【正文】 但 AOI 有其極限 ,例如細(xì)斷路及漏電 (Leakage)很難找出 ,故各廠漸增加短、斷路電性測(cè)試。待冷卻，壓力釋 放后，又回復(fù)原尺寸，是一頗佳的對(duì)位系統(tǒng)。所以也有在溶液中加入 BCS 幫助溶解，但有違環(huán)保，且對(duì)人體有 害。+ H2CuCl4 → 2H2CuCl3 + CuCl (不溶 ) (3) CuCl + 2HCl → 2H2CuCl3 (可溶 ) (4) 式中因產(chǎn)生 CuCl 沈淀，會(huì)阻止蝕 刻反應(yīng)繼續(xù)發(fā)生，但因 HCl 的存在溶解 CuCl，維持了蝕刻的進(jìn)行。, 藍(lán)色離子的 Cu++以及較不常見 的亞銅離子 Cu+。其抗蝕刻層是钖鉛合金或純钖，故一定要用堿性蝕刻液，以免傷 及抗蝕刻金屬層。 對(duì)已有線路起伏之板面上的印 綠漆及文字 ,則需用較軟之 60－ 70 度。而原有四層板則多升級(jí)為六層板，當(dāng)然高層次多層板也因高密度裝配而日見增多 .本章將探討多層板之內(nèi)層制作及注意 事宜 . 制作流程 依產(chǎn)品的不同現(xiàn)有三種流程 A. Print and Etch 發(fā)料→對(duì)位孔→銅面處理→影像轉(zhuǎn)移→蝕刻→剝膜 B. Postetch Punch 發(fā)料→銅面處理→影像轉(zhuǎn)移→蝕刻→剝膜→工具孔 C. Drill and Panelplate 發(fā)料→鉆孔→通孔→電鍍→影像轉(zhuǎn)移→蝕刻→剝膜 上述三種制程中 ,第三種是有埋孔 (buried hole)設(shè)計(jì)時(shí)的流程 ,將在 20 章介紹 .本章則探討第二種 ( Postetch Punch)制程－高層次 板子較普遍使用的流程 . 發(fā)料 發(fā)料就是依制前設(shè)計(jì)所規(guī)劃的工作尺寸，依 BOM 來裁切基材，是一很單純的步驟，但以下幾點(diǎn)須注意： A. 裁切方式 會(huì)影響下料尺寸 B. 磨邊與圓角的考量 影響影像轉(zhuǎn)移良率制程 C. 方向要一致 即經(jīng)向?qū)?jīng)向，緯向?qū)曄? D. 下制程前的烘烤 尺寸安定性考量 銅面處理 在印刷電路板制程中，不管那一個(gè) step，銅面的清潔與粗化的效果，關(guān)系著下 一制程企業(yè) ()大量管理資料下載 PCB 制造流程及說明 19 的成敗，所以看似簡(jiǎn)單，其實(shí)里面的學(xué)問頗大。 美國(guó)是尖端科技領(lǐng)先國(guó)家，從其半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)所預(yù)估在 Chip 及 Package 方面的未來演變 見表 (a)與 (b)，可知基板面臨的挑戰(zhàn)頗為艱辛。它同時(shí)產(chǎn)生一種化學(xué)鍵，對(duì)于附著力有幫助。若是成本的考量 ,Grade 2,EType 的 highductility或是 Grade 2,EType HTE 銅箔也是一種選擇 . 國(guó)際制造銅箔大廠多致力于開發(fā) ED 細(xì)晶產(chǎn)品以解決此問題 . 銅箔的表面處理 A 傳統(tǒng)處理法 ED 銅箔從 Drum撕下后，會(huì)繼續(xù)下面的處理步驟： a. Bonding Stage－在粗面 (Matte Side)上再以高電流極短時(shí)間內(nèi)快速鍍上銅， 其長(zhǎng)相如瘤，稱 瘤化處理 Nodulization目的在增加表面積，其厚度約 2020~4000A b. Thermal barrier treatments瘤化完成后再于其上鍍一層黃銅 (Brass，是 Gould 公司專利，稱為 JTC 處理 )，或鋅 (Zinc 是 Yates 公司專利，稱為 TW處理 )。 PCB 基材所選擇使用的 E 級(jí)玻璃，最主要的是其非常優(yōu)秀的抗水性。按組成的不同 (見表 )，玻璃的等級(jí)可分四種 商品： A 級(jí)為高堿性， C 級(jí)為抗化性， E 級(jí)為電子用途， S 級(jí)為高強(qiáng)度。本節(jié)僅討論最大宗的玻璃纖維。 BT/EPOXY 高性能板材可克服此點(diǎn)。 由于玻璃束未能被樹脂填滿，很容易在做鍍通孔時(shí)造成玻璃中滲銅 (Wicking) 的出現(xiàn)，影響板子的可信賴度。就 Z 方向而言可大大的減少孔壁銅層斷裂的機(jī)會(huì)。 高性能環(huán)氧樹脂 (Multifunctional Epoxy) 傳統(tǒng)的 FR4 對(duì)今日高性能的線路板而言已經(jīng)力不從心了， 故有各種不同的樹脂與原有的環(huán)氧樹脂混合以提升其基板之各種性質(zhì)， A. Novolac 最早被引進(jìn)的是酚醛樹脂中的一種叫 Novolac 者 ,由 Novolac 與環(huán)氧氯丙烷所形成的酯類稱為 Epoxy Novolacs，見圖 之反應(yīng)式 . 將此種聚合物混入 FR4 之樹脂， 可大大改善其抗水性、抗化性及尺寸安定 性 , Tg 也隨之提高，缺點(diǎn)是酚醛樹脂本身的硬度及脆性都很高而易鉆頭，加之抗化性能力增強(qiáng) ,對(duì)于因鉆孔而造成的膠渣 (Smear) 不易除去而造成多層板 PTH 制程之困擾。傳統(tǒng) FR4 之 Tg 約在 115120℃之間，已被使用多年，但近年來由于電子產(chǎn)品各種性能要求愈來愈高 ,所以對(duì)材料的特性也要求日益嚴(yán)苛，如抗?jié)裥?、抗化性、抗溶劑性、抗熱? ,尺寸安定性等都要求改進(jìn) ,以適應(yīng)更廣泛的用途 , 而這些性質(zhì)都與樹脂的 Tg 有關(guān) , Tg 提高之后上述各種性質(zhì)也都自然變好。見圖 NEMA 規(guī)范中稱為 FR4。 e. 抗漏電壓 (AntiTrack)用紙質(zhì)基板 人類的生活越趨精致，對(duì)物品的要求且也就越講就短小輕薄，當(dāng)印刷電路 板 的線路設(shè)計(jì)越密集，線距也就越小，且在高功能性的要求下，電流負(fù)載變大 了，那么線路間就容易因發(fā)生電弧破壞基材的絕緣性而造成漏電，紙質(zhì)基板 業(yè)界為解決該類問題，有供應(yīng)采用特殊背膠的銅箔所制成的抗漏電壓 用紙質(zhì)基板 環(huán)氧樹脂 Epoxy Resin 是目前印刷線路板業(yè)用途最廣的底材。 b1 基板材質(zhì) 1) 尺寸安定性： 除要留意 X、 Y 軸 (纖維方向與橫方向 )外，更要注意 Z軸 (板材厚度方向 )，因熱脹冷縮及加熱減量因素容易造成銀膠導(dǎo)體的斷裂。 P 表示需要加熱才能沖板子（ Punchable ），否則材料會(huì) 破裂， C 表示可以冷沖加工（ cold punchable ）， FR 表示樹脂中加有不易著火的物質(zhì)使基板有難燃 (Flame Retardent) 或抗燃 (Flame resistance) 性。PCB廠必須有一套針對(duì)廠內(nèi)制程上的特性而編輯的規(guī)范除了改善產(chǎn)品良率以及提升生產(chǎn)力外，也可做為和 PCB 線路 Layout 人員的溝通語言，見圖 . 企業(yè) ()大量管理資料下載 PCB 制造流程及說明 7 C. Tooling 指 AOI 與電測(cè) Netlist 檔 ..AOI 由 CAD reference 文件產(chǎn)生 AOI 系統(tǒng)可接 受的數(shù)據(jù)、且含容差，而電測(cè) Net list 檔則用來制作電測(cè)治具 Fixture。所須繪制的底片有內(nèi)外層之線路，外層之防焊，以及文字底片。要計(jì)算最恰當(dāng)?shù)呐虐妫毧紤]以下幾個(gè)因素。 c. Working Panel 排版注意事項(xiàng)： － PCB Layout 工程師在設(shè)計(jì)時(shí)，為協(xié)助提醒或注意某些事項(xiàng)，會(huì)做一些輔助的記號(hào)做參考，所以必須在進(jìn)入排版前，將之去除。 較大工作尺寸，可以符合較大生產(chǎn)力，但原物料成本增加很多 ,而且設(shè)備制程能力亦需提升，如何取得一個(gè)平衡點(diǎn)，設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則與工程師的經(jīng) 驗(yàn)是相當(dāng)重要的。而這些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰當(dāng)與否有關(guān)系。 .資料審查 面對(duì)這么多的數(shù)據(jù)，制前設(shè)計(jì)工程師接下來所要進(jìn)行的工作程序與重點(diǎn)，如下所述。 A Gerber file 這是一個(gè)從 PCB CAD軟件輸出的數(shù)據(jù)文件做為光繪圖語言。主要取其散熱功能 B. 以成品軟硬區(qū)分 a. 硬板 Rigid PCB Flexible PCB 見圖 RigidFlex PCB 見圖 C. 以結(jié)構(gòu)分 見圖 見圖 見圖 D. 依用途分 ： 通信 /耗用性電子 /軍用 /計(jì)算機(jī) /半導(dǎo)體 /電測(cè)板 … ,見圖 BGA. 另有一種射出成型的立體 PCB， 因使用少 ， 不在此介紹。 PCB 的演變 1903 年 Mr. Albert Hanson 首創(chuàng)利用 線路 (Circuit)觀念應(yīng)用于電話交換機(jī)系統(tǒng)。它是用金屬箔予以切割成線路導(dǎo)體 ，將之黏著于石蠟紙上，上面同樣貼上一層石蠟紙，成了現(xiàn)今 PCB 的機(jī)構(gòu)雛型。 制造方法介紹 A. 減除法 ， 其流程見圖 企業(yè) ()大量管理資料下載 PCB 制造流程及說明 2 B. 加成法，又可分半加成與全加成法，見圖 C. 尚有其它因應(yīng) IC 封裝的變革延伸而出的一些先進(jìn)制程，本光盤僅提及但不詳加介紹，因有許多尚屬機(jī)密也不易取得，或者成熟度尚不夠。 1960年代一家名叫 Gerber Scientific（現(xiàn)在叫 Gerber System）專業(yè)做繪圖機(jī)的美國(guó)公司所發(fā)展出的格式，爾后二十年，行銷于世界四十多個(gè)國(guó)家。 A. 審查客戶的產(chǎn)品規(guī)格，是否廠內(nèi)制程能力可及，審查項(xiàng)目見承接料號(hào)制程能力檢查表 . （ BOMBill of Material） 根據(jù)上述資料審查分析后，由 BOM 的展開，來決定原物料的廠牌、種類及規(guī)格。大部份電子廠做線路 Layout 時(shí)，會(huì)做連片設(shè)計(jì)，以使裝配時(shí)能有最高的生產(chǎn)力。 著手設(shè)計(jì) 所有數(shù)據(jù)檢核齊全后，開始分工設(shè)計(jì)： A. 流程的決定 (Flow Chart) 由數(shù)據(jù)審查的分析確認(rèn)后，設(shè)計(jì)工程師就要決定最適切的流程步驟。下表列舉數(shù)個(gè)項(xiàng)目，及其影響。 （裁切方式與磨邊處理須考慮進(jìn)去）。 由于線路密度愈來愈高，容差要求越來越嚴(yán)謹(jǐn)，因此底片尺寸控制，是目前很多 PCB廠的一大課題。 結(jié)語 頗多公司對(duì)于制前設(shè)計(jì)的工作重視的程度不若制程 ,這個(gè)觀念一定要改 ,因?yàn)殡S著電子產(chǎn)品的演變 ,PCB 制作的技術(shù)層次愈困難 ,也愈須要和上游客戶做最密切的溝通 ,現(xiàn)在已不是任何一方把工作做好就表示組裝好的產(chǎn)品沒有問題 ,產(chǎn)品的使用環(huán)境 , 材料的物 ,化性 , 線路Layout 的電性 , PCB 的信賴性等 ,都會(huì)影響產(chǎn)品的功能發(fā)揮 .所以不管軟件 ,硬件 ,功能設(shè)計(jì)上都有很好的進(jìn)展 ,人的觀念也要有所突破才行 . 三 . 基板 印刷電路板是以銅箔基板（ Copperclad Laminate 簡(jiǎn)稱 CCL ）做為原料而制造的電器或電子的重要機(jī)構(gòu)組件 ,故從事電路板之上下游業(yè)者必須對(duì)基板有所了解 :有那些種類的基板 ,它們是如何制造出來的 ,使用于何種產(chǎn)品 , 它們各有那些優(yōu)劣點(diǎn) ,如此才能選擇適當(dāng)?shù)幕?.表 簡(jiǎn)單列出不同基板的適用場(chǎng)合 . 基板工業(yè)是一種材料的基礎(chǔ)工業(yè)， 是由介電層（樹脂 Resin ，玻璃纖維 Glass fiber ），及高純度的導(dǎo)體 (銅箔 Copper foil )二者所構(gòu)成的復(fù)合材料（ Composite material），其所牽涉的理論及實(shí)務(wù)不輸于電路板本身的制作。 紙質(zhì)板中最暢銷的是 XXXPC 及 FR2．前者在溫度 25 ℃ 以上 ,厚度在 .062in以下就可以沖制成型很方便，后者的組合與前完全相同，只是在樹脂中加有三氧化二銻增加其難燃性。 2) 電氣與吸水性： 許多絕緣體在吸濕狀態(tài)下，降低了絕緣性，以致提供金屬在電位差趨動(dòng)力下 發(fā)生移行的現(xiàn)象， FR4在尺寸安性、電氣性與吸水性方面都比 FR1及 XPC 佳，所 以生產(chǎn)銀貫孔印刷電路板時(shí)，要選用特制 FR1 及 XPC 的紙質(zhì)基板 .板材。在液態(tài)時(shí)稱為清漆或稱凡立水（ Varnish) 或稱為 Astage， 玻璃布在浸膠半干成膠片后再經(jīng)高溫軟化液化而呈現(xiàn)黏著性而用于雙面基板制作或多層板之壓合用稱 Bstage prepreg ,經(jīng)此壓合再 硬化而無法回復(fù)之最終狀態(tài)稱為 Cstage。 (不含溴的樹脂在 NEMA 規(guī)范中稱為 G10) 此種含溴環(huán)氧樹脂的優(yōu)點(diǎn)很多如介電常數(shù)很低，與銅箔的附著力很強(qiáng)，與玻璃 纖維結(jié)合后之撓性強(qiáng)度很不錯(cuò)等。例如 Tg 提高后 , ， 使基板在 X 及 Y 方向的膨脹減少，使得板子在受熱后銅線路與基材之間附著力不致減弱太多，使線路有較好的附著力。 B. Tetrafunctional Epoxy 另一種常被添加于 FR4 中的是所謂 四功能的環(huán)氧樹脂 (Tetrafunctional Epoxy Resin ).其與傳統(tǒng) 雙功能 環(huán)氧樹脂不同之處是具立體空間架橋 ,見圖 ， Tg 較高能抗較差的熱環(huán)境，且抗溶劑性、抗化性、抗?jié)裥约俺叽绨捕ㄐ砸埠煤芏?，而且?會(huì)發(fā)生像 Novolac 那樣的缺點(diǎn)。 C. 缺點(diǎn) : ，不易達(dá)到 UL94 V0 的難燃要求。 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(shí)只有用電漿法 . C. Tg 很低只有 19 度 c, 故在常溫時(shí)呈可撓性， 也使線路的附著力及尺寸安定性不好。 b. BGA ,PGA, MCMLs 等半導(dǎo)體封裝載板