台湾印刷电路板协会电路板公开课硬板制作过程详解奖学金秘籍.docx

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台湾印刷电路板协会电路板公开课硬板制作过程详解奖学金秘籍

硬板制作流程

内层：

裁板

前处理：

清洁、水洗、微蚀、水洗、烘干

功用：

将基材板表面清洁及粗化

涂膜：

涂布（油墨）、烘烤、静置

曝光：

曝光→静置

将内层欲做的线路图形，利用感光的方式将线路图形转移至基板上

显影：

将未感光的干膜用弱碱性药水清洗去除。

保留已感光部分。

常用显影药水有碳酸钠和碳酸钾。

酸性蚀刻：

抗蚀层为干膜

蚀刻的分类：

（内层线路）酸性：

PH值：

0~1

蚀刻——去膜——烘干。

抗蚀层为干膜（紫色）

主要成份：

Cl-、Cu2+、Cu+、Na+、ClO3-、ClO2+

Cu+Cu2+→2Cu+

2Cu++ClO3－+2H+→2Cu2++ClO2－+H2O

（外层线路）碱性：

PH值：

8~9

去膜——蚀刻——剥锡——烘干。

抗蚀层为锡（白色）

主要成份：

NH4+、OH-、Cl-、Cu2+、Cu+

Cu+Cu2+→2Cu+

4Cu（NH3）2Cl+O2+4NH4OH→4Cu（NH3）4Cl2+6H2O

除墨：

用NaOH将基板上已无作用干膜去除

清洗

AOI（自动光学检查）：

以光学原理检视内层线路的缺陷；如：

断路、短路、缺口.等

压合：

棕化：

用强氧化性溶液在铜表面形成绒毛状的黑色氧化铜层

功能：

增加层与层之间的附着力；防止层间分离爆板

叠合、铆合：

内层板间之对准及预固定

压合：

变成多层板

X-ray靶孔：

将内层定位点在X-ray取得影像后以钻孔方式钻出定位孔

外形切割

磨边

钻孔：

上PIN：

单面或双面板钻孔作业前，单片或多片用插梢固定，其后以插梢将整迭板压

入钻孔机的台面固定孔即可开始钻孔。

多层板则是用压合铣出的靶孔定位，在钻孔机上预先栽上PIN钉，PIN位置

与靶孔位置对应，用以定位。

钻孔：

用于后期组装零配件或联通内层与外层线路

磨刷：

去除钻孔留下的披锋、PP粉屑以及板面上的油污等脏物，并粗化板面以增加化

学铜层与基板铜层的有效结合。

去毛边

清洗

电镀：

除胶渣DESMEAR：

除孔内残胶以防电镀后的导通不良，增加孔内粗度以得到足够的金属结合力

膨松——氧化——中和

膨松剂：

一种碱性的孔内澎润剂，能够打断树脂胶渣本身的聚集键结，将

孔内树脂及Smear加以澎松及软化，以利于高锰酸钾的咬蚀力

除胶渣剂：

一种高锰酸钾溶剂，他能打断树脂系统中的键结，将已膨松软

化的树脂胶渣予已去除

中和剂：

除去残留于孔壁内的二氧化锰及高锰酸钾言类物质，以利于后制

程的化学铜制程

Na2S2O8+Cu=Na2SO4+CuSO4

PTH线：

通过各种化学处理，催化沉淀出20u"的孔内铜层

清洁整孔：

以利于后续的药水更能发挥最好的效果

热水洗

双水洗

微蚀：

微蚀剂可以将铜面粗化,让化学铜在粗化的板面上有更好的附着力

双水洗

酸浸：

用硫酸去除由微蚀槽带出的Na2S2O8及Cu2+等。

双水洗

预浸：

1、为避免微蚀形成的铜离子带入Pd/Sn槽，预浸剂主要功用在保护

活化剂钯槽

2、避免带入太多的水份及杂质，并提供活化剂所需要的氯离子及酸

度,而做为牺牲溶液，维持钯槽浓度的稳定

3、先以与钯槽相类似的预浸液先做预浸以减少带入，同时进一步降低

其孔面的表面张力

双水洗

活化：

在绝缘基材上吸附一层具有原始催化能力的固体颗粒。

双水洗

速化：

在化学铜反应中起作用的是固体钯颗粒，面活化时吸附的是钯离子，

速化即是把离子钯还原成固体钯金属。

双水洗

化学铜：

催化沉淀出20u"的孔内铜层

双水洗

（化学清洗、清洗）

下料

1.减除法

~线路主要是由蚀刻的方式来完成

先全板电镀法（制作内层），负片底片，线路为透明，透明部分为影，即保留的干膜

再线路电镀法（制作压合后的面铜外层线路），正片底片，线路为黑色，透明部分为

影，即保留的干膜，线路镀锡（白色），剥锡呈现线路。

2.部份加成法制程（用于面铜）

a.半加成法:

底层为化学铜（压合铜箔），上面线路层为电镀铜，以化学铜析出置镀于

（沉淀）介电材料表面及通孔（采用蒸镀的表面处理方式制作出薄铜），之后进行影

像转移形成线路，再采用线路电镀的方式进行线路制作及二次铜电镀制程

优点：

线路蚀刻时只要蚀除很薄的化学铜，是做极细线路的好方法

缺点：

化学铜对介电材料的附着力是一挑战

b.全加成法:

全是电镀铜

用触媒（如钯）在基材表面进行活化,之后用选择性遮蔽膜将要作线路的区域区隔出

来,之后将板材浸泡在化学铜的药水中进行化学电镀,直接达到所需要的厚度,最后

将选择性遮蔽膜去除.

线路层不使用压合铜箔而以化学铜析出置镀于（沉淀）介电材料表面及通孔，直到

面铜及孔铜达到设计需求之铜厚再以封孔处理方式蚀刻出线路。

优点：

一样是只蚀除化学铜，很有利于做细线路且完全不须电镀流程

缺点：

一样是化学铜附着力问题及较厚化学铜的成本很高

面铜：

化学清洗

一次铜线即整版电镀：

整板无选择性镀铜，使孔内铜层由20u"加厚到300u"。

以保

证能承受在二次铜之前的各种机械及化学处理而不出现断线。

上料——酸洗——镀铜——双水洗——下料——剥挂——双水洗——上料循环使用

清洗

清刷

清洗

外层线路：

前处理：

酸洗→水洗→磨刷→水洗→微蚀→水洗→烘干

（确保干膜与铜面之间的附着力）

压干膜：

中心定位→粘尘→压膜→翻板→收板→静置

（在一定的压力、温度条件下，将干膜均匀的贴附在PCB表面）

曝光：

显影：

二次铜线即线路电镀法：

有选择性的加厚线路，以保证板面及孔内铜层足够承载所需

通过的电流

上料——清洁——双水洗——微蚀——双水洗——酸浸——镀铜（加厚）——双水洗

——酸浸——镀锡——双水洗——下料——剥挂——双水洗——上料循环使用

去膜：

NaOH

碱性蚀刻：

抗蚀层为锡

剥锡：

去除保护线路上的锡层，将线路呈现出来

清洗

AOI

防焊：

前处理：

通过酸洗、磨刷、微蚀、喷砂等方式将板面处理成具有一定的粗糙度、干净

的板面，以使防焊油墨能牢固地附着于板面。

塞孔

印刷：

将油墨均匀涂布在板子表面。

方式有丝网印刷、滚涂、静电喷涂、帘涂等。

预烤：

用75℃左右烘烤，将油墨中的溶剂挥发，使油墨进行初步的固化。

曝光

显影

后烤：

将剩余的油墨用150℃左右的高温烘烤至完全固化。

表面处理：

化金：

清洁——水洗——微蚀——水洗——预浸——化镍——水洗——化金

文字印刷：

使用网版将设计好的字符印刷在板子表面

烘烤

表面处理：

前处理——涂助焊剂——喷锡——后处理

成型：

CNC：

用成型机搭配计算机程序，将线路板厂的工作片切割成符合客户需求的

尺寸片

模冲：

用模具将线路板厂的工作片切割成符合客户需求的尺寸片。

V-CUT：

将客户设计的多连片中间切割成V型槽，以利后续分切。

斜边：

针对常用于拔插接触的边，预先制作成倾斜状，方便后期使用。

清洗

外观检查：

电测：

使用制具或飞针测试机，对线路板的线路进行开短路等电气性能测试。

特殊检测（目测）（FQC）：

对线路板的外面进行确认。

抗氧化（OSP）：

清洁——水洗——微蚀——水洗——OSP——水洗——烘干

化银、化锡：

清洁——水洗——微蚀——水洗——化银（锡）——水洗——烘干

全检

抽检

包装

IC载板（简称为”载板”或”基板”）即未蚀刻的板。

一般印制板用基板材料可分为两大类：

刚性基板材料和柔性基板材料。

一般刚性基板材料的重要品种是覆铜板。

它是用增强材料，浸以树脂胶黏剂，通过烘干、裁剪、叠合成坯料，然后覆上铜箔，用钢板作为模具，在热压机中经高温高压成形加工而制成的。

一般的多层板用的半固化片，则是覆铜板在制作过程中的半成品（多为玻璃布浸以树脂，经干燥加工而成）。

铜箔基板（覆铜板）的定义：

将补强材料浸以树脂，一面或兩面覆以铜箔，经热压而成的一种板狀材料，称为铜箔基板（CopperCladLaminate）。

它是做PCB的基本材料，常叫基材。

当它用于多层板生产时也叫芯板（CORE）

FR-4----FlameResistantLaminates耐燃性积层板材

印刷电路板的分类：

硬板（RigidPCB）

软板（FlexiblePCB）

软硬结合板（Rigid-FlexPCB）

IC载板（ICSubstrate）

HDI板（HighDensityInterconnect）

埋入式PCB（EmbeddedPCB）

模塑互连组件MID（MoldedInterconnectDevice）

金属核心板MCPCB（MetalCorePCB）

按增强材料划分：

玻璃布基覆铜板

纸基覆铜板

复合基覆铜板。

按某些特殊性能分：

高TG板

高介电性能板

防UV板

覆铜板的分类：

按机械刚性分；

刚性板

挠性板

按不同绝缘材料结构分：

有机树脂类覆铜板

金属基覆铜板

陶瓷基覆铜板

按厚度分：

常规板

薄板

IPC界定小于0.5mm的为薄板。

覆铜箔板的分类方法有多种。

一般按板的增强材料不同，可划分为：

纸基、玻璃纤维布基、复合基（CEM系列）、积层多层板基和特殊材料基（陶瓷、金属芯基等）五大类。

若按板所采用的树脂胶黏剂不同进行分类，常见的纸基CCI。

有：

酚醛树脂（XPc、XxxPC、FR一1、FR一2等）、环氧树脂（FR一3）、聚酯树脂等各种类型。

常见的玻璃纤维布基CCL有环氧树脂（FR-4、FR-5），它是目前最广泛使用的玻璃纤维布基类型。

另外还有其他特殊性树脂（以玻璃纤维布、聚基酰胺纤维、无纺布等为增加材料）

为了电子电路与电路板两者的功能整合，也就是将主

动组件及被动组件等埋入有机树脂电路板之内层中，然后经由成孔（via）、电镀、导电胶、及印刷等完成互连导通，简称埋入式PCB。

MCPCB是指金属基印刷电路板（MetalCorePCB，MCPCB），即是将原有的印刷电路板附贴在另外一种热传导效果更好的金属上，可改善电路板层面的散热。

MCPCB虽然比FR4PCB散热效果佳，但MCPCB的介电层却没有太好的热传导率，散热块与金属核心板间的传导瓶颈。

但还是比FR4PCB好些，现有MCPCB已可达到3W/m.K,而FR4仅0.3W/m.K。