PCB制造工艺流程详解课件

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钻孔介绍(3)
I. 钻孔:
目的:
➢ 在板面上钻出层与层之间线路 连接的导通孔
主要原物料:钻头;鋁盖板;紙垫板
➢
钻头:碳化钨,钴及有机黏着剂组合而成
➢
盖板:主要为铝片,在制程中起钻头定位;
散热;减少毛头;保護基板的作用
➢
垫板:主要为紙漿墊板,在制程中起保护
钻机台面;清洁钻针沟槽胶渣作用.
➢ 下PIN:
铆钉
➢ 利用铆钉将多张内层板钉在一
2L
起,以避免后续加工时产生层间
3L
滑移
4L
• 主要原物料:铆钉;P/P
5L
➢ P/P(PREPREG):由树脂和玻璃纤
维布组成,据玻璃布种类可分为
1060;1080;2116;7628等几种
2L
➢ 树脂据交联状况可分为:
3L
A阶(液態);B阶(半固態);C阶(固態)
毛頭形成原因:鑽孔後孔邊緣的未切斷的銅絲及未切斷 的玻璃布
Deburr之目的:去除孔邊緣的毛邊,防止鍍孔不良 重要的原物料：刷輪
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鍍銅介紹(3)
☺ 去膠渣(Desmear):
smear形成原因: 鑽孔時造成的高溫超過玻璃化轉移溫度
(Tg值),而形成膠糊狀,產生膠渣 Desmear之目的:裸露出各層需互連的銅環，另膨松劑可
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防焊流程简介(5)
I. 印刷
目的：利用丝网上图案，将防焊油墨准确的 印在板子上。
主要原物料：油墨 常用的印刷方式：
A 印刷型（Screen Printing) B 淋幕型 (Curtain Coating) C 喷涂型 (Spray Coating) D 滚涂型 (Roller Coating)
4L
三类,生产中使用的全为B阶状
5L
态的P/P
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压合介绍(4)
叠板: 目的: ➢ 将预叠合好之板叠 成待压多层板形式 主要原物料:铜箔 ➢ 电镀铜箔;按厚度分 为 1/2OZ(代号H) 1OZ(代号1) 2OZ(代号2) 等
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Layer 1 Layer 2 Layer 3 Layer 4 Layer 5 Layer 6
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防焊流程简介(6)
制程主要控制点
油墨厚度：一般为1-2mil,独立线拐角处0.3mil/min.
I. 预烤
目的:赶走油墨内的溶剂，使油墨部分硬化，防止 在进行曝光时粘底片。
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防焊流程简介(7)
制程要点
温度与时间的设定，须参照供应商提供的条件。双面印 与单面印的预烤条件是不一样的。
烤箱的选择须注意通风及过滤系统以防异物沾粘。 温度的设定，必须有警报器，时间一到必须马上拿出，
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一次銅
☺ 流程介紹:
外層介紹(1)
前處理
壓膜
曝光
顯影
☺ 目的:
經過鑽孔及通孔電鍍後,內外層已經連通,本制程製作外 層線路,以達電性的完整
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外層介紹(2)
☺ 前處理:
目的:去除銅面上的污染物，增加銅面粗糙度,以利於後續 的壓膜制程
重要原物料：刷輪
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外层介绍(3)
压膜(LAMINATION): 目的: ➢ 将经前处理之基板铜面透过 热压方式贴上抗蚀干膜 主要原物料:干膜(DryFilm) 幹膜結構：Mylar+幹膜實體+PE保護膜
线路板压合成多层板
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I. 黑化:
压合介绍(2)
I. 目的: ➢ (1)粗化铜面,增加与树脂接
触表面积 ➢ (2)增加铜面对流动树脂之湿
润性 I. 主要原物料:黑化药液 II. 注意事项: ➢ 黑化膜很薄,极易发生黑化问
题,操作时需注意操作動作
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压合介绍(3)
• 铆合:(铆合;预叠)
• 目的:(四层板不需铆钉)
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外層檢驗介紹(3)
☺O/S電性測試:
目的：通過固定制具，在板子上建立電性回 路，加電壓測試后与設計的回路資料比對， 確定板子的電性狀況。
所用的工具：固定模具
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外層檢驗介紹(4)
☺找O/S:
目的：在O/S測試完成后，對缺點板將打出票據，並標示 缺點的點數位置代碼，由找O/S人員通過電腦找出該位 置，並通過蜂鳴器量測該點，以確定是否為真缺點
否则会造成显影不尽。 隧道式烤箱其产能及品质都较佳，唯空间及成本须考量。
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防焊流程简介(8)
I. 曝光
目的：影像转移 主要设备：曝光机 制程要点：
A 曝光机的选择 B 能量管理 C 抽真空良好
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防焊流程简介(9)
I. 显影
目的：将未聚合之感光油墨利用浓度为1％的
碳酸钠溶液去除掉。
制程要点：
色透光部分发生光聚合反 应, 黑色部分则因不透光, 不发生反应.
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曝光前 UV光
曝光后
内层介绍(5)
• 显影(DEVELOPING):
• 目的: ➢ 用Na2CO3碱液作用将未发
生化学反应之干膜部分 冲掉
• 主要原物料:Na2CO3 ➢ 使用将未发生聚合反应
之干膜冲掉,而发生聚合 反应之干膜则保留在板 面上作为蚀刻时之抗蚀 保护层
I. 目的: ➢ 利用影像转移原理制作内层线路/圖形
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内层介绍(2)
• 前处理(PRETREAT):
• 目的: ➢ 去除銅面上的污染物，增加
銅面粗糙度,以利於後續的 壓膜制程 • 主要方法：微蝕 微蝕=SPS(過硫酸鈉)或H2O2
H2SO4(硫酸) W3(安定劑)
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铜箔 绝缘层
前处理后 铜面状况
示意图
内层介绍(3)
塗怖: 目的:
刮刀
濕膜
➢ 利用滾輪塗上一層濕墨， 以達到上膜之目的
主要原物料:濕膜
• 流程
前處理---粘塵---塗怖---烘幹---收板
夾輪
板子
塗怖輪
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内层介绍(4)
• 曝光(EXPOSURE): • 目的: ➢ 经光源作用将原始底片上
的图像转移到感光底板上
• 主要原物料:底片 紫外光 ➢ 内层所用底片为负片,即白
UV光
底片
乾膜
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外層介紹(5)
☺ 顯影(Developing):
製程目的: 把尚未發生聚合反
應的區域用顯像液將之沖洗掉,已
感光部分則因已發生聚合反應而
洗不掉而留在銅面上成為蝕刻或
電鍍之阻劑膜.
乾膜
重要原物料：弱堿(Na2CO3)
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一次銅
外层介绍(6)
• 蚀刻(ETCHING):
• 目的: ➢ 利用药液将显影后露
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外層檢驗介紹(2)
☺V.R.S:
全稱爲Verify Repair Station，確認系統 目的：通過与A.O.I連綫，將每片板子的測試資料傳給V.R.S ，並由人工對A.O.I的測試缺點進行確認。 需注意的事項：V.R.S的確認人員不光要對測試缺點進行確
認，另外有一個很重要的功能就是對一些可以直接修補 的缺點進行修補
去膜前
去膜后
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外層檢驗介紹(1)
☺A.O.I:
全稱爲Automatic Optical Inspection，自動光學檢測 目的：通過光學原理將圖像回饋至設備處理，与設定的邏輯
判斷原則或資料圖形相比較，找去缺點位置。 需注意的事項：由於AOI說用的測試方式為邏輯比較，一定
會存在一些誤判的缺點，故需通過人工加以確認
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显影前 显影后
内层介绍(6)
• 蚀刻(ETCHING):
• 目的: ➢ 利用药液将显影后露
出的铜蚀掉,形成内层 线路图形 • 主要原物料:蚀刻药液 (CuCl2) CUcl2+CU=2Cucl(蝕刻原理) Cucl+H2O2+Hcl= Cu2+H2O(再生原理)
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蚀刻前 蚀刻后
内层介绍(7)
• 去膜(STRIP):
A 药液浓度、温度及喷压的控制
B 显影时间（即线速）与油墨厚度的关系
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I. 后烤
防焊流程简介(10)
目的：主要让油墨之环氧树脂彻底硬化。
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文字流程简介(1)
I. 印文字
目的：利于插零件维修和识别 原理：印刷及烘烤 主要原物料：文字油墨
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文字流程简介(2)
印一面文字
文字
S/M
烘烤
文字
印另一面文字
I. 主要原物料:钻头;铣刀
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I. 流程介绍:
钻孔介绍(1)
上PIN
钻孔
下PIN
II. 目的:在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔
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I. 上PIN:
钻孔介绍(2)
II. 目的: ➢ 作為鑽孔前定位之依據.
I. 主要原物料:PIN针
II. 注意事项:
➢ 上PIN时需开防呆检查,避免因前制程混料造成 钻孔报废
噴錫(HA) 化金(EG)
文字(WP)--- 鍍金(GP) 成型(RT) ---電測(O/S)--
化銀(IS) 化錫(IT) 抗氧化(SF)
外觀檢驗(VI)---包裝(PK)---出貨
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裁板介绍
裁板(CT): 目的: ➢ 依制前设计所规划要求,将基板材料裁切成工作所需尺 寸即working panel，簡寫為wpnl
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防焊流程简介(2)
原理：影像转移
➢ 主要原物料：油墨 ➢ 油墨之分类主要有： ➢ IR熱烘烤型 ➢ UV光固化型
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防焊流程簡介(3)
前处理
S/M
印刷
预烘烤
曝光
显影
烘烤
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防焊流程简介(4)
I. 前处理
目的：去除表面氧化物，增加板面粗糙度，加 强板面油墨附着力。
主要原物料：SPS/磨刷/火山灰
PCB總流程简介
客戶資料 業務接收 產品(制作前)分析 業務報價 產品資料分析 轉化成廠內資料 下料制作(生管) 生產(制造) 包裝出貨
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PCB制造流程介绍
下料(CT)---內層(DF1)---檢驗(AOI1)---壓合(ML) ---鑽孔(DR)---鍍銅(CU)---外層(DF2)---檢驗 (AOI2)---防焊(SM)---
出的铜蚀掉,形成内层 线路图形 • 主要原物料:蚀刻药液 (CuCl2) CUcl2+CU=2Cucl(蝕刻原理) Cucl+H2O2+Hcl= Cu2+绍(7) • 去膜(STRIP):
• 目的:
➢ 利用强碱将保护铜面之 抗蚀层剥掉,露出线路 图形
• 主要原物料:NaOH溶液
& Myla抗r:蝕支劑撐層感擴光散膠體,防止曝光時氧氣向干膜
& 實體：起到轉寫圖形的主要導體的作用 & PE膜：防止污物粘污干膜，避免幹膜相
互粘连
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压膜前 压膜后
外層介紹(4)
☺ 曝光(Exposure):
製程目的: 通過 影像轉移技 術在幹膜上曝出客戶所需線路 重要的原物料：底片
➢ 外層所用底片与内層相反 ，為負片，底片黑色為綫路 白色為底板(白底黑綫) ➢ 白色的部分紫外光透射過 去，乾膜發生聚合反應，不 能被顯影液洗掉
所需的工具：設計提供的找點資料，電腦，電表
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防焊流程简介(1)
I. 防焊(Solder Mask) 目的：
A.防焊： 防止波焊时造成的短路，并节省焊锡 之用量
B.护板：防止线路被湿气、各种电解质及外来 的机械力所伤害
C.绝缘：由于板子愈来愈小，线路间距愈来愈 窄，所以对防焊漆绝缘性质的要求也 越來越高
• 目的: ➢ 利用强碱将保护铜面
之幹膜/濕膜剥掉,露 出线路图形 • 主要原物料:NaOH溶液
• 沖孔:
將內層2/3,4/5,……沖成相同 位置之孔進而鉚合,而使內 層各層相互對應.
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去膜前 去膜后
I. 流程介绍:
压合介绍(1)
黑化
铆合
叠合
压合
后处理
II. 目的： ➢ 将铜箔（Copper)、PP（Prepreg)与氧化处理后的内层
主要原物料:基板 ➢ 基板由铜皮和绝缘层压合而成,依要求有不同板厚规格,
依铜厚可分为H/H;1oz/1oz;2oz/2oz等种类
注意事项: ➢ 避免板边毛刺影响品质,裁切后进行磨边,圆角处理 ➢ 考虑涨缩影响,裁切板送下制程前进行烘烤
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I. 流程介绍:
内层介绍(1)
前制程 前处理 压膜 曝光 DES 沖孔
改善孔壁結構，增強電鍍銅附著力。 重要的原物料：KMnO4(高錳酸鉀)/NaOH
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鍍銅介紹(4)
☺ 化學銅(PTH)
化學銅之目的: 通過化
學沉積的方式使導通孔壁
表面沉積上厚度為20-40
micro inch的化學銅。
PTH
重要原物料：活化鈀
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鍍銅介紹(5)
☺ 鍍銅
一次銅之目的: 鍍上0.61mil的厚度的銅以保護僅有 20-40 micro inch厚度的化 學銅不被後制程破壞造成孔 破。 重要原物料: 磷銅球
I. 目的:
➢ 将钻好孔之板上的PIN针下掉,将板 子分出
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鋁板
紙漿墊紙
鍍銅介紹(1)
☺ 流程介紹
鑽孔
去毛頭 (Deburr)
去膠渣 (Desmear)
化學銅 (PTH)
鍍銅 Panel plating
☺ 目的:
使孔璧上的非導體部分之樹脂及玻璃纤維進行金屬化 導通孔
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鍍銅介紹(2)
☺ 去毛頭(Deburr):
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表面處理简介(1)
压合介绍(5)
• 压合: • 目的:通过热压方式将叠合板压成多层板 • 主要原物料:牛皮纸;钢板
压力
热板 钢板
钢板 牛皮纸 承载盘
可叠很多层
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I. 后处理:
压合介绍(6)
II. 目的:
➢ 经裁板;X-RAY;捞边;磨边等工序对压合之多层板进行初 步外形处理以便后工序生产品质控制要求及提供后工序 加工之工具孔