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1、 制 作 ： 徐 學 軍 Date：10 . January . 2007. 一 、 印 制 板 的 一 般 定 義1.1、印制板的定義 印 制 電 路 是 指 在 絕 緣 基 材 上 ， 按 預 定 設(shè) 計 ， 制 成 印 制線 路 、 印 制 元 件 或 由 兩 者 結(jié) 合 而 成 的 導 電 圖 形 。 在 絕 緣 基 材 上 ， 提 供 元 器 件 之 間 電 氣 連 接 的 導 電 圖 形 ，稱 為 印 制 線 路 ， 不 包 括 印 制 元 件 。 印 制 電 路 或 者 印 制 線 路 的 成 品 板 稱 為 印 制 電 路 板 或 者印 制 線 路 板 ， 亦 稱 印 制 板

2、， 英 文 名 稱 是 Printed Circuit Board ,也 有 稱 Printed Wiring Board ， 縮 寫 是 PCB（ PWB) 。 What is the PCB? 一、印制板的一般定義 高 密 度 互 連 板 （ High Density Interconnection ， 簡 稱 HDI）簡 單 地 說 就 是 采 用 加 層 法 及 微 盲 孔 所 制 造 的 多 層 板 。 也 就 是 先 按傳 統(tǒng) 做 法 得 到 有 （ 無 ） 電 鍍 通 孔 的 核 心 板 ， 再 于 兩 外 層 加 做 細 線與 微 盲 孔 的 增 層 而 成 的 多 層 板 。

3、 凡 采 用 非 機 械 鉆 孔 ， 得 到 漏 斗 狀 的 微 盲 孔 ， 其 面 環(huán) 處 的 上 孔 徑 約125-200UM， 底 墊 處 的 下 孔 徑 約 100-150UM 者 ， 特 稱 為 微 盲 孔 或 微孔 。 高 密 度 互 連 結(jié) 構(gòu) 的 HDI與 較 早 流 行 的 順 序 積 成 多 層 板 （ SBU） 差 異不 大 ， 兩 者 與 傳 統(tǒng) 印 制 板 主 要 的 不 同 之 處 即 在 于 成 孔 方 式 與 層 加工 次 序 。 HDI技 術(shù) 同 時 也 影 響 到 板 面 組 件 的 組 裝 ， 不 但 由 早 先 的 通 孔 插 裝 ， 改 為 表 面 貼

4、 裝 ， 再 改 為 更 短 的 球 柵 陣 列 （ BGA） ， 甚 至 無 腳 式 的 墊間 貼 合 （ LGA） 或 覆 晶 （ flip chip） 式 凸 塊 對 裝 與 組 裝 ， 以 及 印制 板 本 身 采 用 內(nèi) 嵌 式 元 器 件 等 都 有 大 幅 度 的 改 進 。 1.2、HDI定義及特點 普 通 PCB多 層 板 HDI柔 性 PCB 軟 硬 結(jié) 合 板 1.3.PCB 發(fā)展史 20世 紀 的 40年 代 ， 英 國 人 Paul Eisler 博 士 及 其 助 手 ， 第 一 個 采用 了 印 制 電 路 板 制 造 整 機 收 音 機 ， 并 率 先 提 出

5、了 印 制 電 路 板 的 概念 。 因 此 Paul Eisler博 士 又 被 稱 為 “ 印 制 電 路 之 父 ” 。 經(jīng) 過 幾 十 年 的 研 究 和 生 產(chǎn) 實 踐 ， 印 制 電 路 產(chǎn) 業(yè) 獲 得 了 很 大 的 發(fā) 展 ，1995年 全 世 界 印 制 電 路 板 （ PCB） 產(chǎn) 值 超 過 了 240億 美 元 。 據(jù) 最 新 統(tǒng) 計 資料 表 明 ， 到 21世 紀 初 ， 全 世 界 印 制 電 路 生 產(chǎn) 總 值 約 為 400億 美 元 。 隨 著 信 息 產(chǎn) 業(yè) 的 飛 速 發(fā) 展 ， 極 大 地 刺 激 了 印 制 電 路 的 大 規(guī) 模 生 產(chǎn) ，其 應

6、用 范 圍 由 早 期 的 收 音 機 、 電 視 機 、 電 唱 機 ， 擴 大 到 隨 身 聽 、 攝 像 機 、個 人 電 腦 、 筆 記 本 電 腦 、 電 子 交 換 機 、 移 動 電 話 等 產(chǎn) 品 。 從 銅 箔 腐 蝕 法 成 為 印 制 電 路 的 主 要 生 產(chǎn) 方 法 之 后 ， 印 制 電 路 技 術(shù) 發(fā)展 非 常 迅 速 。 1953年 出 現(xiàn) 了 兩 面 互 連 的 雙 面 印 制 板 ， 1960 年 出 現(xiàn) 了 多 層板 。 近 些 年 ， 由 于 超 大 規(guī) 模 集 成 電 路 的 發(fā) 展 ， 印 制 電 路 的 技 術(shù) 不 斷 更 新 ，整 個 印 制 電

7、 路 行 業(yè) 得 到 了 蓬 勃 的 發(fā) 展 。 1.3.PCB 發(fā)展史(現(xiàn)代印制電路技術(shù)的發(fā)展)中 國 發(fā) 展 史 ： 我 國 從 20 世 紀 50年 代 中 期 開 始 研 制 單 面 印 制 電 路 板 ， 20世 紀 60 年 代 開 發(fā) 出 國 產(chǎn) 的 覆 銅 箔 板 材 料 ， 并 且 已 經(jīng) 能 大 規(guī) 模 生 產(chǎn) 單 面 印 制 板 ，小 批 量 生 產(chǎn) 雙 面 板 ； 1964年 ， 電 子 部 所 屬 有 關(guān) 單 位 已 經(jīng) 開 始 研 究 生 產(chǎn) 多層 板 。 20世 紀 80 年 代 改 革 開 放 以 后 ， 以 上 海 無 線 電 二 十 廠 為 首 的 一 批國

8、 有 大 廠 開 始 引 進 國 外 先 進 的 單 面 和 雙 面 印 制 板 生 產(chǎn) 線 ， 經(jīng) 過 20多 年 的消 化 吸 收 ， 較 快 地 提 高 了 我 國 印 制 電 路 的 生 產(chǎn) 技 術(shù) 水 平 。 進 入 20 世 紀 90 年 代 以 后 特 別 是 90 年 代 中 后 期 ， 我 國 香 港 和 臺 灣地 區(qū) 等 印 制 電 路 板 廠 家 紛 紛 來 合 資 或 獨 資 辦 廠 ， 使 我 國 印 制 電 路 產(chǎn) 業(yè) 發(fā)展 迅 猛 。 現(xiàn) 中 國 已 經(jīng) 成 為 世 界 上 最 大 的 PCB板 生 產(chǎn) 基 地 ， 產(chǎn) 量 占 全 世 界 的 70%以 上 . 二

9、 、 印 制 板 的 作 用 與 地 位2.1印 制 板 在 電 子 工 業(yè) 中 地 位 隨 著 印 制 板 用 途 擴 大 ， 重 要 性 提 升 ， 并 與 其 上 下 產(chǎn) 業(yè) 間 緊 密結(jié) 合 ， 其 產(chǎn) 業(yè) 結(jié) 構(gòu) 也 在 擴 展 變 化 。 國 際 上 稱 為 “ 電 子 電 路 產(chǎn) 業(yè) ”（ Electronic Circuits Industry),并 且 建 立 了 世 界 性 的 同 行 業(yè) 聯(lián) 合組 織 ： 世 界 電 子 電 路 協(xié) 會 （ WECC） 。 電 子 電 路 產(chǎn) 業(yè) 的 關(guān) 系 如 下 ： 電 子 電 路 電 子 基 板電 子 裝 配 常 規(guī) 印 制 線 路

10、 板母 板 （ 背 板 ）IC封 裝 載 板IC封 裝THT、 SMT裝 配零 部 件 組 裝 2.1印制板在電子工業(yè)中作用 印 制 電 路 板 在 電 子 整 機 設(shè) 備 中 的 作 用 有 ： 為 晶 體 管 、 集成 電 路 、 電 阻 、 電 容 、 電 感 等 元 器 件 提 供 了 固 定 和 裝 配 的 機械 支 撐 ； 實 現(xiàn) 晶 體 管 、 集 成 電 路 、 電 阻 、 電 容 、 電 感 等 元 件之 間 的 布 線 和 電 氣 連 接 、 電 絕 緣 來 滿 足 其 電 氣 特 性 ； 為 電 子裝 配 工 藝 中 元 件 的 檢 查 、 維 修 提 供 了 識 別 字

11、 符 和 圖 形 ， 為 波峰 焊 接 提 供 了 阻 焊 圖 形 。二 、 印 制 板 的 作 用 與 地 位 二 、 印 制 板 的 作 用 與 地 位2.2、 印 制 板 在 電 子 工 業(yè) 中 地 位第 0級 組 裝第 1級 組 裝 LSI芯 片第 1.5級 組 裝 有 源 無 源 元 件 板第 2級 組 裝 在 PCB上 封 裝 第 3級 組 裝 將 基 板 組 裝 在 框 架 上 (母 板 ）第 4級 組 裝 框 架 之 間 連 接 二 、 印 制 板 的 作 用 與 地 位2.3印 制 電 路 的 發(fā) 展 驅(qū) 動 PCB發(fā) 展 的 主 要 因 素 是 集 成 電 路 集 成 度

12、的 提 高 和 組 裝 技 術(shù) 的進 步 。 集 成 電 路 (IC)的 高 度 集 成 化 IC器 件 集 成 度 的 提 高 IC器 件 的 I/O數(shù) 的 增 加 安 裝 技 術(shù) 的 進 步 方 型 扁 平 式 封 裝 技 術(shù) QFP(Quad flat package) 球 柵 陣 列 封 裝 技 術(shù) BGA（ Ball Grid Array Package） 芯 片 級 安 裝 技 術(shù) CSP（ Chip Scale Package） 2.3.2印 制 電 路 技 術(shù) 的 階 段 印 制 電 路 技 術(shù) 起 源 可 追 溯 到 二 十 世 紀 初 ， 自 誕 生 以 來 到 現(xiàn) 在 ，

13、PCB已 走 過 了 三 個 階 段 ： 通 孔 插 裝 技 術(shù) Through Hole Technology （ THT） 用 PCB階 段 表 面 安 裝 技 術(shù) Surface Mounting Technology （ SMT） 用 PCB階 段 芯 片 級 封 裝 Chip scale package （ CSP） 用 PCB階 段2.3.1驅(qū) 動 PCB發(fā) 展 的 主 要 因 素 二 、 印 制 板 的 作 用 與 地 位2.3印 制 電 路 的 發(fā) 展2.3.3印 制 電 路 技 術(shù) 的 發(fā) 展 趨 勢 當 代 印 制 板 生 產(chǎn) 面 臨 著 電 子 元 件 高 集 成 化 。

14、 組 裝 技 術(shù) 的 發(fā) 展 和 市 場 競 爭 的 挑戰(zhàn) ， 推 動 PCB的 材 料 、 工 藝 、 設(shè) 備 、 檢 測 和 標 準 等 的 發(fā) 展 和 重 大 改 革 。 以 適 應 電子 工 業(yè) 產(chǎn) 品 “ 輕 、 薄 、 短 、 小 ” 的 要 求 。 從 總 體 上 看 ， PCB技 術(shù) 發(fā) 展 的 特 點 ， 可簡 化 為 ： “ 密 、 薄 、 平 ” 三 字 概 括 ， 并 以 “ 密 ” 為 主 導 或 核 心 而 迅 速 發(fā) 展 著 。 印 制 電 路 板 密 度 定 義 ： 在 兩 個 焊 盤 間 布 設(shè) 1根 導 線 ， 導 線 寬 度 大 于 0.3mm， 為 低

15、密 度 印 制 電 路 板 。 在 兩 個 焊 盤 間 布 設(shè) 2根 導 線 ， 導 線 寬 度 大 約 為 0.2mm， 為 中 密 度 印 制 電 路 板 。 在 兩 個 焊 盤 間 布 設(shè) 3根 導 線 ， 導 線 寬 度 為 0.1-0.15mm， 為 高 密 度 印 制 電 路 板 。 在 兩 個 焊 盤 間 布 線 4根 及 4根 以 上 導 線 ， 導 線 寬 度 為 0.05-0.08mm， 為 超 高 密 度 印 制 電 路 板 。 三 、 印 制 板 的 種 類3.1各 種 印 制 板 的 結(jié) 構(gòu) 無 論 何 種 印 制 板 ， 其 基 本 結(jié) 構(gòu) 有 三 方 面 ： 絕

16、緣 層 （ 基 材 ） 、 導 體層 （ 電 路 圖 形 ） 、 保 護 層 （ 防 焊 圖 形 或 覆 蓋 膜 ） 。 防 焊 圖形 電 路 圖 形 基 材 3.2.印制板分類（1）根 據(jù) 不 同 的 目 的 ， 印 制 電 路 板 有 很 多 種 分 類 方 法 。1.根 據(jù) 印 制 板 基 材 強 度 分 類（ 1） 剛 性 印 制 板 : 用 剛 性 基 材 制 成 的 印 制 板 。（ 2） 柔 性 印 制 板 : 用 柔 性 基 材 制 成 的 印 制 板 ， 又 稱 軟 性 印 制 板 。（ 3） 剛 柔 性 印 制 板 : 利 用 柔 性 基 材 ， 并 在 不 同 區(qū) 域 與

17、 剛 性 基 材 結(jié) 合 制 成 的印 制 板 。2. 根 據(jù) 印 制 板 導 電 圖 形 制 作 方 法 分 類（ 1） 減 成 法 印 制 板 :采 用 減 成 法 工 藝 制 作 的 印 制 電 路 板 。（ 2） 加 成 法 印 制 板 : 采 用 加 成 法 工 藝 制 作 的 印 制 電 路 板 。3. 根 據(jù) 印 制 板 基 材 分 類（ 1） 有 機 印 制 板 :常 規(guī) 印 制 板 都 是 有 機 印 制 板 ， 主 要 由 樹 脂 、 增 強 材 料 和 銅箔 三 種 材 料 構(gòu) 成 。 樹 脂 材 料 有 酚 醛 樹 脂 、 環(huán) 氧 樹 脂 、 聚 酰 亞 胺 等 。（

18、2） 無 機 印 制 板 （ : 即 通 常 所 說 的 厚 薄 膜 電 路 ， 由 陶 瓷 、 金 屬 鋁 等 材 料 構(gòu) 成 ， 無 機 印 制 板 廣 泛 用 于 高 頻 電 子 儀 器 。 3.2.印制板分類（2）4. 根 據(jù) 印 制 板 孔 的 制 作 工 藝 分 類（ 1） 孔 化 印 制 板 :采 用 孔 金 屬 化 工 藝 制 作 的 印 制 板 。（ 2） 非 孔 化 印 制 板 : 不 采 用 孔 金 屬 化 工 藝 制 作 的 印 制 板 。5.根 據(jù) 印 制 板 導 電 結(jié) 構(gòu) 分 類（ 1） 單 面 印 制 板 :是 僅 有 一 面 有 導 電 圖 形 的 印 制 電

19、 路 板 。 因 為 導 線 只 出 現(xiàn) 在其 中 一 面 ， 所 以 稱 這 種 印 制 電 路 板 為 單 面 印 制 板 ， 簡 稱 單 面 板 。 單 面 板在 設(shè) 計 線 路 上 有 許 多 嚴 格 的 限 制 ， 因 為 只 有 一 面 ， 要 求 在 布 線 時 不 能 交叉 而 必 須 繞 獨 自 的 路 徑 ， 所 以 只 有 在 簡 單 的 電 路 才 予 使 用 。（ 2） 雙 面 印 制 板 : 兩 面 上 均 有 導 電 圖 形 的 印 制 板 。 這 種 電 路 板 的 兩 個 面 都有 布 線 。 不 過 要 用 上 兩 面 的 導 線 ， 必 須 要 在 兩 面

20、 間 有 適 當 的 電 路 連 接 才行 。 這 種 電 路 間 的 “ 橋 梁 ” 叫 過 孔 。 過 孔 是 在 印 制 電 路 板 上 充 滿 或 涂 上金 屬 的 小 洞 ， 可 以 與 兩 面 的 導 線 相 連 接 。 因 為 雙 面 板 的 面 積 比 單 面 板 大一 倍 ， 而 且 布 線 可 以 互 相 交 錯 （ 可 以 繞 到 另 一 面 ） ， 更 適 合 用 在 更 復 雜的 電 路 上 。 （ 3） 多 層 印 制 板 :由 3層 或 3層 以 上 導 電 圖 形 與 絕 緣 材 料 交 替 粘 接 在 一 起 ， 層壓 而 制 成 的 印 制 板 ， 簡 稱

21、多 層 板 . 3.3.印制板的加工方法： 20 世紀初，印制電路制造已有許多相關(guān)專利，但一直沒有得到實際的大規(guī)模應用。20世紀40年代，由于航空航天技術(shù)的發(fā)展，迫切需要一種高可靠性的電路連接方式，美國航空局和美國標準局在1947年發(fā)起了首次印制電路技術(shù)研討會，列出26種不同的制造方法，可歸結(jié)為如下六大類。（1）涂料法: 把金屬粉末和膠黏劑混合，制成導電涂料，用通常的印刷方法將導電圖形涂在基板上。（2）模壓法: 利用模壓工藝，在塑料絕緣基板上放一張金屬箔，用刻有導電圖形的模具對金屬箔進行熱壓，這樣受熱受壓部位的金屬箔被黏合在基板上形成導電圖形，其余部分的金屬箔則脫落。（3）粉末燒結(jié)法: 用一塊

22、所需要圖形的模板，將膠黏劑在基板上涂覆成導電圖形，上面再撒一層金屬粉末，然后將金屬粉末燒結(jié)成導電圖形。 （4)噴涂法: 用模板覆蓋在絕緣基板上，把熔融金屬或?qū)щ娡苛蠂娡康交灞砻?，即形成導電圖形。 (5)真空鍍膜法: 采用模板覆蓋在絕緣基板上，在真空條件下使用陰極濺射或真空蒸發(fā)工藝得到金屬膜圖形。 (6)化學沉積法: 利用化學反應將所需要的金屬沉積到絕緣基板上形成導電圖形。上述方法由于生產(chǎn)工藝條件的限制，都沒有能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，但其中的有些方法直到現(xiàn)在還不斷的被借鑒，發(fā)展成為新的工藝、新的方法?，F(xiàn) 代 印 制 電 路 制 造 工 藝 主 要 分 為 加 成 法 和 減 成 法 。 3

23、.3.1、加成法工藝 在 絕 緣 基 材 表 面 上 ， 有 選 擇 性 地 沉 積 導 電 金 屬 而形 成 導 電 圖 形 的 方 法 ， 稱 為 加 成 法 。Electrolessly Plated CopperVendor CopperDielectric MaterialCLEAN, USE POSITIVE PHOTOTOOL TO IMAGE A PHOTORESIST (RISTON) LAMINATED PANELPositive PhototoolDEVELOP AND THEN PREPLATE CLEAN Photoresist (RISTON)PLATE COPPE

24、R AND THEN RESIST METALS INTO THE RESIST PATTERN AND THROUGH HOLESResist MetalREMOVE RISTON WITH PHOTORESIST STRIPPERPhotoresist Stripped AwayETCH AWAY UNNECESSARY COPPER 3.3.1、加成法工藝 加 成 法 工 藝 的 優(yōu) 點 ： (1） 由 于 加 成 法 避 免 大 量 蝕 刻 銅 ， 以 及 由 此 帶 來 的 大 量 蝕 刻溶 液 處 理 費 用 ， 大 大 降 低 了 印 制 板 生 產(chǎn) 成 本 。 （ 2） 加 成

25、 法 工 藝 比 減 成 法 工 藝 的 工 序 減 少 了 約 1/3， 簡 化 了 生產(chǎn) 工 序 ， 提 高 了 生 產(chǎn) 效 率 。 尤 其 避 免 了 產(chǎn) 品 檔 次 越 高 ， 工 序 越 復 雜 的 惡 性 循 環(huán) 。（ 3） 加 成 法 工 藝 能 達 到 齊 平 導 線 和 齊 平 表 面 ， 從 而 能 制 造 SMT 等 高 精 密 度 印 制 板 。（ 4） 在 加 成 法 工 藝 中 ， 由 于 孔 壁 和 導 線 同 時 化 學 鍍 銅 ， 孔 壁 和板 面 上 導 電 圖 形 的 鍍 銅 層 厚 度 均 勻 一 致 ， 提 高 了 金 屬 化 孔 的可 靠 性 ， 也

26、 能 滿 足 高 厚 徑 比 印 制 板 ， 小 孔 內(nèi) 鍍 銅 的 要 求 。 3.3.1.1加成法的分類印制板的加成法制造工藝可以分為如下三類。（1）全加成法 是僅用化學沉銅方法形成導電圖形的加成法工藝。 工藝流程：鉆孔-成像-增黏處理（負相） -化學鍍銅-去除抗蝕劑。 該工藝采用催化性層壓板作基材。（2）半加成法 在絕緣基材表面上，用化學沉積金屬，結(jié)合電鍍蝕刻或者三者并用形成導電圖形的加成法工藝。 工藝流程：鉆孔-催化處理和增黏處理-化學鍍銅-成像（電鍍抗蝕劑） -圖形電鍍銅（負相） -去除抗蝕劑-差分蝕刻。 制造所用基材是普通層壓板。（3）部分加成法 是在催化性覆銅層壓板上，采用加成法

27、制造印制板。 工藝流程：成像（抗蝕刻） -蝕刻銅（正相） -去除抗蝕層- 全板涂覆電鍍抗蝕劑-鉆孔-孔內(nèi)化學鍍銅-去除電鍍抗蝕劑。 3.3.2、 減 成 法 工 藝 減 成 法 工 藝 是 在 覆 銅 箔 層 壓 板 表 面 上 ， 有 選 擇 性 除 去 部 分 銅 箔 來 獲得 導 電 圖 形 的 方 法 。 減 成 法 是 當 今 印 制 電 路 制 造 的 主 要 方 法 ， 它 的 最 大 優(yōu) 點 是 工 藝 成 熟 、穩(wěn) 定 和 可 靠 。 Photoresist (Riston) Laminated PanelNegative PhototoolMYLAR Cover sheet

28、Photoresist (Riston)CopperDielectric Material 乾膜 (顯影後)蝕刻去膜 3.3.2.1減成法工藝分類：(1)非 孔 化 印 制 板 此 類 印 制 板 采 用 絲 網(wǎng) 印 刷 ， 然 后 蝕 刻 出 印 制 板 的 方 法 生 產(chǎn) ， 也 可 采 用 光化 學 法 生 產(chǎn) 。 非 穿 孔 鍍 印 制 板 主 要 是 單 面 板 ， 也 有 少 量 雙 面 板 ， 主 要 用于 電 視 機 、 收 音 機 。(2)孔 化 印 制 板 在 已 經(jīng) 鉆 孔 的 覆 銅 箔 層 壓 板 上 ， 采 用 化 學 鍍 和 電 鍍 等 方 法 ， 使 兩 層或

29、兩 層 以 上 導 電 圖 形 之 間 的 孔 由 電 絕 緣 成 為 電 氣 連 接 ， 此 類 印 制 板 稱 為穿 孔 鍍 印 制 板 。 穿 孔 鍍 印 制 板 主 要 用 于 計 算 機 、 程 控 交 換 機 、 手 機 等 。根 據(jù) 電 鍍 方 法 的 不 同 ， 分 為 圖 形 電 鍍 和 全 板 電 鍍 。A:圖 形 電 鍍 : 在 雙 面 覆 銅 箔 層 壓 板 上 ， 用 絲 網(wǎng) 印 刷 或 光 化 學 方 法 形 成 導 電 圖形 ， 在 導 電 圖 形 上 鍍 上 鉛 _錫 ， 錫 _鈰 ， 錫 _鎳 或 金 等 抗 蝕 金 屬 ， 再 除 去 電路 圖 形 以 外

30、的 抗 蝕 劑 ， 經(jīng) 蝕 刻 而 成 。 圖 形 電 鍍 法 又 分 為 圖 形 電 鍍 蝕 刻 工藝 和 裸 銅 覆 阻 焊 膜 工 藝 。B:全 板 電 鍍 : 在 雙 面 覆 銅 箔 層 壓 板 上 ， 電 鍍 銅 至 規(guī) 定 厚 度 ， 然 后 用 絲 網(wǎng) 印 刷 或 光 化 學 方 法 進 行 圖 像 轉(zhuǎn) 移 ， 得 到 抗 腐 蝕 的 正 相 電 路 圖 像 ， 經(jīng) 過 腐 蝕 再 去除 抗 蝕 劑 制 成 印 制 板 。 全 板 電 鍍 法 又 可 細 分 為 堵 孔 法 和 掩 蔽 法 。 四 、 印 制 板 用 基 材4.1材 料 概 述印 制 板 制 造 用 材 料 可

31、分 為 兩 大 類 ： 主 材 料 ： 成 為 產(chǎn) 品 一 部 分 的 材 料 ， 如 覆 銅 箔 層 壓 板 、 阻 焊 劑 油 墨 、標 記 油 墨 。 輔 助 材 料 ： 生 產(chǎn) 過 程 中 耗 用 材 料 ， 如 抗 蝕 干 膜 、 蝕 刻 溶 液 、 化 學清 洗 劑 、 鉆 孔 墊 板 等 。 主 材 料 最 終 成 為 了 產(chǎn) 品 的 一 部 分 ， 決 定 了 印 制 板 的 某 些 性 能特 點 。 四 、 印 制 板 用 基 材4.2覆 銅 箔 層 壓 板 覆 銅 箔 層 壓 板 CCL:Copper Clad Laminate：將 增 強 材 料 浸 以 樹 脂 ， 一

32、面 或 兩 面 覆 以 銅 箔 ， 經(jīng) 熱 壓 而成 的 一 種 板 狀 材 料覆 銅 箔 層 壓 板 的 結(jié) 構(gòu) ： 銅 箔 ： 導 電 體 樹 脂 ： 粘 合 劑 和 絕 緣 體 增 強 物 ： 加 強 羈 絆 的 機 械 強 度 和 絕 緣 性4.2.1覆 銅 箔 層 壓 板 的 結(jié) 構(gòu) 4.2.2.覆銅箔層結(jié)構(gòu)42 經(jīng)線方向向右SS S SS SLLL LLL2121 6 14 14 14141414 21 21 廢料銅箔樹 脂 /增 強 物 四 、 印 制 板 用 基 材 1） 機 械 剛 性 ： 剛 性 覆 銅 板 和 撓 性 覆 銅 板 。通 常 剛 性 覆 銅 板 采 用 間

33、歇 式 層 壓 成 型 的 方 式 。 撓 性 覆 銅 板 大 量 使 用 的 是 在 聚 酰 亞 胺 或 聚 酯 的 薄 膜 上 覆以 銅 箔 而 構(gòu) 成 。2） 按 不 同 的 絕 緣 材 料 、 結(jié) 構(gòu) 劃 分 : 有 機 樹 脂 類 覆 銅 板 金 屬 基 （ 芯 ） 覆 銅 板 陶 瓷 基 覆 銅 板 。3） 按 不 同 的 絕 緣 層 的 厚 度 劃 分 :常 規(guī) 板 和 薄 型 板 。 一 般 將 厚 度 （ 不 含 銅 箔 厚 度 ） 小 于 0.8mm的 環(huán) 氧 樹 脂 覆 銅 板 ， 稱 為 薄 板 （ IPC 標 準 為 0.5MM ） 。4） 按 所 采 用 不 同 的

34、 增 強 材 料 劃 分 : 常 用 有 三 大 類 ： 玻 纖 布 基 覆 銅 板 、 紙 基 覆 銅 板 、 復 合 基 覆 銅 板 。 特 殊 ： 芳 酰 胺 纖 維 無 紡 布 基 覆 銅 板 、 合 成 纖 維 基 覆 銅 板 等 。 5） 按 所 采 用 的 絕 緣 樹 脂 劃 分 : 最 常 見 的 主 體 樹 脂 有 ： 酚 醛 樹 脂 、 環(huán) 氧 樹 脂 、 聚 酰 亞 胺 樹 脂 、 聚 酯 樹 脂 、 聚 苯 醚 樹 脂 、 氰 酸 酯 樹脂 、 聚 四 氟 乙 烯 樹 脂 、 雙 馬 來 酰 亞 胺 三 嗪 樹 脂 。 綜 合 上 述 的 按 采 用 不 同 增 強 材

35、 料 和 采 用 不 同 絕 緣 樹 脂 的 兩 種 分 類 原 則 ， 可 以 將 剛 性覆 銅 板 劃 分 為 五 大 類 ： 紙 基 覆 銅 板 ； 玻 纖 布 基 覆 銅 板 ； 復 合 基 覆 銅 板 ； 積 層 法 多 層 板 用 基板 材 料4.2.2覆 銅 箔 層 壓 板 的 種 類 4.2.2覆銅箔層壓板的種類6） 按 阻 燃 特 性 的 等 級 劃 分 UL標 準 對 基 板 材 料 阻 燃 特 性 劃 分 出 不 同 的 四 類 不 同 的 阻 燃等 級 是 ： UL-94V0 級 ； UL-94V1級 UL-94V2級 以 及 UL-HB級 。 7） 按 覆 銅 板 的

36、 某 個 特 殊 性 能 劃 分 按 Tg的 不 同 分 類 按 有 無 鹵 素 存 在 的 分 類 （ 含 鹵 型 和 無 鹵 化 基 板 材 料 ） 按 基 板 材 料 的 線 膨 脹 系 數(shù) 大 小 的 分 類 紙 基 板 按 沖 孔 預 熱 溫 度 高 低 的 分 類 按 耐 漏 電 痕 跡 性 高 低 的 分 類 四 、 印 制 板 用 基 材4.3預 浸 材 料 (P片 ， 半 固 化 片 ） 預 浸 材 料 （ prepreg） ： 將 纖 維 材 料 浸 漬 一 種 樹 脂 ， 并 被 固 化 至中 間 階 段 （ B階 段 ） 的 片 狀 材 料 。 樹 脂 的 三 種 狀

37、態(tài) ： A階 的 完 全 未 固 化 狀 態(tài) ， B階 的 半 固 化 狀 態(tài) ，C階 的 完 全 固 化 狀 態(tài) 。 A-Stage B-Stage C-StageT（ ） T（ min）未固化半固化固化態(tài) 四 、 印 制 板 用 基 材4.4銅 箔 和 涂 樹 脂 銅 箔銅 箔 ： 壓 延 銅 箔 是 由 銅 錠 經(jīng) 熱 壓 、 韌 化 、 刨 削 去 垢 、 冷 軋 、 連 續(xù) 軔 化 、 酸 洗 、 最 后 壓 延 及 脫 脂 干 燥 等 得 到 原 始 壓 延 銅 箔 ， 再 經(jīng) 粗 化 及 防銹 處 理 后 得 到 商 品 化 的 銅 箔 。 （ 純 度 高 于 99.8%） 電

38、解 銅 箔 是 將 硫 酸 銅 溶 液 在 滾 輪 式 的 電 鍍 槽 中 于 巨 大 滾 輪 表面 鍍 得 連 續(xù) 銅 層 ， 然 后 再 經(jīng) 粗 化 、 耐 熱 處 理 及 防 銹 處 理 后 得 到 商 品 化的 銅 箔 。 （ 純 度 高 于 99.9% ）涂 樹 脂 銅 箔 ： 涂 樹 脂 銅 箔 （ RCC： Resin Coated Copper） 在 銅 箔 一 面 涂 覆 了 樹 脂 膠 液 ， 經(jīng) 烘 干 成 半 固 化 狀 態(tài) ， 供 制 作 積 層 多 層 板 用 。 四 、 印 制 板 的 設(shè) 計4.4印 制 板 的 規(guī) 格印 制 板 產(chǎn) 品 分 級 ： 按 不 同

39、使 用 場 合 ， 技 術(shù) 性 能 等 級 分 為 三 級 。 1級 ： 一 般 電 子 產(chǎn) 品 ： 包 括 消 費 類 產(chǎn) 品 ， 一 些 計 算 機 及 其 外 部 設(shè) 備 。 不注 重 于 外 觀 缺 陷 而 主 要 要 求 印 制 板 功 能 的 場 合 。 2級 ： 耐 用 電 子 產(chǎn) 品 ： 包 括 通 訊 設(shè) 備 ， 復 雜 的 商 用 機 器 與 儀 器 。 有 長 期不 間 斷 工 作 要 求 ， 但 非 關(guān) 鍵 的 ， 印 制 板 允 許 有 某 些 外 觀 缺 陷 。 3級 ： 高 可 靠 性 電 子 產(chǎn) 品 ： 需 立 即 啟 動 工 作 或 連 續(xù) 不 間 斷 工 作

40、 的 設(shè) 備 ，如 生 命 維 持 裝 置 和 航 空 控 制 系 統(tǒng) 。 印 制 板 需 要 高 保 證 水 平 。 五 、 印 制 板 的 制 造 工 藝 流 程5.1單 面 印 制 板開料微影AOI文字電 性 測 試表面處理檢驗(FQC)包裝出 貨防焊鉆 孔 成 型 表 面 處 理 工 藝 ： 成 型 前 ： 選 擇 性 沉 鎳 金 、 噴 錫 、 沉 錫 、 鍍 金 成 型 后 ： OSP、 化 銀 （ 一 般 在 電 性 測 試 完 成 后 進 行 ） 五 、 印 制 板 的 制 造 工 藝 流 程5.2雙 面 印 制 板減 成 法 制 作 AOI防 焊開料鉆孔沉 銅 電 鍍 微 影

41、表 面 處 理 文 字FQC檢 驗 成 型電 性 測 試 包 裝 出 貨 五 、 印 制 板 的 制 造 工 藝 流 程5.3常 規(guī) 多 層 印 制 板外層減成法制作外 框 成 型沉 銅電鍍鉆 孔微影防 焊 微 影 壓 合文字內(nèi)層開料AOIAOI 表 面 處 理 FQC檢 查成 型 電 性 測 試包 裝出 貨 X-RAY 五、印制板的制造工藝流程5.3常規(guī)多層印制板外 層 加 成 法 制 作 ： 耐 電 鍍 圖 形 去 除 抗 蝕 鍍 層 相 當 于 減 成 法 的微 影 ， 都 為 制 作 外 層 圖 形 耐 電 鍍 圖 形防 焊 文字沉 銅 電 鍍圖 形 電 鍍 銅電 鍍 錫 鉛 抗 蝕

42、層去 除 抗 電 鍍 干 膜蝕 刻 去 除 抗 蝕 鍍 層內(nèi)層開料AOI表 面 處 理FQC檢 查 成 型電 性 測 試 包 裝 出 貨同 加 成 法 制 作 流 程后同加成法 五 、 印 制 板 的 制 造 工 藝 流 程5.4含 盲 埋 孔 多 層 印 制 板外 層 減 成 法 制 作 （ 1+N+1) 外 框 成 型沉 銅電鍍鉆 孔 (埋 孔 ）塞埋孔防 焊 微 影 壓 合 文字內(nèi)層開料AOIAOI 表 面 處 理 FQC檢 查成 型 電 性 測 試 包 裝出 貨微 影 壓 合 X-RAY 沉 銅 電 鍍 鉆 孔 (通 孔 ）鐳 射 鉆 孔 (盲 孔 ）微 影AOI X-RAY外框成型

43、五、印制板的制造工藝流程一般孔分為：通孔（NPTH/PTH)、盲孔、埋孔 PTH:VIA孔及插件孔通孔盲孔 埋孔5.5： 印 制 板 孔 的 分 類 ： 六 、 印 制 板 制 造 主 要 工 藝6.1圖 形 形 成 印 制 板 上 圖 形 有 導 體 圖 形 、 阻 焊 圖 形 、 標 記 圖 形 三 種 ， 由 設(shè) 計 文 件 規(guī) 定 。通 常 按 設(shè) 計 程 序 由 計 算 機 控 制 光 繪 圖 法 繪 制 出 照 相 底 版 圖 形 ， 在 生 產(chǎn) 中 把 照 相底 版 圖 形 轉(zhuǎn) 移 到 基 板 上 加 工 出 印 制 板 上 需 要 的 圖 形 。 照 相 底 版 圖 形 有 正

44、 像 （ Positive） 與 負 像 （ Negative） 之 分 。 正 像 為 待 制作 的 圖 形 在 照 相 底 版 上 為 不 透 明 的 ， 其 他 區(qū) 域 為 透 明 的 ； 負 像 為 待 制 作 的 圖 形在 照 相 底 版 上 為 透 明 的 ， 其 他 區(qū) 域 為 不 透 明 的 。 在 圖 形 轉(zhuǎn) 移 過 程 中 將 按 要 求 不同 選 用 正 像 或 負 像 。負 片 ： 內(nèi) 層 線 路 、 非 圖 形 電 鍍 的 外 層 線 路 、 文 字 、 塞 孔 、 印 刷 擋 墨 、 Laser鉆 孔 的 開 窗 底 片 正 片 ： 圖 形 電 鍍 線 路 菲 林

45、、 綠 油 擋 光 。 六 、 印 制 板 制 造 主 要 工 藝微影：(Dry Film) 前處理- 壓膜 （涂布）-曝光-DES(顯影、蝕刻、褪膜） 6.1、 圖 形 形 成 （ 1）基 板 壓 膜 壓 膜 後 曝 光 顯 影 蝕 銅去 膜 6.1、圖形形成（2）防焊：(solder mask) 前處理-絲網(wǎng)印刷法（靜電噴涂、簾涂）-預烘-曝光-顯影-后烘烤（固化防焊油墨）文字： 絲網(wǎng)印刷第一面-烘烤-烘烤第二面-烘烤 R105WWEI94V-0 六 、 印 制 板 制 造 主 要 工 藝6.2孔 加 工 機 械 鉆 孔 模 具 沖 孔 激 光 成 孔 B:Nd YAG雷 射 ： 鈮 (N

46、eodymium)與 釔 鋁 柘 榴 石(Yttrium Aluminium Garnet)C:Excimer(Excited Dimer)Laser 準分 子 雷 射 6.2.1.激光成孔 CO2雷 射 鉆 孔 須 先 蝕 銅 才 能 燒 掉 正 下 方 的 非 金 屬 板 材 ， 見 到 銅 底 后 即 可 洗 孔 鍍 孔 6.2.1.激光成孔6.2.1.2:Nd : YAG雷 射 ： 系 由 鈮 (Neodymium)與 釔 鋁 柘 榴 石 (Yttrium Aluminium Garnet)兩 種 固 媒 體 所 共 同 激 發(fā) 出 現(xiàn) 的 雷 射 光 。 此 等 紫 外 光之 能 量

47、 很 強 可 直 接 穿 過 銅 皮 燒 成 盲 孔 ， 或 可 調(diào) 整 能 旦 燒 穿 兩層 銅 皮 成 較 深 的 盲 孔 。 但 由 于 尖 峰 能 量 很 強 ， 常 會 造 成 板 材的 灼 傷 或 燒 焦 ， 對 整 體 孔 的 質(zhì) 量 頗 有 影 響 。 6.2.1.激光成孔6.2.1.3Excimer(Excited Dimer)Laser 準 分 子 雷 射 是 由 某 些 稀 有 氣 態(tài) 鹵 化 物 、 二 聚 物 及 氧 化 物 等 激 發(fā) 而 成 的 雷 射 光 ， 系波 長 在 200nm300nm之 間 的 紫 外 光 。 此 等 雷 射 之 功 率 雖 高 但 卻

48、 范 圍 很 大 不易 集 中 ， 故 只 能 在 特 殊 光 罩 的 局 限 下 ， 才 能 對 有 機 樹 脂 進 行 精 密 的 修 整 、輕 蝕 或 清 潔 的 工 作 ， 用 以 鉆 孔 則 耗 時 過 久 效 率 太 差 。 六 、 印 制 板 制 造 主 要 工 藝6.3成 型 加 工銑 切沖 切剪 切V-CUT6.3. 外 形 加 工 V-CUT 六 、 印 制 板 制 造 主 要 工 藝6.4多 層 板 壓 制工 藝 流 程 ：內(nèi) 層 板 定 位 孔 內(nèi) 層 板 氧 化 處 理 烘 干 疊 板 壓 合 X-RAY 銑板邊壓 板 方 式 ：MASS LAMPIN LAM 疊板L

49、AYER 2LAYER 3LAYER 4LAYER 5LAYER 1LAYER 6壓合多 塊 - 一 塊 六 、 印 制 板 制 造 主 要 工 藝6.4多 層 板 壓 制 - Heat Plate - Heat Platet熱盤- Kraft Paper- Separator- Separator隔離層- Kraft Paper牛皮紙- Multilayer壓機Opening 示例- Carrier承載盤- Cover 六 、 印 制 板 制 造 主 要 工 藝6.4多 層 板 壓 制PIN LAM 示例PIN - Kraft Paper- Separator- Separator- Kra

50、ft Paper- Multilayer- Carrier- Cover- Separator- Multilayer 六 、 印 制 板 制 造 主 要 工 藝6.5電 鍍 與 涂 覆 印 制 板 的 表 面 涂 覆 工 藝 貫 穿 于 PCB板 的 生 產(chǎn) 全 過 程 ， 通 過 不 同 的 表 面處 理 工 藝 達 到 對 線 路 板 的 外 觀 、 可 焊 性 、 耐 蝕 性 、 耐 磨 性 的 要 求 。 孔 金 屬 化 現(xiàn) 在 可 以 選 用 化 學 沉 銅 工 藝 及 電 鍍 銅 工 藝 。 孔 金 屬 化 以 后 的 印 制 板 ， 表 面鍍 有 至 少 5-8um以 上 的

51、金 屬 銅 以 鞏 固 孔 金 屬 化 成 果 。 熱 風 整 平 或 熱 熔 工 藝 板 面 鍍 金 工 藝 插 頭 鍍 金 有 機 助 焊 保 護 膜 化 學 鍍 鎳 金 化 學 鍍 錫 化 學 鍍 銀 七 ： 常 用 名 詞 介 紹HDI： (High Density Interconnection) 高 密 度 互 連PCB： （ Printed Circuit Board） 印 制 電 路 板PWB： （ Printed Wiring Board ） 印 制 線 路 板ISO： （ International Standardization Organization） 國 際 標 準 組 織CCL： （ Copper Clad Laminate） 覆 銅 箔 層 壓 板RCC： （ Resin Coated Copper） 涂 樹 脂 銅 箔SOP: (Standard Operating Procedure)標 準 作 業(yè) 程 序 D/F: (Dry Film)干 膜S/M: (solder mask)防 焊 謝 謝 ！