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PCB板制造工艺流程
PCB板的分类
1、 按层数分:①单面板 ②双面板 ③多层板
2、 按镀层工艺分:①热风整平板②化学沉金板③全板镀金板④热风整平+金手指3、 ⑤
化学沉金+金手指4、 ⑥全板镀金+金手指5、 ⑦沉锡⑧沉银⑨OSP板
各种工艺多层板流程
㈠ 热风整平多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——热风整平——铣外形——电测——终检——真空包装
㈡ 热风整平+金手指多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——镀金手指——丝印字符——热风整平——铣外形——金手指倒角——电测——终检——真空包装 ㈢ 化学沉金多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——化学沉金——丝印字符——铣外形——电测——终检——真空包装
㈣ 全板镀金板多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀镍金、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——铣外形——电测——终检——真空包装(全板镀金板外层线路不补偿) ㈤ 全板镀金+金手指多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外光成像①(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影)——图形电镀铜——镀镍金——外光成像②(W—250干膜)——镀金手指——褪膜——蚀刻——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——镀金手指——丝印字符——铣外形——金手指倒角——电测——终检——真空包装
㈥ 化学沉金+金手指多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——化学沉金——丝印字符——外光成像②(交货面积>1平方米)/贴蓝胶带(交货面积≤1平方米)——镀金手指——铣外形——金手指倒角——电测——终检——真空包装
㈦ 单面板流程(热风整平为例):开料——钻孔——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——AOI——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——热风整平——铣外形——电测——终检——真空包装(注:①因没有金属化孔,所以没有电测与沉铜板镀②外层线路菲林除全板镀金板用正片菲林外,其它都用负片) ㈧ 双面板流程(热风整平为例):开料——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——热风整平——铣外形——
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电测——终检——真空包装(注:因一共两层,所以用电测代替了AOI) ㈨ OSP多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——(二钻)——铣外形——OSP——终检——真空包装
多层板流程的步骤、意义、作用、及注意事项,现以热风整平板+金手指为例。
1、 开料:对覆铜板开料。 覆铜板:就是两面覆盖铜皮的芯板。
1_ 覆铜板构成:基材+基铜
A:基材构成: 环氧树脂+玻璃纤维 基材厚度≥0。05MM B:基铜厚度: 18 μM 35μM 70μM ②覆铜板的表示方法:
A:小数点后一位,表示基材+基铜厚度 B:小数点后两位,只表示基材的厚度 C:特殊的有 0.6MM与0.8MM两个
③覆铜板的规格:18/18 35/35 70/70 18/35 35/70 单位:μM
其中,35/70 18/35 的称为阴阳板
④覆铜板盎司OZ的表示方法
A:盎司:每平方英寸的面积上铺35μM厚的铜的重量为1OZ 。盎司为重量单位。 B:覆铜板盎司的表示方法:18/18=0.5/0.5 35/35=1/1 70/70=2/2 18/35=0.5/1
35/70=1/2
用盎司表示规格比较方便.
⑤数量:即完成一块板所需要的同板厚、同规格的内层芯板的数量。 ⑥板材一般分为A:FR4板 B:高频板 C:无卤素板 2、 内层图像转移
① 内层磨板:分两步:A:用酸洗 作用:清除板面氧化物,2 防止夹入汽泡,3 干膜起皱。
B:用火山灰洗:使板面变的微观粗糙,增加与半固化片的结合力
② 内层贴膜:膜,即指干膜。干膜分三层:顶层,聚脂薄膜 ;中层,光致抗蚀
剂;底层,聚已烯膜。 贴膜时把底层膜去掉。
③ 菲林对位:通过板边马氏兰孔对位。对位时,要用夹板条,夹板条要与放入两
片蕈林之间的内层芯板等厚。菲林一般为负片。
④ 曝光 :用白光对菲林垂直照射
⑤ 显影 : 把没有被曝光的干膜熔解掉。(注:在曝光后、显影前去掉顶层膜 ,
若提前去掉顶膜,则氧气会向光致抗蚀剂扩散,破坏游离基,引起感光度下降。
⑥ 蚀刻 :把没有用的铜熔解掉。
蚀刻分为蚀刻补偿与补偿蚀刻。
A:蚀刻补偿:在正片或负片线路菲林上补偿,即加宽线宽。 补偿标准为: 基铜厚 内层补偿 外层补偿 18μm 0 mil 1 mil 35μm 0.4 mil 1.5 mil 70μm 1.0 mil 3.0 mil 阴阳板补偿时注意:板薄的一面多补偿,因为蚀刻时的参数时间T
是以厚的基铜为准。则有:
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18/35 补偿:1.2/0.4 35/70 补偿:2.4/1.0
B:补偿蚀刻:是由于同板厚的板的两面蚀刻药水浓度不一样,要在时间
上进行补偿,需要多进行一个△T的时间补偿。
C:单位换算:
1英尺=12英寸 英尺:foot 英寸:inch 1 foot =12 inch 1 inch =1000 mil
1 mm =39.37 mil≈40 mil 1 inch =25.4 mm≈25 mm 1 mil =0.025 mm =25μm
⑦褪膜:把被曝光的干膜熔解掉,用强碱(NAOH) 3、 AOI检测:
1 AOI=Automatic Optical Instrument.:自动光学检测
2 检测,3 又称半检,4 只能检查出制造问题,而5 不6 能检查出工程问
题。
7 基本过程:客户——CAD——CAM——[用光绘机绘出的]菲林——产品
——[用电脑]扫描——[在电脑中形成]CAM2图形——[与CAM进行]比较。
4、 棕化:使线路上生成一层棕色的氧化亚铜(CU2O)。目的:增强与半固化片的结合力 5、层压: ①对铜箔开料。铜箔厚度:12μm 18μm 35μm 70μm ②对半固化片开料:
A:半固化片经常用的为1080 2116,因为价格不太贵,含胶量比较大。 型号 106 1080 3313 2116 7628 厚度(mm) 0.0513 0.0773 0.1034 0.1185 0.1951 价格由大106 3313 2116 1080 7628 到小 B:半固化片由:环氧树脂+玻璃纤维构成 ③层压:分热压和冷压。先热压后冷压。 ④层压厚度理论值公式:
所有半固化片的厚度+内层芯板(不含基铜)的厚度+各层基铜的厚度×对应层的残铜率 残铜率=有用的铜/基铜
⑤层压时的叠层原则:
A:优先选用厚的板材 B:结构对称
C:当两面基铜厚度都为18μm时,可以单独使用一张1080
D:层间半固化片的厚度应>2倍基铜,当为阴阳板时,则应>2倍 厚的基铜
E:半固化片应外薄内厚
F:层间半固化片的张数应≤3张
G:内层芯板应与半固化片的材料保持一致
H:当板厚达不到客户要求时,可以加入光板。
6、钻孔
① 钻孔的步骤:
A:钻定位孔(孔径为3.2mm) B:排刀(由小到大排刀) C:钻首板
D:点图对照(特殊:点图对照用点图菲林,为正片,且有边框) E:批量生产
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F:去批锋
② 钻孔要用刀,刀分为钻刀、槽刀、铣刀三种。 A 钻刀范围:0.1mm-----6.3mm,公差:0。05mm
当钻刀为0。1mm时,要求:板厚≤0。6mm,层数≤6层 当钻刀为0。15MM时,要求:板厚≤1。2mm,层数≤8层 B 槽刀范围:0。6mm-------1。1mm
当一个槽孔孔径超过这个范围可以用钻刀来代替槽刀,但槽刀钢 性比钻刀好,不易断刀。
C 铣刀范围:0.6 mm 0.8 mm 1.0 mm 1.2 mm 1.6 mm 2.4mm ③ A 钻孔按性质分:金属化孔PTH和非金属化孔NPTH。 金属化孔分为:过孔、元件孔、压接孔。 B 过孔孔径范围:0。1mm----0。65mm
过孔特点:1 没有字符标识 2 有电性能连接 3 排列比较零乱
4 孔径相对比较小 5 可以缩孔 6 不插元器件
过孔有四种工艺:a 过孔喷锡 b 过孔盖油 c 过孔塞孔
d 过孔开小窗
★ 过孔喷锡与过孔开小窗在阻焊菲林上有图形,而过孔
盖油与过孔塞孔在阻焊菲林上没有图形。
★ 过孔塞孔中,塞孔的范围为:0。1mm-----0。65mm 则在过孔塞孔过程中,盖板的对应孔径范围为 0。2
mm ---0。75 mm
★ 塞孔的方法,用开孔的铝片作为辅助板,铝片上孔的
大小应比生产用板上对应孔的大大0。1 mm,即在铝片上孔径范围为:0。2-----0。75mm
元件孔特点:1 有字符标识 2 有电性能连接3 排列比较整齐 4 不可缩孔 5 插元器件 6 要焊接
压接孔特点:1 有字符标识 2 有电性能连接 3排列比较整齐 4 不可缩孔 5 要插元器件 6 不能焊接 非金属化孔特点:1 没有电性能连接 2 孔径相对比较大
钻孔可能出现的情况:多孔、少孔、近孔、连孔、重孔、破孔、还 有破
盘。
重孔:一孔多钻,后果:1 孔不圆 2 易断刀 孔间距:孔壁到孔壁的距离。
钻孔时
板分为盖板、生产用板、垫板
盖板时用铝片作为盖板作用:A 导钻B 散热C防滑 垫板 作用:保护钻刀。
要注意板,
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⑥ 金属化孔、金属化槽孔、都要进行补偿。
补偿的原因:A 钻刀的磨损B沉铜、板镀、图镀的影响。 过孔 元件孔 压接孔 非金属化孔 金属化槽孔 非金属化槽孔 6 mil 6 mil 4 mil 2 mil 6 mil 2 mil 非金属化孔、非金属化槽孔,也进行补偿。原因:A 钻刀的磨损B板材 的涨缩。
金属化铣槽补偿6mil,非金属化铣槽不用补偿。
⑦ 二钻孔的条件:A 孔径>4。5 mm的NPTH要放二钻
B 孔壁到线的距离<10mil的NPTH要放二钻
C 槽孔尺寸>3 mm×5mm的非金属化槽孔要放二钻 D 槽孔到线的距离<15 mil的要放二钻
E 板厚≥2。5mm的喷锡工艺板,当孔径≤0。7mm时的NPTH
要放二钻
F 所有的邮票孔要放二钻
G 沉金板所有的NPTH要放二钻
7 沉铜:即在金属化孔、金属化槽孔上沉上一层薄薄的铜,一般为3μm。
同时整个板面
上的铜也加厚了。
沉铜前要去毛刺,用药水去孔壁上的胶膜,达到凹蚀的效果。
作用:使顶面、侧面、底面达到三面结合的效果,使各层
之间的电性能连接更完美。
8 板镀: 即在孔壁上板镀5μm的铜。这一步不能去掉,作用:防止铜被氧化。 特殊情况下调整为10μm。
沉铜,板镀主要是为了加厚孔壁上的铜,但同时整个板面上的铜都被加厚了。 不调整的情况:A 双面板不调整,因为没有12/12的基铜。 B 外层线路为芯板不调整 C 特殊板材不调整 D 假六层板不调整
E 基铜厚为35μm,要求完成铜厚为70μm不调整 F 线宽/线距为3/3μm的不调整 9 外层图像转移
A 在外层一般用正片菲林,这样可以节省工序,所以要图镀。
图镀时镀铜20μm 先镀铜,后镀锡。
镀锡的作用:保护在蚀刻时有用的线路不被蚀刻掉。
当内层线路用正片菲林时,图镀只镀锡不镀铜,因为内层线路不用加厚。 当为全板镀金板时,外层线路只镀锡不镀铜,因为全板镀金板外层不用加厚。
B 图镀时镀的锡为纯锡,纯锡的焊接性能不好,所以要在后面褪锡时褪掉 10 丝印阻焊油墨:即在丝网上印刷油墨。 A 丝印阻焊油墨厚度为10μm
B 字加在阻焊层的字叫丝印字,也可称为绿油字,线宽一般为8mil 11 阻焊图像转移
A 阻焊开窗:即阻焊菲林上的图形叫做阻焊开窗。 B 净空度:焊盘边到油膜过的距离。
圆盘净空度≥2mil,方盘净空度≥1mil
C:过孔开小窗,单边比钻孔大3 mil,开小窗的作用:电测。
② 挡油菲林比钻孔孔径单边大3.5mil,以钻孔孔壁为距离,而非以焊盘边为距离。
A:做挡油菲林的条件:一、交货面积>5平方米