PCB基础知识简介[1]

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2. 洁净度要求: 达到万级以下。
(主要是图形转移过程中完全正确的将图形转移到板面 上,而不允许出现偏差。)
3. 抽真空要求:图形转移的要求,使图形转移过程中不 失真。
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Roller coating简介
Roller coat是一种代替干菲林的液态感光油墨。由于 干菲林上有用的只是中间一层感光材料,而两边的保护 膜最终需要去掉,从而增加了原材料的成本,所以出现 了这种液态感光油墨。它是直接附着在板面上,没有保 护膜,从而大大提高了解像度,提高了制程能力。但同 时也提高制作环境的要求。
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锔板条件: 1.温度:现用的材料: Tg低于135 OC。
锔板温度:145+5 OC 2.时间:8-12小时
要求中间层达到Tg温度点以上至少保持4小时, 炉内缓慢冷却. 3.高度:通常2英寸一叠板.
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Cu
Cu+&Cu2
氧化
2Cu+2ClO 2 -
Cu2O+ClO 3 -+Cl-
Cu2O+2ClO 2 -
2CuO+ClO 3 -+Cl-
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黑氧化流程简介:
上板 除






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微 蚀
水 洗
黑 氧 I
水 洗
黑 化 II
水 洗
热 水 洗
烘 落板 干
除油 水洗 微蚀 水洗 酸洗 水洗 热风干
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。
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贴膜:
贴膜的作用:是将干膜贴在粗化的铜面上。
保护膜
干菲林
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。
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什么是半固化片? Prepreg是Pre-pregnant的英文缩写。是树脂 与玻璃纤维载体合成的一种片状粘结材料。
树脂—通常是高分子聚合物,一种热固型材料。 目前常用的为环氧树脂FR-4。
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它具有三个生命周期满足压板的要求: A-Stage:液态的环氧树脂。又称为凡立水(Varnish) B-Stage:部分聚合反应,成为固体胶片,是半固化片。
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第一部分 前言 & 内层工序
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???
一、什么是PCB
PCB就是印制线路板(printed circuit board),也叫印刷电 路板。
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广义上讲是:在印制线路板上搭载LSI 、IC、晶体管、电阻、电容等电子部件 ,并通过焊接达到电气连通的成品。
排板条件:
无尘要求:粉尘数量小于100K 粉尘粒度:小于0.5m 空调系统:保证温度在18-22°C,相对湿度在50-60% 进出无尘室有吹风清洁系统,防止空气中的污染 防止胶粉,落干铜箔或钢板上,引起板凹。
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排板流程:
PREPREG PCB
COPPER FOIL
来料
锔板
开料 打字唛
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来料:
来料—laminate,由半固化片与铜箔压合而成 用与PCB制作的原材料 ,又称覆铜板。
来料规格:
尺寸规格:常用的尺寸规格有37“×49”、41“×49”等等。 厚度规格:常用厚度规格有:2mil、4.5mil、6mil、7.5mil
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(四)黑氧化/棕化工序
黑氧化/棕化的作用:
黑氧化前
黑氧化后
黑氧化或棕化工序的作用就是粗化铜表面, 增大结合面积,增加表面结合力。
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黑氧化原理: 为什么会是黑色的?
铜的氧化形式有两种:CuO(黑色),Cu2O(紫红 色),而黑氧化的产物是两种形式以一定比例共存。
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(六)X-RAY钻孔及修边
什么是X—RAY钻孔?
通过机器的X光透射,通过表面铜皮投影到内层的标靶,然后 用钻咀钻出该标靶对应位置处的定位孔。
定位孔的作用: 1、多层板中各内层板的对位。 2、同时也是外层制作的定位孔,作为内外层对位一 致的基准。 3、判别制板的方向
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(五)排压板工艺
工艺简介:压板就是用半固化片将外层铜箔与内层 ,以及各内层与内层之间连结成为一个整体,成 为多 层板。
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工艺原理:利用半固化片的特性,在一定温度下融
化,成为液态填充图形空间处,形成绝缘层,然后进一 步加热后逐步固化,形成稳定的绝缘材料,同时将各线 路各层连接成一个整体的多层板。
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黑氧化流程缺陷:
黑化工艺,使得树脂与铜面的接触面积增大, 结合力加强。但同时也带来了一种缺陷:粉红圈。
什么是粉红圈? 粉红圈产生的原因? 黑氧化层的 Cu2O & CuO Cu 解决方法?提高黑化膜的抗酸能力。
引入新的工艺流程。
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修边、打字唛
修边:根据MI要求,将压板后的半成品板的板边修整到需要的尺寸
FP41570A00
打字唛:在制板边(而不能在单元内)用字唛机,将制板的编号、 版本、打印在板面上以示以后的工序区别
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第二部分 外层前工序
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棕化工艺介绍:
棕化工艺原理:在铜表面通过反应产生一种均匀,有 良好粘合特性及粗化的有机金属层结构(通常形成铜的络 合物)。
优点:工艺简单、容易控制; 棕化膜抗酸性好, 不会出现粉红圈缺陷。
缺点:
结合力不及黑化处理的表面。
两种工艺的线拉力有较大差异 。
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C-Stage:压板过程中,半固化片经过高温熔化成为液体, 然后发生高分子聚合反应,成为固体聚合物,将铜箔与基材 粘结在一起。成为固体的树脂叫做C-Stage。
Resin——树脂
Varnish——胶液
Prepreg——半固化片
Laminate——层压板
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8mil、10mil、12mil、14mil、20mil、24mil、 28mil、30mil、32mil、40mil等等。
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锔板:
锔板目的: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。
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PCB
是怎样
做成的 ?
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一、内层工艺流程图解
切板
内层图形转移
内层AOI
内层排压板
内层表面黑化或棕化
X-RAY钻标靶
修边、打字唛
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二、流程简介
(一)切板工序
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COVER PLATE KRAFT PAPER
SEPARATE PLATE
KRAFT PAPER CARRIER PLATE
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压板流程:
工艺条件: 1。提供半固化片从固态变为液态、然后发生聚合反应所需的温度。 2。提供液态树脂流动填充线路空间所需要的压力。 3。提供使挥发成分流出板外所需要的真空度。
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蚀刻:
蚀刻的作用: 是将未曝光部分的铜面蚀刻掉。 蚀刻的原理:
Cu+CuCl2
2CuCl
2CuCl+HCl+H2O2
2CuCl2 +2H2O
2CuCl+HCl+1/2O2
2CuCl2+H2O
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褪膜:
褪膜的原理: 是通过较高浓度的NaOH(1-4%)将保护线路 铜面的菲林去掉,NaOH溶液的浓度不能太高,否 则容易氧化板面。
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按表面处理方式来划分:
沉金板 化学薄金 化学厚金 选择性沉金
电金板 全板电金 金手指 选择性电金
喷锡板 熔锡板 沉锡板 沉银板 电银板 沉钯板
有机保焊 松香板
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三、PCB的工艺流程介绍:
1、内层制作 2、外层制作
多层印刷线路板是指由三层及以上的 导电图形层与绝缘材料交替层压粘结在 一起制成的印刷电路板。
单面板就是只有一层导电图形层,双 面板是有两层导电图形层。
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四层板
六层板
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八层板
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PCB的其他分类
按表面处理来分类较为常见,也 有按照材料、性能、用途等方法来分 类。
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(三)AOI工序
AOI------ Automatic Optical Inspection
中文为自动光学检查仪.
该机器原理是利用铜面的反射作用使板上 的图形可以被AOI机扫描后记录在软件中,并 通过与客户提供的数据图形资料进行比较来 检查缺陷点的一种机器,如开路、短路、曝 光不良等缺陷都可以通过AOI机检查到。
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曝光:
曝光的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。
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底片 干菲林 Cu
基材
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曝光操作环境的条件:
1. 温湿度要求:20±1°C,60 ±5%。
(干菲林储存的要求,曝光机精度的要求,底片储存减 少变形的要求等等。)
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一、外层工艺流程图解 (前工序)
钻孔 板面电镀
干菲林
蚀板
图型电镀
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显影:
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。
显影的原理: 未曝光部分的感光材料没有发生聚合反应,遇弱
碱Na2CO3(0.9-1.3%)溶解。而聚合的感光材料则留在 板面上,保护下面的铜面不被蚀刻药水溶解。
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贴膜
曝光
显影
蚀刻 褪膜
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干菲林 Cu
基材 底片
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3. 工艺流程详细介绍:
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磨板:
磨板的作用:粗化铜面,便于菲林附着在铜面上 。
磨板的种类:化学磨板、物理磨板。 化学磨板工艺:
PCBA 所采用安装技术,有插入安装方式和 表面安装方式。
狭义上:未有安装元器件,只有布 线电路图形的半成品板,被称为印制线 路板。
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二、PCB的分类:
一般从层数来分为: 单面板 双面板 多层板
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什么是单面板、双面板、多层板?
(二)干菲林、图形转移工序
1. 什么是干菲林?
是一种感光材料,该材料遇到紫外光后发生 聚合反应,形成较为稳定的影像,不会在弱碱下 溶解,而未感光部分遇弱碱溶解。
PCB的制作就是利用该材料的这一特性,将客 户的图形资料,通过干菲林转移到板料上
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2. 干菲林的工艺流程:
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2021年2月23日星期二
目的
v 对PCB工艺流程有一个基本了解。 v 了解工艺流程的基本原理与操作。
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目录
v 第一部分:
v 第二部分: v 第三部分:
前言 & 内层工序 外层前工序 外层后工序
开料:
开料就是将一张大料根据不同制板要求用机器锯成小 料的过程。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,所以开料后再用圆角机圆角。
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打字唛:
打字唛,就是在板边处打上印记,便于生产 中识别与追溯。
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