PCB制造各工艺流程详解(4)

a. 价格便宜.

b. 可有各种尺寸与厚度.

B. 缺点.

a. 延展性差,

b. 应力极高无法挠曲又很容易折断.

3.2.1.3 厚度单位

一般生产铜箔业者为计算成本, 方便订价多以每平方呎之重量做为厚度之计算单位 如1.0 Ounce (oz)的定义是一平方呎面积单面覆盖铜箔重量1 oz (28.35g)的铜层厚度.经单位换算 35 微米 (micron)或1.35 mil. 一般厚度1 oz 及1/2 oz而超薄铜箔可达 1/4 oz,或更低.

3.2.2 新式铜箔介绍及研发方向 3.2.2.1 超薄铜箔

一般所说的薄铜箔是指 0.5 oz (17.5 micron ) 以下表三种厚度则称超薄铜箔 3/8 oz 以下因本身太薄很不容易操作故需要另加载体 (Carrier) 才能做各种操作(称复合式copper foil),否则很容易造成损伤所用之载体有两类一类是以传统 ED 铜箔为载体,厚约2.1 mil.另一类载体是铝箔,厚度约3 mil.两者使用之前须将载体撕离.

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时无法将疏孔完全填满.补救之道是降低电流密度,让结晶变细. 细线路,尤其是5 mil以下更需要超薄铜箔,以减少蚀刻时的过蚀与侧蚀.

3.2.2.2 辗轧铜箔

对薄铜箔超细线路而言导体与绝缘基材之间的接触面非常狭小如何能耐得住二者之间热膨胀系数的巨大差异而仍维持足够的附着力完全依赖铜箔毛面上的粗化处理是不够的而且高速镀铜箔的结晶结构粗糙在高温焊接时容易造成 XY 的断裂也是一项难以解决的问题辗轧铜箔除了细晶之外还有另一项长处那就是应力很低 (Stress)ED 铜箔应力高但后来线路板业者所镀上的一次铜或二次铜的应力就没有那么高于是造成二者在温度变化时使细线容易断制.因此辗轧铜箔是一解决之途若是成本的考量,Grade 2,E-Type的 high-ductility或是Grade 2,E-Type HTE铜箔也是一种选择. 国际制造铜箔大厂多致力于开发ED细晶产品以解决此问题.

3.2.2.3 铜箔的表面处理

A 传统处理法

ED铜箔从Drum撕下后会继续下面的处理步骤

a. Bonding Stage在粗面(Matte Side)

上再以高电流极短时间内快速镀上铜 其长相如瘤称"瘤化处理""Nodulization"目的在增加表面积其厚度约 2000~4000A

b. Thermal barrier treatments-瘤化完成后再于其上镀一层黄铜

(Brass是Gould 公司专利称为JTC处理)或锌(Zinc是Yates公司专利称为TW处理

) 也是镀镍处理其作用

是做为耐热层树脂中的Dicy于高温时会攻击铜面而 生成胺类与水份一旦生水份时会导致附着力降底此层的作用即是防止 上述反应发生其厚度约500~1000A c. Stabilization耐热处理后再进行最后的"铬化处理"(Chromation)光面与 粗面同时进行做为防污防锈的作用也称"钝化处理"(passivation)或"抗氧化 处理"(antioxidant)

B新式处理法

a. 两面处理(Double treatment)指光面及粗面皆做粗化处理严格来说此法 的应用己有20年的历史但今日为降低多层板的COST而使用者渐多 在光面也进行上述的传统处理方式如此应用于内层基板上可以省掉压 膜前的铜面理处理以及黑/棕化步骤 美国一家Polyclad铜箔基板公司发展出来的一种处理方式称为DST

铜箔其处理方式有异曲同工之妙该法是在光面做粗化处理该面就压 在胶片上所做成基板的铜面为粗面因此对后制亦有帮助

b. 硅化处理(Low profile) 传统铜箔粗面处理其Tooth Profile (棱线) 粗糙度 (波峰波谷)不利于细 线路的制造( 影响just etch时间,造成over-etch)因此必须设法降低棱线 的高度上述Polyclad的DST铜箔以光面做做处理改善了这个问题 另外一种叫"有机硅处理"

Organic Silane Treatment加入传统处理 方式之后亦可有此效果它同时产生一种化学键对于附着力有帮助

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3.3.3 铜箔的分类

按 IPC-CF-150 将铜箔分为两个类型TYPE E 表电镀铜箔TYPE W 表辗轧铜箔,再将之分成八个等级 class 1 到 class 4 是电镀铜箔class 5 到 class 8 是辗轧铜箔.现将其型级及代号分列于表

3.4 PP(胶片 Prepreg)的制作

"Prepreg"是"preimpregnated"的缩写意指玻璃纤维或其它纤维浸含树脂并经部份聚

合而称之其树脂此时是B-stagePrepreg又有人称之为"Bonding sheet"

3.4.1胶片制作流程

3.4.2制程品管

制造过程中须定距离做Gel time, Resin flow, Resin Content的测试也须做Volatile成份及Dicy成份之分析以确保品质之稳定

3.4.3 储放条件与寿命

大部份EPOXY系统之储放温度要求在5以下其寿命约在3~6个月储放超出此时间后须取出再做3.3.2的各种分析以判定是否可再使用而各厂牌prepreg可参照其提供之Data sheet

做为作业时的依据

3.4.4常见胶片种类其胶含量及Cruing后厚度关系见表

3.4基板的现在与未来

趋使基板不断演进的两大趋动力(Driving Force)一是极小化(Miniaturization)一是高速化(或高频化

)

3.4.1极小化

如分行动电话PDAPC卡汽车定位及卫星通信等系统 美国是尖端科技领先国家从其半导体工业协会所预估在Chip及Package 方面的未来演变-见表(a)与(b)可知基

板面临的挑战颇为艰辛

3.4.2高频化

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当然对大众而言是好事但对PCB的制作却又是进一步的挑戢因为高频化, 须要基材有更低的Dk与Df值 最后表归纳出PCB

一些特性的现在与未来演变的指标

四.内层制作与检验

4.1 制程目的

三层板以上产品即称多层板,传统之双面板为配合零件之密集装配在有限的板面上无法安置这么多的零组件以及其所衍生出来的大量线路因而有多层板之发展加上美国联邦通讯委员会(FCC)宣布自1984年10月以后

所有上市的电器产品若有涉及电传通讯者或有参与网络联机者皆必须要做"接地"以消除干扰的影响但因板面面积不够,因此pcb lay-out就将"接地"与"电压"二功能之大铜面移入内层造成四层板的瞬间大量兴起,也延伸了阻抗控制的要求而原有四层板则多升级为六层板当然高层次多层板也因高密度装配而日见增多.本章将探讨多层板之内层制作及注意事宜.

4.2 制作流程

依产品的不同现有三种流程 A. Print and Etch

发料对位孔铜面处理影像转移蚀刻剥膜 B. Post-etch Punch

发料铜面处理影像转移蚀刻剥膜工具孔 C. Drill and Panel-plate

发料钻孔通孔电镀影像转移蚀刻剥膜

上述三种制程中,第三种是有埋孔(buried hole)设计时的流程,将在20章介绍.本章则探讨第二种( Post-etch Punch)制程高层次板子较普遍使用的流程.

4.2.0发料

发料就是依制前设计所规划的工作尺寸依BOM来裁切基材是一很单纯的步骤但以下几点须注意

A. 裁切方式-会影响下料尺寸

B. 磨边与圆角的考量-影响影像转移良率制程 C. 方向要一致-即经向对经向纬向对纬向 D. 下制程前的烘烤-尺寸安定性考量

4.2.1 铜面处理

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的成败所以看似简单其实里面的学问颇大

A. 须要铜面处理的制程有以下几个 a. 干膜压膜

b. 内层氧化处理前 c. 钻孔后 d. 化学铜前 e. 镀铜前 f. 绿漆前

g. 喷锡(或其它焊垫处理流程)前 h. 金手指镀镍前

本节针对a. c. f. g. 等制程来探讨最好的处理方式(其余皆属制程自动 …… 此处隐藏：2207字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……