【正文】 . 黑化及棕化標(biāo)準(zhǔn)配方 : 表一般配方及其操作條件 上表中之亞氯酸鈉為主要氧化劑 ,其餘二者為安定劑 ,其 氧化反應(yīng)式。見圖 B. 內(nèi)層先鑽 (6 層以上 )粗對位工具孔 (含對位孔及方向孔，板內(nèi)監(jiān)測孔等 ), 再以雙面曝光方式進(jìn)行內(nèi)層線路之製作。 b. 反應(yīng)機(jī)構(gòu) 直覺的聯(lián)想，在氯化銅酸性蝕刻液中， Cu++ 及 Cu+應(yīng)是以 CuCl2 及 CuCl 存 在才對，但事實(shí)非完全正確，兩者事實(shí)上是以和 HCl 形成的一龐大錯化物存 在的： Cu176。 Ａ．兩種化學(xué)藥液的比較，見表氨水蝕刻液 amp。 最後，表歸納出 PCB 一些特性的現(xiàn)在與未來演變的指標(biāo)。 美國一家 Polyclad 銅箔基板公司，發(fā)展出來的一種處理方式，稱為 DST 銅箔，其處理方式有異曲同工之妙。 ：玻璃纖維為無機(jī)物，因此不會燃燒 ：可耐大部份的化學(xué)品，也不為黴菌，細(xì)菌的滲入及昆蟲的功擊。其反應(yīng)式如圖 。 (Varnish,又稱生膠水 ,液態(tài)樹脂稱之 )中所使用的溶劑之沸點(diǎn)較高，不易趕完，容易產(chǎn)生高溫下分層的現(xiàn)象。因而近年來如何提高環(huán)氧樹脂之 Tg 是基板材所追求的 要務(wù)?，F(xiàn)將產(chǎn)品之主要成份列於後 : 單體 Bisphenol A, Epichlorohydrin 架橋劑 (即硬化劑 ) 雙氰 Dicyandiamide 簡稱 Dicy 速化劑 (Accelerator)BenzylDimethylamine ( BDMA ) 及 2 Methylimidazole ( 2MI ) 溶劑 Ethylene glycol monomethy ether( EGMME ) Dimethy formamide (DMF) 及稀釋劑 Acetone ,MEK。 b. FR1 Grade：電氣性、難燃性優(yōu)於 XPC Grade，廣泛使用於電流及電壓比 XPC Grade 稍高的電器用品，如彩色電視機(jī)、監(jiān)視器、VTR、家庭音響、洗衣機(jī)及吸塵器等等。而底片製造商亦積極研究替代材料，以使尺寸之安定性更好。 有些工廠認(rèn)為固定某些工作尺寸可以符合最大生產(chǎn)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(zhàn)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、金），化學(xué)耗品等。 （裁切方式與磨邊處理須考慮進(jìn)去）。 data：定義圖像（ imaging） C. RS274X 是 RS274D 的延伸版本，除 RS274D 之 Code 以外，包括 RS274X Parameters，或稱整個(gè) extended Gerber format 它以兩個(gè)字母為組合，定義了繪圖過程的一些特性。 PCB 種類及製法 在材料、層次、製程上的多樣化以適 合 不同的電子產(chǎn)品及其特殊需求。 以下就歸納一些通用的區(qū)別辦法，來簡單介紹 PCB 的分類以及它的製造方 法。 D. IPC350 IPC350是 IPC 發(fā)展出來的一套 neutral format,可以很容易由 PCB CAD/CAM 產(chǎn)生 ,然後依此系統(tǒng) ,PCB SHOP 再產(chǎn)生 NC Drill Program,Netlist,並可直接輸入 Laser Plotter 繪製底片 . E. Laser Plotter 見圖 ,輸入 Gerber format 或 IPC 350 format 以繪製 Artwork F. Aperture List and DCodes 見表 及圖 ,舉一簡單實(shí)例來 說明兩者關(guān)係 , Aperture 的定義亦見圖 ： 客戶必須提供的資料： 電子廠或裝配工廠，委託 PCB SHOP 生產(chǎn)空板（ Bare Board）時(shí)，必須提供下列資料以供製作。 、膠片與乾膜的使用尺寸與工作 PANEL 的尺寸須搭配良好，以免浪費(fèi)。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。例如乾式做法的鉍金屬底片 . 一般在保存以及使用傳統(tǒng)底片應(yīng)注意事項(xiàng)如下： 、傳遞以及保存方式 －程式 含一 ,二次孔鑽孔程式，以及外形 Routing 程式其中 NC Routing 程式一般須另行處理 e. DFM－ Design for manufacturing .PCB layout 工程師大半不太了解， PCB 製作流程以及各製程需要注意的事項(xiàng)，所以在 Layout 線路時(shí)，僅考慮電性、邏輯、尺寸等，而甚少顧及其它。 UL94 要求 FR1 難燃性有 V0、 V1 與 V2 不同等級，不過由於三種等級板材價(jià)位差異不大，而且考慮安全起見，目前電器界幾乎全採用 V0 級板材。 填充劑 (Additive) 碳酸鈣、矽化物、 及氫氧化鋁 或 化物等增加難燃效果。 E. FR4 難燃性環(huán)氧樹脂 傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂遇到高溫著火後若無外在因素予以撲滅時(shí)， 會不停的一直燃燒下去直到分子中的碳?xì)溲趸虻紵戤厼橹?。而且流動性不?,壓合不易填 滿死角 。 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。 ：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。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，因此對後製亦有幫助。 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，在有限的板面上無法安置這麼多的零組件以及其所衍生出來的大量線路，因而有多層板之發(fā)展。 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。 + 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。兩者的對位度好壞，影響成品良率極大，也是 M/L 對關(guān)鍵。 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)無光澤的墨黑色的 黑氧化 層。 . 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)以使樹脂易於填充並能減少粉紅圈 ( pink ring ) 的發(fā)生。 對位系統(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。 以下是更詳細(xì)的反應(yīng)機(jī)構(gòu)的說明。 (3). 對位及試印 －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) . －若是自動印刷作業(yè)則是靠邊 , pinning 及 ccd 等方式對位 .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)製程解說請參讀外層製作 .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)對於 厚以上的薄板還不成問題 ,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，常見者有兩種，一是酸性氯化銅 (CaCl2)、 蝕刻液，一種是鹼性氨水蝕刻液。因?yàn)楦哳l化 , 須要基材有更低的 Dk 與 Df 值。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)格來說，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。在某些應(yīng)用上，其強(qiáng)度 /重量比甚至超過鐵絲。 Cyanate Ester Resin 1970 年開始應(yīng)用於 PCB 基材，目前 Chiba Geigy 有製作此類樹脂。 ，有吸濕性 (Hygroscopic), 而黏著性、延性又都很差。 c. Tg 增高後，其樹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 ,由於自動插裝或表面裝配之嚴(yán)格要求就更為重要了。為了通過燃性試驗(yàn)(Flammability test), 將上述仍在液態(tài)的樹脂再與 TetrabromoBisphenol A 反應(yīng)而成為最熟知 FR4 傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂。 UL94 對 XPC Grade 要求只須達(dá)到 HB 難燃等級即可。玻璃底片使用比例已有提高趨勢。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。要計(jì)算最恰當(dāng)?shù)呐虐?，須考慮以下幾個(gè)因素。 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。而今日之 printetch (photo image transfer)的技術(shù)，就是沿襲其發(fā)明而來的。 PCB 種類 A. 以材質(zhì)分 a. 有機(jī)材質(zhì) 酚醛樹脂、玻璃纖維 /環(huán)氧樹脂、 Polyamide、 BT/Epoxy 等皆屬之。見表料號資料表 供製前設(shè)計(jì)使用 . 上表資料是必備項(xiàng)目，有時(shí)客戶會提供一片樣品 , 一份零件圖，一份保證書（保證製程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物質(zhì)）等。 ， 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。大部份電子廠做線路 Layout 時(shí)，會做連片設(shè)計(jì)，以使裝配時(shí)能有最高的生產(chǎn)力。 PCB 製前設(shè)計(jì)工程師因此必須從生產(chǎn)力，良率等考量而修正一些線路特性，如圓形接線 PAD 修正成淚滴狀，見圖 ,為的是製程中 PAD 一孔對位不準(zhǔn)時(shí)，尚能維持最小的墊環(huán)寬度。 c. FR2 Grade：在與 FR1 比較下，除電氣性能要求稍高外，其他物性並沒有特別之處，近年來在紙質(zhì)基板業(yè)者努力研究改進(jìn) FR1技術(shù)， FR1 與 FR2 的性質(zhì)界線已漸 模糊 ,FR2 等級板材在不久將來可能會在偏高價(jià)格因素下被 FR1 所取代。 填充劑可調(diào)整其 Tg. A. 單體及低分子量之樹脂 典型的傳統(tǒng)樹脂一般稱為雙功能的環(huán)氣樹脂 ( Difunctional Epoxy Resin),見圖 . 為了達(dá)到使用安全的目的， 特於樹脂的分子結(jié)構(gòu)中加入溴原子，使產(chǎn)生部份碳溴之結(jié)合而呈現(xiàn)難燃的效果。若在其分子中以溴取代了氫的位置， 使可燃的碳?xì)滏I化合物一部份改換成不可燃的碳溴鍵化合物則可大大的降低其可燃性。