PCB的发展及流程介绍

                                                        PCB的发展及流程介绍    

中国持续高速发展的电子通讯生产已生产成为中国印制电路持续高速发展的重要保障。

  中国印制电路行业近十年来持续保持年增长20%以上的速度。不仅产量产值将成为仅次于日本的世界第二大PCB生产国，而且产品档次也在不断提升，由中低档向中高档发展。高多层板HDI板和柔性电路板都在迅速的发展。

中国企业在国际竞争中要努力提高，其中十分重要的一点就是要更及时介绍世界电子电路的现状及发展，尤其要更系统介绍现代印制电路，包括覆铜箔板等原辅材料和专用设备的最新工艺、技术、材料、设备的动向和趋势，以使企业能更快了解、跟上世界潮流。

随着电子设备走向轻薄短小化、高性能与多功能化的发展和电子组装技术的进步，用于电子互连的印制电路板产品已经走过了通孔插装技术（THT）阶段，全面走上了表面安装技术（SMT）阶段，并走向了芯片级封装（CSP）阶段，可预见，还将走向系统封装（SIP）阶段。

目前，一个以导通孔微小化和导线精细化等为主导的新一代PCB产品已展现在人们的面前，毫无疑问，这些新技术、新工艺的内容（等离子体和纳米技术在PCB领域应用还在研制中或刚开始应用。

印制线路板类型主要有三种：一是单面板（在绝缘基板的一面有导体图形的印制线路板），二是双面板（在绝缘基板的两面都有导体图形的印制线路板。三是多层板（有3层以上导体图形的印制线路板）。

覆铜箔层压板是数张含树脂的纸和玻璃布面上覆盖铜箔后经层压而成。纸和玻璃布在层压板内是为提高基材的强度。基材内树脂在低温下干燥呈半固化状态，当再加热到1800C时，高温层压板会完全固化。覆铜箔层压板是基材与树脂的组合。阻焊剂是覆盖于板面被焊接正域以外的非焊接部分。标记符号是在印制板上印刷文字、编号、标记、元件位置和形状等，为元件安装及装配后印制电路的修理提供便利。

单面覆铜箔层压板的铜表面上印刷导体图形的抗蚀剂，再是蚀刻、去除抗蚀剂、印刷阻焊剂和标记符号、孔加工、外形加工、端子电镀等。双面印制板是两面均有导体图形，上面与下面图形间有导通孔连通。板上导通是在孔壁上电镀铜，这为金属化孔。双面印制板的导体图形也有用遮掩法。遮掩法是在板面全部贴上感光性干膜，曝光，显影，蚀刻，产生导体图形。镀通孔在蚀刻时由干膜保护。多层印制板是形成内层图形的内层基板与外层基板或铜箔及半固化片层压一起。多层印制板制作中，采用销钉层压法的基准销钉固定各层位置，若不用销钉是堆集（MASS）层压法。导体图形的形成方式有减成法和加成法。减成法是从覆铜箔层压板上腐蚀除去不要部分的导体图形。抗蚀刻剂可以是用油墨等有机抗蚀剂方法，也有锡/铅等金属抗蚀剂方法。加成法是在没有铜箔的层压板上，用化学镀铜直接在基板表面形成导体图形的方法。阻焊图形的形成方法有丝网印刷法和感光法。丝网印刷是用丝网版上形成了图形，用油墨转移到在制板面上。感光法是在在制板面上涂上感光膜（干膜或液态感光剂），通过照相底版曝光、显影，照相底版图形转移到在制板面上。丝网网版是在聚酯或不锈钢丝网上涂布感光性乳剂，形成印刷图形。在网版上添加油墨，移动刮板挤压油墨到在制板上。干膜是由承载膜、感光性树脂、保护膜这三层构成。使用时撕去保护膜后贴附在在制板上，经曝光后显影时撕去承载膜。孔的加工方法有冲孔加工、钻孔加工、光致孔加工和激光加工。钻孔加工是最一般的加工方法。冲孔加工是利用模具的冲切加工，用作非电镀的元件孔等加工。光致孔加工和激光加工主要是用于积层印制板上0.2MM以下小孔径导通孔加工，以及盲孔加工。电镀有电解电镀与非电解电镀之分。电解电镀是在制板上有直流电流流过，从阳极溶解的金属离子在在制板上析出。非电解电镀铜是在被电镀面上催化剂作用下，溶液中金属离子在板面上析出。印制板的镀通孔是绝缘基板上的穿孔，最初没进行非电解电镀铜就不能流通电流。多层印制板的层压若采用堆集（mass）层压法时，层压后内层图形必需要有基准孔加工。内层图形位置的确定有从外层到内层切削去板面一部分的方法，以及有用X光检出的方法。导体图形的缺陷在不同程度上会给实际应用上带来问题，有关导体图形的最小导体宽度和导体间距应都有规格值规定。镀通孔的缺陷在不同程度上会给实际应用上带来问题。有关镀通孔不得有转角裂缝和镀层分离，其它缺陷所允许的最大值都有规定。电子元件中有集成电路封装元件和分立元件。在印制板上安装方法是有插入式安装与表面贴装二种方式，与这二种方式相应的元件封装是多种多样的。

习惯上,当提到挠性电路测试时,人们往往想到的是点---点电气连续性测试.而实际上,挠性电路测试还包括一系列非点---点测试,即对挠性材料进行可燃性、破裂（breaking）、抗剥强度、断裂（crushing）、弯折、spin-dling及ultilating等实验，从而评价它们在各种极端条件下的表现情况。另一方面，从实验目的讲，这些测试又可归纳为五种类型，即：1）研究与发展（R&D）；2）生产/批一致性；3）可靠性评定；4）加工质量；5）故障分析。其中R&D测试通常包括如何处理最新型挠性材料、挠性印制板及其相关技术、增大它们的极限，并进行剖切分析，以弄清楚当将其放到应用环境中它们是如何工作的。这类测试可在挠性印制板、附连板可较厚材料上进行。生产/批一致性测试虽不引人注目，却使得测试更完整。该类测试是对可交付使用的挠性产品实施的“批—批”类型检验以确保在制板制作工艺未发生错误。这类测试可在挠板上进行，也可以在能代表产品的附连板上进行。测试的频率及要求通常是在客户的采购文件中规定。可靠性评定测试通常是通过将挠性板或挠性材料加速到所期望的服务参数评定其失效水平来完成的。因为没有人会等多少年来看它们的寿命是多少，人们期望短期内就可知道它们哪些参数可以加速，以及加速多长时间，这个成本较高，需要$64,000或更多。它们是在最佳或最坏情况下（根据要求），在理论上将性能试验由几年可压缩到几个月或几个星期。与性能试验相比，进行可靠性能评定，除了要进行批—批测试，还要进行周期性实验。这类试验可在挠性材料、挠板或相应的附连板上进行。而质量试验通常是一致性试验与可靠性评定两者的结合，用以尽快知道制造商制作质量一致且可靠的挠性印制板或材料的能力。故障分析既探求现象也追寻原因。进行此项分析时，最好同时也分析一块好板或材料。另外，提出正确问题很重要，弄清楚是生产、组装还是储藏时发生的变化、是成组（批）还是个别的现象。进行此项分析，时间很关键，一定要迅速。因为，一方面制作工艺等可能会发生变化，另一方面，制作人员回忆故障发生的能力随时间而减弱。挠性电路必须进行电气测试。一方面进行此项测试实际上是节省资金---因为大多数情况下，表面安装元件的成本要占总产品成本的大部分。所以在表面安装前进行电气测试至少是节省了返工的成本并避免了破坏完好的安装元件。或者即使不安装元件，也避免了将故障板流入顾客手中，同时也维护了公司的良好形象。但同时如何测试更具难度的挠性电路又是挠性印制板制造者面临的又一挑战。首先，挠性电路及材料有一些不同于刚性电路及材料的特殊性，比如挠性材料更易于吸水，同时挠性电路还存在夹具、加工及切削等问题。另外，随着精细线路应用的发展，一方面为封装的小型化及元件组装更高密度的创造了机会，同时在另一方面也对挠性电路的测试提出了许多不同要求。此外，由于挠性电路能够弯曲度可以调整，也为探针测试带来了许多困难。而且挠性电路比刚性电路更容易损坏，如果不小心，挠性电路就会有压痕、皱褶或被刺破。挠性电路的结构同时还会产生静电，这会损坏元器件、测试系统或引起错误的测量。因而，总的来讲，挠性电路的测试变得更困难。所以，设计时就应该考虑要控制的种种特性。比如，在表面安装盘及接触片布线的尺寸与形状均有严格的规范。另外，设计者要牢记节距与焊盘长度的直接关系，应该使其尽可能最大。另外，覆盖层材料很不稳定且难于定位。如果扩大焊盘间的余隙的尺寸度尽可能的大，就可为收缩与偏移作好准备，对挠性电路的制作很有好处。此外，将电气测试定位孔除了放在拼板在制板上之外，不要放在每块单独的挠性电路上，这将大大提高对位方面的选择余地，准确时校正孔是电气测试的首要关键因素，而对准度则是成功进行电气测试的关键。如果没有准确的定位孔，板件的轮廓也可用来校正。如果测试时必须使用隔离(caging)技术来处理每个单独的板件，则上述所有问题都将面临。光学法对准也是一种选择，但成本昂贵。制作测试夹具的一个很关键的问题，是将夹具的弯曲最小化。因为如果夹具发生了扭曲，就意味着降低了针击到焊盘上可靠性。由此可能会呈现出电路对准度问题，而实际上是由夹具内的应力造成的，解决的措施是将测试夹具的顶板改为G10，这会减少弯曲；另外，尽可能多地安装内部支撑。测试时确保针击到焊盘的正中央很重要，但是当焊盘较窄时就会产生新问题---因为如果焊盘上的针测痕迹不正好在正中央，实际上就会破坏电路。如果产生滑动，就会在焊盘上留下很深的划痕，甚至会触及基材。另一方面，如果针完全错过焊盘，又会在基材上留有压痕。牢固的夹具设计可以减少或消除这个问题。另一个解决方法是调整板件---针的重合度。目前已有新型的软夹具调整工具，它能允许探针在任何方向上移动最长为12mil（0.3mm），这样操作者就有机会对重合度问题进行补偿。

印制板（PCB）作为元件和器件互连的载体已经广泛地应用于从超细结构的LSI半导体到人工可灵活操作的键盘和开关等装置中。积层（build—up）PCB是PCB的一种，可以视为高密度互连的平台，与传统多层PCB相比，积层PCB接近于半导体技术。积层PCB技术是过去的10年中开发的，然而它还是尚未完善和成熟的技术。现在已经提出了各种积层工艺，并已付诸于生产和应用，不过还在提出许多新的工艺技术作为制造积层板的新技术。技术开发不只是基于PCB制造技术，而是来自于半导体技术和系统开发者的需求。积层工艺是导电层和绝缘层交替积层或者叠放现而制造PCB的工艺。制造多层PCB最普通的方法是通过单纯层压工艺而把单面或者双面PCB和一绝缘层同时顺序叠放制造PCB的工艺当时称为积层工艺。据说1967年前后初次提出了积层工艺的原理，那时还没有准备好实现积层工艺所需要的技术。与传统多层板的单纯层压工艺相比，积层工艺是重复若干次层压的漫长工艺，结果生产成本较高，积层工艺竞争不过传统工艺，所以在近30年里未能实际应用。JIS把积层工艺定义为采用镀和印刷等方法使导体层和绝缘层逐一积层而制造多层PCB的工艺。现在已有许多利用积层工艺基础技术的积层工艺，但是还没有JIS定义上的严格解释。最近开发的所有工艺在日本称为广义的积层工艺，这些积层工艺在细节上稍有不同，与传统多层PCB工艺相比，它们都具有实现高度的封装和互连密度的性能。在美国、欧洲、和亚洲等除日本以外的其它地区，积层工艺通常称为HDI。HDI工艺没有规定实现高密度互连的任何专门的工艺。在日本，与积层工艺有关的所有工艺技术和多层PCB可以参照HDI。采用积层工艺批量生产的多层PCB大约始于1990年。应该注意到积层工艺已经使用或者还要使用许多年，以便生产集成电路（IC）和薄膜混合电路，由陶瓷制成的许多层板暂时还用于大型计算机中，基板的大多数外层（通常为6层膜）实际上是由聚酰亚胺膜制成的含有计算机所必需的高密度布线积层的层。自从1990年以来，生产中迅速增长的积层板是由有机材料而不是陶瓷制成的积层多层板。

有20世纪60年代晚期开始生产多层PCB时，人们提出各种概念和工艺，积层工艺就是其中之一。有些提议已用于生产中，而有些提议终究只是概念而已。实际上，在标准工艺中不是所有的提议都会被采纳的，有些工艺从生产线上逐渐消失或者沉睡而不能唤醒，积层工艺就是多年来沉睡的工艺之一。现在积层工艺已经苏醒，并显示出它的重要地位。常规工艺战胜其它工艺的理由是它的生产成本。传统的常规工艺是一次性层压许多的工艺，而积层工艺是一次层压一层的顺序工艺。与传统常规工艺比较，积层工艺复杂，生产成本高。传统常规工艺适用于普通布线密度的用途。包括PCB和半导体技术在内的互连技术已经成为电子工业中的优先技术，它们是硬件中的关键技术和信息技术（IT）中的核心技术。1965年前引入（指日本）了IC，PCB似乎失去了在工业上的应有位置。然而事实恰恰相反，随着半导体的发展，PCB和IC工业并驾齐驱的迅速发展，在电子工业领域中保持着相似的权重。一个领域中技术进步的延误就会抑制其它领域的发展。1970年前后，IC和PCB之间的设计规则有100倍的差别。30年以后的2000年，IC和PCB传统常规工艺的差别增加到560倍，而与积层工艺的差别增加到了140倍。虽然PCB工业正在致力于导体宽度的降低，但是与半导体的线宽降低相比较，它的线宽降低的程度较小。当设计规则减小到100μm以下时，常规工艺的低产量和高生产成本表现得很突出，常规工艺的线宽限制很明显，相反，单位面积高生产成本的积层工艺却显示了实现PCB细线图形和生产技术上的优越性。在2010年，IC设计规则预计将缩小到0.05μm，PCB线宽约为10μm，虽然两者的宽度比为200，但是积层工艺是实现这种线宽的唯一可能性，不过那时积层工艺的要素可能与我们现有的工艺有很大的不同。40层以上由陶瓷和有机材料组成的多层结构可以用于满足大型计算机等高档用途的封装密度的需要，但是采用传统常规工艺来生产这种高层数多层结构的高生产成本是受到了限制的，因为在一般的消费性用途中不可能使用这样高昂的元件。与传统常规工艺相比，积层工艺的生产成本可以能高出2-3倍，因此常规工艺仍然是布线密度不高的PCB制造商的主要工艺。传统多层工艺（常规工艺）的优点和缺点，以便理解积层工艺的实质。通过发挥传统工艺的优点和改进传统工艺的缺点可以开发各种方式的积层工艺。对于精细节距的导体图形的高层数多层PCB来说，常规工艺的缺点是很显著的。对于不太精细图形的用途来说，常规工艺的缺点是不严重的。在广义上说，积层工艺通过克服常规工艺的各种缺点，可以制造高布线密度应用要求的PCB。PCB的基本电功能是把电能供给每个元器件（晶体管和IC芯片）以及把电信号从一个元件传输到另一个元件。随着晶体管开关操作的快速化，晶体管要在瞬间开通或者切断大电流，电源电压明显的波动，将会影响器件的稳定工作。在低速工作时，发送信号的器件和接收信号的器件要求简单的电气连接。在高速工作时，连接器件要求具有特殊的形状和长度以及具有特殊排列的电源面和地线面，使传送的信号没有严重的波形变形。除非另有说明，信号不得从一处传输到另一处或者波形显著变形。如果传输信号显著地花费时间，那么高速信号传输是不适宜的（在高速脉冲发生时，在前脉冲到达接受器件以前，次脉冲可能离开传送器件）。信号工作速度趑高，信号越容易发生信号交叉干扰和EMI，保护电路免遭信号交叉干扰或者EMI的影响不是容易的任务。为了稳定电源，必须进行连续地电测以及稳定电源间和地线面的芯板材层。电源面和地线面之间配置许多旁路电容器也可以有效地降低电源的不稳定性。导体图形排列、层结构和信号传输线的适宜设计可以减少噪声。积层多层PCB可以使电源面接近芯片，以便降低电源阻抗，电源面贴切布线层的结构可以有效地减少辐射噪声。

通孔插装技术(THT)用PCB阶段或用于以DIP器件为代表的PCB阶段.它经历了80多年,可追溯到20世纪初出现PCB直到80年代末(实际上,通孔插装技术在目前和今后还会以不同程度存在或使用着,但在PCB领域中或组装技术上已不是主导地位)。这一阶段的主要特点是镀（导）通孔起着电气互连和支撑元件引脚的双重作用。由于元件引脚尺寸已确定，所以提高PCB密度主要是以减小导线宽度/间距和增加层数为特征。随着元件（IC）集成度或功能的增加，因而其插装元件的引脚数不断增加。通孔插装技术用的PCB之最大特点是镀通（覆）孔起着电气互连和支撑元件引脚的作用。但是由于电子元件（如IC）的集成度及其I/O数的不断增加，因而镀通（覆）孔的孔径缩小又受到限制，因此要增加PCB的电气互连密度，主要是通过减小导线的宽度与间距（L/S）和增加PCB层数来达到目的，所以这个阶段为提高THT的PCB密度主要是围绕着减小线宽/间距和增加层数来进行的。表面安装技术（SMT）有PCB阶段，或用于QFP和走向BGA器件为代表的PCB阶段。自进入80年代中期以来到90年代中、后期，PCB企业已相继完成了由通孔插装技术用PCB走向表面安装技术用PCB的技术改造，并进入全盛的生产时期，这个阶段的主要特征是镀（导）通孔仅起着电气互连作用。因此，提高PCB密度主要是尽量减小镀（导）通孔直径尺寸和采用埋盲孔结构为主要途径。通用而典型的电子元器件为QFP大多数的四边引脚的QFP之I/O数为64-304之间，表面安装用PCB的最大特点是镀（导）通孔仅起电气互连的作用，而不再承受支撑元件引脚的作用。这就意味着：PCB的镀（导）通孔只要在保证电气互连可靠性的条件下，镀（导）通孔可以尽量的缩小；对于多层板来说，只要相关层数进行电气互连就行，而没有电气互连的层就不必要有导通孔了，因而埋/盲孔结构发展起来；同时由于QFP等元器件是“贴”装在PCB上（所以，有些文献又称表面贴装技术），因此，可以在PCB的两个方面（或AB面）都可以安装QFP等元器件，组装密度将大大提高了。由于PCB的镀（导）通孔仅起电气互连的作用，因此要求钻孔直径迅速减小下来，从而促进了数控钻床的主轴转速的提高和钻头质量的改进，并取得了辉煌的成就，产生了新一代数控钻床的兴起，使PCB的镀（导）通孔直径迅速下降，采用的是机械式的数控钻床来完成。由于表面安装用多层板的导通孔仅起电子元件的电气通路（互连）作用，而不承受支撑电子元件的义务，因而不需要电气互连的内层上就不必有隔离孔的存在，仅在需要电气互连的相关的内层之间才有导通孔的出现，因而诞生了埋/盲孔结构的多层板。这的确是表面安装技术给PCB带来的新生事物，它的出现给整个PCB设计与生产带来了革命性的进步，它对电子产品，特别是高频信号和高速数字化信号电子产品的发展具有极其重要的作用，其意义和作用远超过表面安装技术给微小镀（导）通孔发展。在PCB设计中采用埋、盲孔相结合的技术是提高PCB高密度化的一个重要途径。通过PCB设计精确设置使多层板内相关的内层间形成导通孔电气互连，而不必电气互连的内层相应局部区域没有导通孔存在，可以进行导体走线等，因而使PCB设计走线自由度明显增加了。同时，其导线布设也不必绕过隔离盘（常规多层板时的镀通（覆）孔），因而导线尺寸大大缩短了。由于具有埋/盲孔结构的多层板已没有“隔离盘”（或隔离孔）存在，缩短导线长度，因而可提供更多的布线机率，即增加了多层板内层有效布线和层间互连的数量，大大提高了多层板和互连高密度化。经过估算，具有埋/盲孔结构的多层板比起常规的多层板结构，在相同尺寸和层数下，其互连密度的提高至少1/3以上。这就意味着，多层板的尺寸或层数也将得到相应的缩小。尽管具有埋、盲、通孔结构的多层板的生产加工比起常规多层孔要复杂得多，如需多次钻孔，孔化和电镀，以及多次压板等过程，但由于采用常规的成熟的工艺来完成，加上原材料（特别是基材）的节省，因而成本还会提高，相反地，其成本相对地下降了。但是更重要的由于多层板尺或层数减小，信号传输线的缩短，电子产品电气性能的提高，因而埋/盲孔多层板已在电子产品和设备中得到了广泛地应用。这种结构不仅在巨型计算机、通讯设备等的多层板中得到普遍的采用，而且，在民用、工业用的领域中也得到了广泛的采用，甚至在薄型板或超薄型板中也得到了应用，特别是在手机板、PCMCIA、Smard、IC卡等方面。因为采用埋/盲孔结构的多层板可得到更高的功能（或性能）和更小的体积，并可达到“轻、薄、短、小”之要求，满足人们日益追求的便携式的发展。因此表面安装技术的出现，对PCB生产发展的影响是多方面的，但是最为突出的特点是：PCB镀覆（导通）孔的微小化和埋/盲孔技术的出现和发展。常规的多层板和顺序法完成的具有埋、盲、通孔结合的多层板由于埋、盲孔设置有更多的随意性，因而埋、盲、通孔结构的多层板是多种多样，不胜枚举。表面安装技术（SMT）给PCB带来了高密化发展的同时也推动了PCB薄型化的进步，实际上PCB薄型化技术是PCB高密度化的深入与延伸。共同促使电子产品不断走向轻、薄、短、小化和多多功能化与低成本方向发展。PCB整度（共面性）是表面安（贴）装技术中的必要和充分条件之一，这是关系到表面安装器件（SMD）能否紧密现时牢固地贴装在PCB板表面上的可靠性问题。因此，表面安装技术对PCB板面平整度（共面性）提出了更严格的要求，从而推动了PCB板面平整度工艺技术和相关材料工业的发展。由于电子元件（IC等）不断提高，组装技术将由SMT走向CSP技术，加上CSP比起SMT具有更高的电子互连密度，因而要求PCB具有更高的内连和表面连接的密度，全面走向高密度化，这样一来传统的PCB制造技术便受到了挑战。因此，20世纪90年代便诞生了以SLC为代表的积层式制造多层板的技术。积层多层板技术主要是要高密度印制板（或常规印制板）上的一面或双面顺序积层了更高密度的导电层（一般为2-4层），也利于实现更高密度的芯片级封装（CSP）或者实现CSP为部件的母板组装。因此积层法多层板将代替新一代PCB产品而推动PCB继续向前发展。

 多层印制板是由三层以上的导电图形层与绝缘材料层交替地经层压粘合一起而形成的印制板，并达到设计要求规定的层间导电图形互连。它具有装配密度高、体积小、重量轻、可靠性高等特点，是产值最高、发展速度最快的一类PCB产品。随着电子技术朝高速、多功能、大容量和便携低耗方向发展，多层印制板的应用越来越高，相应之结构也越来越复杂。所谓多层印制板的层压，是指利用半固化片（由玻璃布浸渍环氧树脂后，烘去溶剂成的一种片状材料，其中的树脂处于B阶段，在温度和压力作用下，具有流动性并能迅速地国有化和完成粘结），将导电图形在高温、高压下粘合起来的技术。多层印制板的层压工艺技术按所采用的定位系统层压技术。前者须采用销钉进行各层间的定位，而后者则无采用锁钉进行定位，因而更适用于大规模的工业化生产。此外，销钉进行定位的层压过程，一般采用电加热系统；而无销钉进行定位的层压过程，则通常采用油加热系统。按前定位系统进行的多层印制板的层压，过去大多采用全单片层压技术，在整个内层图形的制作过程中，须对外层单片之单面进行保护，不但给制作生产厂家普遍采用铜箔的复合层压技术，提高了生产效率，也从根本上解决了四层板制作中的板面翘曲的问题。采用后定位系统进行多层印制板的生产时，无需前定位所需之多层定位设备，直接使用铜箔和半固化片。与全部采用覆铜箔基材来进行多层板的生产相比，除了省去多层板前定位压制所需设备外，还可节省制作内层线路时对外层的保护干膜和生产操作量；此外，能充分利用基材和设备，增加压机每开口中之压板数量，提高生产效率。

 层数多、厚度厚和面积尺寸大的高性能板，绝大多数采用表面贴装元器件。即使是母板或背板，除了机械组装（如压插方法等）一定数量的接插件（连接器）和零部件外，往往还要组装上相当数量的通孔插装元器件（如DIP）和表面贴装元器件（SMD）。这些DIP和SMD元器件要经过高温焊接（如波峰焊接、热风焊接、红外线焊接或汽相焊接等）到这些高性能多层板的板面上。由于层数多、厚度厚和面积大的高性能板，在高温焊接时，需要有更多的热容量，因此要求提供更多的热量，或者说要求高温焊接时间更长或在更高温度来进行焊接，才能保证焊接的可靠性，否则，采用常规PCB的焊接温度和焊接时间，往往会造成“虚焊”等，影响焊接可靠性。这意味着高性能板在焊接元器件时，要求有更长（或更高）预热温度时间以及更长（或更高）高温焊接温度与时间，因此，高性能板比起常规PCB应具有更好的耐热性或更高的Tg温度才行。同时，如果采用耐热性差或Tg温度低的基材来形成的高性能板，会在高温焊接时，易于或过早出现“软化”（粘弹性）状态。产生的形变（如弓曲、扭曲等），从而造成元器件引脚与板面焊盘之间距离尺寸不均匀，导致焊接质量不一致，甚至焊接不上的（特别是大尺寸的多引脚的器件）问题。而更令人担心的是，虽然勉强焊接上了，但由于焊接温度较高或高温焊接时间较长而引起残留的热、机应力，从而会在元器件引脚与焊盘之间形成大的剪切力和拉力，在以后长期操作（工作）中，由于存在着大的剪切力和拉力，而易引起元器件引脚脱离或拉断等的潜在危险。因此，只有提高母板或背板等所用基材的耐热性或高Tg特性，才能提高母板或背板等在高温焊接时的耐热性能（即提高基板材料的高温软化温度或粘弹性温度），从而保证高性能板在焊接时具有较小或极小的形变，使SMD等引脚与板面焊盘之间形成最小的剪切应力和拉应力，提高焊接点质量（或均匀一致性），从而提高这些高性能多层板的组装可靠性和使用寿命。同时，还应看到，随着环保（或绿色）型产品的推广应用和规定的开展与推行，今后将会使用无铅焊料的焊接，因此，高温焊接温度还会再增加30oC-50 oC.；因此，采用好的耐热性或更高Tg温度的基板材料来制造这些高性能多层板是根本的出路。随着PCB高密度化的发展，孔与孔、孔与线和线与线以及层与层之间的间距越来越小而密集化，特别是高性能板和HDI/BUM板的导通孔高密度化的发展，对基材及其加工等引起的导电性阳极丝CAF带来的可靠性问题，已引起PCB制造商和电子产品用户的广泛关注。

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综上所述，PCB的发展速度之快，当今的PCB是一个高科技的产业，PCB产业已进入“一代设备，一代产品”的时代，或者说是“七分设备，三分技术”时代。在PCB生产和市场竞争中，要充分重视科技进步（或科技因素）的作用。在这样一种风起云涌的技术浪潮背景中，一些管理水平高、传统制造技术先进、人材充裕和资金雄厚的企业必将在这场群雄逐鹿的角斗中捷足先登。因此，PCB企业（或集团）要加强科技资金的投入，建立相应的科技进步机制等，加速有关技术和新品的开发研究和应用研究。只有掌握和具备高、新的科技因素，才能制造出质量可靠而可卖的先进产品，只有这样，使PCB产品的制造永远处于良性循环和不断创新的状态下，才能占领市场和参与竞争。总之，从PCB诞生、开发研究和生产的过程中，我们可以看到，在PCB的高密化的进程中，一直围绕着“孔”、“线”、“层”这三个主题发展着。PCB在信息产业中的地位和作用是重要的，其发展的前景是光明的。PCB工业将会向集成电路（IC）R 制造工艺方向发展和靠拢。

PCB基础流程

1、             概述

PCB的名词术语：

PCB （Printed Circuit Board），印制电路板。其含义是：

已装元器件的成品的印制线路板称印制电路板。

在日常生活中，人们常把光板即印制线路板（PWB）称为印制电路板。但美国UL公司，把光板仅称作PWB，而不称作PCB。

PCB的特点：

1.0 集成电路离不开印制板：

  现代电子工业和信息产业是建立在集成电路基础上的，而集成电路的电气互连和装配通常用的是印制线路板。电子装备的进一步集成化、微小型化，尤其是大规模、超大规模集成电路的迅速发展，使印制线路板的技术和制造也要与之相适应。

  印制板已由简单的单面板、双面板发展到了金属化孔的双面板和多层板，集成电路由七十年代双列直插式发展到九十年代表面贴装，对印制板的要求提到了一个新的阶段。

  集成电路技术体现一个国家的工业现代化水平，引导着电子工业的发展。目前，集成电路技术和印制电路技术在相互靠拢，相互渗透，更加紧密配合。

2.0 高新技术产品少不了印制板：

  印制线路板在产品中起着连接各类电子元器件和电气导通作用。这些年来涌现出的高新技术产品，都与印制板息息相关，并对印制板提出了新的要求。

3.0现代科学和管理体现在印制板

  一位外国老板说过，能管好一家多层板厂，就能管理好任何一家其它工厂。这句话表明，一家上规模的多层印制板工厂是复杂和难管的。它涉及五多。多个科学：印制板生产包含聚合物化学、光学、精密加工、电子技术、自动控制、计算技术等多个领域。多种技术：包括计算机辅助设计与制造、光成像图形转移、孔金属化、图形镀铜和镀铅锡、酸性和碱性蚀刻、插头镀镍/金、热风整平、液态光成像阻焊、多层层压和层间定位、通断测试等许多复杂的工艺技术。多个工序：制作多层板全过程三四十个工序，不少工序又包括一二十个子工序，任一工序需要许多高精度的计算机控制的自动化设备去完成，如激光光绘机、数控钻孔机、层压机、全自动电镀线、自动光学检测系统、多层定位系统等。每台设备动辄几十万美元。辅助设备也多：需要压缩空气、中央空调、净水等系统。多种物料：作多层板需用一二百种物料和辅料，如干膜、覆铜板、半固化片、化学添加剂、特殊胶带、阻焊剂等。加上印制板行业属于典型的市场经济，每块板都按客户设计指定生产，客户不下订单，工厂就得停工。综上所述，印制板制造属于技术密集、资金密集的行业，必须生产上规模，技术上档次，设备上台阶，市场争国际，没有现代化管理是不可想象的。

4.0 我国改革开放高速发展了印制板

   1957年我国诞生了第一块印制板。经历了40个春秋，特别是改革开放后的十余年间，获得了迅速发展。至95年底止，国内已有上千个印制板厂，总产量达1700万平方米，总产值近100亿元人民币。包括香港在内的中国印制板产值占世界5.5%，居世界第四位。目前国内已有二十家印制板厂获得ISO9000认证，数十家工厂产品获得美国UL认可。广东已有多家独资、合资月产超过1万平方米的双面多层板工厂，大量制造小孔细线双面SMT高密度多层印制板销往世界各地。由于规模生产的需要，广东涌现出越来越多的从事印制板生产单一工序的专业公司，如CAD/CAM、钻孔、层压、热风整平公司等。尽管我国印制板行业同发达国家相比还有差距，但种种迹象表明，未来世界的双面多层板生产重心会移至珠江三角洲，并将进一步带动全行业在我国的高速发展。

PCB发展史：

1.0 英国的Eisler博士首创铜箔蚀刻法,被美国人接受而运用于第二次世界大战（二十世纪40年代）的军事电子装置中，获得成功，使Eisler被誉为“印制电路之父”；1953年，电镀工艺使两面导线互连，出现了双面板；1960年出现了多层板；20世纪60年代出现了软性电路板。目前，日本、美国是全世界最大的生产国。

2.0 我国1956年诞生了第一块印制板，单面板用在晶体管收音机上，1957年4月25日“人民日报”（7版）刊登了消息。六十年代我国已经大批量生产单面板，小批量生产双面孔金属化印制板，并开始研制多层板。八十年代我国实施改革开放，港台、外国纷纷来我国大陆合资、独资办厂，使我国PCB产量猛增发展很快。1994年开始，中国出港PCB产量居世界第4位。

3.0 60余年PCB历史表明：没有PCB，没有电子线路，飞行，交通、原子能、计算机、宇航、通信、电话……这一切都将无法实现。

PCB（Printed Circuit Board），中文名称为印制线路板，简称印制板，是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印制板。在较大型的电子产品研究过程中，最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制和制造。印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本，甚至导致商业竞争的成败。

一．印制电路在电子设备中提供如下功能：

提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑。

实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘。

提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。

为自动焊锡提供阻焊图形，为元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

二．有关印制板的一些基本术语如下：

在绝缘基材上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或由两者结合而成的导电图形，称为印制电路。                  在绝缘基材上，提供元、器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。它不包括印制元件。

印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板或者印制线路板，亦称印制板。

印制板按照所用基材是刚性还是挠性可分成为两大类：刚性印制板和挠性印制板。今年来已出现了刚性-----挠性结合的印制板。按照导体图形的层数可以分为单面、双面和多层印制板。

导体图形的整个外表面与基材表面位于同一平面上的印制板，称为平面印板。

电子设备采用印制板后，由于同类印制板的一致性，从而避免了人工接线的差错，并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测，保证了电子设备的质量，提高了劳动生产率、降低了成本，并便于维修。

印制板从单层发展到双面、多层和挠性，并且仍旧保持着各自的