电路板生产流程简述

電路板生產流程概述電路板的主要功能是：零件組裝、完成互連。制前工程設計者或買板子的公司，將某一料號的全部圖形轉變成GerberFile，經由Modem﹝調變及解調器，俗稱數據機﹞直接傳送到PCB制造者手中，然後從其自備的CAM中輸出，再配合鐳射繪圖機﹝LaserPlotter﹞的運作，而得到鑽孔、測試、線路底片、綠漆底片等具體作業資料，使得PCB制造者可立即從事生產。1.內層板發料依制前所排定每一料號之內層尺寸大小，由裁切機以最佳利用率為準則，選擇三種基板尺寸之一種來進行裁切。內層板基板尺寸如下：36.5*48(930*1230mm)40.5*48(1030*1230mm)42.5*48(1070*1230mm)2.磨邊其作用是：將板子四邊磨光滑；保護菲林；防止刮傷滾輪。3.內層鑽孔﹝四層板以上有內鑽流程者﹞4.磨刷將板子置於磨刷機內，使板子與機台內之尼龍刷﹝或不織布刷﹞接觸，產生磨擦，在板子的表面形成刷痕，再經高壓水洗，吹乾出料。目的是粗化表面防止人為指紋印殘留，及去除板面氧化與油脂，增大表面積,使油墨能與板面緊密結合，以利後續制程。5.內層涂佈﹝濕膜﹞曝光顯影涂佈第一道5um加熱50-70。C600-800rpm第二道12-15um加熱100-110。C1100rpm曝光是利用UV光經由底片﹝正片﹞照射內層板上之感光性油墨，使之產生聚合反應而硬化。曝光室溫度、濕度、能量、吸真空時間均要注意，AOI光學檢查儀可檢查菲林﹝底片﹞。使用顯影液Na2CO3將不用的單體油墨去掉，留在板子上未被顯影掉的是照到UV光硬化之油墨線路，至此，內層油墨線路成形。6.先蝕刻後去膜將板子置於蝕刻機內，噴嘴噴洒酸性蝕銅液﹝CuCl2﹞來咬蝕暴露在表面的銅線路，再水洗之，再放入去膜機內由鹼性去膜溶液﹝NaOH﹞噴洒去除銅線路上之乾膜，則乾膜底下之銅線路裸露出來，則銅線路成形。蝕刻原理：Cu+2HCl+H2O2=2H2O+CuCl2所謂內層板就是將底片的正片圖形，以印刷法﹝或乾膜技術﹞在薄基板銅面上完成正片阻劑，再直接蝕刻除去不要的銅而成的。內層板完成直接蝕刻後，需使用鹼性剝除液將線路上的乾膜或油墨除去，再經烘乾後繼續做完品質檢驗或檢修，﹝需做自動光學檢驗AOI﹞之後才能進入氧化制程。7.黑化﹝BlackOxideTreatment﹞內層板面所得到之裸銅線路必須還要再做氧化處理及徹底洗淨乾燥後才能進行疊合與壓合。這種銅面的氧化處理膜因為是黑色的，故一向通稱為黑氧化處理。對多層板而言其作用有：a.增加導體外表與樹脂接觸的表面積，增強二者間的附著力，避免在後續使用中發生分層；b.增加銅面對已高溫流動性樹脂之濕潤性，使樹脂有能力伸入氧化膜中各死角處，而在硬化後展現更強勁的抓地力；c.在裸銅表面上產生一層緻密的鈍化層，以阻絕高溫下液態樹栺中銨類銅面的影響。黑化的主要步驟有：酸性或鹼性清洗、微蝕、酸性沖洗、微鹼中和、氧化處理、後清洗及乾燥‧8.疊合疊合現場的室溫要控制在20+2。C，相對濕度應在50+5%，且要維持其無塵室在十萬級之塵量。人員須穿著連身之抗靜電服裝，戴罩帽、手套、專用布鞋等，進入室內前要先經空氣吹浴30秒。膠片自冷藏庫取出及剪裁後應先置於室溫乾箱中，至少穩定24小時才能進行疊合。完成疊置的板材要在1小時以內上機壓合，否則可能會因吸水而造成壓合板的白角、白邊、或氣泡等缺陷。在疊板過程中，四層板使用1片內層板，六層板使用2片，八曾板使用3片，中間以膠片作為黏合及絕緣材料，外層再覆蓋銅箔。9.壓合分冷壓與熱壓，先利用真空壓合機在高溫高壓下進行熱壓，壓合成所需之多層板，再進行冷壓，防止板彎板翹，如有板彎板翹，鑽孔時會導致對位不准而鑽偏孔等影響。使用真空壓合機目的是：降低壓力、減少流膠，避免銅皮稜線直接壓在玻纖上，盡量保持較多的樹脂量，提高樹脂/玻璃之比值﹝R/G﹞，抑低板材相對透電率。10.銑靶、鑽靶利用銑靶機，掃除遮蓋靶孔之銅箔與貼紙。壓合完成後的板子，經修整板邊後，再放在另一部“X光專用鑽機”上，以X光透視外層銅皮而找到內層四角原留的四個銅墊，經過機台的計算及補償後，即鑽出三個工具孔以供後來上鑽床全面鑽孔之用，其中之一是防呆用途。11.撈邊、磨邊12出貨檢查13.烘烤其目的是：穩定板子的漲縮性及消除內應力。14.鑽孔以工程部之資料傳輸到鑽孔機電腦上，針對不同料號之內層板，進行鑽孔之行為。使得客戶可插零件及貫通各層間之線路。15.化學銅﹝P.T.H鍍通孔﹞與一次銅﹝全板鍍黃銅﹞為使雙面板上下層導通﹝或多層板之內層與外層板面導通﹞。一銅槽電流密度設定16-18ASF、時間為21-23分鐘、溫度為25+2。C、鍍銅厚度為250-350u”。16.磨刷17.外層乾膜曝光顯影經由壓膜機之高溫滾輪軟化乾膜後在內層板緊密地壓上乾膜謂之壓膜。乾膜即感光乳劑，上面有一層透光膠膜﹝Mylar﹞。18.外層出料檢查顯影完之出料做全檢，包含是否顯影不淨等。19.電鍍二銅﹝線路鍍銅﹞二銅鍍銅時間為55-60分鐘。二銅後做切片實驗。20.電鍍純錫其作用是：保護銅線路。防止進行蝕刻時蝕刻液攻擊線路，造成斷路或線路不完整。21.先去膜後蝕刻再剝錫剝膜槽溫度設定50+5。C，剝錫槽溫度設定40+5。C，蝕刻速度設定為5-7米/分鐘。22.清洗吹乾為外層線路制程之最後一道手續，利用含微酸之化學液噴灑板子，以抗氧化，再水洗之，防止前制程之化學藥水殘留，而後吹乾烘乾，避免板子因殘留水份產生氧化之不良影響。23.中檢測試24.磨刷與微蝕25.防焊印刷﹝綠漆﹞曝光顯影為防止板子線路氧化、髒物，在板子雙面表面採取機印之方式印上濕膜感光性油墨，然後預烤，以便曝光時板子上之油墨不沾染底片；再靜置15-20分鐘，然後曝光，曝光後靜置15-20分鐘，顯影、蝕刻、UV烘烤、最後要後烤。目的是將顯影完之板子再烘烤一次，增強綠漆之硬化程度，使之更堅固，不易刮傷。26.電元件板邊連接點﹝俗稱金手指﹞其流程為：貼藍膠﹝貼住金手指以外板面﹞、磨刷、水洗、微蝕、水洗、活化、鍍鎳、水洗、活化、鍍金、回收、水洗、烘乾、清洗、貼紅膠﹝貼住金手指﹞、壓膠。27.文字印刷指電路板成品表面所加印的文字符號或數字。其作用是：a.便利廠商插件時確認位置，為零件轉移指示方向；b.使我們在成型後確認料號不致弄錯。網板是先涂滿液態感光油墨，加文字底片曝光，水洗顯影、烘烤硬化而制成。採用機印方式印刷。印刷後要進行油墨烘烤。文字油墨分熱硬化與UV感光硬化兩種。28.噴錫﹝按客戶要求做，亦可做全面金或Entek﹞其作用是：增加零件的焊接性能。其流程是：脫脂、雙水洗、微蝕、水洗*4、風乾、浸助焊劑﹝Flux﹞、噴錫、冷卻、熱水洗、磨刷、水洗*6、烘乾。29.成型將經濟性生產大板子﹝PAL﹞分割成小片板子﹝PCS﹞。30.斜邊﹝Bevelling﹞如果板子有金手指，則需倒斜邊以利插卡用。指金手指的接觸前端，為方便進出插座，特將其板邊兩面的直角緣線去掉，使成30-450的斜角。倒角﹝Chamfer﹞在電路板的板邊金手指區，為了使其連續接點的插接方便，不但要在板邊前緣完成切斜邊的工作，還要將板角或方向槽口的各直角也一并去掉，稱為倒角。31.V-CUT一片板子內含數片更小之板子，使客戶能在插件時更具經濟效益，則需走V-CUT。32.成品清洗因銑床成型殘留之粉塵，需清洗，使後面測試更順利。33.成檢﹝成品測試與成品外觀檢查﹞成品外觀檢查事項有：1.尺寸規格：有無撈邊不良、板摔壞現象；2.彎曲變形；3.版本是否正確；4.文字印刷有無模糊、印歪、印反；5.PAD、SMD有無氧化、開/短路、錫面高低不平現象；6.有無堵孔、孔大、塞孔、偏孔、孔未鑽現象；7.板髒、手印；8.刮傷、露銅；9.撞傷；10.色差、有無油墨不均、油墨上焊盤、菲林對歪、掉油現象；11.白點、白斑、織紋顯露、粉紅圈、電鍍起泡、爆板、蝕刻過度、蝕刻不良、線上錫、銑靶報廢等。34.品管抽檢35.出貨前烘烤36.真空包裝出貨