【正文】 鑽孔→通孔→電鍍→影像轉(zhuǎn)移→蝕刻→剝膜 　　上述三種製程中,第三種是有埋孔(buried hole)設(shè)計時的流程,( Postetch Punch)製程－高層次板子較普遍使用的流程. 　　發(fā)料就是依製前設(shè)計所規(guī)劃的工作尺寸，依BOM來裁切基材，是一很單純的步驟，但以下幾點(diǎn)須注意： 　　 A. 裁切方式會影響下料尺寸 　　 B. 磨邊與圓角的考量影響影像轉(zhuǎn)移良率製程 　　 C. 方向要一致即經(jīng)向?qū)?jīng)向，緯向?qū)曄?　　 D. 下製程前的烘烤尺寸安定性考量 銅面處理 　　在印刷電路板製程中，不管那一個step，銅面的清潔與粗化的效果，關(guān)係著下 一製程的成敗，所以看似簡單，其實(shí)裡面的學(xué)問頗大。 影像轉(zhuǎn)移 A. 前言 　　電路板自其起源到目前之高密度設(shè)計,一直都與絲網(wǎng)印刷(Silk Screen Printing)－或網(wǎng)版印刷有直接密切之關(guān)係，故稱之為印刷電路板。 　　 由於近年電路板高密度,高精度的要求,印刷方法已無法達(dá)到規(guī)格需求,因此其應(yīng)用範(fàn)圍漸縮,: 　　　 a. 單面板之線路,防焊 ( 大量產(chǎn)多使用自動印刷,以下同) 　　　 ,防焊 　　　 　　　 　　　 　　　 (Peelable ink) 　　 除此之外,印刷技術(shù)員培養(yǎng)困難,. B. 絲網(wǎng)印刷法(Screen Printing)簡介　　絲網(wǎng)印刷中幾個重要基本原素:網(wǎng)材,網(wǎng)版,乳劑,曝光機(jī),印刷機(jī),刮刀,油墨,烤箱等,以下逐一簡單介紹. 　　　 a. 網(wǎng)布材料 　　　　 (1) 依材質(zhì)不同可分絲絹(silk),尼龍(nylon),聚酯(Polyester,或稱特多龍),不銹鋼,.　　　　 (2) 編織法:最常用也最好用的是單絲平織法 Plain Weave. 　　　　 (3) 網(wǎng)目數(shù)(mesh),網(wǎng)布厚度(thickness),線徑(diameter),開口(opening)的關(guān)係 　　　　見表常用的不銹鋼網(wǎng)布諸元素 　　　　開口: 　　　　網(wǎng)目數(shù):每inch或cm中的開口數(shù) 　　　　線徑: 網(wǎng)布織絲的直徑 網(wǎng)布　　　　厚度:厚度規(guī)格有六,Slight(S),Medium(M),Thick(T),Half heavy duty(H),Heavy duty(HD),Super heavy duty(SHD) 　　　　. 　　　 (Stencil)的種類 　　　　　 (1).直接網(wǎng)版(Direct Stencil) 　　 　　　　　　 將感光乳膠調(diào)配均勻直接塗佈在網(wǎng)布上，烘乾後連框共同放置在曝光設(shè)備臺 面上並覆以原稿底片，再抽真空使其密接感光，經(jīng)顯像後即成為可印刷的網(wǎng) 版。 其厚度均勻,解析度好,製作快,多用於樣品及小量產(chǎn). 　　　c. 油墨 　　　　 油墨的分類有幾種方式 　　　　 (1).以組成份可分單液及雙液型. 　　　　 (2).以烘烤方式可分蒸發(fā)乾燥型、化學(xué)反應(yīng)型及紫外線硬化型(UV) 　　　　 (3).以用途可分抗蝕,抗鍍,防焊,文字,導(dǎo)電,及塞孔油墨. 不同製程選用何種油墨,須視各廠相關(guān)製程種類來評估,如鹼性蝕刻和酸性蝕刻 選擇之抗蝕油墨考慮方向就不一樣. 　　　d. 印刷作業(yè) 　　　　 網(wǎng)版印刷目前有三種方式:手印、半自動印及全自動印刷. 手印機(jī)須要印刷熟 手操作,是最彈性與快速的選擇, 手印. 半自動印則除loading/unloading以人工作業(yè)外,印刷動作由機(jī)器代勞,但 ,意指loading亦採自動,印好後人工放入 Rack中. 全自動印刷則是loading/unloading及對位, 方式有靠邊, pinning及ccd三種. 以下針對幾個要素加以解說: 　　　 (1) 張力: 　　　　　　張力直接影響對位,因?yàn)橛∷⑦^程中對網(wǎng)布不斷拉扯, 因此新網(wǎng)張力的要求非 ,即四角和中間. 　　　 (2) 刮刀Squeege 　　　　　　刮刀的選擇考量有三， 　　　　　　第一是材料，常用者有聚氨酯類(Polyurethane，簡稱PU)。 對已有線路起伏之板面上的印 綠漆及文字,則需用較軟之60－70度。 刮刀在使用一段時間後其銳利的直角會變圓，與網(wǎng)布接觸的面積增大， 就 無法印出邊緣畢直的細(xì)條，需要將刮刀重新磨利才行，需且刮刀刃線上 不 可出現(xiàn)缺口，否則會造成印刷的缺陷。 　　?。粒畠煞N化學(xué)藥液的比較，見表氨水蝕刻液amp。在內(nèi)層製程中D/F或油墨是作為抗蝕刻之用，因此大部份選擇酸性蝕刻。其抗蝕刻層是鍚鉛合金或純鍚，故一定要用鹼性蝕刻液，以免傷及抗蝕刻金屬層。唯一可使用之金屬是 鈦 (Ti)。 但有一點(diǎn)卻是不變的基本觀念，那就是以最快速度的讓欲蝕刻銅表面接觸愈多 新鮮的蝕刻液。在做良好的設(shè)備設(shè)計規(guī)劃之前，就必須先了解及分析蝕銅過 程的化學(xué)反應(yīng)。, 藍(lán)色離子的Cu++以及較不常見 的亞銅離子Cu+。+Cu++→2 Cu+ (1) 　　　　在酸性蝕刻的再生系統(tǒng)，就是將Cu+氧化成Cu++,因此使蝕刻液能將更多的 金屬銅咬蝕掉。 　　　 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。即使(2)式已有些複雜，但它仍是以下兩 個反應(yīng)式的簡式而已。+ H2CuCl4 →　2H2CuCl3 + CuCl (不溶) (3) 　　　　　 CuCl　+ 2HCl →　2H2CuCl3 (可溶) (4) 　　　　式中因產(chǎn)生CuCl沈澱，會阻止蝕刻反應(yīng)繼續(xù)發(fā)生，但因HCl的存在溶解 CuCl，維持了蝕刻的進(jìn)行。 　　 　　　　雖然增加HCl的濃度往往可加快蝕刻速度，但亦可能發(fā)生下述的缺點(diǎn)。 　　　　 2. 若補(bǔ)充藥液是使用氯化鈉，則有可能產(chǎn)生氯氣，對人體有害。 　　　 . 目前使用CuCl2酸性蝕銅水平設(shè)備者,大半都裝置Auto dosing設(shè)備,以維持 蝕銅速率,控制因子有五: 　　　　 1. 比重 　　　　 2. HCl 　　　　 3. H2O2 　　　　 4. 溫度 　　　　 5. 蝕刻速度 剝膜 　　剝膜在pcb製程中，有兩個step會使用，一是內(nèi)層線路蝕刻後之D/F剝除，二 是外層線路蝕刻前D/F剝除(若外層製作為負(fù)片製程)D/F的剝除是一單純簡易 的製程，一般皆使用連線水平設(shè)備，其使用之化學(xué)藥液多為NaOH或KOH濃 度在1~3%重量比。所以也有在溶液中加入BCS幫助溶解，但有違環(huán)保，且對人體有 害。剝膜液為鹼性，因此水洗的徹底與否，非常重要，內(nèi)層之剝膜後有加 酸洗中和，也有防銅面氧化而做氧化處理者。 　　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。 (post Etch Punch)方式 　　A. Pin Lam理論 　　　此方法的原理極為簡單，內(nèi)層預(yù)先沖出4個Slot孔， ，包括底片， prepreq都沿用此沖孔系統(tǒng)，此4個SLOT孔，相對兩組，有一組不對稱， 可防止套反。待冷卻，壓力釋 放後，又回復(fù)原尺寸，是一頗佳的對位系統(tǒng)。 　　　 ，放進(jìn)Optiline PE機(jī)器上，讓CCD瞄準(zhǔn) 該光學(xué)靶點(diǎn)，依各廠自行設(shè)定，沖出板邊4個Slot孔或其它圖形工具孔。 　　　A. 同心圓的觀念 　　　　 a. 利用輔助同心圓，可check內(nèi)層上、下的對位度 　　　　 b. 不同內(nèi)層同心圓的偏位表示壓合時候的Shift滑動 　　　B. 設(shè)計原則 　　　　 所示 　　　　 ，其間距為4mil，亦是各層間可容許的對位偏差,若超出同心圓以外，則此片可能不良。 內(nèi)層檢測 　　AOI(簡單線路採目視) →電測→(修補(bǔ))→確認(rèn) 內(nèi)層板線路成完後,必須保證通路及絕緣的完整性(integrity),即如同單面板一樣先要仔細(xì)檢查。但AOI有其極限,例如細(xì)斷路及漏電(Leakage)很難找出,故各廠漸增加短、斷路電性測試?！　. 在裸銅表面產(chǎn)生一層緻密的鈍化層(Passivation)以阻絕高溫下液態(tài)樹脂中胺類(Amine)對銅面的影響。. 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。. 製程操作條件( 一般代表 ),典型氧化流程及條件。此種亞銅之長針在高溫下容易折斷而大大影響銅與樹脂間的附著力,並隨流膠而使黑點(diǎn)流散在板中形成電性問題,而且也容易出現(xiàn)水份而形成高熱後局部的分層爆板。 B. 黑化層較厚,經(jīng)PTH後常會發(fā)生粉紅圈(Pink ring),這是因 PTH中的微蝕或活化或速化液攻入黑化層而將之還原露出原銅色之故。棕化則常因銅面前處理不夠完美而出現(xiàn)斑駁不齊的外觀,常不為品管人員所認(rèn)同。事實(shí)上此種外觀之不均勻並不會影響其優(yōu)良之剝離強(qiáng)度(Peel Strength). 一般商品常加有厚度仰制劑(SelfLimiting)及防止紅圈之封護(hù)劑 (Sealer)使能耐酸等,則棕化之性能會更形突出。此製程主要有鹼洗、酸浸,微蝕、預(yù)浸、氧化,還原,抗氧化及後清洗吹乾等步驟,現(xiàn)分述於後: 　A. 鹼性清洗 ,能清除手指紋、油脂,scum或有機(jī)物。通常此一微蝕深度以5070微英吋為宜。 　E. 氧化處理市售的商品多分為兩液,其一為氧化劑常含以亞氯酸鈉為主,另一為氫氧化鈉及添 加物,使用時按比例調(diào)配加水加溫即可。溫度的均勻性也是影響顏色原因之一,加熱器不能用石英,因高溫強(qiáng)鹼會使矽 化物溶解。 　F. 還原－此步驟的應(yīng)用影響後面壓合成敗甚鉅. 　G. 抗氧化－此步驟能讓板子的信賴度更好,但視產(chǎn)品層次,不一定都有此步驟. 　H. 後清洗及乾燥要將完成處理的板子立即浸入熱水清洗,以防止殘留藥液在空氣中乾涸在板面 上而不易洗掉,經(jīng)熱水徹底洗淨(jìng)後,才真正完工。所建立的槽液無需太大量,以便於更換或補(bǔ)充,建槽材料以CPVC或PP都可以。（mg/cm2）〕　　　 (1) 取一試片9cm10cm 1oz規(guī)格厚度之銅片，隨流程做氧化處理。 　　　 (3) 試片置於20%H2SO4中約10min去除氧化表層，重覆上一步驟，稱重得重量－w2(g) 　　　 (4) 計算公式： O/W = （W1W2／9102）1000　　　　　 又稱weight gain,一般在InprocessQC會用此法 　　 ( Peel Strength )之測定?。ü苤乒?fàn)圍：4~8 lb/in）　　　 (1) 取一試片1oz規(guī)格厚度之銅箔基板，做氧化處理後圖做疊板( lay up )後做壓合處理。30u in）　　　 (1) 取一試片9cm10cm 1oz規(guī)格厚度之銅片，置於130℃之烤箱中烘烤10min去除水份，置於密閉容器中冷卻至室溫，稱重量得－w1(g) 　　　 (2) 將試片置於微蝕槽中約239。 　　　 (3) 計算公式：　 　　 疊板 　　進(jìn)壓合機(jī)之前,需將各多層板使用原料準(zhǔn)備好,以便疊板(Layup),尚需膠片(Prepreg),銅箔(Copper foil),以下就敘述其規(guī)格種類及作業(yè): P/P(Prepreg)之規(guī)格　P/P的選用要考慮下列事項(xiàng): ?。^緣層厚度 　　－內(nèi)層銅厚 　　－樹脂含量 　?。瓋?nèi)層各層殘留銅面積 　?。瓕ΨQ 　　 　最重要還是要替客戶節(jié)省成本 　　P/P主要的三種性質(zhì)為膠流量(Resin Flow)、膠化時間(Gel time)及膠含量(Resin Content)其進(jìn)料測試方式及其他特性介紹如下所述: A. 膠流量(Resin Flow)　　 1,流量試驗(yàn)法Flow test與經(jīng)緯斜切截取4吋見方的膠片四張精稱後再按原經(jīng)向?qū)?jīng)向或 緯 對緯的上下疊在一起,在已預(yù)熱到170176。176。25PSI去壓10分鐘,待其熔 合 及冷卻後,精稱此圓片重量,然後計算膠流之百分 流量為: 　　　式中分子相減之差即表示流出去的膠量,因原面積為16m2,而壓後所沖之圓片面積為(247?！　?2,比例流量Scaled flow test是指面積大時用大的壓力強(qiáng)度,面積小時用小的壓力強(qiáng)度其作法 是正切膠片成　　　7in,薄膠片(104,106,108)者要 1820張,中度者()切10張,比116更厚者就不太準(zhǔn)了。177。5%在8吋見方的壓床上壓10177。 B. 膠化時間 (Gel time or Tack Time)　　膠片中的樹脂為半硬化的 BStage 材料,在受到高溫後即會軟化及流動,經(jīng)過一段軟化而流動 的時間後,又逐漸吸收能量而發(fā)生聚合反應(yīng)使得黏度增大再真正的硬化成為 CStage 材料。當(dāng)此時段太長時會造成板中應(yīng)有的膠流出太多, 不但厚度變薄浪費(fèi)成本而且造成銅箔 直接壓到玻璃上使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及抗化性不良。 C. 膠含量 (Resin Content)　　 是指膠片中除了玻璃布以外之膠所占之重量比。將膠片在光源經(jīng)兩片互相垂直的偏光鏡 而可以看到膠片中的dicy 的集中再結(jié)晶現(xiàn)象。 F. 揮發(fā)成份 (Volatile), 在膠片捲上斜切下4 吋4 吋的樣片 4 片, 在天平上精稱到 1mg, 然 後置入163 176?！嫱L(fēng)良好的烤箱中烤15 177。其失重與原重之比值以百分法表示之即為揮發(fā)成份含量。基板39。 疊板作業(yè)　　壓板方式一般區(qū)分兩種:一是Caplamination,一是Foillamination，本節(jié)僅討論Foillamination. A. 組合的原則　 組合的方法依客戶之規(guī)格要求有多種選擇,考量對稱,銅厚,樹脂含量,流量等以最低成本達(dá)品質(zhì) 要求: (a) 其基本原則是兩銅箔或?qū)w層間的絕緣介質(zhì)層至少要兩