PCB板制作及品質(zhì)控制[蒼松書店]

1、深圳珈偉光伏照明股份有限公司深圳珈偉光伏照明股份有限公司 PCBPCB板生產(chǎn)制作及品質(zhì)控制板生產(chǎn)制作及品質(zhì)控制 工藝流程工藝流程 04 目目 錄錄 板材說明板材說明 021二二 關(guān)鍵品質(zhì)管控關(guān)鍵品質(zhì)管控 122四四2 關(guān)鍵工序說明關(guān)鍵工序說明 05三三五五 板材的發(fā)展方向板材的發(fā)展方向 15一一一、板材說明一、板材說明1.1.作用作用l固定元件、連接線路固定元件、連接線路l便于安裝、運(yùn)輸、使用便于安裝、運(yùn)輸、使用l提高效率及降低成本提高效率及降低成本l便于維護(hù)、維修便于維護(hù)、維修2.2.組成部分組成部分它一般是由基板它一般是由基板( (不導(dǎo)電材料不導(dǎo)電材料),),布線層布線層( (用來連接電路

2、的導(dǎo)電金屬層用來連接電路的導(dǎo)電金屬層, ,相當(dāng)于導(dǎo)線相當(dāng)于導(dǎo)線),),阻焊層阻焊層, ,絲網(wǎng)印字層絲網(wǎng)印字層, ,過孔過孔, ,安裝孔安裝孔, ,填充填充以及焊盤等組以及焊盤等組成成3.PCB3.PCB板的種類板的種類A.以材質(zhì)分以材質(zhì)分 a.有機(jī)材質(zhì)有機(jī)材質(zhì) 酚醛樹脂、玻璃纖維酚醛樹脂、玻璃纖維/環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂、 Polyimide.BT/Epoxy等等 b.無機(jī)材質(zhì)無機(jī)材質(zhì) 鋁、鋁、Copper-invar-copper、Ceramic等等 23 B.以硬度分以硬度分 a、軟板、軟板 b、硬板、硬板 c、軟硬板、軟硬板C.以結(jié)構(gòu)分以結(jié)構(gòu)分 a、單面板、單面板 b、雙層板、雙層板 c、多

3、層板、多層板D.以用途分以用途分 通信通信/耗用性電子耗用性電子/軍用軍用/計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)/半導(dǎo)體半導(dǎo)體/電測板電測板4.PCB板的材質(zhì)板的材質(zhì)A.紙板紙板 94HB、94V0、FR-1等等B.半玻纖板半玻纖板 22F、CEM-1、CEM-3等等C.玻纖板玻纖板 FR-4等等 二二、工藝流程、工藝流程4單面板制作流程單面板制作流程:開料開料-磨板磨板-線路黑油絲印線路黑油絲印-蝕刻蝕刻-鉆孔鉆孔-磨板磨板-阻焊阻焊-絲印絲印-成成型型-V割割-測試測試-真空包裝真空包裝雙面錫板雙面錫板/沉金板制作流程沉金板制作流程:開料開料-鉆孔鉆孔-沉銅沉銅-線路線路-圖形電鍍圖形電鍍-蝕刻蝕刻-阻焊阻焊-字

4、符字符-噴錫噴錫（或沉金）（或沉金）-鑼板鑼板-V割割-測試測試-真空包裝真空包裝雙面鍍金板制作流程雙面鍍金板制作流程:開料開料-鉆孔鉆孔-沉銅沉銅-線路線路-圖電圖電-鍍金鍍金-蝕刻蝕刻-阻焊阻焊-字符字符-鑼鑼板板-V割割-測試測試-真空包裝真空包裝多層錫板多層錫板/沉金板制作流程沉金板制作流程:開料開料-內(nèi)層內(nèi)層-層壓層壓-鉆孔鉆孔-沉銅沉銅-線路線路-圖電圖電-蝕刻蝕刻-阻焊阻焊-字字符符-噴錫噴錫/沉金沉金-鑼板鑼板-V割割-測試測試-真空包裝真空包裝多層板鍍金板制作流程多層板鍍金板制作流程:開料開料-內(nèi)層內(nèi)層-層壓層壓-鉆孔鉆孔-沉銅沉銅-線路線路-圖電圖電-鍍金鍍金-蝕刻蝕刻-阻

5、阻焊焊-字符字符-鑼板鑼板-V割割-測試測試-真空包裝真空包裝三、關(guān)鍵工序說明三、關(guān)鍵工序說明1.1.開料開料開料是把原覆銅板切割成能在生產(chǎn)線加工板子的過程開料是把原覆銅板切割成能在生產(chǎn)線加工板子的過程 原覆銅板有以下幾種常用規(guī)格：原覆銅板有以下幾種常用規(guī)格： 36.5INCH 36.5INCH48.5INCH 48.5INCH 40.5INCH 40.5INCH48.5INCH 48.5INCH 42.5INCH 42.5INCH48.5INCH48.5INCH等等等等2.2.內(nèi)層干膜內(nèi)層干膜內(nèi)層干膜是將內(nèi)層線路圖形轉(zhuǎn)移到內(nèi)層干膜是將內(nèi)層線路圖形轉(zhuǎn)移到PCBPCB板上的過程板上的過程 內(nèi)層干

6、膜包括內(nèi)層貼膜、曝光顯影、內(nèi)層蝕刻等多道工序。內(nèi)層干膜包括內(nèi)層貼膜、曝光顯影、內(nèi)層蝕刻等多道工序。內(nèi)層貼膜是在內(nèi)層銅板上貼一層特殊的感光膜。這種膜遇光會(huì)固內(nèi)層貼膜是在內(nèi)層銅板上貼一層特殊的感光膜。這種膜遇光會(huì)固化，在板子上形成一層保護(hù)膜，曝光顯影時(shí)將貼好膜的板進(jìn)行曝化，在板子上形成一層保護(hù)膜，曝光顯影時(shí)將貼好膜的板進(jìn)行曝5光，透光的部分被固化，沒透光的部分還是干膜，然后通過顯影，褪光，透光的部分被固化，沒透光的部分還是干膜，然后通過顯影，褪掉沒有固化的干膜，將貼有固化保護(hù)膜的板經(jīng)行蝕刻，再經(jīng)行褪膜處掉沒有固化的干膜，將貼有固化保護(hù)膜的板經(jīng)行蝕刻，再經(jīng)行褪膜處理，這時(shí)內(nèi)層的線路圖形被轉(zhuǎn)移到板子上

7、。理，這時(shí)內(nèi)層的線路圖形被轉(zhuǎn)移到板子上。3.3.黑化和棕化黑化和棕化 1.1.去除表面的油污、雜質(zhì)等污染物去除表面的油污、雜質(zhì)等污染物 2. 2.增大銅箔的比表面，從而增加樹脂的接觸面積，有助于樹脂的增大銅箔的比表面，從而增加樹脂的接觸面積，有助于樹脂的充充 分?jǐn)U散，形成較大的結(jié)合力。分?jǐn)U散，形成較大的結(jié)合力。 3. 3.使非極性的銅表皮形成帶極性使非極性的銅表皮形成帶極性CuOCuO和和Cu2OCu2O的表面，增加銅箔與的表面，增加銅箔與 的極性結(jié)合。的極性結(jié)合。 4. 4.經(jīng)氧化的表面在高溫下不受濕氣的影響，從而減少銅箔與樹脂經(jīng)氧化的表面在高溫下不受濕氣的影響，從而減少銅箔與樹脂的的 分層

8、幾率。分層幾率。內(nèi)層線路作好的板子必須經(jīng)過黑化和棕化才能經(jīng)行層壓，它是對內(nèi)層內(nèi)層線路作好的板子必須經(jīng)過黑化和棕化才能經(jīng)行層壓，它是對內(nèi)層板子的線路銅表面經(jīng)行氧化處理。板子的線路銅表面經(jīng)行氧化處理。一般生成的一般生成的Cu2OCu2O為紅色稱棕化，生為紅色稱棕化，生成的成的CuOCuO為黑色稱黑化為黑色稱黑化64.4.層壓層壓 1. 1.目的：將離散的多層板與黏結(jié)片一起壓制成所需要的層數(shù)和厚目的：將離散的多層板與黏結(jié)片一起壓制成所需要的層數(shù)和厚度度 的多層板。的多層板。 2. 2.原理：層壓是借助于原理：層壓是借助于B-B-階半固化片把各層線路黏結(jié)成整體的階半固化片把各層線路黏結(jié)成整體的過過 程

9、，這種黏結(jié)是通過界面上大分子之間的滲透、擴(kuò)散進(jìn)而產(chǎn)程，這種黏結(jié)是通過界面上大分子之間的滲透、擴(kuò)散進(jìn)而產(chǎn)生相生相 互交織而形成的?；ソ豢椂纬傻?。 3. 3.過程：將銅箔、半固化片、內(nèi)層板、不銹鋼、隔離板、牛皮紙、過程：將銅箔、半固化片、內(nèi)層板、不銹鋼、隔離板、牛皮紙、 外層鋼板等材料按工藝要求疊合同時(shí)將疊好的電路板送入真外層鋼板等材料按工藝要求疊合同時(shí)將疊好的電路板送入真空熱空熱 壓機(jī)，利用機(jī)械所提供的熱能，將樹脂片內(nèi)的樹脂熔融，借壓機(jī)，利用機(jī)械所提供的熱能，將樹脂片內(nèi)的樹脂熔融，借以粘以粘 合基板并填充空隙。合基板并填充空隙。5.5.鉆孔鉆孔 鉆孔就是利用鉆刀高速切割，在鉆孔就是利用鉆刀高速

10、切割，在PCBPCB板上形成上下貫通的穿孔。板上形成上下貫通的穿孔。76.6.去鉆污與沉銅去鉆污與沉銅 目的：將貫通孔金屬化目的：將貫通孔金屬化 概念：概念：l 電路板基材是由基材、玻璃纖維、環(huán)氧樹脂結(jié)合而成，在制作過電路板基材是由基材、玻璃纖維、環(huán)氧樹脂結(jié)合而成，在制作過 程中基材鉆孔后孔壁截面就是由以上三種材料組合而成。程中基材鉆孔后孔壁截面就是由以上三種材料組合而成。 l孔金屬化就是解決在截面上覆蓋一層均勻的，耐熱沖擊的金屬銅?？捉饘倩褪墙鉀Q在截面上覆蓋一層均勻的，耐熱沖擊的金屬銅。 l流程分為三個(gè)部分：一去鉆污流程，二是化學(xué)沉銅流程，三加厚流程分為三個(gè)部分：一去鉆污流程，二是化學(xué)沉銅

11、流程，三加厚 銅流程（全板電鍍銅）銅流程（全板電鍍銅）7.7.外形干膜外形干膜/ /濕膜與圖形電鍍濕膜與圖形電鍍 外形圖形轉(zhuǎn)移與內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移的原理差不多，都是運(yùn)用感光的干膜外形圖形轉(zhuǎn)移與內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移的原理差不多，都是運(yùn)用感光的干膜和拍照的方式將圖形轉(zhuǎn)移到和拍照的方式將圖形轉(zhuǎn)移到PCBPCB板上，外層干膜與內(nèi)層干膜不同在于板上，外層干膜與內(nèi)層干膜不同在于: :81.1.如果采用減成法，那么內(nèi)層干膜與外層干膜的原理相同，采用負(fù)片如果采用減成法，那么內(nèi)層干膜與外層干膜的原理相同，采用負(fù)片做板，板上被固化的的干膜部分做成線路，去掉沒有固化的干膜，經(jīng)做板，板上被固化的的干膜部分做成線路，去掉沒有固化的干

12、膜，經(jīng)過酸性蝕刻后褪膜，線路圖形因?yàn)楸荒けＷo(hù)而留在板上。過酸性蝕刻后褪膜，線路圖形因?yàn)楸荒けＷo(hù)而留在板上。 2.2.如果采用正常法，那么外層干膜采用正片做板，板子上被固化的部如果采用正常法，那么外層干膜采用正片做板，板子上被固化的部分為非線路部分（基材區(qū)）。去掉沒有固化的膜經(jīng)行經(jīng)行圖形電鍍，分為非線路部分（基材區(qū)）。去掉沒有固化的膜經(jīng)行經(jīng)行圖形電鍍，有膜處無法電鍍，而沒有膜處鍍上銅后鍍上錫，褪膜后經(jīng)行堿性蝕刻，有膜處無法電鍍，而沒有膜處鍍上銅后鍍上錫，褪膜后經(jīng)行堿性蝕刻，最后再褪錫，線路圖形因?yàn)楸诲a的保護(hù)而留在板子上。最后再褪錫，線路圖形因?yàn)楸诲a的保護(hù)而留在板子上。8.8.阻焊阻焊1.1.概念

13、：阻焊工序是在板子表面增加一層阻焊層，這層阻焊層又稱阻概念：阻焊工序是在板子表面增加一層阻焊層，這層阻焊層又稱阻焊劑。焊劑。2.2.作用：主要是防止導(dǎo)體線路等不應(yīng)有的上錫，防止線路因?yàn)槌睔饣蜃饔茫褐饕欠乐箤?dǎo)體線路等不應(yīng)有的上錫，防止線路因?yàn)槌睔饣蚧瘜W(xué)品的原因引起短路，生產(chǎn)或裝配過程中的不良操作造成的短路，化學(xué)品的原因引起短路，生產(chǎn)或裝配過程中的不良操作造成的短路，絕緣以及抵抗各種惡劣環(huán)境，保證電路的各項(xiàng)功能。絕緣以及抵抗各種惡劣環(huán)境，保證電路的各項(xiàng)功能。93.3.原理：目前原理：目前PCBPCB板廠家使用的這層油墨基本上都采用液態(tài)感光油墨。板廠家使用的這層油墨基本上都采用液態(tài)感光油墨。其制作

14、原理與線路圖形轉(zhuǎn)移部分相似。它同樣是利用菲林遮擋曝光，其制作原理與線路圖形轉(zhuǎn)移部分相似。它同樣是利用菲林遮擋曝光，將阻焊圖形轉(zhuǎn)移到將阻焊圖形轉(zhuǎn)移到PCBPCB板上。板上。9.9.字符字符由于字符精度要求比線路與阻焊要求要低，目前絲印字符基本上是采由于字符精度要求比線路與阻焊要求要低，目前絲印字符基本上是采用絲網(wǎng)印刷的方式，工序先按照字符菲林制作出印版用的網(wǎng)，然后再用絲網(wǎng)印刷的方式，工序先按照字符菲林制作出印版用的網(wǎng)，然后再利用網(wǎng)將字符油墨印在板上，最后將油墨烘干。利用網(wǎng)將字符油墨印在板上，最后將油墨烘干。10.10.外形外形到目前為止整個(gè)板子還是一大塊，現(xiàn)在因?yàn)檎麄€(gè)板子已經(jīng)制作完成，到目前為止

15、整個(gè)板子還是一大塊，現(xiàn)在因?yàn)檎麄€(gè)板子已經(jīng)制作完成，我們需要按照交貨圖形從大塊板子分離出來，這是我們按照數(shù)控機(jī)床我們需要按照交貨圖形從大塊板子分離出來，這是我們按照數(shù)控機(jī)床按照編好的圖形經(jīng)行加工，外形邊、條形槽都在這一步完成，如要按照編好的圖形經(jīng)行加工，外形邊、條形槽都在這一步完成，如要V V割還需要增加割還需要增加V V割工藝。割工藝。1011.11.測試測試電子性能測試最常用的有針床測試與飛針測試電子性能測試最常用的有針床測試與飛針測試1.1.針床測試需要制作專用的針床。由于制作成本高主要用于量產(chǎn)時(shí)測針床測試需要制作專用的針床。由于制作成本高主要用于量產(chǎn)時(shí)測試。缺點(diǎn)是制作成本高，一旦改版哪怕

16、微小的變動(dòng)都將導(dǎo)致針床的報(bào)試。缺點(diǎn)是制作成本高，一旦改版哪怕微小的變動(dòng)都將導(dǎo)致針床的報(bào)廢。優(yōu)點(diǎn)是測試速度快，效率高。廢。優(yōu)點(diǎn)是測試速度快，效率高。2.2.飛針測試使用的是飛針測試機(jī)。它通過兩邊的移動(dòng)探針分別測試每飛針測試使用的是飛針測試機(jī)。它通過兩邊的移動(dòng)探針分別測試每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)通情況。由于可以自由移動(dòng)，飛針測試也稱通用類測試，個(gè)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)通情況。由于可以自由移動(dòng)，飛針測試也稱通用類測試，優(yōu)點(diǎn)是通用性強(qiáng)，任何設(shè)計(jì)的改變都可以通過程序的改變來測試，缺優(yōu)點(diǎn)是通用性強(qiáng)，任何設(shè)計(jì)的改變都可以通過程序的改變來測試，缺點(diǎn)是測試速度慢。點(diǎn)是測試速度慢。12.12.沉錫沉錫化學(xué)鍍錫工藝是運(yùn)用化學(xué)沉積的方式將錫沉

17、積在化學(xué)鍍錫工藝是運(yùn)用化學(xué)沉積的方式將錫沉積在PCBPCB表面。表面。13.13.最終檢查最終檢查14.14.包裝包裝11四、關(guān)鍵品質(zhì)控制點(diǎn)四、關(guān)鍵品質(zhì)控制點(diǎn)121 1、板材與油墨檢驗(yàn)、板材與油墨檢驗(yàn) 有沒有供方出貨報(bào)告，來料檢驗(yàn)記錄，油墨有沒有溫濕度管控。有沒有供方出貨報(bào)告，來料檢驗(yàn)記錄，油墨有沒有溫濕度管控。2 2 、曝光區(qū)、曝光區(qū) 溫濕度控制，員工人員著靜電服飾，整齊，同時(shí)要有生產(chǎn)管控記錄溫濕度控制，員工人員著靜電服飾，整齊，同時(shí)要有生產(chǎn)管控記錄3 3、顯影、蝕刻、顯影、蝕刻 顯影液，蝕刻液，化學(xué)品的管控，濃度比重，添加記錄，參數(shù)及控制顯影液，蝕刻液，化學(xué)品的管控，濃度比重，添加記錄，參

18、數(shù)及控制時(shí)間是否在管制范圍。時(shí)間是否在管制范圍。4 4、AOIAOI內(nèi)層線路檢查內(nèi)層線路檢查 人員認(rèn)證，首件記錄，良品與不良品區(qū)分人員認(rèn)證，首件記錄，良品與不良品區(qū)分5 5、壓合、壓合 是否有壓合防呆設(shè)計(jì)是否有壓合防呆設(shè)計(jì)6 6、鉆孔、鉆孔 報(bào)廢管制及研磨記錄，斷針檢查與處理程序，首件檢查記錄，是否報(bào)廢管制及研磨記錄，斷針檢查與處理程序，首件檢查記錄，是否有孔偏現(xiàn)象。有孔偏現(xiàn)象。7 7、電鍍、電鍍 電鍍液的調(diào)配，時(shí)間，電流強(qiáng)度，如何管控，測試記錄。電鍍液的調(diào)配，時(shí)間，電流強(qiáng)度，如何管控，測試記錄。8 8、覆膜、覆膜 儲(chǔ)存條件，儲(chǔ)存條件，F(xiàn)IFOFIFO及保存期限，管控方式，重修管控。及保存期限，管控方式，重修管控。9 9、塞孔、塞孔/ /涂布涂布/ /文字文字 網(wǎng)版網(wǎng)版/ /治具對位，油墨粘度比重管制，網(wǎng)版管理。人員取放板動(dòng)作。治具對位，油墨粘度比重管制，網(wǎng)版管理。人員取放板動(dòng)作。1010、噴錫、噴錫/OSP/OSP 溫度，壓力，浸錫時(shí)間，是否有溫度，壓力，浸錫時(shí)間，是否有X-RayX-Ray測量錫厚測量錫厚 ，膜厚管控，重修，膜厚管控，重修流程。流程。131111、成型、成型 首件記錄，首件記錄，V-CutV-Cut檢驗(yàn)，參數(shù)設(shè)定，深度，間距，外形尺寸。檢驗(yàn)，參數(shù)設(shè)定，深度，間距，