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1、PCB電路板簡介目祿一. PCB演演變二. 製前準備備三. 基板四. 內層製作作與檢驗驗五. 壓合六. 鑽孔七. 鍍通孔八. 外層九. 二次銅十. 蝕刻十一. 外層檢查查十二. 防焊十三. 金手指,噴錫( Golld FFingger & HHAL )十四. 其他焊墊墊表面處處理(OOSP,化學鎳鎳金,)十五. 成型(OOutllinee Coontoour)十六. 電測十七. 終檢十八. 包裝(PPackkagiing)十九. 未來趨勢勢(Trrendd)二十. 盲埋孔孔一. PPCB演演變1.3 PCBB種類及及製法在材材料、層層次、製製程上的的多樣化化以適合合不同的的電子產產品及其其特殊
2、需需求。以以下就歸歸納一些些通用的的區別辦辦法，來來簡單介介紹PCCB的分分類以及及它的製製造方法法。1.3.1 PPCB種種類A. 以以材質分分 a. 有機材材質酚醛樹脂脂、玻璃璃纖維/環氧樹樹脂、PPolyyimiide、BT/Epooxy等等皆屬之之。b. 無無機材質質鋁、Cooppeer-iinvaar-ccoppper、cerramiic等皆皆屬之。主主要取其其散熱功能能B. 以以成品軟軟硬區分分 a. 硬板 RRigiid PPCB b.軟軟板 FFlexxiblle PPCB 見圖1.3 c.軟軟硬板 Riggid-Fleex PPCB 見圖1.4 C. 以以結構分分 a.單單面
3、板見見圖1.5 b.雙面面板見圖圖1.66 c.多多層板見見圖1.7 D. 依依用途分分：通信信/耗用性性電子/軍用/電腦/半導體體/電測板板,見圖1.8 BBGA.另有一一種射出出成型的的立體PPCB，因因使用少少，在此此介紹。1.3.2製造造方法介介紹A. 減減除法，其其流程見見圖1.9 B. 加加成法，又又可分半半加成與與全加成成法，見見圖1.10 1.111C. 尚尚有其它它因應IIC封裝裝的變革革延伸而而出的一一些先進進製程，本本光碟僅僅提及但但不詳加加介紹，因因有許多多尚屬機機密也不不易取得得，或者者成熟度度尚不夠夠。本光光碟以傳傳統負片片多層板板的製程程為主軸軸，深入入淺出的的介
4、紹各各個製程程，再輔輔以先進進技術的的觀念來來探討未未來的PPCB走走勢。二.製前前準備2.1.前言台灣灣PCBB產業屬屬性，幾幾乎是以以，也就就是受客客戶委托托製作空空板（BBaree Booardd）而已已，不像像美國，很很多PCCB SShopp是包括括了線路路設計，空空板製作作以及裝裝配(AAsseemblly)的的Turrn-KKey業業務。以以前，只只要客戶戶提供的的原始資資料如DDrawwingg, AArtwworkk, SSpeccifiicattionn，再以以手動翻翻片、排排版、打打帶等作作業，即即可進行行製作，但但近年由由於電子子產品日日趨輕薄薄短小，PCB的製造面臨了
5、幾個挑戰:（1）薄板（2）高密度（3）高性能（4）高速 ( 5 ) 產品週期縮短（6）降低成本等。以往以燈桌、筆刀、貼圖及照相機做為製前工具，現在己被電腦、工作軟體及鐳射繪圖機所取代。過去，以手工排版，或者還需要Micro-Modifier來修正尺寸等費時耗工的作業，今天只要在CAM(Computer Aided Manufacturing)工作人員取得客戶的設計資料，可能幾小時內，就可以依設計規則或DFM(Design For Manufacturing)自動排版並變化不同的生產條件。同時可以output 如鑽孔、成型、測試治具等資料。2.2.相關名名詞的定定義與解解說A Geerbeer
6、ffilee這是是一個從從PCBB CAAD軟體體輸出的的資料檔檔做為光光繪圖語語言。119600年代一一家名叫叫Gerrberr Sccienntiffic（現現在叫GGerbber Sysstemm）專業業做繪圖圖機的美美國公司司所發展展出的格格式，爾爾後二十十年，行行銷於世世界四十十多個國國家。幾幾乎所有有CADD系統的的發展，也也都依此此格式作作其Ouutpuut DDataa，直接接輸入繪繪圖機就就可繪出出Draawinng或Fillm，因因此Geerbeer FFormmat成成了電子子業界的的公認標標準。B. RRS-2274DD是GGerbber Forrmatt的正式式名稱，
7、正正確稱呼呼是EIIA SSTANNDARRD RRS-2274DD(Ellecttronnic Inddusttriees AAssoociaatioon)主主要兩大大組成：1.FFuncctioon CCodee：如G coddes, D coddes, M coddes 等。2.Cooordiinatte ddataa：定義義圖像（imaging）C. RRS-2274XX 是RRS-2274DD的延伸伸版本，除除RS-2744D之Codde 以以外，包包括RSS-2774X Parrameeterrs，或或稱整個個exttendded Gerrberr foormaat它以以兩個字字母
8、為組組合，定定義了繪繪圖過程程的一些些特性。D. IIPC-3500 IPC-3500是IPCC發展出出來的一一套neeutrral forrmatt,可以以很容易易由PCCB CCAD/CAMM產生,然後依依此系統統,PCCB SSHOPP 再產產生NCC Drrilll Prrogrram,Nettlisst,並並可直接接輸入LLaseer PPlottterr繪製底底片. E. LLaseer PPlottterr 見圖圖2.11,輸入入Gerrberr foormaat或IPCC 3550 fformmat以以繪製AArtwworkk F. AAperrturre LListt ann
9、d DD-Coodess 見表 22.1 及圖2.2,舉舉一簡單單實例來來說明兩兩者關係係, AAperrturre的定定義亦見見圖2.1 2.3.製前設設計流程程：2.3.1客戶戶必須提提供的資資料：電子子廠或裝裝配工廠廠，委託託PCBB SHHOP生生產空板板（Baare Boaard）時時，必須須提供下下列資料料以供製製作。見見表料號號資料表表-供製前前設計使使用. 上表資料料是必備備項目，有有時客戶戶會提供供一片樣樣品, 一份零零件圖，一一份保證證書（保保證製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質）等等。這些些額外資資料，廠廠商須自自行判斷斷其重要要性，以以免誤了了商機
10、。2.3.2 .資料審審查面對對這麼多多的資料料，製前前設計工工程師接接下來所所要進行行的工作作程序與與重點，如如下所述述。A. 審審查客戶戶的產品品規格，是是否廠內內製程能能力可及及，審查查項目見見承接料料號製程程能力檢檢查表.B.原物物料需求求（BOOM-BBilll off Maaterriall）根據上述述資料審審查分析析後，由由BOMM的展開開，來決決定原物物料的廠廠牌、種種類及規規格。主主要的原原物料包包括了：基板（Lamminaate）、膠片片（Preepreeg）、銅箔箔（Coppperr fooil）、防焊焊油墨（Sollderr Maask）、文文字油墨墨（Leegennd
11、）等等。另外外客戶對對於Fiinissh的規規定,將影響響流程的的選擇,當然會會有不同同的物料料需求與與規格，例例如：軟軟、硬金金、噴鍚鍚、OSPP等。表歸歸納客戶戶規範中中，可能能影響原原物料選選擇的因因素。C. 上上述乃屬屬新資料料的審查查, 審查查完畢進進行樣品品的製作作.若是舊舊資料,則須Chheckk有無戶戶ECOO (EEngiineeerinng CChannge Ordder) ,然然後再進進行審查查. D.排版版排版版的尺寸寸選擇將將影響該該料號的的獲利率率。因為為基板是是主要原原料成本本（排版版最佳化化，可減減少板材材浪費）；而適當當排版可可提高生生產力並並降低不不良率。有
12、些些工廠認認為固定定某些工工作尺寸寸可以符符合最大大生產力力，但原原物料成成本增加加很多.下列是是一些考考慮的方方向：一般製作作成本，直、間接原物料約佔總成本3060%，包含了基板、膠片、銅箔、防焊、乾膜、鑽頭、重金屬（銅、鍚、鉛），化學耗品等。而這些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰當與否有關係。大部份電子廠做線路Layout時，會做連片設計，以使裝配時能有最高的生產力。因此，PCB工廠之製前設計人員，應和客戶密切溝通，以使連片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL時可有最佳的利用率。要計算最恰當的排版，須考慮以下幾個因素。a.基材材裁切最最少刀數數與最大大使用率率（裁切切方式與與磨邊處處理
13、須考考慮進去去）。b.銅箔箔、膠片片與乾膜膜的使用用尺寸與與工作PPANEEL的尺尺寸須搭搭配良好好，以免免浪費。c.連片片時，ppiecce間最最小尺寸寸，以及及板邊留留做工具具或對位位系統的的最小尺尺寸。d.各製製程可能能的最大大尺寸限限制或有有效工作作區尺寸寸.e.不同同產品結結構有不不同製作作流程，及及不同的的排版限限制，例例如，金金手指板板，其排排版間距距須較大大且有方方向的考考量，其其測試治治具或測測試次序序規定也也不一樣樣。較大大工作尺尺寸，可可以符合合較大生生產力，但但原物料料成本增增加很多多,而且設設備製程程能力亦亦需提升升，如何何取得一一個平衡衡點，設設計的準準則與工工程師
14、的的經驗是是相當重重要的。2.3.3 著著手設計計所有資料料檢核齊齊全後，開開始分工工設計：A. 流流程的決決定(FFloww Chhartt) 由由資料審審查的分分析確認認後，設設計工程程師就要要決定最最適切的的流程步步驟。傳傳統多層層板的製製作流程程可分作作兩個部部分:內層製製作和外外層製作作.以下圖圖示幾種種代表性性流程供供參考.見圖2.3 與與圖2.44 B. CCAD/CAMM作業a. 將將Gerrberr Daata 輸入所所使用的的CAMM系統，此此時須將將apeertuuress和shaapess定義好好。目前前，己有有很多PPCB CAMM系統可可接受IIPC-3500的格式
15、式。部份份CAMM系統可可產生外外型NCC Rooutiing 檔，不不過一般般PCBB Laayouut設計計軟體並並不會產產生此檔檔。有部部份專業業軟體或或獨立或或配合NNC RRoutter,可設定定參數直直接輸出出程式. Shappes 種類有有圓、正正方、長長方,亦有較較複雜形形狀，如如內層之之theermaal ppad等等。著手手設計時時，Appertturee coode和和shaapess的關連連要先定定義清楚楚，否則則無法進進行後面面一系列列的設計計。b. 設設計時的的Cheeck lisst 依依據chheckk liist審審查後，當當可知道道該製作作料號可可能的良良率
16、以及及成本的的預估。c. WWorkkingg Paanell排版注注意事項項：PPCB Layyoutt工程師師在設計計時，為為協助提提醒或注注意某些些事項，會會做一些些輔助的的記號做做參考，所所以必須須在進入入排版前前，將之之去除。下下表列舉舉數個項項目，及及其影響響。排排版的尺尺寸選擇擇將影響響該料號號的獲利利率。因因為基板板是主要要原料成成本（排排版最佳佳化，可可減少板板材浪費費）；而而適當排排版可提提高生產產力並降降低不良良率。有些些工廠認認為固定定某些工工作尺寸寸可以符符合最大大生產力力，但原原物料成成本增加加很多.下列是是一些考考慮的方方向：一般製作作成本，直直、間接接原物料料約
17、佔總總成本330660%，包包含了基基板、膠膠片、銅銅箔、防防焊、乾乾膜、鑽鑽頭、重重金屬（銅銅、鍚、鉛鉛、金），化化學耗品品等。而而這些原原物料的的耗用，直直接和排排版尺寸寸恰當與與否有關關係。大大部份電電子廠做做線路LLayoout時時，會做做連片設設計，以以使裝配配時能有有最高的的生產力力。因此此，PCCB工廠廠之製前前設計人人員，應應和客戶戶密切溝溝通，以以使連片片Layyoutt的尺寸寸能在排排版成工工作PAANELL時可有有最佳的的利用率率。要計計算最恰恰當的排排版，須須考慮以以下幾個個因素。1.基材材裁切最最少刀數數與最大大使用率率（裁切切方式與與磨邊處處理須考考慮進去去）。2.
18、銅箔箔、膠片片與乾膜膜的使用用尺寸與與工作PPANEEL的尺尺寸須搭搭配良好好，以免免浪費。3.連片片時，ppiecce間最最小尺寸寸，以及及板邊留留做工具具或對位位系統的的最小尺尺寸。4.各製製程可能能的最大大尺寸限限制或有有效工作作區尺寸寸. 5不同產產品結構構有不同同製作流流程，及及不同的的排版限限制，例例如，金金手指板板，其排排版間距距須較大大且有方方向的考考量，其其測試治治具或測測試次序序規定也也不一樣樣。較大大工作尺尺寸，可可以符合合較大生生產力，但但原物料料成本增增加很多多,而且設設備製程程能力亦亦需提升升，如何何取得一一個平衡衡點，設設計的準準則與工工程師的的經驗是是相當重重要
19、的。進進行woorkiing Pannel的的排版過過程中，尚尚須考慮慮下列事事項，以以使製程程順暢，表表排版注注意事項項。d. 底底片與程程式：底底片Arrtwoork 在CAMM系統編編輯排版版完成後後，配合合D-CCodee檔案，而而由雷射射繪圖機機（Laaserr Pllottter）繪繪出底片片。所須須繪製的的底片有有內外層層之線路路，外層層之防焊焊，以及及文字底底片。由於於線路密密度愈來來愈高，容容差要求求越來越越嚴謹，因因此底片片尺寸控控制，是是目前很很多PCCB廠的的一大課課題。表表是傳統統底片與與玻璃底底片的比比較表。玻璃底片使用比例已有提高趨勢。而底片製造商亦積極研究替代材
20、料，以使尺寸之安定性更好。例如乾式做法的鉍金屬底片. 一般在保保存以及及使用傳傳統底片片應注意意事項如如下：1.環境境的溫度度與相對對溫度的的控制2.全新新底片取取出使用用的前置置適應時時間3.取用用、傳遞遞以及保保存方式式4.置放放或操作作區域的的清潔度度程程式含一一,二次孔孔鑽孔程程式，以以及外形形Rouutinng程式式其中NNC RRouttingg程式一一般須另另行處理理e. DDFMDessignn foor mmanuufaccturringg .PPcb layy-ouut 工工程師大大半不太太了解，PCB製作流程以及各製程需要注意的事項，所以在Lay-out線路時，僅考慮電性
21、、邏輯、尺寸等，而甚少顧及其它。PCB製前設計工程師因此必須從生產力，良率等考量而修正一些線路特性，如圓形接線PAD修正成淚滴狀，見圖2.5,為的是製程中PAD一孔對位不準時，尚能維持最小的墊環寬度。但是是製前工工程師的的修正，有有時卻會會影響客客戶產品品的特性性甚或性性能，所所以不得得不謹慎慎。PCCB廠必必須有一一套針對對廠內製製程上的的特性而而編輯的的規範除除了改善善產品良良率以及及提昇生生產力外外，也可可做為和和PCBB線路Laay-oout人人員的溝溝通語言言，見圖圖2.66 .C. TToollingg指AOII與電測測Nettlisst檔.AAOI由由CADD reeferren
22、cce檔產產生AOOI系統統可接受受的資料料、且含含容差，而而電測NNet lisst檔則則用來製製作電測測治具FFixtturee。2.4 結語頗多多公司對對於製前前設計的的工作重重視的程程度不若若製程,這個觀觀念一定定要改,因為隨隨著電子子產品的的演變,PCBB製作的的技術層層次愈困困難,也愈須須要和上上游客戶戶做最密密切的溝溝通,現在已已不是任任何一方方把工作作做好就就表示組組裝好的的產品沒沒有問題題,產品的的使用環環境, 材料的的物,化性, 線路Laay-oout的的電性, PCCB的信信賴性等等,都會影影響產品品的功能能發揮.所以不不管軟體體,硬體,功能設設計上都都有很好好的進展展,
23、人的觀觀念也要要有所突突破才行行. 三. 基基板印刷刷電路板板是以銅銅箔基板板（ Cooppeer-ccladd Laaminnatee 簡稱稱CCLL）做為為原料而而製造的的電器或或電子的的重要機機構元件件,故從事事電路板板之上下下游業者者必須對對基板有有所瞭解解:有那些些種類的的基板,它們是是如何製製造出來來的,使用於於何種產產品, 它們各各有那些些優劣點點,如此才才能選擇擇適當的的基板.表3.11簡單列列出不同同基板的的適用場場合. 基板工業業是一種種材料的的基礎工工業，是是由介電電層（樹樹脂Reesinn，玻璃纖纖維 GGlasss ffibeer ），及及高純度度的導體體 (銅箔箔
24、Cooppeer ffoill )二二者所構構成的複複合材料料（ Coompoositte mmateeriaal），其其所牽涉涉的理論論及實務務不輸於於電路板板本身的的製作。以下即針對這二個主要組成做深入淺出的探討.3.1介介電層3.1.1樹脂脂 Reesinn3.1.1.11前言目前已使使用於線線路板之之樹脂類類別很多多,如酚醛樹樹脂（ Phhenoolicc ）、環氧氧樹脂（ Eppoxyy ）、聚亞亞醯胺樹樹脂（ Poolyiimidde ）、聚四四氟乙烯烯（Pollyteetraafluuoreethyylenne，簡簡稱PTTFE或或稱TEEFLOON），B一三氮氮樹脂（Bissm
25、alleimmidee Trriazzinee 簡稱稱BT）等等皆為熱熱固型的的樹脂（Theermoosetttedd Pllasttic Ressin）。3.1.1.22 酚醛醛樹脂 Pheenollic Ressin是人類最最早開發發成功而而又商業業化的聚聚合物。是是由液態態的酚（phenol）及液態的甲醛（ Formaldehyde 俗稱Formalin ）兩種便宜的化學品，在酸性或鹼性的催化條件下發生立體架橋（ Crosslinkage ）的連續反應而硬化成為固態的合成材料。其反應化學式見圖3.1 19110 年年有一家家叫 BBakeelitte 公公司加入入帆布纖纖維而做做成一種種
26、堅硬強強固，絕絕緣性又又好的材材料稱為為 Baakellitee，俗名名為電木木板或尿尿素板。美國電子子製造業業協會(NEMMA-NNatiionll Ellecttriccal Mannufaactuurerrs AAssoociaatioon) 將不同同的組合合冠以不不同的編編號代字字而為業業者所廣廣用, 現將酚醛醛樹脂之之各產品品代字列列表，如如表 NNEMAA 對於於酚醛樹樹脂板的的分類及及代碼表中紙質質基板代代字的第第一個 X 是表表示機械械性用途途，第二二個 X 是表示示可用電電性用途途。第三三個 X 是表示示可用有有無線電電波及高高濕度的的場所。P 表示需要加熱才能沖板子（ Pu
27、nchable ），否則材料會破裂， C 表示可以冷沖加工（ cold punchable ），FR 表示樹脂中加有不易著火的物質使基板有難燃 (Flame Retardent) 或抗燃(Flame resistance) 性。紙質板中中最暢銷銷的是XXXXPPC及FR-2前前者在溫溫度255 以上,厚度在在.0662inn以下就就可以沖沖製成型型很方便便，後者者的組合合與前完完全相同同，只是是在樹脂脂中加有有三氧化化二銻增增加其難難燃性。以以下介紹紹幾個較較常使用用紙質基基板及其其特殊用用途:A 常使使用紙質質基板 a. XPCC Grradee：通常常應用在在低電壓壓、低電電流不會會引起火
28、火源的消消費性電電子產品品，如玩玩具、手手提收音音機、電電話機、計計算機、遙遙控器及及鐘錶等等等。UUL944對XPCC Grradee 要求求只須達達到HB難燃等等級即可可。 b. FR-1 GGradde：電電氣性、難難燃性優優於XPPC GGradde，廣廣泛使用用於電流流及電壓壓比XPPC GGradde稍高高的電器器用品，如如彩色電電視機、監監視器、VTR、家庭音響、洗衣機及吸塵器等等。UL94要求FR-1難燃性有V-0、V-1與V-2不同等級，不過由於三種等級板材價位差異不大，而且考慮安全起見，目前電器界幾乎全採用V-0級板材。 c. FR-2 GGradde：在在與FRR-1比比
29、較下，除除電氣性性能要求求稍高外外，其他他物性並並沒有特特別之處處，近年年來在紙紙質基板板業者努努力研究究改進FFR-11技術，FFR-11與FR-2的性質質界線已已漸模糊糊,FRR-2等等級板材材在不久久將來可可能會在在偏高價價格因素素下被FFR-11 所取取代。B. 其其他特殊殊用途： a.銅銅鍍通孔孔用紙質質基板主要目的的是計劃劃取代部部份物性性要求並並不高的的FR-4板材材，以便便降低PPCB的的成本. b. 銀貫孔孔用紙質質基板時下最流流行取代代部份物物性要求求並不很很高的FFR-44作通孔孔板材，就就是銀貫貫孔用紙紙質基板板印刷電電路板兩兩面線路路的導通通，可直直接借由由印刷方方式
30、將銀銀膠(SSilvver Passte) 塗佈佈於孔壁壁上，經經由高溫溫硬化，即即成為導導通體，不不像一般般FR-4板材材的銅鍍鍍通孔，需需經由活活化、化化學銅、電電鍍銅、錫錫鉛等繁繁雜手續續。 b-11 基板板材質1) 尺尺寸安定定性：除要留意意X、Y軸(纖維方方向與橫橫方向)外，更更要注意意Z軸(板材厚厚度方向向)，因熱熱脹冷縮縮及加熱熱減量因因素容易易造成銀銀膠導體體的斷裂裂。 2) 電氣與與吸水性性：許多多絕緣體體在吸濕濕狀態下下，降低低了絕緣緣性，以以致提供供金屬在在電位差差趨動力力下發生生移行的的現象，FR-4在尺尺寸安性性、電氣氣性與吸吸水性方方面都比比FR-1及XPCC 佳，
31、所以以生產銀銀貫孔印印刷電路路板時，要要選用特特製FRR-1及及XPCC的紙質質基板 .板材材。 b.-2 導導體材質質 1) 導體材材質銀及及碳墨貫貫孔印刷刷電路的的導電方方式是利利用銀及及石墨微微粒鑲嵌嵌在聚合合體內，藉由微粒的接觸來導電，而銅鍍通孔印刷電路板，則是借由銅本身是連貫的結晶體而產生非常順暢的導電性。 2) 延展性性：銅鍍通孔孔上的銅銅是一種種連續性性的結晶晶體，有有非常良良好的延延展性，不不會像銀銀、碳墨墨膠在熱熱脹冷縮縮時，容容易發生生界面的的分離而而降低導導電度。 3) 移行性性：銀、銅都都是金屬屬材質，容容易發性性氧化、還還原作用用造成銹銹化及移移行現象象，因電電位差的
32、的不同，銀銀比銅在在電位差差趨動力力下容易易發生銀銀遷移(Sillverr Miigraatioon)。 c. 碳墨貫貫孔(CCarbbon Thrrouggh HHolee)用紙紙質基板板.碳墨膠油油墨中的的石墨不不具有像像銀的移移行特性性，石墨墨所擔當當的角色色僅僅是是作簡單單的訊號號傳遞者者，所以以PCBB業界對對積層板板除了碳碳墨膠與與基材的的密著性性、翹曲曲度外，並並沒有特特別要求求.石墨因因有良好好的耐磨磨性，所所以Caarboon PPastte最早早期是被被應用來來取代KKey Padd及金手手指上的的鍍金，而而後延伸伸到扮演演跳線功功能。碳碳墨貫孔孔印刷電電路板的的負載電電流
33、通常常設計的的很低，所所以業界界大都採採用XPPC 等等級，至至於厚度度方面，在在考慮輕輕、薄、短短、小與與印刷貫貫孔性因因素下，常常通選用用0.88、1.00或1.22mm厚厚板材。 d. 室溫沖沖孔用紙紙質基板板其特徵徵是紙質質基板表表面溫度度約400以下，即即可作PPitcch為1.778mmm的IC密集孔的的沖模，孔孔間不會會發生裂裂痕，並並且以減減低沖模模時紙質質基板冷冷卻所造造成線路路精準度度的偏差差，該類類紙質基基板非常常適用於於細線路路及大面面積的印印刷電路路板。 e. 抗漏電電壓(AAntii-Trrackk)用紙紙質基板板人類的的生活越越趨精緻緻，對物物品的要要求且也也就越
34、講講就短小小輕薄，當當印刷電電路板的的線路設設計越密密集，線線距也就就越小，且且在高功功能性的的要求下下，電流流負載變變大了，那那麼線路路間就容容易因發發生電弧弧破壞基基材的絕絕緣性而而造成漏漏電，紙紙質基板板業界為為解決該該類問題題，有供供應採用用特殊背背膠的銅銅箔所製製成的抗抗漏電壓壓用紙質質基板2.1.2 環環氧樹脂脂 Eppoxyy Reesinn 是目目前印刷刷線路板板業用途途最廣的的底材。在在液態時時稱為清清漆或稱稱凡立水水（Vaarniish) 或稱稱為 AA-sttagee，玻璃布布在浸膠膠半乾成成膠片後後再經高高溫軟化化液化而而呈現黏黏著性而而用於雙雙面基板板製作或或多層板板
35、之壓合合用稱 B-sstagge ppreppregg ,經經此壓合合再硬化化而無法法回復之之最終狀狀態稱為為 C-staage。2.1.2.11傳統環環氧樹脂脂的組成成及其性性質用於於基板之之環氧樹樹脂之單單體一向向都是BBispphennol A 及及Epiichlloroohyddrinn 用 diicy 做為架架橋劑所所形成的的聚合物物。為了了通過燃燃性試驗驗(Fllammmabiilitty ttestt), 將上述述仍在液液態的樹樹脂再與與Tettrabbrommo-BBispphennol A 反反應而成成為最熟熟知FRR-4 傳統環環氧樹脂脂。現將將產品之之主要成成份列於於後:
36、 單體 -Biisphhenool AA, EEpicchloorohhydrrin架橋劑(即硬化化劑) -雙氰氰 Diicyaandiiamiide簡簡稱Diicy速化劑 (Acccelleraatorr)-Bennzyll-Diimetthyllamiine ( BBDMAA ) 及 2- Meethyylimmidaazolle ( 2-MI )溶劑 -Etthyllenee gllycool mmonoometthyll ettherr( EEGMMME ) Diimetthyll foormaamidde (DMFF) 及及稀釋劑劑 Accetoone ,MEEK。填充劑(Adddi
37、tiive) -碳酸鈣鈣、矽化化物、及及氫氧化化鋁或化物等等增加難難燃效果果。填充充劑可調調整其TTg.A. 單單體及低低分子量量之樹脂脂典型的傳傳統樹脂脂一般稱稱為雙功功能的環環氣樹脂脂 ( Diffuncctioonall Eppoxyy Reesinn),見見圖3.2. 為了達達到使用用安全的的目的，特特於樹脂脂的分子子結構中中加入溴溴原子，使使產生部部份碳溴溴之結合合而呈現現難燃的的效果。也也就是說說當出現現燃燒的的條件或或環境時時，它要要不容易易被點燃燃，萬一一已點燃燃在燃燒燒環境消消失後，能能自己熄熄滅而不不再繼續續延燒。見見圖3.3.此此種難燃燃材炓在在 NEEMA 規範中中稱為
38、 FR-4。(不含溴溴的樹脂脂在 NNEMAA 規範範中稱為為 G-10) 此種種含溴環環氧樹脂脂的優點點很多如如介電常常數很低低，與銅銅箔的附附著力很很強，與與玻璃纖纖維結合合後之撓撓性強度度很不錯錯等。B. 架架橋劑(硬化劑劑)環氧樹脂脂的架橋橋劑一向向都是DDicyy,它是是一種隱隱性的 (laatennt) 催化劑劑 , 在高溫溫1600之下才才發揮其其架橋作作用，常常溫中很很安定，故故多層板板 B-staage 的膠片片才不致致無法儲儲存。但但 Diicy的的缺點卻卻也不少少，第一一是吸水水性 (Hyggrosscoppiciity)，第二二個缺點點是難溶溶性。溶溶不掉自自然難以以在
39、液態態樹脂中中發揮作作用。早早期的基基板商並並不瞭解解下游電電路板裝裝配工業業問題，那那時的 diccy 磨磨的不是是很細，其其溶不掉掉的部份份混在底底材中，經經長時間間聚集的的吸水後後會發生生針狀的的再結晶晶, 造成成許多爆爆板的問問題。當當然現在在的基板板製造商商都很清清處它的的嚴重性性,因此已已改善此此點.C. 速速化劑用以以加速 epooxy 與 diicy 之間的的架橋反反應，最最常用的的有兩種種即BDDMA 及 2-MI。D. TTg 玻玻璃態轉轉化溫度度高分子聚聚合物因因溫度之之逐漸上上升導致致其物理理性質漸漸起變化化，由常常溫時之之無定形形或部份份結晶之之堅硬及及脆性如如玻璃一
40、一般的物物質而轉轉成為一一種黏滯滯度非常常高,柔軟如如橡皮一一般的另另一種狀狀態。傳傳統FRR4 之之 Tgg 約在在1155-1220之間，已已被使用用多年，但但近年來來由於電電子產品品各種性性能要求求愈來愈愈高,所以對對材料的的特性也也要求日日益嚴苛苛，如抗抗濕性、抗抗化性、抗抗溶劑性性、抗熱熱性 ,尺寸安安定性等等都要求求改進,以適應應更廣泛泛的用途途, 而這這些性質質都與樹樹脂的 Tg 有關, Tg 提高之之後上述述各種性性質也都都自然變變好。例例如 TTg 提提高後, a.其耐熱熱性增強強，使基基板在 X 及及 Y 方向的的膨脹減減少，使使得板子子在受熱熱後銅線線路與基基材之間間附著
41、力力不致減減弱太多多，使線線路有較較好的附附著力。 b.在 Z 方向的的膨脹減減小後，使使得通孔孔之孔壁壁受熱後後不易被被底材所所拉斷。c. Tg 增高後，其樹脂中架橋之密度必定提高很多使其有更好的抗水性及防溶劑性，使板子受熱後不易發生白點或織紋顯露，而有更好的強度及介電性.至於尺寸的安定性,由於自動插裝或表面裝配之嚴格要求就更為重要了。因而近年來如何提高環氧樹脂之 Tg 是基板材所追求的要務。E. FFR4難難燃性環環氧樹脂脂傳統的環環氧樹脂脂遇到高高溫著火火後若無無外在因因素予以以撲滅時時，會不不停的一一直燃燒燒下去直直到分子子中的碳碳氫氧或或氮燃燒燒完畢為為止。若若在其分分子中以以溴取代
42、代了氫的的位置，使可燃的碳氫鍵化合物一部份改換成不可燃的碳溴鍵化合物則可大大的降低其可燃性。此種加溴之樹脂難燃性自然增強很多，但卻降低了樹脂與銅皮以及玻璃間的黏著力，而且萬一著火後更會放出劇毒的溴氣，會帶來的不良後果。3.1.2.22高性能能環氧樹樹脂(MMulttifuuncttionnal Epooxy)傳統的 FR44 對今今日高性性能的線線路板而而言已經經力不從從心了，故有各種不同的樹脂與原有的環氧樹脂混合以提升其基板之各種性質，A. NNovoolacc最早被引引進的是是酚醛樹樹脂中的的一種叫叫 Noovollac 者 ,由 Noovollac 與環氧氧氯丙烷烷所形成成的酯類類稱為
43、Epooxy Novvolaacs，見見圖3.4之反反應式. 將此此種聚合合物混入入 FRR4 之之樹脂，可大大改善其抗水性、抗化性及尺寸安定性, Tg 也隨之提高，缺點是酚醛樹脂本身的硬度及脆性都很高而易鑽頭，加之抗化性能力增強,對於因鑽孔而造成的膠渣 (Smear) 不易除去而造成多層板PTH製程之困擾。B. TTetrrafuuncttionnal Epooxy另一種常常被添加加於 FFR4 中的是是所謂 四四功能的的環氧樹樹脂 (TTetrrafuuncttionnal Epooxy Ressin ).其其與傳統統 雙功能能 環氧樹樹脂不同同之處是是具立體體空間架架橋 ,見圖3.5，T
44、g 較高能能抗較差差的熱環環境，且且抗溶劑劑性、抗抗化性、抗抗濕性及及尺寸安安定性也也好很多多，而且且不會發發生像 Novvolaac那樣樣的缺點點。最早早是美國國一家叫叫 Poolyccladd 的基基板廠所所引進的的。四功功能比起起 Noovollac來來還有一一種優點點就是有有更好的的均勻混混合。為為保持多多層板除除膠渣的的方便起起見，此此種四功功能的基基板在鑽鑽孔後最最好在烤烤箱中以以 1660 烤 2-4 小小時, 使孔壁壁露出的的樹脂產產生氧化化作用，氧氧化後的的樹脂較較容易被被蝕除，而而且也增增加樹脂脂進一步步的架橋橋聚合,對後來來的製程程也有幫幫助。因因為脆性性的關係係, 鑽孔
45、孔要特別別注意.上述述兩種添添加樹脂脂都無法法溴化,故加入入一般FFR4中中會降低低其難燃燃性. 3.1.2.33 聚亞亞醯胺樹樹脂 PPolyyimiide(PI)A. 成成份主要由BBismmaleeimiide 及Metthyllenee Diianiilinne 反反應而成成的聚合合物,見圖3.6. B. 優優點電路板對對溫度的的適應會會愈來愈愈重要，某某些特殊殊高溫用用途的板板子，已已非環氧氧樹脂所所能勝任任，傳統統式 FFR4 的 Tgg 約 1220左右，即即使高功功能的 FR44 也只只到達 1800-1990 ，比起起聚亞醯醯胺的 2600 還有一一大段距距離.PPI在高高溫
46、下所所表現的的良好性性質,如良好好的撓性性、銅箔箔抗撕強強度、抗抗化性、介介電性、尺尺寸安定定性皆遠遠優於 FR44。鑽孔孔時不容容易產生生膠渣，對對內層與與孔壁之之接通性性自然比比 FRR4 好好。而且且由於耐耐熱性良良好，其其尺寸之之變化甚甚少，以以X 及 Y方向向之變化化而言，對對細線路路更為有有利，不不致因膨膨脹太大大而降低低了與銅銅皮之間間的附著著力。就就 Z 方向而而言可大大大的減減少孔壁壁銅層斷斷裂的機機會。C. 缺缺點: a.不不易進行行溴化反反應，不不易達到到 ULL94 V-00 的難難燃要求求。 b.此此種樹脂脂本身層層與層之之間，或或與銅箔箔之間的的黏著力力較差，不不如
47、環氧氧樹脂那那麼強，而而且撓性性也較差差。 c.常常溫時卻卻表現不不佳，有有吸濕性性 (HHygrrosccopiic), 而黏黏著性、延延性又都都很差。 d.其其凡立水水(Vaarniish,又稱生生膠水,液態樹樹脂稱之之)中所使使用的溶溶劑之沸沸點較高高，不易易趕完，容容易產生生高溫下下分層的的現象。而而且流動動性不好好,壓合不不易填滿滿死角。e.目前前價格仍仍然非常常昂貴約約為 FFR4 的 2-3倍，故故只有軍軍用板或或 Riigidd- FFlexx 板才才用的起起。在美軍規規範MIIL-PP-1339499H中, 聚亞亞醯胺樹樹脂基板板代號為為GI. 3.1.2.44 聚四四氟乙烯烯 (PPTFEE)全名名為 PPolyyterraflluorroetthyllenee ,分分子式見見圖3.7. 以之抽抽絲作PPTFEE纖維的的商品名名為Teefloon 鐵鐵弗龍 ,其最最大的特特點是阻阻抗很高高 (IImpeedannce) 對高高頻微波波 (mmi