pcb工艺设计流程及建厂要求.docx

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pcb工艺设计流程及建厂要求

开料

一．目的：

将大片板料切割成各种要求规格的小块板料。

二．工艺流程：

三、设备及作用：

1．自动开料机：

将大料切割开成各种细料。

2．磨圆角机：

将板角尘端都磨圆。

3．洗板机：

将板机上的粉尘杂质洗干净并风干。

4．焗炉：

炉板，提高板料稳定性。

5．字唛机；在板边打字唛作标记。

层干菲林

一、 原理

在板面铜箔上贴上一层感光材料〔感光油或干膜〕，然后通过黑菲林进展对位曝光，显影后形成线路图形。

二、工艺流程图：

三、化学清洗

1.1.   设备：

化学清洗机

2.2.   作用：

a.除去Cu外表的氧化物、垃圾等；

b.粗化Cu外表，增强Cu外表与感光油或干膜之间的结合力。

3.3.   流程图：

4.4.   检测洗板效果的方法：

a.a.   水膜试验，要求≥30s

5.5.   影响洗板效板的因素：

除油速度、除油剂浓度、微蚀温度、总酸度、Cu2+浓度、压力、速度

6.6.   易产生的缺陷：

开路〔清洗效果不好导致甩菲林〕，短路〔清洁不净产生垃圾〕。

四、辘干膜

1.1.   设备：

手动辘膜机

2.2.   作用：

在铜板外表上贴上一层感光材料〔干膜〕；

3.3.   影响贴膜效果的主要因素：

温度、压力、速度；

4.4.   贴膜易产生的缺陷：

短〔菲林碎导致Cu点〕、开〔甩菲林导致少Cu〕；

五、辘感光油

1.1.   设备：

辘感光油机、自动粘尘机；

2.2.   作用：

在已清洗好的铜面上辘上一层感光材料〔感光油〕；

3.3.   流程：

4.4.      影响因素：

感光油粘度、速度；焗板温度、速度。

5.5.   产生的缺陷：

开〔少Cu〕。

六、曝光

1.1.   设备/工具：

曝光机、10倍镜、21Step曝光尺、手动粘尘辘；

2.2.   曝光机，在已辘感光油或干膜的板面上拍菲林后进展曝光，从而形成线路图形；

3.3.   影响曝光的主要因素：

曝光能量、抽真空度、清洁度；

4.4.   易产生的缺陷：

开路〔曝光不良〕、短路〔曝光垃圾〕。

七、DESLINE

I、显影

1.1.   设备：

DESLINE；

2.2.   作用：

将未曝光的感光材料溶解掉，留下已曝光的局部从而形成线路；

3.3.   主要药水：

Na2CO3溶液；

II、蚀刻：

1.1.   设备：

DESLINE；

2.2.   作用：

蚀去没有感光材料保护的Cu面，从而形成线路；

3.3.   主要药水：

HCl、H2O2、CuCl2；

4.4.   影响因素：

Cu2+浓度、湿度、压力、速度、总酸度；

III、褪膜：

1.1.   设备：

DESLINE；

2.2.   作用：

溶解掉留在线路上面的已曝光的感光材料；

3.3.   主要药水：

NaOH

4.4.   影响因素：

NaOH浓度、温度、速度、压力；

八、啤孔：

1.1.   PE啤机；

2.2.   作用：

为过AOI及排板啤管位孔；

3.3.   易产生缺陷：

啤歪孔。

九、环境要求：

1.干净房：

温度：

20±3℃；相对湿度：

55±5%

含尘量：

0.5µm以上的尘粒≤10K/立方英尺

2.PE机啤孔房：

温度：

20±5℃；相对湿度：

40~60%

外层中检

三、

一、 工艺流程图：

FailOK

OK

Fail

Fail

Fail

OKScrap

Fail

OK

OK

二、设备及其作用：

7.1.   E-TESTER，用于检测线路板开路及其短路缺陷；

8.2.   AOI光学检测仪，用于检测线路板板面缺陷，如板面OPEN/SHORT、铜粒、缺口、DISHDOWN等；

9.3.   覆检机，用于修理由AOI光学检测仪检测出来的缺陷；

10.4.   断线修补仪，用于修理线路OPEN缺陷；

11.5.   焗炉，用于焗干补线板。

三、环境要求：

1、外层中检AOI及E-TESTER房温、湿度要求：

温度：

22±3℃；相对湿度：

30~65%

2、废弃物处理方法：

废布碎、废纸皮、废打印纸等放在指定位置，由清洁工清至垃圾埸。

废手套由生产部收集回仓。

四、平安守那么：

1.1.AOI机：

a.a.   确保工作台上没有松脱的部件；

b.b.   任何须用工具开启的机盖或面板只能由SE或专业人员开启；

c.c.   出现任何危及操作员平安与情况，按紧急停顿掣关闭机器。

棕化工序

四、一、 工艺流程图：

二、设备及其作用：

12.1.   设备：

棕氧化水平生产线；

13.2.   作用：

本工序是继层开料、层D/F、层蚀板之后对生产板进展铜面处理，在层铜箔外表生成一层氧化层以提升多层线路板在压合时铜箔和环氧树脂之间的接合力〔常见的有黑氧化及棕氧化等〕；

1.6.   棕化拉废气、废渣不经处理不可随意排放。

层压板

高温、高压

一、原理

1.完成环氧树脂的BStageCStage转化的压合过程。

2.环氧树脂简介：

a.a.      组成：

环氧基，含有两个碳和一价氧的三元环；

b.b.     FR-4是环氧树脂的一种，主要用于线路板行业；

c.

c.      环氧树脂的反响：

二、 工艺流程图：

三、排板：

14.1.   将黑化板、P片按要求进展排列。

15.2.   过程：

选P片→切P片→排P片→排棕化板→排P片。

16.3.   环境控制：

温度：

19±2℃；相对湿度：

30~50%

含尘量：

直径1.0µm以上的尘粒≤10K/立方英尺

四、叠板：

1.1.   设备：

阳程LO3自动拆板叠合线；

2.2.   作用：

将堆叠好的P片进展自动别离，并覆盖上铜箔，完成压板前的准备工作；

3.3.   环境要求：

温度：

22±2℃；相对湿度：

50~60%,干净度：

10K级

五、压板：

1.1.   设备：

a.a.   真空热压机：

产生高温高压使环氧树脂完成由BStage到CStage的是终转化；

b.b.   冷压机：

消除部应力；

2.2.   压合周期：

热压2小时；冷压1小时。

3.3.   由于操作失误或P片参数与压合参数不配合有可能会产生以下缺陷：

滑板、织纹显露、板曲。

六、拆板：

1.1.   设备：

LO3系统；

2.2.   作用：

将压合好的半成品拆解出来，完成层压半成品和钢板的别离；

3.

3.   过程：

→钢板+盖/底板→继续循环使用

出料→拆解→

→半成品质→切板房

七、切板

1.设备：

手动切板机、铣靶机、CCD打孔机、锣机、磨边机、字唛机、测厚仪；

2.作用：

层压板外形加工，初步成形；

3.流程：

拆板→点点画线→切大板→铣铜皮→打孔→锣边成形→磨边→

打字唛→测板厚

4、磨钢板拉所产生的废水不能直接排放，要通过废水排放管道排至废水部经其无害处理前方可排出。

钻孔

一、一、  目的：

在线路板上钻通孔或盲孔，以建立层与层之间的通道。

二、二、  工艺流程：

1．双面板：

２．多层板：

三、设备与用途

1．钻机：

用于线路板钻孔。

2．钉板机：

将一块或一块以上的双面板用管位钉固定或一叠，以方便钻板时定位。

3．翻磨钻咀机：

翻磨钻孔使用的钻咀。

4．上落胶粒机；将钻咀摔胶粒长度固定在0.800〞±0.005〞供钻机使用，或将胶粒从钻咀上退下来。

5．退钉机；双面板钻孔后退管位钉使用。

6．台钻机：

底板钻管位孔使用。

四、工具

五、环境要求：

温度：

22±2℃，湿度：

≦60%。

4.   发现吸尘机有异常声音或吸尘袋泄漏，应先关闭钻机及吸尘机，再通知管理人员并更换

沉铜&板电

一、工艺流程图：

二、设备与作用。

1．设备：

除胶渣〔desmear〕、沉铜〔PTH〕及板电〔PP〕三合一自动生产线。

2．作用：

本工序是继层压板、钻孔后通过化学镀方法，在已钻孔板孔沉积出一层薄薄的高密度且细致的铜层，然后通过全板电镀方法得到一层0.2~0.6mil厚的通孔导电铜〔简称一次铜〕。

三、工作原理

在经过活化、加速等相应步骤处理后，孔壁上非导体外表已均匀分布着有催化活性的钯层，在钯金属的催化和碱性条件下，甲醛会离解〔氧化〕而产生复原性的氢。

HCHO+OH-Pd催化HCOO+H2↑

接着是铜离子被复原:

Cu2++H2+2OH-→Cu+2H2O

上述析出的化学铜层,又可作自我催化的基地,使Cu2+在已催化的根底上被复原成金属铜,因此接连不断完成要求之化学铜层。

外层干菲林

五、一、 原理

在板面铜箔外表上贴上一层感光材料〔干膜〕，然后通过黄菲林进展对位曝光，显影后形成线路图形。

六、二、 工艺流程图：

七、三、  磨板

1.1.   设备：

磨板机

2.2.   作用：

a.除去Cu外表的氧化物、垃圾等；

b.粗化Cu外表，增强Cu外表与干膜之间的结合力。

3.流程图：

4.检测磨板效果的方法：

a.a.   水膜试验，要求≧15s；

b.b.   磨痕宽度，要求10~15mm。

5.磨板易产生的缺陷：

开路〔垃圾〕、短路〔甩菲林〕。

八、四、  辘板

1.1.   设备：

自动贴膜机、自动粘尘机；

2.2.   作用：

在铜板外表上贴上一层感光材料〔干膜〕；

3.3.   影响贴膜效果的主要因素：

热辘温度、压力、速度；

4.4.   贴膜产生的缺陷：

短路〔菲林起皱〕、开路〔菲林起泡、垃圾〕；

5.5.   对于起泡、起皱、垃圾等板需作翻洗处理。

九、五、  黄菲林的制作：

1.1.   方法：

用黑菲林作母片通过曝光，将黑菲林上的图像转移至黄菲林上。

2.2.   流程：

3.3.   作用：

a.a.   曝光的作用，是通过曝光将黑菲林上的图像转移至黄菲林上；

b.b.   氨水显影机，是将已曝光的黄菲林通过氨水显影机，使其成为清晰、清楚的图案；

c.c.   过保护膜的作用，是在黄菲林的药膜面上贴上一层聚乙酯保护膜防止擦花；

4.设备/工具：

曝光机、氨水机、辘保护机、10倍镜。

十、六、  曝光

1.1.   设备/工具：

曝光机、10倍镜、21Step曝光尺、手动粘尘机；

2.2.   曝光机，通过黑菲林或黄菲林对位拍板后曝光，将其上的图案转移到板面上；

3.3.   影响曝光的主要因素：

曝光能量〔一般用21Step曝光尺测量〕、抽真空度；

4.4.   易产生的缺陷：

开路〔曝光不良〕、短路〔曝光垃圾〕、崩孔。

十一、七、  显影

1.1.   设备：

显影机〔冲板机〕；

2.2.   作用：

通过Na2CO3将未曝光的材料溶解掉后露出铜面形成线路，已曝光的留下来就形成线隙，为下工序电镀作准备；

3.3.   流程：

4.4.   显影的主要药水：

Na2CO3溶液；

5.5.   影响显影的主要因素：

a.a.   显影液Na2CO3浓度；

b.b.   温度；

c.c.   压力；

d.d.   显影点；

e.e.   速度。

6.易产生的主要缺陷：

开路〔菲林碎、冲板不尽〕、短路〔冲板过度〕、孔残铜〔穿菲林〕。

十二、八、  执漏

作用：

对已显影后的板进展检查，对有缺陷且不能修理的缺陷进展褪膜翻洗，能修理的缺陷进展修理。

九、干净房环境要求：

温度：

20±3℃；相对湿度：

55±5%，干净度：

10K级

十、平安守那么：

4.1.   在给磨板机、冲板机加药水时必须戴防酸防碱的手套，保养时须戴防毒面罩；

5.2.   辘板机在正常运行中，严禁将头、手伸进压膜区，以及用手触摸热辘；

6.3.   曝光时严禁翻开机盖，以防UV光对人体辐射。

图形电镀

一、简介与作用：

1、设备

图形电镀生产线

2、作用

图形电镀是继钻房→PTH/PP→D/F之后的重要工序，由D/F执漏后，进展孔和线路外表电镀，以完成镀铜厚度的要求。

二、二、      工艺流程及作用：

1.流程图

上板→酸性除油→二级水洗→微蚀→水洗→酸浸→镀铜→水洗→酸浸→镀锡→二级水洗→烘干→下板→炸棍→二级水洗→上板

2.作用及参数、考前须知：

a.除油：

除去板面氧化层及外表污染物。

温度：

40℃±5℃

主要成份：

清洁剂〔酸性〕，DI水

b.微蚀：

使板面活化，增强PT/PP之间的结合力。

温度：

30℃～45℃

主要成份：

过硫酸钠，硫酸，DI水

c.酸浸：

除去前处理及铜缸中产生的污染物。

主要成份：

硫酸，DI水

d.镀铜：

为了加厚孔及线路铜层，提高镀层质量，以达客户的要求。

温度：

21℃～32℃

主要成份：

硫酸铜，硫酸，光剂等

易产生缺陷：

铜薄，孔大，孔小，夹菲林，线路不良等

e.镀锡：

为了保护线路以方便蚀板，只起中间保护作用。

温度：

25℃±5℃

主要成份：

硫酸亚锡，硫酸，光剂，DI水等

处理时间：

8～10分钟

易产生缺陷：

锡薄，断线，夹菲林等

3.考前须知

检查，液位，打气，温度，摇摆，冷却系统，循环系统是否运行良好。

全板电金

一．工艺流程图：

二、设备及作用

1．设备：

全板电金自动生产线。

2．作用：

a．除油:

对除线路铜外表油脂及氧化物等，确保铜外表清洁。

b．微蚀：

去铜外表进展轻度的蚀刻，以确保完全去除线路铜外表氧化物,

增加其铜外表活性，从而增强PT/PP铜层附着力。

c．镀铜:

加厚线路铜层，到达客户要求。

d．活化:

提高铜外表活性，增强电镍时镍层与铜层或电金时金层与镍层的附着力。

e．电金:

在已镀镍层上镀上一层符合客户要求厚度的有优良结合力的金层。

f．炸棍:

去除电镀夹具上残留铜等金属。

外层蚀刻

一、简介与作用：

1、1、设备

碱性蚀刻段退膜段退锡段

2、2、作用

图形电镀完成以后的板，经过蚀刻以后，蚀去非线路铜层，露出线路局部，完成最后线路成。

二、二、      工艺流程及考前须知：

1、1、流程图

2、2、作用

（1）〔1〕   碱性蚀刻段：

蚀去非线路铜层，露出线路局部。

药水成份：

铜氨络离子、氯离子等

温度：

50℃±2℃

（2）〔2〕   退膜段：

除去菲林，露出非线路铜层，便于蚀刻。

药水成份：

NaOH〔氢氧化钠〕

温度：

50℃±3℃

（3）〔3〕   退锡段：

除去线路保护层〔锡层〕，得到完整的线路。

药水成份：

褪锡水〔主要为硝酸〕

温度：

25℃~40℃

3、考前须知

生产中检查液位、自动加药系统、喷咀、摇摆、温度、速度压力、行辘等是否运行正常。

三、平安及环保考前须知：

1．废气中含有有毒与刺激性很强的氨气、一氧化氮、二氧化氮等气体应通过净化处理到达国际排放标准后，才能排放到空气中

湿绿油

 一、 原理在线路板上印上一层均匀的感光绿油膜，以到达防焊、绝缘的目的。

十三、二、 工艺流程图：

十四、三、  设备/工具：

1.1.   设备：

磨板机、化学清洗机、丝印机、焗炉、曝光机、显影机、辘菲林保护膜机、棕片显影机、双面UV机、洗网机、自动研磨胶刮机、搅油机、返洗板机。

2.2.   工具：

粘尘辘、六角扳手、10倍放大镜、力计、光密度仪。

四、各流程的作用：

17.1.   前处理：

a.a.   设备:

火山灰磨板机、化学处理机。

b.b.   作用：

将板外表的氧化膜除去并对外表进展粗化处理，以增强绿油与线路板板面的结合力。

18.2.   丝印：

a.a.   设备：

丝印机

b.b.   作用：

通过网版在板面涂上一层均匀的绿油膜，通常膜厚要求为：

0.4~1.6mil。

19.3.   预固化：

a.a.   设备：

低温隧道焗炉和立式单门焗炉。

b.b.   作用：

将板面的湿绿油烤干。

20.4.   曝光：

a.a.   设备：

曝光机

b.b.   作用：

通过黄菲林对非显影局部进展UV光照射。

21.5.   显影：

a.a.   设备：

冲板机

b.b.   作用：

用Na2CO3药水将未曝光局部冲洗干净。

22.6.   执漏：

对板外观进展检查，挑出不良品以防止其流入到下工序。

23.7.   终固化：

a.a. 设备：

高温隧道焗炉和单门焗炉

b.b作用：

对板面的绿油进展高温固化，以增强其外表硬度、耐热冲击性能和抗化学性能。

五、干净房环境要求：

丝印房：

温度：

20±5℃；相对湿度：

55±10%含尘量：

10K级

曝光房：

温度：

20±3℃；相对湿度：

55±10%含尘量：

10K级

六、平安考前须知：

7.1.   油墨为易燃易爆物品，通常要贮存在冷冻仓或干净房并要注意防火护理。

白字

十五、一、 原理

用白色热固化油墨在线路板板面相关区域印上标示符以方便插件及维修电路。

十六、二、 工艺流程图：

十七、三、  设备/工具：

1.1.   设备：

丝印机、焗炉；

2.2.   工具：

网版、六角扳手。

四、设备的作用：

24.1.   丝印机：

通过网版在线路板上印刷白色字符。

25.2.   隧道焗炉：

高温固化字符。

五、环境温度要求：

白字丝印房：

温度20±5℃

镀金手指

一、工艺流程图：

二、设备及作用

1．设备

镀金手指生产线

2．作用

a．微蚀〔或磨板〕

对铜面进展轻度的蚀刻或打磨处理，完全去除铜外表氧化物。

b．活化

提高铜外表活性，增强镀镍时镍层和铜层及镀金时镍层和金层之间的附着力。

C．镀镍

在经过微蚀、活化等处理后的铜外表上，根据客户的特定要求电镀上一层有安定光泽度和稳定性的镍层。

D．镀金

在镍外表上电镀一层到达要求厚度的具有优良结合力的金层。

喷锡工序

一、一、  原理及作用：

1．1．           原理：

除去线路板〔绿油后的板〕铜面氧化物，线路板通过熔融的铅锡及经过热风整平，在干净的铜面上覆盖一层薄薄的铅锡。

2．2．           作用:

保护线路板铜面不被氧化，增强线路板插元件后的焊接性能。

二、二、      喷锡工序的主要设备：

水平喷锡机、前后处理、焗炉、辘红胶纸机、UV机、铜处理车

三、三、  水平喷锡线工艺流程:

入板→微蚀→循环水洗→清水洗→吸水→强风吹干→热风吹干→预热→上松香→过锡炉→热风整平→风冷却→热水洗→循环水洗→刷洗→循环水洗→热DI水洗→吸水→强风吹干→热风吹干→自动收板。

“入板〞至“预热〞为喷锡线前处理；

“预热〞至“风冷却〞为水平喷锡机；

“热水洗〞至“收板〞为喷锡线后处理；

四、四、  水平喷锡线工艺流程中主要缸段作用:

1．1．           入板，要求倾斜150～450，且一般为C/S面朝上；

2．2．           微蚀，主要为清洁铜面和使铜面粗化；

3．3．           预热，是将线路板从40℃～70℃提高到100℃左右；

4．4．           上松香，是增强铜与铅锡的接合能力；

5．5．           过锡炉，是线路板等经过熔融的铅锡池，使熔融的铅锡附着于铜面上；

6．6．           热风整平，是通过上、下风力吹出的高温、高压气体将线路板外表及孔的多余铅锡吹掉；

7．7．           风冷却，一般是将220℃左右的线路板降至100℃左右，如果增加线路板的停留时间，可冷却至室温；

8．8．           热水洗，清洁线路板外表脏物和除去局部离子；

9．9．           刷洗，进一步清洁残留于线路板上的残杂物；

10．10．       热DI水洗，去除线路板上之Cl-等离子。

五、五、  其它设备的作用:

1．1．           焗炉的作用：

a.a.   通过150℃的高温，增强红胶纸与线路板的粘接性能；

b.b.   固化线路板外表的绿油〔修补的绿油〕。

2．2．           辘红胶纸机的作用：

通过高压，使其红胶纸与线路板接合更严密。

3．3．           铜处理车的作用：

通过升温，降温过程，除去结晶出来的Cu2+。

沉金工序

一、工艺流程图：

二、设备及作用

1．设备：

自动沉镍金生产线。

2．作用：

a．酸性除油：

去除铜外表之轻度油脂及氧化物，以使其外表活化和清洁，形成最适合于沉镍金的外表状态。

b.微蚀

对铜的外表进展轻微的蚀刻，能确保完全去除铜外表的氧化物，增加镀层间的密着性。

c．活化

只在独立铜线路上析出钯〔Pd〕，使之在独立铜线路上反响生成无电解镍的活剂。

d．无电解镍〔沉镍〕

在独立铜线路上沉积出有一定析出速度和安定光泽度，及耐蚀性优良之致密皮膜，以便沉金。

e．无电解金〔沉金〕

利用电位置换作用在独立铜线路上，得到要求厚度之金层。

f．抗氧化

防止铜面上镍金层氧化。

外形加工

十八、一、 工艺流程图：

二、设备及其作用：

26.1.   锣机，用于线路板外形加工；

27.2.   V坑机，用于特别客户要求的V形槽加工设备；

28.3.   啤机，用于用于线路板成形加工；

29.4.   手锣机、斜边机，用于线路板外围加工或金手指斜边加工；

30.5.   切板机，用于切开PANEL板，以方便锣板或啤板；

31.6.   洗板机，用于清洗锣板或啤板的板面粉尘及污物。

三、环境要求：

1、温、湿度要求：

温度：

22±2℃；相对湿度：

≤65%，啤机车间可采用岗位送风。

2、环保要求：

本工序生产中所产后的各种废物、废料、废液、废渣、废水、废气等环境

因素必须严格按MEI022上介定的方法进