印刷电路板基础知识
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(DES) 内层蚀刻
AOI 自动光学检测
Drilling 钻孔
Black Oxide (Oxide Replacement)
黑氧化(棕化）
外层制作流程
PTH/Panel Plating
沉铜/板电
Laying- up/ Pressing 排板/压板
Dry Film 干菲林
Pattern Plating /Etching 图电/蚀刻
要求排板,压合成多层板。
曲翘产生原因
• 排板结构不对称
因芯板与 P 片的张数及厚度上下不对称，产生不平衡的应力。
‧ 结构应力
多层板 P/P 与芯板之经纬方向未按经对经、纬对纬的原则叠压，则结构应力
会造成板翘曲。
14 OF 51 5/30/2007
‧ 热应力造成板翘
ATDG PCB 基础知识培训知识
Component Mark 白字
Middle Inspection 中检
Hot Air Levelling
喷锡
Solder Mask 湿绿油
Profiling 外形加工
FQC 最后品质控制
FA 最后稽查
内层制作
10 OF 51 5/30/2007
Packing 包装
Inner Dry Film 内层干菲林
硬板 Rigid PCB
• 软板 Flexible PCB 见图1.3 • 软硬板 Rigid-Flex PCB 见图1.4
图1.1
图1.2
C. 以结构分 a.单面板 见图1.3
b.双面板 见图1.4
3 OF 51 5/30/2007
c.多层板 见图1.7
ATDG PCB 基础知识培训知识
D. 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，使用少。
Prepreg
铜箔类型：1/4OZ；1/3OZ；1/2OZ；1OZ；2OZ；3OZ等 P片类型：106、2116、1080、7628、2113等
5 OF 51 5/30/2007
树脂 Resin
ATDG PCB 基础知识培训知识
目前已使用于线路板之树脂类别很多,如酚醛树脂（ Phenolic ）、环
常见问题
• 蚀刻不尽
• 线幼
• 开路
• 短路
内层设计最小线宽/线距
底铜 最小线宽/线距（量产） 最小线宽/线距（小批量）
H/Hoz 3/3mil
2/2mil
1/1oz 44mil
3/3mil
2/2oz 5/5mil
4.5/4.5mil
3/3oz 6/6mil
5.5/5.5mil
内层氧化
12 OF 51 5/30/2007
三、基材
• 基材（CCL-Copper Clad Laminate)工业是一种材料的基础工
业， 是由介电层（树脂 Resin ，玻璃纤维 Glass fiber ），及 高纯度的导体 (铜箔 Copper foil )二者所构成的复合材料 （ Composite material），
Copper Foil
d. 防潮 玻璃并不吸水，即使在很潮湿的环境，依然保持它的机械强度。
e. 热性质 玻纤有很低的线性膨胀系数，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，是一个很好的绝缘物质的选择。
PCB 基材所选择使用的 E 级玻璃，最主要的非常优秀的抗水性。因此 在非常潮湿，恶劣的环境下，仍然保持有非常好的电性及物性一如尺 寸稳定度。
。 合而成，再经抽丝冷却而成一种非结晶结构的坚硬物体
玻璃纤维布 玻璃纤维的制成可分两种
• 连续式(Continuous)的纤维 • 不连续式(discontinuous)的纤维
前 者 即 用 于 织 成 玻 璃 布 (Fabric) ， 后 者 则 做 成 片 状 之 玻 璃 席 (Mat)。FR4等基材，即是使用前者，CEM3基材，则采用后者 玻璃席。 A. 玻璃纤维的特性 按组成的不同，玻璃的等级可分四种商品： • A级-高碱性 • C级-抗化性 • E级-电子用途 • S级-高强度 电路板中所用的是E级玻璃，主要是其介电性质优于其它三种。
ATDG PCB 基础知识培训知识
印刷电路板流程基础培训知识
整理：用料管理部（Commodity）李洪如 整理时间：2006.08-2007.05
Ⅰ. 印制电路板概述 Ⅱ .印制电路板加工流程 Ⅲ .印制板缺陷及原因分析 Ⅳ .印制电路技术现状与发展 一、PCB的功能 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. 图一是电子构装层级区分示意。
聚合单体进行聚合交联反应，反应后形成不溶于稀碱溶液的立体型大分
子结构。
显影的原理
感光膜中未曝光部分的活性基团与稀碱溶液反应生成可溶性物质而溶解
下来，从而把未曝光的部分溶解下来，而曝光部分的干膜不被溶解。
内层蚀刻
内层蚀刻，有抗电镀之用或抗蚀 刻之用。因此大部份选择酸性蚀刻。
辘干膜（贴膜）
先从干膜上剥下聚乙烯保护膜，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。干膜中的抗蚀剂层受热后变软，流动性增加，借助 于热压辊的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜。
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干膜曝光原理
ATDG PCB 基础知识培训知识
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
排板(以 6 层板为例）
13 OF 51 5/30/2007
ATDG PCB 基础知识培训知识
Foil Lamination
Core Lamination
表示基材 表示P片
排板
压板方式一般区分两种:
一是 Core-lamination, 一是 Foil-lamination，
压板
压板
将铜箔(Copper Foil),胶片(Prepreg)与氧化处理(Oxidation)后的内层线路板按客户
a. 有机材质 酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyimide(聚酰亚胺)、BT/Epoxy等。 b. 无机材质
铝、Copper-invar（钢）-copper、ceramic(陶瓷)等。主要取其散 热功能。
2 OF 51 5/30/2007
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B. 以成品软硬区分
压合后冷却速度过快，板内之热应力无法释放完全而造成板翘值过大。
‧ 板子外部应力
此种状况是发生在压合后各种制程,如钻孔,电镀,烘烤,喷锡等流程。
‧ 玻纤布的结构
玻纤布织造均匀度、纬纱歪斜、张力大小，对基板的板弯、板翘会造成影响。
钻孔加工 单面或双面板的制作都是在下料之后直接进行非导通孔 或导通孔的钻孔, 多层板则是在完成压板之后才去钻孔。
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黑化/棕化原理
对铜表面进行化学氧化或黑化，使其表面生成一层氧化物（黑色的氧 化铜或棕色的氧化亚铜或两者的混合物)，以进一步增加比表面，提高 粘结力。
棕化与黑化的比较 黑化层较厚, 经PTH后常会发生粉红圈(Pink ring),这是因 PTH中的微蚀或活
化或速化液攻入黑化层而将之还原露出原铜色之故。棕化层则因厚度很薄.较不 会生成粉红圈。
内层排板
定位系统 • PIN LAM 有销钉定位 • MASS LAM 无销钉定位 1. X射线打靶定位法 2. 熔合定位法
Pin Lam理论
此方法的原理极为简单，内层预先冲出4个Slot孔，见图4.5 ，包括底片，prepreq 都沿用此冲孔系统，此4个SLOT孔，相对两组，有一组不对称， 可防止套反。 每个SLOT孔当置放圆PIN后，因受温压会有变形时，仍能自由的左右、上下伸 展，但中心不变，故不会有应力产生。待冷却，压力释 放后，又回复原尺寸， 是一颇佳的对位系统。
4 OF 51 5/30/2007
ATDG PCB 基础知识培训知识
E.依表面制作分
Hot Air Levelling 喷锡 Gold finger board 金手指板 Carbon oil board 碳油板 Au plating board 镀金板 Entek（防氧化）板 Immersion Au board 沉金板 Immersion Tin 沉锡板 Immersion Silver 沉银板
8 OF 51 5/30/2007
ATDG PCB 基础知识培训知识
• 玻璃纤维一些共同的特性如下所述： a.高强度
与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，因此不会燃烧。
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。
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 都 是 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。
氧树脂（ Epoxy ）、聚亚醯胺树脂（ Polyimide ）、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）。
• 铜箔分类 ⑴电解铜箔：涂胶箔（用于纸基板）、表面处理箔（用于玻纤布板） ⑵压延铜箔：用于挠性板 II 印制电路板加工流程
9 OF 51 5/30/2007
Inner Board
Cutting 内层开料
ATDG PCB 基础知识培训知识
内层制作
Inner Dry Film 内层干菲林
Inner Etching
传统环氧树脂的组成及其性质 现将产品之主要成份列于后: 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 monomethyl ether( EGMME ) Dimethyl 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 增加难燃效果。 填充剂可调整其Tg.
6 OF 51 5/30/2007
ATDG PCB 基础知识培训知识
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呈现粘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。
ATDG PCB 基础知识培训知识
Inner Etching 内层蚀板
AOI 自动光学检测
Black Oxide 黑氧化
or
Oxide Replacement 棕化
Laying- Up 排板
Pressing 压板
化学清洗
内层干菲林
辘干膜
停放15分钟
曝光
停放15分钟
显影
化学清洗
用碱溶液去除铜表面的油污、指印及其它有机污物。然后用酸性溶液去 除氧化层和原铜基材上为防止铜被氧化的保护涂层，最后再进行微蚀处 理以得到与干膜具有优良粘附性能的充分粗化的表面。
图一
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PCB分类
结构
硬度性能
孔的导通状态
表面制作
单 面 板
双 面 板
多 层 板
硬 板
软 板
软 硬 板
埋 孔 板
盲 孔 板
通 孔 板
喷 锡 板
镀沉 金金 板板
板
ENTEK
碳 油 板
金 手 指 板
沉沉 锡银
二、PCB种类 A. 以材质分
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玻璃纤维
ATDG PCB 基础知识培训知识
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。
玻璃(Glass)本身是一种混合物，它是一些无机物经高温融熔
AOI 自动光学检测
Drilling 钻孔
Black Oxide (Oxide Replacement)
黑氧化(棕化）
外层制作流程
PTH/Panel Plating
沉铜/板电
Laying- up/ Pressing 排板/压板
Dry Film 干菲林
Pattern Plating /Etching 图电/蚀刻
要求排板,压合成多层板。
曲翘产生原因
• 排板结构不对称
因芯板与 P 片的张数及厚度上下不对称，产生不平衡的应力。
‧ 结构应力
多层板 P/P 与芯板之经纬方向未按经对经、纬对纬的原则叠压，则结构应力
会造成板翘曲。
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‧ 热应力造成板翘
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Component Mark 白字
Middle Inspection 中检
Hot Air Levelling
喷锡
Solder Mask 湿绿油
Profiling 外形加工
FQC 最后品质控制
FA 最后稽查
内层制作
10 OF 51 5/30/2007
Packing 包装
Inner Dry Film 内层干菲林
硬板 Rigid PCB
• 软板 Flexible PCB 见图1.3 • 软硬板 Rigid-Flex PCB 见图1.4
图1.1
图1.2
C. 以结构分 a.单面板 见图1.3
b.双面板 见图1.4
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c.多层板 见图1.7
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D. 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，使用少。
Prepreg
铜箔类型：1/4OZ；1/3OZ；1/2OZ；1OZ；2OZ；3OZ等 P片类型：106、2116、1080、7628、2113等
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树脂 Resin
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目前已使用于线路板之树脂类别很多,如酚醛树脂（ Phenolic ）、环
常见问题
• 蚀刻不尽
• 线幼
• 开路
• 短路
内层设计最小线宽/线距
底铜 最小线宽/线距（量产） 最小线宽/线距（小批量）
H/Hoz 3/3mil
2/2mil
1/1oz 44mil
3/3mil
2/2oz 5/5mil
4.5/4.5mil
3/3oz 6/6mil
5.5/5.5mil
内层氧化
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三、基材
• 基材（CCL-Copper Clad Laminate)工业是一种材料的基础工
业， 是由介电层（树脂 Resin ，玻璃纤维 Glass fiber ），及 高纯度的导体 (铜箔 Copper foil )二者所构成的复合材料 （ Composite material），
Copper Foil
d. 防潮 玻璃并不吸水，即使在很潮湿的环境，依然保持它的机械强度。
e. 热性质 玻纤有很低的线性膨胀系数，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，是一个很好的绝缘物质的选择。
PCB 基材所选择使用的 E 级玻璃，最主要的非常优秀的抗水性。因此 在非常潮湿，恶劣的环境下，仍然保持有非常好的电性及物性一如尺 寸稳定度。
。 合而成，再经抽丝冷却而成一种非结晶结构的坚硬物体
玻璃纤维布 玻璃纤维的制成可分两种
• 连续式(Continuous)的纤维 • 不连续式(discontinuous)的纤维
前 者 即 用 于 织 成 玻 璃 布 (Fabric) ， 后 者 则 做 成 片 状 之 玻 璃 席 (Mat)。FR4等基材，即是使用前者，CEM3基材，则采用后者 玻璃席。 A. 玻璃纤维的特性 按组成的不同，玻璃的等级可分四种商品： • A级-高碱性 • C级-抗化性 • E级-电子用途 • S级-高强度 电路板中所用的是E级玻璃，主要是其介电性质优于其它三种。
ATDG PCB 基础知识培训知识
印刷电路板流程基础培训知识
整理：用料管理部（Commodity）李洪如 整理时间：2006.08-2007.05
Ⅰ. 印制电路板概述 Ⅱ .印制电路板加工流程 Ⅲ .印制板缺陷及原因分析 Ⅳ .印制电路技术现状与发展 一、PCB的功能 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. 图一是电子构装层级区分示意。
聚合单体进行聚合交联反应，反应后形成不溶于稀碱溶液的立体型大分
子结构。
显影的原理
感光膜中未曝光部分的活性基团与稀碱溶液反应生成可溶性物质而溶解
下来，从而把未曝光的部分溶解下来，而曝光部分的干膜不被溶解。
内层蚀刻
内层蚀刻，有抗电镀之用或抗蚀 刻之用。因此大部份选择酸性蚀刻。
辘干膜（贴膜）
先从干膜上剥下聚乙烯保护膜，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。干膜中的抗蚀剂层受热后变软，流动性增加，借助 于热压辊的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜。
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干膜曝光原理
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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
排板(以 6 层板为例）
13 OF 51 5/30/2007
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Foil Lamination
Core Lamination
表示基材 表示P片
排板
压板方式一般区分两种:
一是 Core-lamination, 一是 Foil-lamination，
压板
压板
将铜箔(Copper Foil),胶片(Prepreg)与氧化处理(Oxidation)后的内层线路板按客户
a. 有机材质 酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyimide(聚酰亚胺)、BT/Epoxy等。 b. 无机材质
铝、Copper-invar（钢）-copper、ceramic(陶瓷)等。主要取其散 热功能。
2 OF 51 5/30/2007
ATDG PCB 基础知识培训知识
B. 以成品软硬区分
压合后冷却速度过快，板内之热应力无法释放完全而造成板翘值过大。
‧ 板子外部应力
此种状况是发生在压合后各种制程,如钻孔,电镀,烘烤,喷锡等流程。
‧ 玻纤布的结构
玻纤布织造均匀度、纬纱歪斜、张力大小，对基板的板弯、板翘会造成影响。
钻孔加工 单面或双面板的制作都是在下料之后直接进行非导通孔 或导通孔的钻孔, 多层板则是在完成压板之后才去钻孔。
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黑化/棕化原理
对铜表面进行化学氧化或黑化，使其表面生成一层氧化物（黑色的氧 化铜或棕色的氧化亚铜或两者的混合物)，以进一步增加比表面，提高 粘结力。
棕化与黑化的比较 黑化层较厚, 经PTH后常会发生粉红圈(Pink ring),这是因 PTH中的微蚀或活
化或速化液攻入黑化层而将之还原露出原铜色之故。棕化层则因厚度很薄.较不 会生成粉红圈。
内层排板
定位系统 • PIN LAM 有销钉定位 • MASS LAM 无销钉定位 1. X射线打靶定位法 2. 熔合定位法
Pin Lam理论
此方法的原理极为简单，内层预先冲出4个Slot孔，见图4.5 ，包括底片，prepreq 都沿用此冲孔系统，此4个SLOT孔，相对两组，有一组不对称， 可防止套反。 每个SLOT孔当置放圆PIN后，因受温压会有变形时，仍能自由的左右、上下伸 展，但中心不变，故不会有应力产生。待冷却，压力释 放后，又回复原尺寸， 是一颇佳的对位系统。
4 OF 51 5/30/2007
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E.依表面制作分
Hot Air Levelling 喷锡 Gold finger board 金手指板 Carbon oil board 碳油板 Au plating board 镀金板 Entek（防氧化）板 Immersion Au board 沉金板 Immersion Tin 沉锡板 Immersion Silver 沉银板
8 OF 51 5/30/2007
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• 玻璃纤维一些共同的特性如下所述： a.高强度
与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，因此不会燃烧。
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。
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 都 是 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。
氧树脂（ Epoxy ）、聚亚醯胺树脂（ Polyimide ）、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）。
• 铜箔分类 ⑴电解铜箔：涂胶箔（用于纸基板）、表面处理箔（用于玻纤布板） ⑵压延铜箔：用于挠性板 II 印制电路板加工流程
9 OF 51 5/30/2007
Inner Board
Cutting 内层开料
ATDG PCB 基础知识培训知识
内层制作
Inner Dry Film 内层干菲林
Inner Etching
传统环氧树脂的组成及其性质 现将产品之主要成份列于后: 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 monomethyl ether( EGMME ) Dimethyl 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 增加难燃效果。 填充剂可调整其Tg.
6 OF 51 5/30/2007
ATDG PCB 基础知识培训知识
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呈现粘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。
ATDG PCB 基础知识培训知识
Inner Etching 内层蚀板
AOI 自动光学检测
Black Oxide 黑氧化
or
Oxide Replacement 棕化
Laying- Up 排板
Pressing 压板
化学清洗
内层干菲林
辘干膜
停放15分钟
曝光
停放15分钟
显影
化学清洗
用碱溶液去除铜表面的油污、指印及其它有机污物。然后用酸性溶液去 除氧化层和原铜基材上为防止铜被氧化的保护涂层，最后再进行微蚀处 理以得到与干膜具有优良粘附性能的充分粗化的表面。
图一
1 OF 51 5/30/2007
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PCB分类
结构
硬度性能
孔的导通状态
表面制作
单 面 板
双 面 板
多 层 板
硬 板
软 板
软 硬 板
埋 孔 板
盲 孔 板
通 孔 板
喷 锡 板
镀沉 金金 板板
板
ENTEK
碳 油 板
金 手 指 板
沉沉 锡银
二、PCB种类 A. 以材质分
7 OF 51 5/30/2007
玻璃纤维
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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。
玻璃(Glass)本身是一种混合物，它是一些无机物经高温融熔