PCB線路闆內(nèi)層制(zhì)作(zuò)與檢驗技(jì)巧

    三層PCB闆以上(shàng)産品即稱多(duō)層PCB闆，傳統之雙面闆為(wèi)配合零件之密集裝配，在有(yǒu)限的闆面上(shàng)無法安置這麽多(duō)的零組件以及其所衍生(shēng)出來(lái)的大(dà)量線路，因而有(yǒu)多(duō)層PCB闆之發展。 

    加上(shàng)美國聯邦通(tōng)訊委員會(huì)(FCC)宣布自1984年10月以後，所有(yǒu)上(shàng)市的電(diàn)器(qì)産品若有(yǒu)涉及電(diàn)傳通(tōng)訊者，或有(yǒu)參與網絡聯機者，皆必須要做(zuò)"接地"以消除幹擾的影(yǐng)響。但(dàn)因闆面面積不夠，因此pcb lay-out就将"接地"與"電(diàn)壓"二功能之大(dà)銅面移入內(nèi)層，造成四層PCB闆的瞬間(jiān)大(dà)量興起，也延伸了阻抗控制(zhì)的要求。 

    而原有(yǒu)四層PCB闆則多(duō)升級為(wèi)六層PCB闆，當然高(gāo)層次多(duō)層PCB闆也因高(gāo)密度裝配而日見增多(duō).本章将探討(tǎo)多(duō)層PCB闆之內(nèi)層制(zhì)作(zuò)及注意事宜。 

    制(zhì)作(zuò)流程 

    依産品的不同現有(yǒu)三種流程 

    A. Print and Etch 

    發料→對位孔→銅面處理(lǐ)→影(yǐng)像轉移→蝕刻→剝膜 

    B. Post-etch Punch 

    發料→銅面處理(lǐ)→影(yǐng)像轉移→蝕刻→剝膜→工具孔 

    C. Drill and Panel-plate 

    發料→鑽孔→通(tōng)孔→電(diàn)鍍→影(yǐng)像轉移→蝕刻→剝膜 

    發料 

　　發料就是依制(zhì)前設計(jì)所規劃的工作(zuò)尺寸，依BOM來(lái)裁切基材，是一很(hěn)單純的步驟，但(dàn)以下幾點須注意： 

    A. 裁切方式-會(huì)影(yǐng)響下料尺寸 

    B. 磨邊與圓角的考量-影(yǐng)響影(yǐng)像轉移良率制(zhì)程 

    C. 方向要一緻-即經向對經向，緯向對緯向 

    D. 下制(zhì)程前的烘烤-尺寸安定性考量 

    銅面處理(lǐ) 

    在印刷電(diàn)路闆制(zhì)程中，不管那(nà)一個(gè)step，銅面的清潔與粗化的效果，關系着下 一制(zhì)程的成敗，所以看似簡單，其實裏面的學問頗大(dà)。 

    A. 須要銅面處理(lǐ)的制(zhì)程有(yǒu)以下幾個(gè) 

    a. 幹膜壓膜 
  
    b. 內(nèi)層氧化處理(lǐ)前 

    c. 鑽孔後 

    d. 化學銅前 

    e. 鍍銅前 

    f. 綠漆前 

    g. 噴錫(或其它焊墊處理(lǐ)流程)前 

    h. 金手指鍍鎳前 

    本節針對a. c. f. g. 等制(zhì)程來(lái)探討(tǎo)最好的處理(lǐ)方式(其餘皆屬制(zhì)程自動化中的一部份，不必獨立出來(lái)) 

    B. 處理(lǐ)方法 

    現行(xíng)銅面處理(lǐ)方式可(kě)分三種： 

    a. 刷磨法(Brush) 

    b. 噴砂法(Pumice) 

    c. 化學法(Microetch) 

    以下即做(zuò)此三法的介紹 

    刷磨法 

    a. 刷輪有(yǒu)效長度都需均勻使用到， 否則易造成刷輪表面高(gāo)低(dī)不均 

    b. 須做(zuò)刷痕實驗，以确定刷深及均勻性優點 

    a. 成本低(dī) 

    b. 制(zhì)程簡單，彈性缺點 
　　　 
    a. 薄闆細線路闆不易進行(xíng) 
 
    b. 基材拉長，不适內(nèi)層薄闆 

    c. 刷痕深時(shí)易造成D/F附着不易而滲鍍 

    d. 有(yǒu)殘膠之潛在可(kě)能 

    噴砂法 

    以不同材質的細石(俗稱pumice)為(wèi)研磨材料優點： 

    a. 表面粗糙均勻程度較刷磨方式好 

    b. 尺寸安定性較好 

    c. 可(kě)用于薄闆及細線缺點： 

    a. Pumice容易沾留闆面 
   
    b. 機器(qì)維護不易 

    化學法(微蝕法) 
　 
    影(yǐng)像轉移 

    印刷法　 

    電(diàn)路闆自其起源到目前之高(gāo)密度設計(jì)，一直都與絲網印刷(Silk Screen Printing)－或網版印刷有(yǒu)直接密切之關系，故稱之為(wèi)"印刷電(diàn)路闆"。目前除了最大(dà)量的應用在電(diàn)路闆之外，其它電(diàn)子工業尚有(yǒu)厚膜(Thick Film)的混成電(diàn)路(Hybrid CIRcuit)、芯片電(diàn)阻(Chip Resist )、及表面黏裝(Surface Mounting)之錫膏印刷等也都優有(yǒu)應用。 
　　 
    由于近年電(diàn)路闆高(gāo)密度，高(gāo)精度的要求，印刷方法已無法達到規格需求，因此其應用範圍漸縮，而幹膜法已取代了大(dà)部分影(yǐng)像轉移制(zhì)作(zuò)方式.下列是目前尚可(kě)以印刷法cover的制(zhì)程： 
　　 
    a. 單面闆之線路，防焊 ( 大(dà)量産多(duō)使用自動印刷，以下同) 
　　 
    b.單面闆之碳墨或銀膠 c.雙面闆之線路，防焊 
　　 
    d.濕膜印刷 
　　 
    e.內(nèi)層大(dà)銅面 
　　 
    f.文字 
　　 
    g.可(kě)剝膠(Peelable ink) 
   　　 
    除此之外，印刷技(jì)術(shù)員培養困難，工資高(gāo).而幹膜法成本逐漸降低(dī)因此也使兩者消長明(míng)顯. 

    A. 絲網印刷法(Screen Printing)簡介 

    絲網印刷中幾個(gè)重要基本原素:網材，網版，乳劑，曝光機，印刷機，刮刀，油墨，烤箱等，以下逐一簡單介紹. 
　　 
    a. 網布材料 

    (1) 依材質不同可(kě)分絲絹(silk)，尼龍(nylon)，聚酯(Polyester，或稱特多(duō)龍)，不鏽鋼，等.電(diàn)路闆常用者為(wèi)後三者。 
　　 
    (2) 編織法:最常用也最好用的是單絲平織法 Plain Weave。 

    (3) 網目數(shù)(mesh)，網布厚度(thickness)，線徑(diameter)，開(kāi)口(opening)的關系 

    開(kāi)口: 

    網目數(shù):每inch或cm中的開(kāi)口數(shù) 

    線徑: 網布織絲的直徑 網布 

    厚度:厚度規格有(yǒu)六，Slight(S)，Medium(M)，Thick(T)，Half heavy duty(H)，Heavy duty(HD)，Super heavy duty(SHD) 

    b.網版(Stencil)的種類 　 
 
    (1).直接網版(Direct Stencil) 

    将感光乳膠調配均勻直接塗布在網布上(shàng)，烘幹後連框共同放置在曝光設備台 面上(shàng)并覆以原稿底片，再抽真空(kōng)使其密接感光，經顯像後即成為(wèi)可(kě)印刷的網 版。通(tōng)常乳膠塗布多(duō)少(shǎo)次，視(shì)印刷厚度而定.此法網版耐用，安定性高(gāo)，用于大(dà) 量生(shēng)産.但(dàn)制(zhì)作(zuò)慢，且太厚時(shí)可(kě)能因厚薄不均而産生(shēng)解像不良。 

    (2).間(jiān)接網版(Indirect Stencil) 　　 

    把感光版膜以曝光及顯像方式自原始底片上(shàng)把圖形轉移過來(lái)，然後把已有(yǒu)圖 形的版膜貼在網面上(shàng)，待冷風幹燥後撕去透明(míng)之載體(tǐ)護膜，即成間(jiān)接性網版。 其厚度均勻，分辨率好，制(zhì)作(zuò)快，多(duō)用于樣品及小(xiǎo)量産。