PCB制造工艺简介教材ppt课件.ppt

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1、PCB制造工艺简介,课程简介1.PCB生产制作工艺介绍2.PCB 常见异常分析3.PCB常见信赖性测试项目及测 试方法,PCB生产制作工艺介绍PCB (Print Circuit Board)印刷电路板,PCB分类,1.PCB按类型分为硬板及软板FPCB 铝基板 软硬结合板2.按层次分简单PCB 及高阶HDI(High Density Inverter ),PCB 流程,裁 板,内层,压 合,钻孔,一铜,外层,终检,电测,成型,二铜,防焊,表面处理,1.1目的：將原物料大张基板裁切成小张生产工作尺寸,1.裁板,1.2管控重点：将基材板裁切成工单上规定的尺寸，并且要严格遵守经纬向，防止压合时各层

2、涨缩不同导致板弯翘。,分支制程单元讲解,一.内层,裁板:按客戶要求之 尺寸裁切.,裁板,目的：制作PCB板的内层线路,一、内层,裁 板,流程图,前处理,压 膜,曝 光,DES线,分支制程单元讲解,2.前處理,2.1目的：清洁粗化基板铜表面， 增加与干膜间附著力.,一、内层,2.2 主要流程： 清洁洗：清洁基板表面，配制122%的硫酸溶液， 去除铜表面的油污脏物. 微蚀 ：用化学方法粗化铜表面，配制10%左右的 稀硫酸和3%左右双氧水的混和液，其中添 加一定量的安定剂 酸洗 ：洗去基板表面的铜盐. 烘乾 ：使用热风吹干基板表面,分支制程单元讲解,前处理流程,放板,酸洗,水洗,磨刷/喷沙/微蚀,超

3、音波水洗,水洗,收板,吸干,吹干,烘干,无尘室是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除，并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计之房间。亦即是不论外在之空气条件如何变化，其室内均能俱有维持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能之特性。,PCB生产所运用的无尘室要求：1黄光照明2温湿度 222 RH 5010%3正气压4洁净度 内层/外层 = 10K级 压合/防焊 = 100K级,无尘室,插播,3.壓膜,3.1目的： 将干膜（光阻剂）贴附在基板 表面,为影像转移做准备.,一、内层,3.2主要流程

4、： 板面清洁： 使用清洁机，黏著板面脏物清洁基板. 压膜： 利用高温高压将干膜贴附在板面,须 控制操作参数3.3管控重点： 贴膜温度， 压膜温度， 压膜压力,分支制程单元讲解,4.曝光,4.1目的： 使用紫外光对底片下的干膜板進行曝 光,从而将底片上的图形转移到基板表 面干膜上.（曝光原理：影像转移）,一、内层,4.2管控重点： 板面清洁： 清洁玻璃框以及底片脏物，防止 形成曝光脏点. 曝光对位： CCD对位精度控制在50um以下，上下 底片贴合固定，防止图形曝偏或上下 的图形层偏. 曝光能量： 调整曝光量进行曝光,可通过显影後 的能量格来判断,规格在60.5格内.,分支制程单元讲解,內層干膜

5、后,內層曝光后,將油墨均勻塗附于基板表面作為影像轉移之媒介,利用乾膜(油墨)的光聚合特性, 進行影像轉移,5.DES,5.1目的：将曝光後的板子经过显影，蚀刻，去膜，完成内层 板线路面的制作.,一、内层,5.2主要流程：D 顯影：将未曝光的干膜去除，使用1.0%的碳酸钠溶液，通过一定压力的冲洗溶解，去除干膜.E 蝕刻：将没有覆盖干膜的基板铜蚀刻掉.使用盐酸，氯酸钠，氯化铜的混和溶液，通过AQUA调节槽内的药水浓度使制程稳定.S 去膜：将板面残留的干膜去除，使用30.5%的氢氧化钠溶液，通过高压冲洗把干膜去除.,5.3管控重点:显影点505%，控制显影效果，防止显影过度或显影不洁.蚀刻点705%

6、，控制蚀刻的效果，防止蚀刻过度或不洁.蚀刻均匀性小与10%，控制板面咬蚀量的差异，避免局部的咬蚀过度或不足.去膜点405%，防止去膜不净.,分支制程单元讲解,內層蝕刻后之板-把沒有乾膜(油墨)阻劑保護的銅面蝕刻掉, 保留所需要的銅面圖形.,內層顯影后,內層蝕刻后,內層顯影后之板-利用未反應乾膜(油墨)之溶解特性, 去除未曝光的乾膜,保留曝光後聚合部分作為蝕刻阻劑.,乾 膜 製 作 流 程,影像转移原理,目的：打靶孔以及检测维修线路,二、内检,钻靶孔,流程图,AOI,VRS,补线,分支制程单元讲解,1.1目的: 将内层板预先打靶孔以利压合,1.打靶,二、内检,1.2流程: 通过CCD的影像对准，

7、将内层板上的靶标 铜PAD钻掉，形成牟钉孔.,1.3管控重点： 钻靶机精度。（1mil） 注：如果靶孔钻偏会造成压合层 偏，层间对准出现较大偏差.,分支制程单元讲解,2.AOI（Automated Optical Inspection自动光学检测）,2.1目的：通过光学扫描，将PCB（线路板）图像与标准板（ Cam资料）进行对比， 找出PCB（线路板）上的图形缺点,PCB线路板,Cam资料,二、内检,2.2流程： 1.开启料号：建立新料号或打开旧料号 2.机器校正：PCB板影像对位，光校正 3.机台检测：根据检测的缺点数设定参数,分支制程单元讲解,指示灯,Discover图示,二、内检,分支制

8、程单元讲解,二、内检,CCD,類比,數位化( Gray level ),二進位影像( 0 或 1 ),影像捷取原理,分支制程单元讲解,AOI所能檢測的缺點介紹,二、内检,分支制程单元讲解,3.VRS,3.1目的： AOI机台测出的缺点图像资料，通过网路 连线传送至VRS，由人员判定检修。,二、内检,3.2管控重点:放大倍率30-40倍. Handling动作标准化防止刮伤,分支制程单元讲解,流程图,三、压合,棕化,铆合,叠合,压合,打靶、捞边、磨边,分支制程单元讲解,目的：将分散的多张内层线路板集中压合成一片板子，为後工序的层间导通 连接各层线路做准备.,三、压合,分支制程单元讲解,1.1目的

9、：,增加与树脂接触的表面积，加强二者之间的附著力（Adhesion）。增加铜面对流动树脂之润湿性，使树脂能流入各死角而在硬化後有更强 的附著力。在裸铜表面产生一层致密的钝化层（Passivation）以阻绝高温下液态 树脂中胺类（Amine）对铜面的影响。,三、压合,反应方程式 : Cu0 + H2O2 + 2 H+ Cu2+ + 2 H2O 过氧化氢,分支制程单元讲解,1.棕化,壓合棕化烘干后之板利用強鹼藥液使內層板表面銅箔氧化,以獲得粗糙之銅箔面.,壓合棕化后,棕化前,2.鉚合,图为PP裁切机和分条机，PP裁切机是将成卷的PP裁切成小张，再用裁纸机将其裁成工单要求的尺寸，与内层基板配套。,

10、三、压合,图为将内层板与对应之PP牟合。,分支制程单元讲解,一般压合机叠板结构：,压合机有上下热压盘，叠板方式以钢质载盘为底盘，放入十二张牛皮纸，中间以叠入板材和PP,上面再加一层镜面钢板和十二张牛皮纸，再盖上铜质盖板，其结构如图。而叠板结构各夹层之目的：,a.钢质载盘: 盖板供均匀传热用。 b.镜面钢板： 因钢材钢性高，可防止表层铜箔皱折凹陷.与拆板容易。钢板使用 後，如因刮伤表面，或流残胶留无法去除就应加以研磨。另起到均匀 分布热量，因各层中之各层上铜量分布不均，无铜处传热很慢，如果 受热不均匀会造成树脂之硬化不均，会造成板弯板。 c.牛皮纸： 因纸质柔软透气的特性，可达到缓冲受压均匀施压

11、驱赶气泡的效果， 且可防止滑动，因热传系数低可延迟热传、均匀传热之目的。在高温 下操作，牛皮纸逐溅失去透气的特性，使用一次就应更换。,三、压合,分支制程单元讲解,压合时升温速率与升压速率对板子之影响：,典型Profile见右图。A. 温度：a.升温段：以最适当的升温速率，控制流胶。b.恒温段：提供硬化所需之能量及时间。c.降溫段：逐步冷卻以降低內应力（Internal stress ）减少板弯、板翘（Warp、Twist）B.压力：,a.初压（吻压 Kiss pressure）： 每册（Book）紧密接合传热，驱赶挥发物及残余气体。 b.第二段压： 使胶液顺利填充并驱赶胶内气泡，同时防止一次压

12、力过高导致的皱折及应力。c.第三段压： 产生聚合反应，使材料硬化d.第四段压： 降温段仍保持适当的压力，减少因冷却伴随而来之内应力。,三、压合,分支制程单元讲解,打靶X-RAY钻靶是为了给钻孔提供定位靶孔，它的钻靶精度可以达到0.8mil，采用MARK中心补偿基准作业。,捞边CNC半捞是依工单要求，手动输入尺寸大小，进行捞外框作业，它是以X-RAY钻靶后的靶孔来定位的。,磨边磨边主要为将成型後板子四周磨光滑。CNC半捞後，在板边会有毛边与burr存在，会对后制程造成不必要的伤。,三、压合,分支制程单元讲解,目的： 主要是为了按照客户的要求，在经过蚀薄铜处理后的 板子上钻出不同直径大小的孔，这些

13、孔的作用有四： （1）层与层之间的导通 通孔(Via) （2）后制程定位时使用工具孔 （3）供客户插件使用零件孔 （4）板子散热,四、钻孔,分支制程单元讲解,结构:花岗石主体 定位:光学表尺定位传动:独立伺服交流马达驱动主轴驱型:滚珠式轴承与气动轴承动态偏移:低於0.2mil冷却:水(油)冷循环系统桢测系统:非接触式雷射(红外线)侦测夹头:可拆式与固接式夹头,钻孔机简介：,四、钻孔,分支制程单元讲解,钻孔作业通常都以多片钻，意即每个stack两片或以上。至於几片一钻则视1.板子要求精度、2.最小孔径、3.总厚度、4.总铜层数，来加以考量。因为多片一钻，所以钻之前先以pin将每片板子固定住，此动

14、作由上pin机(pinning maching)执行之。钻孔作业中会使用的物料有钻针(Drill Bit)、垫板(Back-up board)、盖板(Entry board)等。以下逐一介绍：下图为钻孔作业中几种用料的示意图。,墊木板,鋁板,四、钻孔,钻针,（盖板）,（垫板）,分支制程单元讲解,鑽完孔之板-1. 加工客戶所需之內孔.2. 提供後製程所需之定 位孔.3. 提供品保檢查之切片孔.4. 提供樣品和制具.,鑽孔鑽孔后,壓合成型后,撈去壓合后的板子多余四邊,使之成為符合后制程使用的大小尺寸一致的板子,作用: 将外层板孔内镀上铜,导通板内各层线路，同时增加表面铜厚。流程图：,五、一次铜,D

15、eburr,Desmear,PTH,CU,CU,Out-layer外层,SES,分支制程单元讲解,1.Deburr線,1.1流程刷磨超音波水洗高压水洗烘干,五、一次铜,1.2目的去除孔边的burr,防止镀孔不良及孔小.PS:钻孔条件不当，孔边缘有未切断铜丝或玻织的残留，称为burr.其要断不断，而且粗糙.,1.3管控重点 每周需做刷幅测试及整刷。防止因刷毛的不平整而导致去毛头不净。,分支制程单元讲解,2.Desmear,2.目的 a. 去除通孔内的胶渣. b. 微蚀增加附着力,五、一次铜,2.管控重点 每天做胶渣咬蚀量的测试，防止:除胶量不足，孔内附着力不量。除胶量过大,孔内过蚀,造成灯芯效应

16、.,分支制程单元讲解,3.一銅(PTH),五、一次铜,3.1目的将孔内镀上铜,进行层间的导通,同时加厚面铜.,3.2管控重点 1.控制震荡及摇摆在制程要求的范围内,防 止孔破的发生. 2.化铜槽定期换槽,不允许空镀,不允许有空 夹头,防止铜渣的发生. 3.铜球定期添加(2次/周)防止铜厚不均. 4.其他根据PMP及现场的SOP要求执行.防止 异常情况的发生.,分支制程单元讲解,電鍍PTH后切片,PTH后之板-一般稱化學銅,鑽孔后孔內為不導電的樹脂、玻璃縴維,利用化學的方法使形成一層薄薄導電的銅,以便后續的電鍍及流程.,電鍍上PTH,PTH上料,PTH后之板-一般稱化學銅,鑽孔后孔內為不導電的樹

17、脂、玻璃縴維,利用化學的方法使形成一層薄薄導電的銅,以便后續的電鍍及流程.,電鍍一 銅,外層曝光后,利用乾膜的光聚合特性, 進行影像轉移.,目的： 在外层铜箔表面形成干膜覆盖与线路显现同时并存的形态，便于后制程工艺做出线路。,六、外层,外层流程图：,显 影,曝 光,压 膜,前 处 理,一銅,二铜,分支制程单元讲解,1.前处理,1.1功用：机械的方式粗化和清洁板面，增加干膜附著力,六、外层,1.2流程 酸洗磨刷烘干 酸 洗：3%硫酸，主要取除表面氧化物； 刷 磨：使用机械研磨方式刷磨板面去除表面深度氧化与杂质，使板面更为洁净同时增加铜面粗糙度；使用320#以机械刷磨方式，增加铜面粗糙度； 烘 干

18、:干燥板面，不至与铜面氧化,分支制程单元讲解,2压膜,2.1目的：将干膜（光阻剂）贴附在基板表面，为影像转移做准备.,六、外层,2.2主要流程：板面清洁：使用清洁机，沾著板面脏物清洁基板.压膜：利用高温高压将干膜贴附在板面.,2.3管控重点贴膜温度505，压膜温度1155，压膜压力3.50.2Kg/cm2.,分支制程单元讲解,3.曝光,3.1目的：利用UV光照射，并透过黑白底片的遮挡，使表面干膜形成聚合和未聚合的状态,3.2主要流程对位-通过光学CCD找中心点；其误差调整一般在30um55um , 使用2点对位3点pass . 吸真空-使底片与PCB表面干膜、底片与曝光玻璃框紧密贴合，防止UV

19、光漏光曝光- 控制UV光能量78格，透过底片平行垂直照射至干膜上，发生聚合反应。,六、外层,分支制程单元讲解,3.3管控重点：对位精度，曝光能量；底片预放与涨缩,4.显影,4.1目的：利用碳酸钠溶液将曝光中未聚合干膜溶解，留下间距部分反应方程式2RCOOH+NaCO3=2RCOONa+CO2+H2O,六、外层,4.2管控重点： 显影点在50%+/-5% 药液浓度、温度及喷压的控制,分支制程单元讲解,二銅后之板-將外層影像轉移顯影后,露出欲留下之圖形銅面后,再鍍上二次銅,使銅層加厚以達到線路要求(依客戶及阻抗值要求)厚度之后,再鍍上一層錫,以利后制程蝕刻將欲留下之圖形銅層保留下來.,電鍍二銅后,

20、外層顯影后,顯影后之板-利用干膜溶解底之特性,以除去干膜未被曝光部分,使聚合部分之干膜保留作為阻劑.,1.1目的 对客户的要求进行图形电镀,使孔内及外层覆 盖干膜部分（如线路等）镀上化学铜，并进一 步使板面及孔内铜加厚以增加导电性能，再经 过镀锡进行保护，使蚀刻时保护线路的、孔铜 的完整性。,1.2主要流程 清洁微蚀镀铜预浸镀锡板件吹干,七、二次铜与蚀刻,1.二铜,分支制程单元讲解,2.1目的 将外层干膜附着区的CUI及底铜蚀刻，外 层线路至此制作完成。,2.2流程 (S)去膜(E)蚀刻(S)剥锡,七、二次铜与蚀刻,2.SES,分支制程单元讲解,七、二次铜与蚀刻,去膜：使用强碱（3-5%NaO

21、H）剥除乾膜,显露出待蚀刻的面铜,蚀铜：使用NH4CL蚀咬铜面,将显露出待蚀刻的铜面蚀刻掉。在药液中常会添加所谓的护岸剂,减轻侧壁遭受攻击的程度,分支制程单元讲解,七、二次铜与蚀刻,剥锡： 剥除锡层，露出需要线路。剥锡A： 主成分为HNO3 ,主要目的是剥除锡层,但因硝酸不只会攻击锡, 亦会攻击铜,故在里面会添加蚀铜抑制剂,当剥锡至锡铜介面合金层铜,HNO3即停止继续反映。故此槽主要是蚀咬锡铜介面合金层上面的锡层.剥锡B： 主成分为Fe(NO3)2,主要目的是剥除锡铜介面合金层,因此层非常的薄,故有效喷洒长度不需太长,通常其药液中常会添加抗氧化剂,以减轻线路铜氧化的程度。,分支制程单元讲解,蝕

22、刻后之板-由於去膜機將干膜去除干淨后,板子便露出未鍍上二次銅和錫的部分(亦就是圖形外不要的區域),而經過蝕刻段制程將露出銅面的部分,咬蝕掉露出基材.,電鍍去膜后,去膜后之板-外層制程是利用干膜做圖像顯現并將不用到的銅面做遮蓋,而無法鍍銅、錫,使它無法受到保護.而在去膜制程便將干膜去除后則板子不用到的銅面會被蝕銅段咬蝕掉.,電鍍蝕刻后,目的：,防焊:留出传统板上待焊的通孔及其配圈，而将所有线路及大地都包封起来，以节俭焊锡之用量及止波焊时造成的短路搭桥。此为绿漆的第一功用。护板:板面已完成的金属线路要加以良好包装, 以防氧化、湿气及各种电解质的侵害以防绝缘失效，并防止外来的机械伤害以维持板面良好的

23、绝缘性.,八、防焊,分支制程单元讲解,防焊LIQ后,LIQ后之板-通過印刷方式為板子加上防焊層.,剝錫后之板-利用剝錫機藥水特性,將鍍上錫的部分剝除錫成分,使被錫鍍上的銅層顯現出來.(即線路圖形銅層),電鍍剝錫后,流程图,显影,防焊印刷,預烘烤,前處理,曝光,後烘烤,八、防焊,分支制程单元讲解,1.前处理,1.1目的 去除铜面氧化,粗化铜面,增加油墨附著力.,八、防焊,1.2主要流程 酸洗磨刷（/+喷砂）超音波水洗烘乾酸 洗：3%硫酸，主要去除表面氧化物；刷 磨：使用机械研磨方式刷磨板面去除 表面深度氧化与杂志，使板面更 为清洁同时增加铜面粗糙度；噴 砂：使用320#金刚砂以一定的喷压粗 化铜

24、面，增加铜面粗糙度；超音波水洗：使用超音波震荡去除线路死角处 铜屑以及孔内杂质；烘 乾:乾燥板面，防止铜面氧化,分支制程单元讲解,2.印刷,2.1目的 将电路板表面不需焊接的部份以液态止绿漆加以覆盖，使其具有保护、绝缘作用。2.2管控重点1.参数：网板张力，刮刀角度/压力/速度.2.油墨黏度，覆盖厚度需管控3.印刷对准度需控制好,否则易出现印偏、孔内粘绿漆和假性露铜.2.3 防焊印刷分为双机作业或三机作业 1.双机作业，印刷第一面再印第二面。 1.1 印刷后烘烤20min再印第二面 1.2 印刷第一面后，采用钉订直接印第二面。 2.三机作业，先塞孔再印双面。,八、防焊,分支制程单元讲解,防焊油

25、墨,油墨的组成,插播,3.预烘烤,3.1目的 赶走油墨内的溶剂，使油墨部分硬化， 不致在进行曝光时粘底片。,八、防焊,3.2管控重点 预烤後需静置15min方可进行曝光. 印刷OK板需2hr内进预烤箱。 目前一般使用的烤箱种类： 隧道式热风循环烤箱 立式热风循环烤箱,分支制程单元讲解,4.曝光,4.1目的 利用UV光将需防焊之油墨固化，油墨内的感光起始剂受到uv光照射後油墨内光敏聚合反应开始，形成高分子聚合物.,八、防焊,分支制程单元讲解,4.2管控重点： 板面清洁： 清洁玻璃框以及底片脏物，防止 形成曝光脏点. 曝光对位： CCD对位精度控制在50um以下 曝光能量： 调整曝光量进行曝光,可

26、通过显影後 的能量格来判断,规格在101格内. 底片管理： 单套底片使用次数， 底片预放与涨缩,5.顯影,5.1目的 将未聚合之感光油墨利用浓度为1的碳酸钠溶液去除。,5.2管控重点：显影点需控制在505%内,否则会有显影不洁出现. 药液浓度、温度及喷压的控制药液浓度低时：显影性下降药液温度低时： 显影性下降药液喷压低时： 显影性下降,八、防焊,分支制程单元讲解,6.後烘烤,6.1目的使油墨内热固化之化学结构反应架桥，逐步地完全硬化，硬度需达到6H以上。,八、防焊,6.2管控重点後烘烤的过程需要逐步的升温，使得孔内油墨中的溶剂慢慢的进行发挥。从80逐步升温到155，并保持155的烘烤时间达到5

27、060分钟。固化不足时，防焊油墨的耐热性、耐碱性及电阻值将会下降。固化过度时，防焊油墨的耐酸性及耐镀金性将会下降。後烤抽排风需在610m/min内，现场测量1次/月，抽排风不良会影响到烤箱内溶剂的挥发，从而影响铜面的焊锡性。,分支制程单元讲解,1.1目的 清洁板面,去除铜面氧化，加强文字油墨之附著力.,九、文字,1.酸洗,1.2主要流程 酸洗水洗烘乾,分支制程单元讲解,2.1目的 将文字印於需焊接处周围,方便客户之焊接.,九、文字,2.文字,2.2管控重点 印刷压力速度角度需调节好,否则会出现印偏、文字不清现象，文字印刷允许偏差3mil内。 网板需注意清洁,否则会出现漏印,文字不清,漏墨等现象

28、. 文字附著力用3M胶带来量量，文字不许有脱落。,分支制程单元讲解,Tooling:網版,张网 图布 晒板 阴乾,网板,网板制作重点 1.防焊网版张力控制在242N/Cm; 文字网版张力控制在222N/Cm。 2.晒板能量与时间需控制好,晒板时间过长，会出现显影不净之现象；晒板时间不足，会出现鬼影之现象，目前厂内防焊网板时间为100s，文字网晒板时间为90s。,流程：,插播,印文字后之板-通過印,顯影后之板-去除印刷曝光后板面未經UV光曝露部分之油墨,以達到顯像目的.,防焊印文字,防焊顯影后,目的 撈出客户所需要的外型,方便客户贴片与组装。刷方式在板子上加上客戶所要求之文字.高溫烘烤后轉加工.

29、,十、成型,原理 利用高速旋转之铣刀,及可精确控制X/Y轴位移床台，以NC捞边程式捞出PCB外形。,管控重点 成型尺寸精准度应控制在5mil.,分支制程单元讲解,表面处理,1.OSP 表面处理 在PAD 上覆上一层有机保护膜，优点，成本低，缺点焊锡 性差，易污染，无法维修，存放时间短，不能烘烤。 2.化银板 优点：成本低。缺点，易与空气中的S氧化，无法维修 3.化金板（镀金） 优点：焊锡性好，表面不易氧化，可补镀金，缺点成本较高 镀金，通过电镀的方式，可将金厚控制在20u以上，一般用 于金手指，使用管控事宜：OSP /化金板管控6个月，气密袋包装，化银板6个月真空包装OSP拆封24H需使用完

30、/化银板6H使用完，化金板72H内使用完。,OSP 線,目的绿漆后裸铜板待焊面上经涂布处理,形成一层有机铜错化物的棕色皮膜,防止焊盘氧化皮膜在焊接前又可被稀酸或助焊剂迅速除去,而令裸铜面瞬间仍能展现良好的焊锡性.,十一、表面处理OSP,主要流程 脱脂：HLII碱性清洁剂之主要作用为去除板面油脂、指纹、氧化物等 微蚀：微蚀液之主要功能为制造铜面粗糙度，并去除铜表面氧化层。微蚀量应控制于3510管控重点温度402，浸板时间90秒120秒，膜厚0.2-0.5m。槽液的pH值和F2活性组分的浓度控制,分支制程单元讲解,十一、表面处理化金,化Ni/Au线,目的 选择性PAD、G/F镀上镍金层，单一表面处

31、理即可满足多种组装需求. 具有可焊接、可接触导通、可散热等功能.,分支制程单元讲解,十一、表面处理化金,化学Au,1 作用 (1) 提供Au(CN)2镍面置换 ，沉积出金层 (2)防止镍表面产生钝态并与溶出的Ni2+ 结合.,Ni,Ni Ni2+ + 2e,Au(CN)2 + e Au + 2 CN ,Au,Ni/P,2主成份 (1) 金氰化钾KAu(CN)2 (2) 有机酸 (3) 主螯合剂 * 反应式: Ni + Au(CN)2- Ni2+ + Au + 2 CN- *,分支制程单元讲解,电测,測試-檢測PCB是否符合客戶的電氣性能要求，在允許的範圍內對不良板進行修補.,外觀檢查-目視板面

32、觀察其表面是否有缺點存在.,電測測 試,終檢外觀檢查,真空包裝后之板-按客戶要求將板子真空打包.,終檢真空包裝,成品倉成品包裝,成品包裝后之板,典型多層板製作流程 - MLB,1. 內層THIN CORE,2. 內層線路製作(壓膜),典型多層板製作流程 - MLB,4. 內層線路製作(顯影),3. 內層線路製作(曝光),典型多層板製作流程 - MLB,5. 內層線路製作(蝕刻),6. 內層線路製作(去膜),典型多層板製作流程 - MLB,7. 疊板,8. 壓合,典型多層板製作流程 - MLB,9. 鑽孔,10. 電鍍,典型多層板製作流程 - MLB,11. 外層線路壓膜,12. 外層線路曝光,

33、典型多層板製作流程 - MLB,13. 外層線路製作(顯影),14. 鍍二次銅及錫鉛,典型多層板製作流程 - MLB,15. 去乾膜,16. 蝕銅(鹼性蝕刻液),典型多層板製作流程 - MLB,17. 剝錫鉛,18. 防焊(綠漆)製作,典型多層板製作流程 - MLB,15. 浸金(噴錫)製作,PCB常见异常分类,PCB常见异常为功能性不良及外观性不良,A.功能性不良通常分为断路Open /短路ShortB.功能性不良按是否人员handing 动作分为 刮伤型及制程变异型,PCB常见异常分类,C.功能性不良按站别分为防焊前防焊后 D.防焊前功能性不良按站别分为内层，电镀，外层,1.问题名称: s

34、hort (曝光吸气不良),发生站别 ：内层曝光；,产生原因：因底片折伤、抽真空时间不够等原因导致上下玻璃之间有空气存在或者曝光能量不稳定、曝光能量均匀性不好，造成线路板缺点：间距不足或短路；,缺点现象,吸气不良现象描述：1. 有一定区域性；2. 线路变宽（发胖）产生间距不足或短路；3.因曝光能量超出范围（能量太强或太弱）或者后处理线速异常造成的间距不足和线细为整面性的 分析方法：需将异常点处防焊绿漆退洗干净，然后用放大镜找到异常点。,2.不良现象: short（ 底片刮伤）,发生站别 ：内层曝光；,产生原因：在曝光时因爲人员或设备原因造成底片被板子等物体刮伤，造成线路板缺点：短路；,缺点现象

35、,底片刮伤现象描述：短路现象描述：1. 有方向性；2. 短路边缘薄铜和线路边缘一样；,分析方法：需将异常点处防焊绿漆退洗干净，然后用放大镜找到异常点。,3.问题名称: short（线路异物）,产生原因：防焊印刷时，由于环境或作业过程中带入杂质,造成基板内带入异物,分导体和非导体两种,均造成外观不良,其中可导电易造成内short.,缺点现象,异物通常在油墨下，导电异物在油墨下造成与线路不直接联接，但受外力或高湿时，易造成成微短，再受外力作用时，不良可能会消失。,导体异物,非导体异物,分析方法：需将异常点处防焊绿漆退洗干净，然后用放大镜找到异常点。,4.问题名称: Open 干膜刮伤,发生站别 ：

36、内层压膜、曝光、后处理,产生原因：因人员动作不当造成压膜后干膜被板边、刀片等刮伤，造成线路板缺点：断路；,缺点现象,干膜刮伤现象描述：1.曝光前刮伤: 多造成断路,且形状整齐 2.曝光后刮伤: 部分造成断路,其余为线路/PAD缺口, 形状不整齐, 3.曝光后干膜折伤: ,形状不整齐,不良区域有一定规律.,曝光前刮伤,曝光后刮伤,曝光后干膜折伤,分析方法：需将异常点处防焊绿漆退洗干净，然后用放大镜找到异常点。,5.问题名称: Open (铜面凹陷刮伤),发生站别 ：前处理、压膜、后处理、打靶、AOI、VRS,产生原因：基板表面带有下陷或在内层作业过程中设备,人员造成凹陷,缺点现象,铜面凹陷刮伤描

37、述：1.蚀刻后滚轮压伤: 外观为机械应力造成铜面下陷；2.基板凹陷: 外观为铜面下陷,但切片为介质层下陷 3.内检刮伤断路:外观为机械应力造成线路浮起,蚀刻后滚轮压伤凹陷、缺口、断路,基板本身凹陷,内检刮伤断路,分析方法：需将异常点处防焊绿漆退洗干净，然后用放大镜找到异常点。 如要确认不良处铜厚状况，需进行切片分析。,6.问题名称: Open （膜下异物）,发生站别 ：压膜,产生原因：在压膜时板面有异物被压在干膜下，造成干膜附着不良，蚀刻时药水攻击干膜附着不良处的铜面，造成线路板缺点：凹陷、缺口、断路、短路；,缺点现象,膜下异物现象描述：缺口:1.有缺点的形状；2. 缺口边缘薄铜比线路边缘宽（

38、有薄铜）3. 薄铜的顔色比面铜更鲜艳 ;断路：1.有缺点的形状；2.有薄铜；3. 薄铜的顔色比面铜更鲜艳；,非粘性异物,缺 口,断 路,分析方法：需将异常点处防焊绿漆退洗干净，然后用放大镜找到异常点。 如要确认不良处铜厚状况，需进行切片分析。,7.问题名称: OPEN （曝光脏点）,发生站别 ：曝光,产生原因：在曝光时因干膜板、曝光玻璃或者底片表面有异物，使本该曝在干膜板上的光线被异物遮住，造成线路板缺点：针孔、缺口或断路,缺点现象,曝光脏点现象描述：缺口：1. 有缺点的形状,2. 缺口边缘薄铜和线路边缘一样；断路：1. 有缺点的形状,2. 断路边缘薄铜和线路边缘一样；针孔：1. 有缺点的形状

39、,2. 针孔边缘薄铜和线路边缘一样, 3. 当针孔较小时，针孔边缘薄铜可能较宽,缺 口,断 路,针 孔,分析方法：需将异常点处防焊绿漆退洗干净，然后用放大镜找到异常点。 如要确认不良处铜厚状况，需进行切片分析。,8.问题名称: open 膜屑反沾,发生站别 ：外层显影,产生原因：外层显影时,由于滚轮干膜反沾到板面,或水洗不净造成板面多余干膜残留造成二铜后缺口, 断路.,缺点现象,基材异物不足现象描述：板面有随机性, 多为线路断路,垂直切片,外观照片,外观照片,9.问题名称: 去膜不净,发生站别 ：ses线去膜段,产生原因: (1)去膜线速太快；（2）去膜NaOH浓度太低；（3）外层压膜压力过高

40、,缺点现象：,现象描述：1.蚀刻后有薄铜，导致short,线路边缘则完整，无缺陷,10.G/F露铜/露镍,缺点现象：铜面无金不良处呈现铜或镍颜色,发生站别 ：化金站,缺点分类：刮伤型及制程变异造成上金不良,造成原因 ：G/F铜面沾异物或被污染造成无法沉金,11.露铜（板面露铜 /线路露铜 ）,缺点现象：铜面未覆盖油墨,发生站别 ：防焊站,缺点分类：刮伤型，制程造成,造成原因 ：1.防焊印刷时，网版上异物或网版脏点，阻止网版下墨 2.曝光时底上脏点，造成油墨未被曝光，被显影露铜,假性露铜：铜需覆盖一层很薄油墨，呈现铜的颜色，但不会沾金或沾锡,12.文字不清,缺点现象：文字无法辩识,发生站别 ：文

41、字站,缺点分类：文字模糊，文字不清晰或文字残缺,造成原因 ： 1.油墨未干前被接触到 2.网版脏点 3.油墨粘度太高 4.刮伤硬度不足 5.设计不合理,13.PAD 沾绿漆,缺点现象：PAD 沾绿漆,发生站别 ：防焊/FQC维修,缺点分类：PAD沾绿漆或防焊偏移/显影不净,造成原因 ：1.防焊曝光底片偏移2.防焊显影线滚轮反沾3.防焊维修时台面反沾4.预考温度过高或时间过长造成PAD绿漆无法显影干净 曝光后hold time 过长或显影能力不足造成PAD上油墨显影不净。,14.问题名称: G/F异色,发生站别：成型/FQC,产生原因:1.成型水洗槽因未按规定档槽或其它原因导致污染。 2.FQC

42、检验平台污染 3.人员裸手拿板造成G/F氧化。,缺点现象：G/F变色发黄,不良现象描述：PCB G/F表面呈现出污染，氧化发黄.,15.G/F 溢金,缺点现象：G/F间有金凸出（ G/F间有铜残留，导致G/F短路）,发生站别 ：电镀,缺点分类：短路与非短路,产生原因: 1.清潔滾輪上的膠黏物，導致线路间铜无法被蝕刻造成铜残留；蝕刻液异常造成铜无法蝕刻干净，化金时铜面上一层金。 2. 导电性异物沾于G/F间，化金时铜面上一层金。,16.问题名称: 油墨脱落及空泡,发生站别 ：防焊后表面加工制程；,产生原因：防焊前处理表面粗糙度不够；预烤时间不当；曝光能量 不当；显影不当；后烤时间不当等等；,缺点

43、现象,油墨脱落及空泡现象描述：1. 发生在固定或不固定区域；2. 脱落形状不规则性；3.油墨脱落可发生在防焊本站或防焊后对其表面加工的站别；4.空泡多数发生在较小孔径边缘；5.油墨脱落可表现为附着力不良或直接脱落；,分析方法：目视检查，如发现有油墨发白，需用3M胶进行peeling测试，不可出现油墨peeling状况。,17.问题名称: PAD大小不一,发生站别 ：防焊；,产生原因：防焊PAD 开窗在大铜面上，造成焊锡PAD 比实际单边 大2mil左右；,现象:,PCB常见信赖性测试项目,热应力測試,微切片測試,目的：建立制程微切片標準製作及檢驗規範，保證產品品質,方法：取樣 清潔 封膠 磨片

44、 拋光 微蝕前觀察ICD 觀察與測量結果 判定與異常處理 記錄,判定：面銅，孔銅，粗糙度，接續，燈芯效應，釘頭等符合廠規或者客戶規範方才OK！,焊錫性測試,方法:將試樣放入烤箱105烘烤1小時后將試樣在錫池表面小心滑過（3-5秒）即可！,判定：以10X目鏡觀察PAD板面焊錫狀況，以50X顯微鏡觀察PTH孔孔壁焊錫狀況，不得有拒錫之現象，焊锡面积需95%。及De-Wetting之現象！,目的:爲了測試電路板能夠在制程中客戶驗收時組裝焊錫前，能夠達到表面導體，附著焊墊焊錫性的良好，不致發生冷焊或不上錫之情形,附著力測試,F. 阻劑附著力Solder Mask AdhesionF.1. 測試位置：金

45、手指與線路交接處、BGA區及修補區。Test Location：On junction between G/F & conductors , BGA and repairedarea.,附著力測試,方法：將樣品塗上助焊劑，室溫條件放置5分鐘后在260錫爐漂錫10秒，連續進行5次測試！,判定：阻焊膜不可有分層或空泡或Peeling或開裂現象如有客戶要求時，依客戶要求為標準！,目的：爲了確定板子在組裝廠通過錫爐時，阻焊膜不剝離，以確保零件腳不致短路並且保護線路不致氧化&產品性能和外觀不受影響等,冷熱衝擊試驗,目的：印製線路板溫度快速變化的物理耐久性測試，它是設計將試樣暴露于連續高/低溫轉換，使其物

46、理疲勞,方法：1.從溫度25+10/-5開始升溫，並在4分鐘內達到125+5/-02.維持溫度125+5/-0，15分鐘3.從溫度125+5/-0開始降溫，並在4分鐘內到達溫度-55+0/-54.維持溫度-55+0/-5，15分鐘，並在4分鐘內到達溫度125+5/0以上之溫度循環起始之第一循環，第二以後重複2-4項直到循環完成,判定：導體阻值變化率10在顯微鏡下觀察，不可有鍍層角裂，接續部裂痕或分離，織紋顯露等現象,耐電壓測試,目的：爲了確保電路板裝上零件后，每個零件都能夠在正常的情況下工作，以免在突然增加的電流，電壓下，而導致零件受損或工作不正常,方法：以100VDC/秒的速度逐步提高電壓到

47、500+15/-0VDC，維持電壓500+15/-0VDC時間30+3/-0秒，觀察有無任何異常發生！,判定：不可有表面漏電，空中漏電，層與層,結合力測試,目的：本測試方法用來測試經熱應力和制程藥水的金屬銅箔的剝離強度，評價樣板經過上述條件后剝離強度的劣化情況,方法：用修補刀將樣品銅箔挑起小於12.7mm的長度，用斜式拉力機成90之角度，以垂直方向50.8mm/分鐘的速度向上拉起！結合力=測試值/0.157in”,標準（理论）：拉力值（L）500 psi 焊墊面積（A, in2）实际拉力值：拉力值lb= 拉力值g/454PSI 英文全称为Pounds per square inch。P是磅pound（lb） ，S是平方square，I是英寸inch,EDS測試,目的：测试分析物质表面成份,