覆銅板的生產(chǎn)工藝流程解析

常規(guī)PCB基板材料一一覆銅板，目前世界上絕大多數(shù)生產(chǎn)方式是間歇式。它主要是通過四道大工序依次完成的：樹脂膠液的合成與配制（制膠）;半成品的浸、干燥（上膠）;層壓成型（壓制）;剪切、包裝。

玻纖布基覆銅板生產(chǎn)過程

（一）樹脂肢液制造

樹脂膠液制造在反應(yīng)釜中完成。酣醒紙基覆銅板的樹脂膠液制造一般要從原樹脂的合成反應(yīng)開始。當(dāng)原樹脂制作成為A階段的樹脂狀后，再在反應(yīng)釜中加入其他樹脂、助劑、溶劑等進行配制，最后制成可直接上膠加工的樹脂膠液（海外將它稱為凡立水，resInvarnish）。它的原樹脂的制造，一般為改性酣醒樹脂的制造。在這個制造過程中，主要控制的性能檢驗項目有：樹脂膠化時間（又稱為凝膠化時間，geltime）、樹脂揮發(fā)物含量（volatilecontent）、密度、黠度、固體量、游離酣含量等。再對樹脂制造過程進行中間控制或一般工藝研究性測定，常見的項目有：pH值、蒙古度、膠化時間、折射率、水?dāng)?shù)、渾濁度、酣反應(yīng)率、游離醒含量等。

環(huán)氧-玻纖布基覆銅板的樹脂膠液制造，主要是樹脂配制加工，即將由專業(yè)的樹脂生產(chǎn)廠所提供的原樹脂（環(huán)氧樹脂）投入反應(yīng)釜中，再加入固化劑、固化促進劑、其他助劑、溶劑等，進行混合、溶解而制成。

在樹脂合成反應(yīng)加工中，設(shè)備設(shè)計、選型中的反應(yīng)釜的蒸發(fā)面積（或反應(yīng)釜的徑高比）、真空泵的抽氣速率、冷凝器的冷凝面積、冷凝水溫度、反應(yīng)釜夾套的加熱及冷卻的方式、反應(yīng)釜的攪拌器效果等，都對合成樹脂的性能有著重要的影響。而對制造中各反應(yīng)階段溫度、真空度、反應(yīng)時間的正確、合理控制，也是十分重要的。對于樹脂配制加工來說，要嚴制各個組分的投料量以及混合、溶解反應(yīng)的時間、溫度。

（二）半成品浸漬干燥加工

將制造好的樹脂膠液注人到上膠機的膠槽中，以纖維紙、玻纖布、玻纖紙等為增強基材，進行浸漬樹脂膠液，再經(jīng)上膠機烘箱，在120~180°C的條件下加熱干燥，使樹脂處于半固化狀態(tài)（B階段樹脂），且去除溶劑。這道工序被稱為上膠，其制品稱為上膠紙（或上膠布）。其中上膠布作為一種用于多層板制造的重要原材料，其商品名稱又叫做半固化片（prepreg，簡稱為PP，或稱預(yù)浸蒙古結(jié)片（preimpregnatedbondingsheet）。

紙基覆銅板的上膠紙加工，一般是在臥式上膠機中進行。而玻纖布基覆銅板的上膠布加工，一般是在立式上膠機中進行。上膠紙（上膠布）的質(zhì)量控制指標(biāo)一般有樹脂含量（resincontent，RC%）、樹脂流動度（resinflow，RF%）、揮發(fā)物含量（volatilecontent，VC%）、樹脂凝膠化時間（geltime，GT），上膠紙質(zhì)量控制指標(biāo)除此以外還有單張質(zhì)量、可溶性樹脂含量（solubleresincontent）。有的生產(chǎn)廠家還對上膠布做熔融蒙古度曲線、雙氧膠結(jié)晶試驗、固化百分率、比例流動度等質(zhì)量性能的研究、檢測。

上膠加工中，半成品上膠紙（布）是利用上膠機連續(xù)通過浸漬（impregnation）和干燥（drying）兩大加工過程完成。浸潰的過程，實質(zhì)上是浸漬樹脂膠液與增強基材的纖維結(jié)構(gòu)中的空氣相互交換的過程。在浸漬過程中，適宜的分子量、黠度、溫度的樹脂膠液通過上膠機的底涂輻（單方向浸入樹脂）、擠壓輯〈雙方向浸入樹脂、控制浸膠均勻度和樹脂含量）的機械作用，將增強基材纖維中的空氣排走，使樹脂膠液占據(jù)其空間，并達到一定厚度的涂層。因此，保證存在于浸漬纖維空間的均勻性和樹脂占有率，是半成品浸漬干燥加工中所達到的兩大重要目的。

上膠加工是保證半固化片、覆銅板產(chǎn)品質(zhì)量水平的重要關(guān)鍵的加工工序。達到一定均勻的含膠量，是由上膠機的形式、浸膠次數(shù)、上膠速度、擠膠輻間隙大小及其精度、其他附屬裝置的運行質(zhì)量等所保證的。而上膠紙〈布〉的浸透性，即浸漬纖維材料的吸收樹脂膠液的能力和均勻程度擴又取決于被吸收的樹脂膠液的性質(zhì)（分子量、黠度、密度、固體量等），同時，還與浸漬方式、環(huán)境溫度、上膠速度、膠液循環(huán)情況等有關(guān)。

浸漬后的濕態(tài)上膠紙〈布），在上膠機烘箱中進行干燥加工要完成兩個必要的過程：

一是溶劑與樹脂中的低分子揮發(fā)物（包括溶劑）的蒸發(fā)過程;二是樹脂分子繼續(xù)進行一定程度的縮聚過程。前者是物理變化的過程，后者是化學(xué)變化的過程。干燥加工完成后，應(yīng)達到上膠紙（布）內(nèi)只殘留很少的揮發(fā)物成分和具有與層壓成型工藝相造宜的一定可溶性樹脂流動程度。

干燥加工的過程，是載熱體的傳熱和載濕體的傳質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化的過程，也是上膠紙（布）樹脂結(jié)構(gòu)從A階段向B階段轉(zhuǎn)化的過程。隨著加熱干燥的深入，上膠紙（布）的樹脂發(fā)生一定的縮聚反應(yīng)，交聯(lián)密度和分子量在不斷增加。當(dāng)干燥結(jié)束時，可溶解于一些有機溶劑的A、B階段樹脂的成分，一般要減少到75%~95%。嚴格把握樹脂的固化轉(zhuǎn)化程度是上膠加工中的十分重要的工藝控制工作。在上膠干燥的過程中，浸漬樹脂在分子量分布結(jié)構(gòu)上也發(fā)生了變化。日本有關(guān)專家利用凝膠滲透色譜（GPC）技術(shù)，對FR-4半固化片干燥加工前后的環(huán)氧-雙氧膠樹脂體系按分子直徑不同劃分為三個區(qū)域，進行測定和數(shù)據(jù)統(tǒng)計（圖2-5、表2-11）。試驗結(jié)果表明：經(jīng)過加工的樹脂，在低分子量（可看作是單體）部分和中分子量部分的樹脂質(zhì)量百分比均有所減少。其中，低分子量區(qū)域的下降幅度，要比中分子量區(qū)域大，而高分子量部分的樹脂質(zhì)量百分比增多。其增加幅度在6%~7%。整個樹脂的分散系數(shù)（Mw/Mn）變化不大。

（三）層壓成型加工

覆銅板的層壓成型加工的整個階段，主要包括對上膠布（上膠紙的剪切是在上膠加工時同時完成）的剪切（cutting）、疊層（layup）、層壓（lamination）、卸板等幾個主要工序。

用配制好的半成品上膠紙（布）的疊合坯料，覆以銅錨，上下放銅板作為模具，然后放置在壓機的加熱板之間，進行高溫、高壓的層壓成型加工。層壓成型加工是通過預(yù)溫、熱壓、冷卻三個不同的工藝控制階段而完成的。目前，紙基覆銅板層壓成型加工，由于生產(chǎn)技術(shù)水平的提高（對樹脂制作和上膠加工的質(zhì)量性能提高），在國內(nèi)外大多數(shù)廠家可達到直接高溫、高壓的層壓工藝法。而玻纖布基覆銅板在層壓加工過程中，為提高板的性能一般要采用“二步法”。即在較低溫、低壓下先進行壓制的預(yù)溫階段，然后再加高壓、提溫，完成板的固化成型的加工。

在熱壓機上的層壓成型加工過程，是使上膠紙（布）的樹脂首先在纖維增強基材間隙中，進行短時間的熔融再滲透（這種熔融滲透，曾在上膠加工時的干燥過程的初期已進行過）的熔化流動。然后，由樹脂的B階段支鏈狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過一段時間的加熱反應(yīng)，過渡到C階段的大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，完成固化成型，制成滿足各方面性能要求的成品的再熔融滲透和固化成型。因此，在層壓成型加工中，所要達到的是上述再熔融滲透和固化成型的兩個目的。

前者主要是在預(yù)溫階段完成的，此階段是根據(jù)樹脂的流動、浸潤滲透、熔融中的蒙古度變化、黠稠狀向黠彈狀的過渡情況等，去確定、把握由預(yù)溫階段向高壓高溫層壓階段轉(zhuǎn)化的“工藝窗口”。層壓成型加工過程進入高壓高溫層壓階段，主要是要完成最后成型的加工，以完成板的完全固化成型。

電路板制作工藝流程

電路板制作流程一：打印電路板用轉(zhuǎn)印紙打印繪制好的電路板，將滑的一面朝向自己，通常在一張紙上打印兩張電路板，選擇打印效果較好的制作線路板。

電路板制作流程二：裁剪覆銅板，用感光板制作電路板全程圖解。覆銅板是兩面都覆有銅膜的線路板，將覆銅板裁成電路板的大小，不要過大以節(jié)約材料。

電路板制作流程三：預(yù)處理覆銅板用細砂紙打磨覆銅板表面的氧化層，從而保證轉(zhuǎn)印電路板時熱轉(zhuǎn)印紙上的碳粉能牢固的印在覆銅板上。板面光亮則表明打磨好了。

電路板制作流程四：轉(zhuǎn)印電路板將打印好的電路板裁剪成合適大小，把印有電路板的一面貼在覆銅板上，對齊好后把覆銅板放入熱轉(zhuǎn)印機，放入時一定要保證轉(zhuǎn)印紙沒有錯位。一般來說經(jīng)過2-3次轉(zhuǎn)印，電路板就能很牢固的轉(zhuǎn)印在覆銅板上。熱轉(zhuǎn)印機事先就已經(jīng)預(yù)熱，溫度設(shè)定在160-200攝氏度，由于溫度很高，操作時注意安全！

電路板制作流程五：腐蝕電路板，回流焊機先檢查一下電路板是否轉(zhuǎn)印完整，若有少數(shù)沒有轉(zhuǎn)印好的地方可以用黑色油性筆修補。然后就可以腐蝕了，等線路板上暴露的銅膜完全被腐蝕掉時，將線路板從腐蝕液中取出清洗干凈，這樣一塊線路板就腐蝕好了。腐蝕液的成分為濃鹽酸、濃雙氧水和水，比例為1：2：3。在配制腐蝕液時，先放水，再加濃鹽酸、濃雙氧水，若操作時濃鹽酸、濃雙氧水或腐蝕液不小心濺到皮膚或衣物上要及時用清水清洗，由于要使用強腐蝕性溶液，操作時一定注意安全！

電路板制作流程六：電路板鉆孔電路板上是要插入電子元件的，所以就要對線路板鉆孔了。依據(jù)電子元件管腳的粗細選擇不同的鉆針，在使用鉆機鉆孔時，線路板一定要按穩(wěn)，鉆機速度不能開的過慢，操作鉆機還是比較簡單的，只要細心就能完成得很好。請仔細看操作人員操作。

電路板制作流程七：電路板預(yù)處理鉆孔完后，用細砂紙把覆在線路板上的墨粉打磨掉，用清水把線路板清洗干凈。水干后，用松香水涂在有線路的一面，只需薄薄的一層，不光防止線路被氧化，同時松香也是很好的助焊劑，一般來說，線路板表面松香水會在24小時內(nèi)凝固，為加快松香凝固，我們用熱風(fēng)機加熱線路板，只需2-3分鐘松香就能凝固。熱風(fēng)機溫度高達300度，使用時不能把出風(fēng)口朝向易燃物、人和小動物，安全始終擺在第一！

電路板制作流程八：焊接電子元件焊接完板上的電子元件，通電功能實現(xiàn)，這樣就完成了整個電路板制作流程了。