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PCB电路板加工异常状况分析 【PCB信息网】 PCB电路板加工的过程中难免会遇到几个残次品，有可能是机器失误造成的，也有可能是人为原因，例如有时候会出现一种被称为孔破状态的异常情况，成因要具体情况具体分析。 如果孔破状态是点状分布而非整圈断路的现象，就称为点状孔破，也有人称它为“楔型孔破”。常见产生原因，来自于除胶渣制程处理不良所致。PCB电路板加工时除胶渣制程会先进行膨松剂处理，之后进行强氧化剂「高锰酸盐」的侵蚀作业，这个过程会清除胶渣并产生微孔结构。经过清除过程所残留下来的氧化剂，就依靠还原剂清除，典型配方采用酸性液体处理。 由于胶渣处理后，并不会再看到有残胶渣问题，大家常忽略了对还原酸液的监控，这就可能让氧化剂留在孔壁面上。之后电路板进入化学铜制程，经过整孔剂处理后电路板会进行微蚀处理，这时残留的氧化剂再度受到酸浸泡而让残留氧化剂区的树脂剥落，同时也等于将整孔剂破坏了。 受到破坏的孔壁，在后续钯胶体及化学铜处理就不会发生反应，这些区域就呈现出无铜析出现象。基础没有建立，电镀铜当然就无法完整覆盖而产生点状孔破。这类问题已经在不少电路板厂在进行电路板加工的时候发生过，多留意除胶渣制程还原步骤药水监控应该就可以改善。 PCB电路板加工过程中的每一个环节都需要我们严格把控，因为化学反应有时候会在我们不注意的角落慢慢发生，从而破坏整个电路。这种孔破状态大家要警惕了。 裸板（上头没有零件）也常被称为"印刷线路板Printed Wiring Board（PWB）"。板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线（conductor pattern）或称布线，并用来提供PCB板上零件的电路连接。 通常PCB板的颜色都是绿色或是棕色，这是阻焊（solder mask）的颜色。是绝缘的防护层，可以保护铜线，也防止波焊时造成的短路，并节省焊锡之用量。在阻焊层上还会印刷上一层丝网印刷面（silk screen）。通常在这上面会印上文字与符号（大多是白色的），以标示出各零件在板子上的位置。丝网印刷面也被称作图标面（legend）。 在制成较终产品时，其上会安装集成电路、电晶体、二极管、被动元件（如：电阻、电容、连接器等）及其他各种各样的电子零件。借着导线连通，可以形成电子讯号连结及应**能。

线路板PCB加工特殊制程 1、Additive Process 加成法 指非导体的基板表面，在另加阻剂的协助下，以化学铜层进行局部导体线路的直接生长制程(详见电路板信息杂志* 47 期 P.62)。电路板所用的加成法又可分为全加成、半加成及部份加成等不同方式。 2、Backpanels，Backplanes 支撑板 是 一种厚度较厚(如 0.093",0.125")的电路板，专门用以插接联络其它的板子。其做法是先插入多脚连接器(Connector)在紧迫的通孔中，但并不焊锡，而在 连接器穿过板子的各导针上，再以绕线方式逐一接线。连接器上又可另行插入一般的电路板。由于这种特殊的板子，其通孔不能焊锡，而是让孔壁与导针直接卡紧使 用，故其品质及孔径要求都特别严格，其订单量又不是很多，一般电路板厂都不愿也不易接这种订单，在美国几乎成了一种高品级的专门行业。 3、Build Up Process　增层法制程 这 是一种全新领域的薄形多层板做法，较早启蒙是源自 IBM 的SLC 制程，系于其日本的 Yasu 工厂 1989 年开始试产的，该法是以传统双面板为基础，自两外板面先全面涂布液态感光前质如Probmer 52，经半硬化与感光解像后，做出与下一底层相通的浅形"感光导孔"(Photo-Via) ，再进行化学铜与电镀铜的全面增加导体层，又经线路成像与蚀刻后，可得到新式导线及与底层互连的埋孔或盲孔。如此反复加层将可得到所需层数的多层板。此法 不但可免除成本昂贵的机械钻孔费用，而且其孔径更可缩小至10mil以下。过去5～6年间，各类打破传统改采逐次增层的多层板技术，在美日欧业者不断推动 之下，使得此等 Build Up Process 声名大噪，已有产品上市者亦达十余种之多。除上述"感光成孔"外；尚有去除孔位铜皮后，针对**板材的碱性化学品咬孔、雷射烧孔 ( Laser Ablation ) 、以及电浆蚀孔 ( Plasma Etching )等不同"成孔"途径。而且也可另采半硬化树脂涂布的新式"背胶铜箔" (Resin Coated Copper Foil ) ，利用逐次压合方式 ( Sequential Lamination ) 做成更细更密又小又薄的多层板。日后多样化的个人电子产品，将成为这种真正轻薄短小多层板的天下。 4、Cermet 陶金 将陶瓷粉末与金属粉末混合，再加入黏接剂做为种涂料，可在电路板面(或内层上)以厚膜或薄膜的印刷方式，做为"电阻器"的布着安置，以代替组装时的外加电阻器。 5、Co-Firing 共烧 是瓷质混成电路板(Hybrid)的一个制程，将小型板面上已印刷各式贵金属厚膜糊(Thick Film Paste)的线路，置于高温中烧制。使厚膜糊中的各种**载体被烧掉，而留下贵金属导体的线路，以做为互连的导线。 6、Crossover越交，搭交 板面纵横两条导线之立体交叉，交点落差之间填充有绝缘介质者称之。一般单面板绿漆表面另加碳膜跳线，或增层法之上下面布线均属此等"越交"。 7、Discreate Wiring Board散线电路板，复线板 即Multi-Wiring Board的另一说法，是以圆形的漆包线在板面贴附并加通孔而成。此种复线板在高频传输线方面的性能，比一般PCB经蚀刻而成的扁方形线路更好。 8、DYCOstrate电浆蚀孔增层法 是 位于瑞士苏黎士的一家Dyconex公司所开发的Build up Process。系将板面各孔位处的铜箔**蚀除，再置于密闭真空环境中，并充入CF4、N2、O2，使在高电压下进行电离形成活性较高的电浆 (Plasma)，用以蚀穿孔位之基材，而出现微小导孔 (10mil以下) 的**方法，其商业制程称为DYCOstrate。 9、Electro-Deposited Photoresist电着光阻，电泳光阻 是一种新式的"感光阻剂"施工法，原用于外形复杂金属物品 的"电着漆"方面，较近才引进到"光阻"的应用上。系采电镀方式将感旋光性带电树脂带电胶体粒子，均匀的镀在电路板铜面上，当成抗蚀刻的阻剂。目前已在内 层板直接蚀铜制程中开始量产使用。此种ED光阻按操作方法不同，可分别放置在阳极或阴极的施工法，称为"阳极式电着光阻"及"阴极式电着光阻"。又可按其 感光原理不同而有"感光聚合"(负性工作Negative Working )及"感光分解"（正性工作Positive Working）等两型。目前负型工作的ED光阻已经商业化，但只能当做平面性阻剂，通孔中因感光因难故尚无法用于外层板的影像转移。至于能够用做外层板 光阻剂的"正型ED"（因属感光分解之皮膜，故孔壁上虽感光不足但并无影响），目前日本业者仍正在加紧努力，希望能够展开商业化量产用途，使细线路的制作 比较容易达成。此词亦称为"电泳光阻"（Electrothoretic Photoresist）。 10、Flush Conductor 嵌入式线路，贴平式导体 是 一外表全面平坦，而将所有导体线路都压入板材之中的特殊电路板。其单面板的做法是在半硬化(Semi Cured)的基材板上，先以影像转移法把板面部份铜箔蚀去而得到线路。再以高温高压方式将板面线路压入半硬化的板材之中，同时可完成板材树脂的硬化作 业，成为线路缩入表面内而呈全部平坦的电路板。通常这种板子已缩入的线路表面上，还需要再微蚀掉一层薄铜层，以便另镀0.3mil的镍层，及20微吋的铑 层，或10微吋的金层，使在执行滑动接触时，其接触电阻得以更低，也更容易滑动。但此法郄不宜做PTH，以防压入时将通孔挤破，且这种板子要达到表面完全 平滑并不容易，也不能在高温中使用，以防树脂膨胀后再将线路**出表面来。此种技术又称为Etch and Push法，其完工的板子称为Flush-Bonded Board，可用于RotarySwitch及Wiping Contacts等特殊用途。 11、Frit玻璃熔料 在厚膜糊 (Poly Thick Film， PTF)印膏中，除贵金属化学品外，尚需加入玻璃粉类，以便在高温焚熔中发挥凝聚与附着效果，使空白陶瓷基板上的印膏，能形成牢固的贵金属电路系统。 12、Fully-Additive Process 全加成法 是在完全绝缘的板材面上，以无电沉积金属法（绝大多数是化学铜），生长出选择性电路的做法，称之为"全加成法"。另有一种不太正确的说法是"Fully Electroless"法。 13、Hybrid Integrated Circuit 混成电路 是 一种在小型瓷质薄基板上，以印刷方式施加贵金属导电油墨之线路，再经高温将油墨中的**物烧走，而在板面留下导体线路，并可进行表面黏装零件的焊接。是一 种介乎印刷电路板与半导体集成电路器之间，属于厚膜技术的电路载体。早期曾用于军事或高频用途，近年来由于价格甚贵且**，且不易自动化生产，再加上 电路板的日趋小型化精密化之下，已使得此种 Hybrid 的成长大大不如早年。 14、Interposer互连导电物 指绝缘物体所承载之任何两层导体间，其待导通处经加填某些导电类填充物而得以导通者，均称为Interposer。如多层板之裸孔中，若填充银膏或铜膏等代替正统铜孔壁者，或垂直单向导电胶层等物料，均属此类Interposer。 15、Laser Direct Imaging，LDI 雷射直接成像 是 将已压附干膜的板子，不再用底片曝光以进行影像转移，而代以计算机指挥激光束，直接在干膜上进行快速扫瞄式的感光成像。由于所发出的是单束能量集中的平行 光，故可使显像后的干膜侧壁更为垂直。但因此法只能对每片板子单独作业，故量产速度远不如使用底片及传统曝光来的快。LDI 每小时只能生产 30 片中型面积的板子，因而只能在雏型打样或高单价的板类中偶有出现。由于先天性的成本高居不下，故很难在业界中推广。 16、Laser Maching 雷射加工法 电 子工业中有许多精密的加工，例如切割、钻孔、焊接、熔接等，亦可用雷射光的能量去进行，谓之雷射加工法。所谓 LASER 是指"Light Amplification Stimulated Emission of Radiation"的缩写，大陆业界译为"激光"为其意译，似较音译更为切题。Laser 是在 1959 年由美国物理学家 T.H.Maiman,利用单束光射到红宝石上而产生雷射光，多年来的研究已创造一种全新的加工方式。除了在电子工业外，尚可用于医疗及军事等方面。 17、Micro Wire Board微封线 (封包线)板 贴附在板面上的圆截面漆包线(胶封线)，经制做PTH完成层间互连 的特殊电路板，业界俗称为 Multiwire Board"复线板"，当布线密度甚大(160～250in/in2) ，而线径甚小(25mil以下)者，又称为微封线路板。 18、Moulded Circuit模造立体电路板 利用立体模具，以射出成型法(Injection Moulding)或转型法，完成立体电路板之制程，称为 Moulded circuit或 Moulded Interconnection Circuit。左图即为两次射出所完成MIC的示意图。 19、Multiwiring Board(or Discrete Wiring Board)复线板 是 指用较细的漆包线，直接在无铜箔的板面上进行立体交叉布线，再经涂胶固定及钻孔与镀孔后，所得到的多层互连电路板，称之为"复线板"。此系美商PCK 公司所开发，目前日商日立公司仍在生产。此种MWB可节省设计的时间，适用于复杂线路的少量机种 (电路板信息杂志* 60 期有专文介绍)。 20、Noble Metal Paste 贵金属印膏 是厚膜电路印刷用的导电印膏。当其以网版法印在瓷质的基板上，再以高温将其中**载体烧走，即出现固着的贵金属线路。此种印膏所加入的导电金属粉粒必须要为贵金属才行，以避免在高温中形成氧化物。商品中所使用者有金、铂、铑、钯或其它等贵金属。 21、Pads Only Board唯垫板 早 期通孔插装时代，某些高可靠度多层板为保证焊锡性与线路安全起见，特只将通孔与焊环留在板外，而将互连的线路藏入下一内层上。此种多出两层的板类将不印防 焊绿漆，在外观上特别讲究，品检较为严格。目前由于布线密度增大，许多便携式电子产品 (如大哥大手机)，其电路板面只留下SMT焊垫或少许线路，而将互连的众多密线埋入内层，其层间也改采高难度的盲孔或"盖盲孔"(Pads On Hole)，做为互连以减少全通孔对接地与电压大铜面的破坏，此种SMT密装板也属唯垫板类。 22、Polymer Thick Film (PTF) 厚膜糊 指陶瓷基材厚膜电路板，所用以制造线路的贵金属印膏，或形成印刷式电阻膜之印膏而言，其制程有网版印刷及后续高温焚化。将**载体烧走后，即出现牢固附着的线路系统，此种板类通称为混合电路板(Hybrid Circuits)。 23、Semi-Additive Process半加成制程 是 指在绝缘的底材面上，以化学铜方式将所需的线路先直接生长出来，然后再改用电镀铜方式继续加厚，称为"半加成"的制程。若全部线路厚度都采用化学铜法时， 则称为"全加成"制程。注意上述之定义是出自 1992.7. 发行之较新规范 IPC-T-50E，与原有的 IPC-T-50D(1988.11)在文字上已有所不同。早期之"D版"与业界一般说法，都是指在非导体的裸基材上，或在已有薄铜箔(Thin foil如 1/4 oz或 1/8 oz者)的基板上。先备妥负阻剂之影像转移，再以化学铜或电镀铜法将所需之线路予以加厚。新的50E并未提到薄铜皮的字眼，两说法之间的差距颇大，读者在 观念上似乎也应跟着时代进步才是。

PCB多层板制作工艺流程介绍 单双面板：按设计优化的大小进行开料 →打磨处理 → 钻孔 →压合电路板 → 电镀盲孔 → 做外层线路 → 线路油印刷 → 烤箱烘干 → smooth化处理 → 曝光机曝光(菲林定位)→暗室内显影机上显影→蚀刻etching → 印绿油 → 烘烤 →印白字、字符 → 锣边 →开短路功能测试→ 进入FQC→ 终检、目检 →清洗后真空包装。 多层电路板：压合之前需要自动光检和目检才能进入压合机进行排版压合(在真空的环境下)→ 排在固定大小模中 → 2小时冷压、2小时热压 →分割拆边 → 按设计优化的大小进行开料 → 打磨处理 →钻孔 →压合电路板 → 电镀盲孔 → 做外层线路 → 线路油印刷 → 烤箱烘干 → smooth化处理 → 曝光机曝光(菲林定位)→暗室内显影机上显影→蚀刻etching → 印绿油→ 烘烤→ 印白字、字符 → 锣边 →开短路功能测试 →进入FQC →终检、目检 →清洗后真空包装。 PCB电路板的各层作用简要介绍如下： ⑴信号层：主要用来放置元器件或布线。Protel DXP通常包含30个中间层，即Mid Layer1~Mid Layer30，中间层用来布置信号线，**层和底层用来放置元器件或敷铜。 ⑵防护层：主要用来确保电路板上不需要镀锡的地方不被镀锡，从而保证电路板运行的可靠性。其中Top Paste和Bottom Paste分别为**层阻焊层和底层阻焊层;Top Solder和Bottom Solder分别为锡膏防护层和底层锡膏防护层。 ⑶丝印层：主要用来在电路板上印上元器件的流水号、生产编号、公司名称等。 ⑷内部层：主要用来作为信号布线层，Protel DXP*包含16个内部层。　 　 ⑸其他层：主要包括4种类型的层。 Drill Guide(钻孔方位层)：主要用于印刷电路板上钻孔的位置。 Keep-Out Layer(禁止布线层)：主要用于绘制电路板的电气边框。 Drill Drawing(钻孔绘图层)：主要用于设定钻孔形状。 Multi-Layer(多层)：主要用于设置多面层。绝缘树脂:环氧树脂（EP）
阻燃特性:VO板
绝缘层厚度:常规板
层数:多面
基材:铜
绝缘材料:**树脂

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