搜索
PQE專業能力自我強化專案之PCBATrainingReport2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBAProvideby:John/SunnyDate:2013/3/25Agenda•PCB定義及分類•PCB單/雙/多面板區分•PCB材料組成•PCBProcess2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA•PCBProcess•PCBA定義•PCBAProcess•SMT生產工藝PCB定義及分類•PCB定義-.線路板(PCB)PrintedCircuitBoard印製電路板或印刷線路板,包括印製線路圖形和印製元件,是重要的電子部件及電子元器件的支撐體,同時是電子元器件与電氣連接的提供者.由於它是採用電子印刷術製作的,故被稱為“印刷”電路板.-.多層線路板(MPB)Multi-layerPrintedCircuitBoard2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.多層線路板(MPB)Multi-layerPrintedCircuitBoard是指有三層及以上導電圖形層的線路板;•PCB发展史印製電路板的創造者是奧地利人保羅·愛斯勒(PaulEisler),他於1936年在英國發表了箔膜技術在一個收音機設備內選用了列印電路板.1943年,美國人將該技能很多運用於軍用收音機內,1948年,美國正式認可這個創造用於商業用處.自20世紀50年代中期起,列印電路版技能才開端被廣泛選用.•PCB種類-.以材質分有機材質（酚醛樹脂,玻璃纖維/環氧樹脂等)無機材質（鋁,銅,鐵等金屬材質)-.以成品軟硬區分硬板(RigidPCB)/軟板(FlexiblePCB)/軟硬板(Rigid-FlexPCB)-.以結構分PCB定義及分類2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.以結構分單.雙面板多層板（Normal）盲.埋孔板埋入元件PCB板-.以用途分通信/軍用/汽車/半導體/電腦/消費電子等•單面板單面板(Single-SidedBoards):在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,導線則集中在另一面上,因導線只出現在其中一面,所以這種PCB叫作單面板(如:圖一).因單面板在設計線路上有許多嚴格的限制,佈線間不能交叉而必須繞獨自的路徑,所以只有早期的電路才使用這類的板子.•雙面板雙面板(Double-SidedBoards):這種電路板的兩面都有佈線,不過要用上兩面的導PCB單/雙/多面板區分2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA雙面板(Double-SidedBoards):這種電路板的兩面都有佈線,不過要用上兩面的導線,必須要在兩面間有適當的電路連接才行,這種電路間的“橋樑”叫做導孔(如:图二).導孔是在PCB上,充滿或塗上金屬的小洞,它可以與兩面的導線相連接.因為雙面板的面積比單面板大了一倍,雙面板解決了單面板中因為佈線交錯的難點(可以通過孔導通到另一面),它更適合用在比單面板更複雜的電路上.•多層板多層板(Multi-LayerBoards):為了增加可以佈線的面積,多層板用上了更多單或雙面的佈線板.用一塊雙面作內層&二塊單面作外層,或二塊雙面作內層&二塊單面作外層的印刷線路板,通過定位系統及絕緣粘結材料交替在一起,且導電圖形按設計要求進行互連的印刷線路板就成為四層或六層印刷電路板,也稱為多層印刷線路板(如圖三,P5).板子的層數並不代表有幾層獨立的佈線層,在特殊情況下會加入空層來控制板厚,通常層數都是偶數,並且包含最外側的兩層.大部分的主機板都是4到8層的結構,不過PCB單/雙/多面板區分2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA通常層數都是偶數,並且包含最外側的兩層.大部分的主機板都是4到8層的結構,不過技術上理論可以做到近100層的PCB板.大型的超級電腦大多使用相當多層的主機板,不過因為這類電腦已經可以用許多普通電腦的集群代替,超多層板已經漸漸不被使用.PCB材料組成•PCB材料組成:基板,膠片,銅箔;-.基板(CopperCladLaminate,縮寫為CCL),基板(如圖4)也稱銅箔積層板,其結構為兩面是銅箔中間是樹脂,基板厚度通常以樹脂厚度代表其總厚度,但厚度為31mil(含)以上之基板總厚度包含銅箔厚度,31mil以下之基板厚度為純樹脂厚度,不含銅箔厚度.樹脂+玻璃纖維銅箔銅箔圖4基板2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA之基板厚度為純樹脂厚度,不含銅箔厚度.常見的有:3mil/4mil/5mil/6mil/8mil/10mil/12mil/14mil/15mil/18mil/20mil/21mil/24mil/31mil/32mil/39mil/44mil/47mil/59mil/62mil等.-.膠片(Prepreg,簡稱PP)為玻纖布含浸樹脂後烘烤而成.進料時膠片為捲狀,寬度48”,使用前裁切為片狀,常用PP型號及厚度如下:PCB材料組成•PCB材料組成:基板,膠片,銅箔;-.銅箔(CopperFoil),銅皮厚度有以下幾種:2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA背膠銅箔(RCC:ResinCoatedCopperFoil),即銅皮背面塗上一層樹脂(Epoxy),因RCC之樹脂中不含玻璃纖維,鐳射製作時品質較其他材料好,但其成本稍高.依厚度較常用的RCC有Mitsui的MR-50070T12和MR-50080T12,其中70和80是指膠的厚度(um),T後面的12是指銅皮的厚度(um).壓合後厚度約略如下:PCBProcess•PCBProcessFlowchart2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBAPCBProcess-.內層基板裁切依工程設計提供之下料裁切圖進行基板生產工作尺寸裁切,考量板材利用率:設計工程師依出貨尺寸排板,選擇最佳利用率;基板分成36”*48”40”*48”42”*48”2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.內層影像轉移,將內層底片圖案以影像轉移到感光濕膜上.42”*48”PCBProcess-.曝光Exposure2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.內層影像顯影Developing將未受光濕膜以顯影藥水(1%,Na2CO3)去掉,留下曝光濕膜圖案;PCBProcess-.蝕刻CopperEtching酸性蝕刻:氯化銅溶液氧化劑系列:雙氧水&氯酸鈉-.內層蝕刻,將裸露銅面以蝕刻藥水去掉,留下曝光濕膜圖案.2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.內層去膜,將己曝光圖案上的乾膜以去膜藥水去掉.PCBProcess-.內層沖孔,內層鑽孔對位孔及鉚合孔以光學校位沖出;-.內層AOI檢測,內層影像以光學掃描檢測;2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.內層AOI檢測,內層影像以光學掃描檢測;PCBProcess-.內層棕/黑化Brown/BlackOxide,防止氧化及增加表面粗糙;-.疊合Lamination,將內層板及P.P膠片覆蓋銅皮預疊熱壓完成;2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBAPCBProcess-.壓合將內層板及P.P膠片及覆蓋銅皮經熱壓完成;2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.X-Ray鑽靶將內層定位孔圖形以X-Ray鑽靶方式鑽出;PCBProcess-.外層鑽孔以內層定位孔為基準座標鑽出外層相對位置的各種孔徑;-.鍍通孔(化學銅)(PlatedThroughHole)2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.鍍通孔(化學銅)(PlatedThroughHole)將外層孔以化學方式鍍上一層化學銅以便於導電;-.電鍍銅(PanelPlating)硫酸銅槽液--CuSO4/H2SO4/Cl-/光澤劑以電解方式陰極析出,陽極溶解.一般管控厚度為0.8~1mil;PCBProcess2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.外層影像轉移:將外層底片圖案以影像轉移到感光乾膜上;-.外層影像顯影,將乾膜上未曝光影像以顯影液洗出裸露銅面;-.外層蝕刻PCBProcess2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.外層去膜,將乾膜上未曝光影像以去膜液洗出裸露銅面;-.外層檢修測試OuterLayerInspection以目視或測試治具檢測線路有無不良;-.防焊綠漆印刷SolderMaskPCBProcess2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.預烤Pre-cure依製程種類:網印ScreenPrinting與噴塗Spraycoater;依綠漆設計:塞孔(含半塞孔)與不塞孔(含onpad);油墨種類:熱硬化型UVtype&LPSM感光型type;-.防焊曝光,以防焊底片圖案對位線路圖案PCBProcess2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.防焊顯影烘烤將防焊非曝光區以顯影液去掉防焊油墨裸露圖案後烘烤-.無鉛表面處理,OSP/化銀/化金/化錫;-.印文字Print,以印刷方式將文字字體印在相對位對區;PCBProcess2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA將客戶所需的文字,商標或零件符號,以網板印刷(類似絹印)的方式印在板面上,再以紫外線照射的方式曝光在板面上。-.成型(Router),依成品板尺寸將板邊定位孔區去掉;PCBProcess2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBAa.將電路板以CNC成型機或模具沖床切割成客戶所須的外型尺寸,切割時用插梢透過先前鑽出的定位孔,將電路板固定於床臺或模具上成型;b.切割後金手指的部份再進行磨斜邊加工,以方便電路板插接使用;c.多連片成型的電路板須要做V-CUT或油票孔以方便客戶插件後分割拆解;d.清洗電路板上的粉屑及表面離子污染物;-.O/S測試Open/ShortTest測試機分成:專用型.泛用型.飛針三種;PCBProcess2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA-.終檢-OQC-包裝出貨Packing/ShippingPCBA定義及分類•PCBA定義印刷電路組裝板(PCBA):PrintedCircuitBoard+AssemblyPCB空板經過SMT上件,再經過DIP(插件)的整個制程,簡稱PCBA;•SMT定義表面貼裝技術(SurfaceMountedTechnology),主要利用貼裝機是將一些微小型的零件貼裝到PCB板上.2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBA其生產流程為:PCB板定位-印刷錫膏-貼裝機貼裝-過回焊爐和製成檢驗.隨著科技的發展,SMT也可以進行一些大尺寸零件的貼裝,例如主機板上可貼裝一些較大尺寸的機構零件.•DIP“插件”在PCB版上插入零件,由於零件尺寸較大而且不適用於貼裝或者生產商生產工藝不能使用SMT技術時採用插件的形式集成零件.目前行業內有人工插件和機器人插件兩種實現方式,其主要生產流程為:貼背膠(防止錫鍍到不應有的地方)、插件、檢驗、過波峰焊、刷版(去除在過爐過程中留下的污漬)和製成檢驗.PCBAProcess•PCBAProcessFlowchart2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBASMT生產工藝•SMT主要使用設備2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBASMT生產工藝-.Printer:2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBASMT生產工藝Printer常見不良:2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBASMT生產工藝-.Mounter:SMD包裝形式2013/3/25星期一PQE專業能力自我強化專案之PCBASMD包裝形式SMT生產工藝-.Reflow:2013/3/25星期一PQE