VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing ProcessVIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process课堂守则课堂守则 请将手机、BP机等通讯工具调到震动状态。 请勿在上课期间，随意进出，以免影响其他同事。 请勿交头接耳、大声喧哗。 如有特殊事情，在征得培训导师的同意的情况下，方 可离场。以上守则，各位学员共同遵守以上守则，各位学员共同遵守。VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process内层制作4.1 制程目的 三层板以上产品即称多层板,传统之双面板为配合零件之密集装配 ，在有限的板面上无法安置这么多的零组件以及其所衍生出来的 大量线路，因而有多层板之发展。加上美国联邦通讯委员会(FCC)宣布自1984年10月以后，所有上 市的电器产品若有涉及电传通讯者，或有参与网络联机者，皆必 须要做“接地”以消除干扰的影响。但因板面面积不够,因此pcb lay -out就将“接地”与“电压”二功能之大铜面移入内层，造成四层板 的瞬间大量兴起,也延伸了阻抗控制的要求。而原有四层板则多升级为六层板，当然高层次多层板也因高密度 装配而日渐增多.本章将探讨多层板之内层制作及注意事宜. VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process4.2 制作流程 依产品的不同现有三种流程 A. Print and Etch 发料对位孔铜面处理影像转移蚀刻剥膜 B. Post-etch Punch 发料铜面处理影像转移蚀刻剥膜工具孔 C. Drill and Panel-plate 发料钻孔通孔电镀影像转移蚀刻剥膜 上述三种制程中,第三种是有埋孔(buried hole)设计时的流程,将 在20章介绍.本章则探讨第二种( Post-etch Punch)制程高层次 板子较普遍使用的流程. 内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process4.2.0发料 发料就是依制前设计所规划的工作尺寸，依BOM 来裁切基材，是一很单纯的步骤，但以下几点须注 意： A. 裁切方式-会影响下料尺寸。B. 磨边与圆角的考量-影响影像转移优良率制程。C. 方向要一致-即经向对经向，纬向对纬向。 D. 下制程前的烘焗 -尺寸稳定性考量 。内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process4.2.1 铜面处理 在印刷电路板制程中，不管那一个step，铜面的清洁与 粗化的效果，关系着下一制程的成败，所以看似简单， 其实里面的学问颇大。 A. 须要铜面处理的制程有以下几个 a. 干膜压膜 b. 内层氧化处理前 c. 钻孔后 d. 化学铜前 e. 镀铜前 f. 绿油前 g. 喷锡(或其它焊垫处理流程)前 h. 金手指镀镍前 内层制作内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process4.2.1 铜面处理本节针对a. c. f. g. 等制程来探讨最好的处理方式(其余 皆属制程自动化中的一部分，不必独立出来) B. 处理方法现行铜面处理方式可分三种： a. 刷磨法(Brush) b. 喷砂法(Pumice) c. 化学法(Microetch) 以下即做此三法的介绍 内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing ProcessC. C. 刷磨法刷磨法 刷磨动作之机构,见图4.1所示. 内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process内层制作印轮材质Nesh数控制方式其他特殊设计Deburr 去披锋Bristle鬃毛 刷#180or #240 Grits(1)电压、电流 (2)板厚高压后喷水洗 前超音波水洗内层压膜 前处理Bristle Nylon#600Grits(1)电压、电流 (2)板厚后面可加去脂 或微蚀处理外层压膜 前处理Bristle Nylon#320Grits(1)电压、电流 (2)板厚后面可加去脂 或微蚀处理S/M前表 面处理Nylon#600Grits #1200Grits(1)电压、电流 (2)板厚有刷磨而以氧 化处理的VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process注意事项 a. 刷轮有效长度都需均匀使用到, 否则易造成刷轮表面高 低不均。 b. 须做刷痕实验，以确定刷深及均匀性。 优点 a. 成本低。 b. 制程简单，弹性 。缺点 a. 薄板细线路板不易进行。 b. 基材拉长，不适合内层薄板。 c. 刷痕深时易造成D/F附着不易而渗镀。 d. 有残胶之潜在可能。 内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing ProcessD.喷砂法 以不同材质的细石(俗称pumice)为研磨材料。 优点： a. 表面粗糙均匀程度较刷磨方式好。 b. 尺寸稳定性较好。 c. 可用于薄板及细线 。缺点： a. Pumice容易沾留板面 。b. 机器维护不易 。内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing ProcessE. 化学法(微蚀法) 化学法有几种选择，见表 . 内层制作表4.2铜面化学处理不同Chemical比较表咬蚀标准优点缺点成本比较APS3070in蚀速快不易控制废水 不易处理 后面须酸中和低SPS3070in蚀速平均中H2SO4 /H2O23070in蚀速平均 废液回收方便H2O2浓度维 持不易低VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing ProcessF.结论 使用何种铜面处理方式，各厂应以产品的层次及制程能力来评估之，并无定论，但可预知的是化学处理法会更普遍，因细线薄板的比例愈来愈高。 内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process4.2.2 影像转移(印刷法和干膜法） 4.2.2.1印刷法 A. 前言 电路板自其起源到目前之高密度设计,一直都与丝网印刷(Silk Screen Printing)或网版印刷有直接密切之关系，故称之为“印 刷电路板”。目前除了最大量的应用在电路板之外，其它电子工业尚有厚膜 (Thick Film)的混成电路(Hybrid Circuit)、芯片电阻(Chip Resist )、及表面粘装（Surface Mounting)之锡膏印刷等也都优有应用 。 内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process4.2.2.1印刷法由于近年电路板高密度,高精度的要求,印刷方法 已无法达到规格需求,因此其应用范围渐缩,而干 膜法已取代了大部分影像转移制作方式.下列是 目前尚可以印刷法cover的制程: 内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process4.2.2.1印刷法 a. 单面板之线路,防焊 ( 大量产多使用自动印刷,以下同) b.单面板之碳墨或银胶 c.双面板之线路,防焊 d.湿膜印刷 e.内层大铜面 f.文字 g.可剥胶(Peelable ink) 对于印刷法，本课程不作详细讲解。其方法类似湿绿油工序。内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process4.2.2.2干膜法 本节就几个内层制作上应注意事项加以分析. A.一般压膜机(Laminator)对于0.1mm厚以上的薄板还不成 问题,只是膜皱要多注意。 B.曝光时注意真空度。 C. 曝光机台的平坦度。D. 显影时Break point 维持5070% ,温度302 ,须 auto dosing。内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process4.2.3 蚀刻 现业界用于蚀刻的化学药液种类，常见者有两种， 酸性氯化铜(CuCl2)、 蚀刻液， 碱性氨水蚀刻液。 A.两种化学药液的比较，见下表氨水蚀刻液&氯化铜蚀刻液 比较。内层制作VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process 内层制作控制氨水蚀刻液 温度比重及PH值氯化铜蚀刻液 温度、比重、HCL及ORP（氧 化/还原电位） 蚀刻速度约1mil/分钟约0.5mil/分钟补充药液氨水H2O2，HCL自动控制成本低高毒性低高废液处理供应商回收PCB Shop自行处理水洗水处理因有金属铵错合物， 较不易处理PH 调整即可分离铜渣技术来源供应商使用者或控制器之供应商VIASYSTEMS ASIA PACIFICVIASYSTEMS Kalex (GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司 Multi-layer Board Manufacturing Process两种药液的选择: 视影像转移制程中，Resist是抗电镀之用或抗蚀刻之 用。在内层制程中D/F或油墨是作为抗蚀刻之用，因 此大部份选择酸性蚀刻。外层制程中，若为传统正片流程，D/F仅是抗电镀， 在蚀刻前会被剥除。其抗蚀刻层是锡铅合金或纯