PCB基础知识培训教材

XXX线路板有限公司PCB基础知识学习教材人力资源部2012-09版*PCB生产工艺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崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程一、什么叫做PCB 印制电路板(PCB-PrintedCircuitBoard)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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程二、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、军事用印制板崇高理想必定到达*民用：录像机、照像机、VCD、DVD、计算器。军用：雷达系统、夜间侦察系统、导弹控制系统。工业用：笔记本电脑、磁盘驱动器、喷墨打印机、复印机。*PCB生产工艺流程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）崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程4、按层次可分为： A、单面板 B、双面板 C、多层板崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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、沉银板崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程三、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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程MI作业指导卡客户品质指令的集合—MI作业指导卡崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程材料材料仓材料标识材料结构材料货单元-SHEET崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程四、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板崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程 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%以上崇高理想必定到达*PCB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崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程 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）下工序崇高理想必定到达*PCB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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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 退膜崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（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崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（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测试崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程棕化：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）崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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钻孔锣边下工序崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（1）棕化线打孔机棕化后的内层板叠板叠板熔合后的板崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（2）盖铜箔压钢板放牛皮纸压大钢板进热压机冷压机崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（3）计算机指令烤箱压合后的板磨钢板崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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层之间导通崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程B、铝片的作用： 铝片在钻孔工序起作导热作用；定位作位作用；减少孔口披峰作用及预防板面刮伤之作用。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。崇高理想必定到达*铝片的密度太小(正常0.8-1.0)铜板的铜面密度(正常1.0-1.2)如相差太远,则由于硬度不相同造成披风(面有披风)B.Backup的密度太小(正常0.9-1.1)铜板的铜面密度正常（1.0-1.2)原因同上(板下面有披风)*PCB生产工艺流程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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（1）打定位孔锣毛边待钻板钻机平台上板钻前准备完毕崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（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崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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： 磨板调整剂水洗微蚀水洗预浸活化水洗速化水洗化学铜水洗下工序崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程 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）崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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检查下工序崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程 A、前处理（火山灰磨板）：将板电完成之板送入磨板机，用3%-5%的弱酸溶液去除铜表面的油脂及氧化层，再用浓度为15-20%的火山灰溶液在高速旋转磨刷下打磨铜表面，从而得到较均匀的铜面粗糙度，经过水洗将铜表面及孔内残留火山灰颗粒冲洗干净，再经烘干段将PCB板表面及孔内水气烘干防止铜面再次氧化。 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泪盈眶后变软，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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程 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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（1）板电后的板暴光贴干膜（类似）干膜洗板前处理及微蚀崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（2）显影洗板线蚀刻后的板崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。 崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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检查下工序崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（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崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（2）蚀刻后退锡前的板剥锡缸剥锡后的板崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程 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检查后固化下工序崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。 崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程 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崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程 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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（1）前处理绿油房火山灰打磨微蚀缸水洗超声波水洗崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（2）丝印绿油后的板烤箱暴光显影水洗水洗后的板崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（3）待丝印文字板丝印文字丝印文字后的板崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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 插头镀金手指崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程 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217℃（Sn/Cu/Ni）崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（金板）（1）待上金板镀金手指板沉金后的板沉金线磨板包边崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（2）待喷锡板磨板喷锡喷锡板崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图待开V型槽板洗板辅助生产边框锣后的板PNL锣到SET开V型槽崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。 崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程 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：崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程多层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FQCFQA包装成品出厂崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程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。崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（1）立式飞针测试机通断测试高压测试夹具测试卧式飞针测试机测试夹具崇高理想必定到达*PCB生产工艺流程实物组图（2）FQC工作流程成品仓FQC车间烤箱FQC车间包装崇高理想必定到达*民用：录像机、照像机、VCD、DVD、计算器。军用：雷达系统、夜间侦察系统、导弹控制系统。工业用：笔记本电脑、磁盘驱动器、喷墨打印机、复印机。*铝片的密度太小(正常0.8-1.0)铜板的铜面密度(正常1.0-1.2)如相差太远,则由于硬度不相同造成披风(面有披风)B.Backup的密度太小(正常0.9-1.1)铜板的铜面密度正常（1.0-1.2)原因同上(板下面有披风)