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顧客(customer)業務(salesDepartment)工程製前(Front-EndDep.)生產管理(P&Mcontrol)裁板(LaminateShear)磁片、磁帶(Disk、M/T)底片(MasterA/W)資料傳送(ModenFTP)藍圖(Drawing)圖面(Drawing)工作底片(WorkingA/W)程式帶(Program)製作規範(RunCard)網板製作(Stencil)鑽孔、成型機(D.N.C.)內層乾膜(InnerlayerImage)蝕銅(I/LEtching)AOI檢查(AOIInspection)預疊板(二疊板)(Layup)壓合(Lamination)鑽孔(PTHDrilling)通孔電鍍(PTH)埋孔、鑽孔(L.V.H.Drinning)埋孔(BuriedVia)MLB埋孔電鍍(L.V.H.plating)多次埋孔(MultipleBuriedVia)BlindedVia多層板內層流程(InnerlayerProduct)SPDoubleside曝光壓膜前處理(Exposure)(Lamination)(Pretreatment)去膜蝕銅顯影(Stripping)(Etching)(Develop)預疊版及疊板烘烤黑化處理(Lay-up)(Baking)(BlackOxide)後處理壓合(Post-treatment)(Lamination)雷射鑽孔通孔電鍍除膠渣前處理(E-Lesseu)(Desmear)(Pre-t)全板電鍍(PanelPlating)外層乾膜(OuterlayerImage)曝光壓膜前處理(Exposure)(Lamination)(Pretreatment)二次銅及錫鉛電鍍(PatternPlating)錫鉛電鍍二次銅電鍍(T/LPlating)(PatternPlating)蝕銅(O/LEtching)Tentingprocess剝錫鉛蝕銅去膜(T/LStripping)(Etching)(Stripping)檢查(Inspection)外層製作(OuterLayer)液態防銲(LiquidS/M)前處理塗佈印刷預乾燥(Pretreatment)(S/MCoating)(Precure)後烘烤顯影曝光(Postcure)(Developing)(Exposure)印文字(ScreenLegend)噴錫(HotAirLeveling)成型(FinalShaping)電鍍(ElectricalTest)外觀檢查(VisualInspection)出貨前檢查(O.Q.C.)包裝出貨(Packing&Shipping)銅面防氧化處理O.S.P.(EntekCu106A)選擇性鍍鎳鍍金(SelectiveGold)鍍金手指、鍍化學鎳金、全面鍍鎳金(G/FPlating、E-lessNi/Au、S/GPlating)ForOSP前言在電子裝配中,印刷電路板(PrintedCircuitBoards)是個關鍵零件。它搭載其他的電子零件並連通電路,以提供一個安穩的電路工作環境。如以其上電路配置的情形可概分為三類:一、單面板:將提供零件連接的金屬線路佈置於絕緣的基板材料上,該基板同時也是安裝零件的支撐載具。二、雙面板:當單面的電路不足以提供電子零件連接需求時,便可將電路佈置於基板的兩面,並在板上佈建通孔電路以連通板面兩側電路。三、多層板:在較複雜的應用需求時,電路可以被佈置成多層的結構並壓合在一起,並在層間佈建通孔電路連通各層電路。工單料號之識別:08VJ60001EB層數製程別客戶代碼客戶流水號客戶版本廠內版本製程別代號:L:噴錫板無金手指板I:浸金板E:Entek板G:鍍金版A:噴錫板及金手指板J:Entek+金手指板S:浸金+選擇性鍍金X:浸金+鍍金手指V:選擇性浸金+Entek壹、微影目的:利用影像分段轉移的方式,將客戶所需之線路及圖樣轉移至銅面基板上。流程:前處理→壓膜→曝光→顯影→蝕刻→剝膜→自動光學檢測(AOI)及VRS作業方式:銅箔基板先裁切成適合加工生產的尺寸大小。基板壓膜前通常需先用刷磨、微蝕等方法將板面銅箔做適當的粗化處理,再以適當的溫度及壓力將乾膜光阻密合貼附其上。將貼好乾膜光阻的基板送入紫外線曝光機中曝光,光阻在底片透光區域受紫外線照射後會產生聚合反應(該區域的乾膜在稍後的顯影、蝕銅步驟中將被保留下來當作蝕刻阻劑),而將底片上的線路影像移轉到板面乾膜光阻上。撕去膜面上的保護膠膜後,先以碳酸鈉水溶液將膜面上未受光照的區域顯影去除,再用鹽酸及雙氧水混合溶液將裸露出來的銅箔腐蝕去除,形成線路。最後再以氫氧化鉀水溶液將功成身退的乾膜光阻洗除。對於六層(含)以上的內層線路板以自動定位沖孔機沖出層間線路對位的鉚合基準孔。最後進行自動光學檢測(AOI)與VRS檢修,將微影過程中的缺陷圈選出來予以補修。製程參數:前處理之微蝕深度、覆膜之能力、曝光能量、乾膜厚度、顯影速度、蝕刻速度、噴壓大小、藥水條件、無塵室之粉塵量、無塵室之溫濕度。品質需求:線路不可有短斷路、影像需與客戶一致、線寬符合客戶要求、通孔內需保有銅、曝光對準度上不Ring破、尺寸需依客戶要求管制。問題點:線路密集或間距較小者困難度愈高、顯影蝕刻時上下均勻性較難掌控。一、前處理:1-1.目的:利用化學微蝕之方式將板面粗化,增加有效接觸面積,並清潔品質。1-2.使用藥水:過硫酸鈉(SPS)、硫酸。1-3.流程:入料輸送↓脫脂(1.5﹪H2SO4)↓循環水洗(軟水)↓微蝕(SPS)↓化學反應式:Cu+Na2S2O8+H2SO4→CuSO4+Na2SO4+H2SO4微蝕量:40μm粗糙度要求:3~4μm0.8~1.2μm循環水洗(純水)↓化學酸洗(2.5﹪H2SO4)↓循環水洗↓冷風吹乾↓熱風烘乾↓出料輸送機1-4.製程參數:溫度、藥液濃度、噴壓、線速。二、壓膜:2-1.乾膜:2-1-1.目的:經前處理後之基板經黏塵機除塵後,以壓膜機將感光性乾膜附著於基板上。2-1-2.範圍:Max:510mm×610mmMin:330mm×250mm基板厚度:0.2~0.6mmHDI板之內1、內2、雷射加工用mask、外層需壓膜。PCB板之內層、外層需壓膜。2-1-3.使用材料:感光性薄膜利用酸洗消除Na2SO4,使其平坦化壓膜完成後,靜置15分鐘才可曝光,超過16小時未曝光即退洗重壓膜。2-1-4.流程:入料輸送→中央轉列→轉向→暫存→黏塵清潔→壓膜→預熱→翻板2-1-5.製程參數:壓膜溫度。種類壓膜溫度內層120±5℃雷射mask105±5℃內2、外層120±5℃壓板溫度50±5℃後壓溫度90±5℃2-2.濕膜:2-2-1.目的:將經前處理後之基板以rollercoating之方式將感光性濕膜塗佈於基板上。2-2-2.範圍:板寬≧300≦610mm板長≧300≦775mmTolerance:±0.5mm板厚:0.07~1.2mm(含銅)2-2-3.使用材料:Shipley、SN-35R(感光材料)、工業級PMA(調黏度用)。2-2-4.流程:入料輸送→平移機→暫存機→歪斜滾輪→鍊夾前導軌→塗佈滾輪二側→roller膜厚上下各為8~11μm,需無板面水痕氧化的出現。coater→油墨(黏度50±5sec)→熱風(機速為3.5±0.1m/min、溫度160℃、160℃、150℃、170℃)→冷卻34℃2-2-5.製程參數:油墨黏度、烘乾溫度。三、曝光3-1.目的:利用紫外光照射,將底片上的線路轉移至壓膜後的基板上。3-2.流程:黏塵→曝光→暫存→收板→出料輸送3-3.製程參數:底片漲縮、曝光時間、曝光能量(強度)一般PCB:層別D/F光階I/L801Y308階(底片間距小於2.5mil,曝光能量選擇6~7階。O/L801Y407階外層801Y306階HDI:層別D/F光階內層801Y307階內2801Y306階外層801Y306階外層801Y406階MASKHN-9207階考試板內外層皆用5階。3-4.曝光前檢查:(1)底片層別、DateCode、刮傷、正反面。(2)曝光能量的選擇是否正確。(3)PE及ME值的設定3-5.曝光後自主檢查:(1)用15×目鏡檢視是否有孔偏。(2)DateCode是否清楚。3-6.問題與解決方法:(1)為何吸真空不良時,線距愈小的板子愈容易造成問題?板件彎翹、曝光機的底片玻璃框(或壓克力框)變形、導氣條設置不當......都會影響板件與底片的密合性,讓曝出來的影像模糊變形。現在的曝光機大多有真空度偵測機構,吸真空不良的可能性較低。(2)如何控製底片尺寸漲縮?暗房及黃光室的環境溫濕度需調校一致,最好是控制在底片廠商的建議範圍內,通常這就是廠商生產捲片時的環境溫濕度範圍。此外,底片從冷藏庫領出後最好在暗房內先回溫八小時再上列印匣列印使用。雷射繪圖機應請廠商技師定期校驗精度。沖片時的乾燥條件亦需符合底片廠商的建議條件。底片在曝光過程中會逐漸乾縮變形,壽命終了後勿勉強使用。底片的漲縮行為只有一種,就是它會「任意變形」,並不是繪片時的線性補償可以輕易克服的。(3)曝光能量對線寬的影響為何?通常做細線路,曝光解析度是最首要的,跟吸真空也有關。若能量太低,容易造成線細的可能,壓膜壓好的板子不能馬上曝光,這多少會受到影響。(4)底片的材質是熱縮冷漲還是熱漲冷縮?底片特性為熱縮冷漲。除此之外,溼度為影響漲縮最重要因素,底片上的膠質層,乳濟層....皆受濕度影響,溼度高則漲;溼度低則縮,其計算公式為底片漲縮係數(各款底片不同)×溼度差異×底片尺寸。四、顯影、蝕刻、剝膜業界在內層乾膜製程中的顯影(Developping)、蝕刻(Etching)及去膜(Stripping)等三道步驟上都是使用連線設備進行生產。D.E.S.線已屬成熟的製程設備,通常都可以穩定地生產。4-1.目的:將曝光於底片上之線路影像,經由顯影、蝕刻、剝膜之步驟,使欲保留之線路銅面顯現出來。4-2.使用藥水:Na2CO3、HCl、H2O2、KOH4-3.流程:傳送段→顯影(Ⅰ)<Na2CO3>→顯影(Ⅱ)→水洗7step→遞送段→蝕刻→AQUA(HCl2.5±0.2M/L+H2O223)→蝕刻後水洗→剝膜(KOH2.5±0.5﹪)→抗氧化→水洗→烘乾→出料4-4.製程參數:藥液濃度、線速(控制咬蝕量)、噴壓、溫度控制。濃度、線速、噴壓等參數影響線寬、線距的均勻度(10﹪)及是否可將欲蝕刻的區域完全去銅。4-5.問題與解決方法:(1)一般所知的製程多為負片製程,在何種情況下會採正片製程?又兩種製程的優缺點在那裡?負片製程優點:以乾膜為阻劑,顯影後直接蝕銅,製程時間相對較短。正片製程優點:(a)以電鍍錫為阻劑,大尺寸的導通孔孔破率相對較低。(b)銅面厚度相對較薄及均勻,線路側蝕量相對較易控制。兩者之優點正好互為它方的缺點。正片製程(即線路底片為負片)除了印後即蝕而縮短製程時間外,亦因其為全板鍍銅,較適合獨立線路區較明顯的板類,可避免獨立線路鍍厚夾膜(2)目前產業界中,碳酸鉀顯影液使用的廠家有愈來愈多的現象,其優缺點如何?碳酸鉀和碳酸鈉都是弱鹼性的顯影劑,但是碳酸鉀在顯影的過程中其所溶出的光阻似乎會產生較大的顆粒,可以較容易分離排除,因此有利於保持顯影液的清潔及顯影的效果,這可能是廠家願意使用的原因,某些文獻有相關的說明,但最好的方法還是和乾膜供應商直接討論,因為乾膜的不同表現未必一樣。就顯影液的清潔、顯影的效果、更槽時間、人力成本、生產速度、廢水環保、品質確保降低報廢率等整體效益來看,都較碳酸鈉便宜許多,使用得當的話,碳酸鉀較適合現代PCB嚴格要求。(3)內層曝光時所使用的是平行光,經曝光、顯影後,乾膜與基板之間的線路是否會呈現像蝕刻後產生側蝕的形狀(梯形)一樣,如果會,則梯形的長邊是在上面或下面?板材ImageTransfer後,經過DES會產生所謂的側蝕(Undercut),其原因不外乎是水溝效應(PuddleEffective)。簡言之,當板材在其線路間之蝕刻藥液停留時間較長,藥液無法持續有效蝕刻底層銅面,而導致上層銅面咬蝕較多情況發
本文标题:PCB-DES-process
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