一般線路板制作流程知識

一般線路板制作流程知識第一頁，共五十八頁，2022年，8月28日1外層制作流程利用已完成的內(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，銅面保護等工序，以及相關(guān)的可靠性測試，成品測試，檢驗后完成整個外層制作流程。

第五部分：外層制作原理闡述

第二頁，共五十八頁，2022年，8月28日鉆孔（Drilling)除膠渣/孔內(nèi)沉銅（PTH)全板電鍍（Panelplating)圖像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)圖形電鍍（Patternplating)線路蝕刻（Circuitryetching)防焊油絲?。⊿oldermask)表面處理-金/銀/錫（surfacetreatment)外形輪廓加工（profiling)最后品質(zhì)控制（F.Q.C)

第五部分：外層制作原理闡述

外層制作流程：第三頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

鉆孔工序（Drilling)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(dǎo)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?/p>

鉆孔目的：第四頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

鉆孔流程（Drilling)QE檢查標(biāo)簽鉆孔生產(chǎn)鉆咀翻磨合格PE制作綠膠片檢孔鉆帶發(fā)放PE制作膠片及標(biāo)準(zhǔn)板客戶資料第五頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

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)。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(dǎo)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(yīng)用于生產(chǎn)。鉆孔基本流程（Drilling)第六頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

鉆孔工序（Drilling)

鋁片基本物料：管位釘?shù)装灏櫦y膠紙

鉆咀鉆咀膠套

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。

疊板塊數(shù)PL/STR：第七頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

鉆孔工序（Drilling)

鉆孔夠Hits數(shù)翻磨清洗后標(biāo)記

鉆咀的使用：第八頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

鉆孔工序（Drilling)

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?？刂品矫娣謩e有X、Y軸坐標(biāo)及Z軸坐標(biāo)，電腦控制機臺適當(dāng)?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。

機械鉆機的工作原理：第九頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

鉆孔工序（Drilling)鐳射鉆孔:UV鉆孔，CO2鉆孔(主要針對盲孔工藝的制作流程)

成孔的其他常用方法：第十頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

孔內(nèi)沉銅/全板電鍍工序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?？壮零~：通過鈀媒體的作用下，在孔壁上將銅離子還原為銅，起到導(dǎo)通各銅層的作用。全板電鍍：全板電鍍是作為化學(xué)銅層的加厚層，增加導(dǎo)電層的導(dǎo)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。第十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

孔內(nèi)沉銅/全板電鍍工序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(fù)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洗，水洗壓力在60~100bar之間。烘干：將磨刷后的層壓板用冷風(fēng)與熱風(fēng)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(zhǔn)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。

磨板流程：第十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

孔內(nèi)沉銅/全板電鍍工序

除膠渣流程：水洗除膠渣水洗膨脹水洗中和第十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日除膠渣屬于孔壁凹蝕處理（Etchback），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(dǎo)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)氧樹脂沿孔壁表面流動，產(chǎn)生一層薄的膠渣（EpoxySmear），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。

除膠渣作用：

第五部分：外層制作原理闡述

孔內(nèi)沉銅/全板電鍍工序第十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

孔內(nèi)沉銅/全板電鍍工序

孔沉銅流程：水洗微蝕水洗活化整孔水洗預(yù)浸還原水洗水洗水洗沉銅第十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日垂直化學(xué)沉銅工藝（如，I期PTH）水平直接電鍍工藝

第五部分：外層制作原理闡述

孔內(nèi)沉銅/全板電鍍工序

PTH的兩種工藝：第十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日化學(xué)沉銅（ElectrolessCopperDeposition），俗稱沉銅，它是一種自催化的化學(xué)氧化及還原反應(yīng)，在化學(xué)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，本身被氧化?；瘜W(xué)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(dǎo)線的聯(lián)通。

孔沉銅作用：

第五部分：外層制作原理闡述

孔內(nèi)沉銅/全板電鍍工序第十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日

milmil在直接電鍍中全板用作增加導(dǎo)電層的導(dǎo)電性。

第五部分：外層制作原理闡述

孔內(nèi)沉銅/全板電鍍工序

全板電鍍：第十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

孔內(nèi)沉銅/全板電鍍工序

全板電鍍流程：水洗鍍銅酸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?。第十九頁，共五十八頁?022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

影像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)顯影曝光菲林制作退膜蝕刻板面處理貼干膜圖形電鍍褪錫

整體流程：第二十頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

前處理工序（SurfacePre-Treatment)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(fēng)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(fēng)吹干：將板面吹干。（+水洗）（+水洗）第二十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

影像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)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(xué)反應(yīng)，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(shè)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。第二十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

影像轉(zhuǎn)移過程圖例底片Cu基材貼膜曝光顯影蝕刻褪錫干膜圖電褪膜第二十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

影像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)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。第二十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

影像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)

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.第二十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

影像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)

圖形電鍍的流程：預(yù)浸微蝕預(yù)浸電鍍錫酸性除油電鍍銅烘干第二十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日

褪膜的原理：是通過較高濃度的NaOH（1-4%）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)（Ka＞Kb→干膜碎片小）（Ka＜Kb→干膜碎片大）擴散速度：K+＞Na+KbOH-Mn+CuOCu2OCuO氫鍵(褪膜實質(zhì)上就是OH,將氫鍵切斷)KaOH-Mn+

第五部分：外層制作原理闡述

影像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)第二十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日

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。

外層蝕刻的原理：

第五部分：外層制作原理闡述

影像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)Cu2++4NH3+2Cl-Cu（NH3）4Cl2Cu（NH3）4Cl2+Cu2Cu（NH3）2Cl

2Cu（NH3）2Cl+2NH4Cl+1/2O2

Cu（NH3）4Cl2+H2O蝕刻反應(yīng)實質(zhì)就是銅離子的氧化還原反應(yīng)：Cu2+

+Cu2Cu1+第二十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日

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(biāo)（EtchFactor)。

EtchFactor:r=2H/(D-A)

第五部分：外層制作原理闡述

影像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)ADH覆錫銅層+全電層基材圖電層第二十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日

褪錫的原理：

第五部分：外層制作原理闡述

影像轉(zhuǎn)移（Imagetranster)錫與褪錫水中HNO3反應(yīng)，生成Sn（NO3）2，反應(yīng)式：

Sn+2HNO3Sn（NO3）2+NO2第三十頁，共五十八頁，2022年，8月28日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(biāo)識PCB表面粘貼或插裝的元件。

第五部分：外層制作原理闡述

絲?。⊿olderMask)

絲印的表述：第三十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

絲印（SolderMask)

絲網(wǎng)印刷（ScreenPrint)：在已有負(fù)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)布形成正形圖案，印在基面或銅面上。

涂布印刷（CurtainCoating)：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。第三十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

絲?。⊿olderMask)

噴涂印刷（SprayCoating)：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(shù)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(shù)以其成本低，操作簡便，適用性強特點，尤其能滿足其他印刷工藝所無法完成的諸如塞孔、字符印刷，導(dǎo)電油印刷（碳油制作）等制作要求，故而仍為業(yè)界廣泛采用。第三十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日低溫鋦曝光菲林制作高溫鋦UV紫外字符板面處理絲印顯影

第五部分：外層制作原理闡述

絲?。⊿olderMask)

絲印流程(Processflow)：第三十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

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。絲?。⊿olderMask)板面處理低溫鋦字符高溫鋦絲?。和ㄟ^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(xué)反應(yīng)，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。第三十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

絲?。⊿olderMask)

網(wǎng)紗工具的制作：絲印網(wǎng)版制網(wǎng)流程：

繃網(wǎng)洗網(wǎng)涂覆感光漿曝光顯影烘網(wǎng)封網(wǎng)第三十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日將濕綠油內(nèi)的溶劑蒸發(fā)掉，板面綠油初步硬化，為準(zhǔn)備曝光提供條件。

第五部分：外層制作原理闡述

絲?。⊿olderMask)

低溫鋦板：

低溫鋦板方法：采用隧道鋦爐的方式。溫度一般設(shè)定在70~75度。第三十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

絲?。⊿olderMask)

操作區(qū)間溫、濕度控制：溫度-20±2℃;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(fēng)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(dāng)濕度高于60%時，綠油粘度越來越低，難以控制。第三十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

絲?。⊿olderMask)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(shè)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。

曝光（Exposure）：

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Z26K——7--9格EMP110--1399——9--12格SD--2467——8--10格PSR4000MP——10--12格第三十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日通過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(yīng)。將曝光時設(shè)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：外層制作原理闡述

絲印（SolderMask)

沖板顯影（Developing）：

沖板顯影的主要測試項目：顯影露銅點的測試。一般范圍：50~60%第四十頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

絲?。⊿olderMask)

UV固化（UVBumping）：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。

UV固化主要控制項目：光的能量大小，速度。第四十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

絲印（SolderMask)

字符印刷（Componentmark）：按照客戶要求在指定區(qū)域印制元件符號和說明。

字符印刷控制要素：對位準(zhǔn)確度。絲印前應(yīng)仔細(xì)檢查網(wǎng)，以避免定位漏油或漏印。第四十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日將綠油硬化、烘干。

第五部分：外層制作原理闡述

絲印（SolderMask)

高溫終鋦（Thermalcuring）：

高溫終鋦控制要素：硬度：鉛筆測試應(yīng)在5H以上為正常。第四十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日沉鎳金也叫無電鎳金或沉鎳浸金ElectrolessNickelImmersionGold。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(xué)鍍鎳，然后化學(xué)浸金，以保護銅面及良好的焊接性能。

第五部分：外層制作原理闡述

沉鎳金工藝

沉鎳金定義：第四十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日預(yù)浸活化沉金除油微蝕化學(xué)鍍鎳

第五部分：外層制作原理闡述

沉鎳金工藝

沉鎳金基本流程：第四十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日活化預(yù)浸除油化學(xué)鍍鎳化學(xué)鍍鎳：化學(xué)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(dǎo)致導(dǎo)電性不良?；罨浩渥饔檬窃阢~面析出一層鈀，作為化學(xué)鎳起始反應(yīng)之催化晶核。沉金：是指在活性鎳表面通過化學(xué)置換反應(yīng)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(xué)鎳層的密著性。預(yù)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：外層制作原理闡述

沉鎳金工序第四十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日由于金和鎳的標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)。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(yīng)就終止了。一般浸金層的厚度較薄，通常為0.1μm左右,這既可達到降低成本的要求,也可提高后續(xù)釬焊的合格率。

第五部分：外層制作原理闡述

沉鎳金工序

沉鎳金工藝特性：第四十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日熱風(fēng)整平又稱噴錫，是將印制板浸入熔融的焊料中，再通過熱風(fēng)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：外層制作原理闡述

噴錫工序

噴錫工藝：第四十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日(1)熱風(fēng)整平可分為兩種：

a、垂直式

b、水平式(2)熱風(fēng)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(fēng)整平

第五部分：外層制作原理闡述

噴錫工序

噴錫方式：第四十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

噴錫工序

噴錫基本流程：噴錫后處理前處理松香涂覆干板（微蝕）（清洗）（預(yù)涂）預(yù)熱（預(yù)涂）第五十頁，共五十八頁，2022年，8月28日

第五部分：外層制作原理闡述

噴錫工序后處理噴錫前處理干板干板：熱風(fēng)吹干。后處理：通過熱水刷洗，毛轆擦洗，循環(huán)水洗。預(yù)熱及松香涂覆前處理：主要起清潔、微蝕的作用。