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1、PCB生产基础知识,提纲,一、PCB生产流程常见名词解释. 二、双面PCB生产制作流程. 三、波峰焊的操作步骤及注意事项. 四、影响波峰焊接质量的原因分析. 五、波峰焊日常保养和维护知识.,什么是PCB PCB 全称print circuit board,是在覆铜板上贴上干膜，经曝光显影、蚀刻形成导电线路图形在电子产品起到电流导通与信号传送的作用,是电子原器件的载体.,沉银板,喷锡板,沉金板,镀金板,金手指板,双面板,软硬结合板,通孔板,埋孔板,碳油板,OSP板,单面板,多层板,硬板,盲孔板,Hardness 硬度性能,Hole Throught Status 孔的导通状态,Soldersur
2、face 表面制作,沉锡板,软板,Constructure 结构,PCB 分类,主要原材料介绍,干膜(PET+干菲林+PE),聚乙烯保护膜（PET）： 支撑感光胶层的载体，使之涂布成膜， 其作用是防止曝光时氧气向抗蚀剂层扩 散,破坏游离基,引起感光度下降,光致抗蚀层（干菲林）,聚酯保护膜（PE）： 覆盖在感光胶层上的保护膜,防止 灰尘等污染物粘在干膜上,避免每层 抗蚀剂之间相互粘结.,主要作用: 线路板图形转移材料,是内层线路的抗蚀膜，外层线路遮蔽膜 主要特点: 一定温度与压力作用下,产生一种聚合反应形成一种稳定的物质附着于板面； 在一定光能量照射下,会吸收能量,发生交联反应； 未被光照射到的
3、部分，没有发生交联反映，能被弱碱液溶解。 存放环境:恒温、恒湿、黄光安全区,主要原材料介绍,覆铜板=绝缘介质层+铜箔,铜箔,绝缘介质层,铜箔,主要作用： 多层板内层板间的粘结、调节板厚； 主要特点： 一定温度与压力作用下，树脂流动并发生固化 不同的型号，其固化厚度不一致，以用来调节不同板厚 存放环境：恒温、恒湿(温度不超过40，相对湿度不大于70%的干燥无腐蚀性气体的环境下),绝缘介质层=环氧树脂+玻璃纤维+固化剂胺类,主要原材料介绍,主要作用： 多层板顶、底层形成导线的基铜材料 主要特点： 一定温度与压力作用下，与半固化片结合成覆铜板 12um、18um、35um、70um、105um等厚度
4、；我们通常使用的为35um厚度的铜箔。 存放环境：恒温、恒湿（室温,湿度45%RH ）,铜箔,主要原材料介绍,阻焊、字符,主要作用： 阻焊起防焊的作用，避免焊接短路 字符主要是标记、利于插件与修理 主要特点： 阻焊通过丝印形成一层膜附于板面，此膜受光、温度照射，发生固化 字符通过丝印成标记字，在一定温度下其完全固化 存放环境：恒温、恒湿（212，558%）,流程简介-开料,1、流程:开料 倒圆角 磨边 焗板 2、开料：就是将一张大料根据不同尺寸要求用开料机切成小料的过程。开料后的板边粗糙，有铜屑及玻璃纤维丝，需要磨边。开料后的板边角处尖锐，容易划伤手，同时使板与板之间擦花，所以开料后再用倒角机
5、倒圆角。 3、板料规格 尺寸规格：常用的尺寸规格有37“49”、41“49”等。 厚度规格：常用厚度规格有：0.8mm、1.0mm、1.6mm等。 底铜厚度规格：1/3OZ、1/2OZ、1OZ、2OZ 、3OZ 等。 4、焗板 目的：1.消除板料在制作时产生的内应力。提高材料的尺寸稳定性. 2.去除板料在储存时吸收的水份，增加材料的可靠性。锔板温度:1455OC;4h,倒圆角、磨边,PCB制作流程（双面）,多为绿色 少数为黄色、黑色、 兰色、红色,流程简介-钻孔,1、目的： 在板料上钻出所要求的孔，孔的位置及大小均需满足客户的要求。 实现层与层间的导通，以及将来的元件插焊。 为后工序的加工做出
6、定位或对位孔,垫木板,铝板：帮助印制板散热,去毛刺,目的: 去除板面的氧化层、钻孔产生的粉尘、毛刺使板面孔内清洁、干净。 原理： 利用机械压力与高压水的冲力,刷洗,冲洗板面与孔内异物达到清洗作用。 注意事项:板面的撞伤，孔内毛刺的检查。,13,一次化学沉铜,1、目的： 用化学的方法使钻孔后的板材孔内沉积上一层导电的金属,并用全板电镀的方法使金属层加厚,以此达到孔内金属化的目的,并使线路借此导通。 2、流程： 磨板 除胶渣孔金属化 全板电镀下工序 3、除胶渣属于孔壁凹蚀处理，印制板在钻孔时产生瞬时高温，而环氧玻璃基材（主要是FR-4）为不良导体，在钻孔时热量高度积累，孔壁表面温度超过环氧树脂玻璃
7、化温度，结果造成环氧树脂沿孔壁表面流动，产生一层薄的胶渣，如果不除去该胶渣，将会使多层板内层信号线联接不通，或联接不可靠。 4、通过前面的除胶渣，将孔内的钻孔钻污去除，使孔内清洁，后通活化在表面与孔内吸附胶体钯，在沉铜缸内发生氧化还原反应，形成铜层。,化学镀铜的反应机理：,整板电镀,整板电镀： 利用电解原理及方法增加板面及孔壁铜厚，使孔壁与内层铜导电，达到各层线路导通的目的。 流程：电镀烘干,电镀生产线,烘干,图像转移基本原理图,磨板,贴膜,干膜,Cu面,曝光,底片，白色表示曝光部分,显影,蚀刻,曝光区域，感光单体发生交联反应，不溶于弱碱。,图像转移完成,磨板：,磨板的作用：粗化铜面，便于菲林
8、附着在铜面上。,以上关键步骤为微蚀段，原理是铜表面发生氧化还原反应，形成粗化的铜面。,化学磨板工艺：,贴膜：,贴膜的作用：是将干膜贴在粗化的铜面上。,贴膜机将干膜通过压轳与铜面附着，同时撕掉一面的保护膜。,曝光：,作用：是曝光机的紫外线通过底片使菲林上部分图形感光，从而使图形转移到铜板上。 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，反应后形成不溶于稀碱溶液的立体型大分子结构。,显影：,1、显影的作用： 是将未曝光部分的干菲林去掉，留下感光的部分。,2、显影的原理： 感光膜中未曝光部分的活性基团与稀碱溶液反应生成可溶性物质而溶解下来，从而把未曝
9、光的部分溶解下来，而曝光部分的干膜不被溶解。,二次电镀,二次镀銅,褪膜,线路蚀刻,剥锡,目的： 将铜厚度镀至产品所需求的厚度 完成产品所需求的线路外形,喷锡,干膜,二次铜,沉铜原理： 镀铜液的主要成分是CuSO4和H2SO4，直接电压作用下，在阴阳极发生如下反应：,二次镀铜目的: 将显影后的裸露的铜面的厚度加厚,以达到产品所要求的铜厚。,二次电镀,喷锡,喷锡：利用喷锡机使PCB铜面均匀覆盖一层铅锡层； 流程：前处理 喷锡 后处理,后处理,喷锡,前处理：清洗，去氧化,褪膜：,褪膜的原理： 曝光后干膜属于聚酯类高分子化合物，具有羧基（-COOH）的长链立体网状结构；与NaOH或专用退膜水发生皂化反
10、应，长链网状结构断裂，产生皂化反应；在高压作用下，断裂后的碎片被剥离铜面。,镀锡层,线路蚀刻 目的:将非导体部分的铜蚀掉 蚀刻水：氨液,二次铜,镀锡层,底板,褪锡： 目的:将导体部分的锡镀层用药水蚀除。 蚀除药水：HNO3+H2O2溶液。,二次銅,底板,性能检测 虚线一般根据产品的要求决定是否走该流程 目的： 通过检验方式，挑出不良品。 收集异常类型，及时反馈，及时纠正更改措施。,MRX铜厚测量,TDR阻抗测量,线路线宽测量,O/S电性测试,找O/S,AOI,VRS,AOI： 即Automatic Optical Inspection，自动光学检测 目的：通过光学原理将图像反馈至设备处理，与已
11、设定的逻辑比较，找到缺陷点。,VRS： 全称为Verify Repair Station，即确认系统； 目的：通过与AOI连线，将每片板子的测试资料传给VRS，并由人工对AOI的测试缺点进行确认；确认好缺陷点后，可直接进行现场修补。,VRS： 全称为Verify Repair Station，即确认系统； 目的：通过与AOI连线，将每片板子的测试资料传给VRS，并由人工对AOI的测试缺点进行确认；确认好缺陷点后，可直接进行现场修补。,MRX铜厚测量： 目的：通过检验的方式确定板子在经过二次电镀后，铜的厚度是否满足产品的要求。,O/S电性测试： 目的：通过固定制具，在板子上建立电性回路，加电压测
12、试后与设计的回路资料比对，缺定板子的电性状况。,找O/S： 目的：在O/S测试完成后，对缺陷板打印出缺点票据，并标出缺陷点位置代码，由找O/S人员通过电脑找出该位置，并通过蜂鸣器测量该点，以确定是否为真缺点。,缺陷确认,缺陷修补,PCB表面处理,流程： 前处理绿油印制低温焗板曝光冲板显影UV 固化字符印刷高温焗板,（1）板面前处理（Suface preparation） 去除板面氧化物及杂质，粗化铜面 以增强绿油的附着力。 （2） 绿油的印制（Screen print） 通过丝印方式按客户要求，绿油均 匀涂覆于板面。 （3）低温焗板（Predrying） 将湿绿油内的溶剂蒸发掉，板面绿油 初步
13、硬化准备曝光。,（4）曝光（Exposure） 根据客户要求制作特定的曝光底片贴在板面 上，在紫外光下进行曝光，设有遮光区域的 绿油最终将被冲掉裸露出铜面，受紫外光照 射的部分将硬化，并最终着附于板面。 （5）冲板显影（Developing） 将曝光时设有遮光区域的绿油冲洗掉，显影 后板面将完全符合客户的要求：盖绿油的部 位盖绿油，要求铜面裸露的部位铜面裸露。,（6）UV 固化（UV Bumping） 将板面绿油初步硬化，避免在后续的字符 印刷等操作中擦花绿油面 （7）字符印刷（Component mark） 按客户要求、印刷指定的零件符号。 （8）高温终焗（Thermal curing） 将
14、绿油硬化、烘干。 铅笔刮擦测试应在5H（铅笔硬度）以上为正常,喷锡,目的：,热风整平又称喷锡，是将印制板浸入熔融的焊料中，再通过热风将印制板的表面及金属化孔内的多余焊料吹掉，从而得一个平滑，均匀光亮的焊料涂覆层。,工艺流程： 贴胶带 前处理 热风整平 后处理(清洗),贴胶纸: 在100左右的辘板机上热压，速 1m/min以 下，如有需要可多次热压以避免在热风整平时，胶纸被撕开。 前处理: 主要起清洁、微蚀的作用。除去表面的有机物和氧化层、粗化表面通常微率要求在1-2um左右。,热风整平（喷锡）： （1）预涂助焊剂 手动：溶入槽中手动刮去多余部分。 机动：采用辘压方式，即第一对毛辘涂抹松香，第二（三）对硅胶辘除去多余的助焊剂。 （2）热风整平、焊热温度： Sn63/Pb37共熔点183。 183 -221 间，其与铜生成金属间化合物（IMC）的能力低。 过高焊热温度可能破坏基材或使阻焊剂点燃。温度过低，可能导致金属孔堵塞。,后处理 流程： 热水刷洗 毛辘擦洗 循环水洗 热风吹干 注：若松香清洁不净易导致波峰焊时有 气泡产生。,谢谢大家！,