PCB材质与制造流程
微电子制造概论PCB设计和制造
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设计基本原则
● 设计时应确定使用高频低频中频三种去耦电容,中频 与低频去耦电容可根据器件与PCB功耗决定,可分别选 47-1000uF和470-3300uF;高频电容计算为: C=P/V*V*F.
酚醛和甲醛树脂板耐湿性能和高频 性能不好，但电性能和温度较好
最常用环氧树脂浸渍的玻璃布层压 板FR4
高频下，氟碳树脂浸渍的玻璃布层 压板PTFE
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PCB制作工艺 单面板制作工艺
单面板制作工艺
基板：酚醛纸基、环氧纸基、 环氧玻璃布基，单面覆铜
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钻孔-数控钻铣
一、钻床选择
1.机床台面的刚性和稳定性： 2.转轴的转速和稳定度： 3.台面的移动精度和位移重复精度： 4.X、Y、Z轴的进给速率： 5.台面的移动及固定装置： 6.最大加工尺寸： 7.操作系统和控制系统： 8.刀具管理系统： 9.光尺系统的选购： 10.吸尘系统： 11.保护系统：
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印制电路板的几个概念
导线
铜膜导线 飞线
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印制电路板的几个概念
助焊膜和阻焊膜
助焊膜Solder
Mask]
阻焊膜Paste
Mask
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印制电路板的几个概念
层
半盲孔（Blind） 盲孔（Buried） 过孔（via）
Mil：【电】密耳(千分之一英寸)
PCB及PCBA知识讲解ppt课件
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8
谢谢！
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PCB及PCBA知识讲解
讲解人—xx
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主要讲述内容 一、PCB制作工艺流程； 二、PCB成本核算方法； 三、PCBA成本核算方法；
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一、PCB制作工艺流程
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一、PCB制作工艺流程
1、PCB材质：单面板、双面板、玻纤板、纸 板、铝基板；
2、制作工艺：喷锡、镀金、防火、抗氧化 3、板材厚度：0.8MM—1.6MM 4、铜皮厚度：0.5OZ--10Z 5、印碳阻值：4-7K（手柄板有此要求）
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7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、PCBA成本核算方法
3、PCB外发加工绑定价格：根据研发绑定图
绑线条数计算
三极管算1.5 个元器件
绑定IC位置
CHIP件算1 个元器件
举例说明：
HP2221-AMP（93件+39线） COB成本核算：
IC四个脚算 1个元器件
1.05元（PCB价格）+5.8元（电子元器件价格）+1.3元（贴 片加工费）+0.27（绑定加工费）=8.92元
HL2221 PCB单价（双面镀金）：（0.089×0.11）÷4×430＝1.05
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四、PCBA成本核算方法
1、PCBA成本是由PCB价格+电子IC贴片元器件 价格+SMT价格+绑定价格四大部分组成
2、PCB外发加工贴片价格计算：根据生产工 程提供贴片清单元件数，CHIP件算一个元 器件、三极管算1.5件、IC为四个脚算一个 件；
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PCB线路板原材料材质及参数介绍
PCB线路板原材料材质及参数介绍1.基板材料：基板材料是PCB线路板的主体材料，常用的基板材料有玻璃纤维布（FR-4）、FR-5、高频基板、金属基板等。
其中，FR-4是最常用的基板材料，具有良好的绝缘性能、机械强度和耐热性。
FR-4基板的热稳定性可达到130℃以上，介电常数在4.5-5之间。
2.小分子增强材料：小分子增强材料是为了提高基板材料的性能而添加的物质。
常用的小分子增强材料有光亮剂、抗氧化剂、稳定剂等。
这些材料可以提高基板的表面光洁度、耐热性和耐腐蚀性。
3.铜箔：铜箔是用来制作线路导体的材料，一般采用电解铜箔。
铜箔的厚度常见的有1/3oz、1/2oz、1oz等。
铜箔的厚度越大，导电性能越好，但成本也相应增加。
4.覆铜：覆铜是通过在基板表面镀上一层铜来形成线路导体。
覆铜层的厚度和分布均匀性对线路导通性能有很大影响。
常见的覆铜厚度有1oz、2oz、3oz等。
覆铜层的厚度越大，导通性能越好。
5.阻焊层：阻焊层是防止线路短路和保护基板的涂层。
常见的阻焊材料有聚酰亚胺（PI）、环氧树脂等。
阻焊层的颜色一般为绿色、红色、蓝色等，用来标记不同线路功能。
6.埋孔填充材料：在多层PCB线路板中，为了连接各层之间的线路，需要使用埋孔填充材料。
常见的埋孔填充材料有环氧树脂、聚酰亚胺等。
7.钻孔材料：在制作PCB线路板时，需要进行钻孔操作，常见的钻孔材料有高速钢、硬质合金等。
钻孔材料应具有良好的耐磨性能和切削性能。
8.表面处理材料：表面处理是为了改善焊接性能、提高耐腐蚀性以及提供良好的附着力等。
常见的表面处理材料有化学镀金、化学镀锡、喷锡等。
以上是PCB线路板常用的原材料材料及参数介绍。
不同的应用场景和要求会对这些材料的选择和使用有所区别，但了解这些基本的原材料及其特性对于正确选择和设计PCB线路板具有重要意义。
PCB制作工艺流程简介
2023-11-08•pcb制作概述•pcb设计•pcb制作的前期准备•pcb制作过程•pcb制作完成后的处理目•pcb制作中的注意事项及常见问题•pcb制作的发展趋势及未来展望录01 pcb制作概述pcb基本概念Printed Circuit BoardPCB是印刷电路板，是一种用于将电子器件连接在一起的基板，通常由绝缘材料制成。
电路板组成PCB通常由导电层、绝缘层和支撑层组成，其中导电层用于传输电信号，绝缘层用于隔离导电层，支撑层则用于支撑整个电路板。
设计电路图制作裸板光绘与刻板将铜箔粘贴在绝缘材料上，形成导电层。
使用光绘机将电路图绘制在铜箔上，形成电路图形。
03pcb制作流程简介02 01根据产品需求，使用EDA设计软件绘制电路图。
通过蚀刻工艺将不需要的铜箔去除，形成所需的电路图形。
蚀刻与去膜在电路导线上沉积一层锡/金，以提高导电性能和耐腐蚀性。
沉锡/金在电路板上涂抹阻焊剂，以防止焊接时短路。
印阻焊剂对电路板进行成型和钻孔加工，以满足实际应用需求。
成型与钻孔pcb制作流程简介实现电子设备的小型化和高效化PCB是实现电子设备内部器件连接的关键部件，其制作质量直接影响到电子设备的性能和可靠性。
pcb制作的重要性保障电子设备的稳定性和安全性PCB的制作质量直接关系到电子设备的稳定性和安全性，因为一旦出现短路或信号干扰等问题，就可能导致设备故障或损坏。
提升电子设备的品质和降低成本优秀的PCB制作工艺可以提高电子设备的品质和性能，同时降低制作成本和时间成本，提高市场竞争力。
02 pcb设计03优化板型结构PCB设计应优化板型结构，提高电路板的机械强度、电气性能和散热性能。
pcb设计基本原则01确保电路功能正常PCB设计应确保电路的功能正常，满足原始电路设计的要求。
02减少信号干扰为了减少信号干扰，PCB设计应尽量选择低噪声的器件，同时避免器件之间的相互干扰。
pcb设计流程PCB检查与优化对设计好的PCB进行检查，确保没有错误和不合理的地方，并进行优化改进。
PCB 结构、加工流程、线路阻抗控制、线路阻抗计算简介 for update_170815
公式3，介质损耗：
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PCB线路阻抗控制
4、高速板材介质损耗，铜箔的表面粗糙度，PP的玻纤效应影响。
2> 铜箔表面粗糙度 左图是几种常规的铜箔对表面粗糙度的定义，其中有STD(标准铜箔)、RTF(反转铜箔)
和VLP/HVLP(低/超低表面粗糙度铜箔)，可见不同的铜箔铜牙(粗糙度)相差明显。
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PCB线路阻抗控制
2、PCB加工过程的蚀刻偏差
线路蚀刻：利用感光材料，将设计的线路图形通过曝光、显影、蚀刻的工艺步骤， 达到所需铜面线路图形。
蚀刻的目的：蚀刻的目的是将图形转移以后有图形的受抗蚀剂保护的地方保留，其
他未受保护的铜蚀刻掉，最终形成线路，达到导通的目的。 蚀刻分类：蚀刻有酸性蚀刻和碱性蚀刻两种，通常内层采用酸性蚀刻，湿膜或干膜 为抗蚀剂。外层采用碱性蚀刻，锡铅为抗蚀剂。 内层蚀刻(DES流程)：显影→蚀刻→退膜 外层蚀刻(SES流程)：显影→镀铜镀锡→退膜→蚀刻→退锡
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PCB线路阻抗控制
3、PCB加工过程中，层压带来的流胶率的偏差
PCB压合原理：通过“热与压力”使PP结合不同内层芯板和外层铜箔, 并利用外层 铜箔作为外层线路之基地。
半固化片的特性：
1> RC%（Resin content)：指半固化片中除了玻纤布以外，树脂成分所占的重量 百分比。 RC%的多少直接影响到树脂填充导线间空隙的能力，同时决定压板后的 介电层厚度。 2> RF%（ Resin flow）：指压板后，流出板外的树脂占原来半固化片总重量的百 分比。 RF%是反映树脂流动性的指标，它也决定压板后的介电层厚度 3> VC%（volatile content）：指半固化片经过干燥后，失去的挥发成分的重量 占原来半固化片总重量的百分比。VC%的多少直接影响压板后的品质。
pcb板材料
pcb板材料PCB的全称是Printed Circuit Board，即印刷电路板，是电子器件的重要组成部分，可以提供电子元件的固定、连接和电气信号的传输功能。
PCB板材料是制造电路板的基础材料，关系到电路板的性能和稳定性。
常见的PCB板材料有以下几种：1. FR-4板：FR-4即Epoxy Glass Fiber Laminate，是一种基于玻璃纤维和环氧树脂的传统PCB板材料。
它具有较好的电绝缘性能、机械强度和耐热性，广泛用于普通电子产品的制造。
2. 高频板：高频板材料是用于制作高频电路的特殊材料，通常采用聚合物增强材料和PTFE（聚四氟乙烯）复合材料。
它具有较低的介电常数和损耗因子，在高频信号传输中能够有效减少信号的衰减。
3. 金属基板：金属基板主要用于高功率、高散热的电路设计，通常采用铝基板、镍基板和铜基板。
金属基板能够良好地散热，提高电路的稳定性和可靠性。
4. 柔性板：柔性板材料采用聚酯薄膜、薄玻璃纤维布或胶粘无纺布等可弯曲的材料。
它具有较好的柔韧性和可折叠性，适用于需要弯曲或紧凑设计的电子产品。
5. 高温板：高温板材料通常采用聚酰亚胺（PI）和聚醚醚酮（PEEK）等高温耐高温材料。
这些材料具有较高的耐热性和耐化学性能，适用于高温工作环境下的电子器件。
6. 射频板：射频板材料采用聚合物增强材料和陶瓷材料复合。
它具有低介电常数、低介电损耗和较好的信号传输性能，适用于射频信号的传输和接收。
不同的PCB板材料适用于不同的电路设计和应用场景，选择合适的材料可以提高电路的性能和可靠性。
随着科技的进步和电子产品的不断发展，新型的PCB板材料也在不断涌现，为电子产品设计和制造提供更多的选择和可能性。
《PCB制板全流程》课件
PCB发展趋势
总结词
高密度互连、多层板、柔性板和IC封装基板 是PCB发展的主要趋势。
详细描述
随着电子设备的小型化和智能化发展，PCB 也在不断进步。高密度互连是当前PCB的一 个重要发展趋势，它能够实现更密集的电路 设计和更小的体积。多层板技术能够提高电 路设计的复杂度和设备性能。柔性板能够适 应各种弯曲和折叠的设备形态，具有广泛的 应用前景。而IC封装基板则能够实现芯片级
《PCB制板全流程》PPT课件
• PCB制板简介 • PCB设计流程 • PCB制造工艺 • PCB质量检测与控制 • PCB制板常见问题与解决方案
01
PCB制板简介
PCB定义
总结词
PCB是印刷电路板，是一种重要的电子部件，用于实现电子设备中各个电子元 件的连接。
详细描述
PCB是印刷电路板的简称，是一种将电子元件通过电路连接起来的重要电子部 件。它通常由绝缘材料制成，如FR4或CEM-1，上面覆盖着一层导电线路，用 于实现电子元件之间的信号传输和电力供应。
PCB应用领域
总结词
PCB广泛应用于通信、计算机、消费电子、汽车电子、工业控制等领域。
详细描述
PCB作为电子设备中不可或缺的一部分，被广泛应用于各个领域。通信领域中，PCB用于实现信 号传输和处理；计算机领域中，PCB用于主板、显卡、内存等硬件的制造；消费电子领域中， PCB用于各种智能终端、家用电器等的电路设计；汽车电子领域中，PCB用于实现车辆控制和安
电磁兼容问题表现为电磁噪声、辐射干扰或敏感度过高，可能影响 其他电子设备的正常工作。
解决方案
优化PCB布局和元件选择，减小电磁干扰；采用适当的屏蔽措施， 如金属罩或导电涂料；进行电磁兼容性测试和优化。
PCB简介
PCB简介
目录
一、何谓PCB 二、PCB发展趋势 三、 PCB的基材构造 四、 PCB组成的材料 五、PCB制作流程 六、检验重点
一、何谓PCB：
印刷电路板﹙PRINTED CIRCUIT BORD﹚，简称PCB。
二、PCB发展趋势：
单面板
双面板 多层板 增 层 板(Build-up)
五、PCB制作流程：
(A)单面板：基板裁板→钻孔→实孔电镀(一次铜)→ 压膜→曝光→显影→剥膜→蚀刻→防焊→喷锡或 是上化金→成型 (B)双面板：基板裁板→内层导孔钻孔→实孔电镀(一 次铜)→内层线路压膜→内层线路曝光→内层线路 显影→内层线路剥膜→内层线路蚀刻→棕化→压 合→外层导孔钻孔→实孔电镀(二次铜)→外层压膜 →外层曝光→外层显影→外层剥膜→外层蚀刻→ 防焊→喷锡或是上化金→成型
THE
END !!!
四、PCB组成的材料
铜箔：压延铜(Rolled Annealed CU foil---简称RA铜箔)、电 解铜 (Electrodepoisted CUfoil---简称ED铜箔) 接着剂：环氧树脂or压克力系、硬化剂、催化剂、柔软 剂、填充剂 基板胶片：环氧玻纤布基板(Epoxy Glass Fabric)，具耐 燃性、 机械、绝缘性均佳，目前大部分业者所使用基板 为FR-4。 单/双面板： FR-4-86/FR-4-86-UV Block/NP-150R/NP170R 内层板： FR-4-TL/NP-140-TL/NP-150TL/NP-170TL
六、检验重点：
(E) PCB本体： ① PCB版本、型号不可错误或混料。 ② PCB线路区内层不可有气泡。 ③ PAD或金手指表面不可有露铜、氧化、露镍或凹凸点。 ④ V-CUT不可有漏切、切歪。 (F) 防焊绿漆：绿漆不可沾附在PAD上或金手指上(Finger前端 150um以内)。 (G) 破孔：PCB导通孔及零件孔破出时不可超过孔径之1/4。 (H) 特性测试： ① 高温测试：Bonding面朝上，将PCB过回焊炉，过完回焊炉后 检查Bonding -area不可有氧化或变色，PCB变形翘起不可大于 Panel对角线长1%。 ② 焊锡测试：于金手指及pad处上锡膏，经回焊炉加温测试金手 指及pad之吃锡性，不可有任何吃锡不良之情形 ③ 脱落测试：以3M-600胶带平贴于PCB PAD上，拉起三次，胶 带不能有镀金层或防焊绿漆被拉起、剥落等情形。
PCB板材质选择及工艺要求
PCB板材质选择及工艺要求PCB板材质的选择是PCB设计中非常重要的一环。
不同的板材材质可以影响到电路板的性能、可靠性和成本等方面。
在PCB板材质的选择过程中，需要考虑电路板的工作环境、频率和功耗等因素。
下面将对PCB板材质的选择及工艺要求进行详细讨论。
一、PCB板材质选择要考虑的因素1.工作环境PCB板的工作环境可以分为室内和室外两种。
在室内环境下，选择一般的FR-4材质即可。
而在室外环境下，由于面临更恶劣的气候条件，需要选择具有更高阻燃性和耐候性能的材料。
2.频率对于高频电路，需要选择较低的介电常数材料，以降低信号的传输损耗。
常用的高频材料有BT、PTFE和射频（RF）材料等。
3.功耗对于高功耗电路，需要选择具有较高导热性能的材料，以便有效地散热并防止电路过热损伤。
常用的导热材料有金属基板和陶瓷基板等。
4.成本材料的选择还需考虑成本因素。
一般来说，FR-4是一种性能和价格均衡的材料，适用于大多数一般应用。
而对于高性能系统，可能需要选择更贵的高频或导热材料。
二、常用的PCB板材质1.FR-4FR-4是一种常用的玻纤增强聚合物基板材料，具有良好的电气特性和机械强度。
它具有较高的介电常数和介电损耗，适用于大多数一般应用。
2.高频材料高频材料具有较低的介电常数和介电损耗，适用于高频电路和微波应用。
常见的高频材料有BT、PTFE和射频（RF）材料等。
3.金属基板金属基板是由铝基板或铜基板和绝缘层组成的，具有良好的导热特性。
它适用于高功耗电路和散热要求较高的应用。
4.陶瓷基板陶瓷基板具有良好的导热性能和高温稳定性，适用于高功耗和高温环境下的应用。
常见的陶瓷材料有铝氧化物（Al2O3）和氮化铝（AlN）等。
三、PCB板的工艺要求1.层压工艺层压板是将多层电路板通过热压技术合成的。
在层压工艺中，需要确保各层之间的电气连接和机械强度。
同时，还需要控制层压板的板厚和层压压力，以保证工艺的稳定性。
2.阻焊工艺阻焊是在PCB表面覆盖一层绿色或其他颜色的胶粘剂，以保护电路板并提高焊接效果。
PCB加工工艺流程
PCB 加工工艺流程
PCB（印刷电路板）的原料是玻璃纤维，这种材料我们在日常生活中出处可见，比如防火布、防火毡 的核心就是玻璃纤维，玻璃纤维很容易和树脂相结合，我们把结构紧密、强度高的玻纤布浸入树脂中，硬 化就得到了隔热绝缘、不易弯曲的 PCB 基板了--如果把 PCB 板折断，边缘是发白分层，足以证明材质为树 脂玻纤。
是绝缘材料，如何实现层与层之间的互联？别急，我们在粘结多层板之前还需要钻孔！钻了孔可以将电路 板上下位置相应铜线对起来，然后让孔壁带铜，那么不是相当于导线将电路串联起来了吗？
这种孔我们称之为导通孔（Plating hole，简称 PT 孔。这些孔需要钻孔机钻出来，现代钻孔机能钻出很 小的孔和很浅的孔，一块主板上有成百上千个大小迥异深浅不一的孔，我们用高速钻孔机起码要钻一个多 小时才能钻完。钻完孔后，我们再进行孔电镀（该技术称之为镀通孔技术，Plated-Through-Hole technology， PTH），让孔导通。孔也钻了，里外层都通了，多层板粘好了，是不是完事了呢？我们的回答是 No，因为 主板生产需要大量进行焊接，如果直接焊接，会产生两个严重后果：一、板卡表面铜线氧化，焊不上；二、 搭焊现象严重--因为线与线之间的间距实在太小了啊！所以我们必须在整个 PCB 基板外面再包上一层装甲 --这就是防焊漆，也就是俗称阻焊剂的的东东，它对液态的焊锡不具有亲和力，并且在特定光谱的光照射下 会发生变化而硬化，这个特性和干膜类似，我们看到的板卡颜色，其实就是防焊漆的颜色，如果防焊漆是 绿色，那么板卡就是绿色。
PCB分类及工艺流程简介11
吸水性、耐霉性、压力容器蒸煮试验、冷-热循环冲击试验等.
五、PCB工艺流程
PCB生产流程有单双面和多层板生产流程, 我们以4层板为例做流程介绍.
1.切板
多层板
2.内层线路 3.压合 4.钻孔
5.外层线路 6.阻焊
7.表面处理 8.成型
9.成品检查
单/双面板
五、PCB工艺流程
1. 切板:下游工序切出需要尺寸的PCB基材
毛边/毛刺
锣板 V-形槽 （V-Cut)
锣机
1. 锣板尺寸 2. 刀具的使用控制 尺寸不符合
1. V槽余厚
1.余厚超范围,
2. 刀具的使用控制 2.分不断板; 断板; 漏V切.
邮票孔连接 (钻孔工艺完成)
斜边 （手指插拔板/选择性）
2.1 孔径 2.2 钻刀的使用控制
孔径不符合
1. 斜边角度 2. 斜边尺寸
1.锡厚薄/厚 2.锡堵孔
沉金板 (ENIG） 电金板 (EG) 沉锡板 (Immersion Tin) 沉银板(Immersion Silver) 防氧化板(OSP)
1.金/镍层厚度 2.化学药水的浓度
1.金/镍层厚度 2.化学药水的浓度 3.电压电流
1.锡层厚度 2.化学药水的浓度
1.银层厚度 2.化学药水的浓度
1.覆铜箔层压板
四、基板材料
1）覆铜箔层压板(CCL: Copper Clad laminates),简称覆铜箔板或覆铜板, 是制造印制电路板的基板材料。
2）覆铜板分类与前面所提及PCB分类相同, 除表面处理外.
覆铜板结构示意图
四、基板材料
2.用量最多的FR4（玻璃布环氧树脂）覆铜板的结构和组成：
2. PCB的功能
PCB线路板原材料材质及参数
PCB线路板原材料材质及参数PCB(Printed Circuit Board)线路板是一种用于连接和支持电子组件的基础材料。
它由绝缘材料、导电材料和保护层组成，它们共同构成了线路板的结构。
以下是PCB线路板常用的原材料材质及其参数：1.绝缘材料：绝缘材料用于电子元件的绝缘和支撑。
常用的绝缘材料有：-玻璃纤维增强塑料（FR-4）：FR-4是最常见的绝缘材料之一，具有良好的机械性能、耐热性和阻燃性，适用于多种应用。
-聚酰亚胺（PI）：PI具有优异的高温稳定性和尺寸稳定性，适用于高温环境和高频率应用。
-高频绝缘材料：用于高频和微波应用的材料，如PTFE（聚四氟乙烯）和RO4003C。
2.导电材料：导电材料用于创建电子元件的导线和连接电子元件之间的电路。
常用的导电材料有：- 铜：铜是最常用的导电材料，具有良好的导电性和可加工性，常用的铜厚度有1 oz和2 oz。
-银：银是导电性能最好的金属，但由于成本较高，通常只用于特定的高要求应用。
-金：金具有优异的导电性能和耐腐蚀性，适用于高要求和高可靠性的应用。
3.保护层：保护层用于保护线路板免受环境因素的影响，如湿气、腐蚀和机械损伤。
常用的保护层有：-焊膏：焊膏用于焊接电子元件和线路板之间的连接，有助于提高焊接质量和可靠性。
-涂层：涂层可用于增加线路板的耐腐蚀性和防潮性，其中最常见的涂层有聚乙烯烯基（PVA）和聚氨酯涂层。
-化合物：一些特殊应用需要在线路板上涂覆特殊的化合物，如热沉淀胶、硅胶和环氧树脂等。
以上是PCB线路板常用的原材料材质及其参数。
对于每种材料，其参数包括导热性能、阻燃等级、机械性能、尺寸稳定性和电气性能等。
这些参数的选择取决于具体的应用需求，如温度要求、频率要求、机械强度和环境要求等。
为了确保线路板的质量和可靠性，选取合适的材料是至关重要的。
PCB板材质介绍
PCB板材质介绍印刷电路板是以铜箔基板( Copper-clad Laminate 简称CCL )做为原料而制造的电器或电子的重要机构组件,故从事电路板之上下游业者必须对基板有所了解:有那些种类的基板,它们是如何制造出来的,使用于何种产品, 它们各有那些优劣点,如此才能选择适当的基板.表3.1简单列出不同基板的适用场合. 基板工业是一种材料的基础工业, 是由介电层(树脂 Resin ,玻璃纤维 Glassfiber ),及高纯度的导体 (铜箔 Copper foil )二者所构成的复合材料( Composite material),其所牵涉的理论及实务不输于电路板本身的制作. 以下即针对这二个要紧组成做深入浅出的探讨.3.1介电层3.1.1树脂 Resin3.1.1.1前言目前已使用于线路板之树脂类别专门多,如酚醛树脂( Phonetic )、环氧树脂( Epoxy )、聚亚醯胺树脂( Polyamide )、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene,简称PTFE或称TEFLON),B一三氮树脂(Bismaleimide Triazine 简称 BT )等皆为热固型的树脂(Thermosetted Plastic Resin).3.1.1.2 酚醛树脂 Phenolic Resin是人类最早开发成功而又商业化的聚合物.是由液态的酚(phenol)及液态的甲醛( formaldehyde 俗称formalin )两种廉价的化学品, 在酸性或碱性的催化条件下发生立体架桥( Crosslinkage )的连续反应而硬化成为固态的合成材料.其反应化学式见图3.1 1910 年有一家叫 Bakelite 公司加入帆布纤维而做成一种坚硬强固,绝缘性又好的材料称为 Bakelite,俗名为电木板或尿素板. 美国电子制造业协会(NEMA-Nationl Electrical Manufacturers Association) 将不同的组合冠以不同的编号代字而为业者所广用, 现将酚醛树脂之各产品代字列表,如表NEMA 关于酚醛树脂板的分类及代码表中纸质基板代字的第一个 "X" 是表示机械性用途,第二个 "X" 是表示可用电性用途. 第三个 "X" 是表示可用有无线电波及高湿度的场所. "P" 表示需要加热才能冲板子( Punchable ),否那么材料会破裂, "C" 表示能够冷冲加工( cold punchable ),"FR" 表示树脂中加有不易着火的物质使基板有难燃 (Flame Retardent) 或抗燃(Flame resistance) 性.纸质板中最畅销的是XXXPC及FR-2．前者在温度25 ℃以上,厚度在.062in以下就能够冲制成型专门方便,后者的组合与前完全相同,只是在树脂中加有三氧化二锑增加其难燃性.以下介绍几个较常使用纸质基板及其专门用途:A 常使用纸质基板a. XPC Grade:通常应用在低电压、低电流可不能引起火源的消费性电子产品, 如玩具、手提收音机、机、运算器、遥控器及钟表等等.UL94对XPC Grade 要求只须达到HB难燃等级即可.b. FR-1 Grade:电气性、难燃性优于XPC Grade,广泛使用于电流及电压比XPC Grade稍高的电器用品,如彩色电视机、监视器、VTR、家庭音响、洗衣机及吸尘器等等.UL94要求FR-1难燃性有V-0、V-1与V-2不同等级,只是由于三种等级板材价位差异不大,而且考虑安全起见,目前电器界几乎全采纳V-0级板材. c. FR-2 Grade:在与FR-1比较下,除电气性能要求稍高外,其它物性并没有专门之处,近年来在纸质基板业者努力研究改进FR-1技术,FR-1与FR-2的性质界线已渐模糊,FR-2等级板材在不久今后可能会在偏高价格因素下被FR-1 所取代.B. 其它专门用途:a. 铜镀通孔用纸质基板要紧目的是打算取代部份物性要求并不高的FR-4板材,以便降低PCB的成本.b. 银贯孔用纸质基板时下最流行取代部份物性要求并不专门高的FR-4作通孔板材,确实是银贯孔用纸质基板印刷电路板两面线路的导通,可直截了当借由印刷方式将银胶(Silver Paste) 涂布于孔壁上,经由高温硬化,即成为导通体,不像一样FR-4板材的铜镀通孔,需经由活化、化学铜、电镀铜、锡铅等纷杂手续.b-1 基板材质1) 尺寸安定性:除要留意X、Y轴(纤维方向与横方向)外,更要注意Z轴(板材厚度方向),因热胀冷缩及加热减量因素容易造成银胶导体的断裂.2) 电气与吸水性: 许多绝缘体在吸湿状态下,降低了绝缘性,以致提供金属在电位差趋动力下发生移行的现象,FR-4在尺寸安性、电气性与吸水性方面都比FR-1及XPC 佳,因此生产银贯孔印刷电路板时,要选用特制FR-1及XPC的纸质基板 .板材.b.-2 导体材质 1) 导体材质银及碳墨贯孔印刷电路的导电方式是利用银及石墨微粒镶嵌在聚合体内, 藉由微粒的接触来导电,而铜镀通孔印刷电路板,那么是借由铜本身是连贯的结晶体而产生专门顺畅的导电性.2) 延展性:铜镀通孔上的铜是一种连续性的结晶体,有专门良好的延展性,可不能像银、碳墨胶在热胀冷缩时,容易发生界面的分离而降低导电度. 3) 移行性: 银、铜差不多上金属材质,容易发性氧化、还原作用造成锈化及移行现象,因电位差的不同,银比铜在电位差趋动力下容易发生银迁移(Silver Migration).c. 碳墨贯孔(Carbon Through Hole)用纸质基板.碳墨胶油墨中的石墨不具有像银的移行特性,石墨所担当的角色仅仅是作简单的讯号传递者,因此PCB业界对积层板除了碳墨胶与基材的密着性、翘曲度外,并没有专门要求.石墨因有良好的耐磨性,因此Carbon Paste最早期是被应用来取代Key Pad及金手指上的镀金,而后延伸到扮演跳线功能.碳墨贯孔印刷电路板的负载电流通常设计的专门低,因此业界大都采纳XPC 等级,至于厚度方面,在考虑轻、薄、短、小与印刷贯孔性因素下,常通选用0.8、1.0或1.2mm厚板材.d. 室温冲孔用纸质基板其特点是纸质基板表面温度约40℃以下,即可作Pitch 为1.78mm的IC密集孔的冲模,孔间可不能发生裂痕,同时以减低冲模时纸质基板冷却所造成线路精准度的偏差,该类纸质基板专门适用于细线路及大面积的印刷电路板.e. 抗漏电压(Anti-Track)用纸质基板人类的生活越趋精巧,对物品的要求且也就越讲就短小轻薄,当印刷电路板的线路设计越密集,线距也就越小,且在高功能性的要求下,电流负载变大了,那么线路间就容易因发生电弧破坏基材的绝缘性而造成漏电,纸质基板业界为解决该类问题,有供应采纳专门背胶的铜箔所制成的抗漏电压用纸质基板2.1.2 环氧树脂 Epoxy Resin 是目前印刷线路板业用途最广的底材.在液态时称为清漆或称凡立水(Varnish) 或称为 A-stage, 玻璃布在浸胶半干成胶片后再经高温软化液化而出现黏着性而用于双面基板制作或多层板之压合用称B-stage prepreg ,经此压合再硬化而无法回复之最终状态称为 C-stage.2.1.2.1传统环氧树脂的组成及其性质用于基板之环氧树脂之单体一向差不多上Bisphenol A 及Epichlorohydrin 用dicy 做为架桥剂所形成的聚合物.为了通过燃性试验(Flammability test), 将上述仍在液态的树脂再与Tetrabromo-Bisphenol A 反应而成为最熟知FR-4 传统环氧树脂.现将产品之要紧成份列于后: 单体 --Bisphenol A, Epichlorohydrin架桥剂(即硬化剂) -双氰 Dicyandiamide简称Dicy速化剂 (Accelerator)--Benzyl-Dimethylamine ( BDMA ) 及 2- Methylimidazole ( 2-MI )溶剂 --Ethylene glycol monomethy ether( EGMME ) Dimethy formamide (DMF) 及稀释剂 Acetone ,MEK.填充剂(Additive) --碳酸钙、硅化物、及氢氧化铝或化物等增加难燃成效. 填充剂可调整其Tg.A. 单体及低分子量之树脂典型的传统树脂一样称为双功能的环气树脂 ( Difunctional Epoxy Resin),见图3.2. 为了达到使用安全的目的,特于树脂的分子结构中加入溴原子,使产生部份碳溴之结合而出现难燃的成效.也确实是说当显现燃烧的条件或环境时,它要不容易被点燃,万一已点燃在燃烧环境消逝后,能自己熄灭而不再连续延烧.见图3.3.此种难燃材炓在 NEMA 规范中称为 FR-4.(不含溴的树脂在 NEMA 规范中称为 G-10) 此种含溴环氧树脂的优点专门多如介电常数专门低,与铜箔的附着力专门强,与玻璃纤维结合后之挠性强度专门不错等.B. 架桥剂(硬化剂)环氧树脂的架桥剂一向差不多上Dicey,它是一种隐性的 (latent) 催化剂 ,在高温160℃之下才发挥其架桥作用,常温中专门安定,故多层板 B-stage 的胶片才不致无法储存. 但 Dicey的缺点却也许多,第一是吸水性(Hygroscopicity),第二个缺点是难溶性.溶不掉自然难以在液态树脂中发挥作用.早期的基板商并不了解下游电路板装配工业问题,那时的 dicey 磨的不是专门细,其溶不掉的部份混在底材中,经长时刻集合的吸水后会发生针状的再结晶, 造成许多爆板的问题.因此现在的基板制造商都专门清处它的严峻性,因此已改善此点.C. 速化剂用以加速 epoxy 与 dicey 之间的架桥反应, 最常用的有两种即BDMA 及2-MI.D. Tg 玻璃态转化温度高分子聚合物因温度之逐步上升导致其物理性质渐起变化,由常温时之无定形或部份结晶之坚硬及脆性如玻璃一样的物质而转成为一种黏滞度专门高,柔软如橡皮一样的另一种状态.传统 FR4 之 Tg 约在115-120℃之间,已被使用多年,但近年来由于电子产品各种性能要求愈来愈高,因此对材料的特性也要求日益严苛,如抗湿性、抗化性、抗溶剂性、抗热性 ,尺寸安定性等都要求改进,以适应更广泛的用途, 而这些性质都与树脂的 Tg 有关, Tg 提高之后上述各种性质也都自然变好.例如 Tg 提高后, a.其耐热性增强, 使基板在 X 及 Y 方向的膨胀减少,使得板子在受热后铜线路与基材之间附着力不致减弱太多,使线路有较好的附着力. b.在 Z 方向的膨胀减小后,使得通孔之孔壁受热后不易被底材所拉断.c. Tg 增高后,其树脂中架桥之密度必定提高专门多使其有更好的抗水性及防溶剂性,使板子受热后不易发生白点或织纹显露,而有更好的强度及介电性.至于尺寸的安定性,由于自动插装或表面装配之严格要求就更为重要了.因而近年来如何提高环氧树脂之 Tg 是基板材所追求的要务.E. FR4 难燃性环氧树脂传统的环氧树脂遇到高温着火后假设无外在因素予以扑灭时,会不停的一直燃烧下去直到分子中的碳氢氧或氮燃烧完毕为止.假设在其分子中以溴取代了氢的位置,使可燃的碳氢键化合物一部份改换成不可燃的碳溴键化合物那么可大大的降低其可燃性.此种加溴之树脂难燃性自然增强专门多,但却降低了树脂与铜皮以及玻璃间的黏着力,而且万一着火后更会放出剧毒的溴气,会带来的不良后果.3.1.2.2高性能环氧树脂(Multifunctional Epoxy)传统的 FR4 对今日高性能的线路板而言差不多力不从心了, 故有各种不同的树脂与原有的环氧树脂混合以提升其基板之各种性质,A. Novolac最早被引进的是酚醛树脂中的一种叫 Novolac 者 ,由 Novolac 与环氧氯丙烷所形成的酯类称为 Epoxy Novolacs,见图3.4之反应式. 将此种聚合物混入 FR4 之树脂, 可大大改善其抗水性、抗化性及尺寸安定性, Tg 也随之提高,缺点是酚醛树脂本身的硬度及脆性都专门高而易钻头,加之抗化性能力增强,关于因钻孔而造成的胶渣 (Smear) 不易除去而造成多层板PTH制程之困扰.B. Tetrafunctional Epoxy另一种常被添加于 FR4 中的是所谓 " 四功能的环氧树脂 " (Tetrafunctional Epoxy Resin ).其与传统 " 双功能 " 环氧树脂不同之处是具立体空间架桥 ,见图3.5,Tg 较高能抗较差的热环境,且抗溶剂性、抗化性、抗湿性及尺寸安定性也好专门多,而且可不能发生像 Novolac那样的缺点.最早是美国一家叫Polyclad 的基板厂所引进的.四功能比起 Novolac来还有一种优点确实是有更好的平均混合.为保持多层板除胶渣的方便起见,此种四功能的基板在钻孔后最好在烤箱中以 160 ℃烤 2-4 小时, 使孔壁露出的树脂产生氧化作用,氧化后的树脂较容易被蚀除,而且也增加树脂进一步的架桥聚合,对后来的制程也有关心.因为脆性的关系, 钻孔要专门注意.上述两种添加树脂都无法溴化,故加入一样FR4中会降低其难燃性. 3.1.2.3 聚亚醯胺树脂 Polyimide(PI)A. 成份要紧由Bismaleimide 及Methylene Dianiline 反应而成的聚合物,见图3.6.B. 优点电路板对温度的适应会愈来愈重要,某些专门高温用途的板子,已非环氧树脂所能胜任,传统式 FR4 的 Tg 约 120℃左右,即使高功能的 FR4 也只到达 180-190 ℃,比起聚亚醯胺的 260 ℃还有一大段距离.PI在高温下所表现的良好性质,如良好的挠性、铜箔抗撕强度、抗化性、介电性、尺寸安定性皆远优于 FR4.钻孔时不容易产生胶渣,对内层与孔壁之接通性自然比 FR4 好. 而且由于耐热性良好,其尺寸之变化甚少,以X 及 Y方向之变化而言,对细线路更为有利,不致因膨胀太大而降低了与铜皮之间的附着力.就 Z 方向而言可大大的减少孔壁铜层断裂的机会.C. 缺点:a.不易进行溴化反应,不易达到 UL94 V-0 的难燃要求.b.此种树脂本身层与层之间,或与铜箔之间的黏着力较差,不如环氧树脂那么强,而且挠性也较差.c.常温时却表现不佳,有吸湿性 (Hygroscopic), 而黏着性、延性又都专门差.d.其凡立水(Varnish,又称生胶水,液态树脂称之)中所使用的溶剂之沸点较高,不易赶完,容易产生高温下分层的现象.而且流淌性不行,压合不易填满死角 . e.目前价格仍旧专门昂贵约为 FR4 的 2-3倍,故只有军用板或 Rigid- Flex 板才用的起. 在美军规范MIL-P-13949H中, 聚亚醯胺树脂基板代号为GI. 3.1.2.4 聚四氟乙烯 (PTFE)全名为 Polyterafluoroethylene ,分子式见图3.7. 以之抽丝作PTFE纤维的商品名为 Teflon 铁弗龙 ,其最大的特点是阻抗专门高 (Impedance) 对高频微波(microwave) 通信用途上是无法取代的,美军规范赋与 "GT"、"GX"、及 "GY" 三种材料代字,皆为玻纤补强type,其商用基板是由3M 公司所制,目前这种材料尚无法大量投入生产,其缘故有: A. PTFE 树脂与玻璃纤维间的附着力问题;此树脂专门难渗入玻璃束中,因其抗化性特强,许多湿式制程中都无法使其反应及活化,在做镀通孔时所得之铜孔壁无法固着在底材上,专门难通过 MILP-55110E 中4.8.4.4 之固着强度试验. 由于玻璃束未能被树脂填满,专门容易在做镀通孔时造成玻璃中渗铜 (Wicking) 的显现,阻碍板子的可信任度. B. 此四氟乙烯材料分子结构,专门强劲无法用一样机械或化学法加以攻击, 做蚀回时只有用电浆法.C. Tg 专门低只有 19 度 c, 故在常温时呈可挠性, 也使线路的附着力及尺寸安定性不行. 表为四种不同树脂制造的基板性质的比较. 3.1.2.5 BT/EPOXY树脂BT树脂也是一种热固型树脂,是日本三菱瓦斯化成公司(Mitsubishi Gas Chemical Co.)在1980年研制成功.是由Bismaleimide及Trigzine Resin monomer二者反应聚合而成.其反应式见图3.8.BT树脂通常和环氧树脂混合而制成基板. A. 优点a. Tg点高达180℃,耐热性专门好,BT作成之板材,铜箔的抗撕强度(peel Strength),挠性强度亦专门理想钻孔后的胶渣(Smear)甚少b. 可进行难燃处理,以达到UL94V-0的要求c. 介质常数及散逸因子小,因此关于高频及高速传输的电路板专门有利.d. 耐化性,抗溶剂性良好e. 绝缘性佳 B. 应用 a. COB设计的电路板由于wire bonding过程的高温,会使板子表面变软而致打线失败.BT/EPOXY高性能板材可克服此点. b. BGA ,PGA, MCM-Ls等半导体封装载板半导体封装测试中,有两个专门重要的常见问题,一是漏电现象,或称CAF(Conductive Anodic Filament),一是爆米花现象(受湿气及高温冲击).这两点也是BT/EPOXY板材能够幸免的. 3.1.2.6 Cyanate Ester Resin 1970年开始应用于PCB基材,目前Chiba Geigy有制作此类树脂.其反应式如图3.9. A. 优点 a. Tg可达250℃,使用于专门厚之多层板 b. 极低的介电常数(2.5~3.1)可应用于高速产品.B. 问题 a. 硬化后脆度高. b. 对湿度敏锐,甚至可能和水起反应. 3.1.2玻璃纤维 3.1.2.1前言玻璃纤维(Fiberglass)在PCB基板中的功用,是作为补强材料.基板的补强材料尚有其它种,如纸质基板的纸材, Kelvar(Polyamide聚醯胺)纤维,以及石英(Quartz)纤维.本节仅讨论最大宗的玻璃纤维. 玻璃(Glass)本身是一种混合物,其组成见表它是一些无机物经高温融熔合而成,再经抽丝冷却而成一种非结晶结构的坚硬物体.此物质的使用,已有数千年的历史.做成纤维状使用那么可追溯至17世纪.真正大量做商用产品,那么是由Owen-Illinois及Corning Glass Works两家公司其共同的研究努力后,组合成Owens-Corning Fiberglas Corporation于1939年正式生产制造. 3.1.2.2 玻璃纤维布玻璃纤维的制成可分两种,一种是连续式(Continuous)的纤维另一种那么是不连续式(discontinuous)的纤维前者即用于织成玻璃布 (Fabric),后者那么做成片状之玻璃席(Mat).FR4等基材,即是使用前者,CEM3基材,那么采纳后者玻璃席. A. 玻璃纤维的特性原始融熔态玻璃的组成成份不同,会阻碍玻璃纤维的特性,不同组成所出现的差异,表中有详细的区别,而且各有专门及不同应用之处.按组成的不同(见表),玻璃的等级可分四种商品:A级为高碱性,C级为抗化性,E级为电子用途,S级为高强度.电路板中所用的确实是E级玻璃,要紧是其介电性质优于其它三种.-玻璃纤维一些共同的特性如下所述:a.高强度:和其它纺织用纤维比较,玻璃有极高强度.在某些应用上,其强度/重量比甚至超过铁丝.b.抗热与火:玻璃纤维为无机物,因此可不能燃烧c.抗化性:可耐大部份的化学品,也不为霉菌,细菌的渗入及昆虫的功击. d.防潮:玻璃并不吸水,即使在专门潮湿的环境,依旧保持它的机械强度. e.热性质:玻纤有专门低的熬线性膨胀系数,及高的热导系数,因此在高温环境下有极佳的表现. f.电性:由于玻璃纤维的不导电性,是一个专门好的绝缘物质的选择. PCB基材所选择使用的E级玻璃,最要紧的是其专门优秀的抗水性.因此在专门潮湿,恶劣的环境下,仍旧保有专门好的电性及物性一如尺寸稳固度. -玻纤布的制作: 玻璃纤维布的制作,是一系列专业且投资全额庞大的制程本章略而不谈． 3.2 铜箔(copper foil) 早期线路的设计粗粗宽宽的,厚度要求亦不挑剔,但演变至今日线宽3,4mil,甚至更细(现国内已有工厂开发1 mil线宽),电阻要求严苛.抗撕强度,表面Profile等也都详加规定.因此对铜箔进展的现况及驱势就必须进一步了解.3.2.1传统铜箔 3.2.1.1辗轧法 (Rolled-or Wrought Method) 是将铜块经多次辗轧制作而成,其所辗出之宽度受到技术限制专门难达到标准尺寸基板的要求(3 呎*4呎) ,而且专门容易在辗制过程中造成报废,因表面粗糙度不够,因此与树脂之结合能力比较不行,而且制造过程中所受应力需要做热处理之回火轫化(Heat treatment or Annealing),故其成本较高. A. 优点. a. 延展性Ductility 高,对FPC使用于动态环境下,信任度极佳. b. 低的表面棱线Low-profile Surface,关于一些Microwave电子应用是一利基. B. 缺点. a. 和基材的附着力不行. b. 成本较高. c. 因技术问题,宽度受限. 3.2.1.2 电镀法(Electrodeposited Method) 最常使用于基板上的铜箔确实是ED铜.利用各种废弃之电线电缆熔解成硫酸铜镀液,在殊特深入地下的大型镀槽中,阴阳极距专门短,以专门高的速度冲动镀液,以 600 ASF 之高电流密度,将柱状 (Columnar)结晶的铜层镀在表面专门光滑又经钝化的 (passivated) 不锈钢大桶状之转胴轮上(Drum),因钝化处理过的不锈钢胴轮上对铜层之附着力并不行,故镀面可自转轮上撕下,如此所镀得的连续铜层,可由转轮速度,电流密度而得不同厚度之铜箔,贴在转胴之光滑铜箔表面称为光面(Drum side ), 另一面对镀液之粗糙结晶表面称为毛面 (Matte side) .此种铜箔: A. 优点 a. 价格廉价. b. 可有各种尺寸与厚度. B. 缺点. a. 延展性差, b. 应力极高无法挠曲又专门容易折断. 3.2.1.3 厚度单位一样生产铜箔业者为运算成本, 方便订价,多以每平方呎之重量做为厚度之运算单位, 如1.0 Ounce (oz)的定义是一平方呎面积单面覆盖铜箔重量1 oz (28.35g)的铜层厚度.经单位换算 35 微米 (micron)或1.35 mil. 一样厚度1 oz 及1/2 oz而超薄铜箔可达 1/4 oz,或更低. 3.2.2 新式铜箔介绍及研发方向 3.2.2.1 超薄铜箔一样所说的薄铜箔是指 0.5 oz (17.5 micron ) 以下,表三种厚度那么称超薄铜箔 3/8 oz 以下因本身太薄专门不容易操作故需要另加载体 (Carrier) 才能做各种操作(称复合式copper foil),否那么专门容易造成损害.所用之载体有两类,一类是以传统 ED 铜箔为载体,厚约2.1 mil.另一类载体是铝箔,厚度约3 mil.两者使用之前须将载体撕离. 超薄铜箔最不易克服的问题确实是 " 针孔 " 或" 疏孔 "(Porosity),因厚度太薄,电镀时无法将疏孔完全填满.补救之道是降低电流密度,让结晶变细. 细线路,专门是5 mil以下更需要超薄铜箔,以减少蚀刻时的过蚀与侧蚀. 3.2.2.2 辗轧铜箔对薄铜箔超细线路而言,导体与绝缘基材之间的接触面专门狭小,如何能耐得住二者之间热膨胀系数的庞大差异而仍坚持足够的附着力,完全依靠铜箔毛面上的粗化处理是不够的,而且高速镀铜箔的结晶结构粗糙在高温焊接时容易造成 XY 的断裂也是一项难以解决的问题.辗轧铜箔除了细晶之外还有另一项长处那确实是应力专门低 (Stress).ED 铜箔应力高,但后来线路板业者所镀上的一次铜或二次铜的应力就没有那么高.因此造成二者在温度变化时使细线容易断制.因此辗轧铜箔是一解决之途.假设是成本的考量,Grade 2,E-Type的 high-ductility或是Grade 2,E-Type HTE铜箔也是一种选择. 国际制造铜箔大厂多致力于开发ED细晶产品以解决此问题. 3.2.2.3 铜箔的表面处理 A 传统处理法 ED铜箔从Drum撕下后,会连续下面的处理步骤: a. Bonding Stage-在粗面(Matte Side)上再以高电流极短时刻内快速镀上铜, 其长相如瘤,称"瘤化处理""Nodulization"目的在增加表面积,其厚度约 2000~4000A b. Thermal barrier treatments-瘤化完成后再于其上镀一层黄铜(Brass,是Gould 公司专利,称为JTC处理),或锌(Zinc是Yates公司专利,称为TW处理).也是镀镍处理其作用是做为耐热层.树脂中的Dicy于高温时会攻击铜面而生成胺类与水份,一旦生水份时,会导致附着力降底.此层的作用即是防止上述反应发生,其厚度约500~1000A c. Stabilization-耐热处理后,再进行最后的"铬化处理"(Chromation),光面与粗面同时进行做为防污防锈的作用,也称"钝化处理"(passivation)或"抗氧化处理"(antioxidant) B新式处理法 a. 两面处理(Double treatment)指光面及粗面皆做粗化处理,严格来说,此法的应用己有20年的历史,但今日为降低多层板的COST而使用者渐多．在光面也进行上述的传统处理方式,如此应用于内层基板上,能够省掉压膜前的铜面理处理以及黑/棕化步骤. 美国一家Polyclad铜箔基板公司,进展出来的一种处理方式,称为DST 铜箔,其处理方式有异曲同工之妙.该法是在光面做粗化处理,该面就压在胶片上,所做成基板的铜面为粗面,因此对后制亦有关心. b. 硅化处理(Low profile) 传统铜箔粗面处理其Tooth Profile (棱线) 粗糙度 (波峰波谷),不利于细线路的制造( 阻碍just etch时刻,造成over-etch),因此必须设法降低棱线的高度.上述Polyclad的DST铜箔,以光面做做处理,改善了那个问题, 另外,一种叫"有机硅处理"(Organic Silane Treatment),加入传统处理方式之后,亦可有此成效.它同时产生一种化学键,关于附着力有关心. 3.3.3 铜箔的分类按 IPC-CF-150 将铜箔分为两个类型,TYPE E 表电镀铜箔,TYPE W 表辗轧铜箔,再将之分成八个等级, class 1 到 class 4 是电镀铜箔,class 5 到 class 8 是辗轧铜箔.现将其型级及代号分列于表3.4 PP(胶片 Prepreg)的制作 "Prepreg"是"preimpregnated"的缩写,意指玻璃纤维或其它纤维浸含树脂,并经部份聚合而称之.其树脂现在是B-stage. Prepreg又有人称之为"Bonding sheet" 3.4.1胶片制作流程3.4.2制程品管制造过程中,须定距离做Gel time, Resin flow, Resin Content 的测试,也须做Volatile成份及Dicy成份之分析,以确保品质之稳固. 3.4.3 储放条件与寿命大部份EPOXY系统之储放温度要求在5℃以下,其寿命约在3~6个月,储放超出现在间后须取出再做3.3.2的各种分析以判定是否可再使用.而各厂牌prepreg可参照其提供之Data sheet做为作业时的依据. 3.4.4常见胶片种类,其胶含量及Cruing后厚度关系,见表3.4基板的现在与以后趋使基板不断演进的两大趋动力(Driving Force),一是极小化(Miniaturization),一是高速化(或高频化). 3.4.1极小化如分行动 ,PDA,PC卡,汽车定位及卫星通信等系统. 美国是尖端科技领先国家,从其半导体工业协会所预估在Chip及Package 方面的以后演变-见表(a)与(b),可知基板面临的挑战颇为艰辛. 3.4.2高频化从个人运算机的演进,可看出CPU世代交替的速度愈来愈快,消费者应接不应暇,因此对大众而言是好事.但对PCB的制作却又是进一步的挑戢.因为高频化, 须要基材有更低的Dk与Df值.最后,表归纳出PCB一些特性的现在与以后演变的指标。
PCB基本流程教材
PCB基本流程1. 多层板流程裁板(CT)→内层(DI)→压合(ML)→钻孔(NC)→电镀(CU)→外层(DF)→拒焊(KE)→文字(SM)→表面处理→成型(PN/RT)→电测(OS2)→外观检验(VI)→包装出货(PK)裁板(CT)CT→四个角做出倒角→板面喷墨做标记→(磨边)CT作用: 把大张原板裁切成working pnl size. 喷墨: 板面喷出工程号，批号，板厚，铜厚等. 磨边: 多层板，20mil以上的Core CT会安排磨边；双面板，若须磨边，由下一站(NC)自行安排磨边.注：因经向与纬向涨缩不一致，故Core与PP裁切时, 经纬向要一致内层(DI)作用:做出内层图形流程:前处理→压膜→曝光→显影→蚀刻→除胶→冲孔→AOIa.前处理:清洁&粗化铜面(有利于铜面与干/湿膜接触)b.压膜:压干膜或湿膜干膜比板子尺寸小一点，如板子尺寸16”，干膜则15.75”, 湿膜与板子一样大.c.对片曝光: 通过紫外线将底片上的图形转移到板面上对片:保证两内层底片的对准度对片曝光做法(1):手动对片曝光: 底片手动对位，手动放板(2):半自动曝光机: 底片机器自动对位，手动放板(3):自动曝光机: 底片机器自动对位，自动放板d.显影:目的: 把未聚合的干膜去除.e.蚀刻:将没有干膜盖住的铜蚀刻掉f.除胶:将铜面上聚合的干膜去掉.g.冲孔: 冲出后制程所需定位孔，如：1)AOI测试用的定位孔；2)压合定位孔等冲孔有以下三种方式：1）2CCD:抓取两短边中间之太阳PAD，对位OK后冲出压合用4组方Pin孔和铆合孔；2）8CCD:抓取长边共8个对位PAD，对位OK后冲出压合用4组方Pin孔和铆合孔；精度最高3）单轴CCD: 抓取宇资PAD，相应打出宇资 PAD对应位置的孔，即ML用的铆合孔h. AOI: 自动光学检验, 根据光学检验来判断板子的缺陷.补充：a. 蚀刻因子:是指正蚀刻深度与侧蚀凹度的比值蚀刻因子在蚀刻中是一个十分重要的数值,蚀刻因子越高,线路的实影虚影的宽度就越接近,则蚀刻的品质就越好.b. 水池效应水池效应是指在板子的板面上,蚀刻液在板边的流动比中间好,中间部份的蚀刻药液不能及时的流动而滞流在板子中间,这样中间部份新鲜的蚀刻液不能及时咬蚀铜面,使中间的铜被咬蚀量比板边差的现象压板(ML)1.3.1作用: 保证内层Thin Core对准度情况下,将Thin Core、PP、外层铜箔压合在一起,做成多层板1.3.2 流程：黑氧化/棕化内层基板→铆合/叠合→压板→拆板1.3.2.1 黑/棕化作用: a.粗化铜面, 增加与树脂的结合力 b.形成的氧化面阻止铜面与树脂里的固化剂Dicy反应产生水汽.选择黑/棕化是由PP材质决定. 根据板子的结合力,黑化比棕化好.1.3.2.2 铆合/PIN定位i).使层与层之间定位,达到层与层对位精度ii).依照设计叠法完成板子的叠法组合铆合/PIN定位方式:(1).手动铆合:利用冲孔冲出的铆合孔打铆钉. (2).自动铆合:利用内层冲孔冲出的4个方位孔定位,可以任意选择位置打铆钉.(3).热铆:利用内层冲孔的4个方位孔定位,将热铆PAD加热. (4). PIN定位: 直接用PIN定位压合.1.3.2.3 压合压合方式:OEM,PINLAM,ADARA,仓压.其中仓压主要用于做HEATSINK 板. PINLAM:用PIN定位,叠合后再压合.OEM:经铆合,点胶,叠合后再压合.ADARA压合:热压:加热,加压冷压:释放应力.1.3.2.4拆板: 完成板子与治具的分离NC1.4.1.作用: 钻孔,捞边,打地球孔,测板厚等1.4.2.流程多层板： ML→铣流胶→双轴X-Ray打定位孔→捞边→磨边→测板厚→钻孔→ CUa. 铣流胶: 铣掉ML后方pin孔口之流胶(限于Pin-lam流程);b. 双轴X-RAY打定位孔﹕依照内层钻出捞边&钻孔之定位孔﹐并可以精确测量内层缩拉之数据；c. 捞边﹕去除ML后板边流胶,铜箔,捞出外层作业外形;d. 磨边﹕去除板边锋利边角﹐方便后制程作业;e. 测板厚﹕测量板厚是否在规格内﹐是否有叠错PP/内层;f. NC钻孔﹕根据客户设计之孔位, 孔径作出钻孔程式后,由电脑钻床依据程式钻孔于覆铜板上双面板： (磨边)→短边打出定Pin孔→钻孔注：厚的板子NC要磨边，如63mil以上. 薄的不用磨边。
PCB流程-外型加工
PCB流程-外型加工1. 简介PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是一种用来连接和支持电子组件的基板，广泛应用于电子产品中。
在PCB的制造过程中，外型加工是一个重要的环节。
本文将介绍PCB外型加工的流程和相关知识。
2. PCB外型加工流程PCB外型加工的流程主要包括设计、切割和修整三个阶段。
2.1 设计在进行PCB的外型加工之前，首先需要进行设计。
设计的目的是确定PCB板的形状、尺寸和外观。
常用的设计软件有AutoCAD、Protel、Eagle等，通过这些软件可以绘制出PCB板的外形图。
在设计过程中，需要考虑到PCB板的机械尺寸、放置元件的空间、走线的布局等因素。
2.2 切割设计完成后，需要将设计的外形图转化为切割路径，以便进行切割加工。
通常情况下，PCB板材料是由玻璃纤维和树脂经过压缩而成的，在切割前需要先进行打孔。
打孔是为了确保切割刀具能够顺利穿过PCB板材料。
之后，可使用激光切割或者机械切割的方法将PCB板切割为指定的形状和尺寸。
2.3 修整切割完成后，PCB板的边缘常常会有一些毛刺，需要进行修整。
修整可以通过针对性地研磨、打磨或者去毛刺的工艺来实现。
修整的目的是为了使得PCB板的边缘光滑，并且符合要求的尺寸和形状。
3. PCB外型加工的注意事项在进行PCB外型加工时，应注意以下几点：3.1 材料选择PCB板材的选择对外型加工有着重要的影响。
常见的PCB板材有FR-4、高频板、金属板等。
不同的材料具有不同的机械性能和耐热性能，因此需要根据具体的设计要求选择合适的PCB板材。
3.2 设计规范在PCB外型设计过程中，需要遵循一些设计规范。
例如，PCB板的边缘应该有适当的尺寸，以便进行切割和修整。
此外，还需注意PCB 板的倒角和半径要求，以免因设计不合理导致加工困难。
3.3 切割工艺选择根据PCB板材的不同，可以选择激光切割或者机械切割的工艺。
激光切割具有精度高、速度快的特点，适用于薄板的加工。
PCB材质与制造流程
PCB制造流程一. PCB演变1.1 PCB扮演的角色PCB的功能为提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接合的基地，以组成一个具特定功能的模块或成品。
所以PCB在整个电子产品中，扮演了整合连结总其成所有功能的角色，也因此时常电子产品功能故障时，最先被质疑往往就是PCB。
图是电子构装层级区分示意。
1.2 PCB的演变1.早于1903年Mr. Albert Hanson首创利用"线路"(Circuit)观念应用于交换机系统。
它是用金属箔予以切割成线路导体，将之黏着于石蜡纸上，上面同样贴上一层石蜡纸，成了现今PCB的机构雏型。
见图2. 至1936年，Dr Paul Eisner真正创造了PCB的制作技术，也发表多项专利。
而今日之print-etch (photo image transfer)的技术，就是沿袭其创造而来的。
1.3 PCB种类及制法在材料、层次、制程上的多样化以适合不同的电子产品及其特殊需求。
以下就归纳一些通用的区别方法，来简单介绍PCB的分类以及它的制造方法。
1.3.1 PCB种类A. 以材质分a. 有机材质酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyamide、BT/Epoxy等皆属之。
b. 无机材质铝、Copper Inver-copper、ceramic等皆属之。
主要取其散热功能B. 以成品软硬区分a. 硬板Rigid PCBb.软板Flexible PCB 见图c.软硬板Rigid-Flex PCB 见图C. 以结构分a.单面板见图1.5b.双面板见图1.6c.多层板见图1.7D. 依用途分：通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/电测板…,见图1.8 BGA.另有一种射出成型的立体PCB，因使用少，不在此介绍。
制造方法介绍A. 减除法，其流程见图1.9B. 加成法，又可分半加成与全加成法，见图C. 尚有其它因应IC封装的变革延伸而出的一些先进制程，本光盘仅提及但不详加介绍，因有许多尚属机密也不易取得，或者成熟度尚不够。
PCB制作工艺流程
PCB制作工艺流程一、开料目的：以制造流程单之规格，将大面积的敷铜泊基板依制前设计所规化的工作尺寸裁切尺寸及厚度发料并裁板。
1、裁板作业流程：仓库→裁板室→调整尺寸→裁板→检查测量2、磨边作业流程：设置长、宽→磨边→水洗一→水洗二→水洗三→挤干→吹干→烘干二、内层1、内层前处理目的：将除去板面氧化物及油污，再加磨刷粗化铜面增加感光材料于铜面的附著力。
作业流程：上板→化学清洗(H2SO4：3％～5％,压力：1.5±0.5㎏/C㎡)→溢流水洗(压力：1.5±0.5㎏/C㎡)→磨刷→中压水洗(压力：3.0±0.5㎏/C㎡)→微蚀刻(SPS：100～120g/1, H2SO4：1％～3％,压力：1.5±0.5㎏/C㎡)→溢流水洗(压力：1.5±0.5㎏/C㎡)→酸洗(H2SO4：1％～3％)→溢流水洗(压力：1.5±0.5㎏/C㎡)→烘干→检查注意事项：1、做板之前要做刷痕实验、水纹实验，刷痕宽度：1.0±0.2㎝,水纹：15秒以上；2、内层板厚分为两种：47mil的为普通基板，其他为特殊基板，特殊基板要做标记，还要测板厚；3、检查压力表；2、涂布目的：以抗蚀性材料附著力在铜面上，制作内层线路GND、VCC作业流程：进料→粘尘→下降→入料→涂布→烘烤(第一阶段：145℃；第二阶段：125℃；第三阶段：115℃；第四阶段：55℃；第五阶段：35℃) →出料→检查注意实项：1、粘尘纸200片后换一次；2、油墨刮刀压力调整(压力：1.0～3.0㎏/C㎡)；3、检测膜厚(8.0±1.5mil)，检查脏点等3、曝光(半自动曝光)目的：曝光灯发出紫外光投射在已贴有干膜的板面上，将曝光菲林上线路图形转移到感光干膜上，未吸紫外光的干膜显影时会溶解于显影液中作业流程：检查底片→架底片→调整对准度→放板→吸真空→曝光→检查注意事项：1、每天清洁机台，做能量测试；2、室内温度：22.0±2℃，湿度：55±5％；3、黑色底片每曝光2000次后报废，每曝光500次后底片检查；4、每曝光前用手动滚轮清洁一次底片，底片每曝光10片清洁一次，每50片上机检查一次；5、底片L2朝上，L3朝下；6、灯管亮到熄灭：12秒；7、抽真空度至少600～700MMHG；8、抽真空后用刮刀赶气；9、放板时，把底片翻开看到压条后，沿着压条放板，避免刮伤底片4、显影目的：显影是把尚未发生聚合反应的区域用显影液将之冲洗掉，已感光部分则因已发生聚合反应而洗不掉乃留在铜面上成为蚀刻之阻剂膜5、蚀刻目的：以蚀刻液将铜表面去除，留有抗蚀油墨之线路，制作内层线路GND、VCC 6、去墨剥膜目的：将线路上之抗蚀材料去掉，露出铜线路完成制作内层线路ND、VCC(4，5，6)工作流程：显影(温度：31.0±2℃；浓度：碳酸钠：1.0±0.2wt％,传送速度：4.0±0.5m/min；压力：1.75±0.25㎏/C㎡)→水洗(压力：1.5±0.3㎏/C㎡)→蚀刻(温度：40～45℃；传动速度：4.0±0.5m/min；喷压：上压3.0±0.5㎏/C㎡，下压2.8±0.5㎏/C㎡；铜含量：105～115g/l) →水洗(压力：1.5±0.3㎏/C㎡)→检查→软化去墨(温度：45～50℃；传动速度：4.5±0.5m/min；浓度：NaOH1.0～0.2％；去墨第一段0.1～0.2㎏/C㎡；去墨第二段0.5～0.2㎏/C㎡；去墨第三段1.5～0.2㎏/C㎡)→水洗→酸洗(温度：RT；压力：1.5±0.3㎏/C㎡，H2SO4浓度：1～3％)→水洗→烘干(温度：90.0±10℃)→检查→收板注意事项：1、每天退槽一次；2、有线路的板含有线路的板面朝上，没有线路的板不作要求；3、每天用报废板做显影、蚀刻实验，检查参数是否合格；4、检查压力表；5、每班换水一次；6、滤网每天清洗一次；7、检查喷嘴7、黑化处理工作流程：上料→碱性清洁(16″)→水洗(6″)→水洗(11″)→微蚀(8″)→水洗(1″)→水洗(5″)→预侵(6″)→黑化(15″)→热纯水洗(8″)→水洗(5″)→水洗(16″)→后侵(16″)→纯水洗(3″)→纯水洗(8″)→热纯水洗(16″)→滴干→烘干(35″)注意事项：1、开机前须检查各槽液位是否正常；2、插板时须一片一片的插；3、黑化好的板做首件、自主检查时需垂直向上取板且手指不能拿入单元内；4、黑化OK板预叠前所停放的时间不能超过一小时；5、生产的合格黑化板必须在24小时之内压合完毕，否则超过时间需要新烘烤或重工；6、卸板时需两手平行从飞靶上取出，轻放板上，防止动作不规范造成板面刮伤；7、检查黑化颜色均匀不均匀、漏不漏铜、刮伤、有没有烘干；8、HTG170以上只能在白班做；9、检查压力表；10、参数：微蚀35±2℃，室温32.8℃，黑化75±5℃，热水洗50±3℃，后侵28±5℃，热纯水洗50±3℃，烘干一：120±10℃，烘干二：120±10℃，烘干三：120±10℃，共用35分，清洁：50分8、棕化处理(TG150℃以上的不做棕化)作业流程：上料→酸洗(温度：30±5℃，浓度： 5±2％H2SO4，压力：上压1.5±0.2㎏/C㎡，下压1.5±0.2㎏/C㎡)→水洗(压力：上压1.0±0.2㎏/C㎡，下压1.0±0.2㎏/C㎡)→清洁(温度：50±2℃，压力：上压1.5～2.5㎏/C㎡，下压1.5～2.5㎏/C㎡，碱度：0.96±0.1N)→纯水洗(压力：上压1.0±0.2㎏/C㎡，下压1.0±0.2㎏/C㎡)→预侵(温度：30±3℃，强度：70～100％，酸度：0.06～0.12N，速度：3.6±0.2m/min)→棕化(温度：38～45℃，酸度：1.8～2.3N，CB2218A强度：90～120％，CB2218B强度：150±30％，H2O2：11.5±2g/l,CU2+＜50g/l，微蚀量：40～80u″，速度：3.6±0.2m/min)→纯水洗(压力：上压1.0±0.2㎏/C㎡，下压1.0±0.2㎏/C㎡)→干燥1(温度：90±5℃)→干燥2(温度：90±5℃)→收板→检查注意事项：1、每天须做首件，检查各个参数是否合格；2、生产的合格棕化板必须在小时之内压合完毕；3、做完后，检查颜色均匀度、是否漏铜、是否刮伤；4、检查压力表；9、压合①、PP裁切工作流程：安装PP→调整刀具(上下间隙为0.08mm)→开机→长度设定(控制单位inch换mm，裁板尺寸依OP单规定)→速度设定→张数设定→加工作业(在更换裁切不同的TG材料前必须把机台上的粉尘清理干净后方可裁切)→手动部分→收料注意事项：1、温度：22±5℃，湿度：50±10℃；2、PP的经向、纬向一定要根据OP来裁切：3、裁切OK的PP可以静至一个月，超过时间不能用；4、裁切好的TG180℃PP用红色大字报表示，TG140℃的PP用白色大字报表示，TG150℃的PP用黄色大字报表示；5、裁好HTG的PP不能超过6小时；6、裁切首片，测量尺寸是否与OP单要求的尺寸相符；②、预叠（温度：20～18℃，湿度：55±5％）⑴、熔合(六层板或六层板以上)工作流程：开机(检查三点组合)→机台调整(检查定位pin位置是否于板的对位孔相重合)→参数设定→加工作业→关机⑵、铆合(六层板或六层板以上)工作流程：开机→机台调整→调整铆钉→加工作业→关机注意事项：1、预叠前，先看板是否有刮伤、颜色是否均匀等，方可叠合；2、熔合、铆合必须做首件，检查是否合格；3、熔合、铆合要求L2、L5朝外，L3、L4向里；4、隔2小时测量一次铆钉高度，铆钉高度的范围：1.27±0.2mm；5、熔合的温度不做限制，但是就好在340～360℃，时间：加光板的是30～33秒，其他的是22秒③、叠合(温度：22±2℃，湿度：60±5℃)工作流程：准备工作(铜箔、无尘纸、粘尘布、钢板)→清洁机台→检查铜箔→选择排版数→参数设定→叠板注意事项：1、读取工单叠合图所用铜箔规格、产商等，检查机台铜箔是否一致，否则更换；2、根据生产胺尺寸计算在钢板上的排版面积，排版所在钢板上的利用率尽可最大，在排版台上调整红外线固定排版位置或方向；3、根据SOP规定，生产板层数设定排版层数，排版总高度必须高于防滑块高度；4、把板放在红外线固定位置上，叠板时不能在叠台上齐板或抖动PP，叠板动作要轻快；5、六层板要求11叠，四层板12叠④、压合作业流程：开机→设立压合参数→上机→热压→冷压→下机注意事项：1、热板温度测试：180℃恒温10分钟状态，每个热盘取9点，使用感温探针直接测试；2、每6个月测试一次热板，正常热板温差为3.0℃±1.5℃；3、热盘平行度测试：①取直径3.0mm铅条，各热盘放置5根铅条并注意避开盘面滚珠依左右平均放置；②放置后以100psi压力压合10分钟；③取该热盘每一点值与该热盘所有点的平均值对比其差异值小于±0.03mm，否则进行维修，每年测试一次；4、热压真空度：700mmHg以上，热盘温度及压力：依附件之温度及压力设定；5、冷压系统压力设定：100～125㎏/C㎡（板面压力为85～105psi）,时间：50min，冷压的降温速率为5℃/min下，冷压后板面的实际温度设定为53℃以下压合程式一览表：阶段T（℃）（±5℃）t(min)(±0.1min)P(psi)(±3psi)t(psi)(±0.1min)1 150 13 100 132 150 12 300 123 195 25 400 254 195 65 400 655 185 5 300 56 180 3 150 37 170 2 50 2 Total 125 125阶段T（℃）（±5℃）t(min)(±0.1min)P(psi)(±3psi)t(psi)(±0.1min)1 150 13 100 152 150 12 300 133 195 25 400 274 195 65 400 605 185 5 300 56 180 3 150 37 170 2 50 2Total 125 125压合程式执行完毕；②超出5分钟外来电时，将压合板取出，把表面PP及铜箔撕掉，再做一次黑化制程，后续正常作业（注：1、黑化制程不能做微蚀处理；2、只能适用于无阻抗控制板子）压合扳子取出→PP及铜箔撕掉→黑化→后续正常作业2、在压合程式第二阶段时停电停机因此时PP的树脂开始融化流动，有大量气泡存在不能重工3、在压合程式第三阶段（高压段）时停电停机①在压合程式第三阶段（高压段上压1～50分钟）时停电停机，因此时PP的树脂开始融化流程，有大量气泡存在不能重工②在压合程式第三阶段（高压段上压50分钟以上）时停电停机，此时树脂已固化，保证足够固化时间即可来电后接着该压合程式执行，下压后须测TG值、热冲击爆实验、介质厚度测试，判定是否合格10、裁切→捞边→铣靶→钻靶→磨边①磨边作业流程：开机→送板→磨边（根据不同板厚调整刀具的位置每次更换刀具后应做一次对应位置检测，进给量每边磨掉0.5mm左右即可）→洗板（传输速度：5.5±0.5m/min，水洗压力：第一段1.0±0.5㎏/C㎡，第二段1.5±0.5㎏/C㎡，第三段1.0±0.5㎏/C㎡）→烘干→收板11、钻孔多层板作业流程：钻孔工具准备→程式输入→裁定位PIN→上料→钻孔作业→下机台检验→刷磨去毛头双面板作业流程：磨板边→上PIN→钻孔工具准备→程式输入→上料→钻孔作业→下PIN→下机台检验→刷磨去毛头注意事项：1、核对OP，所取钻头是否合乎OP上之尺寸；2、检查钻头条件：进刀速、转速、孔限数设定，这些参数根据钻针大小、材质来设定的；3、打PIN （PIN直径：0.123″，深度12.5mm）；4、铝垫板必须能涵盖所有的孔，以免断针；5、孔径15.7mil以下(﹤1.5mil）,钻孔片数双面板2片，4-10层板2片；孔径15.7mil以上（≧15.7mil），钻孔片数双面板3片，4-6层板3片，8-10层板2片；6、钻孔前要空跑孔数，确认无误；7、胶带距离板边小于0.8cm；8、冰水机温度：19±2℃；9、喷锡板使用手推磨机600﹟，化金板、化银板、OSP 板、金手指板使用800﹟～1000﹟；10、检查备针是否备错，测量大小；11、钻孔、刷磨完后，用X-RAY孔位检查机检查是否钻偏；12、温度：22～25℃，湿度：45～50％；13、检查铝片上的压痕，确认压力角是否水平重工流程：检查并输入钻孔程式→上料→找孔→下料→检查①因停电、停气、断针等造成的漏孔、孔未钻透的板子检查后按照重工流程重工②因用错针造成孔小的板须重工12、去胶渣与化学铜目的：钻孔中造成高温产生胶渣黏于内层铜箔上，此胶渣会造成内层OPEN，所以要去胶渣工作流程：上板→酸洗(压力：1.0±0.2㎏/C㎡，H2SO4：3～5％)→水洗（压力：1.7±0.3㎏/C㎡）→刷磨（刷痕：1.0±0.2cm，电流：2.8±0.5A）→水洗（压力：1.7±0.3㎏/C㎡）→高压水洗（38±2㎏/C㎡）→超音波水洗（温度：40±5℃，电流：2.5±0.2A）→水洗（压力：1.7±0.3㎏/C㎡）→烘干（温度：75±5℃）→收板注：传动速度：3.5±0.5m/min；刷磨完成后的板子，须于12小时内完成一铜电镀作业13、一铜线工作流程：上架（抽样方式检视板子是否有严重凹陷及刮伤）→膨胀剂（Normal FR-4 材料：温度67～73℃，强度：10～16％；HTG材料：温度72～80℃，强度：13～16％，NaOH浓度：0.75～1.1N）→高锰酸钾（Normal FR-4 材料：温度72～78℃；HTG材料：温度76～80℃，NaOH浓度：1.0～1.4N，KmnO4浓度：45～65g/L，Mn6+:须保持在25g/L以下）→预中和（H2SO4浓度：2～4％，H2O2浓度：1.0～2％）→中和（温度：42～46℃）→碱性清洁（温度：47～51℃，碱当量：0.012～0.018N）→微蚀（温度：25～30℃，H2O2浓度：2～5％，SPS浓度：40～70g/L，CU﹥25g/L更槽）→预侵（温度：28～32℃，比重：1.100～1.1600，CU：少于1500PPM）→活化（温度：42～46℃，强度：70～100％，氯化亚钾﹥3g/L，比重：1.140～1.1820，CU：少于2000PPM，铁：少于100PPM）→化学铜（温度：30～36℃，CU2+：1.7～2.3g/L，NaOH：9.0～13g/L，甲醛浓度：3～5g/L，EDTA浓度：25～30g/L）→酸侵（H2O2浓度：100～120ml/L）→镀铜（温度：20～30℃，电流密度：14±2ASF，CuSO4.5H2O浓度：60～80g/L，H2SO4浓度：100～120ml/L，HCL浓度：40～80PPM，EP1100B-2：0.7～3.0ml/L，EP1100C-2：2.8～17ml/L）→烘烤（温度控制：95±5℃，速度：4.5±0.5m/min）→下架注意事项：1、每班分析膨胀剂后在添加，每周更换滤芯，每生产84万平方尺换槽；2、高锰酸钾槽，电流控制在1500±50A，不生产时控制在1000±50A，每生产100万平方尺后换槽；3、中和槽每生产15万平方尺后换槽；4、碱性清洁槽每生产6.7万平方尺后换槽；5、预侵槽每生产30万平方尺换槽；6、活化槽每日槽液浓度分析后添加，滤芯2周换一次，每一年换槽一次或CU﹥2000PPM换槽；7、化学铜槽每天依分析后添加，控制在14 ～26 ，每天二次试验控制在8-10级；8、镀铜槽：阳极铜块每星期检视、添加一次一年更换一次，每周做一次Hull Cell试验，每周分析一次槽液，每次分析后添加。
PCB板材质及工艺概述
PCB板材质及工艺概述按档次级别从底到高划分如下：94HB/94VO/22F/CEM-1/CEM-3/FR-4详细介绍如下：94HB：普通纸板，不防火（最低档的材料，模冲孔，不能做电源板）94V0：阻燃纸板（模冲孔）22F：单面半玻纤板（模冲孔）CEM-1：单面玻纤板（必须要电脑钻孔，不能模冲）CEM-3：双面半玻纤板（除双面纸板外属于双面板最低端的材料，简单的双面板可以用这种料，比FR-4会便宜5~10元/平米）FR-4: 双面玻纤板最佳答案一.c阻燃特性的等级划分可以分为94V—0 /V-1 /V-2 ，94-HB 四种二.半固化片：1080=0.0712mm，2116=0.1143mm，7628=0.1778mm三.FR4 CEM-3都是表示板材的，fr4是玻璃纤维板，cem3是复合基板四.无卤素指的是不含有卤素（氟溴碘等元素）的基材，因为溴在燃烧时会产生有毒的气体，环保要求。
六.Tg是玻璃转化温度，即熔点。
电路板必须耐燃，在一定温度下不能燃烧，只能软化。
这时的温度点就叫做玻璃态转化温度(Tg点)，这个值关系到PCB板的尺寸安定性。
什么是高Tg PCB线路板及使用高Tg PCB的优点高Tg印制板当温度升高到某一区域时，基板将由"玻璃态”转变为“橡胶态”，此时的温度称为该板的玻璃化温度(Tg)。
也就是说，Tg是基材保持刚性的最高温度(℃)。
也就是说普通PCB基板材料在高温下，不但产生软化、变形、熔融等现象，同时还表现在机械、电气特性的急剧下降（我想大家不想看pcb板的分类见自己的产品出现这种情况）。
请不要复制本站内容一般T g的板材为130度以上，高Tg一般大于170度，中等Tg 约大于150度。
通常Tg≥170℃的PCB印制板，称作高Tg印制板。
基板的Tg提高了，印制板的耐热性、耐潮湿性、耐化学性、耐稳定性等特征都会提高和改善。
TG值越高，板材的耐温度性能越好，尤其在无铅制程中，高Tg应用比较多。
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PCB制造流程一. PCB演变1.1 PCB扮演的角色PCB的功能为提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接合的基地，以组成一个具特定功能的模块或成品。
所以PCB在整个电子产品中，扮演了整合连结总其成所有功能的角色，也因此时常电子产品功能故障时，最先被质疑往往就是PCB。
图1.1是电子构装层级区分示意。
1.2 PCB的演变1.早于1903年Mr. Albert Hanson首创利用"线路"(Circuit)观念应用于电话交换机系统。
它是用金属箔予以切割成线路导体，将之黏着于石蜡纸上，上面同样贴上一层石蜡纸，成了现今PCB的机构雏型。
见图1.22. 至1936年，Dr Paul Eisner真正发明了PCB的制作技术，也发表多项专利。
而今日之print-etch (photo image transfer)的技术，就是沿袭其发明而来的。
1.3 PCB种类及制法在材料、层次、制程上的多样化以适合不同的电子产品及其特殊需求。
以下就归纳一些通用的区别办法，来简单介绍PCB的分类以及它的制造方法。
1.3.1 PCB种类A. 以材质分a. 有机材质酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyamide、BT/Epoxy等皆属之。
b. 无机材质铝、Copper Inver-copper、ceramic等皆属之。
主要取其散热功能B. 以成品软硬区分a. 硬板Rigid PCBb.软板Flexible PCB 见图1.3c.软硬板Rigid-Flex PCB 见图1.4C. 以结构分a.单面板见图1.5b.双面板见图1.6c.多层板见图1.7D. 依用途分：通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/电测板…,见图1.8 BGA.另有一种射出成型的立体PCB，因使用少，不在此介绍。
1.3.2制造方法介绍A. 减除法，其流程见图1.9B. 加成法，又可分半加成与全加成法，见图1.10 1.11C. 尚有其它因应IC封装的变革延伸而出的一些先进制程，本光盘仅提及但不详加介绍，因有许多尚属机密也不易取得，或者成熟度尚不够。
本光盘以传统负片多层板的制程为主轴，深入浅出的介绍各个制程，再辅以先进技术的观念来探讨未来的PCB走势。
二.制前准备2.1.前言台湾PCB产业属性，几乎是以ＯＥＭ，也就是受客户委托制作空板（Bare Board）而已，不像美国，很多PCB Shop是包括了线路设计，空板制作以及装配(Assembly)的Turn-Key 业务。
以前，只要客户提供的原始数据如Drawing, Artwork, Specification，再以手动翻片、排版、打带等作业，即可进行制作，但近年由于电子产品日趋轻薄短小，PCB的制造面临了几个挑战:（1）薄板（2）高密度（3）高性能（4）高速( 5 ) 产品周期缩短（6）降低成本等。
以往以灯桌、笔刀、贴图及照相机做为制前工具，现在己被计算机、工作软件及激光绘图机所取代。
过去，以手工排版，或者还需要Micro-Modifier来修正尺寸等费时耗工的作业，今天只要在CAM(Computer Aided Manufacturing)工作人员取得客户的设计资料，可能几小时内，就可以依设计规则或DFM(Design For Manufacturing)自动排版并变化不同的生产条件。
同时可以output 如钻孔、成型、测试治具等资料。
2.2.相关名词的定义与解说A Gerber file这是一个从PCB CAD软件输出的数据文件做为光绘图语言。
1960年代一家名叫Gerber Scientific（现在叫Gerber System）专业做绘图机的美国公司所发展出的格式，尔后二十年，行销于世界四十多个国家。
几乎所有CAD系统的发展，也都依此格式作其Output Data，直接输入绘图机就可绘出Drawing或Film，因此Gerber Format成了电子业界的公认标准。
B. RS-274D是Gerber Format的正式名称，正确称呼是EIA STANDARD RS-274D(Electronic Industries Association)主要两大组成：1.Function Code：如G codes, D codes, M codes 等。
2.Coordinate data：定义图像（imaging）C. RS-274X是RS-274D的延伸版本，除RS-274D之Code 以外，包括RS-274X Parameters，或称整个extended Gerber format它以两个字母为组合，定义了绘图过程的一些特性。
D. IPC-350IPC-350是IPC发展出来的一套neutral format,可以很容易由PCB CAD/CAM产生,然后依此系统,PCB SHOP 再产生NC Drill Program,Netlist,并可直接输入Laser Plotter绘制底片.E. Laser Plotter见图2.1,输入Gerber format或IPC 350 format以绘制ArtworkF. Aperture List and D-Codes见表2.1 及图2.2,举一简单实例来说明两者关系, Aperture的定义亦见图2.12.3.制前设计流程：2.3.1客户必须提供的数据：电子厂或装配工厂，委托PCB SHOP生产空板（Bare Board）时，必须提供下列数据以供制作。
见表料号数据表-供制前设计使用.上表数据是必备项目，有时客户会提供一片样品, 一份零件图，一份保证书（保证制程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物质）等。
这些额外数据，厂商须自行判断其重要性，以免误了商机。
2.3.2 .资料审查面对这么多的数据，制前设计工程师接下来所要进行的工作程序与重点，如下所述。
A. 审查客户的产品规格，是否厂内制程能力可及，审查项目见承接料号制程能力检查表.B.原物料需求（BOM-Bill of Material）根据上述资料审查分析后，由BOM的展开，来决定原物料的厂牌、种类及规格。
主要的原物料包括了：基板（Laminate）、胶片（Prepreg）、铜箔（Copper foil）、防焊油墨（Solder Mask）、文字油墨（Legend）等。
另外客户对于Finish的规定,将影响流程的选择,当然会有不同的物料需求与规格，例如：软、硬金、喷钖、OSP等。
表归纳客户规范中，可能影响原物料选择的因素。
C. 上述乃属新数据的审查, 审查完毕进行样品的制作.若是旧资料,则须Check有无户ECO (Engineering Change Order) .再进行审查.D.排版排版的尺寸选择将影响该料号的获利率。
因为基板是主要原料成本（排版最佳化，可减少板材浪费）；而适当排版可提高生产力并降低不良率。
有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力，但原物料成本增加很多.下列是一些考虑的方向：一般制作成本，直、间接原物料约占总成本30~60%，包含了基板、胶片、铜箔、防焊、干膜、钻头、重金属（铜、钖、铅），化学耗品等。
而这些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰当与否有关系。
大部份电子厂做线路Layout时，会做连片设计，以使装配时能有最高的生产力。
因此，PCB工厂之制前设计人员，应和客户密切沟通，以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可有最佳的利用率。
要计算最恰当的排版，须考虑以下几个因素。
a.基材裁切最少刀数与最大使用率（裁切方式与磨边处理须考虑进去）。
b.铜箔、胶片与干膜的使用尺寸与工作PANEL的尺寸须搭配良好，以免浪费。
c.连片时，piece间最小尺寸，以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸。
d.各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸.e.不同产品结构有不同制作流程，及不同的排版限制，例如，金手指板，其排版间距须较大且有方向的考量，其测试治具或测试次序规定也不一样。
较大工作尺寸，可以符合较大生产力，但原物料成本增加很多,而且设备制程能力亦需提升，如何取得一个平衡点，设计的准则与工程师的经验是相当重要的。
2.3.3 着手设计所有数据检核齐全后，开始分工设计：A. 流程的决定(Flow Chart) 由数据审查的分析确认后，设计工程师就要决定最适切的流程步骤。
传统多层板的制作流程可分作两个部分:内层制作和外层制作.以下图标几种代表性流程供参考.见图2.3 与图2.4B. CAD/CAM作业a. 将Gerber Data 输入所使用的CAM系统，此时须将apertures和shapes定义好。
目前，己有很多PCB CAM系统可接受IPC-350的格式。
部份CAM系统可产生外型NC Routing 档，不过一般PCB Layout设计软件并不会产生此文件。
有部份专业软件或独立或配合NC Router,可设定参数直接输出程序.Shapes 种类有圆、正方、长方,亦有较复杂形状，如内层之thermal pad等。
着手设计时，Aperture code和shapes的关连要先定义清楚，否则无法进行后面一系列的设计。
b. 设计时的Check list依据check list审查后，当可知道该制作料号可能的良率以及成本的预估。
c. Working Panel排版注意事项：－PCB Layout工程师在设计时，为协助提醒或注意某些事项，会做一些辅助的记号做参考，所以必须在进入排版前，将之去除。
下表列举数个项目，及其影响。
－排版的尺寸选择将影响该料号的获利率。
因为基板是主要原料成本（排版最佳化，可减少板材浪费）；而适当排版可提高生产力并降低不良率。
有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力，但原物料成本增加很多.下列是一些考虑的方向：一般制作成本，直、间接原物料约占总成本30~60%，包含了基板、胶片、铜箔、防焊、干膜、钻头、重金属（铜、钖、铅、金），化学耗品等。
而这些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰当与否有关系。
大部份电子厂做线路Layout时，会做连片设计，以使装配时能有最高的生产力。
因此，PCB工厂之制前设计人员，应和客户密切沟通，以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可有最佳的利用率。
要计算最恰当的排版，须考虑以下几个因素。
1.基材裁切最少刀数与最大使用率（裁切方式与磨边处理须考虑进去）。
2.铜箔、胶片与干膜的使用尺寸与工作PANEL的尺寸须搭配良好，以免浪费。
3.连片时，piece间最小尺寸，以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸。
4.各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸.5不同产品结构有不同制作流程，及不同的排版限制，例如，金手指板，其排版间距须较大且有方向的考量，其测试治具或测试次序规定也不一样。