软性印刷电路板详细讲解.docx
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软性印刷电路板详细讲解
软性印刷电路板简介
1.软板（FLEXIBLEPRINTEDCIRCUIT）简介
以俱挠性之基材制成之印刷电路板具有体积小重量轻可做3D立体组装及动态挠曲等优。
2.基本材料
2.1.铜箔基材COPPERCLADLAMINATE
由铜箔+胶+基材组合而成亦有无胶基材亦即仅铜箔+基材其价格较高在目前应用上较少除非特殊需求。
2.1.1.铜箔CopperFoil在材料上区分为压延铜（ROLLEDANNEALCopperFoil）及电解铜（ELECTRODEPOSITEDCopperFoil）两种在特性上来说压延铜之机械特性较佳有挠折性要求时大部分均选用压延铜厚度上则区分为1/2oz（0.7mil）1oz2oz等三种一般均使用1oz。
2.1.2.基材Substrate
在材料上区分为PI（Polymide）Film及PET（Polyester）Pilm两种PI之价格较高但其耐燃性较佳PET价格较低但不耐热因此若有焊接需求时大部分均选用PI材质厚度上则区分为1mil2mil两种。
2.1.3.胶Adhesive
胶一般有Acrylic胶及Expoxy胶两种最常使用Expoxy胶厚度上由0.4~1mil均有一般使用1mil胶厚
2.2.覆盖膜Coverlay
覆盖膜由基材+胶组合而成其基材亦区分为PI与PET两种视铜箔基材之材质选用搭配之覆盖膜覆盖膜之胶亦与铜箔基材之胶相同厚度则由0.5~1.4mil。
2.3.补强材料Stiffener
软板上局部区域为了焊接零件或增加补强以便安装而另外压合上去之硬质材料。
2.3.1.补强胶片区分为PI及PET两种材质
2.3.2.FR4为Expoxy材质
2.3.3.树脂板一般称尿素板
补强材料一般均以感压胶PRESSURESENSITIVEADHESIVE与软板贴合但PI补强胶片则均使用热熔胶（Thermosetting）压合。
2.4.印刷油墨
印刷油墨一般区分为防焊油墨（SolderMask色）文字油墨（Legen白色黑色）银浆油墨（SilverInk银色）三种而油墨种类又分为UV硬化型（UVCure）及热烘烤型（ThermalPostCure）二种。
2.5.表面处理
2.5.1.防锈处理于裸铜面上抗氧化剂
2.5.2.钖铅印刷于裸铜面上以钖膏印刷方式再过回焊炉
2.5.3.电镀电镀锡/铅（Sn/Pb）镍/金（Ni/Au）
2.5.4.化学沉积以化学药液沉积方式进行锡/铅镍/金表面处理
2.6.背胶（双面胶）
胶系一般有Acrylic胶及Silicone胶等而双面胶又区分为有基材（Substrate）胶及无基材胶。
3.常用单位
3.1.mil:
线宽/距之量测单位
1mil=10-3inch=25.4x10-3mm=0.0254mm
3.2.:
镀层厚度之量测单位
=10-6inch
4.软板制程
4.1.一般流程
4.2.钻孔NCDrilling
双面板为使上下线路导通以镀通孔方式先钻孔以利后续镀铜
4.2.1.钻孔程序编码
铜箔基材钻孔程序
B40NNNRR400（300）
铜箔基材品料号末三码版别程序格式（4000/3000）
覆盖膜钻孔程序
B45NNNRR40T（30B）
覆盖膜品料号末三码版别40/30程序格式
T上CVLB下CVL
加强片钻孔程序
B46NNNRR4#A
加强片品料号末三码版别4程序格式
#离型纸方向
0-无,1-上,2-下,3-双面
A加强片A
背胶钻孔程序
B47NNNRR4#A
背胶品料号末三码版别4程序格式
#离型纸方向
0-无,1-上,2-下,3-双面
A加强片A
4.2.2.钻孔程序版面设计
对位孔:
位于版面四角其中左下角为2孔（方向孔）其余3个角均为1孔共5。
孔此五孔为钻孔时寻边用亦为曝光及AOI之套Pin孔以及方向辨别用。
断针检查孔：
位于左下角之方向孔上方，为每一孔径钻针所钻之最后一孔，有断针造成漏钻时，即会减少该孔径之孔。
切片检查孔：
于板中边料位置先钻四角1.0mm孔做为割下试片之，依据再于内部以该料号最小孔径钻四孔做为镀铜后之切片检查用。
4.2.3.钻孔注意事项
砌板厚度（上砌板0.8mm下砌板1.5mm）尺寸
板方向打Pin方向
板数量
钻孔程序文件名版别
钻针寿命
对位孔须位于版内
断针检查
4.3.黑孔/镀铜BlackHole/CuPlating
于钻孔后以黑孔方式于孔壁绝缘位置，以碳粉附着而能导电再以镀铜方式于孔壁上形成孔铜达，到上下线路导通之目的。
其大致方式为先以整孔剂使孔壁带正电荷经黑孔，使带负电微粒之碳粉附着于表面，再以微蚀将铜面上之碳粉剥离，仅留孔壁绝缘位置上有一层碳粉经镀铜后形成孔铜。
4.3.1.黑孔注意事项
微蚀是否清洁无滚轮痕水痕压折痕
4.3.2.镀铜注意事项
夹板是否夹紧
镀铜面铜厚度
孔铜切片检查不可孔破
4.4.压膜/曝光DryFilmLamination/Exposure
4.4.1.干膜DryFilm
为一抵抗蚀刻药液之介质藉由曝光，将影像转移显影后有曝光之位置将留下而于蚀刻时可保护铜面不被蚀刻液侵蚀形成线路。
4.4.2.底片
底片为一透明胶片我们所使用之曝光底片为一负片看得到黑色部分，为我们所不要之位置透明部分为我们要留下之位置底片有药膜面，及非药膜面药膜面错误会造成曝光时光散射而造成影像转移时，无法达到我们所要之线宽尺寸造成良率降低。
4.4.3.底片编码原则
4.4.4.底片版面设计ToolingHole
曝光套Pin孔（D）底片经冲孔后供曝光套Pin用
冲孔辅助孔（H）供底片或线路冲孔之准备孔
AOI套Pin孔（D）线路上同曝光套Pin孔供AOI套Pin用
假贴合套Pin孔（K）供假贴合套Pin用
印刷套Pin孔（P）供印刷套Pin用
冲型套Pin孔（G）供冲型套Pin用
电测套Pin孔（E）供整板电测套Pin用
4.4.5.底片版面设计标记
贴CVL标记C
贴加强片标记S
印刷识别标记?
?
印刷对位标记
贴背胶标记A或BA
线宽量测区供线宽量测之标准区其所标示之尺寸10mil、4.6mil等为底片之设计尺寸为底片进料检验之
尺寸蚀刻后之规格中心值则依转站单上所标示。
版面尺寸标记?
?
300MM?
?
XY轴各一
底片编号标记做为底片复本之管制为以8888数字标记
最小线宽/线距标记W/G供蚀刻条件设定
产品DateCode标记：
做为生周期之控制以8888数字标记顺序为周/年。
工单编号标示框W/N[]做为工单编号填写用
备注8888数字表示方式如下
4.4.6.压膜注意事项
干膜不可皱折
膜须平整不可有气泡
压膜滚轮须平整及清洁
压膜不可偏位
双面板裁切干膜时须切不可残留干膜屑
4.4.7.曝光注意事项
底片药膜面须正确（接触干膜方向）
底片须清洁不可有刮伤物缺口凸出针等情形
底片寿命是否在使用期限内
底片工令号是否正确
曝光对位须准确不可有孔破偏位之情形
曝光能量21阶测试须在7~9阶间
吸真空是否足够时间牛顿是否出
曝光台面之清洁
4.5.显影/蚀刻/剥膜DEVELOPING,ETCHING,STRIPPING
压膜/曝光后之基材，经显影将须保留之线路位置干膜留下以保护铜面不被蚀刻液蚀刻，蚀刻后形成线路，再经剥膜将干膜剥除。
4.5.1.D.E.S.注意事项
放板方向位置
单面板收料速度左右不可偏摆
显影是否完全
剥膜是否完全
是否有烘干
线宽量测
线路检验
4.6.微蚀
微蚀为一表面处理工站，藉由微蚀液将铜面进行轻微蚀刻以将氧化层蚀刻去除，再上抗氧化剂防止氧化。
4.6.1.微蚀注意事项
铜面是否氧化
烘干是否完全
不可有滚轮痕压折痕水痕
4.7.CVL假接着/压合
CVL先以人工或假接着机套Pin预贴再经压合将气泡赶出后经烘烤将胶熟化。
4.7.1.CVL假接着注意事项
CVL开孔是否对标线（C）
PI补强片是否对标线（S）
铜面不可有氧化象
CVL下不可有物CVL屑等
4.7.2.压合注意事项
玻纤布/耐氟须平整
PI加强片不可脱落
压合后不可有气泡
4.8.冲孔
以CCD定位冲孔机针对后工站所需之定位孔冲孔。
4.8.1.冲孔注意事项
不可冲偏
孔数是否正确不可漏冲孔
孔内不可毛边
4.9.镀锡铅
以电镀锡铅针对CVL开孔位置之手指Pad进行表面处理。
4.9.1.镀锡铅注意事项
夹板是否夹紧
电镀后外观（不可白雾焦黑露铜针孔）
膜厚测试依转站单上规格
密着性测试以3M600胶带测试
焊锡性测试以小锡炉28010秒钟沾锡沾锡面积须超过95%
4.10.水平喷锡
以水平喷锡针对CVL开孔位置之手指、Pad进行表面处理，先经烘烤去除PI所吸之水份，再上助焊剂（Flux）后再喷锡、水洗、烘干。
4.10.1.喷锡注意事项
烘烤时间是否足够
导板粘贴方式
水洗是否清洁不可有Flux残留
喷锡外观（不可有剥铜渗锡露铜锡面不均锡渣压伤等情形）
4.11.印刷
一般均是印刷文字，银浆通常是用于屏蔽用，银浆印刷后须再印刷防焊做为保护用。
4.11.1.印刷注意事项
油墨黏度
印刷方向（正/反面前/后方向）依印刷底片编码原则区分正/反面依印刷对位标示及箭头标示区分前后方向。
印刷位置度
印刷台面是否清洁
网板是否清洁
印刷DateCode是否正确
印刷外观（荫开文字不清物等）
烘烤后密着性测试以3M600胶带测试
4.12.冲型
一般均以钢模（HardDie）冲软板外型，其精度较佳，刀模（SteelRuleDie）一般用于制样用，或是一般背胶、PI/PET加强片、等精度要求不高之配件冲型用，亦或是分条用。
当品长度较长时，钢模可设计两段式冲型，以避免因材料胀缩造成冲偏，此时需采对称排版，则仅一套钢模即可，否则须开两套钢模。
4.12.1.冲型注意事项
手指偏位
压痕
毛边
背胶/加强片方向
4.13.电测
以整板或冲型后单pcs进行电测，一般仅测Open/Short/绝缘阻抗，成品若有电阻/电容则须以ICT进行测试，整板电测时，区分为完全测试及仅测短路（开路以目检手指或Pad是否镀上锡铅判别）两种。
4.13.1.整板短路测试原理
线路为简单排线时，可藉由电镀线设计方式进行整板电测以节省电测时间，其原理为利用排线单、双跳线拉出电镀线，任一相邻线路短路时，即可测出，而断线时则手指无法镀上锡铅，如图所示。
虚线表示成型边
4.13.2.电测注意事项
导通阻抗绝缘阻抗高压电压等条件是否正确
测试数是否正确
测试档名是否正确
检查码是否正确
整板电测时电镀线是否切断
防呆装置是否开启
不良品是否区隔
线路板的基本教材
第一章
1．名词解释概论
印制线路——在绝缘材料表面上，提供元器件（包括屏蔽组件）之间电器连接的导电图形。
印制电路——在绝缘材料表面上，按预定的设计，用印制的方法制作成印制线路，印制组件，或由两者组合而成的电路，称为印制电路。
印制线路/线路板——已经完成印制线路或印制电路加工的绝缘板的统称。
低密度印制板——大批量生产印制板，在2.54毫米标准坐标网格交点上的两个盘之间布设一根导线，导线宽度大于0.3毫米（12/12mil）。
中密度印制板——大批量生产印制板，在2.54毫米标准坐标网格交点上的两个盘之间布设两根导线，导线宽度大约为0.2毫米（8/8mil）。
高密度印制板——大批量生产印制板，在2.54毫米标准坐标网格交点上的两个盘之间布设三根导线，导线宽度为0.1~0.15毫米（4-6/4-6mil）。
2．印制电路按所用基材和导电图形各分几类？
——按所用基材：
刚性、挠性、刚—挠性；
——按导电图形：
单面、双面、多层。
3．简述印制电路的作用及印制电路产业的特点？
——首先，为晶体管、集成电路、电阻、电容、电感等元器件提供了固定和装配的机械支撑。
其次，它实现了晶体管、集成电路、电阻、电容、电感等组件之间的布线和电气连接、电绝缘、满足其电气特性。
最后，为电子装配工艺中组件的检查、维修提供了识别字符和图形，为波峰焊接提供了阻焊图形。
——高技术、高投入、高风险、高利润。
4．印制电路制造工艺分类主要分为那两种方法？
各自的优点是什么？
——加成法：
避免大量蚀刻铜，降低了成本。
简化了生产工序，提高了生产效率。
能达到齐平导线和齐平表面。
提高了金属化孔的可靠性。
——减成法：
工艺成熟、稳定和可靠。
5．印制电路制造的加成法工艺分为几类？
分别写出其流程？
——全加成法：
钻孔、成像、增粘处理（负相）、化学镀铜、去除抗蚀剂。
——半加成法：
钻孔、催化处理和增粘处理、化学镀铜、成像（电镀抗蚀剂）、图形电镀铜（负相）、去除抗蚀剂、差分蚀刻。
——部分加成法：
成像（抗蚀刻）、蚀刻铜（正相）、去除抗蚀层、全板涂覆电镀抗蚀剂、钻孔、孔内化学镀铜、去除电镀抗蚀剂。
6．减成法工艺中印制电路分为几类？
写出全板电镀和图形电镀的工艺流程。
——非穿孔镀印制板、穿孔镀印制板、穿孔镀印制板和表面安装印制板。
——全板电镀（掩蔽法）：
双面覆铜板下料、钻孔、孔金属化、全板电镀加厚、表面处理、贴光致掩蔽型干膜、制正相导线图形、蚀刻、去膜、插头电镀、外形加工、检验、印制阻焊涂料、热风整平、网印制标记符号、成品。
——图形电镀（裸铜覆阻焊膜）：
双面覆铜板下料、冲定位孔、数控钻孔、检验、去毛刺、化学镀薄铜、电镀薄铜、检验、刷板、贴膜（或网印）、曝光显影（或固化）、检验修版、图形电镀铜、图形电镀锡铅合金、去膜（或去除印料）、检验修版、蚀刻、退铅锡、通断路测试、清洗、阻焊图形、插头镀镍/金、插头贴胶带、热风整平、清洗、网印制标记符号、外形加工、清洗干燥、检验、包装、成品。
7．电镀技术可分为哪几种技术？
——常规孔化电镀技术、直接电镀技术、导电胶技术。
8．柔性印制板的主要特点有哪些？
其基材有哪些？
——可弯曲折叠，减小体积；重量轻，配线一致性好，可靠性高。
9．简述刚—柔性印制板的主要特点，用途？
——刚柔部分连成一体，省去了连接器，连接可靠，减轻重量、组装小型化。
主要用于医疗电子仪器、计算机及其外设、通讯设备、航天航空设备和国防军事设备。
10．简述导电胶印制板特点？
——加工工艺简单，生产效率高、成本低，废水少。
11．什么是多重布线印制板？
——将金属导线直接分层布设在绝缘基板上而制成的印制板。
12．什么是金属基印制板？
其主要特点是什么？
——金属基底印制板和金属芯印制板的统称。
13．什么是单面多层印制板？
其主要特点是什么？
——在单面印制板上制造多层线路板。
特点：
不但能抑制内部的电磁波向外辐射，而且能防止外界电磁波对它的干扰，不需要孔金属化，成本低，重量轻，能够薄型化。
14．简述积层式多层印制电路定义及制造？
——在已完成的多层板内层上以积层的方式交替制作绝缘层和导电层，层间自由的应用盲孔进行导通，从而制成的高密度多层布线的印制板。
第二章
1．简述一般覆铜箔板是怎样制成的？
一般覆铜箔板是用增强材料（玻璃纤维布、玻璃毡、浸渍纤维纸等），浸以树脂粘合剂，通过烘干、裁剪、叠合成坯料，然后覆上铜箔，用钢板作为模具，在热压机中经高温高压成形而制成的。
2．覆铜箔板的品种按板的刚、柔程度，增强材料的不同，分别可分为那几类？
按板的刚、柔程度可分为刚性覆铜箔板和挠性覆铜箔板。
按增强材料的不同，可分为：
纸基、玻璃布基、复合基（CEM系列等）和特殊材料基（陶瓷、金属基等）四大类。
3．简述国标GB/T4721-92的意义。
产品型号第一个字母，C，即表示覆铜箔。
第二、三两个字母，表示基材所用的树脂；
第四、五两个字母，表示基材所用的增强材料；
在字母末尾，用一短横线连着两位数字，表示同类型而不同性能的产品编号。
4．下列英文缩写分别表示什么？
JIS，ASTM，NEMA，MIL，IPC，ANSI，IEC，BS
JIS日本工业标准
ASTM美国材料实验学会标准。
NEMA美国制造协会标准
MIL美国军用标准
IPC美国电路互连与封装协会标准
ANSI美国国家标准协会标准
UL美国保险协会实验室标准
IEC国际电工委员会标准
BS英国标准协会标准
DIN德国标准协会标准
VDE德国电器标准
CSA加拿大标准协会标准
AS澳大利亚标准协会标准
5．简述UL标准与质量安全认证机构？
UL是“保险商实验室”的英文开头。
UL机构现已发布了约六千件安全标准文件。
与覆铜箔板有关内容的标准，包含在U1746中。
6．铜箔按不同制法可分为那两大类？
在IPC标准中有分别称为什么？
分为压延铜箔和电解铜箔两大类。
在IPC标准中分别称为W类和E类
7．简述压延铜箔和电解铜箔的性能特点和制法。
压延铜箔是将铜板经过多次重复辊扎而制成的。
它如同电解铜箔一样，在毛箔生产完成后，还要进行粗化处理。
压延铜箔的耐折性和弹性系数大于电解铜箔，铜纯度高于电解铜箔，在毛面上比电解铜箔光滑。
8．简述电解铜箔的各种技术性能及其覆铜箔板性能的影响？
A．厚度。
B．外观。
C．抗张强度与延伸率。
高温下的延伸率和抗张强度低，会引起半的尺寸稳定性和平整性变查，PCB的金属化孔的质量下降以及使用PCB时产生铜箔断裂问题。
D．抗剥强度。
低粗化度的LP、VLP、SLP型铜箔在制作精细线条的印制板和多层板上，其抗剥强度性能比一般铜箔（STD型）、HTZ型更好。
E．耐折性。
电解铜箔纵向和横向差异，横向略高于纵向。
F．表面粗糙度。
G．蚀刻性。
H．抗高温氧化性。
除上述八项铜箔主要技术性能外，还有铜箔的可塑性、UV油墨的附着性，铜箔的质量电镀系数，铜箔的色相等。
9．简述玻璃纤维布的性能？
基本性能的项目有：
经杀、纬纱的种类、织布的密度（经纬纱根数）、厚度、单位面积的重量、幅宽以及断裂强度（抗张强度）等。
10．按NEMA标准，一般用纸基覆铜箔板按其功能划分常见的有那些？
常见的有：
XPC、XXXPC、FR-1（XPC-FR）、FR-2（XXXPC-FR）、FR-3等品种。
11．试比较一般纸基覆铜箔板与环氧玻璃布基覆铜箔板？
一般纸基覆铜箔板与环氧玻璃布基覆铜箔板相比，具有价格低，PCB可冲孔加工等优点。
但一些介电性能、机械性能不如环氧玻璃布基板。
吸水性较高也是此类板的突出特点。
12．简述酚醛纸基覆铜箔板的性能？
一类是基本性能。
主要包括介电性能、机械性能、物理性能、阻燃性等。
另一类是应用性能。
包括：
板的冲孔加工性、加工板的尺寸变化和平整性方面的变化、板在不同条件下的吸水性、板的冲击强度、板在高温下的耐浸焊性和铜箔剥离强度的变化等。
13．简述一般玻璃布基覆铜箔板的特性？
一般玻璃布基覆铜箔板的增强材料采用E型玻璃纤维布，常用牌号（按IPC标准）为：
7628、2116、1080三种。
常采用的电解粗化铜箔为0.018毫米、0.035毫米、0.070毫米三种。
14．一般FR-4板分为那两种，其板厚范围一般是多少？
FR-4刚性板。
板厚范围：
0.8-3.2毫米，另一种为多层线路板芯部用的薄型板。
板厚范围：
0.1-0.75毫米。
15．什么叫复合基材覆铜板CEM-3？
复合基材覆铜箔板CEM-3，几美国NEMA标准中定义的compositeEpoxyMaterialGrade-3型板材，简称CEM-3。
16．简述CEM-3的性能特点和用途。
由于板芯的玻璃布用玻纤非织布代替，机械强度有所下降；但改善了冲剪性能，很多装配孔可以冲制，提高功效；同时非织布对钻头的磨损量小，明显改善了板材的钻孔性能。
如果采用长轴钻头，可以将五块板重叠钻孔。
非织布结构比玻璃布疏松，有利于树脂液浸渍、板材的湿、耐热性显着提高。
已经在民用及工业电子产品中被采用，为满足电子产品轻、薄、短、小化和多功能、高可靠性的要求，必须适合表面贴装技术及多层印制电路板技术，尺寸变化率小，绝缘性能高、平整性好、耐热性、铜箔粘接强度及通孔可靠性要高。
线路板有关标准一览表
目录题目
IPC-SC-60A锡焊后溶剂清洗手册
IPC-SA-61锡焊后半水溶剂清洗手册
IPC-AC-62A锡焊后水溶液清洗手册
IPC-CH-65A印制板及组装件清洗导则
IPC-FC-234单面和双面印制电路压敏胶粘剂组装导则
IPC-D-279高可靠表面安装印制板组装件技术设计导则
IPC-A-311照相版制作和使用的过程控制
IPC-D-316高频设计导则
IPC-D-317A采用高速技术电子封装设计导则
IPC-C-406表面安装连接器设计及应用导则
IPC-CI-408使用无焊接表面安装连接器设计及应用导则
IPC-TR-579印制板中小直径镀覆孔可靠性评价联合试验
IPC-A-600F中文版印制板验收条件
IPC-QE-605A印制板质量评价
IPC-A-610C中文版印制板组装件验收条件
IPC-ET-652未组装印制板电测试要求和指南
IPC-PE-740A印制板制造和组装的故障排除
IPC-CM-770D印制板组件安装导则
IPC-SM-780以表面安装为主的组件封装及互连导则
IPC-SM-782A表面安装设计及连接盘图形标准（包括修订1和2）
IPC-SM-784芯片直装技术实施导则
IPC-SM-785表面安装焊接件加速可靠性试验导则
IPC-SM-786A湿度/再流焊敏感集成电路的特性分级与处置程序
IPC-CA-821导热胶粘剂通用要求
IPC-SM-839施加阻焊前及施加后清洗导则
IPC-1131印制板印制造商用信息技术导则
IPC/JPCA-2315高密度互连与微导通孔设计导则
IPC-4121多层印制板用芯板结构选择导则（代替IPC-CC-110A）
IPC/JPCA-6801积层/高密度互连的术语和定义、试验方法与设计例
IPC-7095球栅阵列的设计与组装过程的实施
IPC-7525网版设计导则
IPC-7711电子组装件的返工
IPC-7721印制板和电子组装的修复与修正
IPC-7912印制板和电子组装件的DPMO（每百万件缺陷数）和制造指数的计算
IPC-9191实施统计过程控制（SPC）的通用导则
IPC-9201表面绝缘电阻手册
IPC-9501电子组件的印制板组装过程模拟评价（集成电路预处理）
IPC-9502电子组件的印制板组装焊接过程导则
IPC-9503非集成电路组
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