1、PCB基础知识学习教材基础知识学习教材工艺部工艺部2013-07版版PCBPCB基础知识培训教材基础知识培训教材一、什么叫做一、什么叫做PCBPCB二、二、PCBPCB印制板的分类印制板的分类三、三、PCBPCB的生产工艺流程的生产工艺流程四、各生产工序工艺原理解释四、各生产工序工艺原理解释一、什么叫做一、什么叫做PCB印制电路板(PCB-Printed Circuit Board)亦称印制线路板，简称印制板。英文称为PCB。所谓印制电路板是指：在绝缘基板上，有选择地加工安装孔、连接导线和装配焊接电子元器件的焊盘，以实现元器件间的电气连接的组装板。二、分类：1、按用途可分为A A、民用印制板、
2、民用印制板（电视机、电子玩（电视机、电子玩具等）具等）B B、工业用印制板、工业用印制板（计算机、仪表仪（计算机、仪表仪器等）器等）CC、军事用印制板、军事用印制板2、按硬度可分为：A A、硬板（刚性板）、硬板（刚性板）B B、软板（挠性板）、软板（挠性板）C C、软硬板（刚挠结合板）、软硬板（刚挠结合板）3、按板孔的导通状态可分为：A A、埋孔板、埋孔板B B、肓孔板、肓孔板C C、肓埋孔结合板、肓埋孔结合板D D、通孔板、通孔板埋埋孔孔盲孔导通孔十六层盲埋孔板十六层盲埋孔板4、按层次可分为：A A、单面板、单面板B B、双面板、双面板C C、多层板、多层板5、按表面制作可分为：1 1、有铅
3、喷锡板、有铅喷锡板2 2、无铅喷锡板、无铅喷锡板3 3、沉锡板、沉锡板4 4、沉金板、沉金板5 5、镀金板（电金板）、镀金板（电金板）6 6、插头镀金手指板、插头镀金手指板7 7、OSPOSP板板8 8、沉银板、沉银板6、以基材分类：纸基印制板纸基印制板玻璃布基印制板玻璃布基印制板合成纤维印制板合成纤维印制板陶瓷基底印制板陶瓷基底印制板金属芯基印制板金属芯基印制板环环氧氧树树脂脂线路板基材结构三、多层三、多层PCB板的生产工艺流程板的生产工艺流程 开料开料 内层内层 压合压合 钻孔钻孔 一铜一铜 干膜干膜 二铜二铜 阻焊阻焊 文字文字 表面处理表面处理 成型成型 电测试电测试 FQC FQA
4、FQC FQA 包装包装 成品出厂成品出厂材料材料仓材料标识材料结构材料货单元-SHEET四、各生产工序工艺原理解释四、各生产工序工艺原理解释1、开料：根据、开料：根据MI要求尺寸，将大料覆铜要求尺寸，将大料覆铜板剪切分为制造单元板剪切分为制造单元Panel(PNL)。（Sheet(采购单元）采购单元）Panel(制造单元）制造单元）Set(交给外部客户单交给外部客户单元）元）Piece(使用单元）使用单元）大料大料覆铜板覆铜板(Sheet)PNL板板A、生产工艺流程：、生产工艺流程：来料检查来料检查 剪板剪板 磨板边磨板边 圆角圆角 洗板洗板 后烤后烤 下工序下工序B、常见板材及规格：、常见
5、板材及规格：板材为：板材为：FR-4及及CEM-3，大料尺寸为：，大料尺寸为：36”48”、40”48”、42”48”、41”49”、48”72”C、开料利用率：、开料利用率：开料利用率为开料面积中的成品出货面积开料利用率为开料面积中的成品出货面积与开料面积的百分比。双面板一般要求达与开料面积的百分比。双面板一般要求达到到85%以上，多层板要求达到以上，多层板要求达到75%以上以上 实物组图实物组图开料机开料机开料后待磨边的板开料后待磨边的板磨边机磨边机磨边机及圆角机磨边机及圆角机洗板机洗板机清洗后的板清洗后的板2、内层图形 将开料后的芯板，经前处理微蚀粗化将开料后的芯板，经前处理微蚀粗化铜面
6、后，进行压干膜或印刷湿膜处理，然铜面后，进行压干膜或印刷湿膜处理，然后将涂覆感光层的芯板用生产菲林对位曝后将涂覆感光层的芯板用生产菲林对位曝光，使需要的线路部分的感光层发生光，使需要的线路部分的感光层发生聚合聚合交联交联反应，经过弱碱显影时保留下来，将反应，经过弱碱显影时保留下来，将未反应的感光层经显影液溶解掉露出铜面，未反应的感光层经显影液溶解掉露出铜面，再经过酸性蚀刻将露铜的部份蚀刻掉，使再经过酸性蚀刻将露铜的部份蚀刻掉，使感光层覆盖区域的铜保留下来而形成线路感光层覆盖区域的铜保留下来而形成线路图形。此过程为菲林图形转移到芯板图形图形。此过程为菲林图形转移到芯板图形的过程，又称之为的过程，
7、又称之为图形转移图形转移。生产工艺流程：生产工艺流程：前处理前处理 压干膜（涂湿膜）压干膜（涂湿膜）对位曝光对位曝光 显影显影 蚀刻蚀刻 退膜退膜 QCQC检查（过检查（过AOIAOI）下下工序工序A、前处理（化学清洗线）：、前处理（化学清洗线）：用用3%-5%3%-5%的酸性溶液去除铜面氧化层及原的酸性溶液去除铜面氧化层及原铜基材上为防止铜被氧化的保护层，然铜基材上为防止铜被氧化的保护层，然后再进行微蚀处理，以得到充分后再进行微蚀处理，以得到充分粗化粗化的的铜表面，增加干膜和铜面的铜表面，增加干膜和铜面的粘附粘附性能。性能。B、涂湿膜或压干膜、涂湿膜或压干膜先从干膜上剥下聚乙稀保护膜，然后在
8、先从干膜上剥下聚乙稀保护膜，然后在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在覆铜箔板上，干膜中的抗蚀剂层受热后覆铜箔板上，干膜中的抗蚀剂层受热后变软，变软，流动性流动性增加，再借助于热压辘的增加，再借助于热压辘的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜。压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜。C、干膜曝光原理：、干膜曝光原理：在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单分解成游离基，游离基再引发光聚合单体进行体进行聚合交联聚合交联反应，反应后形成不溶反应，反应后形成不溶于弱碱的立体型大分子结构。于弱碱的立体型大分子结构。
9、D D、显影原理、蚀刻与退膜、显影原理、蚀刻与退膜感光膜中未曝光部分的活性基团与弱碱感光膜中未曝光部分的活性基团与弱碱溶液反应，生成可溶性物质溶解下来；溶液反应，生成可溶性物质溶解下来；未曝光的感光膜与显影液反应被溶解掉，未曝光的感光膜与显影液反应被溶解掉，曝光的感光膜不与弱碱溶液反应而被保曝光的感光膜不与弱碱溶液反应而被保留下来，从而得到所需的线路图形。留下来，从而得到所需的线路图形。蚀刻蚀刻退膜退膜实物组图（实物组图（1）前处理线前处理线涂膜线涂膜线曝光机组曝光机组显影前的板显影前的板显影缸显影缸显影后的板显影后的板实物组图（2）AOI测试测试完成内层线路的板完成内层线路的板退曝光膜缸退曝
10、光膜缸蚀刻后的板蚀刻后的板蚀刻缸蚀刻缸AOI测试测试棕化：棕化：棕化的目的是增棕化的目的是增大铜箔表面的粗糙度、大铜箔表面的粗糙度、增大与树脂的增大与树脂的接触面积接触面积，有利于树脂充分扩散填有利于树脂充分扩散填充充。固化后的棕化液固化后的棕化液(微观）微观）3、层层 压压根据根据MI要求将内层芯板与要求将内层芯板与PP片叠合在一片叠合在一起并固定，按工艺压合参数使内层芯板起并固定，按工艺压合参数使内层芯板与与PP片在一定片在一定温度、压力和时间温度、压力和时间条件搭条件搭配下，压合成一块完整的多层配下，压合成一块完整的多层PCB板。板。生产工艺流程：生产工艺流程：棕化棕化 打铆钉打铆钉 预
11、排预排 叠板叠板 热压热压 冷压冷压 拆板拆板 X-RAY钻孔钻孔 锣边锣边 下工序下工序A、热压、冷压：、热压、冷压：热压热压将热压仓压好之板采用运输车运至冷压将热压仓压好之板采用运输车运至冷压仓，目的是将板内的温度在冷却水的作仓，目的是将板内的温度在冷却水的作用下逐渐降低，以更好的用下逐渐降低，以更好的释放板内的内释放板内的内应力应力，防止板曲。，防止板曲。B、拆板：、拆板：将冷压好之板采用人手工拆板，拆板时将冷压好之板采用人手工拆板，拆板时将生产板与钢板分别用纸皮隔开放置，将生产板与钢板分别用纸皮隔开放置，防止擦花。防止擦花。实物组图（1）棕化线棕化线打孔机打孔机棕化后的内层板棕化后的内
12、层板叠板叠板叠板叠板熔合后的板熔合后的板实物组图（2）盖铜箔盖铜箔压钢板压钢板放牛皮纸放牛皮纸压大钢板压大钢板进热压机进热压机冷压机冷压机实物组图（3）计算机指令计算机指令烤箱烤箱压合后的板压合后的板磨钢板磨钢板4 4、钻孔的原理：、钻孔的原理：利用钻机上的钻咀在高转速和落转速情利用钻机上的钻咀在高转速和落转速情况下，在线路板上钻成所需的孔。况下，在线路板上钻成所需的孔。生产工艺流程：生产工艺流程：来板来板 钻定位孔钻定位孔 上板上板 输入资料输入资料 钻孔钻孔 首板检查首板检查 拍红胶片拍红胶片 打磨打磨披峰披峰 下工序下工序A、钻孔的作用：、钻孔的作用：线路板的钻孔适用于线路板的元件焊接、
13、线路板的钻孔适用于线路板的元件焊接、装配及层与层之间导通之用装配及层与层之间导通之用 1和和2层之间导通层之间导通铜层B、铝片的作用：、铝片的作用：铝片在钻孔工序起作铝片在钻孔工序起作导热导热作用；作用；定位定位作作用；用；减少孔口披峰减少孔口披峰作用及作用及预防板面刮伤预防板面刮伤之作用。之作用。C、打磨披峰：、打磨披峰：钻孔时因板材的材质不同，造成孔口边钻孔时因板材的材质不同，造成孔口边出现披峰，钻孔后须用手动打磨机将孔出现披峰，钻孔后须用手动打磨机将孔口披峰打磨掉。口披峰打磨掉。D、红胶片：钻孔钻首板时同红胶片一起钻出，然后钻孔钻首板时同红胶片一起钻出，然后用孔点菲林检查钻孔首板是否有歪
14、钻及用孔点菲林检查钻孔首板是否有歪钻及漏钻问题，首板检查合格，可用红胶片漏钻问题，首板检查合格，可用红胶片对批量生产板进行检查是否有歪钻及漏对批量生产板进行检查是否有歪钻及漏钻问题。钻问题。实物组图（1）打定位孔打定位孔锣毛边锣毛边待钻板待钻板钻机平台钻机平台上板上板钻前准备完毕钻前准备完毕实物组图（2）工作状态的钻机工作状态的钻机红胶片对钻后的板检测红胶片对钻后的板检测钻孔完毕的板钻孔完毕的板工作状态的钻机工作状态的钻机检验钻孔品质的红胶片检验钻孔品质的红胶片多层多层PCB板的生产工艺流程板的生产工艺流程 开料开料 内层图形内层图形 层压层压 钻孔钻孔 电镀电镀 外层外层 阻焊阻焊 表面处理
15、表面处理 成型成型 电测试电测试 FQC FQA FQC FQA 包装包装 成品出厂成品出厂5、沉铜（原理）、沉铜（原理）将钻孔后的将钻孔后的PCB板，通过化学处理方式，板，通过化学处理方式，在已钻的孔内沉积（覆盖）一层均匀的、在已钻的孔内沉积（覆盖）一层均匀的、耐热冲击的金属铜。耐热冲击的金属铜。生产工艺流程：生产工艺流程：磨板磨板 整孔整孔 水洗水洗 微蚀微蚀 水水洗洗 预浸预浸 活化活化 水洗水洗 速化速化 水洗水洗 化学铜化学铜 水洗水洗 下工序下工序A、沉铜的作用：、沉铜的作用：在已钻出的孔内覆盖一层金属铜，实现在已钻出的孔内覆盖一层金属铜，实现PCB板层与层之间的线路连接及实现客板
16、层与层之间的线路连接及实现客户处的插件焊接作用。户处的插件焊接作用。B、去钻污：、去钻污：主要通过主要通过高锰酸钾高锰酸钾溶液在一定的温度及溶液在一定的温度及浓度条件下，氧化孔内已溶胀的树脂，浓度条件下，氧化孔内已溶胀的树脂，来实现去除钻污。（钻污为钻孔时孔内来实现去除钻污。（钻污为钻孔时孔内树脂残渣）树脂残渣）6、全板电镀、全板电镀在已沉铜后的孔内通过电解反应在已沉铜后的孔内通过电解反应再沉积一层金属铜，来实现层间再沉积一层金属铜，来实现层间图形的可靠互连。图形的可靠互连。实物组图沉铜线沉铜线高锰酸钾除胶渣高锰酸钾除胶渣板电板电沉铜沉铜除胶渣后的板除胶渣后的板板电后的板子板电后的板子7、外层
17、图形、外层图形将经过前处理的板子贴上感光层（贴干将经过前处理的板子贴上感光层（贴干膜），并用菲林图形进行对位，然后将膜），并用菲林图形进行对位，然后将已对位的已对位的PCB板送入曝光机曝光，再通板送入曝光机曝光，再通过显影机将未反应的感光层溶解掉，最过显影机将未反应的感光层溶解掉，最终在铜板上得到所需要的线路图形。终在铜板上得到所需要的线路图形。生产工艺流程：生产工艺流程：前处理前处理 压膜压膜 对位对位 曝光曝光 显影显影QC检查检查 下工序下工序A、前处理（超粗化）：、前处理（超粗化）：将板电完成之板送入设备内，在喷淋、温度将板电完成之板送入设备内，在喷淋、温度、药、药水水、速度的共同作用
18、下，形成、速度的共同作用下，形成高粗糙度高粗糙度的铜面，的铜面，增加干膜与铜面的结合力增加干膜与铜面的结合力。B、贴干膜：、贴干膜：先从干膜上剥下聚乙稀保护膜，然后在加热加压先从干膜上剥下聚乙稀保护膜，然后在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在覆铜箔板上，干膜的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在覆铜箔板上，干膜中的抗蚀剂层受热后变软，流动性增加，再借助中的抗蚀剂层受热后变软，流动性增加，再借助于热压辘的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴于热压辘的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜。膜。C、曝光：、曝光：在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能分在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单体
19、进解成游离基，游离基再引发光聚合单体进行聚合交联反应，反应后形成不溶于弱碱行聚合交联反应，反应后形成不溶于弱碱的立体型大分子结构。的立体型大分子结构。D、显影：、显影：感光膜中未曝光部分的活性基团与弱碱溶感光膜中未曝光部分的活性基团与弱碱溶液反应，生成可溶性物质溶解下来；液反应，生成可溶性物质溶解下来；未曝未曝光光的感光膜与显影液反应被溶解掉，的感光膜与显影液反应被溶解掉，曝光曝光的感光膜不与弱碱溶液反应而被保留下来，的感光膜不与弱碱溶液反应而被保留下来，从而得到所需的线路图形。从而得到所需的线路图形。实物组图（1）板电后的板板电后的板暴光暴光贴干膜（类似）贴干膜（类似）干膜干膜洗板洗板前处理
20、及微蚀前处理及微蚀实物组图（2）显影显影洗板线洗板线蚀刻后的板蚀刻后的板8、图形电镀、图形电镀A、电镀定义：、电镀定义：电镀是利用电流使金属或合金沉积在工电镀是利用电流使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀致密、结合力良好件表面，以形成均匀致密、结合力良好的金属层的过程。的金属层的过程。B、电镀目的：、电镀目的：增加导线和孔内镀层厚度，提高孔内镀层增加导线和孔内镀层厚度，提高孔内镀层电性能和物理化学性能。其中镀铅锡工电性能和物理化学性能。其中镀铅锡工序的作用是提供保护性镀层，保护图形序的作用是提供保护性镀层，保护图形部分的铜导线不被蚀刻液腐蚀。部分的铜导线不被蚀刻液腐蚀。9、蚀刻A、原理：、原
21、理：用化学方法将未保护的铜用化学方法将未保护的铜溶解溶解掉，留下已保护掉，留下已保护的铜，再将线路层上的保护层（锡层）退掉，的铜，再将线路层上的保护层（锡层）退掉，最终在光铜板上得到所需要的线路图形。最终在光铜板上得到所需要的线路图形。B、生产流程：、生产流程：放板放板 退膜退膜 水洗水洗 蚀刻蚀刻 水洗水洗 退锡退锡 水水洗洗 烘干烘干 QC检查检查 下工序下工序 实物组图（1）图形电镀蚀刻后退锡前的板蚀刻后退锡前的板蚀刻缸蚀刻缸退暴光后膜缸退暴光后膜缸蚀刻线蚀刻线镀锡后的板镀锡后的板实物组图（2）蚀刻后退锡前的板蚀刻后退锡前的板剥锡缸剥锡缸剥锡后的板剥锡后的板10、阻焊、阻焊原理：原理：将
22、前处理后的将前处理后的PCB板，通过丝网将阻焊板，通过丝网将阻焊油墨印刷到板面，并在一定的温度、时油墨印刷到板面，并在一定的温度、时间及抽风量的条件下，使油墨中的溶剂间及抽风量的条件下，使油墨中的溶剂初步挥发，再用菲林图形将客户所需焊初步挥发，再用菲林图形将客户所需焊盘及孔保护住进行曝光，显影时将未与盘及孔保护住进行曝光，显影时将未与UV光反应的油墨溶解掉，最终得到客户光反应的油墨溶解掉，最终得到客户所需要焊接的焊盘和孔。所需要焊接的焊盘和孔。阻焊的作用：阻焊的作用：1、美观、美观2、保护、保护3、绝缘、绝缘4、防焊、防焊5、耐酸碱、耐酸碱生产流程：生产流程：磨板磨板 丝印阻焊丝印阻焊 预烤预
23、烤 曝光曝光 显影显影 PQC检查检查 后固化后固化 下工序下工序11、文字、文字原理：原理：在一定作用力下，把客户所需要的字符在一定作用力下，把客户所需要的字符油墨透过一定目数的网纱丝印在油墨透过一定目数的网纱丝印在PCB板板表面形成字符图形，表面形成字符图形，给元件安装和今后给元件安装和今后维修维修PCB板提供信息板提供信息。生产流程：生产流程：查看查看LOT卡确定是否须丝印字符及字符制卡确定是否须丝印字符及字符制作要求作要求 按按LOT卡要求选择字符油墨卡要求选择字符油墨 开油开油 检查字符网是否合格并用网浆进检查字符网是否合格并用网浆进行修补行修补 根据根据MI要求涂改周期要求涂改周期
24、 将网将网版锁紧在手动丝印机台上版锁紧在手动丝印机台上 对位对位 印首印首板板 首板首板OK后批量印刷后批量印刷 收油收油 清清洗网版洗网版 从机台上拆下网版从机台上拆下网版暂暂放放到到相关相关区域区域 字符油墨类型：字符油墨类型：字符油墨为热固型油墨，当其热固后就字符油墨为热固型油墨，当其热固后就算是用强酸强碱都很难将其清洗干净。算是用强酸强碱都很难将其清洗干净。常见缺陷：常见缺陷：字符上字符上PAD；字符膜糊；字符不下油；字符膜糊；字符不下油；板面粘字符等。板面粘字符等。实物组图（1）前处理前处理绿油房绿油房火山灰打磨火山灰打磨微蚀缸微蚀缸水洗水洗超声波水洗超声波水洗实物组图（2）丝印绿油
25、后的板丝印绿油后的板烤箱烤箱暴光暴光显影显影水洗水洗水洗后的板水洗后的板实物组图（3）待丝印文字板待丝印文字板丝印文字丝印文字丝印文字后的板丝印文字后的板12、表面处理A、我司常见表面处理：、我司常见表面处理：有铅喷锡有铅喷锡无铅喷锡无铅喷锡沉金沉金沉锡沉锡沉银沉银抗氧化（抗氧化（OSP）电金电金插头镀金手指插头镀金手指A、生产流程：、生产流程：微蚀微蚀 水洗水洗 涂助焊剂涂助焊剂 喷锡喷锡 气气床冷却床冷却 热水洗热水洗 水洗水洗 烘干烘干 PQC检查检查 下工序下工序B、合金焊料熔点比较：、合金焊料熔点比较：有铅焊料熔点为有铅焊料熔点为183（Sn63/Pb37）无铅焊料熔点为无铅焊料熔点
26、为227（Sn/Cu/Ni）实物组图（金板）（1）待上金板待上金板镀金手指板镀金手指板沉金后的板沉金后的板沉金线沉金线磨板磨板包边包边实物组图（2）待喷锡板待喷锡板磨板磨板喷锡喷锡喷锡板喷锡板13、成型A、原理：、原理：将资料（锣带）输入数控铣床，把拼版将资料（锣带）输入数控铣床，把拼版后的后的PNL板分割（锣板）成客户所需要板分割（锣板）成客户所需要的外型尺寸。的外型尺寸。B、生产流程：、生产流程：钻定位孔钻定位孔 上板上板 输入资料输入资料 锣板锣板 清洗成品板清洗成品板 下工序下工序实物组图待开待开V型槽板型槽板洗板洗板辅助生产边框辅助生产边框锣后的板锣后的板PNL锣到锣到SET开开V型
27、槽型槽14、电测试A、目的：、目的：PCB的电性能测试，通常又称为的电性能测试，通常又称为“通通”、“断断”测试或测试或“开开”、“短短”路测试，以检验生产出路测试，以检验生产出来的来的PCB板网络状态，是否符合原板网络状态，是否符合原PCB的设计的设计要求。要求。B、原理：、原理：连通性测试：对某一待测网络的一端施加电流，连通性测试：对某一待测网络的一端施加电流，在该网络的另一端进行测量，根据电流的变化在该网络的另一端进行测量，根据电流的变化值来判断这一网络（导线）是否导通、电阻大值来判断这一网络（导线）是否导通、电阻大小或断开。小或断开。绝缘性测试：对某一待测网络（导线）绝缘性测试：对某一
28、待测网络（导线）施加电压，而在其它相邻网络上检测是施加电压，而在其它相邻网络上检测是否有电压值，以此来判断网络（导线）否有电压值，以此来判断网络（导线）之间是否绝缘。之间是否绝缘。C、测试分类：、测试分类：通用针床测试专用针床测试移动探针测（飞针）万能无夹具测试（UFT）电子束测试离子束测试光电测试（或激光测试）有夹具测试无夹具测试接触式测试非接触式测试电性能测试15、成品检验（FQC）A、目的：、目的：根据客户验收标准及我司检验标准，对根据客户验收标准及我司检验标准，对成品成品PCB板外观进行检查，如有缺陷及板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控时修理，保证为客户提供优良的品质控制制。16、成品包装A、目的：、目的：根据根据MI要求，将已检验合格的成品要求，将已检验合格的成品PCB板，利用真空包装膜在板，利用真空包装膜在加热加热及及抽真空抽真空的的条件下完成包装，防止成品条件下完成包装，防止成品PCB板板返潮返潮及便于存放运输。及便于存放运输。实物组图（1）立式飞针测试机立式飞针测试机通断测试通断测试高压测试高压测试夹具测试夹具测试测试夹具测试夹具实物组图（实物组图（2）FQC工作流程工作流程成品仓成品仓FQC车间车间烤箱烤箱FQC车间车间包装包装
