PCB相关制程简介

1PCB相關製程介紹相互公司觀摩報告2PCB相關製程介紹製程介紹:常用的原板材尺寸(workingpanelsize):36X48inch40X48inch42X48inchPanelsize:(一般過錫鑪尺寸)max:14X18inchmin:4X2.5inch3PCB相關製程介紹PC板基本上有分三類(1)電木(2)半玻璃纖維CEM-1.CEM-3(3)全玻璃纖維FR-4電木類大都用在成本較低的家電產品上半玻板大都用須有高壓或有大電流的產品上全玻板大都則用在較精密的儀器上4PCB相關製程介紹一般PCBFR4材質的介電數值通常為4.2~4.8@100MHz,此數值將影響ZO的阻抗值.一般PCB製造廠對於NPTH與PTH孔所能接受的最小鑽孔誤差分別為:NPTH:+/-4mil(華通可達2mil)PTH:+/-6mil(華通可達4mil)5PCB相關製程介紹負片製程(雙面板)裁板鑽孔一次銅(電解銅)線路影像轉移二次銅(鍍錫鉛)去墨蝕刻剝錫鉛上綠漆噴錫(鍍金)文字印刷成型(ROUTER,沖床)包裝6PCB相關製程介紹正片製程(單面板)裁板鑽孔一次銅(電解銅)線路影像轉移蝕刻去墨上綠漆噴錫(鍍金)文字印刷成型(ROUTER,沖床)包裝7PCB相關製程介紹多層板製程裁板鑽孔內層印刷蝕刻去墨黑化壓合二階鑽孔清孔一次銅(電解銅)線路影像轉移二次銅(鍍錫鉛)去墨蝕刻剝錫鉛上綠漆噴錫(鍍金)文字印刷成型(ROUTER,沖床)包裝8PCB相關製程介紹對於電鍍金和化學金的介紹:電鍍金:因時間及電流或溶劑的含量影響電鍍厚度較不均勻,一般而言會發生兩端的厚度會較中間厚些(對於面積較大時).化學金:無需電解電鍍,利用鈀為觸媒作離子交換,歐美國家比較無法接受此製程因為化學殘劑會留於表面,長時間下來會侵蝕鍍金面,其優點為比較均勻.9PCB相關製程介紹一般鍍金時,會於銅與金之間鍍上一層鎳以增加厚度.鎳的功能為防止銅氧化,增加厚度,但因鎳易鈍化故須馬上鍍金.鎳一般厚度約120~180µinch.金一般厚度約3~5µinch.(0.003~5mil)10PCB相關製程介紹電鍍面積變化之影響?時間?電流?溶劑密度?電鍍影響之重要參數為電流密度,所以要解決鍍金面不平均,固定電流密度才是最好之辦法.11PCB相關製程介紹成品金面變色是什麼原因造成的?金表面變色有幾個可能:1.鎳厚度不足,造成銅的migration2.鍍金液體成份異常(依各藥商提供之分析辦法分析)3.鍍金後清潔水洗不徹底(一定要有純水洗)4.後製程污染(如成品水洗,出貨前烘烤,手指碰觸等)12PCB相關製程介紹相關製程介紹:一次銅的作用:主要為電鍍貫穿孔另一個作用是因為銅表面氧化所以會作酸洗製程此製程將會造成鑽孔轉角處會變薄甚至斷線故作一次銅補強.二次銅鍍錫鉛的作用(負片製程):於蝕刻製程中阻絕侵蝕保護線路不被蝕刻.13PCB相關製程介紹二次銅鍍銅時,溫度過低或高是否會造成乾膜剝離而造成滲鍍呢?一般於二次銅乾膜剝離多半是因乾膜與銅面的接著不佳.可能是銅面不潔,或壓膜條件不對.至於鍍槽條件,溫度太高有可能,溫度太低,除非有燒焦現象,否則較不可能造成乾膜剝離而造成滲鍍.14PCB相關製程介紹一次銅厚:0.2~0.3mil二次銅厚:0.6~0.8mil二次銅厚度一般規格:0.8~1.2mil一般綠漆需大於PAD約0.2mm.壓合玻璃纖維spec:#1080:3mil#2116:5mil#7628:7mil15PCB相關製程介紹壓合可分為熱壓與冷壓兩製程其作用為:熱壓:主要作用為溶膠.冷壓:主要作用為冷凝與固化.壓合時白邊角之對策:原因:prepreg存放過久,或geltime太短粘度過高造成,而使壓合時氣泡無法趕出來對策:1.提前轉壓時間2.CHECK壓機是否異常3.請PP之供應商提供穩定的PP品質16PCB相關製程介紹曝光:正型光阻劑在PCB上的優缺點:優點•1.解析度較佳•2.若為電著法,則可用於panelplating缺點•1.曝光量為負型3~4倍以上(至少300mJ/cm2)•2.耐蝕性較差,因為仍為linearpolymer,要小心控制•3.成本較貴,因為採用quinodiazide化物17負片製程示意圖18正片製程示意圖19PCB相關製程介紹一般兩層板的厚度為62mil+/-6mil20PCB相關製程介紹一般四層板的厚度為62mil+/-6mil21PCB相關製程介紹何謂黑化?傳統多層板在壓合前,內層板表面殘銅需做氧化處理.使銅面生成針、羽、或瘤狀結晶(氧化銅與氧化亞銅).在壓合時增加與膠片間的固著力與附著力.此氧化處理使外觀變黑色所以又稱為黑化製程包含去油酯，微蝕、預浸、黑化、還原、抗氧化及熱水洗、烘乾等程序。22PCB相關製程介紹內層黑化的三個主要作用:增加附著的力量.避免氧化.避免爆板.內層印刷一般皆採用正片製程,外層則採用負片製程.23PCB相關製程介紹粉紅圈的造成原因及改善措施?粉紅圈造成原因為黑化層與膠片層間有空隙在製程上有下列各站可能有問題:1.黑化線:黑化絨毛過長或後處理不佳2.壓合:壓合程式不當或儲存過久3.鑽孔:鑽孔程式不佳(拉扯過大)4.電鍍:以直接電鍍最容易造成,若改以化學銅較佳24PCB相關製程介紹CAM作業程序轉GERBERFILE內層編輯(隔離PAD,DRCCHECK)外層編輯(DRCCHECK,RING比較,加DATACODE,料號,UL標示)EDITMASKLAYER(CHECK防焊須大於外層PAD)EDITSILKLAYER排版NC(DRILL)25PCB相關製程介紹Gerberfileformat:RS274:(normal)RS274X:(內含decode)兩者差異為RS274X具有當圖檔轉換完成後會自動產生完整的圖形檔資料,不須經由keyin的程序.一般製作工作底片的約為8~16工作小時.26PCB相關製程介紹SOLDERMASK:種類可分為乾模與濕模兩種,目前以濕模為常用方法,最主要是減少了於SMT製程中reflow錫橋問題.乾膜的優點為均勻但成本較濕膜貴,其缺點為耐不住熱應力衝擊導致綠漆浮離及破裂(Microcrack).綠漆寬度須比PAD大0.2m/m.不允許有裸露TRACE的現象.27PCB相關製程介紹成型的方法:ROTER.沖床.V-CUTER.開郵票孔.Aspectratio(PCBThickness/FHS):一般理想的比值4:1(62mil/15mil).比值過大缺點為鑽孔時易斷針.28NPTH預留孔徑示意圖一般NPTH如4mm以下會以油墨將孔塞住阻礙鍍銅,成為NPTH(如下圖).29PCB相關製程介紹Impedancetestingonboardmethod:於線路預留TESTPOINT供測量.於PCB內部提供測試用線段.(無電氣特性)於PCB廢料區提供一測試線段.TEXT:文字以清晰為主,不可覆蓋到PAD.一般金手指製程是於SOLDERMASK製程之後.30PCB相關製程介紹完成品的CHECK:底片確認.(SAMPLING)切片分析.(SAMPLING)OPEN/SHORTTEST.VISULCHECK.壓板整型.包裝.