一般來說,單面PCB電路板是覆銅板經(jīng)過蝕刻處理得到的。敷銅板有板基和銅箔組成,板基通常采用玻璃纖維等絕緣材料,上面覆蓋一層銅箔(通常采用無氧銅)。銅箔經(jīng) 過蝕刻后就剩下一段一段曲曲折折的銅箔,這些銅箔稱為走線(trace)。這些走線的功能就相當于電路原理圖中的那些連線,它們負責把元器件的引腳連接到 一起。銅箔上鉆有一些孔,用來安裝電子元件,稱為鉆孔。而用于與元件引腳焊接的銅箔則稱為焊盤(Pad)。顯然,單面PCB電路板能為電子元器件提供固定、裝配的機械支撐,可實現(xiàn)電子元器件之間的電氣連接或絕緣。另外,我們還可以看到許多單面PCB電路板上都印有元件的編號和一些圖形,這為元件插裝、檢查、維修提供了方便。
復合基板(俗稱:粉板等,cem-1板材國內(nèi)某些地方也叫22F)它主要是指CEM-1 和CEM-3 復合基覆銅板。以木漿纖維紙或棉漿纖維紙作芯材增強材料﹐以玻璃纖維布作表層增強材料﹐兩者都浸以阻燃環(huán)氧樹脂制成的覆銅板﹐稱為CEM-1。以玻璃纖維紙作為芯材增強材料﹐以玻璃纖維布作表層增強材料﹐都浸以阻燃環(huán)氧樹脂﹐制成的覆銅板﹐稱為CEM-3。這兩類覆銅板是目前最常見的復合基覆銅板。該類型板材比FR4類型板材便宜。
用于印制板制造的電鍍工藝有化學鍍銅、酸性光亮鍍銅、鍍錫等。用于功能性鍍層有鍍金、鍍鎳、鍍銀、化學鍍鎳和化學鍍錫等。這些基本上可以采用常規(guī)電鍍中的工藝,但是要獲得良好的印制線路板產(chǎn)品,還是要采用針對印制線路板行業(yè)需要而開發(fā)的電鍍技術(shù),也就是電子電鍍工藝技術(shù)。比如酸性鍍銅,要求有更好的分散能力,鍍層要求有更小的內(nèi)應力,這樣才能滿足印制板的技術(shù)要求。鍍錫則要求有很高的電流效率和高分散能力,以防止電鍍過程中的析氫對抗蝕膜邊緣的撕剝作用,影響圖形的質(zhì)量。鍍鎳則要求是低應力和低孔隙率的鍍層等。
全板電鍍和圖形電鍍
從字面上可以看出,對整個印制板進行電鍍,就叫全板電鍍,只對需要的圖形部分進行電鍍,就是圖形電鍍。電鍍是印制線路板制造中經(jīng)常用到的制造方法。全板電鍍時,完成鉆孔后的線路板經(jīng)過去鉆污、微蝕、活化后,進行化學鍍銅,再進行全板電鍍。電鍍完成后再進行圖形的印制(正像圖形,即所需要的線路形成圖形),然后將非圖形部分脫膜、蝕刻,就形成了印制線路,脫去線路上的挽蝕膜后即成為印制線路板。
圖形電鍍法在進行圖形電鍍前仍需要進行全板電鍍,區(qū)別在于圖形印制的是負像圖形,即將線路的空白區(qū)進行保護,這樣線路就是裸露的銅鍍層,再在其上進行圖形電鍍錫,然后去掉保護膜,再進行蝕刻,這時錫對圖形進行保護,而將沒有錫層的空白區(qū)全部蝕掉,留下的就是印制線路。錫層有兩種不同應用,一種是保留,用做錫層印制板,另一種是將錫層退除后鍍其他鍍層(熱風整平、化學銀或化學鎳、化學金等)。實際制作過程中,由于所采用的工藝不同,所用的電鍍流程也有所不同。
加成法和半加成法
在印制板制造工藝中,加成法是指在沒有覆銅箔的膠板上印制電路后,以化學鍍銅的方法在膠板上鍍出銅線路圖形,形成以化學鍍銅層為線路的印制板。由于線路是后來加到印制板上去的,所以叫做加成法。加成法對化學鍍銅的要求很高,對鍍銅與基體的結(jié)合力要求也很嚴格,這種工藝的優(yōu)點是工藝簡單,不用覆銅板(材料成本較低),不擔心電鍍分散能力的問題(完全是采用化學鍍銅),因此這種工藝大量用于制造廉價的雙面板。
加成法的制造工藝流程如下:無銅基板一鉆孔一催化一圖形形成(負像圖形、網(wǎng)版印制抗鍍劑)一圖形電鍍(化學鍍銅)一脫模一進入后處理流程。
全加成法的特點是工藝流程短,由于不用銅箔,加工孔位簡單,成本低,采用化學鍍銅,鍍層分散能力好,因而也適合多層板和小孔徑高密度板的生產(chǎn)。
全加成法的技術(shù)要點是化學鍍銅技術(shù)。因為所有圖形線路都是由化學鍍銅層形成的,因此要求化學鍍銅層的物理性能好,有高的韌性和細致的結(jié)晶。同時,還要求化學鍍銅有較高的選擇性,即在有抗鍍劑的區(qū)域不發(fā)生還原反應,否則會引起短路事故。
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