印制电路板介绍

0印制电路(线路)板1一、印制电路的发展历程1.1903年Mr.AlbertHanson首创利用“线路”(Circuit)观念应用于电话交换机系统。它是用金属箔予以切割成线路导体，将之粘着于石蜡纸上，上面同样贴上一层石蜡纸，成了现今PCB的机构雏型。见下图;22.1909年，酚醛树脂+纸或布;3.1913年，采用蚀刻金属箔制作导线;4.1920年，酚醛层压板应用;5.1920~1930重点是线路的制作技术方法有喷涂、电镀、冲压、浇铸;6.1930~1935出现环氧树脂及两面布线;7.1936~1940出现印刷电路PaulEisler（保罗·爱斯勒）制造了第一块现代电路板；8.1940~1950这段时间也是线路板发展最快的时期之一，酚醛、环氧的覆铜纸基、玻纤板及蚀刻线路技术成为主流;1941年，美国国防部在陶瓷基板上丝网漏印银（或铜）浆料，制成PCB应用于军事产品中。9.1960SHIPLEY公司发明孔金属化技术，双面板正式产生集成电路产生;10.1961开始研究、生产多层板，我国在1964制造出第一块多层板;11.1965年，FR-4产生;12.1968年，干膜产生;13.1975年，SMT(SurfaceMountedTechnology)表面贴装技术开始应用;14.1988HDI(HighDensityInterconnect)开始出现.3二、芯片的封装技术的发展：芯片的封装技术已经历了好几代的变迁，从DIP、QFP、BGA到CSP再到MCM.4三、流程介绍：客户资料市场审核市场报价签定合同资料处理生产指示开料内层图形黑氧化压合钻孔沉铜加厚外层图形阻焊/文字表面处理成型测试终检ＦＱＣ包装出货双面板流程多层板流程5(1)內层制作流程曝光EXPOSURE贴膜LAMINATION前处理PRELIMINARYTREATMENT去膜STRIPPING蚀刻ETCHING显影DEVELOPING黑化处理BLACKOXIDE烘烤BAKINGLAY-UP疊板及铆合打靶孔/铣边POSTTREATMENT压合LAMINATION內层图形INNERLAYERIMAGE疊板LAY-UP蚀刻I/LETCHING钻孔DRILLING压合LAMINATION多层板內层流程INNERLAYERPRODUCTMLBAOI检查AOIINSPECTION开料LAMINATESHEARDOUBLESIDE雷射钻孔LASERABLATIONBlindedVia6(2)外层制作流程化学铜P.T.H.钻孔DRILLING外层干膜OUTERLAYERIMAGE二次銅及鍍锡PATTERNPLATING检查INSPECTION前處理PRELIMINARYTREATMENT二次銅電鍍PATTERNPLATING蝕銅ETCHING全板电镀PANELPLATING外层制作OUTER-LAYERO/LETCHING蚀刻TENTINGPROCESSDESMER除胶渣E-LESSCU沉铜前處理PRELIMINARYTREATMENT退錫T/LSTRIPPING去膜STRIPPING贴膜LAMINATION鍍锡T/LPLATING曝光EXPOSURE7阻焊LIQUIDS/M外观检查VISUALINSPECTION成型FINALSHAPING檢查INSPECTION测试ELECTRICALTEST出貨前檢查FQC包裝出貨PACKING&SHIPPING印刷绿油S/MCOATING前處理PRELIMINARYTREATMENT曝光EXPOSUREDEVELOPING显影POSTCURE後烘烤預烤PRE-CURE表面处理HOTAIRLEVELINGG/FPLATING鍍金手指化学镍金E-lessNi/Au印文字SCREENLEGENDOSP/沉锡/银(3)阻焊及表面处理制作流程8典型多层板制作流程-MLB1.內层THINCORE2.內层线路制作(贴膜)9典型多层板制作流程-MLB4..內层线路制作(显影)3..內层线路制作(曝光)10典型多层板制作流程-MLB5..內层线路制作(蚀刻)6..內层线路制作(去膜)11典型多层板制作流程-MLB7.叠板/铆合8.压合LAYER2LAYER3LAYER4LAYER5LAYER1LAYER612典型多层板制作流程-MLB9.钻孔10.沉铜加厚13典型多层板制作流程-MLB11.外层线路贴膜12.外层线路曝光14典型多层板制作流程-MLB13.外层线路(显影)14.图电及镀锡15典型多层板制作流程-MLB15.褪膜16.蚀刻16典型多层板制作流程-MLB17.褪錫18.阻焊(绿油)17典型多层板制作流程-MLB19.表面处理(浸金/噴錫)1819干膜制作流程基板贴膜贴膜后曝光显影蚀刻去膜20典型之多層板疊板及壓合結構...COPPERFOIL0.5OZThinCore,FR-4prepregCOMPS0LD.prepregThinCore,FR-4prepregCOPPERFOIL0.5OZ疊合用之鋼板疊合用之鋼板10-12層疊合壓合機之熱板壓合機之熱板COPPERFOIL0.5OZThinCore,FR-4prepregCOMPS0LD.prepregThinCore,FR-4prepregCOPPERFOIL0.5OZ疊合用之鋼板疊合用之鋼板211.开料裁板(PanelSize)COPPERFOILEpoxyGlassPhotoResist2.內层干膜(光阻剂)223.曝光4.曝光后Artwork(底片)Artwork(底片)PhotoResist光源235.內层显影PhotoResist6.碱性蚀刻PhotoResist248.黑化(OxideCoating)7.褪膜(StripResist)259.叠板/铆合Layer1Layer2Layer3Layer4CopperFoilCopperFoilInnerLayerPrepreg(膠片)Prepreg(膠片)2610.压合(Lamination)11.钻孔(P.T.H.或盲孔Via)(Drill&Deburr)墊木板鋁板2712.沉铜加厚13.外层贴膜(干膜Tenting)PhotoResist2814.外层曝光15.曝光后2916.外层显影17.图形电镀3018.褪膜19.碱性蚀刻3120.褪錫21.丝印(液态阻焊)3222.阻焊曝光23.阻焊显影光源S/MA/W3324.印文字25.表面处理(噴錫\沉金……)R10594V-0R10594V-034如看完以上图示还不够了解,以下就加工PCB时所经过的对每一个工序作详细的描述.以了解各自工序的作用.一.基板处理:裁板依据流程卡要求按尺寸及方向裁切.把一片大的基板裁成相应的尺寸.35二.内层处理:1.前处理利用喷砂方式进行板面粗化及清洁污染物处理,以提供较好之附着力.2.压膜以高温高压用压膜机将感光干膜附着于基板铜面上,作为影像转移的介质.3.曝光用UV光照射,以棕色底片当遮掩介质,而无遮掩之部分干膜发生聚合反应,进行影像转移.364.显影利用喷压以Na2CO3将未经UV曝光照射之干膜冲洗干净,使影像显现.5.蚀刻利用碱性蚀刻液,以已经UV曝光而聚合之干膜当阻剂,进行铜蚀刻.6.去膜用强碱将聚合之干膜冲洗掉,显出所需要之图样铜箔.3738三.压合1.黑化以化学方式进行铜表面处理,产生氧化铜绒毛,以利增加结合面积,提高压合结合力.铜的氧化形式有两种：CuO（黑色），Cu2O（紫红色），而黑氧化的产物是两种形式以一定比例共存。392.叠板以两小时高温进行环氧树脂融化,并以高温高压进行固化;并以四十分钟冷压方式进行降温以避免板弯板翘.3.压合以两小时高温进行环氧树脂融解,及以高压进行结合;并以四十分钟冷压方式进行降温以避免板弯板翘.404.铣靶/打靶以铣靶方式将靶位铣出再以自动单轴钻孔机进行打靶.5.成型/磨边成型机根据流程卡要求的尺寸,并以磨边机细磨板边,以利避免后续流程的刮伤.四.钻孔1.钻孔依流程卡的要求,以钻机直接调出钻孔程序文件进行钻孔.41五.沉铜加厚1.前处理以磨刷方式进行板面清洁、去除披锋并用高压水洗去除孔内残屑.2.除胶渣及/化学铜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.3.电镀以电镀铜方式将孔铜厚度提高,以利后续流程.42电镀液：硫酸铜CuSO4、硫酸、氯离子、光剂；•原理：镀铜液的主要成分CuSO4、H2SO4，直流电的作用下，在阴阳极发生如下反应：Cu镀液PCB镀液+-+Cu阴极:Cu2++2eCu阳极Cu-2eCu2+43六外层1.前处理用低浓度硫酸清洗,以磨刷方式进行板面清洁.2.压膜压膜是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.3.曝光把底片上的线路转移到压好干膜的板子上.与内层相反,外层通过曝光,是使与图像相对应的干膜不发生聚合反应.44454.显影用弱碱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.5.二次铜及镀锡以电镀的方式增加铜面及孔铜厚度,以达客户要求,并镀上锡,作蚀刻之阻剂.6.去膜用强碱NaOH以高压进行冲洗,将聚合干膜去除7.蚀刻用碱性蚀刻液(铜铵络离子)以及加温喷淋的方式进行铜面蚀刻.8.褪锡用褪锡药水以化学方式将锡去除,以露出所需图形铜面.46七.阻焊1.前处理以磨刷方式,使板面清洁,除去氧化,进行板面粗化,增强绿油的附着力2.印阻焊/预烘烤/曝光/显影将油墨用刮印方式覆盖板面,以保护线路及抗焊用.预烘烤以70℃~80℃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,以得符合客户所要求的图样.3.印文字依客户所需以网印方式印出板面文字.4.后烘烤利用高温使油墨完全硬化且聚合更完全47八.表面处理在线路/焊盘表面进行处理，保护焊盘不被氧化、提高焊盘的焊接性能，满足连接的耐磨性。常用的工艺有：热风整平（HASL）、化学镍金、化学锡、化学银、OSP。.48九、成型1、铣外型：数控机床根据所给定的座标运动而加工出印制板的外形。2、冲板：这种方式速度快精度高，对于外型复杂的线路板采用冲板成型，是最好的方式。3、V-CUT：提高印制板元器件拆装效率，装配完后利用V-CUT线折断成独立的印制板小单元。V-CUT线占的面积很小，从而提高拼板密度，降低成本。49十、测试：电路板的开短路测试，以检验成品板的网络状态是否符合原印制电路板的设计要求。1.通用/专用测试机：测试原理就如同一台万用表，分别测试导线的导通情况（导通测试）和相关网络之间的绝缘情况（绝缘测试）。2.飞针测试机：通过飞针测试机两面四根飞针分别测试每一网格的导通情况。50十一、成品检验、包装1.成品检验：按客户采购文件的要求对产品进行检验，包括（孔径、外型公差；外观要求；可焊性；油墨的剥离强度；铜厚；阻抗要求）等进行检测。2.包装：用真空包装机对PCB进行包装,以利板子的贮存与运输.51再见