PCB基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教材(70張)課件

1、PCB基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)教材工藝部2013-07版第1頁，共71頁。PCB基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教材一、什么叫做PCB二、PCB印制板的分類三、PCB的生產(chǎn)工藝流程四、各生產(chǎn)工序工藝原理解釋2022/8/4第2頁，共71頁。一、什么叫做PCB印制電路板(PCB-Printed Circuit Board)亦稱印制線路板，簡稱印制板。英文稱為PCB。所謂印制電路板是指：在絕緣基板上，有選擇地加工安裝孔、連接導(dǎo)線和裝配焊接電子元器件的焊盤，以實(shí)現(xiàn)元器件間的電氣連接的組裝板。 2022/8/4第3頁，共71頁。二、分類：1、按用途可分為A、民用印制板（電視機(jī)、電子玩具等）B、工業(yè)用印制板（計算機(jī)、儀表儀器等）C、軍

2、事用印制板2022/8/4第4頁，共71頁。2、按硬度可分為：A、硬板（剛性板）B、軟板（撓性板）C、軟硬板（剛撓結(jié)合板）2022/8/4第5頁，共71頁。3、按板孔的導(dǎo)通狀態(tài)可分為：A、埋孔板B、肓孔板C、肓埋孔結(jié)合板D、通孔板埋孔盲孔導(dǎo)通孔十六層盲埋孔板2022/8/4第6頁，共71頁。4、按層次可分為：A、單面板B、雙面板C、多層板2022/8/4第7頁，共71頁。5、按表面制作可分為：1、有鉛噴錫板2、無鉛噴錫板3、沉錫板4、沉金板5、鍍金板（電金板）6、插頭鍍金手指板7、OSP板8、沉銀板2022/8/4第8頁，共71頁。6、以基材分類：紙基印制板玻璃布基印制板合成纖維印制板陶瓷基底

3、印制板金屬芯基印制板環(huán)氧樹脂線路板基材結(jié)構(gòu)2022/8/4第9頁，共71頁。三、多層PCB板的生產(chǎn)工藝流程 開料 內(nèi)層 壓合 鉆孔 一銅 干膜 二銅 阻焊 文字 表面處理 成型 電測試 FQC FQA 包裝 成品出廠2022/8/4第10頁，共71頁。材料材料倉材料標(biāo)識材料結(jié)構(gòu)材料貨單元-SHEET我司使用包括生益.KB.聯(lián)茂.南亞在內(nèi)等主流廠家的PCB基板和PP。2022/8/4第11頁，共71頁。四、各生產(chǎn)工序工藝原理解釋1、開料：根據(jù)MI要求尺寸，將大料覆銅板剪切分為制造單元Panel(PNL)。（Sheet(采購單元） Panel(制造單元） Set(交給外部客戶單元） Piece(使

4、用單元）大料覆銅板(Sheet)PNL板2022/8/4第12頁，共71頁。A、生產(chǎn)工藝流程：來料檢查 剪板 磨板邊 圓角 洗板 后烤 下工序B、常見板材及規(guī)格：板材為：FR-4及CEM-3，大料尺寸為：36”48”、 40”48”、42”48”、 41”49”、 48”72” C、開料利用率： 開料利用率為開料面積中的成品出貨面積與開料面積的百分比。雙面板一般要求達(dá)到85%以上，多層板要求達(dá)到75%以上 2022/8/4第13頁，共71頁。實(shí)物組圖開料機(jī)開料后待磨邊的板磨邊機(jī)磨邊機(jī)及圓角機(jī)洗板機(jī)清洗后的板2022/8/4第14頁，共71頁。2、內(nèi)層圖形 將開料后的芯板，經(jīng)前處理微蝕粗化銅面后

5、，進(jìn)行壓干膜或印刷濕膜處理，然后將涂覆感光層的芯板用生產(chǎn)菲林對位曝光，使需要的線路部分的感光層發(fā)生聚合交聯(lián)反應(yīng)，經(jīng)過弱堿顯影時保留下來，將未反應(yīng)的感光層經(jīng)顯影液溶解掉露出銅面，再經(jīng)過酸性蝕刻將露銅的部份蝕刻掉，使感光層覆蓋區(qū)域的銅保留下來而形成線路圖形。此過程為菲林圖形轉(zhuǎn)移到芯板圖形的過程，又稱之為圖形轉(zhuǎn)移。2022/8/4第15頁，共71頁。生產(chǎn)工藝流程： 前處理 壓干膜（涂濕膜） 對位曝光 顯影 蝕刻 退膜 QC檢查（過AOI） 下工序2022/8/4第16頁，共71頁。A、前處理（化學(xué)清洗線）：用3%-5%的酸性溶液去除銅面氧化層及原銅基材上為防止銅被氧化的保護(hù)層，然后再進(jìn)行微蝕處理，以

6、得到充分粗化的銅表面，增加干膜和銅面的粘附性能。2022/8/4第17頁，共71頁。B、涂濕膜或壓干膜先從干膜上剝下聚乙稀保護(hù)膜，然后在加熱加壓的條件下將干膜抗蝕劑粘貼在覆銅箔板上，干膜中的抗蝕劑層受熱后變軟，流動性增加，再借助于熱壓轆的壓力和抗蝕劑中粘結(jié)劑的作用完成貼膜。2022/8/4第18頁，共71頁。C、干膜曝光原理：在紫外光照射下，光引發(fā)劑吸收了光能分解成游離基，游離基再引發(fā)光聚合單體進(jìn)行聚合交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)后形成不溶于弱堿的立體型大分子結(jié)構(gòu)。2022/8/4第19頁，共71頁。D、顯影原理、蝕刻與退膜感光膜中未曝光部分的活性基團(tuán)與弱堿溶液反應(yīng)，生成可溶性物質(zhì)溶解下來；未曝光的感光膜與

7、顯影液反應(yīng)被溶解掉，曝光的感光膜不與弱堿溶液反應(yīng)而被保留下來，從而得到所需的線路圖形。蝕刻退膜2022/8/4第20頁，共71頁。實(shí)物組圖（1）前處理線涂膜線曝光機(jī)組顯影前的板顯影缸顯影后的板2022/8/4第21頁，共71頁。實(shí)物組圖（2）AOI測試完成內(nèi)層線路的板退曝光膜缸蝕刻后的板蝕刻缸AOI測試2022/8/4第22頁，共71頁。棕化： 棕化的目的是增大銅箔表面的粗糙度、增大與樹脂的接觸面積，有利于樹脂充分?jǐn)U散填充。固化后的棕化液(微觀）2022/8/4第23頁，共71頁。3、層 壓根據(jù)MI要求將內(nèi)層芯板與PP片疊合在一起并固定，按工藝壓合參數(shù)使內(nèi)層芯板與PP片在一定溫度、壓力和時間條

8、件搭配下，壓合成一塊完整的多層PCB板。生產(chǎn)工藝流程：棕化 打鉚釘 預(yù)排 疊板 熱壓 冷壓 拆板 X-RAY鉆孔 鑼邊 下工序2022/8/4第24頁，共71頁。A、熱壓、冷壓：熱壓將熱壓倉壓好之板采用運(yùn)輸車運(yùn)至冷壓倉，目的是將板內(nèi)的溫度在冷卻水的作用下逐漸降低，以更好的釋放板內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力，防止板曲。2022/8/4第25頁，共71頁。B、拆板：將冷壓好之板采用人手工拆板，拆板時將生產(chǎn)板與鋼板分別用紙皮隔開放置，防止擦花。2022/8/4第26頁，共71頁。實(shí)物組圖（1）棕化線打孔機(jī)棕化后的內(nèi)層板疊板疊板熔合后的板2022/8/4第27頁，共71頁。實(shí)物組圖（2）蓋銅箔壓鋼板放牛皮紙壓大鋼板進(jìn)熱

9、壓機(jī)冷壓機(jī)2022/8/4第28頁，共71頁。實(shí)物組圖（3）計算機(jī)指令烤箱壓合后的板磨鋼板2022/8/4第29頁，共71頁。4、鉆孔的原理：利用鉆機(jī)上的鉆咀在高轉(zhuǎn)速和落轉(zhuǎn)速情況下，在線路板上鉆成所需的孔。生產(chǎn)工藝流程：來板 鉆定位孔 上板 輸入資料 鉆孔 首板檢查 拍紅膠片 打磨披峰 下工序2022/8/4第30頁，共71頁。A、鉆孔的作用： 線路板的鉆孔適用于線路板的元件焊接、裝配及層與層之間導(dǎo)通之用 1和2層之間導(dǎo)通銅層2022/8/4第31頁，共71頁。B、鋁片的作用：鋁片在鉆孔工序起作導(dǎo)熱作用；定位作用；減少孔口披峰作用及預(yù)防板面刮傷之作用。2022/8/4第32頁，共71頁。C、打

10、磨披峰：鉆孔時因板材的材質(zhì)不同，造成孔口邊出現(xiàn)披峰，鉆孔后須用手動打磨機(jī)將孔口披峰打磨掉。2022/8/4第33頁，共71頁。D、紅膠片：鉆孔鉆首板時同紅膠片一起鉆出，然后用孔點(diǎn)菲林檢查鉆孔首板是否有歪鉆及漏鉆問題，首板檢查合格，可用紅膠片對批量生產(chǎn)板進(jìn)行檢查是否有歪鉆及漏鉆問題。2022/8/4第34頁，共71頁。實(shí)物組圖（1）打定位孔鑼毛邊待鉆板鉆機(jī)平臺上板鉆前準(zhǔn)備完畢2022/8/4第35頁，共71頁。實(shí)物組圖（2）工作狀態(tài)的鉆機(jī)紅膠片對鉆后的板檢測鉆孔完畢的板工作狀態(tài)的鉆機(jī)檢驗(yàn)鉆孔品質(zhì)的紅膠片2022/8/4第36頁，共71頁。多層PCB板的生產(chǎn)工藝流程 開料 內(nèi)層圖形 層壓 鉆孔 電

11、鍍 外層 阻焊 表面處理 成型 電測試 FQC FQA 包裝 成品出廠2022/8/4第37頁，共71頁。5、沉銅（原理）將鉆孔后的PCB板，通過化學(xué)處理方式，在已鉆的孔內(nèi)沉積（覆蓋）一層均勻的、耐熱沖擊的金屬銅。生產(chǎn)工藝流程：磨板 整孔 水洗 微蝕 水洗 預(yù)浸 活化 水洗 速化 水洗 化學(xué)銅 水洗 下工序2022/8/4第38頁，共71頁。A、沉銅的作用： 在已鉆出的孔內(nèi)覆蓋一層金屬銅，實(shí)現(xiàn)PCB板層與層之間的線路連接及實(shí)現(xiàn)客戶處的插件焊接作用。B、去鉆污： 主要通過高錳酸鉀溶液在一定的溫度及濃度條件下，氧化孔內(nèi)已溶脹的樹脂，來實(shí)現(xiàn)去除鉆污。（鉆污為鉆孔時孔內(nèi)樹脂殘渣）2022/8/4第39

12、頁，共71頁。6、全板電鍍在已沉銅后的孔內(nèi)通過電解反應(yīng)再沉積一層金屬銅，來實(shí)現(xiàn)層間圖形的可靠互連。2022/8/4第40頁，共71頁。實(shí)物組圖沉銅線高錳酸鉀除膠渣板電沉銅除膠渣后的板板電后的板子2022/8/4第41頁，共71頁。7、外層圖形將經(jīng)過前處理的板子貼上感光層（貼干膜），并用菲林圖形進(jìn)行對位，然后將已對位的PCB板送入曝光機(jī)曝光，再通過顯影機(jī)將未反應(yīng)的感光層溶解掉，最終在銅板上得到所需要的線路圖形。生產(chǎn)工藝流程：前處理 壓膜 對位 曝光 顯影QC檢查 下工序2022/8/4第42頁，共71頁。A、前處理（超粗化）： 將板電完成之板送入設(shè)備內(nèi)，在噴淋、溫度 、藥水 、速度的共同作用下，

13、形成高粗糙度的銅面，增加干膜與銅面的結(jié)合力 。B、貼干膜： 先從干膜上剝下聚乙稀保護(hù)膜，然后在加熱加壓的條件下將干膜抗蝕劑粘貼在覆銅箔板上，干膜中的抗蝕劑層受熱后變軟，流動性增加，再借助于熱壓轆的壓力和抗蝕劑中粘結(jié)劑的作用完成貼膜。2022/8/4第43頁，共71頁。C、曝光： 在紫外光照射下，光引發(fā)劑吸收了光能分解成游離基，游離基再引發(fā)光聚合單體進(jìn)行聚合交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)后形成不溶于弱堿的立體型大分子結(jié)構(gòu)。D、顯影： 感光膜中未曝光部分的活性基團(tuán)與弱堿溶液反應(yīng)，生成可溶性物質(zhì)溶解下來；未曝光的感光膜與顯影液反應(yīng)被溶解掉，曝光的感光膜不與弱堿溶液反應(yīng)而被保留下來，從而得到所需的線路圖形。2022/

14、8/4第44頁，共71頁。實(shí)物組圖（1）板電后的板暴光貼干膜（類似）干膜洗板前處理及微蝕2022/8/4第45頁，共71頁。實(shí)物組圖（2）顯影洗板線蝕刻后的板2022/8/4第46頁，共71頁。8、圖形電鍍A、電鍍定義： 電鍍是利用電流使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻致密、結(jié)合力良好的金屬層的過程。 B、電鍍目的： 增加導(dǎo)線和孔內(nèi)鍍層厚度，提高孔內(nèi)鍍層電性能和物理化學(xué)性能。其中鍍鉛錫工序的作用是提供保護(hù)性鍍層，保護(hù)圖形部分的銅導(dǎo)線不被蝕刻液腐蝕。2022/8/4第47頁，共71頁。9、蝕刻A、原理： 用化學(xué)方法將未保護(hù)的銅溶解掉，留下已保護(hù)的銅，再將線路層上的保護(hù)層（錫層）退掉，最終在光

15、銅板上得到所需要的線路圖形。B、生產(chǎn)流程： 放板 退膜 水洗 蝕刻 水洗 退錫 水洗 烘干 QC檢查 下工序 2022/8/4第48頁，共71頁。實(shí)物組圖（1）圖形電鍍蝕刻后退錫前的板蝕刻缸退暴光后膜缸蝕刻線鍍錫后的板2022/8/4第49頁，共71頁。實(shí)物組圖（2）蝕刻后退錫前的板剝錫缸剝錫后的板2022/8/4第50頁，共71頁。10、阻焊原理： 將前處理后的PCB板，通過絲網(wǎng)將阻焊油墨印刷到板面，并在一定的溫度、時間及抽風(fēng)量的條件下，使油墨中的溶劑初步揮發(fā)，再用菲林圖形將客戶所需焊盤及孔保護(hù)住進(jìn)行曝光，顯影時將未與UV光反應(yīng)的油墨溶解掉，最終得到客戶所需要焊接的焊盤和孔。2022/8/4

16、第51頁，共71頁。阻焊的作用：1、美觀2、保護(hù)3、絕緣4、防焊5、耐酸堿生產(chǎn)流程： 磨板 絲印阻焊 預(yù)烤 曝光 顯影 PQC檢查 后固化 下工序2022/8/4第52頁，共71頁。11、文字原理： 在一定作用力下，把客戶所需要的字符油墨透過一定目數(shù)的網(wǎng)紗絲印在PCB板表面形成字符圖形，給元件安裝和今后維修PCB板提供信息。 2022/8/4第53頁，共71頁。生產(chǎn)流程： 查看LOT卡確定是否須絲印字符及字符制作要求 按LOT卡要求選擇字符油墨 開油 檢查字符網(wǎng)是否合格并用網(wǎng)漿進(jìn)行修補(bǔ) 根據(jù)MI要求涂改周期 將網(wǎng)版鎖緊在手動絲印機(jī)臺上 對位 印首板 首板OK后批量印刷 收油 清洗網(wǎng)版 從機(jī)臺上

17、拆下網(wǎng)版暫放到相關(guān)區(qū)域 2022/8/4第54頁，共71頁。字符油墨類型： 字符油墨為熱固型油墨，當(dāng)其熱固后就算是用強(qiáng)酸強(qiáng)堿都很難將其清洗干凈。常見缺陷： 字符上PAD；字符膜糊；字符不下油；板面粘字符等。2022/8/4第55頁，共71頁。實(shí)物組圖（1）前處理綠油房火山灰打磨微蝕缸水洗超聲波水洗2022/8/4第56頁，共71頁。實(shí)物組圖（2）絲印綠油后的板烤箱暴光顯影水洗水洗后的板2022/8/4第57頁，共71頁。實(shí)物組圖（3）待絲印文字板絲印文字絲印文字后的板2022/8/4第58頁，共71頁。12、表面處理A、我司常見表面處理：有鉛噴錫無鉛噴錫沉金沉錫沉銀抗氧化（OSP）電金插頭鍍金

18、手指2022/8/4第59頁，共71頁。A、生產(chǎn)流程：微蝕 水洗 涂助焊劑 噴錫 氣床冷卻 熱水洗 水洗 烘干 PQC檢查 下工序B、合金焊料熔點(diǎn)比較：有鉛焊料熔點(diǎn)為183（Sn63/Pb37）無鉛焊料熔點(diǎn)為227（Sn/Cu/Ni）2022/8/4第60頁，共71頁。實(shí)物組圖（金板）（1）待上金板鍍金手指板沉金后的板沉金線磨板包邊2022/8/4第61頁，共71頁。實(shí)物組圖（2）待噴錫板磨板噴錫噴錫板2022/8/4第62頁，共71頁。13、成型A、原理：將資料（鑼帶）輸入數(shù)控銑床，把拼版后的PNL板分割（鑼板）成客戶所需要的外型尺寸。B、生產(chǎn)流程：鉆定位孔 上板 輸入資料 鑼板 清洗成品板

19、 下工序2022/8/4第63頁，共71頁。實(shí)物組圖待開V型槽板洗板輔助生產(chǎn)邊框鑼后的板PNL鑼到SET開V型槽2022/8/4第64頁，共71頁。14、電測試A、目的：PCB的電性能測試，通常又稱為“通”、“斷”測試或“開”、“短”路測試，以檢驗(yàn)生產(chǎn)出來的PCB板網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，是否符合原PCB的設(shè)計要求。B、原理：連通性測試：對某一待測網(wǎng)絡(luò)的一端施加電流，在該網(wǎng)絡(luò)的另一端進(jìn)行測量，根據(jù)電流的變化值來判斷這一網(wǎng)絡(luò)（導(dǎo)線）是否導(dǎo)通、電阻大小或斷開。2022/8/4第65頁，共71頁。絕緣性測試：對某一待測網(wǎng)絡(luò)（導(dǎo)線）施加電壓，而在其它相鄰網(wǎng)絡(luò)上檢測是否有電壓值，以此來判斷網(wǎng)絡(luò)（導(dǎo)線）之間是否絕緣。C

20、、測試分類：2022/8/4第66頁，共71頁。15、成品檢驗(yàn)（FQC）A、目的：根據(jù)客戶驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及我司檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對成品PCB板外觀進(jìn)行檢查，如有缺陷及時修理，保證為客戶提供優(yōu)良的品質(zhì)控制。2022/8/4第67頁，共71頁。16、成品包裝A、目的：根據(jù)MI要求，將已檢驗(yàn)合格的成品PCB板，利用真空包裝膜在加熱及抽真空的條件下完成包裝，防止成品PCB板返潮及便于存放運(yùn)輸。2022/8/4第68頁，共71頁。實(shí)物組圖（1）立式飛針測試機(jī)通斷測試高壓測試夾具測試測試夾具2022/8/4第69頁，共71頁。實(shí)物組圖（2）FQC工作流程成品倉FQC車間烤箱FQC車間包裝2022/8/4第70頁，共71

21、頁。46凡事不要說我不會或不可能，因?yàn)槟愀具€沒有去做！47成功不是靠夢想和希望，而是靠努力和實(shí)踐48只有在天空最暗的時候，才可以看到天上的星星49上帝說：你要什么便取什么，但是要付出相當(dāng)?shù)拇鷥r50現(xiàn)在站在什么地方不重要，重要的是你往什么方向移動。51寧可辛苦一陣子，不要苦一輩子52為成功找方法，不為失敗找借口53不斷反思自己的弱點(diǎn)，是讓自己獲得更好成功的優(yōu)良習(xí)慣。54垃圾桶哲學(xué)：別人不要做的事，我揀來做！55不一定要做最大的，但要做最好的56死的方式由上帝決定，活的方式由自己決定！57成功是動詞，不是名詞！28、年輕是我們拼搏的籌碼，不是供我們揮霍的資本。59、世界上最不能等待的事情就是孝敬父