MPCB基础知识通用培训教材

MPCB基础知识通用培训教材MPCB工艺部单面铝基板生产工艺流程开料贴保护膜干膜蚀刻AOI钻孔阻焊字符表面处理冲板/成形FQC包装出货高压测试通断测试铝基板生产工艺流程—开料铝基板结构：常见厂商：景旺研发中心、贝格斯、莱尔德、东力、聚鼎、全宝、DENKA、NRK、三洋等。（厂内已评估合格的有贝格斯、莱尔德、东力、聚鼎、全宝）开料关键点：铝基型号：1050/1100、5052、6061；铜基型号：C1100、C1220；介质层厚度（3、4、6、8、10、12mil）；铜厚(1、2、3、4OZ)铝基板生产工艺流程—贴保护膜贴保护膜目的：保护铝面，防止铝基擦花、药水腐蚀铝基。保护膜性能要求：抗酸碱药水能力；耐温性良好；撕除后不残胶；保护膜型号：绿色保护膜DY-34G634G6保护膜结构PET膜硅胶项目（Item）单位（Unit）数值（Value）总厚度TotalThicknessmm0.06初粘性TackTackNO/BALL#17#持粘性HoldingPowerH200↑剥离强度PeelStrengthN/25mm7.0±1.0拉伸强度TensileStrengthN/25mm120耐温性HeatResistance℃/30min20034G6铝基板生产工艺流程—钻孔钻孔目的：按工程设计要求，为多层板层间的互连、导通及成品插件、安装，钻出符合要求的孔。常用的是机械钻孔，另外高端的有激光穿孔。钻孔的细步流程介绍：进料→备钻咀→钻孔→检验铝基板生产工艺流程—钻孔物料钻咀：采用硬质合金材料制造，它是一种钨钴类合金，以碳化钨（WC）粉末为基体，以钴（CO）作为粘合剂，经加压烧结而成，具有高硬度、非常耐热，有较高的强度，适合于高速切削，但韧性差、非常脆。直径范围：￠0.2-￠6.3mm垫板：防止钻孔披锋；提高孔位精度；减少钻咀损耗。全长本体长沟长刀柄直径直径钻尖角钻咀结构：铝基板生产工艺流程—干膜蚀刻①前处理②贴膜③对位曝光④显影⑤蚀刻⑥退膜干膜蚀刻定义：在处理过的铜面上①贴上一层感光性膜层②，在紫外光的照射下③，将菲林底片上的线路图形转移到铜面上，形成一种抗显影药水的掩护膜图形。那些未被紫外线照射的干膜，将在随后的DES线显影缸中被剥离④。然后通过蚀刻⑤，蚀刻将有掩护膜的铜选择性的保留下来，每月掩护膜的铜将被蚀刻掉。最后退膜⑥将蚀刻后的掩护膜去除，整张铝基板即可得到所需要的裸铜电路图形。干膜蚀刻流程：铝基板生产工艺流程—干膜蚀刻干膜蚀刻--前处理：前处理的主要目的是去除铜表面的油脂、氧化层、灰尘颗粒、水分和化学物质（特别是碱性物质）。保证铜表面清洁度和粗糙度，制造均匀合适的铜表面，提高干膜与铜箔的结合力。磨板除油微蚀酸洗烘干前处理工艺流程：前处理关键控制点：磨痕测试10～18mm；水磨实验时间≥15SEC；铝基板生产工艺流程—干膜蚀刻干膜蚀刻—贴膜：贴膜时，先从干膜上剥下聚乙烯保护膜，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，借助于热压辊的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜。1、4表示上、下压辘；2、5表示干膜；3、6表示保护膜。贴膜三个要素：压力3.0-4.0kg/cm2(自动调节)。温度115（110-120）℃传送速度2.0～3.0m/min铝基板生产工艺流程—干膜蚀刻干膜结构：聚酯薄膜，光致抗蚀剂膜及聚乙烯保护膜三部分组成。干膜结构聚酯薄膜光致抗蚀剂膜聚乙烯保护膜聚酯薄膜是支撑感光胶层的载体，使之涂布成膜，厚度通常为25μm左右。聚乙烯膜是复盖在感光胶层上的保护膜，防止灰尘等污物粘污干膜，避免在卷膜时，每层抗蚀剂膜之间相互粘连。铝基板生产工艺流程—干膜蚀刻干膜结构：聚酯薄膜，光致抗蚀剂膜及聚乙烯保护膜三部分组成。光致抗蚀剂膜主要成分及作用：成分作用粘结剂(成膜树脂)起抗蚀剂的骨架作用,不参加化学反应；光聚合单体在光引发剂的存在下,经紫外光照射下发生聚合反应,生成体型聚合物,感光部分不溶于显影液,而未曝光部分可通过显影除去；光引发剂在紫外光照射下，光引发剂吸收紫外光能量产生游离基，游离基进一步引发光聚合单体交联；各种添加剂增强干膜物性及增强铜面附着力。CuAl贴膜前CuAl干膜贴膜后铝基板生产工艺流程—干膜蚀刻干膜蚀刻—曝光：干膜在紫外光照射下，光引发剂吸收光能分解成自由基，自由基再引发光聚合单体进行聚合交联反应，形成不溶于稀溶液的体型大分子结构。曝光后需停留15min在紫外光能量光引发剂R’单体聚合物自由基传递聚合交联反应曝光原理：铝基板生产工艺流程—干膜蚀刻曝光成像的控制项目：曝光机光源---光源所发射出的光谱应与感光材料吸收光谱相区配，目前干膜的吸收光波长为325-365nm的平行光（能量均匀性COV大于80%）。曝光能量控制---采用21格曝光尺做曝光显影检查，确定曝光时间。目前干膜能量控制在7-8格。菲林的质量---①光密度（新菲林大于4.0,旧菲林3.5）；②尺寸稳定性（受温、湿度及储存时间的变化）；③垃圾清理。CuAl干膜菲林曝光曝光后CuAl干膜铝基板生产工艺流程—干膜蚀刻干膜显像反应如下：COCOOHOCH31%Na2CO3COCOONaOCH3未聚合之干膜层被Na2CO3溶液冲掉的原理，是形成钠盐而被溶解，而已感光部分则不会形成钠盐而得以保存。1%Na2CO3干膜显影CuAl干膜显影后CuAl铝基板生产工艺流程—干膜蚀刻显影的主要控制项目：浓度---1%Na2CO3；速度---3m/min；温度---30±2℃；喷淋压力---1.5-2.5kg/cm2；显影点---50%±10%控制不当引发主要问题有：狗牙，显影不净，膜碎；铝基板生产工艺流程—干膜蚀刻干膜蚀刻—蚀刻：目的:利用碱性蚀刻药液将显影后露出的铜蚀掉，形成线路图形。蚀刻夜干膜蚀刻CuAl干膜蚀刻后CuAl蚀刻的主要控制项目：PH---8.2～8.5；比重---1.190-1.210速度---据板厚定；温度---45±5℃；喷淋压力---上：1.5-3.5Kg/cm2下：1.0-3.0）Kg/cm2；蚀刻均匀性---COV值小于10%铝基板生产工艺流程—干膜蚀刻干膜蚀刻—退膜：目的:利用强碱将保护铜面抗蚀层剥掉,露出线路图形。退膜夜退膜CuAl干膜退膜的主要控制项目：浓度---4%Na2OH；速度---3m/min；温度---50±5℃；喷淋压力---1.5-3.5kg/cm2；退膜CuAl铝基板生产工艺流程—AOIAOI目的：利用光学原理比对工程资料进行精确检查，找出缺陷点。检测的项目：焊盘缺陷，缺口，焊盘直径缩小，针孔，凹陷；线条缺陷，如短路，开路，线宽/线间距，缺口，凹陷，铜渣，针孔等。确认人员不光要对测试缺点进行确认，另外就是对一些可以直接修补的确认缺点进行修补。铝基板生产工艺流程—阻焊阻焊目的：防焊---防止焊接时造成的短路。护板---防止线路被湿气、各种电解质及外来的机械力所伤害。绝缘---由于板子愈来愈小，线路间距愈来愈窄，防焊漆起到绝缘用途。阻焊工艺流程：前处理印刷预烤曝光显影字符后固预固铝基板生产工艺流程—阻焊阻焊-前处理：目的---去除表面氧化物，增加板面粗糙度，加强板面油墨附着力。酸洗磨板喷砂超声波洗烘干前处理工艺流程：前处理关键控制点：磨痕测试---10-15mm；喷砂测试---喷痕规则均匀且同一排的喷嘴两个两个必须有交汇；水膜测试---≥40秒金刚砂浓度---15%-25%铝基板生产工艺流程—阻焊阻焊-印刷：目的---在线路板通过丝网印刷的方式形成上一层厚度均匀的防焊油墨。阻焊-油墨混合：按供应商资料提供的比例把油墨和硬化剂混合，(通常是一大瓶油墨和一小瓶硬化剂)，并按要求添加专用稀释剂，然后进行震荡搅拌。测试混合油墨粘度，停留15分钟，以消除气泡。印刷关键点：油墨型号；油墨厚度；印刷后静置。铝基板生产工艺流程—阻焊阻焊-预烤：目的---赶走油墨内的溶剂，使油墨部分硬化，不致在进行曝光时粘底片。预烤要点：预烘条件一次印刷单面72℃×40分钟第一次72℃×15分钟第二次72℃×35分钟第一次72℃×40分钟第二次72℃×40分钟烘板类型二次印刷一次对位两次印刷两次对位铝基板生产工艺流程—阻焊阻焊-曝光：目的---影像转移，让需要留在板上的油墨经过光照射后发生聚合反应，在显影时不被去除，未感光部分则被溶液溶解。曝光要点：曝光：21级光楔(尺)7~12级。曝光能量300~500mj／cm2。抽真空60cmHg以上。曝光机连续工作，曝光框架温度低于25℃。停留：15分钟，使感光油墨聚合反应完全。铝基板生产工艺流程—阻焊阻焊-显影：目的---将未发生聚合反应的油墨利用溶液去除掉。显影的主要控制项目：浓度---1%Na2CO3；速度---2m/min-4.2m/min（依油墨而定）；温度---30±2℃；喷淋压力---1.5-2.5kg/cm2；铝基板生产工艺流程—字符阻焊字符-字符：目的---通过丝网漏印的方式,将字符油墨转移到线路板上，便于元器件的识别/安装及提供生产周期、UL标识等信息。字符要点：印刷解析度：0.10mm对位精度：0.15mm铝基板生产工艺流程—阻焊阻焊字符-烘烤：目的---让油墨之环氧树脂彻底硬化。烘烤要点：150℃×60分钟羽立式烤箱铝基板生产工艺流程—通断/高压测试测试目的：并非所有制程中的板子都是好的，若未将不良板区分出来，任其流入下制程，则势必增加许多不必要的成本。通断测试：模具测试---专用型测试方式，每板对应制作一个模具是因所使用的模具仅适用一种板，不同料号的板子就不能测试，而且也不能回收使用。飞针测试---不需制做昂贵的治具，用两根探针做x、y、z的移动来逐一测试各线路的两端点。分类优点缺点模具测试产速快模具贵飞针测试1.极高密度板的测试皆无问题；2.不需治具。1.设备昂贵；2.产速慢铝基板生产工艺流程—通断/高压测试高压测试：AC高压测试---交流电高压测试，通常用于电源类产品，常规参数设定为：AC1500-2000V/1mAT：3/4/3S。DC高压测试---直流电高压测试，通常用于LED照明类产品，常规参数设定为：DC600V/50uAT:2/2/2S。铝基板生产工艺流程—表面处理表面处理目的：提供抗氧化、可焊性良好的沉积层，为下游贴片提供良好焊接表面。同时根据不同镀层特性提供散热、耐磨插拔、Bongding等多种功能。铝基板生产工艺流程—表面处理表面处理种类：抗氧化（OSP）：在电路板裸铜表面沉积形成一层平整而致密的有机覆盖层，厚度约0.2-0.6um，既可保护铜面，又可保证焊接性能。无铅喷锡：在电路板裸铜表面经热风整平形成一层较光亮而致密的无铅覆盖锡合金层，厚度约1-40um。化银：在电路板裸铜表面经化学置换反应形成一层洁白而致密的银层，厚度约0.15-0.4um。化金：在铜面上利用置换反应形成一层很薄的镍金，镍厚一般为3-5um，金层在0.05-0.1um。镀金：在线路上用过电镀方式镀上镍金，起到抗蚀刻与良好的可焊性。镍厚为2.54-5um，金层在0.025-0.1um。沉镍金：先在电路板裸铜表面反应沉积形成一层含磷7-9%的镍镀层，厚度约3-5um，再于镍表面置换一层厚度约0.05-0.15um的纯金层。铝基板生产工艺流程—表面处理各种表面处理的优点：工艺沉镍金（ENIG)沉锡（ImmersionTin)沉银(Immersionsilver)无铅喷锡(LeadfreeHASL)OSP电镍金(Ni/AuPlating)表面平整，厚度均匀表面平整，厚度均匀表面洁白平整，厚度均匀表面光亮平整，有一定的厚度差异覆盖层平整表面平整，但有一定的厚度差异可与无铅焊料和免清洗助焊剂匹配可与无铅焊料和免清洗助焊剂匹配可与无铅焊料和免清洗助焊剂匹配可与无铅焊料和免清洗助焊剂匹配可与无铅焊料和免清洗助焊剂匹配可与无铅焊料和免清洗助焊剂匹配适合于多次组装工艺适合于2-3次组装工艺适合于2-3次组装工艺适合于多次组装工艺适合于2-3次组装工艺适合于多次组装工艺可焊性可保持到12个月可焊性可保持到6个月可焊性可保持到6-12个月可焊性可保持到12个月可