偏位、线幼2024/3/17 周日232.8图形电镀2.8.1流程说明镀铜：图形电镀铜在图形转移后，通过电镀的方式对孔内及线路进行电镀处理，满足客户对孔内及线路的铜厚要求,保证其优良的导电性；镀锡：为碱性蚀刻提供抗蚀保护层,以保证碱性蚀刻后形成良好的线路；镀镍：镀镍层作为中间层起着金、铜之间的阻挡层的作用，它可以阻止金铜间的相互扩散和阻碍铜穿透到金表面，确保镀金层的平整性及硬度；镀金：镀金层是碱性蚀刻度的保护层，也可作为客户焊接和邦线的最终表面镀层，具有优良的导电性及抗化学浸蚀能力；全板电镀铜流程：上板除油两级水洗浸酸镀铜水洗出板退镀水洗图形电镀铜锡流程：上板除油两级水洗微蚀两级水洗浸酸镀铜两级水洗浸酸镀锡两级水洗出板退镀水洗；镀铜镍金板：前工序来料上板除油二级逆流水洗微蚀二级逆流水洗酸洗电镀铜二级逆流水洗酸洗二级逆流水洗电镀镍镍缸回收水洗二级逆流水洗二级逆流水洗DI水洗电镀金三级回收水洗DI水洗2024/3/17 周日242.8.2控制要点电镀铜：铜缸成份CuSO4.5H2O:55-65g/LH2SO4110-130ml/LCL-40-70ppm温度252镀锡：锡缸成份SnSO435-45g/LH2SO490-110ml/L温度202镀镍：镍缸成份Ni2+65-75g/L,NiCl26H2O10-20g/L,H3BO335-55g/L,PH3.8-4.5温度45-55镀金：金缸成份Au0.45-0.65g/LPH3.8-4.2比重1.02-1.05温度402.8.3常见问题孔铜不足铜厚不均匀孔小金面发白甩镀层2024/3/17 周日252.9蚀刻2.9.1流程说明通常采用正片电镀方式，镀锡/镍金层覆盖电路图形的表面防止铜蚀刻；其它干膜/湿膜覆盖在基板上不要的铜以化学反应方式将予以除去，使其形成所需要的线路图形。线路图形蚀刻前以氢氧化钠溶液退干膜/湿膜生产。2.9.2控制要点A、蚀刻：速度、温度（48-52）压力（1.2-2.5kg/cm2）B、退膜：44-548-12%NaOH溶液2.9.3常见问题蚀刻不净、蚀刻过度2024/3/17 周日262.10阻焊2.10.1流程说明阻焊：阻焊层作为一种保护层，涂覆在印制板不需焊接的线路和基材上，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，另外也起到美化外观作用。我司主要是采用丝网印刷方式来完成；字符：在板面上印出白、黄、或黑色字符标记，为元件安装和今后维修提供帮助；兰胶：成品印可剥兰胶是保护不需要焊接部位的焊盘，同时也方便了客户以不同方式焊接装配元器件。金手指印可剥兰胶是保护金手指在喷锡的过程中不上锡，仍保持金手指的属性；碳油：完成阻焊后在按键位的线路上印上导电碳油，增强按键位的耐磨性与导电性能。在印碳油前，先酸洗生产板以便减少阻值；生产流程：铜粉回收机印可剥兰胶来料磨板静置1丝印阻焊静置2预烤静置3曝光静置4显影检板印字符固化印碳油选网上浆晒网冲网封网2024/3/17 周日272.10.2控制要点磨板：磨板速度、水膜实验、烘干温度、磨痕宽度丝印：油墨类型油墨粘度停留时间预烤：预烤时间/温度曝光：对位精度、曝光能量、曝光光尺、停留时间显影：显影速度、显影温度、显影压力、显影液浓度丝印字符：网版目数、油墨类型丝印兰胶：兰胶类型、兰胶厚度丝印碳油：网版目数、碳油间距后烤：温度、时间2.10.3常见问题显影过度显影不净阻焊入孔下油不良字符不清2024/3/17 周日282.11喷锡2.11.1流程说明印制板上浸上助焊剂，随后在熔融焊料里浸涂，然后从两片风刀之间通过，用风刀中的热压缩空气把印制板上的多余焊料吹掉，同时排除金属孔内的多余焊料，从而得到一个光亮、平整、均匀的焊料涂层。喷锡分有铅喷锡和无铅喷锡两种：有铅喷锡：使用Sn63/Pb37焊锡条，锡条熔点183，锡炉温度225-255无铅喷锡：使用Sn+Cu+Ni合金焊锡条，含铅500ppm，锡条熔点227，锡炉温度260-2802.11.2控制要点A、有铅喷锡：锡炉温度225-255浸锡时间1-6秒前后风刀温度350-450B、无铅喷锡：锡炉温度260-280浸锡时间2-8秒前后风刀温度350-4502.11.3常见问题锡高锡塞孔锡面粗糙爆板2024/3/17 周日292.12沉金2.12.1流程说明通过化学反应在铜表面沉积一层镍金，使其具有稳定的化学和电器性能，镀层具有优良的可焊性，耐蚀性等。上板除油级水洗微蚀级DI水洗酸洗级DI水洗预浸活化级DI水洗后浸酸级DI水洗沉镍级DI水洗沉金级DI水洗热水洗下板沉镍：镍缸组分Ni主盐、络合剂、还原剂、加速剂、稳定剂、润湿剂并保持一定的比例平衡。主反应：（H2PO2）-+H2OH+（HPO3）2-+2H（活化表面）Ni2+2H（活化表面）Ni+2H+镍缸沉积层实际为Ni-P合金，一般含磷量为6-8%（中磷），3-6%（低磷），8-12%（高磷）。沉金：通过置换反应在新鲜镍面置换一层薄金，作为防止基体、金属氧化和作为自身活化型镀金底层，镍基本上覆盖一层金后，沉积基本上停止，所以厚度有一定的限制。2.12.2控制要点各化学药水槽浓度、温度2.12.3常见问题漏镀、沉金不良、渗金P2024/3/17 周日302.13外形2.13.1流程说明锣板：将拼板尺寸线路板切割成客户所需要的尺寸的外形成品线路板。啤板：将拼板尺寸线路板通过压力机剪切成客户所需的尺寸外形的成品线路板。V-Cut：在线路板上加工客户所需“V形坑”，便于客户安装使用线路板。斜边：将线路板之金手指加工成容易插接的斜面。2.13.2控制要点A、锣板：锣刀直径、锣刀转速、进刀速、锣刀寿命B、啤板：啤板深度、啤模寿命C、V-Cut：刀具寿命、V-cut刀角度D、斜边：斜边角度、斜边深度2.13.3常见问题外形尺寸超公差、V-Cut深浅不一、金手指崩引线2024/3/17 周日312.14测试2.14.1流程说明ET测试根据客户制订出测试需要的电压、导通电阻、绝缘电阻作为一个设定标准，当测得线路实际导通电阻大于设定导通电阻时，线路为开路；当测得实际绝缘电阻小于设定绝缘电阻时，线路为短路。专用测试机及通用测试机采用电阻比较测试法，飞针测试机可选择是电阻法或电容法进行测试。2.14.2控制要点测试分类电压绝缘值导通值微开阀值漏电阀值非电金板100-300V5-30M20-80ohm100ohm1000ohm电金板300V50-100M30-60ohm100ohm1000ohm碳油300V50M200ohm100ohm1000ohm2.14.3常见问题开路、短路、微短2024/3/17 周日322.15沉锡2.15.1流程说明通过化学反应在铜表面上沉积一层薄锡，防止铜面氧化，进而为后续装配制程提供良好的焊接表面。水平微蚀1200#磨刷除油水洗2微蚀水洗2预浸沉锡碱水洗水洗2热水洗烘干预浸：在较低的温度下，以较低的沉积速率在铜面上预沉积一层较薄的锡层。由于低温下的沉积结晶颗粒较细，可获得较好涂覆均匀性，涂层也较致密，孔隙率低，可降低铜离子迁移的速度，延长板子存放的周期；沉锡：以较快的速率在焊盘上沉积一层纯锡层，进而做为焊接的基础；碱水洗：利用弱碱性的水洗中和掉板面及孔内带出的酸性沉锡药水，防止锡面受到酸液攻击而发黑。2.15.2控制要点各化学药水槽浓度、温度2.15.3常见问题锡面发黑、沉锡不良2024/3/17 周日332.16OSP2.16.1流程说明以化学反应的方式，使其铜表面形成耐热耐潮性良好的有机保护膜，防止板面氧化。放板除油一级水洗二级水洗微蚀一级水洗二级水洗强风吹干DI水洗二级水洗一级水洗抗氧化强风吹干DI水洗热风吹干吹干出板2.16.2控制要点药液名称控制成份浓度范围温度()酸洗HCL3-6%25-35微蚀H2O21-3%25-35Cu2+30g/l抗氧化(F2)F290-110%40-45补充剂A3-5mlPH3.8-4.1膜厚0.15-0.35um2.16.3常见问题膜面不均、铜面不良、点状露铜、滚轮印2024/3/17 周日342024/3/17 周日