清洁生产线路板各个工序详细讲解

开料

目的：根据工程资料的要求，在符合要求的大张板材上，裁切成小块生产板件．符合客户要求的小块板料．

具体工作流程：大板料→按MI要求切板→锔板→啤圆角＼磨边→出板 设备主要是裁切机或开料机

钻孔

目的：根据工程资料（客户资料），在所开符合要求尺寸的板料上，相应的位置钻出所求的孔径．

具体工作流程：叠板销钉→上板→钻孔→下板→检查＼修理 设备主要是钻孔机

层压：将铜箔、PP(Prepreg)与氧化处理后的内层线路板,压合成多层

基板，4层板需要一张内层，两张铜箔；6层板需要两张内层，两张铜箔

设备主要是层压机叫油压机

黑化：对铜表面进行黑化处理，使其表面生成一层氧化物(黑色的氧化铜或红色的氧化亚铜或两者的混合物)，以进一步增加比表面，改善铜箔与基材的结合状况。它是一种氧化处理在碱性介质中的一种化学反应，使得树脂与铜面的接触面积增大，结合力加强。在化学反应中通常使用强氧化剂亚氯酸钠（NaclO2）、高锰酸钾（K2MNO4)等

作用：钝化铜面；增强内层铜箔的表面粗化度，进而增强环氧树脂与内层铜箔之间的结合力

药剂，亚氯酸钠，氢氧化钠，缓冲剂 磷酸三钠，表面活性剂

棕化：目的或功能与黑化功能一样，增加比表面，改善铜箔与基材的结合状况，

主要药剂是硫酸，双氧水

二者之间是有区别的，现在很多企业都是用棕化

棕化不是直接在内层板铜表面生成一层铜的氧化物，而是在铜表面进行微蚀的同时生成一层极薄的均匀一致的有机金属转化膜（Organo-matallic Conversion coating）。过程大致如下，进入棕化液的内层铜表面在H2O2和H2SO4作用下，进行微蚀，使铜表面得到平稳的微观凹凸不平的表面形状，增大铜与树脂接触的表面积的同时，棕化液中的有机添加剂与铜表面反应生成一层有机金属转化膜，这层膜能有效地嵌入铜表面，在铜表面与树脂之间形成一层网格状转化层，增强内层铜与树脂结合力，提高层压板的抗热冲击，抗分层能力

黑化和棕化都是用来提高铜面的粗糙度，加强半固化片（PP片）和铜面的结合力，在黑化和棕化铜表面的时候还在铜表面形成了一层隔膜，它能有效的阻止半固化片（PP片）和铜面在高温下反应生成水从而引起以后产生爆板情况。但是它们又有分别，棕化是在铜面经过咬蚀形成粗糙表面，然后在表面形成一层棕色的有机膜，阻隔半固化片（PP片）和铜反应，咬蚀的粗糙度同时也为半固化片（PP片）和铜面之间提供了很好的结合力，它能百分百保证无粉红圈。黑化是在铜面长许多的由氧化铜和氧化亚铜组成的黑须，它较长也很脆弱，其中含十分之一的氧化亚铜，剩下的为氧化铜。由于黑化的表面积和粗糙读比棕化大，所以它的结合力比棕化更好，但是也由于黑须太长，在压合时pp的流胶很难渗入黑须的根部，这样在钻孔后的镀铜前处理时，孔内很容易受到酸和化学沉铜药水的攻击从而形成粉红圈，所以了就出现了其它的流程以防止粉红圈的发生，如后浸制程，它能较好的防止粉红圈的发生，但也不能百分百防止，黑化目前现在已经慢慢淘汰。

沉铜

作用与目的：通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，新生成的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进行。通过该步骤处理后即可在板面或孔壁上沉积一层化学铜。简单讲，沉铜是利用化学方法在绝缘孔壁上沉积上一层薄铜，起到导电作用

原理：利用甲醛在碱性条件下的还原性来还原被络合的可溶性铜盐。

空气搅拌：槽液要保持正常的空气搅拌，目的是氧化槽液中的亚铜离子和槽液中的铜粉，使之转化为可溶性的二价铜。沉铜槽液的温度应在60-80度范围内

具体工作流程：钻孔板-----去毛刺----去钻污---清洁调整处理-----微蚀刻（化

学粗化）-------预浸处理-----活化处理----加速处理----

--化学镀薄铜--除油--浸稀酸---电镀铜加厚--- --------化学镀厚铜------------------------

-----干燥或防氧化处理后转图形转移

部分企业在清洁调整之前有碱性除油工序

去毛刺，孔的边缘在钻孔时会产生毛刺，手工方法一般是用水砂纸打磨，机械方法一般是用去毛刺机去毛刺，去毛刺机里采用含碳化硅磨料的尼龙刷辊

设备通俗叫法是去毛刺机

去钻污及凹蚀----钻孔时产生的环氧树脂钻污会影响化学镀铜层与基体的结合力，普通双面板可以通过高压水洗或高压湿喷砂等方法去除。多层板一般是采用干法或湿法。干法处理是在真空环境下通过等离子体去除孔壁表面的环氧树脂。生产效率低，处理成本高。

湿法处理包括浓硫酸，浓铬酸或碱性高锰酸钾。 浓铬酸污染大，基本上淘汰。

浓硫酸一般是浓度不低于86%，室温下处理20-40秒左右。浓硫酸只对孔壁的环氧树脂起作用，对玻璃纤维无效。采用浓硫酸凹蚀多层板后，孔壁会有玻璃纤维头突出，需用氟化物处理。，因用浓硫酸溶解环氧树脂后，孔壁的树脂表面变得太过平滑，影响化学镀铜层的结合力

现在一般采用碱性高锰酸钾处理。

分为三步，第一步是溶胀处理，使树脂溶胀，企业叫法叫膨胀剂

第二步是高锰酸钾氧化处理，高温高碱，利用高锰酸钾氧化除去溶胀的环氧树脂。此步骤会产生二氧化锰和锰酸根，通常采用电解或加入再生盐的方法将锰酸根再生为高锰酸根，二氧化锰用循环过滤的方法除去。

第三步称为中和处理，用来还原多层板带出的高锰酸根，并除去孔内的锰酸根，高锰酸根等

主要溶剂有高锰酸钾，强酸，氢氧化钾，膨胀剂

清洁调整处理，目的是调整孔壁基材的表面静电荷，通常钻孔后的孔壁带负

电荷，不利于随后吸附带负电性的胶体钯催化剂。一般采用在清洁处理液中添加阳离子型的表面活性剂。

清洁调整剂通常采用碱性溶液，也有的是酸性或中性溶液。

微蚀刻处理，也叫粗化，提高铜箔表面和化学铜之间的结合力，去除铜箔表面的氧化层，利用微蚀刻溶液从铜基体表面上蚀刻调2-3um的铜层，通常使用过硫酸钠（NPS）或硫酸/过氧水。

硫酸双氧水体系优点：溶铜量大，（可达50g/L），水洗性好，污水处理较容易，成本较低，可回收，

缺点：板面粗化不均匀，槽液稳定性差，双氧水易分解，空气污染较重 过硫酸盐包括过硫酸钠和过硫酸铵，过硫酸铵较过硫酸钠贵，水洗性稍差，污水处理较难，与硫酸双氧水体系相比，

过硫酸盐有如下优点：槽液稳定性较好，板面粗化均匀，

缺点：溶铜量较小（25g/L）过硫酸盐体系中硫酸铜易结晶析出，水洗性稍差，成本较高，处理后铜表面会产生污物；

现在大多采用硫酸/过氧水溶液。

一般粗化铜箔的深度是2um左右。最佳深度是2-5um。理想的微蚀刻速率是1-1.5um/Min

操作时不要将有害杂质带入处理液中，铁离子会使过氧水快速分解，氯离子会在铜表面上形成钝化的氯化铜膜。因此，在操作时禁用铁挂具。

此工序需要加入稳定剂，如果不加稳定剂，溶液中的铜离子会使过氧水迅速分解，加入的稳定剂，可以阻止过氧水分解，改变蚀刻速率。

此工序需用使用的药剂是主要是硫酸，过氧水，稳定剂，润湿剂

预浸处理，防止将水带到随后的活化液中，使活化液浓度和PH发生变化，影响活化效果。预浸液具体组成随后续活化液的不同而不同。

此工序使用的溶液是预浸盐，主要成分除氯化钯外，其余成分与活化液相差不大

主要药剂有氯化钯，氯化亚锡，稳定剂，润湿剂，盐酸

活化的作用是在绝缘基体上吸附一层具有催化能力的金属颗粒，使经过活化的基体表面具有催化还原金属的能力。

目前有两种方法，一是分步活化，采用敏华—活化两部处理，首先用5%的氯化亚锡水溶液进行敏华处理，然后再用1%-3%的pdcl2，Aucl3或AgNO3的水溶液进行活化。此种方法后来被螯合离子钯活化法代替。首先是活化处理，主要成分是Pdcl2和螯合剂在碱性条件下产生溶于水的钯离子络合物。然后是还原处理，还原剂一般是硼氢化物，如甲级硼烷，硼氢化钾等。另一种方法是胶体钯活化法。

采用第一种方法，使用的溶液是活化剂，钯盐（氯化钯），还原剂 采用第二种方法，使用的溶液是氯化钯，氯化锡，盐酸，尿素，添加剂

加速处理（有地方也叫解胶），活化后在基体表面上吸附的是金属钯为核心的胶团，在钯核周围包围着碱式锡酸盐化合物。在化学镀铜之前应除去，使钯核完全露出来，增强胶体钯的活化性，称这一处理为加速处理。加速处理的实质是使碱式锡酸盐重新溶解。锡是两性元素，它的盐既溶于酸又溶于碱，因此酸碱都可做解胶剂，如用5%NaOH，或1%氟硼酸。但是碱对水质较为敏感，易产生沉淀或悬浮物，极易造成沉铜孔破；盐酸和硫酸是强酸，不仅不利与作多层板，因为强酸会攻击内层黑氧化层，而且容易造成解胶过度，将胶体钯颗粒从孔壁板面上解离下来；一般多使用氟硼酸做主要的解胶剂，因其酸性较弱，一般不造成解胶过度，且实验证明使用氟硼酸做解胶剂时，沉铜层的结合力和背光效果，致密性都有明显提高；。

加速处理的溶剂在企业统称为加速剂 酸性加速剂，主要成分是氟硼酸，硫酸，硼酸 碱性加速剂，主要成分是氢氧化钠，缓冲溶液，硼酸

沉铜，厚度一般是0.3—0.5微米。沉铜后要电镀，保证孔内平均厚度为5---8微米左右，然后再图形转移，线路镀铜，保证线路铜厚为20—25微米左右。

溶剂是固化油墨 镀金手指

目的：在插头手指上镀上一层要求厚度的镍＼金层，使之更具有硬度的耐磨性 具体工作流程：上板→除油→水洗两次→微蚀→水洗两次→酸洗→镀铜→水洗→镀镍→水洗→镀金 喷锡

目的：喷锡是在未覆盖阻焊油的裸露铜面上喷上一层铅锡，以保护铜面不被氧化，以保证具有良好的焊接性能．

具体流程：微蚀→风干→预热→松香涂覆→焊锡涂覆→热风平整→风冷→洗涤风干

喷锡一定要在裸铜上直接涂覆，如果线路上有铅锡合金镀层，在上面涂覆阻焊剂后，在波峰焊接时阻焊层会起皱

OSP：中文名是有机保护膜，在焊盘，焊孔上涂覆一层有机保护膜，保护焊盘焊孔，便于元器件的插焊 成型

目的：通过模具冲压或数控锣机锣出客户所需要的形状，成型的方法有机锣，啤板，手锣，手切

说明：数据锣机板与啤板的精确度较高，手锣其次，手切板最低具只能做一些简单的外形．

V-CUT，在各成型板之间切割V槽，便于客户使用 测试

目的：通过电子100％测试，检测目视不易发现到的开路，短路等影响功能性之缺陷．

具体工作流程：上模→放板→测试→合格→FQC目检

不合格→修理→返测试→OK REJ→报废 终检

目的：通过100％目检板件外观缺陷，并对轻微缺陷进行修理，避免有问题及缺陷板件流出．

具体工作流程：来料→查看资料→目检→合格→FQA抽查→合格→包装

不合格→处理→检查OK

油墨 油墨种类很多，按摩固化类型可分为光固化，热固化，感光油墨等，按工序分，有耐酸性，耐碱性，抗电镀等，这些均可用氢氧化钠剥离

单面板一般使用UV光固化油墨，也有少部分使用热固化油墨，针对不同的方式采用不同的环保治理，双面板及多层板一般采用热固阻焊油墨或感光油墨，也有使用UV光固化

序号 1 2 考察项目 抗蚀剂 全板电镀 现 状 水溶性干膜抗蚀剂 硫酸铜电镀 镀液 电镀铅锡，采用氟硼酸3 电镀抗蚀金属 采用烷基磺酸盐体系镀锡 镀工艺电镀 各车间均安装有水表，蚀刻，电镀等重点4 5 6 7 8 9

计量装置 耗水设备有安装 退锡 除孔污 蚀刻 阻焊剂 助焊剂 采用硝酸溶液 采用高锰酸钾溶液 液 采用碱性氯化铜蚀刻 采用环保油墨 采用有机保护膜OSP 杜绝三氯化铁蚀刻 杜绝污染油墨 淘汰含铅焊料 90% 氟硼酸溶液 淘汰重铬酸，浓硫酸溶达到三级计量，计量率要求逐步淘汰的工艺及原料 溶剂型干膜抗蚀剂 焦磷酸盐镀液，氟硼酸电路板厂常用原辅料

种类 名称 覆铜板 银盐底片、重氮片 硫酸铜 硫酸亚锡 硫酸镍或氯化镍 甲醛 干膜光致抗蚀剂 液态光致抗蚀剂 氯化铜、盐酸 生产所需原辅材料 氨水 氰化金钾 油墨 退锡液（氟化氢氨型、氟硼酸型、硝酸型） 浓硫酸/高锰酸钾 过硫酸钠 H2SO4/H2O2 过硫酸钾/亚氯酸盐/高锰酸钾 柠檬酸钾 硼酸 氢氧化钠 甲醛 次氯酸钠 污水处理所需药品 液碱 硫化钠 PAC（聚合氯化铝） PAM（聚丙烯酰胺） 用于破氰反应 调节PH值用 破络 无机高分子絮凝剂 有机高分子絮凝剂 其他 图像转移 蚀刻 镀金 网印 退铅锡 去钻污 微蚀刻 黑化或棕化 化学镀或电镀 主要用途 基材 制版 印制电路板企业有害物质的控制

原辅材料 ? 清洁生产方案 避免使用聚溴联苯(PBB)，聚溴联苯醚(PBDE)等溴化环氧树脂作为基板及阻燃物 基板 ? 推荐使用无卤化印制电路板基材和阻燃剂，如IPC-4101/93，95（氧化铝阻燃剂）IPC-4101/92，94（磷阻燃剂）基板材料 ? 基板生产过程中应避免使用含氮（N）酚醛的双氰胺固化剂 禁止使用含重金属镉的AgCdO的触头材料 推荐使用AgSnO2类的无毒性的触头材料 触头材料 ? ? 可焊性涂覆材料和焊料 清洗剂 ? ? 选用无铅焊料和锡、银或镍/金镀涂覆材料 金属涂料不应含以铅、镉、铬、汞和它们的化合物为基础的颜料和添加剂 金属加工和表面处理不许使用卤化有机溶剂 尽量水基清洗剂 不使用含有氯的塑料作为包装材料 尽一切可能采购获得环保认证的产品，要求供货商必须出具相关检测报告 ? ? 包装 ? ? 和制定严格的原料进货管理程序 其他 ? ? 公司内部制定各种原材料的检验标准，专人负责 定期送检供货商所供应原料；定期召集新老供货商讨论本年度原料供应存 在的问题，探讨解决的办法 ? 设立IE工程部，参与规划、制定各种原材料在各个工序、产品中的消耗 印制电路板行业应当逐步淘汰的原辅料及工艺

淘汰项目 淘汰依据 替代建议 重氮化合物水溶性光敏抗蚀剂 铬制剂污染严重，且不稳定、不重铬酸盐水溶性光敏抗蚀剂 易存储；《电子信息产品污染控制管理办法》、RoHS 溶剂型抗蚀干膜抗蚀剂 有机溶剂作为显影剂和去膜剂，水溶型抗蚀干膜抗蚀剂 毒性大、易燃、环境污染严重 焦磷酸盐镀液稳定性差、成本高、磷酸根造成环境污染；氟硼酸盐镀液分散能力差、对板材有一定腐蚀作用、氟硼酸根造成环境污染且难于治理； 氰化物有剧毒 焦磷酸盐、氟硼酸盐、氰化物型镀铜液 硫酸盐型电镀铜液 氟硼酸溶液腐蚀性强，废液处理困难；有机磺酸液溶液含氟和酚电镀铅锡（磺酸盐体系铅锡类物质，毒性大、污染严重；《电镀液、氟硼酸体系铅锡镀液） 子信息产品污染控制管理办法》、RoHS 氟硼酸型退铅锡剂 碱性氰化物镀金液 浓铬酸法去钻孔胶渣 氟硼酸有毒、污染严重、产品技术指标差 氰化物有剧毒 铬污染严重；《电子信息产品污染控制管理办法》、RoHS 电镀纯锡（硫酸锡镀液） 硝酸-烷基磺酸型>硝酸型退铅锡剂 无氰硫酸盐镀金液>柠檬酸盐微氰镀金液 碱性高锰酸钾法>浓硫酸法 淘汰项目 淘汰依据 稳定性差、补加调整困难； 成本高 三氯化铁溶液处理困难，污染严重；铬污染严重、毒性大、再生困难；《电子信息产品污染控制管理办法》、RoHS 铅有生理毒性；《电子信息产品污染控制管理办法》、RoHS F-113为臭氧层损耗物质 黑须太长，容易发生粉红圈 甲醛危害人体健康 替代建议 不含螯合物的化学镀铜液>EDTA·2Na、 NN'NN'四羟丙基乙二胺络合剂 过氧化氢-硫酸蚀刻剂>碱性氯化铜蚀刻剂 酸性氯化铜蚀刻剂 无铅焊料 无氟清洗剂 棕化 磷酸盐化学镀铜液 酒石酸钾钠化学镀铜络合剂 三氯化铁蚀刻剂、铬酸-硫酸蚀刻剂 铅锡阻焊剂 氟碳溶剂清洗（F-113） 内层板黑化 含甲醛的化学镀铜液

主要物料和能源

主要工序 主要污染物排放

单面覆铜板、市电

市电、水

开 料 前处理磨板 网印线路抗蚀图形 固化 含铜边角料 含铜废水

含干膜、油墨类废水；少量有机废气 废热气

干膜、油墨、市电、 压缩空气

市电

氨水、碱性蚀刻液、氢氧化钠

氢氧化钠、水、

市电

蚀 刻 退 膜 铜氨液；含氨气体 含氢氧化钠、油墨廢水 板屑 碱性废水

市电 水、市电

钻 孔 中处理磨板 绿油、压缩空气

市电 油墨

印刷阻焊图形（丝印绿油） UV固化 含油墨类废水；少量有机废气

丝印字符

图3-4

覆铜板下料---预烘----磨边冲圆角---冲孔上销钉---钻孔---去毛刺----沉铜-----浸酸---板面电镀---磨板—贴膜---曝光---显影---图形电镀

（水金板）镀铜镍金---退膜---蚀刻---清洗-----丝印液态感光阻焊油墨第一面---烘干---印第 二面—烘干---曝光--显影--印字符--固化---跣外线----倒角--vcut--清洗--测试 --测试(完)

（喷锡板）镀铜锡—退膜---蚀刻---磨板--丝印液态感光阻焊油墨第一面---烘干---印第

（带插头镀金）贴保护蓝胶带---压胶带---插头镀金—除蓝胶带—插头贴耐高温红胶带—压胶带-上助焊剂-喷锡-清洗--跣外线---倒角--vcut--清洗----测试 ---测试(完)

二面—烘干---曝光---显影----印字符----固化

（不带插头镀金）上助焊剂-喷锡-清洗--跣

外型--倒角--vcut---清洗--测试--测试(完)

车间主要工艺及污染物产生分析图

双面板工艺流程

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