作為一個做硬件的工程師的我一直都是稀里糊涂的在畫板子,雖然畫板子的效率和質(zhì)量還可以,但是如果想往更高層次發(fā)展,技術(shù)能力還是有所限制了。因此現(xiàn)在來補一下差,對電路板的相關(guān)知識做一個簡單的了解,知道為什么電路板的層間結(jié)構(gòu)會影響信號的傳輸,包括信號完整性,為什么做高速版的時候需要由前仿真和后仿真等等。
印制電路板就是我們常說的PCB,全名是The Printed CricuitBoard。主要功能是支撐電路元件和互聯(lián)電路元件。
常用FR-4覆銅板的材料是玻璃纖維布、環(huán)氧樹脂、銅箔。現(xiàn)在發(fā)展的還有PTFE(聚四氟乙烯),ROGERS陶瓷等。
電路板生產(chǎn)流程,用橘黃色標(biāo)記的為多層電路板比雙層電路板多出的步驟。
內(nèi)層覆銅板下料 -> 內(nèi)層圖形 -> 內(nèi)層蝕刻、沖定位孔 -> 內(nèi)層檢查-> 棕化 -> 層壓疊板層壓 -> 銑邊 -> 鉆孔 -> 下料 -> 鉆孔-> 沉銅 -> 電鍍加厚 -> 外層圖形 -> 圖形電鍍 -> 外層蝕刻 -> 阻焊印刷、字符-> 表面涂覆 -> 外形銑 -> 電測 -> 成品檢驗 -> 終審 ->包裝
制造流程簡介
開料至鉆孔流程
下料 -> 內(nèi)層圖形 -> 內(nèi)層檢驗 -> 層準(zhǔn) -> 層壓 -> 沖孔 銑邊 ->鉆孔
流程介紹:利用影像轉(zhuǎn)移原理制作內(nèi)層線路
裁板 -> 前處理 -> 壓膜 -> 曝光 ->DES(顯影、蝕刻、去膜連線)
裁板:根據(jù)前設(shè)計所規(guī)劃要求,將基板材料裁切成工作所需尺寸?;逵摄~皮和絕緣層壓合而成,依要求有不同板厚規(guī)格,依銅厚分為H/H,1oz/1oz,2oz/2oz等。
前處理:去除銅面上的污染物,增加銅面粗糙度,以利于后續(xù)的壓膜制作。
壓膜:將經(jīng)處理之基板銅面透過熱壓方式貼上抗蝕干膜
曝光:經(jīng)光源做樣將原始底片上的圖像轉(zhuǎn)移到光感底板上。內(nèi)層所用底片為負片,即白色透光部分發(fā)生光聚合反應(yīng),黑色部分則因不透光,不發(fā)生反應(yīng)。
顯影:用堿液作用將未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的干膜部分沖掉。未發(fā)生聚合反應(yīng)的干膜被沖掉了,發(fā)生聚合反應(yīng)的干膜留在底板上,作為蝕刻時的抗蝕保護層。(Na2CO3)
白色為留下的部分
蝕刻:用藥液將顯影后露出的圖蝕掉,形成內(nèi)層線路圖型。(CuCl2)
去膜:利用強堿將保護銅面的抗蝕層剝掉,露出線路圖形。(NaOH)
內(nèi)層檢驗介紹:
CCD沖孔 -> AOI檢驗(自動光學(xué)檢測) ->VRS確認
對內(nèi)層生產(chǎn)板進行檢查,挑出異常板并進行處理,收集品質(zhì)資訊,及時反饋處理,避免重大異常發(fā)生。
CCD沖孔:利用CCD對位沖出檢驗作業(yè)定位孔及鉚釘孔
AOI檢測:通過光學(xué)反射原理將圖像回饋至設(shè)備處理,與設(shè)定的邏輯判斷原則或資料圖形相比較,找出缺點位置。
層準(zhǔn)及層壓加工介紹:
棕化 -> 鉚合-> 疊板 -> 壓合 ->后處理
將銅箔、膠片與氧化處理后的內(nèi)層線路壓合成多層板。
棕化:粗化銅面,增加與樹脂接觸表面積;增加銅面對流動樹脂的濕潤性;使銅面鈍化,避免發(fā)生不良反應(yīng)。
鉚合:利用鉚釘將多張內(nèi)層板釘在一起,避免后續(xù)加工時產(chǎn)生層間滑移。中間材料為P/P,有樹枝和玻璃纖維布組成,據(jù)玻璃布種類可分為1080、2116、7628等
疊板:將預(yù)疊合好的板疊成待壓多層板形式。按厚度可分為1/20Z(代號H),1OZ(代號I),RCC(覆樹脂銅皮)
壓合:通過熱壓方式將疊合板壓合成多層板
后處理:經(jīng)打靶、銑邊、磨邊等工序?qū)汉系亩鄬影暹M行初步外形處理,以后后續(xù)工序生產(chǎn)品質(zhì)控制要求及提供后續(xù)加工的工具孔
鉆孔加工介紹:
裝板 -> 鉆孔 -> 卸板
在表面鉆出層與層之間的線路連接導(dǎo)通孔
鉆孔后至綠油前介紹
PTH及加厚(PTH連線,一次銅線) -> 外層圖形(前處理壓膜連線,自動手動曝光,顯影) ->圖形電鍍(二次銅電鍍,外層蝕刻) -> 外層檢驗(AOI阻抗測試/銅厚測量/電性測試)
PTH及加厚
鉆孔 -> 去毛刺 ->去鉆污 ->化學(xué)銅 -> 加厚銅
使孔壁上的非導(dǎo)體部分的樹脂及玻璃纖維進行金屬化,方便后面的電鍍銅制程,完成足夠到店及焊接的金屬孔壁。
去毛刺:鉆孔后孔邊緣的未切斷的銅絲及未切斷的玻璃布。取出孔邊毛刺,防止鍍孔不良。
去鉆污:鉆孔時造成的高溫超過玻璃化轉(zhuǎn)移溫度,而形成熔融狀的膠渣,需除去。裸露出各層需互聯(lián)的銅環(huán),另膨松劑可改善孔壁結(jié)構(gòu),增強銅附著力。(KMnO4)
化學(xué)銅:通過化學(xué)沉積的方式在表面沉積上厚度為0.3-0.5微米的化學(xué)銅。
加厚銅:鍍上5um厚度的銅以保護僅有0.5um厚度的化學(xué)銅不被后制程破壞造成孔破
外層圖形加工介紹
前處理 ->壓膜 -> 曝光 ->顯影
通過鉆孔及通孔電鍍后,內(nèi)外層已經(jīng)連通,本制程制作外層線路,以達電性的完整性。
前處理:去除銅面上的污染物,增加銅面粗糙度,以利于后續(xù)的壓膜制程。
壓膜:利用熱壓法是干膜緊緊附著在銅面上
曝光:通過曝光術(shù)在干膜上曝出客戶所需的線路。外層所用底片與內(nèi)層相反,為正片,底片黑色為線路,白色為底板,白色的部分紫外光透射過去,干膜發(fā)生聚合反應(yīng),不能被顯影液洗掉。
顯影:把尚未發(fā)生聚合反應(yīng)的區(qū)域用顯影液將之沖洗掉,已感光部分則已發(fā)生聚合反應(yīng)洗不掉留在銅面上成為蝕刻或電鍍的阻劑膜。(Na2CO3)
(未完待續(xù))
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