桂林电子科技大学职业技术学院 第五章 印制电路板 前课回顾 1.常用表面组装元器件包装形式 2. 印制电路板的概念 散装、编带、管式、托盘包装等 印制电路是一种附着于绝缘基材表面用于连接电子元 器件的导电图形，印制电路的成品板称为印制电路板 3.SMPCB的主要性能参数 热膨胀系数CTE、玻璃化转变温度Tg、材料分解温 度Td、分层时间T250、平整度和耐热性 印制电路基板材料生产工艺印制电路基板材料生产工艺 主要内容 印制电路板基材分类与特点印制电路板基材分类与特点 印制电路板分类印制电路板分类 表面组装印制电路板基本制造工艺表面组装印制电路板基本制造工艺 印制电路板功能与分类印制电路板功能与分类 按电路类型分：插装PCB和SMPCB 按基材机械强度分： 硬式（刚性）PCB和软式（挠性） PCB 按电路层数分：单面PCB、双面PCB和多层PCB 制作表面组装印刷电路板的基本材料材料主要 分两大类，一类是有机基板材料；另一类是无机基 板材料 PCB主要功能：【元件固定、机械支撑】 【电气互连：导电与绝缘】 【无机材料基板】 无机材料基板主要是指陶瓷类基板，其中以96%氧化铝 基陶瓷为主，还包括氧化铍和氮化铝基的金属陶瓷。
陶瓷 基板主要用于厚/薄混合集成电路，通常以膜的形式在绝 缘基板上互连无源元件和导体形成集成电路，其中厚膜电 路采用网印、烧结的方法成膜，而薄膜电路采用溅射、蒸 镀、光刻、刻蚀等的工艺方法成膜 基板材料分类基板材料分类 常用无机类基板材料主要包括：①氮化铝基 板；②碳化硅基板；③低温烧制陶瓷基板 无机类基板特点： CTE低、耐高温、化学稳定性好、表面光洁度 好、性脆、成本高、不能耐受骤冷骤热和加工困 难（成品率低）等 无机基板材料无机基板材料 有机基板材料分类有机基板材料分类 有机基板材料采用的增强材料主要有：纸基、玻璃纤 维布基、复合基和多层基等采用的树脂胶黏剂类型可分 为：酚醛树脂PF、环氧树脂EP、聚酯树脂PET等 基板材料通常由增强材料（基础材料）和胶黏剂组成， 两者的性能决定了基板材料的性能和特点，其中，最常用 的是环氧树脂-玻璃纤维布基覆铜板 此外，还有聚酰胺纤维、无纺布等增强材料+聚酰亚胺 树脂PI、聚四氟乙烯树脂PTFE等胶黏剂两两组合制成CCL 纸基与布基纸基与布基 纸基：玻璃纤维纸为主要原料，由直径细小的玻璃纤维抄造而成 布基：玻璃纤维织物-玻璃纤维织成的布 玻璃纤维：玻璃抽成丝后，强度大为增加且具有柔软性 胶黏剂性能对比胶黏剂性能对比 有机基板材料分类有机基板材料分类 按CCL的阻燃性能分类，可分为阻燃型和非 阻燃型两类基板，为了提高环保性，阻燃型CCL又 分出一种不含溴类物质的CCL新品种，称为“绿色 型阻燃CCL”。
【臭氧层消耗和全球变暖】含氯氟烃—含卤 氟烃（CFCS) 此外，还可按CCL电、热等性能进行分类，P62 ①酚醛纸基CCL FR-1（Fire Resistent) 、FR-2、FR-3（环氧树脂） 特点：【只能冲孔，不能钻孔】、【成本低，低档民用】 ②玻璃纤维布基CCL FR-4、FR-5、GPY和玻璃布—聚酯树脂CCL（FR-6） 玻璃布-聚四氟乙烯CCL（GX或GT） 特点：【良好加工性能，能高速钻孔，不能冲孔】 【性能优良，用于中、高挡电子产品】 有机基板材料分类编号有机基板材料分类编号 有机基板材料分类编号有机基板材料分类编号 ③复合基CCL—常用牌号： a:环氧树脂类复合基：CEM-1、CEM-2和CEM-3 特点：【冲孔性能好、适用冲压工艺】 【适用一般家电产品和普通电子产品】 b：聚酯树脂类复合基： 玻璃毡-玻璃布-聚酯树脂CCL； 玻璃纤维-玻璃布-聚酯树脂CCL 特点：【可钻可冲，工艺适应性好】 有机基板材料分类编号有机基板材料分类编号 ④金属基CCL： a:金属芯层叠型： 铜-殷钢-铜三层结构，外覆绝缘层； 特点：【控制殷钢CTE与铜尽可能一致】 b：包覆金属型： 铝板、钢板或铜板作内芯，树脂包覆，外层压铜箔； 特点：【刚性好、支撑和散热效果好】 薄膜材料薄膜材料 ⑤ 挠性CCL—制作挠性PCB 金属导体和介电基片通过胶黏剂黏结。
介电基 材主要包括聚酯树脂和聚酰亚胺两类 挠性CCL由具有挠性的材料制成，可折叠和折弯， 适应狭小区域散热不好的性能，具有阻燃性能广 泛应用于通信、军工和航空航天领域 挠性挠性PCB实例实例 表面组装电路基板的结构表面组装电路基板的结构 表面组装PCB基板结构层结构，根据不同材料和 不同层数，结构不同：有机材料印刷电路板，其增 强材料是玻璃纤维 玻璃纤维很容易和树脂类胶黏剂结合，把结构 紧密、强度高的玻璃纤维布浸入树脂中，硬化后就 得到隔热绝缘层—不易弯曲的PCB基板；绝缘板不能 传递电信号，因此需要在表面覆盖一层铜箔，有几 层电路就要覆盖几层铜箔 1—铜箔 2—绝缘材料 3—绝缘层 4—金属层 5—粘接剂 6—陶瓷板 表面组装电路基板的结构表面组装电路基板的结构 PCB基板材料生产工艺基板材料生产工艺 1】树脂胶液配制：添加哪些成分？ 2】增强材料浸胶：浸渍后烘干获得那种物质？ 3】半成品叠合：叠合的对象？ 4】层压成型：哪种环境下成型？ 5】裁剪包装：裁剪的主要目的？ 6】覆铜箔：覆铜箔工艺? 【压延法】 压延法整个过程颇像擀饺子皮，不过饺子皮需要很 薄很薄，最薄可以小于1mil（工业单位：1密耳，即千分 之一英寸，相当于0.0254mm）。
所谓压延就是将高纯度（99.98％）铜用碾压法贴在 PCB基板上--因为环氧树脂与铜箔有极好的粘合性，铜箔 的附着强度和工作适应温度较高，可在260℃的熔锡中浸 焊而不起泡 覆铜箔生产方法覆铜箔生产方法 覆铜箔生产方法覆铜箔生产方法 【电镀法】 利用硫酸-硫酸铜电解液不断制造一层层的“铜箔”， 铜从阳极溶解成铜离子向阴极移动，到达阴极后获得电子 而在阴极析出该方法更容易控制铜箔厚度，时间越长铜 箔越厚通常业界对铜箔的厚度有很严格的要求，一般在 0.3mil和3mil之间，可用专用的铜箔厚度测试仪进行检验 铜箔有均匀的电阻温度系数，介电常数低，信号传输 损失小；薄铜箔通过大电流情况下温升较小，对散热和元 件寿命有益，数字集成电路中铜线宽度最好小于0.3mm 印制电路板制造工艺印制电路板制造工艺 工业制板工业制板大体大体可分为可分为五五大块：底大块：底片片制作、金属过孔制作、金属过孔制制 作作、线路制作、阻焊、线路制作、阻焊层层制作制作和和字符制作字符制作 底底片片制作制作 线路制作线路制作 阻焊制作阻焊制作 字符制作字符制作 工业制板五大块工业制板五大块 金属过孔金属过孔 印制电路板制造工艺印制电路板制造工艺 PCBPCB源文件源文件 GerberGerber格式输出格式输出 GerberGerber格式文件格式文件 CamCam软件导入软件导入 CamCam软件编辑输出软件编辑输出 底片输出底片输出 底片制作工艺底片制作工艺 底片制作是图形转移的基础，根据底片输出方式可 分为底片打印输出和光绘输出 。