PCB制作流程

PCB的功能
• 如果要将两块印制电路板相互 连接，一般都会用到金手指的 边接头,使连接器弹片之间连 接，进行压迫接触而导电互连。 • 通常连接时，将其中一片印制 电路上的金手指插进另一片印 制电路上合适的插槽上。 • 由于金导电性好，在低温和高 温下不会被直接氧化，不会生 锈，而且电镀加工也非常容易， 外观也好看，故电子工业的接 点表面几乎都要选择电镀金。 • 在计算机中，图形显示卡、声 卡、网卡或是其他类似的界面 卡，都是借助金手指来与主机 板连接的
PCB的分类
• 根据印制板工艺结构分类 – 高密度互连板(HDI):PCB 具有非机械钻孔的微孔， 高密度的接点及布线， 称为HDI类PCB. – 低层板:十层及以下的 PCB. – 高层板:十层以上的PCB. – 背版:带有插槽以供其他 板子插进的PCB.一般来 说背板在尺寸及厚度都 比其他PCB来的大及沉重.
铜箔
绝缘纸
代工业者 钻孔 压板 聚亚酰胺树脂 可挠性 铜箔基板
电镀
其它
绿漆
成型
干膜
电测
聚酯类树脂
表面处理
1. 工程设计流程
1-1 订单审核 确认客户需求及订单种类
1-2 Gerber Data & Aperture List &孔径图及机构 尺寸图分析
Review 客户资料是否齐全,对 客户所提供的所有资料进行分 析,将需确认部分Highlight出 与客户进行确认
PCB运用的领域
汽车
仪表板 汽车电装品 显示机器 控制机器 讯号机器 运输通信设备 汽车用电话 GPS 其它通讯设备 文书处理机 计算机 影印机
通讯机器
传真机 呼叫器 数据机 电话/答录机
电脑&事务机器
Mainframe 个人电脑
Key Board Mouse 硬碟 印表机
电脑周边 工作站
POS终端机
制程控制机 医疗系统 电子测试设备 测试设备 量测设备 超音波设备 X光/红外线设备 声纳探测器 卫星设备 电源供应器 雷达 交通控制器 机器手臂 保全设备 射控系统 通讯系统 导航控制系统 自动贩卖机 NC机器 钻孔机
微波炉 音响 照相机 洗衣机 冰箱 随身听 电视机 钟表 电动刮胡刀 摄录放影机
PCB 扮演的角色
Technology improvement Needs from the consumer market
Product design & market development
Link between IC & PCB
Up stream System design
IC, PCB, Component (passive, active, connector…)
PCB的分类
• 根据印制板导电结构分类 – 单面印制板: 是仅有一面 有导电图形的印制电路板。 因为导线只出现在其中一 面，所以称这种印制电路 板为单面印制板，简称单 面板. – 双面印制板: 这种电路板 的两个面都有布线。不过 要用上两面的导线，必须 要在两面间有适当的电路 连接才行。这种电路间的 “桥梁”叫过孔。过孔是 在印制电路板上充满或涂 上金属的小洞，可以与两 面的导线相连接. – 多层印制板: 由9层或以 上导电图形与绝缘材料交 替
•
玻纤
铜箔
树脂
铜箔
(二). 内层线路作业流程简介
线路作 2-1 ： 业流程 前处理
2-1 前处理
2-2 压膜
2-3 曝光
利用硫酸双氧水 或是SPS进行表 面粗化
清除板面之附着 物 ( 如：油污、 氧化层… )及表 面粗化，以增加 与干膜之结合力
SPS粗化后表面 2-2 压膜 干膜： 干膜之示意图 压膜：Laminator 右二图为压膜 时之作业情形
PCB的分类
根据不同的目的，印制电路 板有很多种分类方法: •根据印制板基材强度分类
–刚性印制板（rigid pcb）: 用刚性基材制成的印制板 –柔性印制板（flexible pcb): 用柔性基材制成的 印制板，又称软性印制板 –刚柔性印制板（rigidflex pcb): 利用柔性基材， 并在不同区域与刚性基材 结合
PCB技术发展趋势
• High density • Fine line • Micro via HDI (High Density Interconnection) Line width / Space : 3 / 3 mil Through hole: 8mil Blind via hole: 4mil • Multi-layer HLC ( >14 layer) Aspect Ratio: >7 (Board thickness/Hole diameter)
AOI扫描检验示意图
HDI
18层高层板
背板
PCB技术发展趋势
SMT Device
•High density •High I/O •Small & thin •Heat dissipation
Market Trend
•Wireless & Portability •Integration •Low price •Fast, Easy to Use
由聚酯薄膜， 聚乙烯膜(PE) 以加热辗压方式 光致抗蚀剂膜 将干膜贴附在板 及聚乙烯保护 子铜面上，称之 聚酯膜(PET) 为Laminator。 膜三部分组成
2-3 曝光
曝光( Exposure ) : 利用紫外线(UV)的能 量，使干膜中的光敏 物质进行光化学反应， 而完成影像转移的目 的，称为曝光
INTRODUCTION TO PCB MANUFACTURING
纲要
• • • • • 角色扮演 分类型式 发展趋势 产品运用 制造流程
PCB 扮演的角色
PCB的功能为提供已构 装的元件与其它必须 的电子电路零件接合 的基地，组成一个具 特定功能的模组或成 品。所以PCB在整个电 子产品中，扮演了整 合连结总其成所有功 能的角色
曝光原理 及无尘室 曝光作业 之情形
(三). DES作业流程简介
DES 作 业流程
DES 流程
： 3-1 显影
3-2 蚀刻
显影前之 板面情形
3-3 去膜
显影后之 板面情形 蚀刻后之 板面情形 去膜后之 板面情形
3-1 显影
利用 1%NaCO3 显影液将未曝 光区域去除 显影前 显影后
3-2 蚀刻
利用 氯化铜 (CuCl2)蚀刻液 将未受光阻保 护铜层去除
1-8 治工具发 放生产线
2.各工站生产流程 (一). 裁板流程简介
裁板制 1-1 ： 作流程 裁板
1-2 圆角
1-1 裁板
基板裁切前
基板裁切后之情形
裁切后整理整齐, 送入下制程磨边
1-2 圆角
磨边前之 板边情形
磨边后之 板边情形
圆角前
圆角后
基板简介
• 印刷电路板是以铜箔基板（Copper-Clad Laminate 简称CCL）做为原料而制造的 电器或电子的重要机构元件, 简单列出 不同基板的适用场合 基板，是由介电层（树脂 Resin，玻璃 纤维 Glass fiber)，及高纯度的导体 (铜箔 Copper foil)二者所构成的复合 材料（Composite material) – 目前已使用于线路板之树脂类别很 多,如酚醛树脂（ Phenolic ）、环 氧树脂（Epoxy）、聚亚酰胺树脂 （Polyimide）、聚四氟乙烯 （Polytetrafluorethylene，简称 PTFE或称TEFLON），B一三氮树脂 （Bismaleimide Triazine 简称 BT） 等皆为热固型的树脂 （Thermosetted Plastic Resin）。 – 玻璃纤维(Fiberglass)在PWB基板中 的功用，是作为补强材料.玻璃 (Glass)本身是一种混合物，其组成 见表它是一些无机物经高温融熔合 而成，再经抽丝冷却而成一种非结 晶结构的坚硬物体。
PCB的功能
• 印制电路板在电子整机设 备中的作用有：为晶体管、 集成电路、电阻、电容、 电感等元器件提供了固定 和装配的机械支撑；实现 晶体管、集成电路、电阻、 电容、电感等元件之间的 布线和电气连接、电绝缘 来满足其电气特性；为电 子装配工艺中元件的检查、 维修提供了识别字符和图 形，为波峰焊接提供了阻 焊图形。
PCB的功能
• • •
印制电路板是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子 手表、计算器，大到计算机、通讯电子设备、军用武器系统，只要有集 成电路等电子元器件，为了电气互连，都要使用印制板。 在较大型的电子产品研究过程中，最基本的成功因素是该产品的印制板 的设计、文件编制和制造。 印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本，甚至影响 到商业竞争的成败。
蚀刻前
蚀刻后
3-3 去膜
利用 强碱(KOH) 将板面上光阻 去除
去膜前
去膜后
(四). PEP作业流程简介
4-1 冲孔 利用CCD影像处理 系统读取靶点,并 钻出后续工站所需 对位孔,误差可控 制在+/-25um 内层钻靶前 内层钻靶后后
(五).线路检验流程简介
线路检 5-1 ： AOI扫描 验流程
Electronic Products
•Light, thin •Multi-function •High reliability •Cost Reduction •High speed & High frequency
PCB
•High density •Fine line •Micro via •Multi-layer
工 程 设 计 课
1-3 资料登记与确认
客户确 认签回
业 务
客 户 确 认
业 务 填写客户确 认单 NO 工程资料 异常签回
资 料 异 常
YES 直接向客户澄清 YES
NO
RUN.CARD
1. 工程设计流程
1-4 资料转入绘制单支底片 将客户提供的Gerber Date数据,钻孔及机构等所有 数据资料读入,并进行排片绘制客户原始单支底片 •BOM设计: 1-5.1 BOM撰写 1-6.1 CAM编辑 依据客户需求及厂内制程能力撰写BOM表, 使之生产作业有明确的流程及所需控制的 条件可依 •CAM设计: 依据客户需求及厂内制程能力对客户所提 供的Gerber进行编辑,使之生产出符合客户 需求之产品 1-7 底片绘制 及程式输出 绘制底片输出所 有程式提供生产 所需治工具
PCB的功能
• 印制电路板的基板一般是由绝缘、隔热，并不容易弯曲的材质所制作成。 在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上 的，而在制造过程中部分铜箔被蚀刻掉，留下来的铜箔就变成网格状的 细小线路。这些线路被称做导线用来提供印制电路板上元器件的电路连 接。 • 印制电路板为了将元器件固定在印制电路板上面，可将管脚直接焊在焊 盘上。焊盘用于固定元器件引脚或引出连线、测试线等，焊盘有圆形、 矩形等多种形状。
PDA 收音机 电视游乐器
电子游戏机
仪器设备
军事&航太
工业机器
消费性电子
PCB生产供应链
制程设备及用品 客户 代工业 基板(原物料) 电镀化学品 制程设备
IC构装厂 干膜 绿漆 玻纤环氧 铜箔基板 溴化环氧 树脂 铜箔 环氧氯丙烷 丙二酚
蚀刻液
玻纤布
酚醛树脂
玻纤纱
电路板组装厂
系统厂商
Байду номын сангаас
印刷电路板
纸质酚醛 铜箔基板
Mid stream Manufacturing/ Down stream Assembly
Market
PCB的功能
Power Signal transportation
Power
Signal
Heat Protection
Heat
PCB的功能
PCB
PCB
• 印制电路是指在绝缘基材上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或 由两者结合而成的导电图形. • 在绝缘基材上，提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路， 不包括印制元件。 • 印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板或者印制线路板，亦称 印制板，英文名称是(printed circuit board, PCB)也有称(printed wiring board, PWB)
5-2 VRS检修
5-1 AOI扫描
利用光学检验设备 对内层成品进行品 质检验、并进行不 良原因分析及品质 监控﹒为前制程提 供改善方向
针对断路、短 路、线路接点 等作检查 针对线宽、线 距、孔环大小 等作检查
标准母板 (REF) 比较法
设计规范 (DRC) 检查
5-2 VRS检修
将AOI扫描缺点, 利 用修补机确认缺点 是否为假缺点避免 报废