PCB制造流程及说明qtf.docx

PCB制制造流程程及说明明一. PPCB演演变 11.1 PCBB扮演的的角色　　　PCCB的功功能为提提供完成成第一层层级构装装的组件件与其它它必须的的电子电电路零件件接 合合的基地地，以组组成一个个具特定定功能的的模块或或成品所所以PCCB在整整个电子子产 品品中，扮扮演了整整合连结结总其成成所有功功能的角角色，也也因此时时常电子子产品功功能故 障时，最最先被质质疑往往往就是PPCB图图1.11是电子子构装层层级区分分示意1.2 PCB的演变　　1.早于1903年Mr. Albert Hanson首创利用"线路"(Circuit)观念应用于交换机系统它是用金属箔予以切割成线路导体，将之黏着于石蜡纸上，上面同样贴上一层石蜡纸，成了现今PCB的机构雏型见图1.2　　 2. 至1936年，Dr Paul Eisner真正发明了PCB的制作技术，也发表多项专利而今日之print-etch (photo image transfer)的技术，就是沿袭其发明而来的 1.3 PCB种类及制法　　在材料、层次、制程上的多样化以适 合 不同的电子产品及其特殊需求 以下就归纳一些通用的区别办法，来简单介绍PCB的分类以及它的制造方 法。

1.3.1 PCB种类　　A. 以材质分　　　 a. 有机材质 　　　 酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyamide、BT/Epoxy等皆属之　　　 b. 无机材质 　　　 铝、Copper Inver-copper、ceramic等皆属之主要取其散热功能 　　B. 以成品软硬区分 　　　 a. 硬板 Rigid PCB 　　　 b.软板 Flexible PCB 见图1.3 　　　 c.软硬板 Rigid-Flex PCB 见图1.4 　　C. 以结构分 　　　 a.单面板 见图1.5 　　　 b.双面板 见图1.6 　　　 c.多层板 见图1.7 　　D. 依用途分：通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/电测板…,见图1.8 BGA.　　　 另有一种射出成型的立体PCB，因使用少，不在此介绍1.3.2制造方法介绍　　A. 减除法，其流程见图1.9 　　B. 加成法，又可分半加成与全加成法，见图1.10 1.11　　C. 尚有其它因应IC封装的变革延伸而出的一些先进制程，本光盘仅提及但不详加介绍，因有许多尚属机密也不易取得，或者成熟度尚不够 本光盘以传统负片多层板的制程为主轴，深入浅出的介绍各个制程，再辅以先进技术的观念来探讨未来的PCB走势。

二.制前前准备2.1..前言　　　台湾湾PCBB产业属属性，几几乎是以以ＯＥＭＭ，也就就是受客客户委托托制作空空板（BBaree Booardd）而已已，不像像美国，很很多PCCB SShopp是包括括了线路路设计，空空板制作作以及装装配(AAsseemblly)的的Turrn-KKey业业务以以前，只只要客户户提供的的原始数数据如DDrawwingg, AArtwworkk, SSpeccifiicattionn，再以以手动翻翻片、排排版、打打带等作作业，即即可进行行制作，但但近年由由于电子子产品日日趋轻薄薄短小，PPCB的的制造面面临了几几个挑战战:（11）薄板板（2）高高密度（3）高性能（4）高速 ( 5 ) 产品周期缩短（6）降低成本等以往以灯桌、笔刀、贴图及照相机做为制前工具，现在己被计算机、工作软件及激光绘图机所取代过去，以手工排版，或者还需要Micro-Modifier来修正尺寸等费时耗工的作业，今天只要在CAM(Computer Aided Manufacturing)工作人员取得客户的设计资料，可能几小时内，就可以依设计规则或DFM(Design For Manufacturing)自动排版并变化不同的生产条件。

同时可以output 如钻孔、成型、测试治具等资料2.2..相关名名词的定定义与解解说 AA Geerbeer ffilee　　这这是一个个从PCCB CCAD软软件输出出的数据据文件做做为光绘绘图语言言19960年年代一家家名叫GGerbber Sciienttifiic（现现在叫GGerbber Sysstemm）专业业做绘图图机的美美国公司司所发展展出的格格式，尔尔后二十十年，行行销于世世界四十十多个国国家几几乎所有有CADD系统的的发展，也也都依此此格式作作其Ouutpuut DDataa，直接接输入绘绘图机就就可绘出出Draawinng或FFilmm，因此此Gerrberr Foormaat成了了电子业业界的公公认标准准B.. RSS-2774D　　　是GGerbber Forrmatt的正式式名称，正正确称呼呼是EIIA SSTANNDARRD RRS-2274DD(Ellecttronnic Inddusttriees AAssoociaatioon)主主要两大大组成：：1.FFuncctioon CCodee：如GG coodess, DD coodess, MM coodess 等。

22.Cooorddinaate datta：定定义图像像（immagiing） C. RS--2744X 　　　是RRS-2274DD的延伸伸版本，除除RS--2744D之CCodee 以外外，包括括RS--2744X PParaametterss，或称称整个eexteendeed GGerbber forrmatt它以两两个字母母为组合合，定义义了绘图图过程的的一些特特性 D. IPCC-3550 　　　IPPC-3350是是IPCC发展出出来的一一套neeutrral forrmatt,可以以很容易易由PCCB CCAD//CAMM产生,,然后依依此系统统,PCCB SSHOPP 再产产生NCC Drrilll Prrogrram,,Nettlisst,并并可直接接输入LLaseer PPlottterr绘制底底片. E. Lasser Plootteer 　　　见图图2.11,输入入Gerrberr foormaat或IIPC 3500 foormaat以绘绘制Arrtwoork F. Apeertuure Lisst aand D-CCodees 　　　见表 2.11 及图图2.22,举一一简单实实例来说说明两者者关系,, Appertturee的定义义亦见图图2.112.3..制前设设计流程程： 22.3..1客户户必须提提供的数数据：　　　电子子厂或装装配工厂厂，委托托PCBB SHHOP生生产空板板（Baare Boaard）时时，必须须提供下下列数据据以供制制作。

见见表料号号数据表表-供制制前设计计使用.. 上表表数据是是必备项项目，有有时客户户会提供供一片样样品, 一份零零件图，一一份保证证书（保保证制程程中使用用之原物物料、耗耗料等不不含某些些有毒物物质）等等这些些额外数数据，厂厂商须自自行判断断其重要要性，以以免误了了商机2.3.2 .资料审查　　面对这么多的数据，制前设计工程师接下来所要进行的工作程序与重点，如下所述　A. 审查客户的产品规格，是否厂内制程能力可及，审查项目见承接料号制程能力检查表.　B.原物料需求（BOM-Bill of Material）　　根据上述资料审查分析后，由BOM的展开，来决定原物料的厂牌、种类及规格主要的原物料包括了：基板（Laminate）、胶片（Prepreg）、铜箔（Copper foil）、防焊油墨（Solder Mask）、文字油墨（Legend）等另外客户对于Finish的规定,将影响流程的选择,当然会有不同的物料需求与规格，例如：软、硬金、喷钖、OSP等 　　表归纳客户规范中，可能影响原物料选择的因素 　C. 上述乃属新数据的审查, 审查完毕进行样品的制作.若是旧资料,则须Check有无户ECO (Engineering Change Order) .再进行审查. 　D.排版　　排版的尺寸选择将影响该料号的获利率。

因为基板是主要原料成本（排版最佳化，可减少板材浪费）；而适当排版可提高生产力并降低不良率　　有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力，但原物料成本增加很多.下列是一些考虑的方向：一般制作成本，直、间接原物料约占总成本30~60%，包含了基板、胶片、铜箔、防焊、干膜、钻头、重金属（铜、钖、铅），化学耗品等而这些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰当与否有关系大部份电子厂做线路Layout时，会做连片设计，以使装配时能有最高的生产力因此，PCB工厂之制前设计人员，应和客户密切沟通，以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可有最佳的利用率要计算最恰当的排版，须考虑以下几个因素　　a.基材裁切最少刀数与最大使用率（裁切方式与磨边处理须考虑进去）　　b.铜箔、胶片与干膜的使用尺寸与工作PANEL的尺寸须搭配良好，以免浪费　　c.连片时，piece间最小尺寸，以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸　　d.各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸.　　e.不同产品结构有不同制作流程，及不同的排版限制，例如，金手指板，其排版间距须较大且有方向的考量，其测试治具或测试次序规定也不一样 较大工作尺寸，可以符合较大生产力，但原物料成本增加很多,而且设备制程能力亦需提升，如何取得一个平衡点，设计的准则与工程师的经验是相当重要的。

2.3..3 着着手设计计 所有有数据检检核齐全全后，开开始分工工设计：：　A.. 流程程的决定定(Fllow Chaart)) 由数数据审查查的分析析确认后后，设计计工程师师就要决决定最适适切的流流程步骤骤 传传统多层层板的制制作流程程可分作作两个部部分:内内层制作作和外层层制作..以下图图标几种种代 表表性流程程供参考考.见图图2.33 与 图2..4 　　B. CADD/CAAM作业业 　　　a. 将Geerbeer DDataa 输入入所使用用的CAAM系统统，此时时须将aaperrturres和和shaapess定义好好目前前，己有有很多PPCB CAMM系统可可接受IIPC--3500的格式式部份份CAMM系统可可产生外外型NCC Rooutiing 档，不不过一般般PCBB Laayouut设计计软件并并不会产产生此文文件 有部份份专业软软件或独独立或配配合NCC Roouteer,可可设定参参数直接接输出程程序. 　 　　Shaapess 种类类有圆、正正方、长长方,亦亦有较复复杂形状状，如内内层之ttherrmall paad等着着手设计计时，AAperrturre ccodee和shhapees的关关连要先先定义清清楚，否否则无法法进行后后面一系系列的设设计。

　　　b.. 设计计时的CChecck llistt 　　　　依据据cheeck lisst审查查后，当当可知道道该制作作料号可可能的良良率以及及成本的的预估　　c. Working Panel排版注意事项： 　　－PCB Layout工程师在设计时，为协助提醒或注意某些事项，会做一些辅助的记号做参考，所以必须在进入排版前，将之去除下表列举数个项目，及其影响 　　－排版的尺寸选择将影响该料号的获利率因为基板是主要原料成本（排版最佳化，可减少板材浪费）；而适当排版可提高生产力并降低不良率　　有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力，但原物料成本增加很多.下列是一些考虑的方向：一般制作作成本，直直、间接接原物料料约占总总成本330~660%，包包含了基基板、胶胶片、铜铜箔、防防焊、干干膜、钻钻头、重重金属（铜铜、钖、铅铅、金），化化学耗品品等而而这些原原物料的的耗用，直直接和排排版尺寸寸恰当与与否有关关系大大部份电电子厂做做线路LLayoout时时，会做做连片设设计，以以使装配配时能有有最高的的生产力力因此此，PCCB工厂厂之制前前设计人人员，应应和客户。