线路板PCB加工特殊制程术语手册

线路板pcb加工特殊制程术语手册
1、additive process 加成法
指非导体的基板表面,在另加阻剂的协助下,以化学铜层进行局部导体线路的直接生长制程(详见电路板信息杂志第 47 期 p.62)。电路板所用的加成法又可分为全加成、半加成及部份加成等不同方式。
2、backpanels,backplanes 支撑板
是一种厚度较厚(如 0.093,0.125)的电路板,专门用以插接联络其它的板子。其做法是先插入多脚连接器(connector)在紧迫的通孔中,但并不焊锡,而在连接器穿过板子的各导针上,再以绕线方式逐一接线。连接器上又可另行插入一般的电路板。由于这种特殊的板子,其通孔不能焊锡,而是让孔壁与导针直接卡紧使用,故其品质及孔径要求都特别严格,其订单量又不是很多,一般电路板厂都不愿也不易接这种订单,在美国几乎成了一种高品级的专门行业。
3、build up process 增层法制程
这是一种全新领域的薄形多层板做法,最早启蒙是源自 ibm 的slc 制程,系于其日本的 yasu 工厂 1989 年开始试产的,该法是以传统双面板为基础,自两外板面先全面涂布液态感光前质如probmer 52,经半硬化与感光解像后,做出与下一底层相通的浅形感光导孔(photo-via) ,再进行化学铜与电镀铜的全面增加导体层,又经线路成像与蚀刻后,可得到新式导线及与底层互连的埋孔或盲孔。如此反复加层将可得到所需层数的多层板。此法不但可免除成本昂贵的机械钻孔费用,而且其孔径更可缩小至10mil以下。过去5~6年间,各类打破传统改采逐次增层的多层板技术,在美日欧业者不断推动之下,使得此等 build up process 声名大噪,已有产品上市者亦达十余种之多。除上述感光成孔外;尚有去除孔位铜皮后,针对有机板材的碱性化学品咬孔、雷射烧孔 ( laser ablation ) 、以及电浆蚀孔 ( plasma etching )等不同成孔途径。而且也可另采半硬化树脂涂布的新式背胶铜箔 (resin coated copper foil ) ,利用逐次压合方式 ( sequential lamination ) 做成更细更密又小又薄的多层板。日后多样化的个人电子产品,将成为这种真正轻薄短小多层板的天下。
4、cermet 陶金
将陶瓷粉末与金属粉末混合,再加入黏接剂做为种涂料,可在电路板面(或内层上)以厚膜或薄膜的印刷方式,做为电阻器的布着安置,以代替组装时的外加电阻器。
5、co-firing 共烧
是瓷质混成电路板(hybrid)的一个制程,将小型板面上已印刷各式贵金属厚膜糊(thick film paste)的线路,置于高温中烧制。使厚膜糊中的各种有机载体被烧掉,而留下贵金属导体的线路,以做为互连的导线。
6、crossover越交,搭交
板面纵横两条导线之立体交叉,交点落差之间填充有绝缘介质者称之。一般单面板绿漆表面另加碳膜跳线,或增层法之上下面布线均属此等越交。
7、discreate wiring board散线电路板,复线板
即multi-wiring board的另一说法,是以圆形的漆包线在板面贴附并加通孔而成。此种复线板在高频传输线方面的性能,比一般pcb经蚀刻而成的扁方形线路更好。
8、dycostrate电浆蚀孔增层法
是位于瑞士苏黎士的一家dyconex公司所开发的build up process。系将板面各孔位处的铜箔先行蚀除,再置于密闭真空环境中,并充入cf4、n2、o2,使在高电压下进行电离形成活性极高的电浆(plasma),用以蚀穿孔位之基材,而出现微小导孔 (10mil以下) 的专利方法,其商业制程称为dycostrate。
9、electro-deposited photoresist电着光阻,电泳光阻
是一种新式的感光阻剂施工法,原用于外形复杂金属物品的电着漆方面,最近才引进到光阻的应用上。系采电镀方式将感旋光性带电树脂带电胶体粒子,均匀的镀在电路板铜面上,当成抗蚀刻的阻剂。目前已在内层板直接蚀铜制程中开始量产使用。此种ed光阻按操作方法不同,可分别放置在阳极或阴极的施工法,称为阳极式电着光阻及阴极式电着光阻。又可按其感光原理不同而有感光聚合(负性工作negative working )及感光分解(正性工作positive working)等两型。目前负型工作的ed光阻已经商业化,但只能当做平面性阻剂,通孔中因感光因难故尚无法用于外层板的影像转移。至于能够用做外层板光阻剂的正型ed(因属感光分解之皮膜,故孔壁上虽感光不足但并无影响),目前日本业者仍正在加紧努力,希望能够展开商业化量产用途,使细线路的制作比较容易达成。此词亦称为电泳光阻(electrothoretic photoresist)。
10、flush conductor 嵌入式线路,贴平式导体
是一外表全面平坦,而将所有导体线路都压入板材之中的特殊电路板。其单面板的做法是在半硬化(semi cured)的基材板上,先以影像转移法把板面部份铜箔蚀去而得到线路。再以高温高压方式将板面线路压入半硬化的板材之中,同时可完成板材树脂的硬化作业,成为线路缩入表面内而呈全部平坦的电路板。通常这种板子已缩入的线路表面上,还需要再微蚀掉一层薄铜层,以便另镀0.3mil的镍层,及20微吋的铑层,或10微吋的金层,使在执行滑动接触时,其接触电阻得以更低,也更容易滑动。但此法郄不宜做pth,以防压入时将通孔挤破,且这种板子要达到表面完全平滑并不容易,也不能在高温中使用,以防树脂膨胀后再将线路顶出表面来。此种技术又称为etch and push法,其完工的板子称为flush-bonded board,可用于rotaryswitch及wiping contacts等特殊用途。
11、frit玻璃熔料
在厚膜糊 (poly thick film, ptf)印膏中,除贵金属化学品外,尚需加入玻璃粉类,以便在高温焚熔中发挥凝聚与附着效果,使空白陶瓷基板上的印膏,能形成牢固的贵金属电路系统。
12、fully-additive process 全加成法
是在完全绝缘的板材面上,以无电沉积金属法(绝大多数是化学铜),生长出选择性电路的做法,称之为全加成法。另有一种不太正确的说法是fully electroless法。
13、hybrid integrated circuit 混成电路
是一种在小型瓷质薄基板上,以印刷方式施加贵金属导电油墨之线路,再经高温将油墨中的有机物烧走,而在板面留下导体线路,并可进行表面黏装零件的焊接。是一种介乎印刷电路板与半导体集成电路器之间,属于厚膜技术的电路载体。早期曾用于军事或高频用途,近年来由于价格甚贵且军用日减,且不易自动化生产,再加上电路板的日趋小型化精密化之下,已使得此种 hybrid 的成长大大不如早年。
14、interposer互连导电物
指绝缘物体所承载之任何两层导体间,其待导通处经加填某些导电类填充物而得以导通者,均称为interposer。如多层板之裸孔中,若填充银膏或铜膏等代替正统铜孔壁者,或垂直单向导电胶层等物料,均属此类interposer。
15、laser direct imaging,ldi 雷射直接成像
是将已压附干膜的板子,不再用底片曝光以进行影像转移,而代以计算机指挥激光束,直接在干膜上进行快速扫瞄式的感光成像。由于所发出的是单束能量集中的平行光,故可使显像后的干膜侧壁更为垂直。但因此法只能对每片板子单独作业,故量产速度远不如使用底片及传统曝光来的快。ldi 每小时只能生产 30 片中型面积的板子,因而只能在雏型打样或高单价的板类中偶有出现。由于先天性的成本高居不下,故很难在业界中推广。
16、laser maching 雷射加工法
电子工业中有许多精密的加工,例如切割、钻孔、焊接、熔接等,亦可用雷射光的能量去进行,谓之雷射加工法。所谓 laser 是指light amplification stimulated emission of radiation的缩写,大陆业界译为激光为其意译,似较音译更为切题。laser 是在 1959 年由美国物理学家 t.h.maiman,利用单束光射到红宝石上而产生雷射光,多年来的研究已创造一种全新的加工方式。除了在电子工业外,尚可用于医疗及军事等方面。
17、micro wire board微封线 (封包线)板
贴附在板面上的圆截面漆包线(胶封线),经制做pth完成层间互连的特殊电路板,业界俗称为 multiwire board复线板,当布线密度甚大(160~250in/in2) ,而线径甚小(25mil以下)者,又称为微封线路板。
18、moulded circuit模造立体电路板
利用立体模具,以射出成型法(injection moulding)或转型法,完成立体电路板之制程,称为 moulded circuit或 moulded interconnection circuit。左图即为两次射出所完成mic的示意图。
19、multiwiring board(or discrete wiring board)复线板
是指用极细的漆包线,直接在无铜箔的板面上进行立体交叉布线,再经涂胶固定及钻孔与镀孔后,所得到的多层互连电路板,称之为复线板。此系美商pck 公司所开发,目前日商日立公司仍在生产。此种mwb可节省设计的时间,适用于复杂线路的少量机种 (电路板信息杂志第 60 期有专文介绍)。
20、noble metal paste 贵金属印膏
是厚膜电路印刷用的导电印膏。当其以网版法印在瓷质的基板上,再以高温将其中有机载体烧走,即出现固着的贵金属线路。此种印膏所加入的导电金属粉粒必须要为贵金属才行,以避免在高温中形成氧化物。商品中所使用者有金、铂、铑、钯或其它等贵金属。
21、pads only board唯垫板
早期通孔插装时代,某些高可靠度多层板为保证焊锡性与线路安全起见,特只将通孔与焊环留在板外,而将互连的线路藏入下一内层上。此种多出两层的板类将不印防焊绿漆,在外观上特别讲究,品检极为严格。目前由于布线密度增大,许多便携式电子产品 (如大哥大手机),其电路板面只留下smt焊垫或少许线路,而将互连的众多密线埋入内层,其层间也改采高难度的盲孔或盖盲孔(pads on hole),做为互连以减少全通孔对接地与电压大铜面的破坏,此种smt密装板也属唯垫板类。
22、polymer thick film (ptf) 厚膜糊
指陶瓷基材厚膜电路板,所用以制造线路的贵金属印膏,或形成印刷式电阻膜之印膏而言,其制程有网版印刷及后续高温焚化。将有机载体烧走后,即出现牢固附着的线路系统,此种板类通称为混合电路板(hybrid circuits)。
23、semi-additive process半加成制程
是指在绝缘的底材面上,以化学铜方式将所需的线路先直接生长出来,然后再改用电镀铜方式继续加厚,称为半加成的制程。若全部线路厚度都采用化学铜法时,则称为全加成制程。注意上述之定义是出自 1992.7. 发行之最新规范 ipc-t-50e,与原有的 ipc-t-50d(1988.11)在文字上已有所不同。早期之d版与业界一般说法,都是指在非导体的裸基材上,或在已有薄铜箔(thin foil如 1/4 oz或 1/8 oz者)的基板上。先备妥负阻剂之影像转移,再以化学铜或电镀铜法将所需之线路予以加厚。新的50e并未提到薄铜皮的字眼,两说法之间的差距颇大,读者在观念上似乎也应跟着时代进步才是。
24、substractive process减成法
是指将基板表面局部无用的铜箔减除掉,达成电路板的做法称为减成法,是多年来电路板的主流。与另一种在无铜的底材板上,直接加镀铜质导体线路的加成法恰好相反。
25、thick film circuit厚膜电路
是以网版印刷方式将含有贵金属成份的厚膜糊(ptf polymerthick film paste),在陶瓷基材板上(如三氧化二铝)印出所需的线路后,再进行高温烧制(firing),使成为具有金属导体的线路系统,谓之厚膜电路。是属于小型混成电路板(hybrid circuit)的一种。单面pcb上的银跳线(silver paste jumper)也属于厚膜印刷,但却不需高温烧制。在各式基材板表面所印着的线路,其厚度必须在 0.1 mm [4 mil]以上者才称为厚膜线路,有关此种电路系统的制作技术,则称为厚膜技术。
26、thin film technology薄膜技术
指基材上所附着的导体及互联机路,凡其厚度在 0.1 mm [4 mil] 以下,可采真空蒸着法(vacuum evaporation)、热裂解涂装法 (pyrolytic coating)、阴极溅射法(cathodic sputtering)、化学蒸镀法 (chemical vapor deposition)、电镀、阳极处理等所制作者,称之为薄膜技术。实用产品类有 thin film hybrid circuit及 thin film integrated circuit等。
27、transfer laminatied circuit转压式线路
是一种新式的电路板生产法,系利用一种 93 mil厚已处理光滑的不锈钢板,先做负片干膜的图形转移,再进行线路的高速镀铜。经剥去干膜后,即可将有线路的不锈钢板表面,于高温中压合于半硬化的胶片上。再将不锈钢板拆离后,即可得到表面平坦线路埋入式的电路板了。其后续尚可钻孔及镀孔以得到层间的互连。cc-4 copper complexer 4 ; 是美国pck公司所开发在特殊无铜箔基板上的全加成法(详见电路板信息杂志第47期有专文介绍)ed electro - deposited photoresist ; 电着光阻ivh interstitial via hole; 局部层间导通孔(指埋通孔与盲通孔等)mlc multilayer ceramic;小板瓷质多层电路板pid photoimagible dielectric; 感光介质(指用于增层法所涂布的感光板材)ptf polymer thick film; 聚合物厚膜电路片(指用厚膜糊印制之薄片电路板)slc surface laminar circuits ; 表面薄层线路系 ibm日本yasu 实验室于1993年 6月发表的新技术,是在双面板材的外面以curtain coating式绿漆及电镀铜形成数层互连的线路,已无需再对板材钻孔及镀孔。 (电路板信息杂志第67期有专文介绍)

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