pcb生产全流程.docx
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pcb生产全流程
PCB生产流程
1开料：
我们目前用的板料的大料（sheet）主要有下面公称尺寸：
48x36,48x40,48x42INCH,
一般最大开料为18X24IHCH。
把sheet切割成多个生产panel即开料。
开料分横、直料，因板料的48INCH方向与其垂直方向（36/40/42）的收缩比率不一样，所以对一张大料（sheet）内开出的panel,对panel长边与48inch边平行的定义为直料（Z），对panel长边与大料48inch边垂直的定义为横料（H）。
一般情况下，六层及以下板可开横直料板料的利用率：
客户成品最大边界的面积总和与大料sheet的比。
•基材-------又名覆铜板。
将补强材料浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板。
它是做PCB的基本材料，常叫基材。
基材主要由P片，铜箔两者组合而成。
TG测量方法：
TMA法----热澎胀分析法
DSC法----示差扫描量热法。
DMA法----差热分析法。
.Tg-玻璃态转化温度
TG:
表示板料保持刚性的最高温度。
但近年来由于电子产品各种性能要求愈来愈高,所以对材料的特性也要求日益严苛。
如抗湿性、抗化性、抗溶剂性、抗热性,尺寸稳定性等都要求改进,以适应更广泛的用途,而这些性质都与树脂的Tg有关。
Tg提高之后上述各种性质也都自然变好，如Tg提高后；
a.其耐热性增强，使基板在X及Y方向的膨胀减少，使得板子在受热后铜线路与基材之间附着力不致减弱太多，使线路有较好的附着力。
b.在Z方向的膨胀减小后，使得通孔之孔壁受热后不易被底材所拉断。
c.Tg增高后，其树脂中架桥之密度必定提高很多，使其有更好的抗水性及防溶剂性。
-使板子受热后不易发生白点或织纹显露，而有更好的强度及介电性.
-至于尺寸的安定性,由于自动插装或表面装配之严格要求就更为重要了。
因而近年来如何提高环氧树脂之Tg是基板材所追求的要务。
•热应力试验：
在于考察覆铜板在耐受高温高热环境的能力。
常用的方法是在高温焊锡中浮浸，之后按试样是否有起泡，分层等缺陷进行评价。
•介电常数测试：
Er值
2、图形转移：
将内层的生产film底片图案转移到板料上面，我们有两种处理：
用D/F或感光油。
感光油有低成本的优点。
这两种方式原理相同，都是：
1：
磨板，清洁板面的油污手指印等。
2：
在板面上粘压（功印）一层感光材料
3：
然后在其上面覆盖线路图形的底片，曝光，底片上深颜色的图案可遮挡光线，下面的感光材料不会固化，相反，在底片上无图案的透明部分，光线透过使下面的感光材料曝光面固化。
4：
然后将曝光固化部分在内层蚀板线的前段，被化学药水里冲洗掉，留下已曝光固化的图案在板上
下表为内层菲林谷粗标准（1oz）:
位置
项目
单线阻抗（coupon位）
差分线
（coupon&unit）
Unit内的线宽（mil）
放在板边
放在板中
密集线
独立线
成品线粗的中值（MI要求）
A
A
B
C
C
内层菲林CAD/CAM设计
A+1.7
A+1.5
B+1.1但需保证space≥3.0mil，如space<3.0milKK房需做特殊处理
C+0.8
C+1.5
备注：
（1）密集线：
指密集排列在一起两根及以上的线（线隙≤6.0mil）；
（2）如一款板，最小线隙均大于6.0mil,则非独立线按C+1.2谷大。
D/F是成卷使用，宽度规格从10~24每隔0.25inch一个规格。
选用D/F的原则是大约比panel的长度小0.25inch.
1/3、1/2、1oz铜最小线宽4.5mil,最小线隙（L/L、L/P、P/P）为3.0mil（A/F）,3.5mil（D5）;2oz最小线宽6.4mil,最小线隙5.0mil
内层开窗：
4/L：
7mil,6/L或以上:
10mil
3、内层蚀板：
内层蚀板的前面一段是冲板，将D/F曝光后板上面未固化的D/F用化学药水冲支；中间一段是蚀刻，将未盖D/F的部分用药水侵蚀掉，盖D/F的部分，D/F起保护作用（阻蚀），保留下客户设计的线路图象；后一段是用化学药水退去固化的D/F，干燥板面
4、AOI检查---自动光学检查
一般来说，有线路的内层SINGAL层要过AOI工序，内层为铜 Plane的GND（接地）或
POWER（电源层）不用过AOI。
5、黑化
对铜表面进行化学氧化或黑化，使其表面生成一层氧化物（黑色的氧化铜或棕色的氧化亚铜或两者的混合物），以进一步增加表面积，提高粘结力。
6、压板：
按照MI的压板结构，将板料、树脂布（P片）、外层铜箔一层层叠好，然后放入压板炉，升温，使树脂融化，然后加压、冷却，粘性的树脂将各层粘结在一起
定位系统•PINLAM有销钉定位•
•MASSLAM无销钉定位
1.X射线打靶定位法2.熔合定位法
一般情况下，四至八层板多采用铆钉对位或熔合机对位（D5厂），十层及以上板一般用PIN压板
PINLAM压板：
此方法的原理极为简单，内层预先冲出4个Slot孔，见图，包括底片，prepreq都沿用此冲孔系统，此4个SLOT孔，相对两组，有一组不对称，可防止套反。
每个SLOT孔当置放圆PIN后，因受温压会有变形时，仍能自由的左右、上下伸展，但中心不变，故不会有应力产生。
待冷却，压力释放后，又回复原尺寸，是一颇佳的对位系统。
所有CORELAM板完成压板后需去黑化膜和除胶后才能送钻孔工序
每个SLOT孔当置放圆PIN后，因受温压会有变形时，仍能自由的左右、上下伸展，但中心不变，故不会有应力产生。
待冷却，压力释放后，又回复原尺寸，是一颇佳的对位系统。
压板工序须开P片及铜箔，P片大料固定尺寸为49.5”宽。
A/F楼P片开料比内层板料大0.5”，也分横直料，且P片的49.5”边须对应板料的48”边。
铜箔开料须比内层板料大2.5”,目前铜箔的宽度有42”、51”无横直料之分。
7、切板边：
四层及以上板均有切板边流程，把多余的部分切割掉以方便生产及节约成品。
一般对于４－６层板切板后长边留0.5”,短边留0.6”,如果为非此尺寸，需在ＭＩ上注明targethole距长边及短边各多少或在LAY-UP中画出切板图.
8、钻孔：
在镀铜板上钻通孔/盲孔，建立线路层与层之间以及元件与线路之间的连通
.钻孔须用到钻带，钻带内包含钻孔的钻咀大小，位置及其他参数。
钻板时，几块PANEL叠在一起钻，叠数根据板厚、所用最小钻咀、层数及总铜厚来定，钻板时底部垫以底板，顶部盖以铝片，底板：
保证钻板时钻穿最底一层线路板但不伤及钻机工作台面，铝片主要帮助钻咀散热及减小钻孔边披锋。
底板的尺寸与大料尺寸一样。
PTH孔边/边须保证11mil（min）,否则会造成渗镀情况。
解决方法：
a、减小钻咀；b、移孔，以上两点均需问客。
最大钻孔直径：
6.7mm（机械钻），0.25mm（镭射钻）,最小钻孔直径:
0.15mm（机械钻）,0.1mm（镭射钻）.镭射钻孔深度孔径比1:
1,实际位置公差:
+/-3mil;
对于较大的NPTH孔，如果孔径公差够大（>=+/-4mil）可在锣板时锣出.
常用钻咀为公制（mm），以0.05mm为一级别，如0.15mm,0.20mm,0.25mm…
钻孔后孔直径相对所使用钻咀公称值，可在正负1mil偏差内，实际我们可做到+0/-1mil
孔径控制（钻咀直径的选择标准）：
HASL沉金/ENTEK/沉锡/沉银
钻咀中值+6MIL中值+4MIL
9、沉铜（PTH）
用化学方法使线路板孔壁/板面镀上一层薄铜，使板面与孔内成导通状态。
为了使孔壁的树脂以及玻璃纤维表面产生导电性,所以进行化学镀铜即沉铜.它是一种自催化还原反应,在化学镀铜过程中Cu2+得到电子还原为金属铜,还原剂放出电子,本身被氧化.
PTH就是通过催化剂活化，然后在钻孔后形成的纤维面上化学沉降一层铜，孔越小，板越厚，越难沉上铜。
板上有小孔（钻咀直径<=0.35mm），须做两次PTH避免孔内无铜。
10、板面电镀：
板面电镀，即在整个PANEL的表面，孔内电镀上一层铜，可分一产次板面电镀，两次板面电镀，全板面电镀等不同的工艺做法。
板面电镀须用到电流纸。
11、外层D/F
经钻孔及通孔电镀后,内外层已连通,本制程再制作外层线路,以达到导电性的完整，形成导通的回路。
外层D/F类同内层D/F，在板面粘压一层感光材料后，通过人工，将生产FILM的每面，对准钻孔（如板边的GH），粘覆在D/F之上，然后放入曝光机曝光，线路FILM中的图案部分遮住曝光的光线，其底下的D/F未光固化，而相反无图案部分，则被光照射面固化，然后将未固化的D/F用化学药水冲洗掉，线路就转移到板面下。
本工序中还有一个重要的概念是D/F封孔，就是下面图示的D/F曝光后，固化的D/F须将整个NPTH的两面把也盖封住，设计的线路图形须离孔边有8mil才可保证封住。
外层D/F须用到PE制作的生产工具外层菲林。
最小线宽/线隙:
4.0mil，对于ＢＧＡ位，最小线宽／线隙：
２／３mil
干膜尺寸选择：
1．普通板型：
板边预留尺寸为0.2″~0.4″，如P044990板，切板尺寸20.8″×10.6″，以前MI选20.75″干膜，实际只需20.5″干膜。
2．特殊板型（有V-Cut管位孔，Presstest-coupon，重钻管位孔等）：
板边预留尺寸为0.05″~0.25″，如切板尺寸20.8″×10.6″，则MI应选20.75″干膜.
3．部分高层板，因板边特别宽，情况复杂，暂以预留0.2″~0.4″。
4．所有干膜选择以长边为准，最宽干膜为23.75″。
D/F封孔能力
1对于主机板或相当于其线路密度的板，当圆孔6mm＞Ф≥5mm或Slot孔25mm2＞S≥15mm2时（aXb=s，其中a、b为Slot孔的长和宽），采用HT-120干膜；若圆孔Ф≥6mm或Slot孔S≥25mm2,则需重钻或考虑其它方式避免封孔；
2对于一般线路密度的板，当圆孔7mm＞Ф≥6mm或Slot孔30mm2＞S≥20mm2时，采用HT-120干膜；若圆孔Ф≥7mm或Slot孔S≥30mm2,则需重钻或考虑其它方式避免封孔；
3.无论其圆孔或Slot孔Size多大，对于其形成的孖孔，如有锥形尖刺的存在，HT-120干膜也将难于封孔，故要求PE设计时尽量避免此类孔的存在，若必需，则考虑重钻或在锣房钻出，若无锥形尖刺则以面积S为标准遵循内容1和2；
4.对于其它类异形孔，若无锥形尖刺的存在则以面积S为标准遵循内容1和2，若有锥形尖刺则遵循内容3；
5.对于不在上述范围内的P/N，一般采用HT-115干膜。
若D/F在实际生产中对于个别P/N用HT-115难于封孔，则本部另出工具修改通知书；
6.无论用HT-120或HT-115干膜封孔，其Clearance至少需8mil及以上；
12、图形电镀：
铜线路是用电镀光阻定义出线路区，以电镀方式填入铜来形成线路。
图形电镀在图象转移后进行的,该铜镀层可作为锡铅合金（或锡）的底层,也可作为低应力镍的底层。
做完D/F后，未盖D/F的地方可以电镀，盖住的地方因D/F绝缘而不能电镀上金属，线路电镀先在裸露部分镀一层铜至户要求的孔内板面铜厚，然后在其上面镀上一层铅锡，铅锡的作用是在蚀板时用来保护其底下的线路图形的。
线路电镀须用到电流纸。
13、蚀板：
将覆铜箔基板上不需要的铜，以化学反应方式将不要的部分铜予以除去，使其形成所需要的电路图形。
蚀板的前一段是将D/F退去，中段是化学酸蚀去裸露的铜,最后一段为退去铅锡，烘干.
线路电镀的镀铜有厚度不均的隐患（包括影响孔径），而板面电镀则相反，电镀时整个板面各区域电流密度一致，镀的铜厚很均匀，因此，当客户要求板面铜厚的公差幅度很小，或孔内铜厚要求公差很严，孔径要求很严，我们就要考虑板面电镀的铜镀厚些，线路电镀时就可少镀或不镀。
相对正常的流程，板面电镀时铜镀厚些，线路电镀时少镀，就是所谓板面电镀两次，三次……只靠板面电镀的铜厚达到客户要求，线路电镀时不镀铜，只镀铅锡，就为全板面电镀。
蚀板工序要蚀去的表面铜厚包含底铜+PTH+板面电镀的铜，面线路电镀的铜不影响蚀板在成品总的铜厚要求一致的前提下，如果板面电镀镀多一些，线路电镀镀薄或不镀，须蚀去的表面铜厚就越厚，时间越长，对线路的侧蚀就越大。
我们在做生产FILM时，流程补偿量需要更大。
多次板面电镀的优点是有较平均的铜厚，易于控制孔径，但要求设计线粗线隙较大，特别是全板面电镀。
14:
外层AOI：
六层及以上板，线宽/线隙<=5/5mil,除客户特别要求外，只对沉金板既过E-Test，又过AOI。
其它表面处理只过E-Test，对于线宽大于5mil的六层及以上板和线宽小于5mil的双面、四层板不需过AOI。
15：
外层中检：
如果外层过AOI，中检只用来过数，不再过电测试。
如果没有过AOI，中检要过电测及要目视。
16：
湿绿油
目的:
A.防焊：
留出板上待焊的通孔及其pad，将所有线路及铜面都覆盖住，防止波焊时造成的短路，并节省焊锡之用量。
B.护板：
防止湿气及各种电解质的侵害使线路氧化而危害电气性质，并防止外来的机械伤害，以维持板面良好的绝缘。
C.绝缘：
由于板子越来越薄，线宽距越来越细，故导体间的绝缘问题日形突显，也增加防焊漆绝缘性质的重要性。
绿油的相关能力
1.绿油的性能及油墨型号的选择
A.光亮油
顺序
名称
颜色
S/M桥
耐化金能力
Au:
0.3um
建议
1
R-5004GA
深绿
3.5
200U”
首选客NoCall绿油板
2
LP-2GG-75L
浅绿
3.5
200U”
首选做HAL板,范围广
3
LP-2GG-75D
深绿
3.5
200U”
4
PSR4000Z26
深绿
3.5
120U”
不适合做沉金板,尽量不使用
5
PSR4000G23K
浅绿
3.5
250U”
首选做沉金,沉银,沉锡板,耐化性好
6
DSR2200TT-19
深绿
3.5
180U”
易形成压痕印,除非客指定,否则不使用
7
DSR2200C7BSX
浅绿
4.5
100U”
绿油桥能力及抗化性均较差,尽量不使用.
8
PSR550BG-95
浅绿
3.5
180U”
次选做塞孔板
R-500HDI-1000GF
浅绿
/
200U”
首选做塞孔板
B.哑光油
1
Probimer77MA1070/1050
全哑浅绿
2
200U”
适合所有板，耐化性好，不易产生锡粉
2
Probimer77MA-17179/7180
半哑光
2
250U”
首选适合所有板，耐化性好不易产生锡粉
EMP110/1399
全哑深绿
3.5
200U”
次选适合所有板,耐化性好,不易产生锡粉
3
PSR4000MH
全哑浅绿
2
170U”
易产生锡粉及针孔，除非客指定才使用。
4
DSR3241MD
全哑
浅绿
3
100U”
水渍问题难以解决，耐化性差，尽量不用
备注：
*所有绿油都适合ENTEK
*不适用于沉银：
DSR2200C7BSX
*不适用于沉锡：
DSR2200C7BSX,PSR4000Z26,DSR2200TT-19及DSR3241MD
*不适用于沉金：
DSR2200C7BSX，PSR4000Z26，DSR3241MD
PAD至线路最小距离>=4.5mil,SMTPAD之间最小距离7.2mil，SMTPAD之间距离小于8mil用PSR4000或PS2000（G55）
绿油桥最小宽度：
4mil,其中PSR4000MH：
2MIL
1.印绿油能力：
印一次0.3-0.8mil；印二次0.5-1.2mil。
2.下几种情况须印LineMask：
LINEMASK：
因为绿油的流动性，在线路的角位，绿油的厚度会很薄，而其他位相对较厚，特特别是铜厚越厚（>=2OZ），该差别越明显。
沉金板的药水对绿油面有侵蚀；表面绿油厚要求很厚，要求印LINEMASK。
LINEMASK就是在正常的板面印绿油前，在板面的线路部位先印一次油，因只印线路图形（LINE）上，所以叫LINEMASK。
对于有LINEMASK的板，如果外层线路更改，则绿油FILM也须相应更改。
≥2OZ板；沉金板；线角位油厚≥0.5mil板。
*注意：
对绿油前塞孔板，Linemask取消塞孔位挡油。
1．绿油对位公差：
±2mil（better:
±1.5mil）。
2．塞孔要求
VIA孔绿油封孔：
对不插电子元件的微细导通孔（VIA），有些客户要求将其用绿油封住，这就是VIA孔绿油封孔。
有的客户要求VIA孔绿油封孔在绿油工序前进行，有的客户要求在表面完成工序后进行。
封孔工序就是用封孔丝网（或铝片），其上面只有对应VIA孔的地方能漏过油而将孔灌注。
在VIA孔位，油透过丝网（或铝片）注入孔内，其他板面和插件用的大PTH孔将有印油。
1）塞孔深度：
绿油前塞孔≥95%；喷锡后塞孔深度＜50%。
2）塞孔率：
依据客户要求。
一般BGA区100%塞孔，其它95%塞孔。
3）塞孔面：
依客户要求。
一般从盖油面塞，对于有BGA的板从BGA面塞。
4）塞孔方式：
A.铝片塞孔:
大多数均为铝片塞孔。
B.丝网塞孔:
如客要求孔边油≤1Mil,用丝网塞孔,目前有START板采
用丝网塞。
5）2OZ以上板的塞孔要求（适合于所有板，优先于6）及7）项要求）：
A.0.3-0.55mm孔，绿油前塞孔。
（如R-500HDI-1000GF油取得UL认可后,0.3-0.7mm孔,绿油前塞孔）
B.＞0.55mm孔，不塞或在喷锡/沉锡后/绿油后ENTEK前塞孔。
6）沉金板，沉锡板,沉银板,ENTEK板的塞孔要求：
A．单面盖油板：
后处理后从盖油面塞孔。
绿油后ENTEK前从盖油面塞孔。
*注意：
绿油开窗与塞孔距离小于4mil时需二次曝光。
B．双面完全盖油板
所有孔径,采用绿油前塞孔.
7）喷锡板的塞孔要求：
*注意：
绿油时状态不允许写可塞可不塞，因喷锡后易产生锡珠。
A.1.6mm以下板：
a.0.2-0.5mm孔，在绿油前塞孔。
（如R-500HDI-1000GF油取得UL认可后,0.2-0.7mm孔,绿油前塞孔）
b.＞0.5mm孔，不塞或喷锡后塞孔。
B.2.3mm以上板：
a.≥0.3mm，喷锡后塞孔。
b.＜0.3mm，绿油前塞孔。
5．绿油的挡油挡光PAD要求
状态
挡油PAD
挡光PAD
孔径要求
要求
绿油不准上PAD
≥39mil
比孔径每边小5mil
正常开窗
≥26mil
比孔径每边小3mil
≥20mil
比孔径每边小1mil
＜20mil
与钻层一致
＜16mil
比孔径每边大1mil
＜12mil
比孔径每边大3mil
绿油可上PAD,但不允许入孔,允许最大6milRing.
同上
同上
比孔径每边大2mil.
绿油允许入孔,但不许封孔.
≥26mil
比孔径每边小5mil
双面取消挡光
＜26mil
比孔径每边小3mil
＜20mil
与钻层一致
＜16mil
比孔径每边大1mil
＜12mil
比孔径每边大3mil
绿油可入孔不准塞孔,且两面Ring不准上锡
≥20mil
＜20mil
比孔径每边小3mil
与钻层一致
一面盖油（C/S）
一面上锡（S/S）
且绿油前塞孔
ALL
双面取消挡油
C/S面取消挡光
S/S面按客设计
一面盖油（C/S）
一面上锡（S/S）
且不要求塞孔
ALL
C/S面按可入孔不塞孔,
S/S面按绿油不准上PAD标准.
Via喷锡后塞孔,塞孔后不得有Ring
ALL
与钻层一致
比孔径每边小3mil
沉镍金板,全板镀金板,ENTEK板绿油前VIA孔塞孔
ALL
塞孔面取消挡油,
非塞孔面比孔径小1/3
双面取消挡光
6．封孔铝片要求
状态
孔径
孔距上锡PAD
铝片孔要求
VIA孔喷锡后塞孔
＞15mil
比孔径每边大6mil
≥12mil
比孔径每边大4mil
＜12mil
比孔径每边大3mil
＜9mil
比孔径每边大2mil
＜6mil
比孔径每边大1mil
＜4mil
二次曝光塞孔,铝片孔按绿油前塞孔标准做.
W/F前塞孔板或W/F后喷锡前塞孔二次曝光板
≥0.4mm
＜0.4mm
比钻层每边大1mil
比钻层每边大2mil
17：
印字符
部分板有印字工序，客户在板上面设计一些标记符号，帮助手工插电子元件及日后维修。
用丝网印油，丝网上能透过油的图形即客户提供的标记符号图案。
油印到板面后，无须曝光成形，直接焗板将字符油烘干即可。
如此工序处有大块的字符块经VIA孔，C/M印刷时会有字符油墨入孔较多甚至塞孔，导致HAL后有藏锡珠缺陷，解决方法有：
1）更改流程在HAL后再印字符；
2）制作C/MFILM时在大块的字符块相应孔处加挡油点，挡油点大小：
每边比钻孔孔径大1MIL。
18：
印碳油：
个别的板在印碳油工序，碳油油墨的导电性好，对于PCB上的一些按键（KEYPAD）位，很多客户设计为碳油PAD。
用丝网印油，丝网上能透过油的图形即客户提供的图案。
碳油印到板面后，无须曝光盛开，直接焗板将碳油烘干即可。
19：
镀金手指
藉由connector连接器的插接作为板对外连络的出口.
通过它可与外部的装置彼此交换信号.
小部分的板有镀金手指工序，对于一些须插到插槽内的板，其插脚表面要求硬度好，接触电阻小，这类插脚一般镀一层金合金（硬金）。
为防止金合金与铜之间的金相迁移，在铜与金之间，先须镀一层稳定性高的金属镍（Ni）层。
镀手指时，须用胶纸将其他非镀金位的（未盖绿油的）焊盘盖信，相反，到了后面的HAL工序，又须用耐高温的胶纸覆盖信金手指以避免手指上有锡。
金手指顶到其他上锡PAD边须有最小28mil
镀金时，须镀金的手指须浸泡在镀金液内，各镀金拉的参数如下表所示。
我们在设计金手指板的拼图时，要注意如果手指在板的中间，是否能满足下面的要求，否则的话，只有在镀金前把板在中间闸开，闸开处成品间隔要足够。
金手指排板时注意参考以下参数：
拉号
最大可镀尺寸（板边至最高行金手指）（inch）
可镀最高行手指到导电刷最小距离（inch）
A
1.5
6
B
6
8
C
7
9
D
7
9
B1
6
9
B2
7
9
镀金厚度：
5-70u”，镀镍厚度：
50-400u”
金手指斜边深度公差：
+/-5mil,
斜边余厚公差：
+/-10mil
锣边至金手指最小距离:
0.15”
锣边至金手指顶最大距离：
0.45”
20：
HAL：
对于未盖绿油的PTH的PAD及表面安装件（SMD，Su
升级会员 