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PCB基础知识学习教材2PCB生产工艺流程2021/7/28PCB基础知识培训教材一、什么叫做PCB二、PCB印制板的分类三、PCB的生产工艺流程四、各生产工序工艺原理解释3PCB生产工艺流程2021/7/28一、什么叫做PCB印制电路板(PCB-PrintedCircuitBoard)亦称印制线路板，简称印制板。英文称为PCB。所谓印制电路板是指：在绝缘基板上，有选择地加工安装孔、连接导线和装配焊接电子元器件的焊盘，以实现元器件间的电气连接的组装板。4PCB生产工艺流程2021/7/28二、分类：1、按用途可分为A、民用印制板（电视机、电子玩具等）B、工业用印制板（计算机、仪表仪器等）C、军事用印制板5PCB生产工艺流程2021/7/282、按硬度可分为：A、硬板（刚性板）B、软板（挠性板）C、软硬板（刚挠结合板）6PCB生产工艺流程2021/7/283、按板孔的导通状态可分为：A、埋孔板B、肓孔板C、肓埋孔结合板D、通孔板埋孔盲孔导通孔十六层盲埋孔板7PCB生产工艺流程2021/7/284、按层次可分为：A、单面板B、双面板C、多层板8PCB生产工艺流程2021/7/285、按表面制作可分为：1、有铅喷锡板2、无铅喷锡板3、沉锡板4、沉金板5、镀金板（电金板）6、插头镀金手指板7、OSP板8、沉银板9PCB生产工艺流程2021/7/286、以基材分类：纸基印制板玻璃布基印制板合成纤维印制板陶瓷基底印制板金属芯基印制板环氧树脂线路板基材结构10PCB生产工艺流程2021/7/28三、多层PCB板的生产工艺流程开料内层图形层压钻孔电镀外层阻焊表面处理成型电测试FQCFQA包装成品出厂11PCB生产工艺流程2021/7/28MI作业指导卡客户品质指令的集合—MI作业指导卡12PCB生产工艺流程2021/7/28材料材料仓材料标识材料结构材料货单元-SHEET13PCB生产工艺流程2021/7/28四、各生产工序工艺原理解释1、开料：根据MI要求尺寸，将大料覆铜板剪切分为制造单元—Panel(PNL)。（Sheet(采购单元）Panel(制造单元）Set(交给外部客户单元）Piece(使用单元））大料覆铜板(Sheet)PNL板14PCB生产工艺流程2021/7/28A、生产工艺流程：来料检查剪板磨板边圆角洗板后烤下工序B、常见板材及规格：板材为：FR-4及CEM-3，大料尺寸为：36”48”、40”48”、42”48”、41”49”、48”72”C、开料利用率：开料利用率为开料面积中的成品出货面积与开料面积的百分比。双面板一般要求达到85%以上，多层板要求达到75%以上15PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图开料机开料后待磨边的板磨边机磨边机及圆角机洗板机清洗后的板16PCB生产工艺流程2021/7/28多层PCB板的生产工艺流程开料内层图形层压钻孔电镀外层阻焊表面处理成型电测试FQCFQA包装成品出厂17PCB生产工艺流程2021/7/282、内层图形将开料后的芯板，经前处理微蚀粗化铜面后，进行压干膜或印刷湿膜处理，然后将涂覆感光层的芯板用生产菲林对位曝光，使需要的线路部分的感光层发生聚合交联反应，经过弱碱显影时保留下来，将未反应的感光层经显影液溶解掉露出铜面，再经过酸性蚀刻将露铜的部份蚀刻掉，使感光层覆盖区域的铜保留下来而形成线路图形。此过程为菲林图形转移到芯板图形的过程，又称之为图形转移。18PCB生产工艺流程2021/7/28生产工艺流程：前处理压干膜（涂湿膜）对位曝光显影蚀刻退膜QC检查（过AOI）下工序19PCB生产工艺流程2021/7/28A、前处理（化学清洗线）：用3%-5%的酸性溶液去除铜面氧化层及原铜基材上为防止铜被氧化的保护层，然后再进行微蚀处理，以得到充分粗化的铜表面，增加干膜和铜面的粘附性能。20PCB生产工艺流程2021/7/28B、涂湿膜或压干膜先从干膜上剥下聚乙稀保护膜，然后在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在覆铜箔板上，干膜中的抗蚀剂层受热后变软，流动性增加，再借助于热压辘的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜。21PCB生产工艺流程2021/7/28C、干膜曝光原理：在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单体进行聚合交联反应，反应后形成不溶于弱碱的立体型大分子结构。22PCB生产工艺流程2021/7/28D、显影原理、蚀刻与退膜感光膜中未曝光部分的活性基团与弱碱溶液反应，生成可溶性物质溶解下来；未曝光的感光膜与显影液反应被溶解掉，曝光的感光膜不与弱碱溶液反应而被保留下来，从而得到所需的线路图形。蚀刻退膜23PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图（1）前处理线涂膜线曝光机组显影前的板显影缸显影后的板24PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图（2）AOI测试完成内层线路的板退曝光膜缸蚀刻后的板蚀刻缸AOI测试25PCB生产工艺流程2021/7/28棕化：棕化的目的是增大铜箔表面的粗糙度、增大与树脂的接触面积，有利于树脂充分扩散填充。固化后的棕化液(微观）26PCB生产工艺流程2021/7/28多层PCB板的生产工艺流程开料内层图形层压钻孔电镀外层阻焊表面处理成型电测试FQCFQA包装成品出厂27PCB生产工艺流程2021/7/283、层压根据MI要求将内层芯板与PP片叠合在一起并固定，按工艺压合参数使内层芯板与PP片在一定温度、压力和时间条件搭配下，压合成一块完整的多层PCB板。生产工艺流程：棕化打铆钉预排叠板热压冷压拆板X-RAY钻孔锣边下工序28PCB生产工艺流程2021/7/28A、热压、冷压：热压将热压仓压好之板采用运输车运至冷压仓，目的是将板内的温度在冷却水的作用下逐渐降低，以更好的释放板内的内应力，防止板曲。29PCB生产工艺流程2021/7/28B、拆板：将冷压好之板采用人手工拆板，拆板时将生产板与钢板分别用纸皮隔开放置，防止擦花。30PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图（1）棕化线打孔机棕化后的内层板叠板叠板熔合后的板31PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图（2）盖铜箔压钢板放牛皮纸压大钢板进热压机冷压机32PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图（3）计算机指令烤箱压合后的板磨钢板33PCB生产工艺流程2021/7/28多层PCB板的生产工艺流程开料内层图形层压钻孔电镀外层阻焊表面处理成型电测试FQCFQA包装成品出厂34PCB生产工艺流程2021/7/284、钻孔的原理：利用钻机上的钻咀在高转速和落转速情况下，在线路板上钻成所需的孔。生产工艺流程：来板钻定位孔上板输入资料钻孔首板检查拍红胶片打磨披峰下工序35PCB生产工艺流程2021/7/28A、钻孔的作用：线路板的钻孔适用于线路板的元件焊接、装配及层与层之间导通之用1和2层之间导通铜层36PCB生产工艺流程2021/7/28B、铝片的作用：铝片在钻孔工序起作导热作用；定位作位作用；减少孔口披峰作用及预防板面刮伤之作用。37PCB生产工艺流程2021/7/28C、打磨披峰：钻孔时因板材的材质不同，造成孔口边出现披峰，钻孔后须用手动打磨机将孔口披峰打磨掉。38PCB生产工艺流程2021/7/28D、红胶片：钻孔钻首板时同红胶片一起钻出，然后用孔点菲林检查钻孔首板是否有歪钻及漏钻问题，首板检查合格，可用红胶片对批量生产板进行检查是否有歪钻及漏钻问题。39PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图（1）打定位孔锣毛边待钻板钻机平台上板钻前准备完毕40PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图（2）工作状态的钻机红胶片对钻后的板检测钻孔完毕的板工作状态的钻机检验钻孔品质的红胶片41PCB生产工艺流程2021/7/28多层PCB板的生产工艺流程开料内层图形层压钻孔电镀外层阻焊表面处理成型电测试FQCFQA包装成品出厂42PCB生产工艺流程2021/7/285、沉铜（原理）将钻孔后的PCB板，通过化学处理方式，在已钻的孔内沉积（覆盖）一层均匀的、耐热冲击的金属铜。生产工艺流程：磨板调整剂水洗微蚀水洗预浸活化水洗速化水洗化学铜水洗下工序43PCB生产工艺流程2021/7/28崇高理想必定到达A、沉铜的作用：在已钻出的孔内覆盖一层金属铜，实现PCB板层与层之间的线路连接及实现客户处的插件焊接作用。B、去钻污：主要通过高锰酸钾溶液在一定的温度及浓度条件下，氧化孔内已溶胀的树脂，来实现去除钻污。（钻污为钻孔时孔内树脂残渣）44PCB生产工艺流程2021/7/28多层PCB板的生产工艺流程开料内层图形层压钻孔电镀外层阻焊表面处理成型电测试FQCFQA包装成品出厂45PCB生产工艺流程2021/7/286、全板电镀在已沉铜后的孔内通过电解反应再沉积一层金属铜，来实现层间图形的可靠互连。46PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图沉铜线高锰酸钾除胶渣板电沉铜除胶渣后的板板电后的板子47PCB生产工艺流程2021/7/28多层PCB板的生产工艺流程开料内层图形层压钻孔电镀外层阻焊表面处理成型电测试FQCFQA包装成品出厂48PCB生产工艺流程2021/7/287、外层图形将经过前处理的板子贴上感光层（贴干膜），并用菲林图形进行对位，然后将已对位的PCB板送入曝光机曝光，再通过显影机将未反应的感光层溶解掉，最终在铜板上得到所需要的线路图形。生产工艺流程：前处理压膜对位曝光显影QC检查下工序49PCB生产工艺流程2021/7/28A、前处理（火山灰磨板）：将板电完成之板送入磨板机，用3%-5%的弱酸溶液去除铜表面的油脂及氧化层，再用浓度为15-20%的火山灰溶液在高速旋转磨刷下打磨铜表面，从而得到较均匀的铜面粗糙度，经过水洗将铜表面及孔内残留火山灰颗粒冲洗干净，再经烘干段将PCB板表面及孔内水气烘干防止铜面再次氧化。B、贴干膜：先从干膜上剥下聚乙稀保护膜，然后在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在覆铜箔板上，干膜中的抗蚀剂层受热泪盈眶后变软，流动性增加，再借助于热压辘的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜50PCB生产工艺流程2021/7/28C、曝光：在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单体进行聚合交联反应，反应后形成不溶于弱碱的立体型大分子结构。D、显影：感光膜中未曝光部分的活性基团与弱碱溶液反应，生成可溶性物质溶解下来；未曝光的感光膜与显影液反应被溶解掉，曝光的感光膜不与弱碱溶液反应而被保留下来，从而得到所需的线路图形。51PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图（1）板电后的板暴光贴干膜（类似）干膜洗板前处理及微蚀52PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图（2）显影洗板线蚀刻后的板53PCB生产工艺流程2021/7/28多层PCB板的生产工艺流程开料内层图形层压钻孔电镀外层阻焊表面处理成型电测试FQCFQA包装成品出厂54PCB生产工艺流程2021/7/288、图形电镀A、电镀定义：电镀是利用电流使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀致密、结合力良好的金属层的过程。B、电镀目的：增加导线和孔内镀层厚度，提高孔内镀层电性能和物理化学性能。其中镀铅锡工序的作用是提供保护性镀层，保护图形部分的铜导线不被蚀刻液腐蚀。55PCB生产工艺流程2021/7/28多层PCB板的生产工艺流程开料内层图形层压钻孔电镀外层阻焊表面处理成型电测试FQCFQA包装成品出厂56PCB生产工艺流程2021/7/289、蚀刻A、原理：用化学方法将未保护的铜溶解掉，留下已保护的铜，再将线路层上的保护层（锡层）退掉，最终在光铜板上得到所需要的线路图形。B、生产流程：放板退膜水洗蚀刻水洗退锡水洗烘干QC检查下工序57PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图（1）图形电镀蚀刻后退锡前的板蚀刻缸退暴光后膜缸蚀刻线镀锡后的板58PCB生产工艺流程2021/7/28实物组图（2）蚀刻后退锡前的板剥锡缸剥锡后的板59PCB生产工艺流程2021/7/28多层PCB板的生产工艺流程开料内层图形层压钻孔电镀外层阻焊表面处理成型电测试FQCFQA包装成品出厂60PC