PCB板生产流程&来料检验培训

PCB板生产流程及来料检验培训作者：王二跑1/812/76目录PCB工艺流程PCB在PCBA常出问题PCB常见外观不良3/76开料蚀刻显影曝光内层涂布压干膜棕化去墨镀锡镀铜显影曝光压合钻孔蚀刻去膜曝光防焊半成品测试剥锡印文字喷锡贴耐高温胶带镀Ni/Au贴胶带后烤UPTO4-LAYER显影镀金成型外观检查压板翘真空包装成品测试入库出货印制线路板制作流程图贯孔及一铜黑影线PCB工艺流程4/76PCB工艺流程—基板处理•裁板﹑压干膜:内层基板经过裁切成适当大小与清洗后,压上干膜,经曝光显影而成此像.覆铜箔基材1.下料裁板5/76PCB工艺流程—内层内层•目的:涂布机在PCB板面涂上一层均匀的感光油墨,利用油墨感旋光性,经过UV光照射,利用底片透光与不透光区,接受到UV光的油墨发生化学聚合反应,通过DES线后得到所需内层线路.磨边作业1.磨刷作业6/76PCB工艺流程—内层内层•1.前处理•磨边:将基板的边磨光滑,不可出现锯齿毛边•磨刷:利用磨刷方式进行板面粗化及清洁污染物,以提供较好之附着力•除尘及中心定位除尘机功能:清除板面铜粉及灰尘中心定位功能:将基材定中心不偏离DC传动中心除尘作业7/76•2.涂布以滚轮挤压将感光油墨附着于基板铜面上,作为影像转移之介质涂布速度﹕第一道700—1100RPM第二道800—1200RPM•烘干利用红外线将涂布在板面上的油墨烘干温度:80—130℃速度:55-75dm/min感光油墨2.内层板涂布(光阻剂)PCB工艺流程—内层IR烘烤涂布8/76•3.曝光将准备好的artwork准确贴于板面上,然后使用80~100mj/cm2UV光照射,以棕色底片当遮掩介质,而无遮掩之部分油墨发生聚合反应,进行影像转移曝光能量：21格(5~8格清析)3.曝光曝光后Artwork(底片)感光成像PCB工艺流程—内层9/76•4.显影使用1%Na2CO3加压2.5kg/cm2,冲洗未经UV曝光照射之光聚合的油墨,从而使影像清晰地呈现出来显影浓度:0.8~1.2%温度:27~30℃速度:3.0~6.0m/min压力:0.8~2.0kg/cm24.内层板显影显像PCB工艺流程—内层显影板10/76•5.蚀刻利用酸性蚀刻液,以已经UV曝光而聚合之干膜当阻剂,进行铜蚀刻,咬蚀掉呈现出来的铜,此时已形成内层线路(VCC/GND)CuCl2:150~280moI/LH2O2:0~2%HCI:1.4~3.0moI/L温度:30~50℃速度:35~60dm/min压力:1.5~2.5kg/cm25.酸性蚀刻最终图像PCB工艺流程—内层11/76•6.去膜用强碱(5%NaOH浸泡去除)将聚合之油墨冲洗掉,显出所需要之图样铜层温度:40~60℃速度:40~70min药水浓度:5~7%压力:1.5~3.0kg/cm2•清洁清洁板面油污及板面的氧化物6.去墨PCB工艺流程—内层12/76压合•目的﹕将铜箔、PP、内层经过热压、冷压精密结合在一起的过程•1.黑化(棕化)以化学方式进行铜表面处理,产生氧化铜绒毛,以利增加结合面绩,提高压合结合力.内层合格板经过棕化线,使铜面形成细小棕色晶体而增强层间之附着力1.黑化PCB工艺流程—压合棕化膜13/76•2.迭板将完成内层线路的基板与介质PP及外层铜箔等按要求组合到一起管制项目﹕迭板层数﹕13层钢板气压﹕6-8kg/cm2钢板清洁度﹕无脏物、无水铜箔清洁度﹕无污染、无水牛皮纸﹕14张新6张旧无尘刷子﹕2open更换一次2.迭板Layer1Layer2Layer3Layer4CopperFoilCopperFoilInnerLayerPrepreg(胶片)Prepreg(胶片)PCB工艺流程—压合14/76•3.压合以2H高温进行环氧树脂融解,及以高压进行结合;并以40min冷压方式进行降温以避免板弯板翘•4.铣靶/钻靶以铣靶方式将靶位铣出再以自动靶孔机进行钻靶,有利外层钻孔•5.成型/磨边依制作工单要求尺寸以成型机进行捞边,并以磨边机细磨板边,以利避免后续流程之刮伤3.压合PCB工艺流程—压合15/76钻孔•目的﹕在PCB上钻孔,使内层线路与外层线路经过电镀制程后上下线路及内层线路互连,以便散热、导通及安装零件用•钻孔依流程记载板号,以DNC联机直接调出钻孔程序进行钻孔•空压的配置：12HP/台•吸尘的配置：22~25m/s(吸尘风力)•冰水制冷的配置：694kca/h•环境条件：温度18~22℃湿度:40~65%检验:使用菲林核对孔数/测量孔径/外观钻孔(P.T.H.)垫木板铝板PCB工艺流程—钻孔16/76电镀•目的:PTH(沉铜)将钻孔不导电的环氧树脂孔璧附着一层极薄的化学铜，使之具有导电性,电镀时一次性将面铜、孔铜镀到客户所需铜厚.•1.前处理以磨刷方式进行板面清洁及毛头去除并以高压小洗去除孔内残屑.3.镀通孔及全板镀厚铜PCB工艺流程—电镀17/76•2.除胶渣及/通孔/电镀以高锰酸钾去除因钻孔所产生之胶渣再以化学铜沉积方式将孔壁金属化,厚度约为15~25u”,使孔壁沉积一层薄薄的具有导电的铜•3.一次铜(整板电镀)前处理:清洁板面镀铜:按电镀原理使孔壁和表面镀上一层0.4~0.6mil铜﹐将孔铜厚度提高清洁:去除板面残留的酸及烘干水份3.镀通孔及全板镀厚铜PCB工艺流程—电镀18/76外层•目的:PCB板面压上一层感光干膜,利用干膜感旋光性经过UV光照射,利用底片透光与不透光区,接受到UV光的油墨发生化学聚合反应,通过蚀刻线后得到所需外层线路.•1.前处理用微酸清洗,以磨刷方式进行板面清洁2.外层压膜(干膜)感光干膜PCB工艺流程—外层19/76外层•2.压干膜在板子表面通过压膜机压上一层干膜,作为图像转移的载体.压膜的参数条件:a、压膜轮温度:110±100℃b、速度:3.0—3.5m/minc、贴膜温度:45±50℃d、贴膜压力:3.0—4.0kg/cm2e、总气压值:5.0—6.0kg/cm22.外层压膜(干膜)感光干膜PCB工艺流程—外层前处理:清洁及粗化板面增强干膜与板之间的附着力.贴膜:在板面贴上厚度为1.5mil聚酯感光膜(D/F),以利图像转移20/76•3.曝光•作用﹕把底片上的线路转移到压好干膜的板子上.通过曝光,是使与图像相对应的干膜发生聚合反应•方法﹕在贴膜合格板上贴上线路artwork,然后送入5KW曝光机照射80~110mj/cm2UV光,使该聚合的干膜进行光合作用,正确完成图像转移.曝光的参数条件:a、曝光能量7—9格残膜b、气压值:730±30mmHgc、温度:20±40℃3.曝光曝光后PCB工艺流程—外层21/76•4.显影用弱碱(1%Na2CO3)将未聚合的干膜洗掉,使有未发生聚合反应图像的干膜露出铜面,显现线路显影的参数条件:a、显影槽的压力:1.2—1.8kg/cm2b、咸性浓度:0.9--1.0%c、速度:33--35dm/mind、水洗槽压力:1.0—1.6kg/cm2e、显影温度:30±20℃4.外层显影PCB工艺流程—外层检测:检查线路O/S﹑线径是否符合要求镀铜&镀锡(图形电镀)前处理:清洁及粗化板面.镀铜(锡):按照电镀原理把线路加镀一层0.3-0.6mil铜层,同时镀上一层薄薄的锡来保护线路.22/76•5.蚀刻用碱性蚀刻液(铜铵离子)以加温及加喷压方式进行铜面蚀刻,显影出外层所需的线路参数条件:a、盐酸浓度:1.4—3.0mol/lb、蚀刻温度:50±50Cc、蚀刻速度:45—50dm/mind、蚀刻压力:2.0—2.5kg/cm2e、蚀刻点:70--80%f、去墨浓度:4--6%g、去膜压力:1.8—2.5kg/cm2h、去墨速度:45±50℃I、烘干温度:70±50℃5.蚀铜(酸性蚀刻)PCB工艺流程—外层去墨:去除聚合的干膜,使铜面显露出来蚀铜:将显露出来的铜使用碱性蚀刻液(NH4CL)蚀掉剥锡:去除线路保护锡层,使线路铜裸露出来外观检查:检查板内是否有不要求的残铜及其它不良象E.T测试:半成品线路较复杂的板须进行短路&断路测试23/76•6.去膜用强碱NaOH以高温高压进行冲洗,将聚合干膜去除干净•7.电测以测试机电测方式检查PCB线路功能6.去膜PCB工艺流程—外层7.电测24/76防焊•目的:PCB表面涂上一层油墨,主要起美观、防止版面氧化、线路刮伤等优点,且在表面印上可辨识的文字有利于后制程插件•1.前处理以磨刷方式,使板面清洁,除去氧化,进行板面粗化,增强绿漆的附着力1.印刷(感光漆)PCB工艺流程—防焊25/76防焊•2.印防焊/预烘烤/曝光依客户要求油墨用刮印方式覆盖板面,以保护线路及抗焊预烘烤以70℃~76℃之温度将液态油墨的溶剂烘干,以利曝光.经UV曝光后利用Na2CO3将未经曝光聚合之油墨溶解去除,以得符合表面贴装所要求的图样.•3.显影/后烘烤利用高(150℃,60±5min)烘烤,使油墨完全硬化且聚合更完全2.光源S/MA/WPCB工艺流程—防焊3.绿漆显影26/76•4.文字制作以印刷刮印方式配合丝网将文字油墨覆盖板上规定位置，再以UV将感光油墨硬化。•5.成型以DNC联机以流程卡及尺寸图进行外型制作及检查.PCB工艺流程—防焊4.加固烘烤5.印文字R105WWEI94V-0文字印刷工艺文字网制作:依照GERBERFILE文字底片,制作合格的文字网版.印文字:把文字网版和需印文字的板正确对准,确保文字准确度和清晰度.文字固化光固化:经过UV机照射,使文字进行光固化.热固化:使用烤箱烘烤,使文字进行热固化.27/76成检目的:通过机器或人工检验,保证不良品流到客户端1.最后清洗以传动方式用高压喷洒,水洗方式,清洗板面粉尘确保板面清洁度.2.成品电测(成测)为确保交付给客户的线路板电性功能,故出货需100%短断路测试3.目检以人工目视方式检查PCB外观是否符合客户要求4.表面处理5.真空包装用真空包装机对PCB进行包装,以利板子的存放与运输PCB工艺流程—成检28/761.裁板、钻定位孔2.内层印刷3.内层蚀刻4.内层去墨5.棕化6.迭合7.压合8.钻靶、捞边9.钻孔10.黑孔11.压干膜12.曝光13.显影14.电镀15.剥膜16.蚀刻17.剥锡铅18.19.曝光20.显影21.文字22.表面处理（喷锡）23.成型PCB工艺流程动画图29/76PCB在PCBA常见问题—板面不洁分類原因分析改善對策印刷地面未定時清潔星期六課內定時對地板進行撤底清洗印刷機台未清潔每班上班前用防白水清潔擦拭機台底板存放於地面，垃圾黏附底版，形成板面垃圾申購底版櫃，並將底版存放於底板櫃中拖鞋長期未清洗，地面積塵未定時清潔每日將拖鞋清潔一次，由課長及ME稽查存放板之踏板及桌面灰塵厚，未及時清潔每班上班前用防白水清潔擦拭踏板和桌面抽風罩未清潔每班上班前用防白水清潔擦拭抽風罩碎布使用時未打濕，並隨意存放於機台周圍使用碎布時用防白水打濕，並存放於小罐子內網版未清潔干淨更換料號時用粘塵布清潔網版後再上機作業抽風罩積塵未清潔每班上下班時用防白水清潔擦拭抽風罩部分舊油墨未過濾建立舊油墨過濾管制辦法，定時過濾抽風罩抽風管部分未清潔加裝抽風過濾網空調進風口髒加裝空調過濾網預烤進風口髒加裝進風過濾網板面不潔原因分析及改善對策顆粒狀垃圾纖維狀垃圾30/76不良類別塞油墨線路上膜孔塞油墨原因分析及改善對策1.印刷防焊油墨時網版上沾有灰塵顆粒，造成油墨印到板上後附著力太差造成掉油露銅,產生上OSP膜；2.在濕膜和濕膜後搬運作業過程中，因作業員搬運動作不規范，產生撞擊、刮傷上膜；3.濕膜印刷油墨時垃圾粘附在板面,在經過顯影制程後油墨脫落導致線路露銅,呈掉油上膜現象;4.油膜在攪拌後作業員未及時將油膜蓋整理蓋好,導致雜物落入油膜內造成掉油;5.濕膜磨刷機的刷幅不夠﹐導致掉油露銅上膜﹔1.固定每班清潔網板，防止掉油上膜不良產生；2.要求作業員從嚴執行搬運SOP，並定期進行作業培訓，由QM不定時稽核，發現作業不規范者即提報對其處分及教育；3.將濕膜磨刷機的刷幅由0.4~06cm調整為0.6