PCB制造流程及说明-BiingChern.PDF

PCB 制造流程及說明 一. PCB 演變 1.1 PCB扮演的角色 PCB的功能為提供完成第一層級構裝的元件與其它必須的電子電路零件接 合的基地，以組成一個具 特定功能的模組或成品。所以PCB在整個電子產 品中，扮演了整合連結總其成所有功能的角色，也 因此時常電子產品功能故障時，最先被質疑往往就是PCB 。圖1.1是電子構裝層級區分示意。 1.2 PCB的演變 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。 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。 1.3 PCB種類及製法 在材料、層次、製程上的多樣化以適 合 不同的電子產品及其特殊需求。 以下就歸納一些通用的區 別辦法，來簡單介紹PCB的分類以及它的製造方法。 1.3.1 PCB種類 A. 以材質分 a. 有機材質 酚醛樹脂、玻璃纖維/環氧樹脂、Polyimide 、BT/Epoxy等皆屬之。 b. 無機材質 鋁、Copper-invar-copper 、ceramic等皆屬之。主要取其散熱功能 B. 以成品軟硬區分 a. 硬板 Rigid PCB b.軟板 Flexible PCB 見圖 1.3 c.軟硬板 Rigid-Flex PCB 見圖 1.4 C. 以結構分 a.單面板 見圖1.5 b.雙面板 見圖 1.6 c.多層板 見圖1.7 D. 依用途分：通信/耗用性電子/軍用/電腦/半導體/電測板…,見圖 1.8 BGA. 另有一種射出成型的立體PCB ，因使用少，不在此介紹。 1.3.2製造方法介紹 A. 減除法，其流程見圖 1.9 B. 加成法，又可分半加成與全加成法，見圖 1.10 1.11 C. 尚有其它因應IC封裝的變革延伸而出的一些先進製程，本光碟僅提及但不詳加介紹，因有許多尚 屬機密也不易取得，或者成熟度尚不夠。 本光碟以傳統負片多層板的製程為主軸，深入淺出的介紹 各個製程，再輔以先進技術的觀念來探討未來的PCB走勢。 二.製前準備 2.1.前言 台灣PCB產業屬性，幾乎是以ＯＥＭ，也就是受客戶委托製作空板（Bare Board ）而已，不像美國， 很多PCB Shop是包括了線路設計，空板製作以及裝配(Assembly)的Turn-Key業務。以前，只要客戶提 供的原始資料如Drawing, Artwork, Specification ，再以手動翻片、排版、打帶等作業，即可進行製作， 但近年由於電子產品日趨輕薄短小，PCB的製造面臨了幾個挑戰: （1）薄板（2 ）高密度（3 ）高性能 （4 ）高速 ( 5 ) 產品週期縮短（6 ）降低成本等。以往以燈桌、筆刀、貼圖及照相機做為製前工具， 現在己被電腦、工作軟體及鐳射繪圖機所取代。過去，以手工排版，或者還需要Micro-Modifier來修 正尺寸等費時耗工的作業，今天只要在CAM(Computer Aided Manufacturing)工作人員取得客戶的設計 資料，可能幾小時內，就可以依設計規則或DFM(Design For Manufacturing) 自動排版並變化不同的生 產條件。同時可以output 如鑽孔、成型、測試治具等資料。 2.2.相關名詞的定義與解說 A Gerber file 這是一個從PCB CAD軟體輸出的資料檔做為光繪圖語言。 1960年代一家名叫Gerber Scientific （現在 叫Gerber System ）專業做繪圖機的美國公司所發展出的格式，爾後二十年，行銷於世界四十多個國家。 幾乎所有CAD系統的發展，也都依此格式作其Output Data ，直接輸入繪圖機就可繪出Drawing或Film ， 因此Gerber Format 成了電子業界的公認標準。 B. RS-274D 是Gerber Format 的正式名稱，正確稱呼是EIA STANDARD RS-274D(Electronic Industries Association) 主要兩大組成：1.Function Code：如G codes, D codes, M codes 等。2.Coordinate dat