PCB制造各工艺流程详解.pdf

PCB 制造流程及说明 一. PCB 演变 1.1 PCB 扮演的角色 PCB 的功能为提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接 合的基地 以组成一个具特定功能的模块或成品 所以PCB 在整个电子产 品中 扮演了整合连结总 其成所有功能的角色 也因此时常电子产品功能故 障时 最先被质疑往往就是PCB 图 1.1 是电子构装层级区分示意 1.2 PCB 的演变 1.早于1903 年Mr. Albert Hanson 首创利用线路(Circuit)观念应用于电话交换机系统 它是用金属箔予以切割成线路导体 将之黏着于石蜡纸上 上面同样贴上一层石蜡纸 成 了现今PCB 的机构雏型 见图1.2 2. 至1936 年 Dr Paul Eisner 真正发明了PCB 的制作技术 也发表多项专利 而今 日之print-etch (photo image transfer) 的技术 就是沿袭其发明而来的 1.3 PCB 种类及制法 在材料 层次 制程上的多样化以适 合 不同的电子产品及其特殊需求 以下就归纳 一些通用的区别办法 来简单介绍PCB 的分类以及它的制造方 法 1.3.1 PCB 种类 A. 以材质分 a. 有机材质 酚醛树脂 玻璃纤维/环氧树脂 Polyamide BT/Epoxy 等皆属之 b. 无机材质 铝 Copper Inver-copper ceramic 等皆属之 主要取其散热功能 B. 以成品软硬区分 a. 硬板 Rigid PCB b.软板 Flexible PCB 见图1.3 c.软硬板 Rigid-Flex PCB 见图1.4 C. 以结构分 a.单面板 见图1.5 b.双面板 见图1.6 c. 多层板 见图1.7 D. 依用途分 通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/ 电测板 ,见图1.8 BGA. 另有一种射出成型的立体PCB 因使用少 不在此介绍 1.3.2 制造方法介绍 A. 减除法 其流程见图1.9 1 B. 加成法 又可分半加成与全加成法 见图1.10 1.11 C. 尚有其它因应IC 封装的变革延伸而出的一些先进制程 本光盘仅提及但不详加介 绍 因有许多尚属机密也不易取得 或者成熟度尚不够 本光盘以传统负片多层板的制程 为主轴 深入浅出的介绍各个制程 再辅以先进技术的观念来探讨未来的PCB 走势 二.制前准备 2.1.前言 台湾PCB 产业属性 几乎是以 也就是受客户委托制作空板 Bare Board 而 已 不像美国 很多PCB Shop 是包括了线路设计 空板制作以及装配(Assembly) 的Turn-Key 业务 以前 只要客户提供的原始数据如Drawing, Artwork, Specification 再以手动翻片 排版 打带等作业 即可进行制作 但近年由于电子产品日趋轻薄短小 PCB 的制造面临 了几个挑战: 1 薄板 2 高密度 3 高性能 4 高速 ( 5 ) 产品周期缩短 6 降低成 本等 以往以灯桌 笔刀 贴图及照相机做为制前工具 现在己被计算机 工作软件及激 光绘图机所取代 过去 以手工排版 或者还需要Micro-Modifier 来修正尺寸等费时耗工 的作业 今天只要在CAM(Computer Aided Manufacturing)工作人员取得客户的设计资料 可能几小时内 就可以依设计规则或DFM(Design For Manufacturing) 自动排版并变化不同 的生产条件 同时可以output 如钻孔 成型 测试治具等资料 2.2.相关名词的定义与解说 A Gerber file 这是一个从PCB CAD 软件输出的数据文件做为光绘图语言 1960年代一家名叫Gerber S