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電路板

PCB的歷史、現(xiàn)狀和未來(lái)

文章出處:網(wǎng)責(zé)任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2015-11-18 13:41:00

一、PCB的概念:

PCB即Printed Circuit Board 印制電路板

印制電路:在絕緣基材上,按預(yù)定設(shè)計(jì)形成的印制元件或印制線路以及兩者結(jié)合的導(dǎo)電圖形。

印制線路:在經(jīng)緣基材上形成的用作元器件之間電氣連接的導(dǎo)電圖形,它不包括印制元件。

剛性/撓性印制板:用剛性/撓性基材制成的印制板。

PCB

二、PCB的功能:

1、提供IC等各種電子元器件固定、組裝的機(jī)械支撐。

2實(shí)現(xiàn)IC等各種電子元器件之間的電氣連接或電絕緣。

3、為自動(dòng)錫焊提供阻焊圖形,為元器件插裝、檢查、維修提供識(shí)別。

三、PCB的發(fā)展簡(jiǎn)史:

1947年,美國(guó)航空局和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)起PCB首次技術(shù)討論會(huì)。

50年代初,由于CCL的copper foil和層壓板的粘合強(qiáng)度和耐焊性問(wèn)題得到解決,性能穩(wěn)定可靠,實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化大生產(chǎn),銅箔蝕刻法成為PCB制造技術(shù)的主流,開(kāi)始生產(chǎn)單面板。

60年代孔金屬化雙面PCB實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)。

70年代,多層PCB迅速發(fā)展,并不斷向高精度、高密度、細(xì)線小孔、高可靠性、低成本和自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)方向發(fā)展。

80年代,表面安裝印制板(SMB)逐漸替代插裝式PCB,成為生產(chǎn)主流。

90年代以來(lái),SMB逐漸從四邊扁平封裝(QFP)向球柵陣列封裝(BGA)發(fā)展,高密度的BGA印制板很快發(fā)展。同時(shí)芯片級(jí)封裝(CSP)印制板和以有機(jī)層壓板材料為基本的多芯片模塊封裝技術(shù)(MCM-1)用PCB迅速發(fā)展,以IBM公司開(kāi)發(fā)的表面積層電路技術(shù)(surface laminar circuit)(SLC)為代表。

BUM:積層式多層板,具有埋育孔,孔徑在0.15mm以下,導(dǎo)線寬度和間距在0.1mm以下的高密度積層式薄形多層板。

HDI:高密度互查,具有微導(dǎo)通孔,其孔徑小于0.15以下,且大部分是盲孔,孔環(huán)徑≤0.25mm,線寬和間距≤0.075mm,接點(diǎn)密度≥130點(diǎn)/平方英寸。

附:多層板制造工藝:

先將內(nèi)層板的圖形蝕刻好,經(jīng)黑化處理后,按預(yù)定的設(shè)計(jì)加入半固化方進(jìn)行疊層,上下表面各放一張銅箔,送進(jìn)壓機(jī),經(jīng)加熱加壓后,得到已預(yù)制好內(nèi)層pattern的一塊“double sideccl”,然后按預(yù)先設(shè)計(jì)的系統(tǒng),進(jìn)行數(shù)控driling,鉆孔后對(duì)holl進(jìn)行凹蝕處理和去鉆污處理,then。 

表面積層電路技術(shù)  SLC:

在一塊芯板上(如4層板)應(yīng)用LP性epoxy resin作為絕緣層coating,光致法形成盲孔,再diselectric copper或electric copper加厚,再經(jīng)過(guò)圖形轉(zhuǎn)移形成一層導(dǎo)體圖形,如此反復(fù)進(jìn)行可順序生產(chǎn)第2、3層。

芯板—堵孔—涂覆感光性環(huán)氧樹(shù)脂—曝光、顯影制出盲孔—化學(xué)鍍銅—電鍍銅加厚—導(dǎo)體圖形制作形成第1層—重復(fù)涂覆—涂覆阻焊層—DSP—成型。

四、高密度、高精度多層PCB生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展動(dòng)向:

1、CAD/CAM系統(tǒng):

PCB的artwork光繪system、數(shù)控drilling、數(shù)控CNC、ET、AOI可接受CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)process的Auto control,減少了人工操作以及人為的疏忽產(chǎn)生的報(bào)廢,提高了生產(chǎn)力和PCB質(zhì)量。

有處理artwork功能,系統(tǒng)通過(guò)掃描儀對(duì)照相底版進(jìn)行掃描可生成矢量數(shù)據(jù)文件輸入主系統(tǒng)。此功能使生產(chǎn)廠方除接受CAD數(shù)據(jù)軟盤(pán)外,還可接受用戶(hù)的artwork生產(chǎn)。

系統(tǒng)內(nèi)有DRC或MRC;

有鍍銅面積計(jì)算;

有在去除字符上焊盤(pán)功能;

為多層板內(nèi)層刪除無(wú)用PAD;

為multi-layer壓制增加排膠條等。

2、高精度artwoark制作tech:

激光光繪機(jī)代替普通光繪機(jī)

最近出現(xiàn)了不用銀鹽底片,不需暗室沖洗加工的新的制版方法—使用金屬膜膠片激化direct imagine 制得artwork。

3、盲孔、埋孔制造技術(shù)

埋孔是在多層板內(nèi)部連接兩個(gè)或兩個(gè)以上內(nèi)層的鍍銅孔

盲孔是連接多層板外層與一個(gè)或多個(gè)內(nèi)層的鍍銅孔

埋孔和盲孔大都是Diameter 0.05-0.15mm的小孔;

1個(gè)盲孔分3次鉆成,每分鐘可鉆3萬(wàn)孔,激光drill,等離子蝕化,光致成孔。

4、高精度、高密度、細(xì)導(dǎo)線成像技術(shù):

(1) 干膜的改正,濕貼膜tech;

(2) 使用液態(tài)光致抗蝕抗電鍍印料(WF)

(3) 應(yīng)用輥輪涂布涂體感光膠工藝;

(4) ED抗蝕劑;

(5) LDI;

(6) 浮石粉刷板或化學(xué)清洗設(shè)備代替尼龍刷輥;

(7) 采用平行光源曝光機(jī)。

5、微小孔深孔鍍tech:

一般將板厚/孔徑之比大于5:1的孔稱(chēng)為滌孔,孔徑小、孔深鍍時(shí)電力淺分布不均勻,而且鍍液在孔內(nèi)不易流動(dòng)支扶,易在孔壁發(fā)生氣泡,可采用強(qiáng)烈機(jī)械攪拌、振動(dòng)、超聲和水平噴射,脈沖鍍等技術(shù)。

另外可采用化學(xué)鍍或直接電鍍,直接電鍍有碳膜法、鈀膜法、高分子導(dǎo)電膜法三類(lèi),電鍍銅的延展性、致密性?xún)?yōu)于化學(xué)鍍。

6、液態(tài)感光阻焊膜自動(dòng)涂覆技術(shù):

為解決感光防焊的油墨在小孔、細(xì)線、雙面SMT、高密度double及multi-layer board上,仍常發(fā)生細(xì)密線之間的skipping,導(dǎo)線edge露銅和拐角阻焊過(guò)薄現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),瑞士的ciba-gelgy公司開(kāi)發(fā)并推出了簾涂阻焊生產(chǎn)線和簾涂阻焊油墨Probimer 52。

另還有靜電噴涂感光阻焊膜的生產(chǎn)線。

7、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù):

目前主要用于多層板內(nèi)層電路圖形缺陷的檢查,邊用于外層圖形和artwork的check。

8、裸板通斷測(cè)試技術(shù):

通用、專(zhuān)用測(cè)試機(jī);

移動(dòng)探針測(cè)試系統(tǒng),不再使用針床,并無(wú)需制作測(cè)試夾具,只需有4個(gè)移動(dòng)測(cè)度探針,在被測(cè)PCB兩面各兩個(gè)。該系統(tǒng)具有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)接口,利用CAD的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)即可驅(qū)動(dòng)測(cè)試,無(wú)需對(duì)比測(cè)試,設(shè)備費(fèi)用低于通用型針床測(cè)試儀,但測(cè)試速度慢,適用于高density的樣板和小批量印制板測(cè)試。

電容測(cè)試法和無(wú)機(jī)械接觸的電子束測(cè)試法。

9、多層板層壓tech:

無(wú)銷(xiāo)釘定位技術(shù)(masslam),為解決壓制中產(chǎn)生氣泡的問(wèn)題,提高層間粘合力,采用真空層壓技術(shù)是必然趨勢(shì)。在定位技術(shù)上對(duì)4-6層板已普遍采用masslam,并應(yīng)用x-ray定位drill,提高了多層板定位精度。

10、表面處理技術(shù)

水平式Hal、鍍金、有機(jī)可焊性保護(hù)劑(OSP).

11、導(dǎo)通孔塞孔技術(shù)

為防止在PCB波峰焊時(shí)焊錫和助焊劑進(jìn)入孔內(nèi)并流到元件面,引起短路或絕緣性能下降,也為了以后ET時(shí)吸真空所需,而對(duì)于Bum板塞孔則是必須工序。

12、新型覆銅箔基板材料:

薄型多層板為控制厚度和特性阻抗,要求使用小于0.1mm的薄覆銅板和薄的PP為適應(yīng)制作細(xì)導(dǎo)線,減少側(cè)蝕要求使用于5um和10um超薄copper.

還開(kāi)發(fā)了阻檔uv光和兼容AOI的CCL。

適應(yīng)環(huán)保,正大力研發(fā)不含溴-铞等污染環(huán)境成分的環(huán)保型CCL。

為發(fā)展Bum,主要RAW material:Rcc已大量生產(chǎn),國(guó)內(nèi)在研制中。

13、潔凈技術(shù):

生產(chǎn)0.13mm細(xì)導(dǎo)線PCB,潔凈度必須達(dá)到1萬(wàn)級(jí)。

工藝用水電阻大于1mΩ的去離子水。

14、清潔生產(chǎn):ISO14000

15、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng):CIMS

企業(yè)市場(chǎng)、訂單、物料管理、生產(chǎn)計(jì)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)監(jiān)控、質(zhì)量統(tǒng)計(jì)、財(cái)務(wù)核算到售后服務(wù)的所有環(huán)節(jié)。

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