- PCB印制電路板制造技術(shù)發(fā)展動(dòng)向
- 底片制作及圖形轉(zhuǎn)移工藝
- 鉆孔工藝技術(shù)
- 孔金屬化技術(shù)
- 真空層壓工藝
隨著微型器件制造和表面安裝技術(shù)的發(fā)展，促使PCB印制板的制造技術(shù)的革新和改進(jìn)的速度更快，特別是電路圖形的導(dǎo)線寬度目前國(guó)外廣泛采用是引腳間通過三根導(dǎo)線、達(dá)到實(shí)用化階段的導(dǎo)線寬度是引腳間通過4-5根導(dǎo)線，并向著更細(xì)的導(dǎo)線寬度發(fā)展。為適應(yīng)SMD多引線窄間距化，實(shí)現(xiàn)PCB印制電路板布線細(xì)線化。
正在普及的工藝是：普遍采用CAD/CAM系統(tǒng)，從設(shè)計(jì)提供的數(shù)據(jù)通過制造系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)用的資料；在原材料方面采用薄銅箔和薄干膜光刻膠；由于窄間距要求PCB印制電路板表面具有光面平坦的銅表面，以便制作微型焊盤和具有細(xì)線及其窄間距的電路圖形；所使用的基材應(yīng)具有較高的熱沖擊能力，以使印制電路板在電裝過程中經(jīng)過多次也不會(huì)產(chǎn)生氣泡、分層及焊盤鼓起等缺陷，確保表面安裝組件的高可靠性；并采用高粘度銅箔和改性環(huán)氧樹脂確保在焊接溫度下保持其足夠的粘合強(qiáng)度、并還應(yīng)具有高的尺寸穩(wěn)定性，確保制作過程精細(xì)電路圖形定位的一致性和準(zhǔn)確性的要求。
總之，細(xì)導(dǎo)線化、窄間距化的印制電路板制造技術(shù)發(fā)展速度是很快的，要想跟上世界先進(jìn)的技術(shù)水平，就必須了解目前國(guó)外在這方面的發(fā)展動(dòng)態(tài)。
1、底片制作及圖形轉(zhuǎn)移工藝
底片制作及圖形轉(zhuǎn)移質(zhì)量，直接影響制作精細(xì)電路圖形的品質(zhì)。所以，在制作底片時(shí)普遍采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)（CAD），進(jìn)行PCB電路設(shè)計(jì)并與計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)（CAM）接口通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換制作出高精度、高分辨率的光繪底片。由于導(dǎo)線密度高，導(dǎo)線寬度與間距0.10-0.05mm，為保證底片導(dǎo)線圖形的精度和準(zhǔn)確度，以及電路圖形成像質(zhì)量，要求工作間的潔凈度較高，通常采用萬級(jí)或千級(jí)，才能確保底片成像的高質(zhì)量。
在圖形轉(zhuǎn)移工藝方面，成像采用的材料具有高解像度的薄光敏抗蝕劑、CD（電泳法）及阻焊采用液體光敏阻焊劑。其中電泳法涂布的光致抗蝕層，厚度5-30微米，可控，其分辨率達(dá)到0.05-0.03mm。對(duì)提高精細(xì)電路圖形和阻焊圖形的精確度和一致性起到了很大的作用。
在電路圖形轉(zhuǎn)移過程中，除了嚴(yán)格控制工藝參數(shù)外，同樣對(duì)工作間的潔凈程度要求也非常高,達(dá)到了萬級(jí)標(biāo)準(zhǔn)或更小些。為確保圖形轉(zhuǎn)移的高質(zhì)量，還要保證室內(nèi)工作條件，如控制室內(nèi)溫度在21±1℃、相對(duì)濕度55-60%。對(duì)所制作的底片和圖形轉(zhuǎn)移成像的半成品，都必須100%的進(jìn)行檢查。
2、鉆孔工藝技術(shù)
鉆孔質(zhì)量首先要保證電鍍通孔的高可靠性和高質(zhì)量，就必須嚴(yán)格控制鉆孔質(zhì)量。在這方面國(guó)內(nèi)外都十分重視。特別是表面封裝多層印制電路板的板厚與孔徑比較高，因此電鍍通孔的質(zhì)量成了提高表面封裝印制電路板合格率的關(guān)鍵。目前國(guó)外在通孔孔徑尺寸選擇上，采用直徑0.25-0.30mm。通孔的小徑化的關(guān)鍵是高精度、高穩(wěn)定性數(shù)控鉆床的開發(fā)和使用，近年來國(guó)外已開發(fā)和使用能鉆直徑為0.10mm孔的CNC鉆床和專用工具。在鉆孔方面，經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在研究基材的物理和化學(xué)性能的基礎(chǔ)上，正確地選擇鉆孔工藝參數(shù)是非常重要的。同時(shí)還要正確的選擇所采用的輔助材料及相配套的工夾具（如：上下墊板、定位方法、鉆頭等）。為適應(yīng)微孔徑還采用激光打孔技術(shù)。
3、孔金屬化技術(shù)
在孔金屬化技術(shù)方面，為了確保孔金屬化質(zhì)量的高可靠性，在鉆孔后的預(yù)處理采用新型的凹蝕與去沾污的工藝方法即低堿性高錳酸鉀法，提供非常優(yōu)異的孔壁表面，消除了楔形槽和裂縫缺陷。并采用先進(jìn)的直接電鍍工藝、真空金屬化工藝和其它工藝方法，適應(yīng)多種類型印制電路板的小孔、微孔、盲孔和埋孔孔金屬化需要。
4、真空層壓工藝
特別是制造多層壓印制電路板，國(guó)外普遍采用真空多層壓機(jī)。這是由于表面安裝多層印制電路板內(nèi)部圖形有特性阻抗（Z0）要求。因?yàn)樘匦宰杩古c介質(zhì)層的厚度及導(dǎo)線寬度有關(guān)（見下列公式）： Z0=60/ε.LN.4H/D0注:ε為材料的介質(zhì)常數(shù) H介質(zhì)材料的厚度 D0為導(dǎo)線的實(shí)際寬度
其中介質(zhì)常數(shù)和導(dǎo)線實(shí)際寬度已知，所以介質(zhì)材料的厚度，就成為特性阻抗的關(guān)鍵因素。采用真空層壓設(shè)備和計(jì)算機(jī)控制，使層壓質(zhì)量有著顯著的提高。因?yàn)檎婵諏訅呵岸鄬佑≈齐娐钒鍖优c層之間已經(jīng)真空排氣，除去低分子揮發(fā)物，使層壓壓力有極為明顯的降低，僅是常規(guī)多層印制電路板層壓壓力1/4-1/2，從而使多層印制電路板導(dǎo)線圖形層之間的介質(zhì)材料厚度均勻、精度高、公差小，保證特性阻抗Z0在設(shè)計(jì)要求的范圍以內(nèi)的技術(shù)指標(biāo)。同時(shí)，采用真空層壓工藝，對(duì)提高多層印制電路板的表面平整度、減少多層印制電路板質(zhì)量缺陷（如缺膠、分層、白斑及錯(cuò)位等）。
