线路板PCB加工特殊制程
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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第 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,最早启蒙是源自 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,针对有机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。使厚膜糊中的各种有机载体被烧掉,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先行蚀除,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极高的电浆(Plasma),用以蚀穿孔位之基材,而出现微小导孔 (10mil以下) 的专利方法,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,最近才引进到"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顶出表面来。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有机物烧走,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军用日减,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。
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