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昆山华晨电子有限公司PCB生产工艺流程8层化金板带阻抗、BGA拟制单位：工艺部讲师：第2页主要内容•1、PCB的角色•2、PCB的演变•3、PCB的分类•4、PCB生产流程介绍第3页1、PCB的角色PCB的角色：PCB是为完成第一层次的元件和其它电子电路零件接合提供的一个组装基地☆，组装成一个具特定功能的模块或产品。所以PCB在整个电子产品中，扮演了连接所有功能的角色，也因此电子产品的功能出现故障时，最先被怀疑往往就是PCB，又因为PCB的加工工艺相对复杂，所以PCB的生产控制尤为严格和重要。晶圓第0層次第1層次(Module)第2層次(Card)第3層次(Board)第4層次(Gate)PCB的解释：Printedcircuitboard；简写：PCB中文为：印制板☆（1）在绝缘基材上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或由两者结合而成的导电图形，称为印制电路。（2）在绝缘基材上，提供元、器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。（3）印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板或者印制线路板，亦称印制板。第4页1.早於1903年Mr.AlbertHanson（阿尔伯特.汉森）首创利用“线路”(Circuit)观念应用于电话交换系统上。它是用金属箔切割成线路导体，将之粘于石蜡纸上，上面同样粘上一层石蜡纸，成了现今PCB的构造雏形。如下图：2.到1936年，DrPaulEisner（保罗.艾斯纳）真正发明了PCB的制作技术，也发表多项专利。而今天的加工工艺“图形转移技术（photoimagetransfer)，就是沿袭其发明而来的。图2、PCB的演变第5页PCB在材料、层数、制程上的多样化以适合不同的电子产品及其特殊需求。因此其种类划分比较多，以下就归纳一些通用的区别办法,来简单介绍PCB的分类以及它的制造工艺。A.以材料分a.有机材料酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、聚酰亚胺、BT等皆属之。b.无机材料铝基板、铜基板、陶瓷基板等皆属之，主要取其散熱功能。B.以成品软硬区分a.硬板RigidPCBb.软板FlexiblePCB见图1.3c.软硬结合板Rigid-FlexPCB见图1.4C.以结构分a.单面板见图1.5b.双面板见图1.6c.多层板见图1.7☆3、PCB的分类第6页圖1.3圖1.4圖1.5圖1.6圖1.7圖1.8第7页4、PCB生产流程介绍我们以多层板的工艺流程作为PCB工艺介绍的引线，选择其中的图形电镀工艺进行流程说明，具体分为十三部分进行介绍，分类及流程如下：2、内层线路4、钻孔6、外层线路3、层压10、文字11、表面处理12、成型13、ET、FQC7、图形电镀9、阻焊8、外层蚀刻1、开料5、PTH、一铜制前工程处理制前工程处理注：表面处理分为：喷锡、化金、电金、OSP、化银、化锡第8页流程圖PCBMfg.FLOWCHART多层板內层流程(INNERLAYERPRODUCT)多次埋孔MultipleBuriedVia顾客(CUSTOMER)工程製前(FRONT-ENDDEP.)裁板(LAMINATESHEAR)内层干膜(INNERLAYERIMAGE)預叠板及叠板(LAY-UP)通孔镀铜(P.T.H.)液态防焊(LIQUIDS/M)外观检查(VISUALINSPECTION)成型(FINALSHAPING)业务(SALESDEPARTMENT)生产管理(P&MCONTROL)蚀刻(I/LETCHING)钻孔(PTHDRILLING)压合(LAMINATION)外层干膜(OUTERLAYERIMAGE)二次铜及锡电镀(PATTERNPLATING)蚀刻(O/LETCHING)檢查(INSPECTION)噴锡(HOTAIRLEVELING)电測(ELECTRICALTEST)出貨前检查(O.Q.C.)包裝出貨(PACKING&SHIPPING)曝光(EXPOSURE)压膜(LAMINATION)前处理(PRELIMINARYTREATMENT)显影(DEVELOPIG)蚀刻(ETCHING)去膜(STRIPPING)棕化处理(BLACKOXIDE)烘烤(BAKING)預叠板及叠板(LAY-UP)压合(LAMINATION)后处理(POSTTREATMENT)曝光(EXPOSURE)压膜(LAMINATION)二次铜电镀(PATTERNPLATING)镀锡(T/LPLATING)去膜(STRIPPING)蚀刻(ETCHING)剥锡(T/LSTRIPPING)油墨印刷(S/MCOATING)預烘干(PRE-CURE)曝光(EXPOSURE)显影(DEVELOPING)后烘干(POSTCURE)全板电镀(PANELPLATING)铜面防氧化处理O.S.P(EntekCu106A)外層製作(OUTER-LAYER)TENTINGPROCESS镀金手指(G/FPLATING)化学镍金(E-lessNi/Au)ForO.S.P.选择性镀镍镀金(SELECTIVEGOLD)印文字(SCREENLEGEND)网版制作(STENCIL)图纸(DRAWING)工作底片(WORKINGA/W)制作规范(RUNCARD)程式帶(PROGRAM)钻孔、成型机(D.N.C.)样板(sampleplate)Gerber蓝图(DRAWING)资料传送(MODEM,FTP)AOI检查(AOIINSPECTION)除胶渣(DESMER)通孔电镀(E-LESSCU)DOUBLESIDE前处理(PRELIMINARYTREATMENT)前处理(PRELIMINARYTREATMENT)前处理(PRELIMINARYTREATMENT)全面镀镍金(S/GPLATING)雷射钻孔(LASERABLATION)BlindedVia埋孔钻孔(I.V.H.DRILLING)埋孔电镀(I.V.H.PLATING)第9页A、开料流程介绍•开料(BOARDCUT):目的:依制前设计所规划要求,将基板材料裁切成工作所需尺寸。制程控制要点：1.覆铜基板类别：纸基板（FR-1,FR-2,FR-3)环氧玻纤布基板（FR-4,FR-5)复合基板(CEM-1,CEM-3)HDI板材（RCC)特殊基材(金属类基材、陶瓷类基材、热塑性基材2.覆铜板铜箔厚度：T/T、H/H、1/1、2/2等种类3.尺寸：±2mm。4.考虑涨缩影响,裁切板送下制程前进行烘烤150℃/4H。5.裁切须注意经纬方向与工程指示一致，以避免翘曲等问题。量取尺寸裁切磨边圆角选料第10页B、内层线路流程介绍•流程介绍:☆•目的:1、利用图形转移☆原理制作内层线路2、DES为显影;蚀刻;去膜连线简称☆•制程控制要点:1.前处理磨痕8-12mm，水破时间＞15s2.曝光能量7-9格3.线条精度：±20%4.对位精度±3mil5.车间无尘等级：10万级6.车间环境：温度18-22℃湿度50%RH±57.蚀刻因子：＞2前处理压膜曝光DES冲孔第11页•前处理(PRETREAT):•目的:•去除铜面上的污染物，增加铜面粗糙度(2-4um),以利於后续的压膜制程•主要消耗物料：磨刷铜箔绝缘层前处理后铜面状况示意图内层线路--前处理介绍第12页•压膜(LAMINATION):•目的:•将经处理之基板铜面透过热压方式贴上抗蚀干膜•主要生产物料:干膜(DryFilm)•工艺原理：干膜压膜前压膜后内层线路—压膜介绍压膜第13页•曝光(EXPOSURE):•目的:•经光线照射作用将原始底片上的图像转移到感光底板上•主要生产工具:底片/菲林（film)•工艺原理：白色透光部分发生光聚合反应,黑色部分则因不透光,不发生反应，显影时发生反应的部分不能被溶解掉而保留在板面上。UV光曝光前曝光后内层线路—曝光介绍第14页•显影(DEVELOPING):•目的:•用碱液作用将未发生化学反应之干膜部分冲掉•主要生产物料:Na2CO3(0.8-1.2%)•工艺原理：使用将未发生聚合反应之干膜冲掉,而发生聚合反应之干膜则保留在板面上作为蚀刻时之抗蚀保护层。•说明：水溶性干膜主要是由于其组成中含有机酸根，会与弱碱反应使成为有机酸的盐类，可被水溶解掉，显露出图形显影后显影前内层线路—显影介绍第15页•蚀刻(ETCHING):•目的:•利用药液将显影后露出的铜蚀掉,形成内层线路图形•主要生产物料:蚀刻药液(CuCl2)蚀刻后蚀刻前内层线路—蚀刻介绍第16页•去膜(STRIP):•目的:•利用强碱将保护铜面之抗蚀层剥掉,露出线路图形•主要生产物料:NaOH(3-5%)•线条精度±20%去膜后去膜前内层线路—退膜介绍第17页•冲孔:•目的:•利用CCD对位冲出检验作业之定位孔及铆钉孔•主要生产物料:钻刀内层线路—冲孔介绍第18页•AOI检验:•全称为AutomaticOpticalInspection，自动光学检测☆•目的：•通过光学反射原理将图像回馈至设备处理，与设定的逻辑判断原则或资料图形相比较，找出缺点位置•注意事項：•由于AOI所用的测试方式为逻辑比较，一定会存在一些误判的缺点，故需通过人工加以确认。内层检查工艺LONGWIDTHVIOLATIONNICKSPROTRUSIONDISHDOWNFINEOPENSURFACESHORTWIDESHORTFINESHORTSHAVEDPADSPACINGWIDTHVIOLATIONPINHOLENICKOVERETCHEDPADCOPPERSPLASHMISSINGPADMissingJunctionMissingOpen第19页内层线路工序常见缺陷•内层工序常见缺陷序号异常名称图片1显影不净2显影过渡3曝光不良4线路缺口5开/短路第20页C、层压流程介绍•流程介绍:☆•目的：1.层压：将铜箔（Copper)、半固化片（Prepreg)与棕化处理后的内层线路板压合成多层板。2.钻孔：在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔。•制程控制要点：1.棕化咬噬量0.8-1.2um2.药水浓度3.铜箔厚度4.PP规格及叠板顺序5.压机的升温及加压曲线图6.无尘室环境7.靶位精度±0.05mm棕化铆合叠板压合后处理第21页•棕化:•目的:•(1)粗化铜面1.2-1.8um,增加与树脂接触表面积•(2)增加铜面对流动树脂之湿润性•(3)使铜面钝化,避免发生不良反应••主要生产物料:棕化液•注意事项:•棕化膜很薄,极易发生擦花问题,操作时需注意操作手势层压工艺—棕化介绍第22页•铆合•目的:(四层板不需铆钉)•利用铆钉将多张内层板钉在一起,以避免后续加工时产生层间滑移•主要生产物料:铆钉;半固化片（P/P)•P/P(PREPREG):•由树脂和玻璃纤维布组成,•据玻璃布种类可分为106、1080、3313、2116、7628等几种•树脂据交联状况可分为:•A阶(完全未固化);B阶(半固化);C阶(完全固化)三类,生产中使用的全为B阶状态的P/P2L3L4L5L铆钉层压工艺—铆合介绍第23页•叠板:•目的:•将预叠合好之板叠成待压多层板形式•主要生产物料:铜箔、半固化片•电镀铜皮;按厚度可分为•1/3OZ＝12um(代号T)•1/2OZ＝18um(代号H)•1OZ＝35um(代号1)•2OZ＝70um（代号2）Layer1Layer2Layer3Layer4Layer5Layer6层压工艺—叠板介绍2L3L4L5L第24页•压合:•目的:通过热压方式将叠合板压成多层板•主要生产辅料:牛皮纸、钢板钢板压力牛皮纸承载盘热板可叠很多层层压工艺—压合介绍第25页•后处理:•目的:•对层压后的板经过磨边;打靶;铣边等工序进行初步的外形处理以便后工序生产品质控制要求及提供后工序加工之工具孔。•主要生产物料:钻头;铣刀层压工艺—后处理介绍第26页层压工序常见缺陷•层压工序常见缺陷序号缺陷名称图示1铜面凹坑2棕化不良3内层气泡分层4织纹显露第27页•钻孔:•目的:•按客户设计需要钻出在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔，便于后工序制作加工•孔位精度±01.mm孔径公差±0.075mm•主要原物料:钻头;盖板;垫板•钻头:碳化钨,钴及