一般線路板制作流程知識(外層)匯編

1、 2 利用已完成的內(nèi)層工序板料基材，進行鉆孔并貫通內(nèi)利用已完成的內(nèi)層工序板料基材，進行鉆孔并貫通內(nèi) 層線路，電鍍銅層互連及加厚，圖形蝕刻，銅面保護層線路，電鍍銅層互連及加厚，圖形蝕刻，銅面保護 等工序，以及相關的可靠性測試，成品測試，檢驗后等工序，以及相關的可靠性測試，成品測試，檢驗后 完成整個外層制作流程。完成整個外層制作流程。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 3 鉆孔（Drilling) 除膠渣/孔內(nèi)沉銅（PTH) 全板電鍍（Panel plating) 圖像轉(zhuǎn)移（Image transter) 圖形電鍍（Pattern plating) 線路蝕刻（Circuitry

2、 etching) 防焊油絲?。⊿older mask) 表面處理-金/銀/錫（surface treatment) 外形輪廓加工（profiling) 最后品質(zhì)控制（F.Q.C) 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 外層制作流程：外層制作流程： 4 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 1.在板料上鉆出客戶要求的孔，孔的位置及大小 均需滿足客戶的要求。 2.實現(xiàn)層與層間的導通，以及將來的元件插焊。 3.為后工序的加工做出定位或?qū)ξ豢住?n 鉆孔目的：鉆孔目的： 5 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 QE檢查標簽 鉆孔生產(chǎn)鉆咀翻磨 合格

3、PE制作 綠膠片檢孔 鉆帶發(fā)放 PE制作膠片 及標準板 客戶資料 6 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 工序應用主要參數(shù)應用物料 鉆帶發(fā)放鉆帶發(fā)放按客戶的要求- 鉆孔鉆孔 轉(zhuǎn)速N，進刀速 F，退刀速，孔 Hit數(shù)，疊數(shù) PL/STK 0.40mm,0.45mm6.4 0mm - 鉆咀翻磨鉆咀翻磨 翻磨1次：A1, 翻 磨2次：A2, 翻磨3 次：A3 D=0.3mm,或以上- 綠膠片檢孔綠膠片檢孔按鉆孔程序綠膠片- 實例圖示 7 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 鉆孔 鉆帶發(fā)放 翻磨鉆咀 鉆帶發(fā)放：按照客戶的要求，編寫鉆孔的程序 ，為鉆孔的操作提供依據(jù)。

4、 鉆孔：通過鉆帶的資料，選取要求的鉆咀， 按疊數(shù)的規(guī)定進行。 翻磨鉆咀：通過分度導磨或超聲波洗滌的磨 削作用，將已鈍的鉆咀重新研磨至符合要求 的規(guī)格，再應用于生產(chǎn)。 8 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 鋁片 基本物料： 管位釘 底板皺紋膠紙 鉆咀鉆咀膠套 n 鉆孔使用的物料：鉆孔使用的物料： 每疊板的塊數(shù)主要取決于板的層數(shù)，板的厚度、鉆機類 型、最小鉆咀的直徑以及板的內(nèi)層特性（如HWTC）等。 n 疊板塊數(shù)疊板塊數(shù)PL/STR ： 9 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 鉆孔 夠Hits數(shù) 翻 磨 清洗后標記 n 鉆咀的使用：鉆咀的使用： 簡單的判斷Hi

5、ts數(shù)法：所鉆板材上表面銅箔連續(xù)出現(xiàn)毛刺，表 明鉆咀必須要翻磨。 10 鋁片 作用：防止鉆孔上表面毛刺保護覆銅箔層不被壓傷，提高孔位精度。 要求：有利于鉆頭、鉆咀的散熱；不折斷鉆咀；冷卻鉆頭，降低鉆孔溫度。 底板 作用：防止鉆孔披鋒；防止損壞鉆機臺；減少鉆咀損耗。 要求：板面要平滑、清潔；產(chǎn)生的碎屑要小；與待鉆板大小一致。 皺紋膠紙 作用：固定鋸片及每疊板于機臺，提高鉆孔精度。 要求：每疊板四邊固定，只覆蓋板邊，不能接觸板面。 管位釘 作用：固定每疊板于機臺，提高鉆孔精度。 要求：不能松動；不能彎曲。直徑與管位釘一致，不能太大或太小 鉆咀 作用：通過鉆機在高轉(zhuǎn)速和一定落速帶動下鉆穿線路板。 要

6、求：鉆咀直徑、鉆桿直徑、鉆尖面要符合要求；鉆咀要清潔；材質(zhì)要有 一定韌性、硬度及耐磨性能。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 鉆孔所用的基本物料：鉆孔所用的基本物料： 11 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 鉆機由CNC電腦系統(tǒng)控制機臺移動，按所輸入電腦 的資料制作出客戶所需孔的位置。 控制方面分別有X、Y輛坐標及Z軸坐標，電腦控制 機臺適當?shù)你@孔參數(shù)，F(xiàn)、N、Hits、D等，機器會 自動按照資料，把所需的孔位置鉆出來。 n 機械鉆機的工作原理：機械鉆機的工作原理： 12 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 鐳射鉆孔: UV鉆孔，C

7、O2鉆孔 (主要針對埋孔工藝的制作流程) n 成孔的其他常用方法：成孔的其他常用方法： 13 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 磨板 除膠渣 孔沉銅 磨板：在機械磨刷的狀態(tài)下，去除板材表面的 氧化層及鉆孔毛刺。 孔沉銅：通過鈀媒體的作用下，在孔壁上將 銅離子還原為銅，起到導通各銅層的作用。 全板電鍍：全板電鍍是作為化學銅層的加厚 層，增加導電層的導電性。 全板電鍍 除膠渣：在自動系統(tǒng)及藥液作用下，將鉆孔過 程產(chǎn)生的孔壁膠質(zhì)體清除，使之粗化及潔凈。 14 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 工序應用主要參數(shù)應用物料 磨板磨板 壓力，速度，溫 度，磨痕平均度

8、刷轆- 除膠渣除膠渣 濃度，溫度，氣 壓，搖擺，震 蕩，時間 除油劑，微蝕劑， 還原劑，活化劑， 除膠劑，膨脹劑， 預浸劑， 孔內(nèi)沉銅孔內(nèi)沉銅 濃度，溫度，氣 壓，搖擺，震 蕩，時間，沉銅 厚度，背光測試 氫氧化鈉，添加劑 HC，還原銅 - 全板電鍍?nèi)咫婂?濃度，溫度，氣 壓，搖擺，震 蕩，時間 銅球，硫酸銅，硝 酸，鹽酸，光劑 - 實例圖示 15 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 機械磨板 超聲波清洗 高壓水洗 機械磨板：在機械磨刷的狀態(tài)下，去除板材表 面的氧化層及鉆孔毛刺。 高壓水洗：利用高壓水往復運動沖洗板面及孔 ，使粘附較牢固的顆粒粉塵在水 壓的作用下被 有效地清

9、洗，水洗壓力在60100bar之間。 烘干：將磨刷后的層壓板用冷風與熱風吹干 后，在下流程開始前存放時，不會被氧化， 同時可為檢孔流程作準備。 烘干 超聲波清洗： 使用超聲波孔內(nèi)得到充分清洗 ，孔內(nèi)銅粉及粘附性顆粒得以清除。 n 磨板流程：磨板流程： 16 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 除膠渣流程：除膠渣流程： 水 洗 除 膠 渣 水 洗 膨 脹 水 洗 中 和 17 除膠渣屬于孔壁凹蝕處理（Etch back），印制板 在鉆孔時產(chǎn)生瞬時高溫，而環(huán)氧玻璃基材（主要是 FR-4）為不良導體，在鉆孔時熱量高度積累，孔壁 表面溫度超過環(huán)氧樹脂玻璃化溫度，結(jié)果造成環(huán)氧 樹脂

10、沿孔壁表面流動，產(chǎn)生一層薄的膠渣（Epoxy Smear），如果不除去該膠渣，將會使多層板內(nèi)層 信號線聯(lián)接不通，或聯(lián)接不可靠。 n 除膠渣作用：除膠渣作用： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 18 膨脹劑： 將板浸在膨脹劑溶液中，以使孔內(nèi)環(huán)氧樹脂表層及膠渣溶脹。 高錳酸鉀氧化： 將板浸在80以上的高錳鉀溶液中，使溶脹后的膠渣被氧化 分解，以達到去膠渣的目的，及調(diào)整環(huán)氧樹脂孔壁的粗化。 中和： 為了去除反應后產(chǎn)生的二氧化錳沉淀，需要使用還原劑 中和處理，還原劑主要成份仍是使用H202 H+MnO2+H2O2 H2O n 除膠渣原理：除膠渣原理： 第五部分：外層第五部分：外層制

11、作原理闡述制作原理闡述 19 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 孔沉銅流程：孔沉銅流程： 水 洗 微 蝕 水 洗 活 化 整 孔 水 洗 預 浸 還 原 水 洗 水 洗 水 洗 沉 銅 20 傳統(tǒng)的垂直化學沉銅工藝 （如，I期PTH） 現(xiàn)代的水平直接電鍍工藝 （如，II期DP-H） 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n PTH的兩種工藝：的兩種工藝： 21 化學沉銅（Electroless Copper Deposition）， 俗稱沉銅，它是一種自催化的化學氧化及還原反應， 在化學鍍銅過程中Cu2+離子得到電子還原為金屬銅， 還原劑放出電子，本身被

12、氧化?；瘜W鍍銅在印刷板 制造中被用作孔金屬化，來完成雙面板與多面板層 間導線的聯(lián)通。 n 孔沉銅作用：孔沉銅作用： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 22 n 孔沉銅原理：孔沉銅原理： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 a、微蝕又稱粗化處理 其作用是利用微蝕劑從銅基體表面上蝕刻掉 2-5um的銅， 從而得到一個化學清潔的粗糙表面，使化學銅與底銅結(jié)合 良好，主要成分是過硫酸鈉（SPS）和硫酸。 SPS+H2SO4+Cu CuSO4+Na2SO4+H2O 23 n 孔沉銅原理：孔沉銅原理： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 b、預浸 其作

13、用是保護后面的鈀缸不受污染，其主要成分與鈀缸中 有關成分相同。 c、活化處理 是在孔壁沉積上一層有催化作用的鈀的過程，有兩大類： （I）離子鈀 （ii）膠體鈀 24 n 孔沉銅原理：孔沉銅原理： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 a、離子鈀活化原理 活化處理分為活化和還原兩步，活化劑的主要成分是 合離 子鈀， 即PdCl2和絡合劑在堿性條件下產(chǎn)生溶于水的鈀離子 絡合物，該絡合物溶于PH 10.5的堿性溶液，活化處理后， 在水洗時PH突降， 絡合鈀離子沉積在板面上以及印刷板的孔 內(nèi)壁。即： 螯合鈀離子（ PH 10.5的溶液） 螯合離子鈀（PH7的沉 積物） 25 n 孔沉銅

14、原理：孔沉銅原理： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 b、還原 由于絡合劑使鈀離子的電極電位降低，不能與銅直 接發(fā)生反應，所以要用強還原劑還原離子鈀，還原 劑為硼氫化合物，為了減緩硼 氫化合物的自然分 解，一般在溶液中加入一定比例的硼酸。 26 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 Cu2+ 2CH2O + 4 OHCu + 2HCOO- + 2H2O + H2 2Cu2+ + HCHO + 3OH-2Cu+ +HCOO-+2H2O 2Cu+Cu +Cu2+ n 化學沉銅反應基理：化學沉銅反應基理： 其中反應（1）為主反應，反應（2）為副反應 27 n 化學

15、沉銅主要技術項目：化學沉銅主要技術項目： a、化學鍍銅的沉積速率: 化學鍍銅液的效率是用單位時間內(nèi)沉積銅的厚度來衡量，即： 化學鍍銅增重（g）*11.2*60 沉積速率（u/hr）= 沉積總面積(DM2)*化學鍍銅時間 b、背光 在生產(chǎn)板中抽取數(shù)塊，在測試孔位做背光切片，比較銅覆蓋 等 級， 4.5級以上合格。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 28 全板電鍍是作為化學銅層的加厚層，一般化學鍍銅 層 為0.02-0.1mil而全板電鍍則是0.3-0.6mil在直 接電鍍中全板用作增加導電層的導電性。一般生產(chǎn) 板經(jīng)過Conductron后電阻為 0.1-0.5歐姆 ,經(jīng)過全

16、板電鍍后電阻為0.0歐姆.。同時,為檢驗直接電鍍 的效果,提供目檢,背光的依據(jù)。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 全板電鍍?nèi)咫婂儯?29 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 全板電鍍流程全板電鍍流程： 水 洗 鍍 銅 酸 洗 水 洗 后 處 理 其中后處理為微蝕或火山灰磨板，其主要作用是對板的表面進行清潔 及粗化處理，以適合下工序?qū)Π迕娴囊蟆?30 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 鍍銅液的主要成分是CuSO4和H2SO4，直接電壓作用下， 在陰陽極發(fā)生如下反應： Cu 鍍液 PCB 鍍 液 + - + Cu 陰極:Cu2

17、+ +2e Cu 陽極： Cu -2e Cu2+ n 全板電鍍原理：全板電鍍原理： 31 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 硫酸銅CuSO4 、硫酸、氯離子、添加劑（光劑） n 全板電鍍的溶液成分：全板電鍍的溶液成分： n Throwing Power的測試：的測試： 為了測試通孔電鍍的能力，常用Throwing Power測試方法來衡量，根 據(jù)IPC標準： X （values5-10）*100 % Throwing Power= X （values1-4）*0.95 32 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 顯 影 曝 光 菲林制作 退 膜 蝕 刻 板

18、面 處 理 貼 干 膜 圖 形 電 鍍 褪 錫 n 整體流程：整體流程： 33 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 定義：將鍍后銅面機械粗化及超聲波孔內(nèi)清潔，便于之后工序的 干膜有效地附著在銅面上。 超聲波水洗 水洗+火山灰 酸洗 熱風吹干 超聲波水洗：提升孔內(nèi)清潔能力及效果。 水洗+火山灰：粗化板面及孔內(nèi)清潔。 酸洗：除油脂及減少銅面的氧化。 熱風吹干：將板面吹干。 （+水洗） （+水洗） 34 第五部分：內(nèi)層第五部分：內(nèi)層制作原理闡述制作原理闡述 工序應用主要參數(shù)應用物料 酸洗酸洗 速度，壓力，濃 度 硫酸- 水洗+ 火山 灰水洗+ 火山 灰 速度，壓力，火 山灰量 火山

19、灰 超聲波水洗超聲波水洗速度，壓力- 干板干板溫度：6 0 800C濾塵網(wǎng)- 實例圖示 35 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 轆膜（貼干膜） 菲林制作 菲林檢查 曝光 轆膜：以熱貼的方式將干膜貼附在板銅面上。 菲林制作：根據(jù)客戶的要求，將線路圖形plot 在菲林（底片）上，并進行檢查后投入生產(chǎn)。 菲林檢查：檢查菲林上的雜質(zhì)或漏洞，避免 影像轉(zhuǎn)移出誤。 曝光：利用紫外光的能量，使干膜中的光敏 物質(zhì)進行光化學反應，以達到選擇性局部橋 架硬化的效果，而完成影像轉(zhuǎn)移的目的。 定義：利用感光材料，將設計的線路圖形通過曝光/顯影/蝕刻的工 藝步驟，達至所需銅面線路圖形。 36 第五部

20、分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 底片底片 Cu 基材基材 貼膜 曝光 顯影 蝕刻 褪錫 干膜干膜 圖電 褪膜 37 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 工序應用主要參數(shù)應用物料 轆膜轆膜 溫度，壓力，速 度 干膜（日立/ 長 興） 菲林制作菲林制作透光度 底片（柯達/ 愛克 發(fā)） - 曝光曝光 曝光能量/時間/抽 真空 底片（柯達/愛克 發(fā)） - 顯影顯影 濃度，溫度，速 度，壓力 碳酸鈉，除泡劑 實例圖示 38 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 貼膜機將干膜通過壓轆與銅面附著，同時撕掉一面 的保護膜。 干膜 銅板 熱轆 保護膜 n 貼干膜

21、原理：貼干膜原理： 39 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 曝光的作用是曝光機的紫外線通過底片使菲林上部 分圖形感光，從而使圖形轉(zhuǎn)移到銅板上。 干菲林 Cu 基材 底片 光源 n 曝光原理：曝光原理： 40 n 感光層主體樹脂組成感光層主體樹脂組成 成分要點有關特性 高分子 聚合物 丙烯單體的選擇，分子量，玻璃化轉(zhuǎn)移溫度 感光性 顯影特性 密著性 干膜強度 褪膜特性 架橋劑 雙鍵架橋聚合單體：親水性與疏水性的平衡，架橋基團的濃度 感光性 解像度 顯影特性 耐藥品性（顯影 液蝕刻液電鍍 液） 其他：光聚合開始劑，安定劑，染料，密著促進劑 nm R 1 C CO2R2 C H2

22、 C H 3 C CO2H C H2 CH2C-CO OC2H4 O C O C2HO4 CO CCH2 m CH3 n CH3 CH3 CH3 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 41 紫外光能量 光引發(fā)劑 R 單體 聚合物 自由基傳遞 聚合交聯(lián)反應 n 感光原理：感光原理： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 42 n 曝光操作環(huán)境的條件：曝光操作環(huán)境的條件： 溫濕度要求：202C，50 10%。 (干菲林儲存的要求，曝光機精度的要求，底片儲存減 少變形的要求等等。） 潔凈度要求： 達到萬級以下。 （主要是圖形轉(zhuǎn)移過程中完全正確的將圖形轉(zhuǎn)移到板面 上，而

23、不允許出現(xiàn)偏差。） 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 43 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 顯影 蝕刻 褪錫 顯影：通過藥水碳酸鈉的作用下，將未曝光部 分的干膜溶解并沖洗后，留下感光的部分。 蝕刻：是將未曝光的露銅部份面蝕刻掉。 褪錫：是通過較高濃度的褪錫水將保護線路 銅面的錫層去掉。 圖形電鍍 圖形電鍍：用酸銅電鍍的方法使線路銅和孔壁 銅加厚到可以滿足客戶要求的厚度，并且以鍍 錫層來作為下工序蝕刻的保護層 。 44 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 工序應用主要參數(shù)應用物料 顯影顯影 濃度，溫度，速 度，壓力 碳酸鈉，除泡劑 圖形

24、電鍍圖形電鍍 濃度，溫度，氣 壓，搖擺，震 蕩，時間 硫酸銅，鹽酸，氨 基磺酸錫，磺酸， 硫酸，硝酸，銅 球，錫球，光劑， 過硫酸鈉，除油劑 - 褪膜蝕刻褪膜蝕刻 溫度，速度，壓 力，比重 退膜液，蝕刻液體 、氨水 褪錫褪錫 濃度，溫度，速 度，壓力 退錫水（S S 1 8 8)- 實例圖示 45 n 顯影的作用：顯影的作用： 是將未曝光部分的干菲林去掉，留下感光的部分。 n 顯影的原理：顯影的原理： 未曝光部分的感光材料沒有發(fā)生聚合反應，遇弱堿Na2CO3（1.0%)溶解。而 聚合的感光材料則留在板面上，保護下面的銅面不被蝕刻藥水溶解。 CO CO OH OCH3 CO CO ONa OCH

25、3 1%Na2CO3 n 顯影的反應式：顯影的反應式： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 46 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 圖形電鍍的作用：圖形電鍍的作用： 將合格的，已完成干菲林圖形轉(zhuǎn)移工序的板料，用 酸銅電鍍的方法使線路銅和孔壁銅加厚到可以滿足 客戶要求的厚度，并且以鍍錫層來作為下工序蝕刻 的保護層. 47 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 圖形電鍍的流程：圖形電鍍的流程： 預 浸 微 蝕 預 浸 電 鍍 錫 酸 性 除 油 電 鍍 銅 烘 干 48 n 圖形電鍍的反應機理：圖形電鍍的反應機理： 電鍍銅的溶液中主要是

26、硫酸銅(CuSO4)和硫酸(H2SO4),在直流 電壓的作用下,在陰極和陽極上分別發(fā)生如下反應: 陰極 : 銅離子被還原,正常情況下電流效率可達98% Cu2+ + 2e = Cu 有時溶液中會有一些Cu+,于是會有以下反應： Cu+ + e = Cu 有很少情況下會發(fā)生不完全還原反應： Cu2+ + e = Cu+ 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 49 陽極：陽極反應是溶液中 Cu2+ 的來源： Cu - 2e = Cu2+ 在極少的情況下，陽極也會發(fā)生如下的反應： Cu - e = Cu+ 溶液中的Cu+在足夠量硫酸的情況下，可能會被空氣中的氧氣 氧化成Cu2+: 4

27、Cu+ + 0.5O2 + 4H+ = 4Cu2+ + 2H2O n 圖形電鍍的反應機理：圖形電鍍的反應機理： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 50 藥水類型: 過硫酸銨 , 過硫酸鈉 , 過氧化物 目的: 清除露銅面的氧化物 , 粗化露銅面. 作用: 使上下兩層銅面結(jié)合緊密,避免甩銅. n 圖形電鍍的銅面微蝕（粗化）圖形電鍍的銅面微蝕（粗化）: 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 51 目的及作用: 1. 去除露銅面上殘存的微量氧化物; 2. 避免板上的露銅面氧化; 3. 使制板在硫酸溶液中預先浸潤,為下一步酸銅電鍍作好準備. n 圖形電鍍的硫酸預浸：

28、圖形電鍍的硫酸預浸： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 52 硫酸銅是鍍液中的主鹽，它在水溶液中電離出銅離子，銅 離子在陰極上獲得電子沉積成銅鍍層，硫酸銅的濃度一般 控制在55-100克/升，提高硫酸銅的濃度可以提高允許的電 流密度，避免高電流區(qū) 燒焦；但是，硫酸銅（CuSO4)濃度 過高，會降低鍍液的分散能力。 n 圖形電鍍的硫酸銅（圖形電鍍的硫酸銅（CuSO4） ： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 53 硫酸的主要作用是增加溶液的導電性. 硫酸的濃度對鍍液的分散能力和鍍層的機械性能均有影響: 1. 若硫酸的濃度太低，鍍液的分散能力下降； 2. 若硫

29、酸的濃度過高，雖然鍍液的分散能力較好，但是， 鍍層的延展性會降低. n 圖形電鍍的硫酸（圖形電鍍的硫酸（H2SO4） ： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 54 為什么要使用磷銅陽極？因為使用磷銅陽極時， 1.陽極在鍍液中溶解速度較慢（形成黑色的陽極膜），使其陽 極電流效率接近陰極電流效率； 2.可以避免大量的Cu+進入溶液，形成銅粉或Cu2O，而導致鍍層 粗糙，產(chǎn)生節(jié)瘤； 3.避免生成大量的陽極泥。所以，使用的銅球陽極必須為磷銅 陽極。但是，磷銅中的含磷量要有一定值，若含磷量過高，會 導致陽極膜過厚，陽極屏蔽性鈍化，使溶液中的銅離子減少。 n 圖形電鍍的銅球（角）陽極圖形

30、電鍍的銅球（角）陽極 - 磷銅陽極磷銅陽極 ： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 55 1.任何硫酸鹽鍍銅液，如果沒有添加劑，都不能鍍出滿意的鍍層； 2.添加劑所包含的整平劑能強烈地吸附在微觀的凸起部位，從而 對電沉積有抑制作用，達到電鍍整平性； 3. 注意，只有在Cl-與添加劑的協(xié)同作用下，才能達到添加劑預 期的作用效果，也才能夠使鍍層的內(nèi)部應力減至最小。 n 圖形電鍍的銅光亮劑：圖形電鍍的銅光亮劑： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 56 n 圖形電鍍的磺酸預浸：圖形電鍍的磺酸預浸： 目的及作用： 使制板在磺酸溶液中預先浸潤，為下一步電鍍錫做好準備，

31、 同時避免帶入水進去鍍錫缸將其稀釋。 目的及作用： 在鍍銅層上加鍍一薄層錫（約 0.2-0.4mil），來作為下工 序蝕刻時銅線路的保護層。 n 圖形電鍍的鍍錫：圖形電鍍的鍍錫： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 57 1.循環(huán)過濾；2.打氣；3.搖擺；4.陽極袋 . n 圖形電鍍的輔助設施（機械部分）：圖形電鍍的輔助設施（機械部分）： n 圖形電鍍的鍍錫直接物料：圖形電鍍的鍍錫直接物料： 1.磺酸錫；2.磺酸；3.錫球陽極（鈦籃）；4.錫光亮劑 . 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 58 n 褪膜的原理：褪膜的原理： 是通過較高濃度的NaOH（1-4%

32、）將保護線路銅面的菲林溶解并清洗掉。 Mn+：Li+，Na+，k+，Ca+ Ki：擴散速度常數(shù) （KaKb干膜碎片小） （KaKb干膜碎片大） 擴散速度：K+Na+ Kb OH- Mn+ CuO Cu2O CuO 氫鍵 ( (褪膜實質(zhì)上就是褪膜實質(zhì)上就是OH,OH,將氫鍵切斷將氫鍵切斷) ) Ka OH- M n+ 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 59 n 外層蝕刻的作用：外層蝕刻的作用： 是將露銅的銅面蝕刻掉，被錫覆蓋的銅面被保留。 n 外層蝕刻的原理：外層蝕刻的原理： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 Cu2+4 NH3+2Cl- Cu（NH3）4

33、Cl2 Cu （NH3）4Cl2+Cu 2 Cu（NH3）2Cl 2 Cu（NH3）2Cl+2 NH4Cl+1/2O2 Cu（ NH3）4Cl2+H2O 蝕刻反應實質(zhì)就是銅離子的氧化還原反應： Cu2+ +Cu 2 Cu1+ 60 n 蝕刻因子的表述：蝕刻因子的表述： 蝕銅除了要做正面向下的溶蝕（Downcut)之外，蝕液也會攻 擊線路兩側(cè)無保護的腰面，稱之為側(cè)蝕，經(jīng)常造成如蘑菇般 的蝕刻缺陷，即為蝕刻品質(zhì)的一種指標（Etch Factor)。 Etch Factor: r=2H(D-A) r=H/(B-) 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 A D H 覆錫 銅層+全電層

34、基材 l b 圖電層 61 n 褪錫的原理：褪錫的原理： 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 錫與褪錫水中HNO3反應，生成Sn（NO3）2，反應式： Sn+2HNO3 Sn（NO3）2+NO2 62 絲印也叫防焊或阻焊，其作用在于保護PCB表 面的線路。 白字也叫字符，其作用在于標識PCB表面粘貼 或插裝的元件。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 絲印的表述：絲印的表述： 63 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 絲網(wǎng)印刷（絲網(wǎng)印刷（Screen Print) ： 在已有負性圖案的網(wǎng)布上，用刮刀刮擠出適量的綠油 油墨，透過網(wǎng)布形

35、成正形圖案，印在基面或銅面上。 n 涂布印刷（涂布印刷（Curtain Coating) ： 即將已調(diào)稀的非水溶性綠油油墨，以水簾方式連續(xù)流 下，在水平輸送前進的板面上均勻涂滿一層綠油，待 其溶劑揮發(fā)半硬化之后，再翻轉(zhuǎn)做另一面涂布的施工 方式。 64 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 噴涂印刷（噴涂印刷（Spray Coating) ： 利用壓縮空氣將調(diào)稀綠油以霧化粒子的方式噴射在板 面的綠油印制方式。綠油印制技術已由早期手工絲網(wǎng) 印刷或半自動絲印發(fā)展為連線型（In-Line)涂布或噴 涂等施工方式，但絲網(wǎng)印刷技術以其成本低，操作簡 便，適用性強特點，尤其能滿足其他印刷

36、工藝所無法 完成的諸如塞孔、字符印刷，導電油印刷（碳油制作） 等制作要求，故而仍為業(yè)界廣泛采用。 65 低 溫 鋦 曝 光 菲林制作 高 溫 鋦 U V 紫 外 字 符 板 面 處 理 絲 印 顯 影 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 絲印流程絲印流程(Process flow) ： 66 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 顯影 曝光 絲印 UV紫外UV紫外：使印由進一步的表面固化。 顯影：通過藥水碳酸鈉的作用下，將未曝光部分 的干膜溶解并沖洗后，留下感光的部分。 板面處理：通過酸洗，除油，清除銅面的氧化。 字符：按客戶要求、印刷指定的零件符號。 板

37、面處理 低溫鋦 字符 高溫鋦 絲印：通過印機的作用，涂刮上印油于板面保護 PCB表面的線路。 低溫鋦：通過鋦爐的處理，將印油進行半固 化的狀態(tài)。 曝光：利用紫外光的作用，使干膜中的光敏物質(zhì) 進行光化學反應，以達到選擇性局部硬化的效果 ，而完成影像轉(zhuǎn)移目的。 高溫鋦：將綠油硬化、烘干 。 67 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 工序應用主要參數(shù)應用物料 板面處理板面處理 速度，壓力，磨 痕平均度 硫酸，刷轆 絲印絲印 印角，速度，壓 力，刮硬度，對 位 油墨，絲網(wǎng) 低溫鋦低溫鋦 溫度，速度，時 間 - 曝光曝光 能量，時間，氣 壓，對位 - 實例圖示 68 第五部分：外層第五

38、部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 工序應用主要參數(shù)應用物料 顯影顯影 速度，溫度，壓 力，濃度 碳酸鈉，除泡劑- UV紫外紫外能量，速度- 字符字符 印角，速度，壓 力，刮硬度，對 位 油墨，絲網(wǎng) 高溫鋦高溫鋦 溫度，時間，速 度 - 實例圖示 69 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 板面前處理：板面前處理： 去除板面氧化物及雜質(zhì)，粗化銅面以增強綠油 的附著力。 n 板面前處理方式：板面前處理方式： - 機械磨板。（如：刷轆+火山灰磨板） - 化學處理。（如：CZ8100） 70 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 綠油的印制綠油的印制（Scre

39、en print） ： 通過絲印方式按客戶要求，綠油均勻涂覆于板面。 n 絲印的方式絲印的方式 ： 絲網(wǎng)，涂布，涂噴。 71 一般來講，T數(shù)過低，則綠油絲印后厚度不平均，板面 直觀效果極差；T數(shù)過高，綠油透過網(wǎng)眼的量很少，厚 度偏薄，不足以保護板面。 n 網(wǎng)紗網(wǎng)紗T數(shù)數(shù):43T、51T ： n 絲印速度：通常在絲印速度：通常在1.6-5.5m/min： n 膠刮硬度：通常在膠刮硬度：通常在65-70度度 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 72 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 網(wǎng)紗網(wǎng)紗工具的制作工具的制作： 絲印網(wǎng)版 制網(wǎng)流程：制網(wǎng)流程： 繃 網(wǎng)洗

40、網(wǎng)涂覆感光漿曝光顯影 烘 網(wǎng)封 網(wǎng) 73 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 絲網(wǎng)的選擇：絲網(wǎng)的選擇： 網(wǎng)目表示絲網(wǎng)的孔密度，即每平方單位的網(wǎng)孔數(shù)量， 通常采用歐制，即每平方厘米的網(wǎng)孔數(shù)。 一般網(wǎng)目越大，網(wǎng)紗厚度越薄，其絲印精度，均勻 性越好，但透墨量越差。 常用網(wǎng)紗使用 : 43T，51T孔點網(wǎng)及線路網(wǎng)制作 90T，120T字符網(wǎng)的制作 74 將濕綠油內(nèi)的溶劑蒸發(fā)掉，板面綠油初步硬化， 為準備曝光提供條件。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 低溫鋦板：低溫鋦板： n 低溫鋦板方法：低溫鋦板方法： 采用隧道鋦爐的方式。溫度一般設定在7075度。 7

41、5 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 操作區(qū)間溫、濕度控制：溫度操作區(qū)間溫、濕度控制：溫度-202; 濕度濕度50-60%. 操作間溫、濕度控制很重要，溫度低于18攪好 的綠油粘度會越來越低，高于22。網(wǎng)上的綠油 極易風干，給印板造成困難，而且板面也極易氧 化。濕度低于50%時，綠油易干網(wǎng)；而當濕度高于 60%時，綠油粘度越來越低，難以控制。 76 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 根據(jù)客戶要求制作特定的曝光底片貼在板面上，在紫 外光下進行曝光，設有遮光區(qū)域的綠油最終將被沖掉 裸露出銅面，受紫外光照射的部分將硬化，并最終著 附于板面。 n 曝光（曝光

42、（Exposure） ： n 曝光的要求曝光的要求 ： 每種綠油有不同的曝光能量及時間要求，一般由21格 曝光尺進行檢驗 Z26K7-9格 EMP110-13999-12格 SD-24678-10格 PSR4000MP10-12格 77 通過Na2CO3（1.0%)溶解的作用下，未曝光部分的感 光材料發(fā)生聚合反應。將曝光時設有遮光區(qū)域的綠 油沖洗掉，顯影后板面將完全符合客戶的要求：蓋 綠油的部位蓋綠油，要求銅面裸露的部位銅面裸露。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 沖板顯影（沖板顯影（Developing） ： n 沖板顯影的主要測試項目沖板顯影的主要測試項目 ： 顯影

43、露銅點的測試。一般范圍：5060% 78 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n UV 固化（固化（UV Bumping） ： 將板面綠油初步硬化，避免在后續(xù)的字符印刷等 操作中擦花綠油面。 n UV 固化主要控制項目：固化主要控制項目： 光的能量大小，速度。 79 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 字符印刷（字符印刷（Component mark） ： 按照客戶要求在指定區(qū)域印制元件符號和說明。 n 字符印刷控制要素字符印刷控制要素 ： 對位準確度。 絲印前應仔細檢查網(wǎng)，以避免定位漏油或漏印。 80 將綠油硬化、烘干。 第五部分：外層第五部分：外層制

44、作原理闡述制作原理闡述 n 高溫終鋦（高溫終鋦（Thermal curing） ： n 高溫終鋦控制要素：高溫終鋦控制要素： 硬度：鉛筆測試應在5H以上為正常。 81 1.0.65MM通孔,采用絲印兼塞,即絲印時,塞 孔位不設擋油墊,一般要求連續(xù)拖印2-3次, 以保證孔內(nèi)綠油塞至整個孔深度的2/3以上. 2.0.65MM通孔,一般采用二次塞孔方式,即絲 印表面綠油時,孔位設置擋油墊,在曝光顯影 后或噴錫加工之后,再進行塞孔.二次塞孔油 墨一般采用SR1000熱固型油墨. 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 其他絲印技術（其他絲印技術（塞孔）塞孔） ： 82 第五部分：外層

45、第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 絲印一般工藝要求絲印一般工藝要求 ： 綠油厚度 線路綠油厚度： 0. 4MIL 0. 8MIL 基板綠油厚度： 0. 8MIL 1. 2MIL 綠油橋 SMT方墊 ：3MIL ， 其他：5MIL 其他：生產(chǎn)板邊緣至少應留0.20“寬,保證板能放在插板車（如下圖）。 0.20 0.20 83 沉鎳金也叫無電鎳金或沉鎳浸金Electroless Nickel Immersion Gold。 是指在PCB裸銅表面涂覆可焊性涂層方法的一種 工藝。其目的是：在裸銅面進行化學鍍鎳，然后 化學浸金，以保護銅面及良好的焊接性能。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理

46、闡述制作原理闡述 n 沉鎳金沉鎳金定義定義： 84 預 浸 活 化 沉 金 除 油 微 蝕 化 學 鍍 鎳 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 沉鎳金基本沉鎳金基本流程流程： 85 活化 預浸 除油 化學鍍鎳 化學鍍鎳：化學鍍鎳層的鎳磷層能起到有效的阻 擋作用,防止銅的遷移,以免滲出金面,氧化后導致 導電性不良。 活化：其作用是在銅面析出一層鈀，作為化學鎳 起始反應之催化晶核。 沉金：是指在活性鎳表面通過化學置換 反應沉積 薄金。 微蝕 沉金 除油：用于除去銅面之輕度油脂及氧化物，使銅 面清潔及增加潤濕性。 微蝕：酸性過硫酸鈉微蝕液用于使銅面微 粗糙化，增加銅與化學鎳層的

47、密著性。 預浸：維持活化缸的酸度及使銅面在新鮮狀態(tài)（ 無氧化物）的情況下，進入活化缸。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 86 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 工序應用主要參數(shù)應用物料 除油除油/微蝕微蝕 溫度，濃度，含 量 PC, Cu2+, NPS, H2SO4 - 預浸預浸/活化活化 溫度，濃度，含 量 HCl, Cu2+, Pd - 后浸后浸/沉鎳沉鎳 溫度，濃度，含 量，氣壓 HCl, Cu2+, Ni2+, PH, NaH2PO2, Pd, Na2HPO3 - 沉金沉金/干板干板 溫度，濃度，含 量，氣壓，搖擺 Au, PH, SG, Cu

48、2+, Ni2+ - 實例圖示 87 在鈀的催化作用下，Ni2+在NaH2PO2的還原條件下沉 積在裸銅表面。當鎳沉積覆蓋鈀催化晶體時，自 催化反應將繼續(xù)進行，直至達到所需之鎳層厚度。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 化學鍍鎳原理：化學鍍鎳原理： 88 Ni2+ +2H2PO2- +2H2O Ni+2HPO32+4H+H2 副反應： 4H2PO2- 2HPO32-+2P+2H2O+H2 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 化學鍍鎳化學反應原理：化學鍍鎳化學反應原理： 89 ： H2PO2- +H2O HPO32-+H+2H Ni2+2H Ni+2

49、H+ H2PO2-+H OH-+P+H2O H2PO2- + H2O HPO32-+H+H2 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 化學鍍鎳反應機理：化學鍍鎳反應機理： 90 作用：是指在活性鎳表面通過化學置換反應沉積薄金。 化學反應： 2Au+Ni 2Au+Ni2+ 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 沉金：沉金： 91 由于金和鎳的標準電極電位相差較大，所以在合 適的溶液中會發(fā)生置換反應。鎳將金從溶液中置 換出來，但隨著置換出的金層厚度的增加，鎳被 完全覆蓋后，浸金反應就終止了。一般浸金層的 厚度較薄，通常為0.1m左右,這既可達到降低成本 的要求

50、,也可提高后續(xù)釬焊的合格率。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 沉鎳金沉鎳金工藝工藝特性：特性： 92 熱風整平又稱噴錫，是將印制板浸入熔融的焊料 中，再通過熱風將印制板的表面及金屬化孔內(nèi)的 多余焊料吹掉，從而得一個平滑，均勻光亮的焊 料涂覆層。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 噴錫噴錫工藝工藝： 93 (1) 熱風整平可分為兩種： a、垂直式 b、水平式 (2) 熱風整平工藝包括： 助焊劑涂覆 浸入熔融焊料 噴涂熔融焊料 熱風整平 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 噴錫噴錫方式方式： 94 第五部分：外層第五部分：外層

51、制作原理闡述制作原理闡述 n 噴錫基本噴錫基本流程流程： 噴 錫 后 處 理 前 處 理 熱 風 整 平 干 板 （微蝕）（清洗） （預涂） 95 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 后處理 噴錫 前處理 干板干板：熱風吹干。 后處理：通過熱水刷洗，毛轆擦洗，循環(huán)水洗。 熱風整平 前處理：主要起清潔、 微蝕的作用。 熱風整平：預熱后涂抹松香及整平。 噴錫：高溫高壓的作用下，風刀的平均噴涂。 96 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 工序應用主要參數(shù)應用物料 板面前處理板面前處理 速度，溫度，壓 力，濃度 CPE750- 熱風整平熱風整平溫度，速度松香油- 噴錫噴錫 速度，風壓，溫 度，風刀角度， 含銅/鉛量 錫條 后處理后處理 速度，溫度，壓 力，濃度 - 實例圖示 97 主要起清潔、微蝕的作用。除去表面的有機物和 氧化層、粗化表面通常微率要求在1-2um左右。 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 n 噴錫前處理作用：噴錫前處理作用： n 熱風整平（預涂助焊劑）：熱風整平（預涂助焊劑）： 采用轆壓方式，即第一