PCB產業應用及製造流程

印刷電路板，又稱為印製電路板，印刷線路板，常使用英文縮寫是PCB（Printed circuit board）或PWB（Printed wire board）。

PCB是組裝電子零組件所使用的基底板材，也是『 ... 晟鈦股份有限公司  CheerTimeEnterpriseCo.,LTD. 上市代碼3229 Language 繁體中文 English 日本語 晟鈦股份有限公司CheerTimeEnterrpriseCo.,LTD. 選擇語系 繁體中文 English 日本語 PCB知識 何謂PCB? PCB5G基材-選擇與應用 PCB檢測方式 PCB製程-HDI簡介 PCB拼板 PCB表面處理 PCB切片分析 PCB防火等級 PCB製程能力-條件 QA問答–技術諮詢 QA問答–常見問題 請選擇 何謂PCB? PCB5G基材-選擇與應用 PCB檢測方式 PCB製程-HDI簡介 PCB拼板 PCB表面處理 PCB切片分析 PCB防火等級 PCB製程能力-條件 QA問答–技術諮詢 QA問答–常見問題 首頁 何謂PCB? 目錄 何謂印刷電路板(PCB) PCB基材 PCB表面處理 PCB結構種類 PCB應用－單面板、雙面板 單面板（Singlesidedboard） 雙面板（Doublesidedboard） 材質 PCB應用－多層板 材質 種類&用途 PCB製造流程簡介 常用單位換算 PCB製程說明 各鑽孔程式用途 特殊PCB材質、用途介紹 PCB的相關認證   何謂印刷電路板(PCB) 印刷電路板，又稱為印製電路板，印刷線路板，常使用英文縮寫是PCB（Printedcircuitboard）或PWB（Printedwireboard）。

PCB是組裝電子零組件所使用的基底板材，也是『電子產品之母』，是非常重要的電子部件也是電子元件的支撐體。

主要是經由板子上各處的金屬銅箔線路，透過設計各層連接導通相關零組件，而達到一個有效運作的完整產品。

在早期PCB還沒出現前，電子產品的各個元件之間都是靠電線連接而組成完整通路。

後來為了簡化電子產品製造的程序與降低成本，因而發展出用印刷的方式製作電路，使用基板上的銅箔代替原本的電線連接，進而提高生產效率。

各元件之間主要是經由板子上各處的金屬銅箔線路，透過設計各層連接導通相關零組件，而達到一個有效運作的完整產品。

傳統的電路板工法，採用印刷阻劑做出電路的線路及圖面，因此被稱為印刷電路板。

因為電子產品尺寸不斷微小化與精細，目前大多數電路板都是使用覆蓋蝕刻阻劑（濕膜或乾膜），經過曝光顯影後再以蝕刻去掉不需要的銅箔，而做出電路板。

  PCB基材 基材普遍是以基板的絕緣、材料成分或耐燃特性作分類，常見的原料為電木板、玻璃纖維，以及各式的塑膠板。

PCB基板的製造商普遍會以一種以玻璃纖維不織物料以及環氧樹脂樹脂組成的絕緣預浸漬材料（prepreg），再以和銅箔壓製成銅箔基板備用。

以下幾項為較常見之PCB基材種類： FR-4：玻璃纖維＋環氧樹脂。

為最普遍使用之PCB材料，但Tg僅約為130左右，若產品後續加工環境或操作環境溫度較高，則建議使用HighTgFR-4。

HighTgFR-4：玻璃纖維＋環氧樹脂，使用普遍程度僅次於FR-4。

Tg150°C以上即為HighTg。

CEM-1：中心為棉紙，表面覆蓋玻璃布＋環氧樹脂。

CEM-3：中心為玻璃不織布，表面覆蓋玻璃布＋環氧樹脂。

陶瓷基板（CeramicPCB）：陶瓷粉＋玻璃纖維。

鐵氟龍板（TeflonPCB）：Teflon＋玻璃纖維。

5G適用基材 5G的PCB產品適用基材，請參閱此頁內容資訊：PCB5G基材-選擇與應用    PCB表面處理 由於PCB的銅面在環境中容易氧化，因此必須在沒有覆蓋防焊油墨之裸露處，再次加工覆蓋一層塗層，以保護該處避免氧化的製程。

為因應各式後續加工需求，發展出各種不同材質、價格、不同保護程度之表面處理加工方式。

常見的PCB表面處理有下列幾項： 裸銅板、噴錫板、無鉛噴錫板、化金板、電鍍金、化銀板、OSP板。

各式PCB表面處理說明請點此頁。

  PCB結構種類 印刷電路板(PCB)結構可分為以下三種 單面板（Single-LayerPCB）：電路板上只有一面有銅箔導線，另一面完全沒有銅箔導線。

早期電子產品電路簡單，僅只需一面的範圍做連接導通，而在沒有銅箔的另一面可以放置零件。

雙面板（Double-LayerPCB）：電路板正反兩面皆有銅箔導線，且正面（Toplayer）以及背面(Bottomlayer)的通路都可藉由導通孔互相連接導通。

由於兩面都可以佈線，可使用面積比單面板多了一倍，更適合複雜電路的產品。

設計上為正面放置零件，而背面是零件腳的焊接面。

多層板（Multi-LayerPCB）：多層板是使用多個已蝕刻完成的雙面板，在板與板之間疊上絕緣層（Prepreg），最外層兩面鋪上銅箔後壓合而成。

由於是使用多個雙面板壓合，因此層數通常為偶數。

被壓在裡面的銅箔層可以是導通層、信號層、電源層或接地層。

多層板理論上可達50層以上，但實務應用面目前最高約30層左右。

PCB應用－單面板、雙面板 1.單面板（Singlesidedboard）： 以覆蓋單面銅箔的玻璃纖維為底板，積體電路（IC）與其他電子元件集中在其中一面，銅導線則集中在另外一面。

單面板所能製作的銅導線數目較少，只有早期的電路板才會使用。

2.雙面板（Doublesidedboard）： 以覆蓋雙面銅箔的玻璃纖維為底板，將銅導線製作在底板的正反兩個表面，並且鑽出「導通孔（Via）」讓銅導線由正面穿越板材到達背面，使正反兩個表面的銅導線互相連接，使用在比單面板複雜的電路上。

3.材質 若以較簡單低端的電子產品來說，為了成本考量可能會選擇價格更低的FR-1或FR-2(酚醛棉紙，通稱電木板)作為材料，但大多還是使用上述所介紹的主流基材FR-4，其他常見材料還有： (A)PTFE(鐵氟龍基板) 高頻電路板HighFrequency(HF)PCB，高頻電子設備是當今的發展趨勢，尤其是在無線網絡環境中。

衛星通訊發展迅速，通訊產品也向高速，高頻發展。

因此開發新產品總是需要使用高頻基板，衛星系統，移動電話接收基站等，這些通訊產品必須使用高頻PCB。

一般來說，高頻可以定義為1GHz以上的頻率。

當前，PTFE材料廣泛用於高頻PCB製造中，也稱為Teflon，其頻率通常高於5GHz。

例：ROGERSRO3000系列 (B)Alumina(陶瓷基板) 陶瓷基板為電路板的一種，與傳統FR-4或鋁基板不同的是其具有與半導體接近的熱膨脹係數及高耐熱能力，適用於具備高發熱量的產品(高亮度LED、太陽能)，其優異的耐氣候特性更可適用於較惡劣之戶外環境。

一般來說陶瓷基板具有足夠高的機械強度，除搭載元器件外，也能作為支持構件使用；加工性好，尺寸精度高，容易實現多層化。

例：ROGERSRO4000系列 (C)Aluminum(鋁基板) 鋁基板是一種獨特的金屬基覆銅板，具有良好的導熱性、電氣絕緣性能和機械加工性能。

在LED和電源轉換電子產品中的使用最多，LED發出強光時會產生高熱量，而鋁基板會將熱量直接從組件中散發出去。

且鋁基板可以延長LED元件的使用壽命並提供更高的穩定性。

一般可以在路燈、停車燈和照明設備中找到鋁質基材。

它也可以讓功率轉換器改變電流並調節電子設備。

鋁基板通常被製作成單面，但也有雙面。

多層鋁基板較難製造。

(D)其他 FR系列尚有FR-3、FR-5、FR-6等，CEM系列CEM-1～CEM-5 PCB應用－多層板 多層板（Multi-layerboard）：在多片雙面板的正反兩個表面製作所需的線路，並且分別在兩片雙面板之間夾一層絕緣層（Prepreg）後壓合，形成數層銅導線的構造，由於是使用多個雙面板壓合，因此層數通常為偶數。

多層板所能製作的銅導線數目最多，使用在比較複雜的電路上，目前電腦所使用的主機板由於元件太多，大多使用八層板，一般小型的電子產品，例如：手機、平板電腦等由於要求體積小，至少也要八層板以上，電子元件愈多，產品尺寸愈小，通常就需要更多層的PCB。

1.材質 FR-4(玻纖環氧樹脂基板)為全球電子業界最泛用的材料，FR是一種耐燃材料等級的代號，代表的意思是樹脂材料經過燃燒狀態必須能自行熄滅的一種材料規格，它並不是一種材料名稱，而是一種材料等級，因此目前一般電路板所用的FR-4等級材料就有非常多的種類，但多數都是以四功能環氧樹脂加上填充劑(Filler)以及玻璃纖維所做出的復合材料。

近年來由於電子產品安裝技術和PCB技術發展需要，又出現高Tg度的FR-4產品。

Tg度（玻璃轉移溫度－GlassTransitionTemperature） 例：ISOLAFR402、FR408、370HR南亞NP-140、NP-155、NP-175 2.種類&用途 (A)4層板 基板材質主要是環氧樹脂玻璃纖維布。

主要用途是個人電腦、醫學電子設備、測量儀器、半導體測試機、數值控制機、電子交換機、通信機、記憶體電路板、IC卡等。

(B)6-8層板 基板材質仍是以環氧樹脂玻璃纖維布為主。

大部分用於電子交換機、半導體測試機、中階個人電腦、工程型工作站等機器。

(C)10層板以上 材質以玻璃苯樹脂材料為主，或是以環氧樹脂當多層PCB基板材料。

這類PCB的應用較為特殊，應用於大型工業電腦、高速電腦、防衛機器、通信機器等。

  PCB製造流程簡介 單面板： 工程→裁板→鑽孔→壓膜→蝕銅→防焊→文字→表面處理→成型→電測→品檢 雙面板： 工程→裁板→鑽孔→PTH→一次銅→壓膜→曝光顯影→二次銅→錫鉛→去膜→蝕銅→剝錫鉛→防焊→文字→表面處理→成型→電測→品檢 多層板： 工程→裁板→內層壓膜→內層蝕銅→內層去膜→壓合→鑽孔→PTH→一次銅→壓膜→曝光顯影→二次銅→錫鉛→去膜→蝕銅→剝錫鉛→防焊→文字→表面處理→成型→電測→品檢   常用單位換算 銅箔厚度-盎司ounce,oz PCB業界慣用的銅箔厚度為盎司(oz)，但盎司(oz)明明是重量單位，為何可以變成為厚度單位？ 因為PCB基板銅箔的規格是以每平方英呎(ft²)面積上有多少盎司(oz)的銅來定義。

由於固定面積上的銅越重銅箔厚度就會越厚，銅箔重量與厚度成正比，因此將銅箔的重量盎司(oz)轉換為厚度mil。

以下為PCB常用單位 1oz=28.35g=1.4mil=1400μ"=35μm 1inch=1000mil 1inch=25.4mm 1mil=0.0254mm=1000microinch(μ") 1mm=39.37mil 一、PCB製程說明 乾式製程： 裁板、壓膜、曝光、壓合、鑽孔、成型 濕式製程： 刷磨、內層顯影、內層蝕刻、內層去膜、黑/棕氧化、除膠渣、鍍通孔、全板鍍銅、外層顯影、線路鍍銅、鍍錫鉛、外層去膜、外層蝕刻、剝錫鉛、防焊印刷、文字印刷、表面處理 流程簡介： 裁板(SheetsCutting) 將基板按照工單上的發料尺寸裁切成工作尺寸(workingpanel)。

刷磨(Scrub) 壓膜前需先用刷磨、微蝕等方法將板面銅箔做適當的粗化處理，再以適當的溫度及壓力將乾膜光阻密合貼附其上。

壓膜(DryFilmLamination) 先將板子進行前處理，把板子表面清潔乾淨及微蝕，送至壓膜機壓膜，在板子表面覆蓋一層感光性的有機薄膜，經曝光後，把底片線路圖案轉移至板面上。

曝光(Exposure) 將貼好乾膜的板子送入曝光機中曝光，乾膜在底片透光區域受UV光照射後會產生感光硬化，將底片上的線路影像移轉到板面乾膜上（該區域的乾膜在稍後的顯影、蝕銅步驟中將被保留下來當作蝕刻阻劑）。

內層顯影(InnerDeveloping) 將未感光的乾膜溶解於顯影液中，感光的乾膜因感光硬化後，顯影液無法溶解，仍然會貼附於板面，形成內層線路圖案(內層為負片，銅面部份在底片上是透明的)。

內層蝕刻(InnerEtching) 未感光的乾膜溶解後，下方的銅面就會裸露出來，板子經過蝕刻段，裸露的銅面會被蝕刻液溶解掉露出底材，有乾膜貼附的銅面則保存完好，形成內層線路。

內層去膜(InnerStripping) 利用去膜液將受到感光硬化的乾膜去除。

黑化/棕化(BlackOxideTreatment) 目的是透過化學藥劑在內層基板表面生成一層黑色/棕色絨毛，以增大接觸結合面積，增加基板壓合後層與層之間的結合力，黑化後的板子要進行烘烤，將板面水份烤乾，否則會影響板子的內部結合狀況及漲縮狀況。

壓合 六層線路﹝含﹞以上的內層線路疊合時需先機將其鉚合，再用盛盤將其整齊疊放於鋼板之間，送入壓合機中以適當之溫度及壓力使膠片硬化黏合。

鑽孔(Drilling) 目的是加工出客戶所需的零件孔、固定孔、導通孔等等，及提供後製程所需的定位孔，在品保需要時也提供檢查用的切片孔。

除膠渣(Desmear) 由於鑽孔時因熱能造成板材中的樹脂軟化或液化，隨鑽頭旋轉塗滿整個孔壁，若未去除會導致內層銅與孔銅間因膠渣造成絕緣，故需透過化學藥劑先將膠渣去除後，才能進行電鍍。

通孔電鍍(PTHPlating) 通孔電鍍也被稱為一次銅電鍍，利用化學的方法在孔內不導電的樹脂、玻璃纖維孔壁上鍍一層薄薄的銅，使孔壁金屬化。

其目的是連接內層及外層線路，並被稱為導通孔，或是作為焊接零件的接腳，被稱為零件孔。

外層顯影(Developing)、線