pcb流程簡介-全制程(蘇州金像).ppt

1、課 程 名 稱: 製造流程簡介 制 作 單 位: 製造處 制 作 者: 石俊杰/陳祥/姚箭 核 準: 石智中 核 準 日 期: 2001/9/26 版 序: A,蘇州金像電子有限公司,2001-09-26,1,2,PCB制造流程簡介(PA0),PA0介紹(發(fā)料至DESMEAR前) PA1(內(nèi)層課):裁板;內(nèi)層前處理;壓膜;曝光;DES連線 PA9(內(nèi)層檢驗課):CCD沖孔;AOI檢驗;VRS確認 PA2(壓板課):棕化;鉚釘;疊板;壓合;后處理 PA3(鉆孔課):上PIN;鉆孔;下PIN,3,PA1(內(nèi)層課)介紹,流程介紹: 目的: 利用影像轉(zhuǎn)移原理制作內(nèi)層線路 DES為顯影;蝕刻;去膜連線簡

2、稱,前處理,壓膜,曝光,DES,裁板,4,PA1(內(nèi)層課)介紹,裁板(BOARD CUT): 目的: 依制前設(shè)計所規(guī)劃要求,將基板材料裁切成工作所需尺寸 主要原物料:基板;鋸片 基板由銅皮和絕緣層壓合而成,依要求有不同板厚規(guī)格,依銅厚可分為H/H;1oz/1oz;2oz/2oz等種類 注意事項: 避免板邊巴里影響品質(zhì),裁切后進行磨邊,圓角處理 考慮漲縮影響,裁切板送下制程前進行烘烤 裁切須注意機械方向一致的原則,5,PA1(內(nèi)層課)介紹,前處理(PRETREAT): 目的: 去除銅面上的污染物，增加銅面粗糙度,以利於後續(xù)的壓膜制程 主要原物料：刷輪,銅箔,絕緣層,前處理后銅面狀況示意圖,6,P

3、A1(內(nèi)層課)介紹,壓膜(LAMINATION): 目的: 將經(jīng)處理之基板銅面透過熱壓方式貼上抗蝕干膜 主要原物料:干膜(Dry Film) 溶劑顯像型 半水溶液顯像型 鹼水溶液顯像型 水溶性乾膜主要是由於其組成中含有機酸根，會與強堿反應(yīng)使成為有機酸的鹽類，可被水溶掉。,干膜,壓膜前,壓膜后,7,PA1(內(nèi)層課)介紹,曝光(EXPOSURE): 目的: 經(jīng)光源作用將原始底片上的圖像轉(zhuǎn)移到感光底板上 主要原物料:底片 內(nèi)層所用底片為負片,即白色透光部分發(fā)生光聚合反應(yīng), 黑色部分則因不透光,不發(fā)生反應(yīng),外層所用底片剛好與內(nèi)層相反,底片為正片,UV光,曝光前,曝光后,8,PA1(內(nèi)層課)介紹,顯影(

4、DEVELOPING): 目的: 用堿液作用將未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之干膜部分沖掉 主要原物料:Na2CO3 使用將未發(fā)生聚合反應(yīng)之干膜沖掉,而發(fā)生聚合反應(yīng)之干膜則保留在板面上作為蝕刻時之抗蝕保護層,顯影后,顯影前,9,PA1(內(nèi)層課)介紹,蝕刻(ETCHING): 目的: 利用藥液將顯影后露出的銅蝕掉,形成內(nèi)層線路圖形 主要原物料:蝕刻藥液(CuCl2),蝕刻后,蝕刻前,10,PA1(內(nèi)層課)介紹,去膜(STRIP): 目的: 利用強堿將保護銅面之抗蝕層剝掉,露出線路圖形 主要原物料:NaOH,去膜后,去膜前,11,PA9(內(nèi)層檢驗課)介紹,流程介紹: 目的: 對內(nèi)層生產(chǎn)板進行檢查,挑出異常板并進行

5、處理 收集品質(zhì)資訊,及時反饋處理,避免重大異常發(fā)生,CCD沖孔,AOI檢驗,VRS確認,12,PA9(內(nèi)層檢驗課)介紹,CCD沖孔: 目的: 利用CCD對位沖出檢驗作業(yè)之定位孔及鉚釘孔 主要原物料:沖頭 注意事項: CCD沖孔精度直接影響鉚合對準度,故機臺精度定期確認非常重要,13,PA9(內(nèi)層檢驗課)介紹,AOI檢驗: 全稱為Automatic Optical Inspection，自動光學(xué)檢測 目的： 通過光學(xué)反射原理將圖像回饋至設(shè)備處理，與設(shè)定的邏輯判斷原則或資料圖形相比較，找出缺點位置 注意事項： 由于AOI所用的測試方式為邏輯比較，一定會存在一些誤判的缺點，故需通過人工加以確認,14

6、,PA9(內(nèi)層檢驗課)介紹,VRS確認: 全稱為Verify Repair Station，確認系統(tǒng) 目的： 通過與AOI連線，將每片板子的測試資料傳給V.R.S，并由人工對AOI的測試缺點進行確認 注意事項： VRS的確認人員不光要對測試缺點進行確認，另外就是對一些可以直接修補的確認缺點進行修補,15,PA2(壓板課)介紹,流程介紹: 目的： 將銅箔（Copper)、膠片（Prepreg)與氧化處理后的內(nèi)層線路板壓合成多層板,棕化,鉚合,疊板,壓合,后處理,16,PA2(壓板課)介紹,棕化: 目的: (1)粗化銅面,增加與樹脂接觸表面積 (2)增加銅面對流動樹脂之濕潤性 (3)使銅面鈍化,避

7、免發(fā)生不良反應(yīng) 主要愿物料:棕花藥液 注意事項: 棕化膜很薄,極易發(fā)生擦花問題,操作時需注意操作手勢,17,PA2(壓板課)介紹,鉚合:(鉚合;預(yù)疊) 目的:(四層板不需鉚釘) 利用鉚釘將多張內(nèi)層板釘在一起,以避免后續(xù)加工時產(chǎn)生層間滑移 主要原物料:鉚釘;P/P P/P(PREPREG):由樹脂和玻璃纖維布組成,據(jù)玻璃布種類可分為1060;1080;2116;7628等幾種 樹脂據(jù)交聯(lián)狀況可分為: A階(完全未固化);B階(半固化);C階(完全固化)三類,生產(chǎn)中使用的全為B階狀態(tài)的P/P,2L,3L,4L,5L,2L,3L,4L,5L,鉚釘,18,PA2(壓板課)介紹,疊板: 目的: 將預(yù)疊合

8、好之板疊成待壓多層板形式 主要原物料:銅皮 電鍍銅皮;按厚度可分為 1/3OZ(代號T) 1/2OZ(代號H) 1OZ(代號1) RCC(覆樹脂銅皮)等,19,PA2(壓板課)介紹,壓合: 目的:通過熱壓方式將疊合板壓成多層板 主要原物料:牛皮紙;鋼板,鋼板,壓力,牛皮紙,承載盤,熱板,可疊很多層,20,PA2(壓板課)介紹,后處理: 目的: 經(jīng)割剖;打靶;撈邊;磨邊等工序?qū)汉现鄬影暹M行初步外形處理以便后工序生產(chǎn)品質(zhì)控制要求及提供后工序加工之工具孔 主要原物料:鉆頭;銑刀,21,PA3(鉆孔課)介紹,流程介紹: 目的:在板面上鉆出層與層之間線路連接的導(dǎo)通孔,上PIN,鉆孔,下PIN,棕化,

9、22,PA3(鉆孔課)介紹,上PIN: 目的: 對于非單片鉆之板,預(yù)先按STACK之要求釘在一起,便于鉆孔,依板厚和工藝要求每個STACK可兩片鉆,三片鉆或多片鉆 主要原物料:PIN針 注意事項: 上PIN時需開防呆檢查,避免因前制程混料造成鉆孔報廢,23,PA3(鉆孔課)介紹,鉆孔: 目的: 在板面上鉆出層與層之間線路連接的導(dǎo)通孔 主要原物料:鉆頭;蓋板;墊板 鉆頭:碳化鎢,鈷及有機黏著劑組合而成 蓋板:主要為鋁片,在制程中起鉆頭定位;散熱;減少毛頭;防壓力腳壓傷作用 墊板:主要為復(fù)合板,在制程中起保護鉆機臺面;防出口性毛頭;降低鉆針溫度及清潔鉆針溝槽膠渣作用,24,PA3(鉆孔課)介紹,鉆

10、孔,PA3(鉆孔課)介紹,下PIN: 目的: 將鉆好孔之板上的PIN針下掉,將板子分出,26,PCB製造流程簡介-PB0,PB0介紹(鑽孔後至綠漆前) PB1(電鍍一課): 水平PTH連線;一次銅線; PB2(外層課):前處理壓膜連線;自動手動曝光;顯影 PB3(電鍍二課):二次銅電鍍;外層蝕刻 PB9(外層檢驗課)：A.Q.I/VRS/阻抗測試/銅厚量測/電性測試,27,PB1(電鍍一課)介紹,流程介紹,鑽孔,去毛頭 (Deburr),去膠渣 (Desmear),化學(xué)銅 (PTH),一次銅 Panel plating,目的: 使孔璧上的非導(dǎo)體部分之樹脂及玻璃纖維進行金屬化 方便進行後面之電鍍

11、銅制程,完成足夠?qū)щ娂昂附又饘倏阻?28,PB1(電鍍一課)介紹,去毛頭(Deburr): 毛頭形成原因:鑽孔後孔邊緣的未切斷的銅絲及未切斷 的玻璃布 Deburr之目的:去除孔邊緣的巴厘,防止鍍孔不良 重要的原物料：刷輪,29,PB1(電鍍一課)介紹,去膠渣(Desmear): smear形成原因: 鑽孔時造成的高溫超過玻璃化轉(zhuǎn)移溫度 (Tg值),而形成融熔狀,產(chǎn)生膠渣 Desmear之目的:裸露出各層需互連的銅環(huán)，另膨松劑可 改善孔壁結(jié)構(gòu)，增強電鍍銅附著力。 重要的原物料：KMnO4(除膠劑),30,PB1(電鍍一課)介紹,化學(xué)銅(PTH) 化學(xué)銅之目的: 通過化學(xué)沉積的方式時表面沉積上

12、厚度為20-40 micro inch的化學(xué)銅。 重要原物料：活化鈀，鍍銅液,PTH,31,PB1(電鍍一課)介紹,一次銅 一次銅之目的: 鍍上200-500 micro inch的厚度的銅以保護僅有20-40 micro inch厚度的化學(xué)銅不被後制程破壞造成孔破。 重要原物料: 銅球,一次銅,32,PB2(外層課)介紹,流程介紹:,前處理,壓膜,曝光,顯影,目的: 經(jīng)過鑽孔及通孔電鍍後,內(nèi)外層已經(jīng)連通,本制程製作外 層線路,以達電性的完整,33,PB2(外層課)介紹,前處理: 目的:去除銅面上的污染物，增加銅面粗糙度,以利於後續(xù) 的壓膜制程 重要原物料：刷輪,34,PB2(外層課)介紹,壓

13、膜(Lamination): 製程目的: 通過熱壓法使幹膜緊密附著在銅面上. 重要原物料：乾膜(Dry film) 溶劑顯像型 半水溶液顯像型 鹼水溶液顯像型 水溶性乾膜主要是由於其組成中含有機酸根，會與強鹼 反應(yīng)使成為有機酸的鹽類，可被水溶掉。,35,PB2(外層課)介紹,曝光(Exposure): 製程目的: 通過 image transfer技術(shù)在幹膜上曝出客戶所需的線路 重要的原物料：底片 外層所用底片與內(nèi)層相反，為負片，底片黑色為綫路白色為底板(白底黑綫) 白色的部分紫外光透射過去，乾膜發(fā)生聚合反應(yīng)，不能被顯影液洗掉,36,PB2(外層課)介紹,顯影(Developing): 製程目

14、的: 把尚未發(fā)生聚合反應(yīng)的區(qū)域用顯像液將之沖洗掉,已感光部分則因已發(fā)生聚合反應(yīng)而洗不掉而留在銅面上成為蝕刻或電鍍之阻劑膜. 重要原物料：弱堿(Na2CO3),一次銅,乾膜,37,PB3(電鍍二課)介紹,流程介紹:,二次鍍銅,剝膜,線路蝕刻,剝錫,目的: 將銅厚度鍍至客戶所需求的厚度 完成客戶所需求的線路外形,鍍錫,38,PB3(電鍍二課)介紹,二次鍍銅: 目的:將顯影后的裸露銅面的厚度加後,以達到客戶所要求的銅厚 重要原物料：銅球,乾膜,二次銅,39,PB3(電鍍二課)介紹,鍍錫: 目的:在鍍完二次銅的表面鍍上一層錫保護，做為蝕刻時的保護劑 重要原物料：錫球,乾膜,二次銅,保護錫層,40,PB

15、3(電鍍二課)介紹,剝膜: 目的:將抗電鍍用途之幹膜以藥水剝除 重要原物料：剝膜液(KOH),線路蝕刻: 目的:將非導(dǎo)體部分的銅蝕掉 重要原物料：蝕刻液(氨水),二次銅,保護錫層,二次銅,保護錫層,底板,41,PB3(電鍍二課)介紹,剝錫: 目的:將導(dǎo)體部分的起保護作用之錫剝除 重要原物料:HNO3+H2O2兩液型剝錫液,二次銅,底板,42,PB9(外層檢驗課)介紹,流程介紹: 流程説明：虛綫框代表該制程將根據(jù)客戶或厰內(nèi)需要決定是 否走該流程，阻抗量測及綫寬量測本課程暫不介紹 制程目的： 通過檢驗的方式，將一些不良品挑出，降低製造成本 收集品質(zhì)資訊，及時反饋，避免大量的異常產(chǎn)生,43,PB9(

16、外層檢驗課)介紹,A.O.I: 全稱爲Automatic Optical Inspection，自動光學(xué)檢測 目的：通過光學(xué)原理將圖像回饋至設(shè)備處理，與設(shè)定的邏輯 判斷原則或資料圖形相比較，找去缺點位置。 需注意的事項：由於AOI說用的測試方式為邏輯比較，一定 會存在一些誤判的缺點，故需通過人工加以確認,44,PB9(外層檢驗課)介紹,V.R.S: 全稱爲Verify Repair Station，確認系統(tǒng) 目的：通過與A.O.I連綫，將每片板子的測試資料傳給V.R.S，並由人工對A.O.I的測試缺點進行確認。 需注意的事項：V.R.S的確認人員不光要對測試缺點進行確 認，另外有一個很重要的f

17、unction就是對一些可以直接修補 的缺點進行修補,45,PB9(外層檢驗課)介紹,O/S電性測試: 目的：通過固定制具，在板子上建立電性回 路，加電壓測試后與設(shè)計的回路資料比對， 確定板子的電性狀況。 所用的工具：固定模具,46,PB9(外層檢驗課)介紹,找O/S: 目的：在O/S測試完成后，對缺點板將打出票據(jù)，並標示 缺點的點數(shù)位置代碼，由找O/S人員通過電腦找出該位 置，並通過蜂鳴器量測該點，以確定是否為真缺點 所需的工具：設(shè)計提供的找點資料，電腦,47,PB9(外層檢驗課)介紹,MRX銅厚量測: 目的：通過檢驗的方式確定板子在經(jīng)過二次銅后，其銅 厚是否能滿足客戶的要求 需注意的事項：

18、銅厚的要求是每個客戶在給規(guī)格書時都 會給出的，故該站別是所有產(chǎn)品都必須經(jīng)過的，另外，量 測的數(shù)量一般是通過抽樣計劃得出,48,PCB制造流程簡介PC0,PC0介紹（防焊-成型）: PC1(Solder Mask 防焊課） PC2(Surface Treatment Process 加工課） PC3(Routing 成型課） PC9(Final Inspection &Testing 終檢課）,49,PC1(防焊課）流程簡介,防焊(Solder Mask) 目的： A.防焊： 防止波焊時造成的短路，并節(jié)省焊錫 之用量 B.護板：防止線路被濕氣、各種電解質(zhì)及外來 的機械力所傷害 C.絕緣：由于板子

19、愈來愈小，線路間距愈來愈 窄，所以對防焊漆絕緣性質(zhì)的要求也 越來越高,50,PC1(防焊課）流程簡介,原理：影像轉(zhuǎn)移 主要原物料：油墨 油墨之分類主要有： IR烘烤型 UV硬化型,51,Sold mask Flow Chart,預(yù)烘烤,印刷,前處理,曝光,顯影,烘烤,S/M,52,PC1(防焊課）流程簡介,前處理 目的：去除表面氧化物，增加板面粗糙度，加強板面油墨附著力。 主要原物料：SPS,53,PC1(防焊課）流程簡介,印刷 目的：利用絲網(wǎng)上圖案，將防焊油墨準確的 印寫在板子上。 主要原物料：油墨 常用的印刷方式： A 印刷型（Screen Printing) B 淋幕型 (Curtain

20、 Coating) C 噴涂型 (Spray Coating) D 滾涂型 (Roller Coating),54,PC1(防焊課）流程簡介,制程主要控制點 油墨厚度：一般為1-2mil,獨立線拐角處0.3mil/min. 預(yù)烤 目的:趕走油墨內(nèi)的溶劑，使油墨部分硬化，不致在進行曝光時粘底片。,55,PC1(防焊課）流程簡介,制程要點 溫度與時間的設(shè)定，須參照供應(yīng)商提供的條件雙面印與單面印的預(yù)烤條件是不一樣的。 烤箱的選擇須注意通風(fēng)及過濾系統(tǒng)以防異物沾粘。 溫度的設(shè)定，必須有警報器，時間一到必須馬上拿出，否則over curing會造成顯影不盡。 隧道式烤箱其產(chǎn)能及品質(zhì)都較佳，唯空間及成本須考

21、量。,56,PC1(防焊課）流程簡介,曝光 目的：影像轉(zhuǎn)移 主要設(shè)備：曝光機 制程要點： A 曝光機的選擇 B 能量管理 C 抽真空良好,57,PC1(防焊課）流程簡介,顯影 目的：將未聚合之感光油墨利用濃度為1的 碳酸鈉溶液去除掉。 制程要點： A 藥液濃度、溫度及噴壓的控制 B 顯影時間（即線速）與油墨厚度的關(guān)系,58,PC1(防焊課）流程簡介,后烤 目的：主要讓油墨之環(huán)氧樹脂徹底硬化。,59,PC1(防焊課）流程簡介,印文字 目的：利于維修和識別 原理：印刷及烘烤 主要原物料：文字油墨,60,Screen Printing Flow Chart,烘烤,印一面文字,印另一面文字,S/M,文

22、字,文字,61,PC2(加工課）流程簡介,加工課(Surface Treatment Process ) 主要流程： A 化金 (Immersion Gold) IMG B 金手指（Gold Finger) G/F C 噴錫 (Hot Air Solder Leveling)HAL,62,PC2(加工課）流程簡介,化學(xué)鎳金(EMG) 目的：1.平坦的焊接面 2.優(yōu)越的導(dǎo)電性、抗氧化性 原理：置換反應(yīng) 主要原物料：金鹽,63,PC2(加工課）流程簡介,流程：前處理 化鎳 金段 后處理 前處理 目的:去除銅面過度氧化及去除輕微的Scum 主要原物料：SPS 制程要點： A 刷壓 B SPS濃度 C

23、 線速,64,PC2(加工課）流程簡介,化鎳金段 目的：在銅面上利用置換反應(yīng)形成一層 很薄的鎳金層（厚度一般為2-4um) 主要原物料：金鹽（金氰化鉀 Potassium Gold Cyanide 簡稱PGC) 制程要點： A 藥水濃度、溫度的控制 B 水洗循環(huán)量的大小 C 自動添加系統(tǒng)的穩(wěn)定性,65,PC2(加工課）流程簡介,后處理 目的：洗去金面上殘留的藥水，避免金面氧化 主要用料：DI水 制程要點： A 水質(zhì) B 線速 C 烘干溫度,66,PC2(加工課）流程簡介,噴錫 目的：1.保護銅表面 2.提供后續(xù)裝配制程的良好焊接 基地 原理：化學(xué)反應(yīng) 主要原物料：錫鉛棒,67,PC2(加工課）

24、流程簡介,噴錫流程 前處理 目的：將銅表面的有機污染氧化物等去除。 主要物料：SPS 制程要點：藥水中的銅離子含量、溫度、線速,前處理,上FLUX,噴錫,后處理,68,PC2(加工課）流程簡介,上FLUX 目的:以利于銅面上附著焊錫。 主要原物料：FLUX 制程要點：FLUX的黏度與酸度，是否易于清潔,69,PC2(加工課）流程簡介,噴錫 目的：將銅面上附上錫。 主要原物料：錫鉛棒（63/37） 制程要點： A 機臺設(shè)備的性能 B 風(fēng)刀的結(jié)構(gòu)、角度、噴壓、熱風(fēng)溫度 錫爐溫度、板子通過風(fēng)刀的速度、浸 錫時間等。 C 外層線路密度及結(jié)構(gòu),70,PC2(加工課）流程簡介,后處理 目的：將殘留的助焊劑

25、或其由錫爐帶出之殘油 類物質(zhì)洗掉。 制程要點：本步驟是噴錫最后一個程序，看似沒什 么，但若不用心建置，反而會功敗垂成， 需要考慮的幾點是： A 冷卻段的設(shè)計 B 水洗水的水質(zhì)、水溫、及循環(huán)設(shè)計 C 輕刷段,71,PC2(加工課）流程簡介,ENTEK 目的：1.抗氧化性 2.低廉的成本 原理：金屬有機化合物與金屬離子間的 化學(xué)鍵作用力 主要原物料：護銅劑,72,Surface treatment Flow Chart,O.S.P.,化學(xué)鎳金,噴錫,錫鉛、鎳金、Entek,73,PC2(加工課）流程簡介,金手指（G/F) 目的：優(yōu)越的導(dǎo)電性、抗氧化性、耐磨性 原理：氧化還原 主要原物料：金鹽,74

26、,Gold Finger Flow Chart,鍍金,前處理,鍍金前,后處理,鍍金前,鍍金后,75,PC2(加工課）流程簡介,流程:,76,PC2(加工課）流程簡介,目的：讓板子僅露出欲鍍金手指之部分線路， 其他則以膠帶貼住防鍍。 主要物料：鍍金保護膠帶（藍膠、小紅膠） 制程要點：此制程是最耗人力的，作業(yè)人員的熟練度異常的重要，不熟練的作業(yè)人員可能割傷板材，現(xiàn)有自動貼、割膠機上市，但仍不成熟，還須注意殘膠的問題，,77,PC2(加工課）流程簡介,鍍鎳金 目的：在金和銅之間鍍上一層鎳作為屏障，避 因長期使用，所導(dǎo)致金和銅會有原子互 相漂移的現(xiàn)象，使銅層露出影響到接觸 的性質(zhì)；鍍金的主要目的是保護

27、銅面避 免在空氣中氧化。 主要原物料：金鹽 制程要點：A 藥水的濃度、溫度的控制 B 線速的控制 C 金屬污染,78,PC2(加工課）流程簡介,撕膠 目的：將貼住防鍍部分的膠帶撕掉，便于后 序作業(yè)。 制程要點：撕膠時應(yīng)注意一定要撕凈，否則 將會造成報廢。,79,PC2(加工課）流程簡介,貼噴錫保護膠帶 目的：將金手指貼上鍍金保護膠帶，防止沾錫 造成報廢。 主要物料：噴錫保護膠帶 制程要點：此步驟也是最耗人力的，同樣不熟 練的作業(yè)人員可能會割傷板子、割膠不 良造成沾錫報廢、露貼等缺點事項。,80,PC2(加工課）流程簡介,熱壓膠 目的：將膠帶很好的與板子粘貼緊密，防止 在噴錫時膠帶剝落沾錫而導(dǎo)致

28、報廢。 主要設(shè)備：熱壓膠機 制程要點：熱壓膠機的溫度、壓力、線速的 控制；噴錫保護膠帶的品質(zhì)。,81,PC3(成型課）流程簡介,成型 目的：讓板子裁切成客戶所需規(guī)格尺寸 原理：數(shù)位機床機械切割 主要原物料：銑刀,82,CNC Flow Chart,成型后,成型,成型前,83,PC9(終檢課）流程簡介,終檢 目的：確保出貨的品質(zhì) 流程： A 測試 B 檢驗,84,PC9(終檢課）流程簡介,測試 目的：并非所有制程中的板子都是好的，若未 將不良板區(qū)分出來，任其流入下制程， 則勢必增加許多不必要的成本。 電測的種類： A 專用型（dedicated)測試 專用型的測試方式之所以取為專用型， 是因其所使用的治具（Fixture)僅適用 一種料號，不同料號的板子就不能