PCB制程心得报告

PCB製程心得報告製造流程介紹講者:羅濟玄PCB製程介紹什麼是PCB？印刷電路板（Printedcircuitboard，PCB）PCB本身可說是電子設計之美PCB的種類單面板（Single-SidedBoards）雙面板（Double-SidedBoards）多層板（Multi-LayerBoards）印刷電路板的製造流程(1)裁切→內層影像轉移→內層蝕刻→內層檢查一次鍍銅←鑽孔←壓合←黑化處理成測←電測←文字印刷←噴錫(化金)外層影像轉移二次鍍銅外層蝕刻防焊處理印刷電路板的製造流程(2)影像轉移過程介紹電鍍→銅面表面清潔→壓膜→曝光→顯影→蝕刻→去膜此電鍍最主要的目的在於使孔鍍上銅，並將表面鍍上一層銅，使孔中的各層板之間導通電鍍銅面表面清潔將銅面表面上的氧化物、油脂利用化學藥水去除，再利用刷輪刷磨增加銅表面的粗糙度，使乾膜能與銅面緊密結合壓膜利用高溫(212℉~248℉)、高壓(3~4BAR)將乾膜先行軟化、以進行乾膜壓貼於銅面的工作曝光所謂曝光，是讓UV(紫外光)光線穿過底片及板面上的透明蓋膜，而到達感光之阻劑膜體中，使進行一連串的光學反應，目前使用的UV光可分為平行光、非平行光顯影在顯像的過程中未曝光(即未聚合)之部份阻劑層，將可被1~2%之碳酸鈉水溶液所沖洗掉，顯像完畢後仍留在銅面上的，則為線路表面以聚合的阻劑圖案蝕刻將顯像後裸露出來的銅面部分，利用硫酸及雙氧水將銅面蝕刻，留下已聚合之部份去膜完成蝕刻後的板子，利用5%NaOH+'丁基溶纖素(BCS)'，使已聚合的阻劑層易於溶解或浮離影像轉移過程防焊或濕膜製程SolderMaskResist簡介定義一區域以避免錫鉛在重熔(Reflow)或種物質可保護或類似面具(Mask)般保護PCB上被選擇的波焊(WaveSoldering)製程中附著上此被選擇的區域。防焊：留出板上待焊的通孔及其pad，將所有線路及銅面都覆蓋住，防止波焊時造成的短路,並節省焊錫之用量。護板：防止濕氣及各種電解質的侵害使線路氧化而危害電氣性質，並防止外來的機械傷害以維持板面良好的絕緣。絕緣：由於板子愈來愈薄,線寬距愈來愈細,故導體間的絕緣問題日形突顯,也增加防焊漆絕緣性質的重要性。目的歷史背景主要成分環氧樹脂在1939年被開發。感光性高分子在1954年被開始製造。用於塗裝材料在1962年被製造。綠漆使用至今。綠漆概論防焊油墨組成補助劑色料填充劑色料染料硬化劑黏度調整劑其他反應性稀釋劑聚合啟始劑‧硬化促進劑增粘劑‧有機溶劑‧稀釋劑無機填充劑有機填充劑稀釋劑樹脂環氧樹脂製程介紹Post-cure後烘烤UV-bump乾燥機Developing顯影Exposure曝光Pre-cure預烤Printing印刷Pretreatment前處理Pretreatment目的：利用噴砂刷磨法(JetScrubbing)，進行機械刮削及鎚打銅面，以去除氧化物並達到銅面微粗化，藉由刷磨製造表面之凹凸，以達到塗膜與基板間物理密著度的效果(anchor效果)。Printing目的：油墨以不定形的立體堆積在網版上，刮刀施力推動油墨向前，遇有圖形版膜時，油墨會在網布開口處被擠下，落在PCB上，以達到影像轉移之作用。油墨塗佈分類◎：優○：佳△：普╳：差網印簾塗噴塗生產性△◎○塗佈效率◎○╳塞孔特性○╳╳線路間氣泡△◎○Pre-cure目的：除去塗膜中之有機溶劑，即為去除塗膜中之有機溶劑而有助於形成平滑不粘底片之塗膜。注意點‧因預烤不足形成光聚合阻害，而導致底片壓痕。‧預烤過度也將導致顯影不良。Exposure塗膜之聚合化需覆蓋線路部分藉由照射紫外線使塗膜高分子化，進而形成油墨的耐顯影性。注意點曝光量不足、真空度不足(受到氧氣的影響)或曝光量過低而導致光聚合不足時，常會造成聚合不完全，產生側蝕或影響塗膜特性。Developing目的：樹脂側鎖羧基和顯影液中所含之鈉離子藉中和作製造鹽，形成乳化狀態溶解於顯影液。UV-bump目的：補足曝光時不足之能量PolymerizationoftheCoatingHeatinguptheformedpatternmakesthecoatinghighlypolymerizedtocreatethedesignedendproperties.Cautions!Insufficientthermalreactionaffectstheendproperties*Lowtemperaturecuring*ShortageincuringtimeToomuchheatprofileaffectstheendpropertiesduetooxidizationofcoppersurface*Toohighintemperature*ToolongcuringtimePost-cure目前問題印刷不良PTH孔覆蓋不完全曝偏變色或氧化曝光髒點防焊漆氣泡防焊漆刮傷防焊漆脫層雜質毛屑防焊漆表面不平整顯影不潔曝光露光厚度不足或過厚防焊漆白化印刷不良離板距離不足網版張力不足印刷速度太快刮印間隔空檔太久機台無起網機能曝偏基材漲縮底片漲縮機台設定錯誤曝光髒點底片清潔不足烤箱粉塵污染無塵室清潔不足防焊漆刮傷顯影傳動不順收板未用雙手放板動作不對掉板UV-bump傳動不順雜質毛屑無塵室清潔不足烤箱粉塵污染網版不潔無塵紙纖維口罩毛屑人體毛屑顯影不潔預烤時間太久預烤溫度太高顯影速度太快顯影噴壓太低顯影後段水洗不足厚度不足或過厚人員未按規格印刷印刷均勻性不佳PTH孔覆蓋不完全網版下墨不足未做二次印刷刮壓不足變色或氧化用錯油墨印刷厚度不均銅面氧化烘烤時間過久防焊漆氣泡網版清潔不足刮印速度太快油墨過期印完未靜置10min防焊漆脫層板面不潔或氧化油墨硬化不足油墨調和不善烤箱抽風不良防焊漆表面不平整塞RING未填滿研磨未整平板面有雜質網版殘墨曝光露光曝光真空度不足導氣條厚度不對底片開口錯誤機台異常防焊漆白化曝光能量不足曝光真空度不足印刷油墨混有水氣