(精选文档)pcb制造流程介绍

(精选文档)pcb制造流程介绍内容摘要：

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 簡稱 CCL ）做為原料而製造的電器或電子的重要機構元件 ,故從事電路板之上下游業者必須對基板有所瞭解 :有那些種類的基板 ,它們是如何製造出來的 ,使用於何種產品 , 它們各有那些優劣點 ,如此才能選擇適當的基板 .表 簡單列出不同基板的適用場合 . 基板工業是一種材料的基礎工業， 是由介電層（樹脂 Resin ，玻璃纖維 Glass fiber ），及高純度的導體 (銅箔 Copper foil )二者所構成的複合材料（ Composite material），其所牽涉的理論及實務不輸於電路板本身的製作。 以下即針對這二個主要組成做深入淺出的探討 . 介電層 樹脂 Resin 前言 目前已使用於線路板 之樹脂類別很多 ,如酚醛樹脂（ Phoic ）、環氧樹脂（ Epoxy ）、聚亞醯胺樹脂（ Polyamide ）、聚四氟乙PCB制造流程及說明 5 烯（ Polytetrafluorethylene，簡稱 PTFE或稱 TEFLON）， B一三氮 樹脂（ Bismaleimide Triazine 簡稱 BT ）等皆為熱固型的樹脂（ Thermosetted Plastic Resin）。 酚醛樹脂 Phenolic Resin 是人類最早開發成功而又商業化的聚合物。 是由液態的酚（ phenol）及液態的甲醛（ Formaldehyde 俗稱 Formalin ）兩種便宜的化學品， 在酸性或鹼性的催化條件下發生立體架橋（ Crosslinkage ）的連續反應而硬化成為固態的合成材料。 其反應化學式見圖 1910 年有一家叫 Bakelite 公司加入帆布纖維而做成一種堅硬強固，絕緣性又好的材料稱為 Bakelite，俗名為電木板或尿素板。 美國電子製造業協會 (NEMANationl Electrical Manufacturers Association) 將不同的組合冠以不同的編號代字而為業者所廣 用 , 現將酚醛樹脂之各產品代字列表，如表 NEMA 對於酚醛樹脂板的分類及代碼 表中紙質基板代字的第一個 X 是表示機械性用途，第二個 X 是表示可用電性用途。 第三個 X 是表示可用有無線電波及高濕度的場所。 P 表示需要加熱才能沖板子（ Punchable ），否則材料會破裂， C 表示可以冷沖加工（ cold punchable ）， FR 表示樹脂中加有不易著火的物質使基板有難燃 (Flame Retardent) 或抗燃 (Flame resistance) 性。 紙 質板中最暢銷的是 XXXPC及 FR2．前者在溫度 25 ℃ 以上 ,厚度在 .062in 以下就可以沖製成型很方便，後者的組合與前完全相同，只是在樹脂中加有三氧化二銻增加其難燃性。 以下介紹幾個較常使用紙質基板及其特殊用途 : A 常使用紙質基板 a. XPC Grade：通常應用在低電壓、低電流不會引起火源的消費性電子產品， 如玩具、手提收音機、電話機、計算機、遙控器及鐘錶等等。 UL94 對 XPC Grade 要求只須達到 HB難燃等級即可。 b. FR1 Grade：電氣性、難燃性優於 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、監視器、VTR、家庭音響、洗衣機及吸塵器等等。 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。 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，近年來在紙質基板業者努力研究改進 FR1技術， FR1 與 FR2 的性質界線已漸模糊 ,FR2 等級板材在不久將來可能會在偏高價格因素下被 FR1 所取代。 B. 其他特殊用途： a. 銅鍍通孔用紙質基板 主要目的是計劃取代部份物性要求並不高的 FR4 板材，以便降低 PCB 的成 本 . b. 銀貫孔用紙質基板 時下最流行取代部份物性要求並不很高的 FR4 作通孔板材，就是銀貫孔用 紙質基板印刷電路板兩面線路的導通，可直接借由印刷方式將銀膠 (Silver Paste) 塗佈於孔壁上，經由高溫硬化，即成為導通體，不像一般 FR4 板材的銅鍍通 孔，需經由活化、化學銅、電鍍銅、錫鉛等繁雜手續。 b1 基板材質 1) 尺寸安定性： 除要留 意 X、 Y 軸 (纖維方向與橫方向 )外，更要注意 Z 軸 (板材厚度方向 )，因熱脹冷縮及加熱減量因素容易造成銀膠導體的斷裂。 2) 電氣與吸水性： 許多絕緣體在吸濕狀態下，降低了絕緣性，以致提供金屬在電位差趨動力下 發生移行的現象， FR4 在尺寸安性、電氣性與吸水性方面都比 FR1 及 XPC 佳，所以生產銀貫孔印刷電路板時，要選用特製 FR1 及 XPC 的紙質基板 .板材。 導體材質 1) 導體材質 銀及碳墨貫孔印刷電路的導電方式是利用銀及石墨微粒鑲嵌在聚合體內， 藉由微粒的接觸來導電，而銅鍍通孔 印刷電路板，則是借由銅本身是連貫的 結晶體而產生非常順暢的導電性。 2) 延展性： 銅鍍通孔上的銅是一種連續性的結晶體，有非常良好的延展性，不會像銀、 碳墨膠在熱脹冷縮時，容易發生界面的分離而降低導電度。 3) 移行性： PCB制造流程及說明 6 銀、銅都是金屬材質，容易發性氧化、還原作用造成銹化及移行現象，因 電位差的不同，銀比銅在電位差趨動力下容易發生銀遷移 (Silver Migration)。 c. 碳墨貫孔 (Carbon Through Hole)用紙質基板 . 碳墨膠油墨中的石墨不具 有像銀的移行特性，石墨所擔當的角色僅僅是作簡 單的訊號傳遞者，所以 PCB業界對積層板除了碳墨膠與基材的密著性、翹 曲度外，並沒有特別要求 .石墨因有良好的耐磨性，所以 Carbon Paste 最早期 是被應用來取代 Key Pad及金手指上的鍍金，而後延伸到扮演跳線功能。 碳墨貫孔印刷電路板的負載電流通常設計的很低，所以業界大都採用 XPC 等級，至於厚度方面，在考慮輕、薄、短、小與印刷貫孔性因素下，常通選 用 、 或 厚板材。 d. 室溫沖孔用紙質基板 其特徵是紙質基板表面溫度約 40℃以下，即 可作 Pitch 為 的 IC 密 集孔的沖模，孔間不會發生裂痕，並且以減低沖模時紙質基板冷卻所造成線 路精準度的偏差，該類紙質基板非常適用於細線路及大面積的印刷電路板。 e. 抗漏電壓 (AntiTrack)用紙質基板。