1、PCB制造知識(shí)外層圖形轉(zhuǎn)移+綠油+外形加工鉆孔（Drilling)除膠渣/孔內(nèi)沉銅（PTH)全板電鍍（Panel plating)圖像轉(zhuǎn)移（Image transter)圖形電鍍（Pattern plating)線路蝕刻（Circuitry etching)防焊油絲?。⊿older mask)表面處理-金/銀/錫（surface treatment)外形輪廓加工（profiling)最后品質(zhì)控制（)第五部分：外層第五部分：外層n 2第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述顯影曝光菲林制作退膜蝕刻板面處理貼干膜圖形電鍍褪錫n 整體流程：整體流程： 3第五部分：外層第五部分：外層制作原

2、理闡述制作原理闡述定義：將鍍后銅面機(jī)械粗化及超聲波孔內(nèi)清潔，便于之后工序的干膜有效地附著在銅面上。 超聲波水洗水洗+火山灰酸洗熱風(fēng)吹干超聲波水洗：提升孔內(nèi)清潔能力及效果。水洗+火山灰：粗化板面及孔內(nèi)清潔。酸洗：除油脂及減少銅面的氧化。熱風(fēng)吹干：將板面吹干。（+水洗）（+水洗）4第五部分：內(nèi)層第五部分：內(nèi)層制作原理闡述制作原理闡述5第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述轆膜（貼干膜）菲林制作菲林檢查曝光轆膜：以熱貼的方式將干膜貼附在板銅面上。菲林制作：根據(jù)客戶(hù)的要求，將線路圖形plot在菲林（底片）上，并進(jìn)行檢查后投入生產(chǎn)。菲林檢查：檢查菲林上的雜質(zhì)或漏洞，避免影像轉(zhuǎn)移出誤。曝光：

3、利用紫外光的能量，使干膜中的光敏物質(zhì)進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，以達(dá)到選擇性局部橋架硬化的效果，而完成影像轉(zhuǎn)移的目的。定義：利用感光材料，將設(shè)計(jì)的線路圖形通過(guò)曝光/顯影/蝕刻的工藝步驟，達(dá)至所需銅面線路圖形。6第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述底片底片Cu基材基材貼膜曝光顯影蝕刻褪錫干膜干膜圖電褪膜7第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述8第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述貼膜機(jī)將干膜通過(guò)壓轆與銅面附著，同時(shí)撕掉一面的保護(hù)膜。干膜銅板熱轆保護(hù)膜n 貼干膜原理：貼干膜原理：9第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述曝光的作用是曝光機(jī)的紫外線通過(guò)底

4、片使菲林上部分圖形感光，從而使圖形轉(zhuǎn)移到銅板上。干菲林Cu基材底片光源n 曝光原理：曝光原理：10n 感光層主體樹(shù)脂組成感光層主體樹(shù)脂組成nmR1CCO2R2CH2CH3CCO2HCH2CH2C-CO OC2H4 O C O C2HO4 CO CCH2mCH3nCH3CH3CH3第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述11 紫外光能量 光引發(fā)劑 R 單體 聚合物 自由基傳遞 聚合交聯(lián)反應(yīng)n 感光原理：感光原理：第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述12n 曝光操作環(huán)境的條件：曝光操作環(huán)境的條件：n 溫濕度要求：202C，50 10%。 (干菲林儲(chǔ)存的要求，曝光機(jī)精度的

5、要求，底片儲(chǔ)存減少變形的要求等等。）n 潔凈度要求： 達(dá)到萬(wàn)級(jí)以下。 （主要是圖形轉(zhuǎn)移過(guò)程中完全正確的將圖形轉(zhuǎn)移到板面上，而不允許出現(xiàn)偏差。）第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述13第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述顯影蝕刻褪錫顯影：通過(guò)藥水碳酸鈉的作用下，將未曝光部分的干膜溶解并沖洗后，留下感光的部分。 蝕刻：是將未曝光的露銅部份面蝕刻掉。褪錫：是通過(guò)較高濃度的褪錫水將保護(hù)線路銅面的錫層去掉。圖形電鍍圖形電鍍：用酸銅電鍍的方法使線路銅和孔壁銅加厚到可以滿足客戶(hù)要求的厚度，并且以鍍錫層來(lái)作為下工序蝕刻的保護(hù)層 。 14第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制

6、作原理闡述15n 顯影的作用：顯影的作用：是將未曝光部分的干菲林去掉，留下感光的部分。n 顯影的原理：顯影的原理：未曝光部分的感光材料沒(méi)有發(fā)生聚合反應(yīng)，遇弱堿Na2CO3（1.0%)溶解。而聚合的感光材料則留在板面上，保護(hù)下面的銅面不被蝕刻藥水溶解。 CO COOH OCH3 CO CO ONa OCH31%Na2CO3n 顯影的反應(yīng)式：顯影的反應(yīng)式：第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述16第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 圖形電鍍的作用：圖形電鍍的作用：將合格的，已完成干菲林圖形轉(zhuǎn)移工序的板料，用酸銅電鍍的方法使線路銅和孔壁銅加厚到可以滿足客戶(hù)要求的厚度

7、，并且以鍍錫層來(lái)作為下工序蝕刻的保護(hù)層.17第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 圖形電鍍的流程：圖形電鍍的流程：預(yù)浸微蝕預(yù)浸電鍍錫酸性除油電鍍銅烘干18n 圖形電鍍的反應(yīng)機(jī)理：圖形電鍍的反應(yīng)機(jī)理：電鍍銅的溶液中主要是硫酸銅(CuSO4)和硫酸(H2SO4),在直流電壓的作用下,在陰極和陽(yáng)極上分別發(fā)生如下反應(yīng): 陰極 : 銅離子被還原,正常情況下電流效率可達(dá)98% Cu2+ + 2e = Cu 有時(shí)溶液中會(huì)有一些Cu+,于是會(huì)有以下反應(yīng)： Cu+ + e = Cu 有很少情況下會(huì)發(fā)生不完全還原反應(yīng)： Cu2+ + e = Cu+第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理

8、闡述19陽(yáng)極：陽(yáng)極反應(yīng)是溶液中 Cu2+ 的來(lái)源： Cu - 2e = Cu2+在極少的情況下，陽(yáng)極也會(huì)發(fā)生如下的反應(yīng)： Cu - e = Cu+溶液中的Cu+在足夠量硫酸的情況下，可能會(huì)被空氣中的氧氣氧化成Cu2+: 4Cu+ + 0.5O2 + 4H+ = 4Cu2+ + 2H2On 圖形電鍍的反應(yīng)機(jī)理：圖形電鍍的反應(yīng)機(jī)理：第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述20藥水類(lèi)型:過(guò)硫酸銨 , 過(guò)硫酸鈉 , 過(guò)氧化物目的: 清除露銅面的氧化物 , 粗化露銅面.作用:使上下兩層銅面結(jié)合緊密,避免甩銅.n 圖形電鍍的銅面微蝕（粗化）圖形電鍍的銅面微蝕（粗化）:第五部分：外層第五部分：外

9、層制作原理闡述制作原理闡述21目的及作用: 1. 去除露銅面上殘存的微量氧化物;2. 避免板上的露銅面氧化;3. 使制板在硫酸溶液中預(yù)先浸潤(rùn),為下一步酸銅電鍍作好準(zhǔn)備.n 圖形電鍍的硫酸預(yù)浸：圖形電鍍的硫酸預(yù)浸：第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述22硫酸銅是鍍液中的主鹽，它在水溶液中電離出銅離子，銅離子在陰極上獲得電子沉積成銅鍍層，硫酸銅的濃度一般控制在55100克/升，提高硫酸銅的濃度可以提高允許的電流密度，避免高電流區(qū) 燒焦；但是，硫酸銅（CuSO4)濃度過(guò)高，會(huì)降低鍍液的分散能力。n 圖形電鍍的硫酸銅（圖形電鍍的硫酸銅（CuSO4） ：第五部分：外層第五部分：外層制作原

10、理闡述制作原理闡述23硫酸的主要作用是增加溶液的導(dǎo)電性.硫酸的濃度對(duì)鍍液的分散能力和鍍層的機(jī)械性能均有影響:1. 若硫酸的濃度太低，鍍液的分散能力下降； 2. 若硫酸的濃度過(guò)高，雖然鍍液的分散能力較好，但是，鍍層的延展性會(huì)降低.n 圖形電鍍的硫酸（圖形電鍍的硫酸（H2SO4） ：第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述24為什么要使用磷銅陽(yáng)極？因?yàn)槭褂昧足~陽(yáng)極時(shí)，1.陽(yáng)極在鍍液中溶解速度較慢（形成黑色的陽(yáng)極膜），使其陽(yáng)極電流效率接近陰極電流效率；2.可以避免大量的Cu+進(jìn)入溶液，形成銅粉或Cu2O，而導(dǎo)致鍍層粗糙，產(chǎn)生節(jié)瘤；3.避免生成大量的陽(yáng)極泥。所以，使用的銅球陽(yáng)極必須為磷銅陽(yáng)

11、極。但是，磷銅中的含磷量要有一定值，若含磷量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極膜過(guò)厚，陽(yáng)極屏蔽性鈍化，使溶液中的銅離子減少。n 圖形電鍍的銅球（角）陽(yáng)極圖形電鍍的銅球（角）陽(yáng)極 - 磷銅陽(yáng)極磷銅陽(yáng)極 ：第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述251.任何硫酸鹽鍍銅液，如果沒(méi)有添加劑，都不能鍍出滿意的鍍層；2.添加劑所包含的整平劑能強(qiáng)烈地吸附在微觀的凸起部位，從而對(duì)電沉積有抑制作用，達(dá)到電鍍整平性；3. 注意，只有在Cl-與添加劑的協(xié)同作用下，才能達(dá)到添加劑預(yù)期的作用效果，也才能夠使鍍層的內(nèi)部應(yīng)力減至最小。n 圖形電鍍的銅光亮劑：圖形電鍍的銅光亮劑：第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述

12、26n 圖形電鍍的磺酸預(yù)浸：圖形電鍍的磺酸預(yù)浸：目的及作用：使制板在磺酸溶液中預(yù)先浸潤(rùn)，為下一步電鍍錫做好準(zhǔn)備，同時(shí)避免帶入水進(jìn)去鍍錫缸將其稀釋。目的及作用：在鍍銅層上加鍍一薄層錫（約 0.20.4mil），來(lái)作為下工序蝕刻時(shí)銅線路的保護(hù)層。n 圖形電鍍的鍍錫：圖形電鍍的鍍錫：第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述271.循環(huán)過(guò)濾；2.打氣；3.搖擺；4.陽(yáng)極袋 .n 圖形電鍍的輔助設(shè)施（機(jī)械部分）：圖形電鍍的輔助設(shè)施（機(jī)械部分）：n 圖形電鍍的鍍錫直接物料：圖形電鍍的鍍錫直接物料：1.磺酸錫；2.磺酸；3.錫球陽(yáng)極（鈦籃）；4.錫光亮劑 .第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡

13、述制作原理闡述28n 褪膜的原理：褪膜的原理：是通過(guò)較高濃度的NaOH（1-4%）將保護(hù)線路銅面的菲林溶解并清洗掉。Mn+：Li+，Na+，k+，Ca+Ki：擴(kuò)散速度常數(shù)（KaKb干膜碎片?。↘aKb干膜碎片大）擴(kuò)散速度：K+Na+KbOH-Mn+CuOCu2OCuO氫鍵( (褪膜實(shí)質(zhì)上就是褪膜實(shí)質(zhì)上就是OH,OH,將氫鍵切斷將氫鍵切斷) )KaOH-M n+第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述29n 外層蝕刻的作用：外層蝕刻的作用： 是將露銅的銅面蝕刻掉，被錫覆蓋的銅面被保留。n 外層蝕刻的原理：外層蝕刻的原理：第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述 Cu2+

14、4 NH3+2Cl- Cu（NH3）4Cl2 Cu （NH3）4Cl2+Cu 2 Cu（NH3）2Cl 2 Cu（NH3）2Cl+2 NH4Cl+1/2O2 Cu（ NH3）4Cl2+H2O蝕刻反應(yīng)實(shí)質(zhì)就是銅離子的氧化還原反應(yīng)： Cu2+ +Cu 2 Cu1+30n 蝕刻因子的表述：蝕刻因子的表述：蝕銅除了要做正面向下的溶蝕（Downcut)之外，蝕液也會(huì)攻擊線路兩側(cè)無(wú)保護(hù)的腰面，稱(chēng)之為側(cè)蝕，經(jīng)常造成如蘑菇般的蝕刻缺陷，即為蝕刻品質(zhì)的一種指標(biāo)（Etch Factor)。n Etch Factor: r=2H(D-A) r=H/(B-)第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述ADH覆

15、錫銅層+全電層基材n b圖電層31n 褪錫的原理：褪錫的原理：第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述錫與褪錫水中HNO3反應(yīng)，生成Sn（NO3）2，反應(yīng)式： Sn+2HNO3 Sn（NO3）2+NO232 絲印也叫防焊或阻焊，其作用在于保護(hù)PCB表面的線路。 白字也叫字符，其作用在于標(biāo)識(shí)PCB表面粘貼或插裝的元件。第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 絲印的表述：絲印的表述：33 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 絲網(wǎng)印刷（絲網(wǎng)印刷（Screen Print) ：在已有負(fù)性圖案的網(wǎng)布上，用刮刀刮擠出適量的綠油油墨，透過(guò)網(wǎng)布形成正形圖案，印在

16、基面或銅面上。n 涂布印刷（涂布印刷（Curtain Coating) ：即將已調(diào)稀的非水溶性綠油油墨，以水簾方式連續(xù)流下，在水平輸送前進(jìn)的板面上均勻涂滿一層綠油，待其溶劑揮發(fā)半硬化之后，再翻轉(zhuǎn)做另一面涂布的施工方式。34 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 噴涂印刷（噴涂印刷（Spray Coating) ：利用壓縮空氣將調(diào)稀綠油以霧化粒子的方式噴射在板面的綠油印制方式。綠油印制技術(shù)已由早期手工絲網(wǎng)印刷或半自動(dòng)絲印發(fā)展為連線型（In-Line)涂布或噴涂等施工方式，但絲網(wǎng)印刷技術(shù)以其成本低，操作簡(jiǎn)便，適用性強(qiáng)特點(diǎn)，尤其能滿足其他印刷工藝所無(wú)法完成的諸如塞孔、字符印刷，導(dǎo)電

17、油印刷（碳油制作）等制作要求，故而仍為業(yè)界廣泛采用。35低溫鋦曝光菲林制作高溫鋦UV紫外字符板面處理絲印顯影第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 絲印流程絲印流程(Process flow) ：36第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述顯影曝光絲印UV紫外UV紫外：使印由進(jìn)一步的表面固化。顯影：通過(guò)藥水碳酸鈉的作用下，將未曝光部分的干膜溶解并沖洗后，留下感光的部分。板面處理：通過(guò)酸洗，除油，清除銅面的氧化。字符：按客戶(hù)要求、印刷指定的零件符號(hào)。板面處理低溫鋦字符高溫鋦絲?。和ㄟ^(guò)印機(jī)的作用，涂刮上印油于板面保護(hù)PCB表面的線路。低溫鋦：通過(guò)鋦爐的處理，將印油進(jìn)行半

18、固化的狀態(tài)。曝光：利用紫外光的作用，使干膜中的光敏物質(zhì)進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，以達(dá)到選擇性局部硬化的效果，而完成影像轉(zhuǎn)移目的。 高溫鋦：將綠油硬化、烘干 。37第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述38第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述39第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 板面前處理：板面前處理：去除板面氧化物及雜質(zhì)，粗化銅面以增強(qiáng)綠油的附著力。n 板面前處理方式：板面前處理方式：- 機(jī)械磨板。（如：刷轆+火山灰磨板）- 化學(xué)處理。（如：CZ8100）40第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 綠油的印制綠油的印制（Screen p

19、rint） ：通過(guò)絲印方式按客戶(hù)要求，綠油均勻涂覆于板面。n 絲印的方式絲印的方式 ：絲網(wǎng)，涂布，涂噴。41 一般來(lái)講，T數(shù)過(guò)低，則綠油絲印后厚度不平均，板面 直觀效果極差；T數(shù)過(guò)高，綠油透過(guò)網(wǎng)眼的量很少，厚 度偏薄，不足以保護(hù)板面。n 網(wǎng)紗網(wǎng)紗T數(shù)數(shù):43T、51T ：n m/min：n 膠刮硬度：通常在膠刮硬度：通常在65-70度度 第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述42第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 網(wǎng)紗網(wǎng)紗工具的制作工具的制作：絲印網(wǎng)版制網(wǎng)流程：制網(wǎng)流程： 繃 網(wǎng)洗 網(wǎng)涂覆感光漿曝光顯影烘 網(wǎng)封 網(wǎng)43第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制

20、作原理闡述n 絲網(wǎng)的選擇：絲網(wǎng)的選擇：網(wǎng)目表示絲網(wǎng)的孔密度，即每平方單位的網(wǎng)孔數(shù)量，通常采用歐制，即每平方厘米的網(wǎng)孔數(shù)。一般網(wǎng)目越大，網(wǎng)紗厚度越薄，其絲印精度，均勻性越好，但透墨量越差。 常用網(wǎng)紗使用 : 43T，51T孔點(diǎn)網(wǎng)及線路網(wǎng)制作 90T，120T字符網(wǎng)的制作44將濕綠油內(nèi)的溶劑蒸發(fā)掉，板面綠油初步硬化，為準(zhǔn)備曝光提供條件。第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 低溫鋦板：低溫鋦板：n 低溫鋦板方法：低溫鋦板方法：采用隧道鋦爐的方式。溫度一般設(shè)定在7075度。45第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 操作區(qū)間溫、濕度控制：溫度操作區(qū)間溫、濕度控制：溫度

21、-202; 濕度濕度50-60%.操作間溫、濕度控制很重要，溫度低于18攪好的綠油粘度會(huì)越來(lái)越低，高于22。網(wǎng)上的綠油極易風(fēng)干，給印板造成困難，而且板面也極易氧化。濕度低于50%時(shí)，綠油易干網(wǎng)；而當(dāng)濕度高于60%時(shí)，綠油粘度越來(lái)越低，難以控制。46第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述根據(jù)客戶(hù)要求制作特定的曝光底片貼在板面上，在紫外光下進(jìn)行曝光，設(shè)有遮光區(qū)域的綠油最終將被沖掉裸露出銅面，受紫外光照射的部分將硬化，并最終著附于板面。n 曝光（曝光（Exposure） ：n 曝光的要求曝光的要求 ：每種綠油有不同的曝光能量及時(shí)間要求，一般由21格曝光尺進(jìn)行檢驗(yàn)Z26K7-9格 EMP

22、110-13999-12格SD-24678-10格 PSR4000MP10-12格47通過(guò)Na2CO3（1.0%)溶解的作用下，未曝光部分的感光材料發(fā)生聚合反應(yīng)。將曝光時(shí)設(shè)有遮光區(qū)域的綠油沖洗掉，顯影后板面將完全符合客戶(hù)的要求：蓋綠油的部位蓋綠油，要求銅面裸露的部位銅面裸露。第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 沖板顯影（沖板顯影（Developing） ：n 沖板顯影的主要測(cè)試項(xiàng)目沖板顯影的主要測(cè)試項(xiàng)目 ：顯影露銅點(diǎn)的測(cè)試。一般范圍：5060%48第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n UV 固化（固化（UV Bumping） ：將板面綠油初步硬化，避免在后續(xù)的字符印刷等操作中擦花綠油面。n UV 固化主要控制項(xiàng)目：固化主要控制項(xiàng)目：光的能量大小，速度。49第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 字符印刷（字符印刷（Component mark） ：按照客戶(hù)要求在指定區(qū)域印制元件符號(hào)和說(shuō)明。n 字符印刷控制要素字符印刷控制要素 ：對(duì)位準(zhǔn)確度。絲印前應(yīng)仔細(xì)檢查網(wǎng)，以避免定位漏油或漏印。50將綠油硬化、烘干。第五部分：外層第五部分：外層制作原理闡述制作原理闡述n 高溫終鋦（高溫終鋦（Th