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印制板加工技術(shù)簡介
1.常規(guī)印制板( 包括S、D、MLPCB ) 加工流程圖
1.1 金屬化孔的雙面印制板制造工藝流程
開 料 → 第1次圖形制作 → 蝕 刻 → 第1次層壓 → 第一次鉆孔→第1次沉銅、電鍍 → 第2次圖形制作 → 蝕 刻→ 棕氧化 → 樹脂塞孔→第2次層壓 → 激光鉆孔 → 第2次鉆孔→ 第2次沉銅、電鍍 →第3次圖形制作 → 蝕 刻 → 阻焊/文字 → 沉鎳金 → 機加工外型 →電測試 → 外觀檢查 → 包裝出貨。
表明HDIPCB的生產(chǎn)工藝流程,比常規(guī)雙層或多層電路板的加工流程要長得
多,復雜得多,整個過程的控制要求非常嚴格。以下列舉“1+n+1”,“2+n+2”
工藝流程實例圖如下;
“1+n+1”HDIPCB加工工藝流程
芯 板(A)下料/烘板→鉆定位孔 (L3-4)→內(nèi)層干膜 (L3-4)→內(nèi)層蝕刻/
去膜→ AOI(L3-4) → 棕氧化→層 壓(L2-5)成次外層板 (B)→ 次外層
板(X-RAY)→銑邊框→ 機械鉆(L2-5)埋 孔→ 化學沉銅→整板鍍銅 → 樹脂塞 (L2-5) 埋 孔→ 除樹脂磨板 → 干 膜(L2-5負片)→酸性蝕刻/去膜→ AOI (L2-5)→棕氧化→層壓成外層板→(X-RAY)→ 銑邊框 →機械鉆通孔→ 磨披峰→激光鉆孔→高壓清洗→ 化學沉銅 →整板鍍銅 → 外層干膜→ 酸性蝕刻、去膜→ AOI(L1-6) → 阻焊 →
PCB孔的類型; 通孔( PTH )/ 盲孔( Microvia )/ 埋孔( Core via )
“2+n+2” HDIPCB加工藝流程
芯 板 (A)下料/烘板→鉆定位孔(L4-5)→內(nèi)層干膜 (L4-5)→內(nèi)層蝕刻/去膜→ AOI(L4-5)→ 棕氧化→層 壓(L3–6)成 板 (B)→(L3–6)層 板X-RAY →銑邊框→ 機械鉆(L3–6)埋孔→ 化學沉銅→ 整板鍍銅 → 樹脂塞(L3-6)埋孔 → 除樹脂磨板 → 干 膜(L3–6負片) →酸性蝕刻/去膜→ AOI (L3-6)→棕氧化→層 壓(L2–7)成次外層板 (C) →(L2–7)層板 X-RAY → 銑邊框 → 激光鉆孔→高壓清洗→化學沉銅 →整板鍍銅 → 干 膜(L2-7負片)→ 酸性蝕刻/去膜→AOI(L2–7)→棕氧化→層壓成外層板→ X-RAY → 銑邊框 →機械鉆通孔 → 磨披峰→激光鉆孔→高壓清洗→ 化學沉銅 → 整板鍍銅→ 外層干膜→ 酸性蝕刻、去膜→ AOI(L1-8)→ 阻焊
3 全印制電子技術(shù)
全印制電子技術(shù)的類型可分為網(wǎng)印型印制電子技術(shù)和數(shù)字噴墨打印型印制電子技術(shù)兩大類。
3.1 網(wǎng)印型印制電子技術(shù);采用導電漿料網(wǎng)印形成印制電子產(chǎn)品,導電漿料可分為有粘結(jié)劑和無粘結(jié)劑兩大類。
(1)含有粘結(jié)劑的導電漿料類;
① 導電碳漿料;用導電漿料網(wǎng)印形成的‘碳膜板’。由于導電性能差(電阻大),但成本低廉,廣泛用于遙控器和玩具等場合。
② 導電銀(或金、鉑、銅)漿料;由于導電性能遠好于導電碳漿,成本較高,主要用于厚膜電路的生產(chǎn)上。
(2) 不含粘結(jié)劑的導電碳漿料類;由于不存在粘結(jié)劑,導電顆??删o密在一起,明顯改善了厚膜電路的電氣性能(導電率、延遲時間、噪聲和信號完整性等)。
(3)網(wǎng)印技術(shù)的主要優(yōu)、缺點;
主要優(yōu)點是生產(chǎn)效率高、成本低廉。主要缺點是‘圖形轉(zhuǎn)移’過程可帶來一系列(導體(線)圖形的精細度和位置度)尺寸偏差和電氣性能(時間延遲和噪聲大等)都滿足不了目前和未來高密度化、微小型化和信號傳輸高頻化與高速數(shù)字化等的要求。
3.2 數(shù)字噴墨打印型印制電子技術(shù);數(shù)字噴墨打印型形成的印制電子產(chǎn)品可分為非導電性油墨和導電性油膜兩類。
(1)非導電性油墨;
①直接形成抗蝕圖形;通過數(shù)字噴墨打印機在覆銅箔上直接噴印成抗蝕劑(油墨)圖形。
②直接形成阻焊劑圖形;通過數(shù)字噴墨打印機在印制板上直接噴印成阻焊劑(油墨)圖形。
③直接形成標記字符;通過數(shù)字噴墨打印機在印制板上直接噴印成標記字符。
(2)導電性油墨;
這是采用‘納米’級金屬顆粒形成的油墨。通過數(shù)字噴墨打印機在基板(有機或無機的)上直接噴?。ㄓ湍щ妶D形,然后按序形成全印制電子產(chǎn)品。
各種導電油墨(漿)的主要性能
從各種導電油墨(漿)形成的印制電子產(chǎn)品中,無粘結(jié)劑導電銀油墨的網(wǎng)印技術(shù)和納米銀導電油墨的數(shù)字噴印技術(shù)所形成的全印制電子產(chǎn)品是最具發(fā)展前景的。本文僅對數(shù)字噴印技術(shù)在印制板生產(chǎn)中的應用進行概述。
全印制電子技術(shù)的優(yōu)點
3.3 數(shù)字噴墨打印設(shè)備要求
要求有:
(一)具有實用于剛性板和撓性板的能力;
(二)具有圖形轉(zhuǎn)移的軟件;
(三)對基(在制)板具有固定裝置;
(四)具有的X-Y移動裝置;
(五)打印頭具有定(對)位和高度(距離)調(diào)整;
(六)具有使板的正反面對準;
(七)具有紫外線(UV)固化功能;
(八)具有自動加墨裝置;
(九)具有批量(規(guī)模)的生產(chǎn)能力;
(十)具有打印頭的清洗和維護的設(shè)置。
噴墨打印機對于在制板(panels)的生產(chǎn)率將取決于一系列因素,如噴墨打印速度、噴墨打印頭數(shù)和分辨率dpi(dots per inch,相數(shù))等。
3.4 數(shù)字噴墨打印技術(shù)用油墨
目前,在PCB中,噴墨打印用的油墨主要有三大類:抗蝕/抗鍍油墨;阻焊、字符等油墨,直接噴印形成導電圖形/線路的金屬顆粒油墨。噴墨打印的油墨主要是紫外線(UV)型的非導電性油墨和導電性的油墨兩大類。只有采用UV固化型的噴墨打印的油墨,才能達到最快速的規(guī)?;慨a(chǎn)。
納米級金屬顆粒(導電)油墨;其熔點可降低到室溫水平,納米金屬顆粒相互接觸便可迅速形成大顆?;蚪饘賹?a target="_blank" class="arckwlink_hide" style="cursor: pointer; text-decoration-line: none; color: rgb(66, 152, 186); word-break: break-all;">電線路與圖形。納米金屬顆粒的質(zhì)量既輕又小,不會影響噴墨小滴的速度,可高質(zhì)量保持噴印效果。對納米金屬顆粒油墨的基本要求是:
(一)具有低溫燒結(jié)性能;
(二)低的電阻率或小的電阻值;
(三)高的附著(結(jié)合)力;
(四)低的體積收縮率;
(五)高的精細度圖形和線路:
(六)高可靠性和長壽命;
(七)低成本化。其他類型的噴印油墨;
(1)噴印埋嵌元件用油墨。
(2)噴印介質(zhì)層用油墨。
3.5 數(shù)字噴墨打印技術(shù)在PCB中的應用
主要表現(xiàn)在以下四個方面:
(一)在圖形轉(zhuǎn)移中的應用;在抗蝕/抗鍍中的應用,在阻焊/字符中的應用。
(二)直接形成線路和連接的全印刷電子中的應用;
(三)在埋嵌無源元件中的應用;
(四)在安裝或SIP上的應用。
3.6 全印刷電子PCB流程
全印刷電子PCB工藝流程有兩種方法(如下),比傳統(tǒng)制造PCB的要簡單而優(yōu)越得多了。
① 基板準備—→噴印金屬納米油墨(線路與圖形)—→烘干/燒結(jié)—→噴印層間連接凸塊—→噴涂絕緣油墨(UV照射/烘烤)—→噴印金屬納米油墨(線路與圖形)—→依次類推形成所需要的多層板—→噴涂表面焊接盤(含燒結(jié))—→噴涂阻焊劑和字符
②基板準備—→噴印金屬納米油墨(線路與圖形)—→烘干/燒結(jié)—→噴涂絕緣油墨(UV照射/烘烤)—→激光蝕孔—→噴墨填孔—→烘烤/燒結(jié)—→噴印金屬納米油墨(線路與圖形)—→依次類推形成所需要的多層板—→噴涂表面焊接盤(含燒結(jié))—→噴涂阻焊劑和字符.