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1、聯聯 能能 科科 技技 有有 限限 公公 司司WORLD WISER TECHNOLOGY INCPWB PWB 製造流程簡介製造流程簡介製造流程簡介製造流程簡介講講講講 師師師師:黃黃黃黃 志志志志 明明明明2023/4/40多次埋孔Multiple Blinded Via徐 振 連JOHNNY HSU流流 程程 圖圖 PWB Mfg.FLOW CHARTUPDATED:1999,04,16顧 客 (CUSTOMER)工 程 製 前(FRONT-END DEP.)裁 板(LAMINATE SHEAR)內 層 乾 膜(INNERLAYER IMAGE)預 疊 板 及 疊 板(LAY-UP)通
2、孔 電 鍍(P.T.H.)液 態 防 焊(LIQUID S/M )外 觀 檢 查(VISUAL INSPECTION)成 型(FINAL SHAPING)業 務(SALES DEPARTMENT)生 產 管 理(P&M CONTROL)蝕 銅(I/L ETCHING)鑽 孔 (PTH DRILLING)壓 合(LAMINATION)外 層 乾 膜(OUTERLAYERIMAGE)二次銅及錫鉛電鍍(PATTERN PLATING)蝕 銅(O/L ETCHING)檢 查(INSPECTION)噴 錫(HOT AIR LEVELING)電 測(ELECTRICAL TEST )出 貨 前 檢 查(O
3、 Q C )包 裝 出 貨(PACKING&SHIPPING )曝 光 (EXPOSURE)壓 膜(LAMINATION)前處理(PRELIMINARY TREATMENT)顯 影(DEVELOPIG)蝕 銅(ETCHING)去 膜 (STRIPPING)黑 化 處 理(BLACK OXIDE)烘 烤(BAKING)預 疊 板 及 疊 板(LAY-UP)壓 合(LAMINATION)後處理(POSTTREATMENT)曝 光(EXPOSURE)壓 膜(LAMINATION)二次銅電鍍(PATTERNPLATING)錫 鉛 電 鍍(T/L PLATING)去 膜(STRIPPING)蝕 銅(ET
4、CHING)剝 錫 鉛(T/L STRIPPING)塗 佈 印 刷(S/M COATING)預 乾 燥(PRE-CURE)曝 光(EXPOSURE)顯 影(DEVELOPING)後 烘 烤(POST CURE)MLB全 板 電 鍍(PANEL PLATING)銅 面 防 氧 化 處 理(O S P(Entek Cu 106A)外 層 製 作(OUTER-LAYER)TENTINGPROCESS鍍 金 手指(G/F PLATING)鍍 化 學 鎳 金(E-less Ni/Au)For O.S.P.選 擇 性 鍍 鎳 鍍 金(SELECTIVE GOLD)印 文 字(SCREEN LEGEND )
5、網 版 製 作(STENCIL)圖 面(DRAWING)工 作 底 片(WORKING A/W)製 作 規 範(RUN CARD)程 式 帶(PROGRAM)鑽 孔,成 型 機(D.N.C.)底 片(MASTER A/W)磁 片,磁 帶(DISK,M/T)藍 圖(DRAWING)資 料 傳 送(MODEM,FTP)A O I 檢 查(AOI INSPECTION)除 膠 渣(DESMER)通 孔 電 鍍(E-LESS CU)DOUBLE SIDE前處理(PRELIMINARY TREATMENT)前處理(PRELIMINARY TREATMENT)前處理(PRELIMINARY TREATME
6、NT)全面鍍鎳金(S/G PLATING)雷 射 鑽 孔 (LASER ABLATION)Blinded Via埋埋 孔鑽孔鑽 孔孔(IVH DRILLING)埋埋 孔電鍍孔電鍍(IVH PLATING)埋孔多層板內層流程(INNER LAYER PRODUCT)2023/4/41一一.前言前言 1.1 1.1 PWBPWB扮演的角色扮演的角色PWBPWB的功能為提供完成第一層級構裝的元件與其它必須的電子電路的功能為提供完成第一層級構裝的元件與其它必須的電子電路零件接合的基地，以組成一個具特定功能的模組或成品。所以零件接合的基地，以組成一個具特定功能的模組或成品。所以PWBPWB在整在整個電子
7、產品中，扮演了整合連結總其成所有功能的角色個電子產品中，扮演了整合連結總其成所有功能的角色。圖圖1.11.1是電子是電子構裝層級區分示意。構裝層級區分示意。圖1.1晶圓第0層次第1層次(Module)第2層次(Card)第3層次(Board)第4層次(Gate)2023/4/421.2 1.2 PWBPWB種類及製法種類及製法依材料、層次、製程上的不同歸納一些通用的區別辦法依材料、層次、製程上的不同歸納一些通用的區別辦法,來簡單介紹來簡單介紹PWBPWB的分類以及它的製造方法。的分類以及它的製造方法。1.2.1 1.2.1 PWBPWB種類種類A.A.以材質分類以材質分類 a.a.有機材質有機
8、材質 酚醛樹脂、玻璃纖維酚醛樹脂、玻璃纖維/環氧樹脂、環氧樹脂、PolyimidePolyimide、BT/EpoxyBT/Epoxy等皆屬等皆屬 之。之。b.b.無機材質無機材質 鋁、鋁、Copper-invar-copperCopper-invar-copper、ceramicceramic等皆屬之。主要取其散熱等皆屬之。主要取其散熱 功能功能 2023/4/43圖1.3圖1.4B.B.以成品軟硬區分以成品軟硬區分 a.a.硬板硬板 Rigid PWB Rigid PWB b.b.軟板軟板 Flexible PWB Flexible PWB 見圖見圖1.31.3 c.c.軟硬板軟硬板 Ri
9、gid-Flex PWB Rigid-Flex PWB 見圖見圖1.41.4 C.C.以結構分以結構分 a.a.單面板單面板 見圖見圖1.51.5 b.b.雙面板雙面板 見圖見圖1.61.6 c.c.多層板多層板 見圖見圖1.71.7 圖1.5圖1.6圖1.72023/4/44D.D.依用途分：依用途分：通信通信/耗用性電子耗用性電子/軍用軍用/電腦電腦/半導體半導體/電測板電測板,見圖見圖 1.8 1.8 BGA Substrate.BGA Substrate.1.2.21.2.2製造方法介紹製造方法介紹A.A.減除法減除法，其流程見圖，其流程見圖1.91.9 B.B.加成法加成法，又可分半
10、加成與全加成法，又可分半加成與全加成法，見圖見圖1.10 1.111.10 1.11C.C.尚有其它尚有其它因應因應ICIC封裝的變革延伸而出的一些先進製程，封裝的變革延伸而出的一些先進製程，圖1.82023/4/45圖圖 1.9減除法減除法銅箔基板鑽 孔化銅+鍍銅影像轉移蝕 刻防 焊圖圖 1.11銅箔基板鑽 孔化銅+鍍銅影像轉移蝕 刻鍍銅,錫鉛防 焊圖圖 1.10全加成法全加成法樹脂積層板(不含銅箔)鑽 孔樹脂表面活化印阻劑(抗鍍也抗焊)化學銅析鍍防 焊半加成法半加成法2023/4/46二二.製前準備製前準備2.1.2.1.前言前言近年由於電子產品日趨輕薄短小，近年由於電子產品日趨輕薄短小，
11、PWBPWB的製造面臨了幾個挑戰的製造面臨了幾個挑戰:（1 1）薄板（薄板（2 2）高密度（）高密度（3 3）高性能（）高性能（4 4）高速）高速(5)(5)產品週期縮短（產品週期縮短（6 6）降）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，或者還需要者還需要Micro-ModifierMicro-Modifier來修正尺寸等費時耗工的作業，今天只要來修正尺寸等費時耗工的作業，今天只要在在CAM(Comput
12、er Aided Manufacturing)CAM(Computer Aided Manufacturing)工作人員取得客戶的設計資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料，可能幾小時內，就可以依設計規則或DFM(Design For DFM(Design For Manufacturing)Manufacturing)自動排版並變化不同的生產條件。同時可以自動排版並變化不同的生產條件。同時可以outputoutput如鑽孔、成型、測試治具等資料。如鑽孔、成型、測試治具等資料。2023/4/472.2.2.2.製前設計流程製前設計流程：2.2.12.2.1客戶必須提供
13、的資料：客戶必須提供的資料：電子廠或裝配工廠，委託電子廠或裝配工廠，委託PWB SHOPPWB SHOP生產空板（生產空板（Bare BoardBare Board）時，時，必須提供下列資料以供製作。必須提供下列資料以供製作。見表見表料號資料表料號資料表-供製前設計使用供製前設計使用.上表資料是必備項目，有時客戶會提供一片樣品上表資料是必備項目，有時客戶會提供一片樣品,一份零件圖，一份一份零件圖，一份保證書（保證製程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物質）等。保證書（保證製程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物質）等。2023/4/48料料 號號 資資 料料 表表項 目 內 容 格 式1.料號
14、資料(Part Number)包含此料號的版別,更改歷史,日期以及發行資訊.和Drawing一起或另有一Text檔.2.工程圖(Drawing)A.料號工程圖:包括一些特殊需求,如原物料需求,特性阻抗控 制,防焊,文字種類,顏色,尺寸容差,層次等.HPGL 及 Post Script.B.鑽孔圖:此圖通常標示孔位及孔號.HPGL 及 Post Script.HPGL 及 Post Script.HPGL 及 Post Script.C.連片工程圖:包含每一小片的位置,尺寸,折斷邊,工具孔相關 規格,特殊符號以及特定製作流程和容差.D.疊合結構圖:包含各導體層,絕緣層厚度,阻抗要求,總厚度等.3
15、.底片資料(Artwork Data)A:線路層 B:防焊層 C:文字層Gerber(RS-274D,X),ODB+4.Aperture List定義:各種pad的形狀,一些特別的如thermal pad並須特別定義construction方法.Text file文字檔5.鑽孔資料Excellon Format定義:A:孔位置,B:孔號,C:PTH&NPTH D:盲孔或埋孔層6.鑽孔工具檔定義:A:孔徑,B:電鍍狀態,C:盲埋孔 D:檔名Text file文字檔7.Netlist資料定義線路的連通IPC-356 or 其它從CAD輸出之各種 格式(Mentor)8.製作規範1.指明依據之國際規
16、格,如IPC,MIL2.客戶自己PWB進料規範3.特殊產品必須meet的規格如PCMCIAText file文字檔2023/4/492.2.2.2.2.2.資料審查資料審查面對這麼多的資料，製前設計工程師接下來所要進行的工作程序面對這麼多的資料，製前設計工程師接下來所要進行的工作程序與重點，如下所述。與重點，如下所述。A.A.審查客戶的產品規格，是否審查客戶的產品規格，是否PWBPWB廠製程能力可及廠製程能力可及.B.CAD/CAMB.CAD/CAM作業作業 a.a.將將Gerber Data Gerber Data 輸入所使用的輸入所使用的CAMCAM系統，此時須將系統，此時須將apertu
17、resapertures 和和shapesshapes定義好。目前，己有很多定義好。目前，己有很多PWB CAMPWB CAM系統可接受系統可接受IPC-IPC-350 350的格式或是的格式或是ODB+ODB+格式格式。配合配合CAMCAM系統可產生外型系統可產生外型NC NC Routing Routing 檔檔,可設定參數直接輸出程式可設定參數直接輸出程式.Shapes Shapes 種類有圓、正方、長方種類有圓、正方、長方,亦有較複雜形狀，如內層之亦有較複雜形狀，如內層之 thermal pad thermal pad等。著手設計時，等。著手設計時，Aperture codeApert
18、ure code和和shapesshapes的關的關 連要先定義清楚，否則無法進行後面一系列的設計。連要先定義清楚，否則無法進行後面一系列的設計。但如果是提供但如果是提供ODB+ODB+格式格式,就不需提供就不需提供Aperture files.Aperture files.2023/4/410ODB+ODB+格式格式(Prefered)Prefered)ODB+是一種可擴充的是一種可擴充的ASCII格式，它可在單一數據庫中保存格式，它可在單一數據庫中保存PCB生產生產和裝配所必需的全部工程數據。單一文件即可包含圖形、鑽孔資訊、佈和裝配所必需的全部工程數據。單一文件即可包含圖形、鑽孔資訊、佈線
19、、元件、網表、規格、繪圖、工程處理定義、報表功能、線、元件、網表、規格、繪圖、工程處理定義、報表功能、ECO和和DFM結果等。作業人員可改進和改正結果等。作業人員可改進和改正DFM來更新他們的原始來更新他們的原始CAD數據庫，並數據庫，並設法在設計達到裝配階段之前識別出所有的佈線問題。設法在設計達到裝配階段之前識別出所有的佈線問題。ODB+是一種雙向格式，允許數據上行和下傳。數據庫類似於大多數是一種雙向格式，允許數據上行和下傳。數據庫類似於大多數CAD系統的數據庫。一旦數據以系統的數據庫。一旦數據以ASCII形式到達電路板車間，生產者就形式到達電路板車間，生產者就可實施增值的流程作業，如蝕刻補
20、償、面板成像及輸出鑽孔、佈線和照可實施增值的流程作業，如蝕刻補償、面板成像及輸出鑽孔、佈線和照相等。相等。2023/4/411b.b.設計時的設計時的Check list Check list 依據依據check listcheck list審查後，當可知道該製作料號可能的良率以及審查後，當可知道該製作料號可能的良率以及 成本的預估。成本的預估。c.Working Panelc.Working Panel排版注意事項：排版注意事項：排版的尺寸選擇將影響該料號的獲利率。因為基板是主要原排版的尺寸選擇將影響該料號的獲利率。因為基板是主要原 料成本（排版最佳化，可減少板材浪費）；而適當排版可提料成本
21、（排版最佳化，可減少板材浪費）；而適當排版可提 高生產力並降低不良率。高生產力並降低不良率。一般製作成本，直、間接原物料約佔總成本一般製作成本，直、間接原物料約佔總成本3060%3060%，包含了基板、膠，包含了基板、膠片、銅箔、防焊、乾膜、鑽頭、重金屬（銅、鍚、鉛、金），化學耗片、銅箔、防焊、乾膜、鑽頭、重金屬（銅、鍚、鉛、金），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份電子廠做線路LayoutLayout時，會做連片設計，以使裝配時能有最高的生時，會做連片設計，以使裝配時能有最高的生產力。因
22、此，產力。因此，PWBPWB工廠之製前設計人員，應和客戶密切溝通，以使連片工廠之製前設計人員，應和客戶密切溝通，以使連片LayoutLayout的尺寸能在排版成工作的尺寸能在排版成工作PANELPANEL時可有最佳的利用率。要計算最恰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。當的排版，須考慮以下幾個因素。2023/4/4121.1.基材裁切最少刀數與最大使用率（裁切方式與磨邊處理須考慮進基材裁切最少刀數與最大使用率（裁切方式與磨邊處理須考慮進 去）。去）。2.2.銅箔、膠片與乾膜的使用尺寸與工作銅箔、膠片與乾膜的使用尺寸與工作PANELPANEL的尺寸須搭配良好的尺寸須搭配良
23、好,以以 免浪費。免浪費。3.3.連片時，連片時，piecepiece間最小尺寸，以及板邊留做工具或對位系統的最小間最小尺寸，以及板邊留做工具或對位系統的最小 尺寸。尺寸。4.4.各製程可能的最大尺寸限制或有效工作區尺寸各製程可能的最大尺寸限制或有效工作區尺寸.5.5.不同產品結構有不同製作流程，及不同的排版限制，例如，金手不同產品結構有不同製作流程，及不同的排版限制，例如，金手 指板，其排版間距須較大且有方向的考量，其測試治具或測試次指板，其排版間距須較大且有方向的考量，其測試治具或測試次 序規定也不一樣。序規定也不一樣。原物料基板尺寸原物料基板尺寸36“48”(36“48”(實實 際際 上
24、上 為為 36.5“48.5”)36.5“48.5”)40“48”(40“48”(實實 際際 上上 為為 40.5“48.5”)40.5“48.5”)42 48(42 48(實實 際際 上上 為為 42.5 48.5)42.5 48.5)2023/4/413d.d.底片與程式：底片與程式：底片底片Artwork Artwork 在在CAMCAM系統編輯排版完成後，配合系統編輯排版完成後，配合D-CodeD-Code檔案，檔案，而由雷射繪圖機（而由雷射繪圖機（Laser PlotterLaser Plotter）繪出底片。所須繪製的底片有內繪出底片。所須繪製的底片有內外層之線路，外層之防焊，以及
25、文字底片。外層之線路，外層之防焊，以及文字底片。由於線路密度愈來愈高，容差要求越來越嚴謹，因此底片尺寸控由於線路密度愈來愈高，容差要求越來越嚴謹，因此底片尺寸控制，是目前很多制，是目前很多PWBPWB廠的一大課題。廠的一大課題。目前已經有目前已經有LDI(Laser Direct Imaging)LDI(Laser Direct Imaging)設備設備,所以只要所以只要DownloadDownload資料到資料到LDILDI設備即可生產設備即可生產.2023/4/414基本材料與阻抗控制基本材料與阻抗控制 要做阻抗控制的產品時，必需要注意且需解決的問題。要做阻抗控制的產品時，必需要注意且需解
26、決的問題。其中影響出貨板子阻抗值最大的幾項因素有：其中影響出貨板子阻抗值最大的幾項因素有：介質的厚度，介質的厚度，Dielectric ThicknessDielectric Thickness。蝕刻後線路本身的寬度，蝕刻後線路本身的寬度，Etched Line WidthEtched Line Width。銅的厚度銅的厚度(含銅皮及電鍍銅含銅皮及電鍍銅),),Copper ThicknessCopper Thickness 底材的介質常數，底材的介質常數，Dielectric ConstantDielectric Constant。防焊厚度防焊厚度,Solder Mask Thickness
27、Solder Mask Thickness 工作頻率工作頻率(影響影響rise time)rise time)傳輸線之長度傳輸線之長度(造成造成propagation delay)propagation delay)所以工作頻率越高所以工作頻率越高,傳輸線過長需考慮作阻傳輸線過長需考慮作阻 抗控制抗控制.所以所以工作頻率越高工作頻率越高,傳輸線過長傳輸線過長需考慮作阻需考慮作阻 抗控制抗控制.阻抗控制需求決定條件阻抗控制需求決定條件2023/4/415三三.基板基板印刷電路板是以銅箔基板（印刷電路板是以銅箔基板（C Copper-opper-c clad lad L Laminate amin
28、ate 簡稱簡稱CCLCCL）做為原做為原料而製造的電器或電子的重要機構元件料而製造的電器或電子的重要機構元件,.,.表表3.13.1簡單列出不同基板的適簡單列出不同基板的適用場合用場合.PWB 種類層數種類層數 應用領域應用領域紙質酚醛樹脂單紙質酚醛樹脂單、雙面板雙面板 電視電視、顯示器顯示器、電源供應器電源供應器、音響音響、影印機影印機(FR&FR2)錄放影機錄放影機、計算機計算機,電話機電話機、遊樂器遊樂器、鍵盤鍵盤 環氧樹脂複合基材單環氧樹脂複合基材單、雙面板雙面板 電視電視,顯示器顯示器、電源供應器電源供應器、高級音響高級音響、電話機電話機(CEM1,CEM3)遊戲機遊戲機、汽車用電
29、子產品汽車用電子產品、滑鼠滑鼠、電子計事簿電子計事簿 玻纖布環氧樹脂單玻纖布環氧樹脂單、雙面板雙面板 介面卡介面卡、電腦周邊設備電腦周邊設備、通訊設備通訊設備、無線電話機無線電話機 手錶手錶、文書處理文書處理玻纖布環氧樹脂多層板玻纖布環氧樹脂多層板 桌上型電腦桌上型電腦、筆記型電腦筆記型電腦、掌上型電腦掌上型電腦、硬蝶機硬蝶機,文書處理機文書處理機、呼叫器呼叫器,行動電話行動電話、IC卡卡、數位電視音響數位電視音響 傳真機傳真機、軍用設備軍用設備、汽車工業等汽車工業等.PE軟板軟板 儀表板儀表板、印表機印表機PI軟板軟板 照相機照相機、硬蝶硬蝶、印表機印表機、筆記型電腦筆記型電腦、攝錄放影機攝
30、錄放影機軟硬板軟硬板 LCD模組模組、CCD攝影機攝影機、硬蝶機硬蝶機、筆記型電腦筆記型電腦TEFLON Base PWB 通訊設備通訊設備、軍用設備軍用設備、航太設備航太設備表一表一、PWBPWB種類及應用領域種類及應用領域2023/4/416 基板工業是一種材料的基礎工業，是由介電層（樹脂基板工業是一種材料的基礎工業，是由介電層（樹脂 ResinResin，玻璃纖維玻璃纖維 Glass fiber)Glass fiber)，及高純度的導體及高純度的導體(銅箔銅箔 Copper foil)Copper foil)二者二者所構成的複合材料（所構成的複合材料（Composite material
31、Composite material）.3.13.1介電層介電層 3.1.13.1.1樹脂樹脂 Resin Resin 3.1.1.13.1.1.1前言前言 目前已使用於線路板之樹脂類別很多目前已使用於線路板之樹脂類別很多,如酚醛樹脂（如酚醛樹脂（Phenolic Phenolic）、）、環氧樹脂（環氧樹脂（EpoxyEpoxy）、）、聚亞醯胺樹脂（聚亞醯胺樹脂（PolyimidePolyimide）、）、聚四氟乙烯聚四氟乙烯（PolytetrafluorethylenePolytetrafluorethylene，簡稱簡稱PTFEPTFE或稱或稱TEFLONTEFLON），），B B一三氮樹
32、脂一三氮樹脂（Bismaleimide Triazine Bismaleimide Triazine 簡稱簡稱 BTBT）等皆為熱固型的樹脂等皆為熱固型的樹脂（Thermosetted Plastic ResinThermosetted Plastic Resin）。）。2023/4/417常用的基板材質如下常用的基板材質如下:常用基板材質為常用基板材質為FR-4(94V-0):CCL(Core and Prepreg)FR-4(94V-0):CCL(Core and Prepreg)(FR-4:(FR-4:玻璃纖維玻璃纖維+環氧樹脂環氧樹脂)HDI(HDI(高密度互連板高密度互連板)層膠片層
33、膠片RCC(build-up layer)RCC(build-up layer)(RCC:Resin coated Copper foil (RCC:Resin coated Copper foil背膠銅箔背膠銅箔)HDI(HDI(高密度互連板高密度互連板)層膠片層膠片TCD(build-up layer)TCD(build-up layer)(TCD:Thermal curable Dielectric)(TCD:Thermal curable Dielectric)HDI(HDI(高密度互連板高密度互連板)層膠片層膠片LD(build-up layer)LD(build-up layer)
34、(LD:Laser drillable Prepreg)(LD:Laser drillable Prepreg)2023/4/418D.Tg D.Tg 玻璃態轉化溫度玻璃態轉化溫度 高分子聚合物因溫度之逐漸上升導致其物理性質漸起變化，由常高分子聚合物因溫度之逐漸上升導致其物理性質漸起變化，由常溫時之無定形或部份結晶之堅硬及脆性如玻璃一般的物質而轉成為一種溫時之無定形或部份結晶之堅硬及脆性如玻璃一般的物質而轉成為一種黏滯度非常高黏滯度非常高,柔軟如橡皮一般的另一種狀態。傳統柔軟如橡皮一般的另一種狀態。傳統FR4 FR4 之之 Tg Tg 約在約在115-120115-120之間，近年來由於電子產
35、品各種性能要求愈來愈高之間，近年來由於電子產品各種性能要求愈來愈高,所以對材所以對材料的特性也要求日益嚴苛，如抗濕性、抗化性、抗溶劑性、抗熱性料的特性也要求日益嚴苛，如抗濕性、抗化性、抗溶劑性、抗熱性,尺尺寸安定性等都要求改進寸安定性等都要求改進,以適應更廣泛的用途以適應更廣泛的用途,而這些性質都與樹脂的而這些性質都與樹脂的TgTg有關有關,Tg Tg 提高之後上述各種性質也都自然變好提高之後上述各種性質也都自然變好。例如。例如 Tg Tg 提高後提高後,a.a.其耐熱性增強，使基板在其耐熱性增強，使基板在 X X 及及 Y Y 方向的膨脹減少，使得板子在方向的膨脹減少，使得板子在 受熱後銅線
36、路與基材之間附著力不致減弱太多，使線路有較好的受熱後銅線路與基材之間附著力不致減弱太多，使線路有較好的 附著力。附著力。b.b.在在Z Z方向的膨脹減小後，使得通孔之孔壁受熱後不易被底材所拉斷。方向的膨脹減小後，使得通孔之孔壁受熱後不易被底材所拉斷。c.Tg 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更好的強度及介電性.至於尺寸的安定性至於尺寸的安定性,由於自動插裝或表面裝由於自動插裝或表面
37、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 Tg 是基板材所追求的要務。是基板材所追求的要務。2023/4/419E.FR-4 E.FR-4 難燃性環氧樹脂難燃性環氧樹脂 傳統的環氧樹脂遇到高溫著火後若無外在因素予以撲滅時，會不停傳統的環氧樹脂遇到高溫著火後若無外在因素予以撲滅時，會不停的一直燃燒下去直到分子中的碳氫氧或氮燃燒完畢為止。若在其分子中的一直燃燒下去直到分子中的碳氫氧或氮燃燒完畢為止。若在其分子中以以溴溴(約約20%20%重量比的重量比的“溴素溴素”)”)取代了氫的位置，使可燃的碳氫鍵化合物取代了氫的位置，
38、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著力，而且萬一著火後更會放出劇毒的溴氣(在在700-900700-900燃燒中，溴化燃燒中，溴化樹指會釋放出樹指會釋放出 戴奧辛類戴奧辛類（Dioxins)Dioxins)，會帶來的不良後果。，會帶來的不良後果。2023/4/4203.1.23.1.2玻璃纖維玻璃纖維 3.1.2.13.1.2
39、.1前言前言 玻璃纖維玻璃纖維(Fiberglass)Fiberglass)在在PWBPWB基板中的功用，是作為補強材料。基基板中的功用，是作為補強材料。基板的補強材料尚有其它種，如紙質基板的紙材，板的補強材料尚有其它種，如紙質基板的紙材，Kelvar(PolyamideKelvar(Polyamide聚醯聚醯胺胺)纖維，以及石英纖維，以及石英(Quartz)Quartz)纖維。纖維。玻璃玻璃(Glass)Glass)本身是一種混合物，其組成見表它是一些無機物經高本身是一種混合物，其組成見表它是一些無機物經高溫融熔合而成，再經抽絲冷卻而成一種非結晶結構的堅硬物體。溫融熔合而成，再經抽絲冷卻而成
40、一種非結晶結構的堅硬物體。3.1.2.2 3.1.2.2 玻璃纖維布玻璃纖維布 玻璃纖維的製成可分兩種，一種是連續式玻璃纖維的製成可分兩種，一種是連續式(Continuous)Continuous)的纖維的纖維另一種則是不連續式另一種則是不連續式(discontinuous)discontinuous)的纖維前者即用於織成玻璃布的纖維前者即用於織成玻璃布(Fabric)Fabric)，後者則做成片狀之玻璃蓆後者則做成片狀之玻璃蓆(Mat)Mat)。FR4FR4等基材，即是使用等基材，即是使用前者，前者，CEM3CEM3基材，則採用後者玻璃蓆。基材，則採用後者玻璃蓆。2023/4/4213.2
41、3.2 銅箔銅箔(copper foil)copper foil)早期線路的設計粗粗寬寬的早期線路的設計粗粗寬寬的,厚度要求亦不挑剔厚度要求亦不挑剔,但演變至今日線但演變至今日線寬寬3,43,4mil,mil,甚至更細甚至更細(現已有工廠開發現已有工廠開發1 1 milmil線寬線寬),),電阻要求嚴苛電阻要求嚴苛.抗撕抗撕強度強度,表面表面ProfileProfile等也都詳加規定等也都詳加規定.3.2.13.2.1傳統銅箔傳統銅箔 3.2.1.13.2.1.1輾軋法輾軋法(Rolled-or Wrought Method)Rolled-or Wrought Method)是將銅塊經多次輾軋
42、製作而成，其所輾出之寬度受到技術限制很是將銅塊經多次輾軋製作而成，其所輾出之寬度受到技術限制很難達到標準尺寸基板的要求難達到標準尺寸基板的要求(3(3呎呎*4*4呎呎),),而且很容易在輾製過程中造成而且很容易在輾製過程中造成報廢，因表面粗糙度不夠報廢，因表面粗糙度不夠,所以與樹脂之結合能力比較不好，而且製造所以與樹脂之結合能力比較不好，而且製造過程中所受應力需要做熱處理之回火軔化過程中所受應力需要做熱處理之回火軔化(Heat treatment or Heat treatment or Annealing),Annealing),故其成本較高。故其成本較高。2023/4/4223.2.1.2
43、 3.2.1.2 電鍍法電鍍法(Electrodeposited Method)Electrodeposited Method)最常使用於基板上的銅箔就是最常使用於基板上的銅箔就是EDED銅銅.利用各種廢棄之電線電纜熔解利用各種廢棄之電線電纜熔解成硫酸銅鍍液，在殊特深入地下的大型鍍槽中，陰陽極距非常短成硫酸銅鍍液，在殊特深入地下的大型鍍槽中，陰陽極距非常短,以非以非常高的速度沖動鍍液，以常高的速度沖動鍍液，以600600ASFASF之高電流密度，將柱狀之高電流密度，將柱狀(Columnar)Columnar)結結晶的銅層鍍在表面非常光滑又經鈍化的晶的銅層鍍在表面非常光滑又經鈍化的(passiv
44、ated)passivated)不銹鋼大桶狀之不銹鋼大桶狀之轉胴輪上轉胴輪上(Drum)Drum)，因鈍化處理過的不銹鋼胴輪上對銅層之附著力並不好，因鈍化處理過的不銹鋼胴輪上對銅層之附著力並不好，故鍍面可自轉輪上撕下，如此所鍍得的連續銅層故鍍面可自轉輪上撕下，如此所鍍得的連續銅層,可由轉輪速度，電流可由轉輪速度，電流密度而得不同厚度之銅箔，貼在轉胴之光滑銅箔表面稱為密度而得不同厚度之銅箔，貼在轉胴之光滑銅箔表面稱為光面光面(Drum Drum sideside),),另一面對鍍液之粗糙結晶表面稱為另一面對鍍液之粗糙結晶表面稱為毛面毛面(Matte sideMatte side).).此種銅此種
45、銅箔箔:2023/4/4233.2.1.3 3.2.1.3 厚度單位厚度單位一般生產銅箔業者為計算成本一般生產銅箔業者為計算成本,方便訂價，多以每平方呎之重量做方便訂價，多以每平方呎之重量做為厚度之計算單位，如為厚度之計算單位，如1.0 1.0 Ounce(oz)Ounce(oz)的定義是一平方呎面積單面覆蓋的定義是一平方呎面積單面覆蓋銅箔重量銅箔重量1 1 oz(28.35g)oz(28.35g)的銅層厚度的銅層厚度.經單位換算經單位換算 35 35 微米微米(micron)micron)或或1.35 1.35 mil.mil.一般厚度一般厚度1 1 oz oz 及及1/2 1/2 ozoz
46、而超薄銅箔可達而超薄銅箔可達 1/4 1/4 oz,oz,或更低或更低.3.2.2 3.2.2 新式銅箔介紹及研發方向新式銅箔介紹及研發方向 3.2.2.1 3.2.2.1 超薄銅箔超薄銅箔 一般所說的薄銅箔是指一般所說的薄銅箔是指 0.5 0.5 oz(17.5 micron)oz(17.5 micron)以下，以下，1.0 1.0 oz oz 或稱為或稱為 35 35 micronmicron 1/2 1/2 oz oz 或稱為或稱為 17.5 17.5 micronmicron1/3 1/3 oz oz 或稱為或稱為 12 12 micronmicron2023/4/4243.3.3 3
47、.3.3 銅箔的分類銅箔的分類按按 IPC-CF-150 IPC-CF-150 將銅箔分為兩個類型，將銅箔分為兩個類型，TYPE E TYPE E 表電鍍銅箔，表電鍍銅箔，TYPE W TYPE W 表輾軋銅箔表輾軋銅箔,再將之分成八個等級，再將之分成八個等級，class 1 class 1 到到 class 4 class 4 是是電鍍銅箔，電鍍銅箔，class 5 class 5 到到 class 8 class 8 是輾軋銅箔是輾軋銅箔.現將其型級及代號分列現將其型級及代號分列於表於表class Type class Type 名名 稱稱 代號代號 1 1 E Standard Elec
48、trodeposited STD-TypeEE Standard Electrodeposited STD-TypeE 2 E High Ductility Electrodeposited HD-TypeE 2 E High Ductility Electrodeposited HD-TypeE 3 E High Temperature Elongation HTE TypeE 3 E High Temperature Elongation HTE TypeE Electrodeposited Electrodeposited4 E Annealed Electrodeposited ANN
49、-TypeE4 E Annealed Electrodeposited ANN-TypeE5 W As Rolled-wrought AR TypeW5 W As Rolled-wrought AR TypeW6 W Light Cold Rolled-Wrought LCR TypeW6 W Light Cold Rolled-Wrought LCR TypeW7 W Anneal-Wrought ANN TypeW7 W Anneal-Wrought ANN TypeW8 W As Rolled-Wrought low-temperature ARLT TypeW8 W As Rolled
50、-Wrought low-temperature ARLT TypeW annealable annealable2023/4/4253.4 3.4 PP(PP(膠片膠片 Prepreg)Prepreg)的製作的製作 PrepregPrepreg是是 preimpregnatedpreimpregnated的縮寫，意指玻璃纖維或其它纖維浸的縮寫，意指玻璃纖維或其它纖維浸含樹脂，並經部份聚合而稱之。其樹脂此時是含樹脂，並經部份聚合而稱之。其樹脂此時是B-stageB-stage。PrepregPrepreg又有人又有人稱之為稱之為 Bonding sheet Bonding sheet 3.4.