【正文】 感光乳膠調(diào)配均勻直接涂布在網(wǎng)布上，烘干后連框共同放置在曝光設(shè)備臺(tái) 面上并覆以原稿底片，再抽真空使其密接感光，經(jīng)顯像后即成為可印刷的網(wǎng) 版。 最后，表歸納出PCB一些特性的現(xiàn)在與未來(lái)演變的指標(biāo)。 儲(chǔ)放條件與壽命 　　大部份EPOXY系統(tǒng)之儲(chǔ)放溫度要求在5℃以下，其壽命約在3~6個(gè)月。 美國(guó)一家Polyclad銅箔基板公司，發(fā)展出來(lái)的一種處理方式，稱為DST 銅箔，其處理方式有異曲同工之妙。 A. 優(yōu)點(diǎn). 　　 a. 延展性Ductility高,對(duì)FPC使用于動(dòng)態(tài)環(huán)境下,信賴度極佳. 　　 b. 低的表面棱線Lowprofile Surface,對(duì)于一些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) 　　，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)銅層之附著力并不好，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: 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， Ounce (oz)的定義是一平方呎面積單面覆蓋銅箔重量1 oz () 35 微米 (micron) 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(稱復(fù)合式copper foil),否則很容易造成損傷。在某些應(yīng)用上，其強(qiáng)度/重量比甚至超過(guò)鐵絲。做成纖維狀使用則可追溯至17世紀(jì)。這兩點(diǎn)也是BT/EPOXY板材可以避免的。 B. 此四氟乙烯材料分子結(jié)構(gòu)，非常強(qiáng)勁無(wú)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。C. 缺點(diǎn):　　 ，不易達(dá)到 UL94 V0 的難燃要求。　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(shù)脂 (Tetrafunctional Epoxy Resin ).其與傳統(tǒng) 雙功能 環(huán)氧樹(shù)脂不同之處是具立體空間架橋 ,，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。(不含溴的樹(shù)脂在 NEMA 規(guī)范中稱為 G10) 此種含溴環(huán)氧樹(shù)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。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(wú)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，F(xiàn)R4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?！　?紙質(zhì)板中最暢銷(xiāo)的是XXXPC及FR2．前者在溫度25 ℃ 以上,，后者的組合與前完全相同，只是在樹(shù)脂中加有三氧化二銻增加其難燃性。 結(jié)語(yǔ)　　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(méi)有問(wèn)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,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(lái)的,使用于何種產(chǎn)品, 它們各有那些優(yōu)劣點(diǎn),. 　　 基板工業(yè)是一種材料的基礎(chǔ)工業(yè)， 是由介電層（樹(shù)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。　　由于線路密度愈來(lái)愈高，容差要求越來(lái)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?！　。ú们蟹绞脚c磨邊處理須考慮進(jìn)去）。下表列舉數(shù)個(gè)項(xiàng)目，及其影響。 著手設(shè)計(jì) 所有數(shù)據(jù)檢核齊全后，開(kāi)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。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)制程能力可及，審查項(xiàng)目見(jiàn)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(kāi)，來(lái)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(guó)公司所發(fā)展出的格式，爾后二十年，行銷(xiāo)于世界四十多個(gè)國(guó)家。　　A. 減除法， 　　B. 加成法，又可分半加成與全加成法， 　　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(pán)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?！　?2. 至1936年，Dr Paul Eisner真正發(fā)明了PCB的制作技術(shù)，也發(fā)表多項(xiàng)專利。 本光盤(pán)以傳統(tǒng)負(fù)片多層板的制程為主軸，深入淺出的介紹各個(gè)制程，再輔以先進(jìn)技術(shù)的觀念來(lái)探討未來(lái)的PCB走勢(shì)。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(jī)就可繪出Drawing或Film，因此Gerber Format成了電子業(yè)界的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。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工廠之制前設(shè)計(jì)人員，應(yīng)和客戶密切溝通，以使連片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL時(shí)可有最佳的利用率。 傳統(tǒng)多層板的制作流程可分作兩個(gè)部分: 與 　B. CAD/CAM作業(yè) 　　a. 將Gerber Data 輸入所使用的CAM系統(tǒng)，此時(shí)須將apertures和shapes定義好。 　?。虐娴某叽邕x擇將影響該料號(hào)的獲利率?！　　⒛z片與干膜的使用尺寸與工作PANEL的尺寸須搭配良好，以免浪費(fèi)。表是傳統(tǒng)底片與玻璃底片的比較表。 以下即針對(duì)這二個(gè)主要組成做深入淺出的探討.　 Resin 　　　　 目前已使用于線路板之樹(shù)脂類別很多,如酚醛樹(shù)脂（ Phonetic ）、環(huán)氧樹(shù)脂（ Epoxy ）、聚亞醯胺樹(shù)脂（ Polyamide ）、聚四氟乙烯（Polytetrafluorethylene，簡(jiǎn)稱PTFE或稱TEFLON），B一三氮 樹(shù)脂（Bismaleimide Triazine 簡(jiǎn)稱 BT ）等皆為熱固型的樹(shù)脂（Thermosetted Plastic Resin）。以下介紹幾個(gè)較常使用紙質(zhì)基板及其特殊用途:A 常使用紙質(zhì)基板　 a. XPC Grade：通常應(yīng)用在低電壓、低電流不會(huì)引起火源的消費(fèi)性電子產(chǎn)品， 如玩具、手提收音機(jī)、電話機(jī)、計(jì)算器、遙控器及鐘表等等?！? 導(dǎo)體材質(zhì) 　　 1) 導(dǎo)體材質(zhì) 銀及碳墨貫孔印刷電路的導(dǎo)電方式是利用銀及石墨微粒鑲嵌在聚合體內(nèi)， 藉由微粒的接觸來(lái)導(dǎo)電，而銅鍍通孔印刷電路板，則是借由銅本身是連貫的 結(jié)晶體而產(chǎn)生非常順暢的導(dǎo)電性?！　∮糜诨逯h(huán)氧樹(shù)脂之單體一向都是Bisphenol A 及Epichlorohydrin 用 dicy 做為架橋劑所形成的聚合物。B. 架橋劑(硬化劑)　　 環(huán)氧樹(shù)脂的架橋劑一向都是Dicey,它是一種隱性的 (latent) 催化劑 , 在高溫160℃之下才發(fā)揮其架橋作用，常溫中很安定，故多層板 Bstage 的膠片才不致無(wú)法儲(chǔ)存。 Z 方向的膨脹減小后，使得通孔之孔壁受熱后不易被底材所拉斷。最早是美國(guó)一家叫 Polyclad 的基板廠所引進(jìn)的。 　　 ，或與銅箔之間的黏著力較差，不如環(huán)氧樹(shù)脂那么強(qiáng)，而且撓性也較差。 表為四種不同樹(shù)脂制造的基板性質(zhì)的比較. BT/EPOXY樹(shù)脂　　BT樹(shù)脂也是一種熱固型樹(shù)脂，是日本三菱瓦斯化成公司(Mitsubishi Gas Chemical Co.)在1980年研制成功。 Cyanate Ester Resin 　　1970年開(kāi)始應(yīng)用于PCB基材，目前Chiba Geigy有制作此類樹(shù)脂。真正大量做商用產(chǎn)品，則是由OwenIllinois及Corning Glass Works兩家公司其共同的研究努力后，組合成OwensCorning Fiberglas Corporation于1939年正式生產(chǎn)制造。 　　　 ：玻璃纖維為無(wú)機(jī)物，因此不會(huì)燃燒 　　　 ：可耐大部份的化學(xué)品，也不為霉菌，細(xì)菌的滲入及昆蟲(chóng)的功擊。所用之載體有兩類，一類是以傳統(tǒng) ED 銅箔為載體, ,厚度約3 . 　　 超薄銅箔最不易克服的問(wèn)題就是 針孔 或 疏孔 (Porosity)，因厚度太薄,讓結(jié)晶變細(xì). 細(xì)線路,尤其是5 mil以下更需要超薄銅箔,以減少蝕刻時(shí)的過(guò)蝕與側(cè)蝕. 輾軋銅箔 　　對(duì)薄銅箔超細(xì)線路而言，導(dǎo)體與絕緣基材之間的接觸面非常狹小，如何能耐得住二者之間熱膨脹系數(shù)的巨大差異而仍維持足夠的附著力，完全依賴銅箔毛面上的粗化處理是不夠的，而且高速鍍銅箔的結(jié)晶結(jié)構(gòu)粗糙在高溫焊接時(shí)容易造成 XY 的斷裂也是一項(xiàng)難以解決的問(wèn)題。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)后制亦有幫助。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)。 制程目的 　　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)法安置這么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。通常乳膠涂布多少次,安定性高,用于大 ,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)，然后把已有圖 形的版膜貼在網(wǎng)面上，待冷風(fēng)干燥后撕去透明之載體護(hù)膜，即成間接性網(wǎng)版。 氯化銅蝕刻液比較　　　　兩種藥液的選擇，視影像轉(zhuǎn)移制程中，Resist是抗電鍍之用或抗蝕刻之用。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。 + 　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。 　　　　 3. 有可能因此補(bǔ)充過(guò)多的氧化劑 (H2O2)，而攻擊鈦金屬H2O2 。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。 　　　　 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。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。不過(guò)處理時(shí)間長(zhǎng)或溫度高一些會(huì)比較均勻。通常氫氧化鈉在高溫及攪動(dòng)下容易與空氣中的二氧化 碳形成碳酸鈉而顯現(xiàn)出消耗很多的情況,因堿度的降低常使棕化的顏色變淺或不均勻,宜分析 及補(bǔ)充其不足。 　　　 (2) 將氧化處理后之試片置于130℃，置于密閉容器冷卻至室溫，稱重得重量－w1(g)。之壓床用200177。1分鐘,冷卻后 對(duì)角切開(kāi),并以測(cè)微卡尺量對(duì)角線的厚度,其計(jì)算如下: 　　　　 ho=[Wo/n(102)Wg]102　　　　 ho每張膠片原應(yīng)有的厚度,Wo原樣片的總重,Wg單位面積上之玻璃布重(g/in2),n張數(shù)。 E. 檢查膠片中的玻璃紗束數(shù)目是否正確, 可將膠片放在焚爐中在540℃下燒15分鐘除去樹(shù)脂露 出玻璃布,在 20X 顯微鏡下計(jì)數(shù)每吋中的經(jīng)緯紗束是否合乎規(guī)范。章節(jié) ，常見(jiàn)銅箔厚度及其重要規(guī)格表。