PCB制作流程工艺简介.ppt

主讲人:吴灏 日期:2005-5-15 单位:深圳统信电子有限公司工艺部 PCB的演变 1.早於1903年Mr. Albert Hanson首創利用“線路”(Circuit)觀念應用於電話交換機系統。它是用金屬箔予以切割成線路導體，將之黏著於石蠟紙上，上面同樣貼上一層石蠟紙，成了現今PCB的機構雛型。見下圖: 2. 至1936年，Dr Paul Eisner真正發明了PCB的製作技術，也發表多項專利。而今日之print-etch(photoimage transfer)的技術，就是沿襲其發明而來的。 PCB的种类 A. 以材質分 　　　 a. 有機材質 　　　 酚醛樹脂、玻璃纖維/環氧樹脂、聚酰亚胺等。　　　 b. 無機材質 　　　 鋁、陶瓷等皆屬之。主要起散熱功能 B. 以成品軟硬區分 　　　 a. 硬板 Rigid PCB 　　　 b.軟板 Flexible PCB 見下左圖: c.軟硬板 Rigid-Flex PCB 見右圖 C.以结构分1.单面板2.双面板3.多层板 双面喷锡板正片生产工艺流程图 双面喷锡板负片生产工艺流程图 双面沉镍金板正片工艺流程图: 双面沉锡/沉银板正片工艺流程图: 1.钻孔 制程目的　 　　单面或双面板的制作都是在下料之后直接进行非导通孔或导通孔的钻孔, 多层板则是在完成压板之后才去钻孔。传统孔的种类除以导通与否简单的区分外,以功能的不同尚可分:零件孔,工具孔,通孔(Via),盲孔(Blind hole),埋孔(Buried hole)(后二者亦为via hole的一种).近年电子产品轻.薄.短.小.快.的发展趋势,使得钻孔技术一日千里,机钻,雷射烧孔,感光成孔等. 流程: 上PIN→钻孔→检查 钻头的介绍: 钻针材料 钻针组成材料主要有三: 　　　 a. 硬度高耐磨性强的碳化钨 (Tungsten Carbide ,WC) 　　　 b.耐冲击及硬度不错的钴 (Cobalt)　　　 c.有机黏着剂. 　　　三种粉末按比例均匀混合之后,于精密控制的焚炉中于高温中在模子中烧结 (Sinter) 而成.其成份约有 94% 是碳化钨, 6% 左右是钴。 耐磨性和硬度是钻针评估的重点其合金粒子愈细能提高硬度以及适合钻小孔.通常其合金粒子小于1 micron. B. 外型结构 　　　　　钻针之外形结构可分成三部份,见下图,即钻尖 (drill point)、退屑槽 ( 或退刃槽 Flute )、 及握柄 (handle,shank)。 盖板 Entry Board(进料板) 的作用 A. 盖板的功用有: 　　　 a. 定位 　　　 b. 散热 　　　 c. 减少毛头 　　　 d. 钻头的清扫 　　　 e.防止压力脚直接压伤铜面 B. 盖板的材料:以下简述其种类及优缺点 　　　 a. 复合材料- 是用木浆纤维或纸材,配合酚醛树脂当成黏着剂热压而 成的。其材质与单面板之基材相似。此种材料最便宜. 　　　 b. 铝箔压合材料─ 是用薄的铝箔压合在上下两层，中间填去脂及去化学品的 纯木屑. 　　　 c. 铝合金板─ 5~30mil,各种不同合金组成,价格最贵 　　上述材料依各厂之产品层次,环境及管理.成本考虑做最适当的选择.其质量标准 必须:表面平滑,板子平整,没有杂质,油脂,散热要好. 垫板 Back－up board A. 垫板的功用有：　　　 a.保护钻机之台面 ， 　　　 b.防止出口性毛头(Exit Burr） 　　　 c.降低钻针温度。 　　　 d.清洁钻针沟槽中之胶渣。 B. 材料种类： 　　　ａ. 复合材料-其制造法与纸质基板类似，但以木屑为基础，再混合含酸或盐类的黏着剂，高温高压下压合硬化成为一体而硬度很高的板子. 　　　 b. 酚醛树脂板（phenolic）─ 价格比上述的合板要贵一些，也就是一般单面板的基材. 　　　 c. 铝箔压合板─ 与盖板同 　　　　 上下两面铝箔，中层为折曲同质的纯铝箔，空气可以自由流通其间，一如石棉浪一样。 垫板的选择一样依各厂条件来评估.其重点在:不含有机油脂,屑够软不伤孔壁,表面够硬,板厚均匀,平整等. 2.沉铜工艺(PTH) 制程目的 　　双面板以上完成钻孔后即进行镀通孔(Plated Through Hole , PTH)步骤，其目的使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进行金属化( metalization ), 以进行后来之电镀铜制程,完成足够导电及焊接之金属孔壁。 　　1986年，美国有一家化学公司Hunt 宣布PTH不再需要传统的贵金属及无电铜的金属化制程,可用碳粉的涂布成为通