【正文】 圖 B. Tetrafunctional Epoxy 另一種常被添加於 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?，而且不?huì)發(fā)生像 Novolac那樣的缺點(diǎn)。例如 Tg 提高後 , ，使基板在 X 及 Y 方向的膨脹減少，使得板子在受熱後銅線 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。 (不含溴的樹脂在 NEMA 規(guī)範(fàn)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)合後之撓性強(qiáng)度很不錯(cuò)等。在液態(tài)時(shí)稱為清漆或稱凡立水（ Varnish) 或稱為 Astage， 玻璃布在浸膞半乾成膞片後再經(jīng)高溫軟化液化而呈現(xiàn)黏著性而用於雙面基板製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。 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)，要選用特製 FR1及 XPC的紙質(zhì)基板 .板材。 圖 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以下就可以沖製成型很方便，後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。 結(jié)語 頗多公司對(duì)於製前設(shè)計(jì)的工作重視的程度不若製程 ,這個(gè)觀念一定要改 ,因?yàn)殡S著電子產(chǎn)品的演變 ,PCB製作的技術(shù)層次愈困難 ,也愈頇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 .所以不管軟體 ,硬體 ,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 . 圖 三 . 基板 印刷電路板是以銅箔基板（ Copperclad Laminate 簡稱 CCL） 做為原料而製造的電器或電子的重要機(jī)構(gòu)元件 ,故從事電路板之上下游業(yè)者必頇對(duì)基板有所瞭解 :有那些種類的基板 ,它們是如何製造出來的 ,使用於何種產(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 . PCB 種類層數(shù) 應(yīng)用領(lǐng)域 紙質(zhì)酚醛樹脂單 、 雙面板 電視 、 顯示器 、 電源供應(yīng)器 、 音響 、 影印機(jī) (FRFR2) 錄放影機(jī) 、 計(jì)算機(jī) ,電話機(jī) 、 遊樂器 、 鍵盤 環(huán)氧樹脂複合基材單 、 雙面板 電視 ,顯示器 、 電源供應(yīng)器 、 高級(jí)音響 、 電話機(jī) (CEM1 , CEM3) 遊戲機(jī) 、 汽車用電子產(chǎn)品 、 滑鼠 、 電子計(jì)事簿 玻纖布環(huán)氧樹脂單 、 雙面板 介面卡 、 電腦周邊設(shè)備 、 通訊設(shè)備 、 無線電話機(jī) 手錶 、 文書處理 玻纖布環(huán)氧樹脂多層板 桌上型電腦 、 筆記型電腦 、 掌上型電腦 、 硬蝶機(jī) , 文書處理機(jī) 、 呼叫器 ,行動(dòng)電話 、 IC卡 、 數(shù)位電視音響 傳真機(jī) 、 軍用設(shè)備 、 汽車工業(yè)等 . PE軟板 儀表板 、 印表機(jī) PI軟板 照相機(jī) 、 硬蝶 、 印表機(jī) 、 筆記型電腦 、 攝錄放影機(jī) 軟硬板 LCD模組 、 CCD攝影機(jī) 、 硬蝶機(jī) 、 筆記型電腦 TEFLON Base PCB 通訊設(shè)備 、 軍用設(shè)備 、 航太設(shè)備 表一 、 PCB種類及應(yīng)用領(lǐng)域 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)成的複合材料（ Composite material）， 其所牽涉的理論及實(shí)務(wù)不輸於電路板本身的製作。 由於線路密度愈來愈高，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。 （裁切方式與磨邊處理頇考慮進(jìn)去）。下表列舉數(shù) 個(gè)項(xiàng)目，及其影響。 著手設(shè)計(jì) 所有資料檢核齊全後，開始分工設(shè)計(jì)： A. 流程的決定 (Flow Chart) 由資料審查的分析確認(rèn)後，設(shè)計(jì)工程師就要決定最適切的流程步驟。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。 A. 審查客戶的產(chǎn)品規(guī)格，是否廠內(nèi)製程能力可及，審查項(xiàng)目見承接料號(hào)製 程能力檢查表 . 料 號(hào) 資 料 表 項(xiàng) 目 內(nèi) 容 格 式 (Part Number) 包含此料號(hào)的版別 ,更改歷史 ,日期以及發(fā)行資訊 . 和 Drawing一起或另有一 Text檔 . (Drawing) : 包括一些特殊需求 ,如原物料需求 ,特性阻抗控 制 ,防焊 ,文字種類 ,顏色 ,尺寸容差 ,層次等 . HPGL 及 Post Script. : 此圖通常標(biāo)示孔位及孔號(hào) . HPGL 及 Post Script. HPGL 及 Post Script. HPGL 及 Post Script. : 包含每一小片的位置 ,尺寸 ,折斷邊 ,工具孔相關(guān) 規(guī)格 ,特殊符號(hào)以及特定製作流程和容差 . : 包含各導(dǎo)體層 ,絕緣層厚度 ,阻抗要求 ,總厚度等 . (Artwork Data) A:線路層 B:防焊層 C:文字層 Gerber (RS274) List 定義 :各種 pad的 形狀 ,一些特別的如 thermal pad 並須特別定義 construction方法 . Text file文字檔 Excellon Format 定義 :A:孔位置 , B:孔號(hào) , C:PTH NPTH D: 盲孔或埋孔層 定義 :A:孔徑 , B:電鍍狀態(tài) , C:盲 埋孔 D: 檔名 Text file文字檔 定義線路的連通 IPC356 or 其它從 CAD輸出之各種 格式 ,如 IPC,MIL PCB進(jìn)料規(guī)範(fàn) meet的規(guī)格如 PCMCIA Text file文字檔 （ BOM Bill of Material） 根據(jù)上述資料審查分析後，由 BOM的展開，來決定原物料的廠牌、種類及 規(guī)格。 1960年代一家名叫Gerber Scientific（ 現(xiàn)在叫 Gerber System） 專業(yè)做繪圖機(jī)的美國公司所發(fā)展出的格式，爾後二十年，行銷於世界四十多個(gè)國家。 A. 減除法 ，其流程見圖 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)製程，本光碟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。它是用金屬箔予以切割成線路導(dǎo)體，將之黏著於石蠟紙上 ，上面同樣貼上一層石蠟紙，成了現(xiàn)今 PCB的機(jī)構(gòu)雛型。 圖 晶圓 第 0層次 第 1層次 (Module) 第 2層次 (Card) 第 3層次 (Board) 第 4層次 (Gate) PCB的演變 1903年 Mr. Albert Hanson首創(chuàng)利用?線路? (Circuit)觀念應(yīng)用於電話 交換機(jī)系統(tǒng)。主要取其散熱功能 B. 以成品軟硬區(qū)分 a. 硬板 Rigid PCB b. 軟板 Flexible PCB 見圖 c. 軟硬板 RigidFlex PCB 見圖 C. 以結(jié)構(gòu)分 a. 單面板 見圖 b. 雙面板 見圖 c. 多層板 見圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 D. 依用途分： 通信 /耗用性電子 /軍用 /電腦 /半導(dǎo)體 /電測板 …, 見圖 BGA. 另有一種射出成型的立體 PCB， 因使用少，不在此介紹。 A Gerber file 這是一個(gè)從 PCB CAD軟體輸出的資料檔做為光繪圖語言。 .資料審查 面對(duì)這麼多的資料，製前設(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。而這些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰當(dāng)與否有關(guān)係。 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)備製程能力亦需提升，如何取得一個(gè)帄衡點(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。 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，所以必頇在進(jìn)入排版前，將之去除。要計(jì)算最恰當(dāng)?shù)呐虐妫櫩紤]以下幾個(gè)因素。所頇繪製的底片有內(nèi)外層之線路，外層之防焊，以及文字底片。 PCB廠必頇有一套針對(duì)廠內(nèi)製程上的特性而編輯的規(guī)範(fàn)除了改善產(chǎn)品良率以及提昇生產(chǎn)力外，也可做為和 PCB線路 Layout人員的溝通語言，見 圖 . C. Tooling 指 AOI與電測 Netlist檔 ..AOI由 CAD reference檔產(chǎn)生 AOI系統(tǒng)可接受的資料、且含容差，而電測 Net list檔則用來製作電測治具 Fixture。 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 Retardant) 或抗燃 (Flame resistance)性。 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膞導(dǎo)體的斷裂。 e. 抗漏電壓 (AntiTrack)用紙質(zhì)基板人類的生活越趨精緻，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， 那麼線路間就容易因發(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)採用特殊背膞的銅箔所 製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。見 圖 NEMA 規(guī)範(fàn)中稱為 FR4。傳統(tǒng) FR4 之 Tg 約在 115120℃ 之間，已被使用多年，但近年來由於電子產(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)裥浴⒖够?、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 提高之後上述各種性質(zhì)也都自然變好。 (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