【正文】 ng)自動(dòng)排版並變化不同的生產(chǎn)條件。 PCB 種類(lèi) A. 以材質(zhì)分 a. 有機(jī)材質(zhì) 酚醛樹(shù)脂、玻璃纖維 /環(huán)氧樹(shù)脂、 Polyamide、 BT/Epoxy 等皆屬之。所以PCB 在整個(gè)電子產(chǎn) 品中，扮演了整合連結(jié)總其成所有功能的角色，也因此時(shí)常電子產(chǎn)品功能故 障時(shí)，最先被質(zhì)疑往往就是 PCB。而今日之 printetch (photo image transfer)的技術(shù)，就是沿襲其發(fā)明而來(lái)的。 二 .製前準(zhǔn)備 臺(tái)灣 PCB 產(chǎn)業(yè)屬性，幾乎是以ＯＥＭ，也就是受客戶委托製作空板（ Bare Board）而已，不像美國(guó)，很多 PCB Shop 是包括了線路設(shè)計(jì)，空板製作以及裝配 (Assembly)的 TurnKey 業(yè)務(wù)。 B. RS274D 是 Gerber Format 的正式名稱，正確稱呼是 EIA STANDARD RS274D(Electronic Industries Association)主要兩大組成： Code：如 G codes, D codes, M codes 等。另外客戶對(duì)於 Finish 的規(guī)定 ,將影響流程的選擇 ,當(dāng)然會(huì)有不同的物料需求與規(guī)格，例如：軟、硬金、噴鍚 、 OSP 等。要計(jì)算最恰當(dāng)?shù)呐虐?，須考慮以下幾個(gè)因素。目前，己有很多 PCB CAM 系統(tǒng)可接受 IPC350的格式。因?yàn)榛迨侵饕铣杀荆ㄅ虐孀罴鸦?，可減少板材浪費(fèi)）；而適當(dāng)排版可提高生產(chǎn)力並降低不良率。 ， piece 間最小尺寸，以及板邊留做工具或?qū)ξ幌到y(tǒng)的最小尺寸。玻璃底片使用比例已有提高趨勢(shì)。 酚醛樹(shù)脂 Phenolic Resin 是人類(lèi)最早開(kāi) 發(fā)成功而又商業(yè)化的聚合物。 UL94 對(duì) XPC Grade 要求只須達(dá)到 HB 難燃等級(jí)即可。 2) 延展性： 銅鍍通孔上的銅是一種連續(xù)性的結(jié)晶體，有非常良好的延展性，不會(huì)像銀、 碳墨膠在熱脹冷縮時(shí)，容易發(fā)生界面的分離而降低導(dǎo)電度。為了通過(guò)燃性試驗(yàn)(Flammability test), 將上述仍在液態(tài)的樹(shù)脂再與 TetrabromoBisphenol A 反應(yīng)而成為最熟知 FR4 傳統(tǒng)環(huán)氧樹(shù)脂。 但 Dicey 的缺點(diǎn)卻也不少， 第一是吸水性 (Hygroscopicity)，第二個(gè)缺點(diǎn)是難溶性。 c. Tg 增高後，其樹(shù)脂中架橋之密度必定提高很多使其有更好的抗水性及防溶劑性，使板子受熱後不易發(fā)生白點(diǎn)或織紋顯露，而有更好的強(qiáng)度及介電性 .至於尺寸的安定性 ,由於自動(dòng)插裝或表面裝配之嚴(yán)格要求就更為重要了。四功能比起 Novolac 來(lái)還有一種優(yōu)點(diǎn)就是有更好的均勻混合。 ，有吸濕性 (Hygroscopic), 而黏著性、延性又都很差。是由 Bismaleimide 及Trigzine Resin monomer 二者反應(yīng)聚合而成。 Cyanate Ester Resin 1970 年開(kāi)始應(yīng)用於 PCB 基材，目前 Chiba Geigy 有製作此類(lèi)樹(shù)脂。做成纖維狀使用則可追溯至 17世紀(jì)。在某些應(yīng)用上，其強(qiáng)度 /重量比甚至超過(guò)鐵絲。 A. 優(yōu)點(diǎn) . a. 延展性 Ductility 高 ,對(duì) FPC 使用於動(dòng)態(tài)環(huán)境下 ,信賴度極佳 . b. 低的表面稜線 Lowprofile Surface,對(duì)於一些 Microwave 電子應(yīng)用是一利基 . B. 缺點(diǎn) . a. 和基材的附著力不好 . b. 成本較高 . c. 因技術(shù)問(wèn)題 ,寬度受限 . 電鍍法 (Electrodeposited Method) 最常使用於基板上的銅箔就是 ED銅 .利用各種廢棄之 電線電纜熔解成硫酸銅鍍液，在殊特深入地下的大型鍍槽中，陰陽(yáng)極距非常短 ,以非常高的速度沖動(dòng)鍍液，以 600 ASF 之高電流密度，將柱狀 (Columnar) 結(jié)晶的銅層鍍?cè)诒砻娣浅９饣纸?jīng)鈍化的 (passivated) 不銹鋼大桶狀之轉(zhuǎn)胴輪上 (Drum)，因鈍化處理過(guò)的不銹鋼胴輪上對(duì)銅層之附著力並不好，故鍍面可自轉(zhuǎn)輪上撕下，如此所鍍得的連續(xù)銅層 ,可由轉(zhuǎn)輪速度，電流密度而得不同厚度之銅箔，貼在轉(zhuǎn)胴之光滑銅箔表面稱為光面 (Drum side ), 另一面對(duì)鍍液之粗糙結(jié)晶表面稱為毛面 (Matte side) .此種銅箔 : PCB 制造流程及說(shuō)明 10 A. 優(yōu)點(diǎn) a. 價(jià)格便宜 . b. 可有各種尺寸與厚度 . B. 缺點(diǎn) . a. 延展性差 , b. 應(yīng)力極高無(wú)法撓曲又很容易折斷 . 厚度單位 一般生產(chǎn)銅箔業(yè)者為計(jì)算成本 , 方便訂價(jià)，多以每平方呎之重量做為厚度之計(jì)算單位， 如 Ounce (oz)的定義是一平方呎面積單面覆蓋銅箔重量 1 oz ()的銅層厚度 .經(jīng)單位換算 35 微米 (micron)或 mil. 一般厚度 1 oz 及 1/2 oz 而超薄銅箔可達(dá) 1/4 oz,或更低 . 新式銅箔介紹及研發(fā)方向 超薄銅箔 一般所說(shuō)的薄銅箔是指 oz ( micron ) 以下，表三種厚度則稱超薄銅箔 3/8 oz 以下因本身太薄很不容易操作故需要另加載體 (Carrier) 才能做各種操作 (稱複合式 copper foil),否則很容易造成損傷。此層的作用即是防止 上述反應(yīng)發(fā)生，其厚度約 500~1000A c. Stabilization－耐熱處理後，再進(jìn)行最後的 鉻化處理 (Chromation)，光面與 粗面同時(shí)進(jìn)行做為防污防銹的作用，也稱 鈍化處理(passivation)或 抗氧化 處理 (antioxidant) B 新式處理法 a. 兩面處理 (Double treatment)指光面及粗面皆做粗化處理，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，此法 的應(yīng)用己有 20 年的歷史，但今日為降低多層板的 COST而使用者漸多． 在光面也進(jìn)行上述的傳統(tǒng)處理方式，如此應(yīng)用於內(nèi)層基板上，可以省掉壓 膜前的銅面理處理以及黑 /棕化步驟。 Prepreg又有人稱之為 Bonding sheet 膠片製作流程 製程品管 製造過(guò)程中，須定距離做 Gel time, Resin flow, Resin Content 的測(cè)試，也須做 Volatile 成份及 Dicy 成份之分析，以確保品質(zhì)之穩(wěn)定。因?yàn)楦哳l化 , 須要基材有更低的 Dk 與 Df 值。目前除了最大量的應(yīng)用在電路板之外，其他電子工業(yè)尚有厚膜 (Thick Film)的混成電路 (Hybrid Circuit)、晶片電阻 (Chip Resist )、及表面黏裝 (Surface Mounting)之錫膏印刷等也都優(yōu)有應(yīng)用。 (3). 對(duì)位及試印 －此步驟主要是要將三個(gè)定位 pin 固定在印刷機(jī)臺(tái)面上 ,調(diào)整網(wǎng)版及離板間隙 (Off Contact Distance)( 指版膜到基板銅面的距離，應(yīng)保持在 2m/m－ 5m/m 做為網(wǎng)布彈回的應(yīng)有距離 ),然後覆 墨試印 .若有不準(zhǔn)再做微調(diào) . －若是自動(dòng)印刷作業(yè)則是靠邊 , pinning 及 ccd 等方式對(duì)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(huì)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(shí)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(gè)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(shuō)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(shuō)請(qǐng)參讀外層製作 .本節(jié)就幾個(gè)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(duì)於 厚以上的薄板還不成問(wèn)題 ,只是膜皺要多 注意 B. 曝光時(shí)注意真空度 C. 曝光機(jī)臺(tái)的平坦度 D. 顯影時(shí) 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(lèi)，常見(jiàn)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。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(jiàn)圖 )，不同的理論有不同的觀點(diǎn)， 且可能相衝突。 以下是更詳細(xì)的反應(yīng)機(jī)構(gòu)的說(shuō)明。 1. 側(cè)蝕 (undercut ) 增大，或者 etching factor 降低。 對(duì)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(duì)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。 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(cè)，再去進(jìn)行無(wú)梢壓板。 . 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(shù)脂易於填充並能減少粉紅圈 ( pink ring ) 的發(fā)生。棕化層則因厚度很薄 .較不會(huì)生成粉紅圈。 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(shí)則呈現(xiàn)無(wú)光澤的墨黑色的 黑氧化 層。 Resin Cure 過(guò)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。兩者的對(duì)位度好壞，影響成品良率極大，也是 M/L 對(duì)關(guān)鍵。 3. 有可能因此補(bǔ)充過(guò)多的氧化劑 (H2O2)，而攻擊鈦金屬 H2O2 。 + 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。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。 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。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(shí)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(guò)來(lái)，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。 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(wú)法安置這麼多的零組件以及其所衍生出來(lái)的大量線路，因而有多層板之發(fā)展。而各廠牌 prepreg 可參照其提供之 Data sheet 做為作業(yè)時(shí)的依據(jù)。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(duì)後製亦有幫助。輾軋銅箔除了細(xì)晶之外還有另一項(xiàng)長(zhǎng)處那就是應(yīng)力很低 (Stress)。 ：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。 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)。 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。 BT 樹(shù)脂通常和環(huán)氧樹(shù)脂混合而製成基板。而且流動(dòng)性不好 ,壓合不易填 滿死角 。因?yàn)榇嘈缘年P(guān)係 , 鑽孔要特別注意 . 上述兩種添加樹(shù)脂都無(wú)法溴化 ,故加入一般 FR4 中會(huì)降低 其難燃性 . 聚亞醯胺樹(shù)脂 Polyimide(PI) A. 成份 主要由 Bismaleimide 及 Methylene Dianiline