最实用的PCB工艺流程培训教材课件

1PCB生产工艺流程xxxx科技股份有限公司科技股份有限公司PCB 基基 础 知知 识 学学 习 教教 材材工工艺部部 2013-07版版2PCB生产工艺流程PCBPCB基基础知知识培培训教材教材一、什么叫做一、什么叫做PCBPCB二、二、PCBPCB印制板的分印制板的分类三、三、PCBPCB的生的生产工工艺流程流程四、各生四、各生产工序工工序工艺原理解原理解释2024/6/293PCB生产工艺流程一、什么叫做一、什么叫做PCB印制电路板(PCB-Printed Circuit Board)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。2024/6/294PCB生产工艺流程二、分类：1、按用途可分为A A、民用印制板、民用印制板（电视机、机、电子玩子玩具等）具等）B B、工、工业用印制板用印制板（计算机、算机、仪表表仪器等）器等）C C、军事用印制板事用印制板2024/6/295PCB生产工艺流程2、按硬度可分为：A A、硬板（、硬板（刚性板）性板）B B、软板（板（挠性板）性板）C C、软硬板（硬板（刚挠结合板）合板）2024/6/296PCB生产工艺流程3、按板孔的导通状态可分为：A A、埋孔板、埋孔板B B、肓孔板、肓孔板C C、肓埋孔、肓埋孔结合板合板D D、通孔板、通孔板埋埋孔孔盲孔导通孔十六十六层盲埋孔板盲埋孔板2024/6/297PCB生产工艺流程4、按层次可分为：A A、单面板面板B B、双面板、双面板C C、多、多层板板2024/6/298PCB生产工艺流程5、按表面制作可分为：1 1、有、有铅喷锡板板2 2、无、无铅喷锡板板3 3、沉、沉锡板板4 4、沉金板、沉金板5 5、镀金板（金板（电金板）金板）6 6、插、插头镀金手指板金手指板7 7、OSPOSP板板8 8、沉、沉银板板2024/6/299PCB生产工艺流程6、以基材分类：纸基印制板基印制板玻璃布基印制板玻璃布基印制板合成合成纤维印制板印制板陶瓷基底印制板陶瓷基底印制板金属芯基印制板金属芯基印制板环氧氧树脂脂线路板基材结构2024/6/2910PCB生产工艺流程三、多三、多层PCB板的生板的生产工工艺流程流程 开料开料 内内层 压合合 钻孔孔 一一铜 干膜干膜 二二铜 阻阻焊 文字文字 表面表面处理理 成型成型 电测试 FQC FQA FQC FQA 包装包装 成品出厂成品出厂2024/6/2911PCB生产工艺流程材料材料仓材料标识材料结构材料货单元-SHEET我司使用包括生益我司使用包括生益我司使用包括生益我司使用包括生益.KB.KB.联联茂茂茂茂.南南南南亚亚在内等主流厂家的在内等主流厂家的在内等主流厂家的在内等主流厂家的PCBPCB基板和基板和基板和基板和PPPP。2024/6/2912PCB生产工艺流程四、各生四、各生产工序工工序工艺原理解原理解释1、开料：根据、开料：根据MI要求尺寸，将大料覆要求尺寸，将大料覆铜板板剪切分剪切分为制造制造单元元Panel(PNL)。（Sheet(采采购单元）元）Panel(制造制造单元）元）Set(交交给外部客外部客户单元）元）Piece(使用使用单元）元）大料大料覆覆铜板板(Sheet)PNL板板2024/6/2913PCB生产工艺流程A、生、生产工工艺流程：流程：来料来料检查 剪板剪板 磨板磨板边 圆角角 洗板洗板 后后烤烤 下工序下工序B、常、常见板材及板材及规格：格：板材板材为：FR-4及及CEM-3，大料尺寸，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：开料利用率开料利用率为为开料面开料面积积中的成品出中的成品出货货面面积积与开料面与开料面积积的百分比。双面板一般要求达的百分比。双面板一般要求达到到85%以上，多以上，多层层板要求达到板要求达到75%以上以上 2024/6/2914PCB生产工艺流程实物物组图开料机开料机开料后待磨开料后待磨边的板的板磨磨边机机磨磨边机及机及圆角机角机洗板机洗板机清洗后的板清洗后的板2024/6/2915PCB生产工艺流程2、内层图形 将开料后的芯板，将开料后的芯板，经前前处理微理微蚀粗化粗化铜面后，面后，进行行压干膜或印刷湿膜干膜或印刷湿膜处理，然理，然后将涂覆感光后将涂覆感光层的芯板用生的芯板用生产菲林菲林对位曝位曝光，使需要的光，使需要的线路部分的感光路部分的感光层发生生聚合聚合交交联反反应，经过弱碱弱碱显影影时保留下来，将保留下来，将未反未反应的感光的感光层经显影液溶解掉露出影液溶解掉露出铜面，面，再再经过酸性酸性蚀刻将露刻将露铜的部份的部份蚀刻掉，使刻掉，使感光感光层覆盖区域的覆盖区域的铜保留下来而形成保留下来而形成线路路图形。此形。此过程程为菲林菲林图形形转移到芯板移到芯板图形形的的过程，又称之程，又称之为图形形转移移。2024/6/2916PCB生产工艺流程生生产工工艺流程：流程：前前处理理 压干膜（涂湿膜）干膜（涂湿膜）对位位曝光曝光 显影影 蚀刻刻 退膜退膜 QCQC检查（过AOIAOI）下工序下工序2024/6/2917PCB生产工艺流程A、前、前处理（化学清洗理（化学清洗线）：）：用用3%-5%3%-5%的酸性溶液去除的酸性溶液去除铜面氧化面氧化层及原及原铜基材上基材上为防止防止铜被氧化的保被氧化的保护层，然，然后再后再进行微行微蚀处理，以得到充分理，以得到充分粗化粗化的的铜表面，增加干膜和表面，增加干膜和铜面的面的粘附粘附性能。性能。2024/6/2918PCB生产工艺流程B、涂湿膜或、涂湿膜或压干膜干膜先从干膜上剥下聚乙稀保先从干膜上剥下聚乙稀保护膜，然后在膜，然后在加加热加加压的条件下将干膜抗的条件下将干膜抗蚀剂粘粘贴在在覆覆铜箔板上，干膜中的抗箔板上，干膜中的抗蚀剂层受受热后后变软，流流动性性增加，再借助于增加，再借助于热压辘的的压力和抗力和抗蚀剂中粘中粘结剂的作用完成的作用完成贴膜。膜。2024/6/2919PCB生产工艺流程C、干膜曝光原理：、干膜曝光原理：在紫外光照射下，光引在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能吸收了光能分解成游离基，游离基再引分解成游离基，游离基再引发光聚合光聚合单体体进行行聚合交聚合交联反反应，反，反应后形成不溶后形成不溶于弱碱的立体型大分子于弱碱的立体型大分子结构。构。2024/6/2920PCB生产工艺流程D D、显影原理、影原理、蚀刻与退膜刻与退膜感光膜中未曝光部分的活性基感光膜中未曝光部分的活性基团与弱碱与弱碱溶液反溶液反应，生成可溶性物，生成可溶性物质溶解下来；溶解下来；未曝光的感光膜与未曝光的感光膜与显影液反影液反应被溶解掉，被溶解掉，曝光的感光膜不与弱碱溶液反曝光的感光膜不与弱碱溶液反应而被保而被保留下来，从而得到所需的留下来，从而得到所需的线路路图形。形。蚀刻刻退膜退膜2024/6/2921PCB生产工艺流程实物物组图（1）前前处理理线涂膜涂膜线曝光机曝光机组显影前的板影前的板显影缸影缸显影后的板影后的板2024/6/2922PCB生产工艺流程实物组图（2）AOI测试完成内完成内层线路的板路的板退曝光膜缸退曝光膜缸蚀刻后的板刻后的板蚀刻缸刻缸AOI测试2024/6/2923PCB生产工艺流程棕化：棕化：棕化的目的是增大棕化的目的是增大铜箔表面的粗糙度、增箔表面的粗糙度、增大与大与树脂的脂的接触面接触面积，有利于有利于树脂充分脂充分扩散填散填充充。固化后的棕化液固化后的棕化液(微微观）2024/6/2924PCB生产工艺流程3、层 压根据根据MI要求将内要求将内层芯板与芯板与PP片叠合在一片叠合在一起并固定，按工起并固定，按工艺压合参数使内合参数使内层芯板芯板与与PP片在一定片在一定温度、温度、压力和力和时间条件搭条件搭配下，配下，压合成一合成一块完整的多完整的多层PCB板。板。生生产工工艺流程：流程：棕化棕化 打打铆钉 预排排 叠叠板板 热压 冷冷压 拆板拆板 X-RAY钻孔孔 锣边 下工序下工序2024/6/2925PCB生产工艺流程A、热压、冷、冷压：热压将将热压仓压好之板采用运好之板采用运输车运至冷运至冷压仓，目的是将板内的温度在冷却水的作，目的是将板内的温度在冷却水的作用下逐用下逐渐降低，以更好的降低，以更好的释放板内的内放板内的内应力力，防止板曲。，防止板曲。2024/6/2926PCB生产工艺流程B、拆板：、拆板：将冷将冷压好之板采用人手工拆板，拆板好之板采用人手工拆板，拆板时将生将生产板与板与钢板分板分别用用纸皮隔开放置，皮隔开放置，防止擦花。防止擦花。2024/6/2927PCB生产工艺流程实物组图（1）棕化棕化线打孔机打孔机棕化后的内棕化后的内层板板叠板叠板叠板叠板熔合后的板熔合后的板2024/6/2928PCB生产工艺流程实物组图（2）盖盖铜箔箔压钢板板放牛皮放牛皮纸压大大钢板板进热压机机冷冷压机机2024/6/2929PCB生产工艺流程实物组图（3）计算机指令算机指令烤箱烤箱压合后的板合后的板磨磨钢板板2024/6/2930PCB生产工艺流程4 4、钻孔的原理：孔的原理：利用利用钻机上的机上的钻咀在高咀在高转速和落速和落转速情速情况下，在况下，在线路板上路板上钻成所需的孔。成所需的孔。生生产工工艺流程：流程：来板来板 钻定位孔定位孔 上板上板 输入入资料料 钻孔孔 首板首板检查 拍拍红胶片胶片 打磨披峰打磨披峰 下工序下工序2024/6/2931PCB生产工艺流程A、钻孔的作用：孔的作用：线路板的路板的钻孔适用于孔适用于线路板的元件路板的元件焊接、接、装配及装配及层与与层之之间导通之用通之用 1和和2层之之间导通通铜层2024/6/2932PCB生产工艺流程B、铝片的作用：片的作用：铝片在片在钻孔工序起作孔工序起作导热作用；作用；定位定位作作用；用；减少孔口披峰减少孔口披峰作用及作用及预防板面刮防板面刮伤之作用。之作用。2024/6/2933PCB生产工艺流程C、打磨披峰：、打磨披峰：钻孔孔时因板材的材因板材的材质不同，造成孔口不同，造成孔口边出出现披峰，披峰，钻孔后孔后须用手用手动打磨机将孔打磨机将孔口披峰打磨掉。口披峰打磨掉。2024/6/2934PCB生产工艺流程D、红胶片：钻孔孔钻首板首板时同同红胶片一起胶片一起钻出，然后出，然后用孔点菲林用孔点菲林检查钻孔首板是否有歪孔首板是否有歪钻及及漏漏钻问题，首板，首板检查合格，可用合格，可用红胶片胶片对批量生批量生产板板进行行检查是否有歪是否有歪钻及漏及漏钻问题。2024/6/2935PCB生产工艺流程实物组图（1）打定位孔打定位孔锣毛毛边待待钻板板钻机平台机平台上板上板钻前准前准备完完毕2024/6/2936PCB生产工艺流程实物组图（2）工作状工作状态的的钻机机红胶片胶片对钻后的板后的板检测钻孔完孔完毕的板的板工作状工作状态的的钻机机检验钻孔品孔品质的的红胶片胶片2024/6/2937PCB生产工艺流程多多层PCB板的生板的生产工工艺流程流程 开料开料 内内层图形形 层压 钻孔孔 电镀 外外层 阻阻焊 表面表面处理理 成型成型 电测试 FQC FQA FQC FQA 包装包装 成品出厂成品出厂2024/6/2938PCB生产工艺流程5、沉、沉铜（原理）（原理）将将钻孔后的孔后的PCB板，通板，通过化学化学处理方式，理方式，在已在已钻的孔内沉的孔内沉积（覆盖）一（覆盖）一层均匀的、均匀的、耐耐热冲冲击的金属的金属铜。生生产工工艺流程：流程：磨板磨板 整孔整孔 水洗水洗 微微蚀 水洗水洗 预浸浸 活化活化 水洗水洗 速化速化 水洗水洗 化学化学铜 水洗水洗 下工序下工序2024/6/2939PCB生产工艺流程A、沉、沉铜的作用：的作用：在已在已钻出的孔内覆盖一出的孔内覆盖一层金属金属铜，实现PCB板板层与与层之之间的的线路路连接及接及实现客客户处的插件的插件焊接作用。接作用。B、去、去钻污：主要通主要通过高高锰酸酸钾溶液在一定的温度及溶液在一定的温度及浓度条件下，氧化孔内已溶度条件下，氧化孔内已溶胀的的树脂，脂，来来实现去除去除钻污。（。（钻污为钻孔孔时孔内孔内树脂残渣）脂残渣）2024/6/2940PCB生产工艺流程6、全板、全板电镀在已沉在已沉铜后的孔内通后的孔内通过电解反解反应再沉再沉积一一层金属金属铜，来，来实现层间图形的可靠互形的可靠互连。2024/6/2941PCB生产工艺流程实物组图沉沉铜线高高锰酸酸钾除胶渣除胶渣板板电沉沉铜除胶渣后的板除胶渣后的板板板电后的板子后的板子2024/6/2942PCB生产工艺流程7、外、外层图形形将将经过前前处理的板子理的板子贴上感光上感光层（贴干干膜），并用菲林膜），并用菲林图形形进行行对位，然后将位，然后将已已对位的位的PCB板送入曝光机曝光，再通板送入曝光机曝光，再通过显影机将未反影机将未反应的感光的感光层溶解掉，最溶解掉，最终在在铜板上得到所需要的板上得到所需要的线路路图形。形。生生产工工艺流程：流程：前前处理理 压膜膜 对位位 曝曝光光 显影影QC检查 下工序下工序2024/6/2943PCB生产工艺流程A、前、前处理（超粗化）：理（超粗化）：将板将板电完成之板送入完成之板送入设备内，在内，在喷淋、温度淋、温度、药水水、速度的共同作用下，形成、速度的共同作用下，形成高粗糙度高粗糙度的的铜面，面，增加干膜与增加干膜与铜面的面的结合力合力。B、贴干膜：干膜：先从干膜上剥下聚乙稀保先从干膜上剥下聚乙稀保护膜，然后在加膜，然后在加热加加压的条件下将干膜抗的条件下将干膜抗蚀剂粘粘贴在覆在覆铜箔板上，干膜箔板上，干膜中的抗中的抗蚀剂层受受热后后变软，流，流动性增加，再借助性增加，再借助于于热压辘的的压力和抗力和抗蚀剂中粘中粘结剂的作用完成的作用完成贴膜。膜。2024/6/2944PCB生产工艺流程C、曝光：、曝光：在紫外光照射下，光引在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能分吸收了光能分解成游离基，游离基再引解成游离基，游离基再引发光聚合光聚合单体体进行聚合交行聚合交联反反应，反，反应后形成不溶于弱碱后形成不溶于弱碱的立体型大分子的立体型大分子结构。构。D、显影：影：感光膜中未曝光部分的活性基感光膜中未曝光部分的活性基团与弱碱溶与弱碱溶液反液反应，生成可溶性物，生成可溶性物质溶解下来；溶解下来；未曝未曝光光的感光膜与的感光膜与显影液反影液反应被溶解掉，被溶解掉，曝光曝光的感光膜不与弱碱溶液反的感光膜不与弱碱溶液反应而被保留下来，而被保留下来，从而得到所需的从而得到所需的线路路图形。形。2024/6/2945PCB生产工艺流程实物组图（1）板板电后的板后的板暴光暴光贴干膜（干膜（类似）似）干膜干膜洗板洗板前前处理及微理及微蚀2024/6/2946PCB生产工艺流程实物组图（2）显影影洗板洗板线蚀刻后的板刻后的板2024/6/2947PCB生产工艺流程8、图形形电镀A、电镀定定义：电镀是利用是利用电流使金属或合金沉流使金属或合金沉积在工在工件表面，以形成均匀致密、件表面，以形成均匀致密、结合力良好合力良好的金属的金属层的的过程。程。B、电镀目的：目的：增加增加导线和孔内和孔内镀层厚度，提高孔内厚度，提高孔内镀层电性能和物理化学性能。其中性能和物理化学性能。其中镀铅锡工工序的作用是提供保序的作用是提供保护性性镀层，保，保护图形形部分的部分的铜导线不被不被蚀刻液腐刻液腐蚀。2024/6/2948PCB生产工艺流程9、蚀刻A、原理：、原理：用化学方法将未保用化学方法将未保护的的铜溶解溶解掉，留下已保掉，留下已保护的的铜，再将，再将线路路层上的保上的保护层（锡层）退掉，）退掉，最最终在光在光铜板上得到所需要的板上得到所需要的线路路图形。形。B、生、生产流程：流程：放板放板 退膜退膜 水洗水洗 蚀刻刻 水洗水洗 退退锡 水洗水洗 烘干烘干 QC检查 下工下工序序 2024/6/2949PCB生产工艺流程实物组图（1）图形电镀蚀刻后退刻后退锡前的板前的板蚀刻缸刻缸退暴光后膜缸退暴光后膜缸蚀刻刻线镀锡后的板后的板2024/6/2950PCB生产工艺流程实物组图（2）蚀刻后退刻后退锡前的板前的板剥剥锡缸缸剥剥锡后的板后的板2024/6/2951PCB生产工艺流程10、阻、阻焊原理：原理：将前将前处理后的理后的PCB板，通板，通过丝网将阻网将阻焊油墨印刷到板面，并在一定的温度、油墨印刷到板面，并在一定的温度、时间及抽及抽风量的条件下，使油墨中的溶量的条件下，使油墨中的溶剂初步初步挥发，再用菲林，再用菲林图形将客形将客户所需所需焊盘及孔保及孔保护住住进行曝光，行曝光，显影影时将未与将未与UV光反光反应的油墨溶解掉，最的油墨溶解掉，最终得到客得到客户所需要所需要焊接的接的焊盘和孔。和孔。2024/6/2952PCB生产工艺流程阻阻焊的作用：的作用：1、美、美观2、保、保护3、绝缘4、防、防焊5、耐酸碱、耐酸碱生生产流程：流程：磨板磨板 丝印阻印阻焊 预烤烤 曝光曝光 显影影 PQC检查 后固化后固化 下工序下工序2024/6/2953PCB生产工艺流程11、文字、文字原理：原理：在一定作用力下，把客在一定作用力下，把客户所需要的字符所需要的字符油墨透油墨透过一定目数的网一定目数的网纱丝印在印在PCB板板表面形成字符表面形成字符图形，形，给元件安装和今后元件安装和今后维修修PCB板提供信息板提供信息。2024/6/2954PCB生产工艺流程生生产流程：流程：查查看看LOT卡确定是否卡确定是否须丝须丝印字符及字符制印字符及字符制作要求作要求 按按LOT卡要求卡要求选择选择字符油墨字符油墨 开油开油 检查检查字符网是否合格并用网字符网是否合格并用网浆进浆进行修行修补补 根据根据MI要求涂改周期要求涂改周期 将网版将网版锁紧锁紧在手在手动丝动丝印机台上印机台上 对对位位 印首板印首板 首板首板OK后批量印刷后批量印刷 收收油油 清洗网版清洗网版 从机台上拆下从机台上拆下网版网版暂放放到到相关区域相关区域 2024/6/2955PCB生产工艺流程字符油墨字符油墨类型：型：字符油墨字符油墨为热固型油墨，当其固型油墨，当其热固后就固后就算是用算是用强酸酸强碱都很碱都很难将其清洗干将其清洗干净。常常见缺陷：缺陷：字符上字符上PAD；字符膜糊；字符不下油；板；字符膜糊；字符不下油；板面粘字符等。面粘字符等。2024/6/2956PCB生产工艺流程实物组图（1）前前处理理绿油房油房火山灰打磨火山灰打磨微微蚀缸缸水洗水洗超声波水洗超声波水洗2024/6/2957PCB生产工艺流程实物组图（2）丝印印绿油后的板油后的板烤箱烤箱暴光暴光显影影水洗水洗水洗后的板水洗后的板2024/6/2958PCB生产工艺流程实物组图（3）待待丝印文字板印文字板丝印文字印文字丝印文字后的板印文字后的板2024/6/2959PCB生产工艺流程12、表面处理A、我司常、我司常见表面表面处理：理：有有铅喷锡无无铅喷锡沉金沉金沉沉锡沉沉银抗氧化（抗氧化（OSP）电金金插插头镀金手指金手指2024/6/2960PCB生产工艺流程A、生、生产流程：流程：微微蚀 水洗水洗 涂助涂助焊剂 喷锡 气床冷却气床冷却 热水洗水洗 水洗水洗 烘干烘干 PQC检查 下工序下工序B、合金、合金焊料熔点比料熔点比较：有有铅焊料熔点料熔点为183（Sn63/Pb37）无无铅焊料熔点料熔点为227（Sn/Cu/Ni）2024/6/2961PCB生产工艺流程实物组图（金板）（1）待上金板待上金板镀金手指板金手指板沉金后的板沉金后的板沉金沉金线磨板磨板包包边2024/6/2962PCB生产工艺流程实物组图（2）待待喷锡板板磨板磨板喷锡喷锡板板2024/6/2963PCB生产工艺流程13、成型A、原理：、原理：将将资料（料（锣带）输入数控入数控铣床，把拼版床，把拼版后的后的PNL板分割（板分割（锣板）成客板）成客户所需要所需要的外型尺寸。的外型尺寸。B、生、生产流程：流程：钻定位孔定位孔 上板上板 输入入资料料 锣板板 清洗成品板清洗成品板 下工序下工序2024/6/2964PCB生产工艺流程实物组图待开待开V型槽板型槽板洗板洗板辅助生助生产边框框锣后的板后的板PNL锣到到SET开开V型槽型槽2024/6/2965PCB生产工艺流程14、电测试A、目的：、目的：PCB的的电性能性能测试，通常又称，通常又称为“通通”、“断断”测试或或“开开”、“短短”路路测试，以，以检验生生产出来的出来的PCB板网板网络状状态，是否符合原，是否符合原PCB的的设计要求。要求。B、原理：、原理：连通性通性测试：对某一待某一待测网网络的一端施加的一端施加电流，流，在在该网网络的另一端的另一端进行行测量，根据量，根据电流的流的变化化值来判断来判断这一网一网络（导线）是否）是否导通、通、电阻大阻大小或断开。小或断开。2024/6/2966PCB生产工艺流程绝缘性性测试：对某一待某一待测网网络（导线）施加施加电压，而在其它相，而在其它相邻网网络上上检测是是否有否有电压值，以此来判断网，以此来判断网络（导线）之之间是否是否绝缘。C、测试分分类：2024/6/2967PCB生产工艺流程15、成品检验（FQC）A、目的：、目的：根据客根据客户验收收标准及我司准及我司检验标准，准，对成品成品PCB板外板外观进行行检查，如有缺陷及，如有缺陷及时修理，保修理，保证为客客户提供提供优良的品良的品质控控制制。2024/6/2968PCB生产工艺流程16、成品包装A、目的：、目的：根据根据MI要求，将已要求，将已检验合格的成品合格的成品PCB板，利用真空包装膜在板，利用真空包装膜在加加热及及抽真空抽真空的的条件下完成包装，防止成品条件下完成包装，防止成品PCB板板返潮返潮及便于存放运及便于存放运输。2024/6/2969PCB生产工艺流程实物组图（1）立式立式飞针测试机机通断通断测试高高压测试夹具具测试测试夹具具2024/6/2970PCB生产工艺流程实物物组图（2）FQC工作流程工作流程成品成品仓FQC车间烤箱烤箱FQC车间包装包装2024/6/29