【正文】 －若是自動印刷作業(yè)則是靠邊 , pinning 及 ccd 等方式對位 .因其產(chǎn)量大 ,適合 極大量的單一機(jī)種生產(chǎn) . (4). 烘烤 不同製程會選擇不同油墨 , 烘烤條件也完全不一樣 ,須 follow廠商提供的 data sheet,再依廠內(nèi)製程條件的差異而加以 modify.一般因油墨組成不一， 烘烤方式有風(fēng)乾 ,UV,IR等．烤箱須注意換氣循環(huán)，溫控，時控等 . (5). 注意事項(xiàng) 不管是機(jī)印或手印皆要注意下列幾個重點(diǎn) －括 刀行進(jìn)的角度，包括與版面及ｘｙ平面的角度， －須不須要回墨 . －固定片數(shù)要洗紙 ,避免陰影 . －待印板面要保持清潔 PCB 制造流程及說明 15 －每印刷固定片數(shù)要抽檢一片依 check list 檢驗(yàn)品質(zhì) . 乾膜法 更詳細(xì)製程解說請參讀外層製作 .本節(jié)就幾個內(nèi)層製作上應(yīng)注意事項(xiàng)加以分析 . A. 一般壓膜機(jī) (Laminator)對於 厚以上的薄板還不成問題 ,只是膜皺要多 注意 B. 曝光時注意真空度 C. 曝光機(jī)臺的平坦度 D. 顯影時 Break point 維持 50~70% ,溫度 30+_2,須 auto dosing. 蝕刻 現(xiàn)業(yè)界用於蝕刻的化學(xué)藥液種類，常見者有兩種，一是酸性氯化銅 (CaCl2)、 蝕刻液，一種是鹼性氨水蝕刻液。外層製程中，若為傳統(tǒng)負(fù)片流程， D/F 僅是抗電鍍，在蝕 刻前會被剝除。為了得到很好的蝕刻品質(zhì)－最筆直的線路側(cè)壁 ,(衡量標(biāo)準(zhǔn)為蝕刻因子 etching factor 其定義見圖 )，不同的理論有不同的觀點(diǎn)， 且可能相衝突。本章為內(nèi)層製作所以探討酸性蝕刻 ,鹼性蝕刻則於第十章再介 紹 . a. CuCl2 酸性蝕刻反應(yīng)過程之分析 銅可以三種氧化狀態(tài)存在，原子形成 Cu176。 以下是更詳細(xì)的反應(yīng)機(jī)構(gòu)的說明。 Cu176。 1. 側(cè)蝕 (undercut ) 增大，或者 etching factor 降低。注意事項(xiàng)如下： A. 硬化後之乾膜在此溶液下部份溶解，部份剝成片狀，為維持藥液的效果及後水洗能徹底，過濾系統(tǒng)的效能非常重要 . B. 有些設(shè)備設(shè)計(jì)了輕刷或超音波攪拌來確保剝膜的徹底，尤其是在外層蝕刻後 的剝膜 , 線路邊被二次銅微微卡住的乾膜必須被徹底剝下，以免影響線路 品質(zhì)。 對位系統(tǒng) 傳統(tǒng)方式 A. 四層板內(nèi)層以三明治方式，將 層底片事先對準(zhǔn) ,黏貼於一壓條上 (和內(nèi)層同厚 ), 緊貼於曝光檯面上，己壓膜內(nèi)層則放進(jìn)二底片間 , 靠邊即可進(jìn)行曝光。每個 SLOT 孔當(dāng)置放圓 PIN 後，因受溫壓會有變形時，仍能 自由的左右、上下伸展，但中心不變，故不會有應(yīng)力產(chǎn)生。 如圖 、即當(dāng)做鉚釘孔，內(nèi)層黑化後，即可以鉚釘將內(nèi)層及膠片 鉚合 成冊，再去進(jìn)行無梢壓板。因一旦完成壓合後 ,不幸仍有缺陷時 ,則已為時太晚 ,對於高層次板子而言更是必須先逐一保證其各層品質(zhì)之良好 ,始能進(jìn)行壓合 , 由於高層板漸多 ,內(nèi)層板的負(fù)擔(dān)加重 ,且線路愈來愈細(xì) ,萬一有漏失將會造成壓合後的昂貴損失 .傳統(tǒng)目視外 ,自動光學(xué)檢查 (AOI)之使用在大廠中已非常普遍 , 利用電腦將原圖案牢記 ,再配合特殊波長光線的掃瞄 ,而快速完美對各層板詳作檢查。 . 還原反應(yīng) 目的在增加氣化層之抗酸性，並剪短絨毛高度至恰當(dāng)水準(zhǔn)以使樹脂易於填充並能減少粉紅圈 ( pink ring ) 的發(fā)生。 棕化與黑化的比較 A. 黑化層因液中存有高鹼度而雜 有 Cu2O,此物容易形成長針狀或羽毛狀結(jié)晶。棕化層則因厚度很薄 .較不會生成粉紅圈。棕化層則呈碎石狀瘤狀結(jié)晶貼銅面 ,其結(jié)構(gòu)緊密無疏孔 ,與膠片間附著力遠(yuǎn)超過黑化層 ,不受高溫高壓的影響 ,成為聚亞醯胺多層板必須的製程。 此三式是金屬銅與亞氯酸鈉所釋放出的初生態(tài)氧先生成中間體氧化亞銅 ,2Cu+[O] → Cu2O,再繼續(xù)反應(yīng)成為氧化銅 CuO,若反應(yīng)能徹底到達(dá)二價(jià)銅的境界 ,則呈現(xiàn)黑巧克力色之 棕氧化 層 ,若層膜中尚含有部份一價(jià)亞銅時則呈現(xiàn)無光澤的墨黑色的 黑氧化 層。 AOI 及測試後面有專題 ,在此不詳述 . 內(nèi)層製作至此完成 , 下一流程為壓合 . 五 .壓合 . 製程目的 : 將銅箔 (Copper Foil),膠片 (Prepreg)與氧化處理 (Oxidation)後的內(nèi)層線路板 ,壓合成多層基板 .本章仍介紹氧化處理 ,但未來因成本及縮短流程考量 ,取代製程會逐漸普遍 . . 壓合流程 ,如下圖 : . 各製程說明 內(nèi)層氧化處理 (Black/Brown Oxide Treatment) . 氧化反應(yīng) A. 增加與樹脂接觸的表面積 ,加強(qiáng)二者 之間的附著力 (Adhesion). B. 增加銅面對流動樹脂之潤濕性 ,使樹脂能流入各死角而在硬化後有更強(qiáng)的抓地力。 Resin Cure 過程故 pattern 必須有預(yù)先放大的設(shè)計(jì)才能符合最終產(chǎn)品尺寸需求。 B. Mass Lam System 沿用上一觀念 Multiline 發(fā)展出 蝕後沖孔 式的 PPS系統(tǒng)，其作業(yè)重點(diǎn)如下： CAM 在工作底片長方向邊緣處做兩 光學(xué)靶點(diǎn) (Optical Target)以及四 角落之 pads 見圖 、下底片仔細(xì)對準(zhǔn)固定後，如三明治做法，做曝光、顯影蝕刻， 剝膜等步驟。兩者的對位度好壞，影響成品良率極大，也是 M/L 對關(guān)鍵。 C. 有文獻(xiàn)指 K(鉀 )會攻擊錫，因此外層線路蝕刻前之剝膜液之選擇須謹(jǐn)慎評 估。 3. 有可能因此補(bǔ)充過多的氧化劑 (H2O2)，而攻擊鈦金屬 H2O2 。由此可看出 HCl是氯化銅蝕刻中的消耗品，而且 是蝕刻速度控制的重要化學(xué)品。 + H2CuCl4 + 2HCl → 2H2CuCl3 (2) 金屬銅 銅離子 亞銅離子 其中 H2CuCl4 實(shí)際是 CuCl2 + 2HCl 2H2CuCl3 實(shí)際是 CuCl + 2HCl 在反應(yīng)式 (2)中可知 HCl 是消耗品。金屬銅可在銅溶液中被氧化而溶解，見下面反應(yīng)式（ 1） Cu176。因?yàn)樽饔弥g刻液 Cu+濃度增高降低了蝕刻速度，須迅速補(bǔ)充 新液以維持速度。 B．操作條件 見表為兩種蝕刻液的操作條件 C. 設(shè)備及藥液控制 兩種 Etchant 對大部份的金屬都是具腐蝕性，所以蝕刻槽通常都用塑膠，如 PVC (Poly Vinyl chloride)或 PP (Poly Propylene)。 氯化銅蝕刻液比較 兩種藥液的選擇，視影像轉(zhuǎn)移製程中， Resist 是抗電鍍之用或抗蝕刻之用。 第三點(diǎn)是刮刀的長度，須比圖案的寬度每側(cè)長出 3/4－ 1 吋左右。通常乳膠塗佈多少次 ,視印刷厚度而定 .此法網(wǎng)版耐用 ,安定性高 ,用於大 量生產(chǎn) .但製作慢 ,且太厚時可能因厚薄不均而產(chǎn)生解像不良 . (2).間接網(wǎng)版 (Indirect Stencil) 把感光版膜以曝光及顯像方式自原始底片上把 圖形轉(zhuǎn)移過來，然後把已有圖 形的版膜貼在網(wǎng)面上，待冷風(fēng)乾燥後撕去透明之載體護(hù)膜，即成間接性網(wǎng)版。 A. 須要銅面處理的製程有以下幾個 a. 乾膜壓膜 b. 內(nèi)層氧化處理前 c. 鉆孔後 d. 化學(xué)銅前 e. 鍍銅前 f. 綠漆前 g. 噴錫 (或其它焊墊處理流程 )前 h. 金手指鍍鎳前 本節(jié)針對 a. c. f. g. 等製程來探討最好的處理方式 (其餘皆屬製程自動化中的一部 份，不必獨(dú)立出來 ) B. 處理方法 現(xiàn)行銅面處理方式可分三種： a. 刷磨法 (Brush) b. 噴砂法 (Pumice) c. 化學(xué)法 (Microetch) 以下即做此三法的介紹 C. 刷磨法 刷磨動作之機(jī)構(gòu) ,見圖 所示 . 表 是銅面刷磨法的比較表 注意事項(xiàng) a. 刷輪有效長度都需均勻使用到 , 否則易造成刷輪表面高低不均 b. 須做刷痕實(shí)驗(yàn)，以確定刷深及均勻性 優(yōu)點(diǎn) a. 成本低 b. 製程簡單，彈性 缺點(diǎn) a. 薄板細(xì)線路板不易進(jìn)行 b. 基材拉長，不適內(nèi)層薄板 c. 刷痕深時易造成 D/F附著不易而滲鍍 d. 有殘膠之潛在可能 以不同材質(zhì)的細(xì)石 (俗稱 pumice)為研磨材料 PCB 制造流程及說明 13 優(yōu)點(diǎn)： a. 表面粗糙均勻程度較刷磨方式好 b. 尺寸安定性較好 c. 可用於薄板及細(xì)線 缺點(diǎn)： a. Pumice 容易沾留板面 b. 機(jī)器維護(hù)不易 E. 化學(xué)法 (微蝕法 ) 化學(xué)法有幾種選擇，見表 . 使用何種銅面處理 方式，各廠應(yīng)以產(chǎn)品的層次及製程能力來評估之，並無定論，但可預(yù)知的是化學(xué)處理法會更普遍，因細(xì)線薄板的比例愈來愈高。 四 .內(nèi)層製作與檢驗(yàn) 製程目的 三層板以上產(chǎn)品即稱多層板 ,傳統(tǒng)之雙面板為配合零件之密集裝配，在有限的板面上無法安置這麼多的零組件以及其所衍生出來的大量線路，因而有多層板之發(fā)展。 高頻化 從個人電腦的演進(jìn)，可看出 CPU 世 代交替的速度愈來愈快，消費(fèi)者應(yīng)接不應(yīng) 暇，當(dāng)然對大眾而言是好事。而各廠牌 prepreg 可參照其提供之 Data sheet 做為作業(yè)時的依據(jù)。 銅箔的分類 按 IPCCF150 將銅箔分為兩個類型， TYPE E 表電鍍銅箔， TYPE W 表輾軋銅箔 ,再將之分成 八個等級， class 1 到 class 4 是電鍍銅箔， class 5 到 class 8 是輾軋銅箔 .現(xiàn)將其型級及代號分列於表 PP(膠片 Prepreg)的製作 Prepreg是 preimpregnated的縮寫，意指玻璃纖維或其它纖維浸含樹脂，並經(jīng)部份聚合而稱之。該法是在光面做粗化處理，該面就壓 在膠片上，所做成基板的銅面為粗面，因此對後製亦有幫助。 也是鍍鎳處理其作用是做為耐熱層。輾軋銅箔除了細(xì)晶之外還有另一項(xiàng)長處那就是應(yīng)力很低 (Stress)。因此在非常潮濕，惡劣的環(huán)境下，仍然保有非常好的電性及物性一如尺寸穩(wěn)定度。 ：玻璃並不吸水，即使在很潮濕的環(huán)境，依然保持它的機(jī)械強(qiáng)度。電路板中所用的就是 E 級玻璃，主要是其介電性質(zhì)優(yōu)於其它三種。 玻璃纖維布 玻璃纖維的製成可分兩種，一種是連續(xù)式 (Continuous)的纖維另一種則是不連續(xù)式 (discontinuous)的纖維前者即用於織成玻璃布(Fabric)，後者則做成片狀之玻璃蓆 (Mat)。 玻璃 (Glass)本身是一種混合物，其組成見表它是一些無機(jī)物經(jīng)高溫融熔合而成，再經(jīng)抽絲冷卻而成一種非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的堅(jiān)硬物體。 A. 優(yōu)點(diǎn) a. Tg 可達(dá) 250℃，使用於非常厚之多層板 b. 極低的介電常數(shù) (~)可應(yīng)用於高速產(chǎn)品。 b. BGA ,PGA, MCMLs 等半導(dǎo)體封裝載板 半導(dǎo)體封裝測試中，有兩個很重要的常見問題，一是漏電現(xiàn)象，或稱 CAF(Conductive Anodic Filament),一是爆米花現(xiàn)象 (受濕氣及高溫衝 擊 )。 BT 樹脂通常和環(huán)氧樹脂混合而製成基板。 B. 此四氟乙烯材料分子結(jié)構(gòu)，非常強(qiáng)勁無法用一般機(jī)械或化學(xué)法加以攻擊， 做蝕回時只有用電漿法 . C. Tg