1、PCB process introduce,P C B 產品 與流程,PCB 的主要客户,產品類別,PCB板根据產品形態可以分為: HDI high density interconnector Line Card Back Panel (背板) Heat sink Heavy copper (厚銅板) Hybrid (混壓板) Buried/Blind Via (埋盲孔) POFV,產品類別,以產品應用可分為: 手机板 汽車板 航空板 天線板 電源板 Server 板 其他,汽 車 板,手机及其他電器,何謂PCB . PWB板 所謂PCB乃是Printed Circuit Board取其單字
2、字首的簡稱,亦有人稱謂PWB(Printed Wiring Board),兩者都是“印刷電路板”的簡稱 在電子,通訊,電腦科技的發展中,PCB板是一個最重要的基石,換言之,沒有PCB業就沒有電子業,我們拆開電子產品所看到的是一片片的印刷電路板及一顆顆焊在板面上的零件,共同形成一個完整的通路,也產生了應有的功能,供消費者使用.,如何界定PCB的層數 印刷電路板分為單面板,雙面板及多層板(三層以上),層數的界定 是以銅箔層數的多少來界定. A. 單面板: 只有一層銅箔者 B. 雙面板: 有兩層銅箔者 C. 多層板: 有三層銅箔者稱為三層板,四層銅箔者稱為四層板, 依此類推,原 材 料 分 類,類別
3、 FR4（普通FR4高TGFR4） Teflon(鐵氟龍,也叫作PTFE) 無鹵素(Halogen Free) LOW DK BT,銅 箔,厚度 0.3OZ 0.5OZ 1OZ 2OZ 3OZ 主要供應商 三井 福田 日棉 積德 日進,單位換算,1 inch = 1000 mil 1 mil = 1000 u” 1 inch = 25.4 mm 1 mm = 39.4 mil 1 mm = 1000 um 1 OZ = 1.4 mil 電鍍的銅厚以mil計算 銅箔的厚度以OZ計算 表面處理(鎳金,化學錫等)厚度用u表示 板子外型尺寸以inch,mm計算,PCB製造流程簡介,裁板,內層,AOI,
4、壓板,撈邊,鑽孔,鍍銅,外層,AOI,電測,印刷油墨,文字印刷,鍍金手指,噴錫,成型,成品電測,成品檢驗,包裝,ENTEK,內層板,外層板,各制程之簡介 1.工程設定(DZ): 1.1 客戶Gerber資料分析 1.2 產品規格與流程設定 1.3 相關制作問題與客戶溝通 2. 制版: 亦稱為A/W(ART WORK),是屬於較精細的制程,也是最重要 的制程,從客戶設計的檔案中,依客戶的要求制作出制程中 所需要的治工具,如NC鑽孔程式帶,測試用之工程資料,影 像轉移之底片,可以說是PCB制作的源頭核心,所使用的設 備CAD, CAM全屬於電腦化系統.,Artwork with circuit p
5、atterns,3. 裁板(CT): 供應商所供應的原板為大小尺寸: 48X36”, 48X40”, 48X42” 正常標準工作尺寸: 16X21”, 16X20”, 18X24”, 16X18”,裁板后,4.內層,主要負責: 做出內層的線路和後制程所需板外資料. 內部流程: 前處理 壓膜 對片,曝光 顯影 蝕刻 除膠 AOI,內層壓膜,內層壓膜曝光后,內層顯影,內層蝕刻,內層除膠,5.自動光學檢查(AOI):,AOI AUTOMATIC OPTICAL INSPECTION: 是利用螢光反射或不同光源對板面亮度反射原理來判定產品的缺點以代替人工視力所不能及的功能,以達到高品質的要求.,6.壓
6、板(ML):,主要原理: 意為Multi-Layers或Mass-Lamination,即多層板 壓合.是將不同的層數的內層板中間疊合Prepreg, 通過鉚釘或定位PIN對準,利用高溫,高壓將其 壓合成一個多層板.,黑化,壓合,7.鑽孔(NC):,鑽孔的主要功能: 讓不同層的線路借由孔而導通. 此為數位控制鑽孔設備,其數位資料來源為客戶所提 供,經制版依排板尺寸轉換成數位控制鑽孔機所能接受的 資料,依其位置鑽針大小之不同而不同的程式帶,每部鑽孔 機有4支或5支的固定軸,鑽孔后,鑽孔切片,鑽孔,8.鍍銅(CU):,工作原理: 鑽孔後第一層與第二層中間為玻璃纖維,因無法導 通,必須借用電鍍的方法
7、將鍍銅在纖維和銅箔上,使 第一層與第二層的銅能相通,所有的孔成為導通孔, 但在電鍍銅之前必須先經過無電解銅(亦即為化學銅 )作為電鍍的導體先驅,我們稱之為P.T.H(Plating Through Hole),burr,鍍銅前,鍍銅后,CU後,電鍍后,CU前,9.電鍍后制作外層線路:步驟同內層 前處理壓膜對片曝光顯影蝕刻除膠,10.外層AOI,11.拒焊(KE): 主要目的: 顧名思義即是防止(拒絕)焊接之意,在 PCB的設計上,部份線路須要焊接零件,有些則不需要,這 些不需要的地方可用油墨將之蓋住.避免因焊接時造成 線與線間短路,使板子失去原有設計的功能, 使用油墨有兩種類型: (1)印刷熱
8、固式 ,(2)曝光型作法,目前在公司採用曝光 型的油墨,此種油墨的精密度高.,Solder Mask printing,12.文字印刷(SM):,主要目的: 此流程就是在PCB板上印上各種文字符號 一片印刷線路板完成後,必須再組裝零件, 這些零件無論是IC , 電阻 , 電容 , 二極 體或者接觸器 共計數十甚至數百個, 在如此復雜的線路基板上,如果以不同的符 號來區別,則可避免組裝錯位置. 常用的文字顏色: 白色,黑色及黃色.,),Legend,13.表面處理(一) A. 銅面塗佈抗氧化保護層 (OSP): 簡稱ENTEK或Preflux,在板子焊接的 銅面墊圈(PAD)上,塗佈一層有機抗氧
9、化層,藥液可保護銅面不 受空氣中的酸氧化污染,以避免零件組裝時焊接不良 B.化學鎳金(Ni/Au): Electroless Ni/Au在銅面墊圈(PAD)上, 利用化學沉積的方法鍍上一層鎳金,防止銅面氧化. 一般鎳厚 為50-200u”,金厚為2-5u”.,13.表面處理(二),C.噴錫(HASL or AH): 在焊接的銅面墊圈上,噴上一層錫鉛合金, 于零件組裝時達到優良的表面粘接目的. D.鍍金手指(TAB): 板子有接觸器(CONNECTOR)的部分,必須承受 “接上”及“取下”的磨擦動作,因此客戶要求鍍鎳金以使 接觸器部分耐磨及接觸良好.一般鎳厚為50-200u”,金 厚為10-50
10、u”.,14.外形成形(PN/RT): 主要目的: 在PCB生產過程中,皆以排版來生產,一個 working panel中含有數片小片板子,客戶 的設計是以小片出貨. 成形方式分為: 1.)沖床沖型(PUNCH),需使用模具; 2.)撈板機撈成型(ROUTING),需使用軟體程式作業 沖床成形速度快,但板邊粗糙;CNC成形速度慢, 成本高,但板邊較光滑.,15.成品測試(O/S Testing): 主要目的: 板子生產過程中有很多瑕疵,在出貨前使用 測試機測板子的斷短路,可確保生產板沒有功能上的缺失, 以符合客戶設計的功能. 測試机台分類: 泛用型專用型及飛針測試,16. 成品檢驗(VI):,
11、主要任務: 100% 外觀檢驗. 短斷路測試完成後,出貨前板子必須做最後的總檢驗, 保證外觀及功能皆符合客戶的要求,完成一片完整 的板子.,17.包裝(PK):,包裝方式: 塑封包裝和真空包裝 目前大部分使用塑封包裝,將板子與空氣隔 絕,可確保板子運送過程中(飄洋過海)不會 氧化與損壞,安全抵達客戶手中.,PCB最常發生的缺點,斷路(Open):原本相連的線路,因為生產過程而造成斷開的現象,使線路設計不完整. 短路(Short):原來不相連接的線路或墊圈(PAD)間相連接,與設計的功能完全相反,PCB最常發生的缺點,缺口(Nick):在完整的線路或者銅面上,因制作的缺失造成一小缺口. 線細:未
12、依客戶設計的線寬大小,在蝕刻過程使線路過細,將導致PCB板的阻抗值發生變化.,PCB最常發生的缺點,孔徑錯誤:在設計或生產過程當中孔徑的變大或變小,與客戶的設計不符,造成客戶接插件困難. 貫孔不良:各個銅箔相通的孔,因為制程問題造成導通性不佳.,PCB最常發生的缺點,銅厚不足:孔壁或者表面的銅厚度,未符合客戶規格要求,孔壁銅厚一般要求1mil. 据焊脫落:板子經過表面處理后,因為油墨的附著力不佳而脫落的現象. 露銅:銅表面或PAD上未被表面處理層覆蓋,將會導致焊接不良. 鎳金厚度不足:未依客戶的要求鎳金厚度不足也將影響板子的功能.,PCB最常發生的缺點,文字上PAD:文字油墨污染到未蓋据焊的金屬PAD上,造成無法焊接. 外型尺寸錯誤:外型成型時未達到或者超過客戶的公差范圍,將影響客戶裝配. 板彎:板子彎曲,將會導致客戶無法裝配零件. 焊錫性不良:客戶要求粘裝裝配零件的PAD不上錫,或者上錫不佳.,
