【正文】 t),一是爆米花現(xiàn)象 (受濕氣及高溫衝 擊 )。 玻璃 (Glass)本身是一種混合物，其組成見表它是一些無機物經(jīng)高溫融熔合而成，再經(jīng)抽絲冷卻而成一種非結晶結構的堅硬物體。電路板中所用的就是 E 級玻璃，主要是其介電性質優(yōu)於其它三種。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。 也是鍍鎳處理其作用是做為耐熱層。 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。 高頻化 從個人電腦的演進，可看出 CPU 世 代交替的速度愈來愈快，消費者應接不應 暇，當然對大眾而言是好事。 A. 須要銅面處理的製程有以下幾個 a. 乾膜壓膜 b. 內層氧化處理前 c. 鉆孔後 d. 化學銅前 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. 化學法 (Microetch) 以下即做此三法的介紹 C. 刷磨法 刷磨動作之機構 ,見圖 所示 . 表 是銅面刷磨法的比較表 注意事項 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. 須做刷痕實驗，以確定刷深及均勻性 優(yōu)點 a. 成本低 b. 製程簡單，彈性 缺點 a. 薄板細線路板不易進行 b. 基材拉長，不適內層薄板 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 以不同材質的細石 (俗稱 pumice)為研磨材料 PCB 制造流程及說明 13 優(yōu)點： a. 表面粗糙均勻程度較刷磨方式好 b. 尺寸安定性較好 c. 可用於薄板及細線 缺點： a. Pumice 容易沾留板面 b. 機器維護不易 E. 化學法 (微蝕法 ) 化學法有幾種選擇，見表 . 使用何種銅面處理 方式，各廠應以產品的層次及製程能力來評估之，並無定論，但可預知的是化學處理法會更普遍，因細線薄板的比例愈來愈高。 第三點是刮刀的長度，須比圖案的寬度每側長出 3/4－ 1 吋左右。 B．操作條件 見表為兩種蝕刻液的操作條件 C. 設備及藥液控制 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)。金屬銅可在銅溶液中被氧化而溶解，見下面反應式（ 1） Cu176。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品。 C. 有文獻指 K(鉀 )會攻擊錫，因此外層線路蝕刻前之剝膜液之選擇須謹慎評 估。 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)重點如下： CAM 在工作底片長方向邊緣處做兩 光學靶點 (Optical Target)以及四 角落之 pads 見圖 、下底片仔細對準固定後，如三明治做法，做曝光、顯影蝕刻， 剝膜等步驟。 AOI 及測試後面有專題 ,在此不詳述 . 內層製作至此完成 , 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 內層氧化處理 (Black/Brown Oxide Treatment) . 氧化反應 A. 增加與樹脂接觸的表面積 ,加強二者 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的抓地力。棕化層則呈碎石狀瘤狀結晶貼銅面 ,其結構緊密無疏孔 ,與膠片間附著力遠超過黑化層 ,不受高溫高壓的影響 ,成為聚亞醯胺多層板必須的製程。 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晶。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之良好 ,始能進行壓合 , 由於高層板漸多 ,內層板的負擔加重 ,且線路愈來愈細 ,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。每個 SLOT 孔當置放圓 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，故不會有應力產生。注意事項如下： 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. 有些設備設計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。 Cu176。本章為內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 酸性蝕刻反應過程之分析 銅可以三種氧化狀態(tài)存在，原子形成 Cu176。外層製程中，若為傳統(tǒng)負片流程， D/F 僅是抗電鍍，在蝕 刻前會被剝除。 第二是刮刀的硬度，電路板多使用 Shore A 之硬度值 60度－ 80度者 .平坦基 板銅面上線路阻劑之印刷可用 70－ 80 度 。但因板面面積不夠 ,因此 pcb layout 就將 接地 與 電壓 二功能之大銅面移入內層，造成四層板的瞬間大量興起 ,也延伸了 阻抗控制的要求。 極小化 如分行動電話， PDA， PC卡，汽車定位及衛(wèi)星通信等系統(tǒng)。上述 Polyclad 的 DST 銅箔，以光面做做處理，改善了這個問題， 另外，一種叫 有機PCB 制造流程及說明 11 矽處理 （ Organic Silane Treatment），加入傳統(tǒng)處理 方式之後，亦可有此效果。於是造成二者在溫度變化時使細線容易斷製 .因此輾軋銅箔是一解決之途。 ：由於玻璃纖維的不導電性，是一個很好的絕緣物質的選擇。 A. 玻璃纖維的特性 原始融熔態(tài)玻璃的組成成份不同，會影響玻璃纖維的特性，不同組成所呈現(xiàn)的差異，表中有詳細的區(qū)別，而且各有獨特及不同應用之處?；宓难a強材 料尚有其它種，如紙質基板的紙材， Kelvar(Polyamide聚醯胺 )纖維，以及石英 (Quartz)纖維。 d. 耐化性，抗溶劑性良好 e. 絕緣性佳 B. 應用 a. COB 設計的電路板 由於 wire bonding 過程的高溫，會使板子表面變軟而致打線失敗。 PCB 制造流程及說明 8 在美軍規(guī)範 MILP13949H 中 , 聚亞醯胺樹脂基板代號為 GI. 聚四氟乙烯 (PTFE) 全名為 Polyterafluoroethylene ,分子式見圖 . 以之抽絲作 PTFE 纖維的商品名為 Teflon 鐵弗龍 ,其最大的特點是阻抗很高 (Impedance) 對高頻微波 (microwave) 通信用途上是無法取代的，美軍規(guī)範賦與 GT、 GX、及 GY 三種材料代字 ,皆為玻纖補強type，其商用基板是由 3M 公司所製，目前這種材料尚無法大量投入生產，其原因有 : A. PTFE 樹脂與玻璃纖維間的附著力問題； 此樹脂很難滲入玻璃束中，因其抗化性特強，許多濕式製程中都無法使其反應及活化，在做鍍通孔時所得之銅孔壁無法固著在底材上，很難通過 MILP55110E 中 之固著強度試驗。 而且由於耐熱性良好，其尺寸之變化甚少，以 X 及 Y 方向之變化而言，對細線路更為有利，不致因膨脹太大而降低了與銅皮之間的附著力。此種加溴之樹脂難燃性自然增強很多，但卻降低了樹脂與銅皮以及玻璃間的黏著力，而且萬一著火後更會放出劇毒的溴氣，會帶來的不良後果。 D. Tg 玻璃態(tài)轉化溫度 高分子聚合物因溫度之逐漸上升導致其物理性質漸起變化，由常溫時之無定形或部份結晶之堅硬及脆性如玻璃一般的物質而轉成為一種黏滯度非常高 ,柔軟如橡皮一般的另一種狀態(tài)。也就是說當出現(xiàn)燃燒的條件或環(huán)境時，它要不容易被點燃，萬一已點燃在燃燒環(huán)境消失後，能自己熄滅而不再繼續(xù)延燒。 d. 室溫沖孔用紙質基板 其特徵是紙質基板表面溫度約 40℃以下，即可作 Pitch 為 的 IC 密 集孔的沖模，孔間不會發(fā)生裂痕，並且以減低沖模時紙質基板冷卻所造成線 路精準度的偏差，該類紙質基板非常適用於細線路及大面積的印刷電路板。 B. 其他特殊用途： a. 銅鍍通孔用紙質基板 主要目的是計劃取代部份物性要求並不高的 FR4 板材，以便降低 PCB 的成 本 . b. 銀貫孔用紙質基板 時下最流行取代部份物性要求並不很高的 FR4 作通孔板材，就是銀貫孔用 紙質基板印刷電路板兩面線路的導通，可直接借由印刷方式將銀膠 (Silver Paste) 塗佈於孔壁上，經(jīng)由高溫硬化，即成為導通體，不像一般 FR4 板材的銅鍍通 孔，需經(jīng)由活化、化學銅、電鍍銅、錫鉛 等繁雜手續(xù)。 第三個 X 是表示可用有無線電波及高濕度的場所。 但是製前工程師的修正，有時卻會影響客戶產品的特性甚或性能，所以不得不謹慎。 d. 底片與程式： －底片 Artwork 在 CAM 系統(tǒng)編輯排版完成後， 配合 DCode 檔案，而由雷射繪圖機（ Laser Plotter）繪出底片。因此， PCB 工廠之製前設計人員，應和客戶密切溝通，以使連片 Layout 的尺寸能在排版成工作 PANEL 時可有最佳的利用率。 b. 設計時的 Check list 依據(jù) check list 審查後，當可知道該製作料號可能的良率以及成本的預估。 . ，及不同的排版限制，例如，金手指板，其排版間距須較大且有方向的考量，其測試治具或測試次序規(guī)定也不一樣。 PCB 制造流程及說明 3 有些工廠認為固定某些工作尺寸可以符合最大生產力，但原物料成本增加很多 .下列是一些考慮的方向： 一般製作成本，直、間接原物料約佔總成本 30~60%，包含了基板、膠片、銅箔、防焊、乾膜、鑽頭、重金屬（銅、鍚、鉛），化學耗品等。這些額外資料，廠商須自行判斷其重要性，以免誤了商機。同時可以 output 如鑽孔、成型、測試治具等資料。 b. 無機材質 鋁、 Copper Invercopper、 ceramic 等皆屬之。圖 是電子構裝層級區(qū)分示意。見圖 2. 至 1936 年， Dr Paul Eisner 真正發(fā)明了 PCB 的製作技術，也發(fā)表多項專利。 本光碟以傳統(tǒng)負片多層板的製程為主軸，深入淺出的介紹各個製 程，再輔以先進技術的觀念來探討未來的 PCB 走勢。幾乎所有 CAD 系統(tǒng)的發(fā)展，也都依此格式作其 Output Data，直接輸入繪圖機就可繪出 Drawing 或 Film，因此 Gerber Format 成了電子業(yè)界的公認標準。主要的原物料包括了：基板（ Laminate）、膠片（ Prepreg）、銅箔（ Copper foil）、防焊油墨（ Solder Mask）、文字油墨（ Legend）等。因此， PCB工廠之製前設計人員，應和客