PCB基础知识培训教材(-70张)课件.ppt

,PCB基础知识学习教材,工艺部2013-07版,PCB基础知识学习教材工艺部2013-07版,PCB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,PCB基础知识培训教材一、什么叫做PCB,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。,一、什么叫做PCB印制电路板(PCB-Printed Cir,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,二、分类：1、按用途可分为,2、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）,2、按硬度可分为：,3、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,3、按板孔的导通状态可分为：A、埋孔板埋孔盲孔导通孔十六层盲,4、按层次可分为：,A、单面板B、双面板C、多层板,4、按层次可分为：A、单面板,5、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,5、按表面制作可分为：1、有铅喷锡板,6、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,6、以基材分类：纸基印制板环氧树脂线路板基材结构,三、多层PCB板的生产工艺流程,开料 内层 压合 钻孔 一铜 干膜 二铜 阻焊 文字 表面处理 成型 电测试 FQC FQA 包装 成品出厂,三、多层PCB板的生产工艺流程 开料 内层,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.KB.联茂.南亚在内等主流厂家的PCB基板和PP。,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,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,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,A、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,A、生产工艺流程：,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,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,2、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。,2、内层图形 将开料后的芯板，经前处理微蚀,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,生产工艺流程：,A、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。,A、前处理（化学清洗线）：用3%-5%的酸性溶液去除铜面氧化,B、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。,B、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,C、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。,C、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,D、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,D、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,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,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,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,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,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）,棕化： 棕化的目的是增大铜箔表面的粗糙度,3、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,3、层 压根据MI要求将内层芯板与PP片叠合在一起并固定，按,A、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。,A、热压、冷压：热压,B、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。,B、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,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,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,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,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,实物组图（3）,计算机指令,烤箱,压合后的板,磨钢板,实物组图（3）计算机指令烤箱压合后的板磨钢板,4、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,4、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,A、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,A、钻孔的作用： 线路板的钻孔适用于线路板的元件焊接、,B、铝片的作用：,铝片在钻孔工序起作导热作用；定位作用；减少孔口披峰作用及预防板面刮伤之作用。,B、铝片的作用：铝片在钻孔工序起作导热作用；定位作用；减少孔,C、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。,C、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,D、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。,D、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,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,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,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,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,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 FQC FQA 包装 成品出厂,多层PCB板的生产工艺流程 开料 内层图形,5、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 整孔 水洗 微蚀 水洗 预浸 活化 水洗 速化 水洗 化学铜 水洗 下工序,5、沉铜（原理）将钻孔后的PCB板，通过化学处理方式，在已钻,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）,A、沉铜的作用：,6、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。,6、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,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,7、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,7、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,A、前处理（超粗化）： 将板电完成之板送入设备内，在喷淋、温度 、药水 、速度的共同作用下，形成高粗糙度的铜面，增加干膜与铜面的结合力 。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。,A、前处理（超粗化）：,C、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。,C、曝光：,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,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,实物组图（2）,显影,洗板线,蚀刻后的板,实物组图（2）显影洗板线蚀刻后的板,8、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。,8、图形电镀A、电镀定义：,9、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,9、蚀刻A、原理：,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,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,实物组图（2）,蚀刻后退锡前的板,剥锡缸,剥锡后的板,实物组图（2）蚀刻后退锡前的板剥锡缸剥锡后的板,10、阻焊,原理： 将前处理后的PCB板，通过丝网将阻焊油墨印刷到板面，并在一定的温度、时间及抽风量的条件下，使油墨中的溶剂初步挥发，再用菲林图形将客户所需焊盘及孔保护住进行曝光，显影时将未与UV光反应的油墨溶解掉，最终得到客户所需要焊接的焊盘和孔。,10、阻焊原理：,阻焊的作用：1、美观2、保护3、绝缘4、防焊5、耐酸碱生产流程： 磨板 丝印阻焊 预烤 曝光 显影 PQC检查 后固化 下工序,阻焊的作用：,11、文字,原理： 在一定作用力下，把客户所需要的字符油墨透过一定目数的网纱丝印在PCB板表面形成字符图形，给元件安装和今后维修PCB板提供信息。,11、文字原理：,生产流程： 查看LOT卡确定是否须丝印字符及字符制作要求 按LOT卡要求选择字符油墨 开油 检查字符网是否合格并用网浆进行修补 根据MI要求涂改周期 将网版锁紧在手动丝印机台上 对位 印首板 首板OK后批量印刷 收油 清洗网版 从机台上拆下网版暂放到相关区域,生产流程：,字符油墨类型： 字符油墨为热固型油墨，当其热固后就算是用强酸强碱都很难将其清洗干净。常见缺陷： 字符上PAD；字符膜糊；字符不下油；板面粘字符等。,PCB基础知识培训教材(-70张)课件,实物组图（1）,前处理,绿油房,火山灰打磨,微蚀缸,水洗,超声波水洗,实物组图（1）前处理绿油房火山灰打磨微蚀缸水洗超声波水洗,实物组图（2）,丝印绿油后的板,烤箱,暴光,显影,水洗,水洗后的板,实物组图（2）丝印绿油后的板烤箱暴光显影水洗水洗后的板,实物组图（3）,待丝印文字板,丝印文字,丝印文字后的板,实物组图（3）待丝印文字板丝印文字丝印文字后的板,12、表面处理,A、我司常见表面处理：有铅喷锡无铅喷锡沉金沉锡沉银抗氧化（OSP）电金插头镀金手指,12、表面处理A、我司常见表面处理：,A、生产流程：微蚀 水洗 涂助焊剂 喷锡 气床冷却 热水洗 水洗 烘干 PQC检查 下工序B、合金焊料熔点比较：有铅焊料熔点为183（Sn63/Pb37）无铅焊料熔点为227（Sn/Cu/Ni）,A、生产流程：,实物组图（金板）（1）,待上金板,镀金手指板,沉金后的板,沉金线,磨板,包边,实物组图（金板）（1）待上金板镀金手指板沉金后的板沉金线磨板,实物组图（2）,待喷锡板,磨板,喷锡,喷锡板,实物组图（2）待喷锡板磨板喷锡喷锡板,13、成型,A、原理：将资料（锣带）输入数控铣床，把拼版后的PNL板分割（锣板）成客户所需要的外型尺寸。B、生产流程：钻定位孔 上板 输入资料 锣板 清洗成品板 下工序,13、成型A、原理：,实物组图,待开V型槽板,洗板,辅助生产边框,锣后的板,PNL锣到SET,开V型槽,实物组图待开V型槽板洗板辅助生产边框锣后的板PNL锣到SET,14、电测试,A、目的：PCB的电性能测试，通常又称为“通”、“断”测试或“开”、“短”路测试，以检验生产出来的PCB板网络状态，是否符合原PCB的设计要求。B、原理：连通性测试：对某一待测网络的一端施加电流，在该网络的另一端进行测量，根据电流的变化值来判断这一网络（导线）是否导通、电阻大小或断开。,14、电测试A、目的：,绝缘性测试：对某一待测网络（导线）施加电压，而在其它相邻网络上检测是否有电压值，以此来判断网络（导线）之间是否绝缘。C、测试分类：,绝缘性测试：对某一待测网络（导线）施加电压，而在其它相邻网络,15、成品检验（FQC）,A、目的：根据客户验收标准及我司检验标准，对成品PCB板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。,15、成品检验（FQC）A、目的：,16、成品包装,A、目的：根据MI要求，将已检验合格的成品PCB板，利用真空包装膜在加热及抽真空的条件下完成包装，防止成品PCB板返潮及便于存放运输。,16、成品包装A、目的：,实物组图（1）,立式飞针测试机,通断测试,高压测试,夹具测试,测试夹具,实物组图（1）立式飞针测试机通断测试高压测试夹具测试测试夹具,实物组图（2）,FQC工作流程,成品仓,FQC车间,烤箱,FQC车间,包装,实物组图（2）FQC工作流程成品仓FQC车间烤箱FQC车间包,