聯 能 科 技 有 限 公 司
WORLD WISER TECHNOLOGY INC
PWB 製造流程簡介
講講 師師 : :黃黃 志志 明明
2022/4/16 0
多次埋孔
Multiple Blinded Via
徐 振 連
JOHNNY HSU
流 程 圖 PWB Mfg. FLOW CHART
UPDATED: 1999,04,16
顧 客 (CUSTOMER)
工 程 製 前 (FRONT-END DEP.)
裁 板 (LAMINATE SHEAR)
內 層 乾 膜 (INNERLAYER IMAGE)
預 疊 板 及 疊 板 (LAY- UP )
通 孔 電 鍍 (P . T . H .)
液 態 防 焊 (LIQUID S/M )
外 觀 檢 查 (VISUAL INSPECTION )
成 型 (FINAL SHAPING)
業 務 (SALES DEPARTMENT)
生 產 管 理 (P&M CONTROL)
蝕 銅 (I/L ETCHING)
鑽 孔 (PTH DRILLING)
壓 合 (LAMINATION)
外 層 乾 膜 (OUTERLAYERIMAGE)
二次銅及錫鉛電鍍 (PATTERN PLATING)
蝕 銅 (O/L ETCHING)
檢 查 (INSPECTION)
噴 錫 (HOT AIR LEVELING)
電 測 (ELECTRICAL TEST )
出 貨 前 檢 查 (O Q C )
包 裝 出 貨 (PACKING&SHIPPING )
曝 光 (EXPOSURE) 壓 膜 (LAMINATION) 前處理(PRELIMINARY TREATMENT)
顯 影 (DEVELOPIG) 蝕 銅 (ETCHING)去 膜 (STRIPPING)
黑 化 處 理 (BLACK OXIDE) 烘 烤 (BAKING)預 疊 板 及 疊 板 (LAY- UP )
壓 合 (LAMINATION)後處理 (POSTTREATMENT)
曝 光 (EXPOSURE) 壓 膜(LAMINATION)
二次銅電鍍 (PATTERNPLATING)錫 鉛 電 鍍 (T/L PLATING)
去 膜 (STRIPPING)蝕 銅 (ETCHING)剝 錫 鉛 (T/L STRIPPING)
塗 佈 印 刷 (S/M COATING) 預 乾 燥 (PRE-CURE)
曝 光 (EXPOSURE)顯 影 (DEVELOPING)後 烘 烤 (POST CURE)
MLB
全 板 電 鍍 (PANEL PLATING)
銅 面 防 氧 化 處 理 (O S P (Entek Cu 106A)
外 層 製 作 (OUTER-LAYER)
TENTING
PROCESS
鍍 金 手指 (G/F PLATING) 鍍 化 學 鎳 金 (E-less Ni/Au)
For O. S. P.
選 擇 性 鍍 鎳 鍍 金 (SELECTIVE GOLD)
印 文 字 (SCREEN LEGEND )
網 版 製 作 (STENCIL)
圖 面 (DRAWING)
工 作 底 片 (WORKING A/W)
製 作 規 範 (RUN CARD)
程 式 帶 (PROGRAM) 鑽 孔 , 成 型 機 (D. N. C.)
底 片 (MASTER A/W)
磁 片, 磁 帶 (DISK , M/T)
藍 圖 (DRAWING)
資 料 傳 送 (MODEM , FTP)
A O I 檢 查 (AOI INSPECTION)
除 膠 渣 (DESMER) 通 孔 電 鍍 (E-LESS CU)
DOUBLE SIDE
前處理(PRELIMINARY TREATMENT)
前處理(PRELIMINARY TREATMENT)
前處理(PRELIMINARY TREATMENT)
全面鍍鎳金 (S/G PLATING)
雷 射 鑽 孔 (LASER ABLATION)
Blinded Via
埋 孔鑽 孔 (IVH DRILLING)
埋 孔電鍍(IVH PLATING)
埋孔
多層板內層流程 (INNER LAYER PRODUCT)
2022/4/16 1
一. 前言
PWB扮演的角色
PWB的功能為提供完成第一層級構裝的元件與其它必須的電子電
路零件接合的基地，以組成一個具特定功能的模組或成品。所以PWB
在整個電子產品中，扮演了整合連結總其成所有功能的角色。圖
是電子構裝層級區分示意。
圖
晶圓
第0層次
第1層次
(Module)
第2層次
(Card)
第3層次
(Board)
第4層次
(Gate)
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PWB種類及製法
依材料、層次、製程上的不同歸納一些通用的區別辦法,
來簡單介紹PWB的分類以及它的製造方法。
PWB種類
A. 以材質分類
a. 有機材質
酚醛樹脂、玻璃纖維/環氧樹脂、Polyimide、BT/Epoxy等
皆屬
之。
b. 無機材質
鋁、Copper-invar-copper、ceramic等皆屬之。主要取
其散熱
功能
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圖 圖
B. 以成品軟硬區分
a. 硬板 Rigid PWB
b. 軟板 Flexible PWB 見圖
c. 軟硬板 Rigid-Flex PWB 見圖
C. 以結構分
a. 單面板 見圖
b. 雙面板 見圖
c. 多層板 見圖
圖
圖 圖 4
D. 依用途分：通信/耗用性電子/軍用/電腦/半導體/電測板…,見
圖
BGA Substrate.
製造方法介紹
A. 減除法，其流程見圖
B. 加成法，又可分半加成與全加成法，見圖
C. 尚有其它因應IC封裝的變革延伸而出的一些先進製程，
圖
2022/4/16 5
圖
減除法
銅箔基板
鑽 孔
化銅+鍍銅
影像轉移
蝕 刻
防 焊
圖
銅箔基板
鑽 孔
化銅+鍍銅
影像轉移
蝕 刻
鍍銅,錫鉛
防 焊
圖
全加成法
樹脂積層板
(不含銅箔)
鑽 孔
樹脂表面活化
印阻劑
(抗鍍也抗焊)
化學銅析鍍
防 焊
半加成法
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二.製前準備
.前言
近年由於電子產品日趨輕薄短小，PWB的製造面臨了幾個挑戰
:（1）薄板（2）高密度（3）高性能（4）高速 (5) 產品週期縮
短（6）降低成本等。以往以燈桌、筆刀、貼圖及照相機做為製前工
具，現在己被電腦、工作軟體及鐳射繪圖機所取代。過去，以手工
排版，或者還需要Micro-Modifier來修正尺寸等費時耗工的作業，
今天只要在CAM(Computer Aided Manufacturing)工作人員取
得客戶的設計資料，可能幾小時內，就可以依設計規則或
DFM(Design For Manufacturing)自動排版並變化不同的生產
條件。同時可以output如鑽孔、成型、測試治具等資料。
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.製前設計流程：
客戶必須提供的資料：
電子廠或裝配工廠，委託PWB SHOP生產空板（Bare Board）
時，必須提供下列資料以供製作。見表料號資料表-供製前設計使用.
上表資料是必備項目，有時客戶會提供一片樣品,一份零件圖，一份
保證書（保證製程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物質）等。
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料 號 資 料 表
項 目 內 容 格 式
1.料號資料 (Part Number) 包含此料號的版別,更改歷史,日期以及發行資訊. 和Drawing一起或另有一Text檔.
2.工程圖 (Drawing) A.料號工程圖:
包括一些特殊需求,如原物料需求,特性阻抗控
制,防焊,文字種類,顏色,尺寸容差,層次等.
HPGL 及 Post Script.
B.鑽孔圖:
此圖通常標示孔位及孔號.
HPGL 及 Post Script.
HPGL 及 Post Script.
HPGL 及 Post Script.
C.連片工程圖:
包含每一小片的位置,尺寸,折斷邊,工具孔相關
規格,特殊符號以及特定製作流程和容差.
D.疊合結構圖:
包含各導體層,絕緣層厚度,阻抗要求,總厚度等.
3.底片資料 (Artwork Data) A:線路層 B:防焊層 C:文字層 Gerber (RS-274D,X),ODB++
List 定義:各種pad的形狀,一些特別的如thermal pad
並須特別定義construction方法.
Text file文字檔
5.鑽孔資料 Excellon Format定義:A:孔位置, B:孔號, C:PTH & NPTH
D: 盲孔或埋孔層
6.鑽孔工具檔 定義:A:孔徑, B:電鍍狀態, C:盲埋孔
D: 檔名
Text file文字檔
資料 定義線路的連通 IPC-356 or 其它從CAD輸出之各種
格式(Mentor……)
8.製作規範 1.指明依據之國際規格,如IPC,MIL
2.客戶自己PWB進料規範
3.特殊產品必須meet的規格如PCMCIA
Text file文字檔
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.資料審查
面對這麼多的資料，製前設計工程師接下來所要進行的工作程序
與重點，如下所述。
A. 審查客戶的產品規格，是否PWB廠製程能力可及.
B. CAD/CAM作業
a. 將Gerber Data 輸入所使用的CAM系統，此時須將
apertures
和shapes定義好。目前，己有很多PWB CAM系統可接受
IPC-
350的格式或是ODB++格式。配合CAM系統可產生外型NC
Routing 檔,可設定參數直接輸出程式.
Shapes 種類有圓、正方、長方,亦有較複雜形狀，如內層
之
thermal pad等。著手設計時，Aperture code和
shapes的關
連要先定義清楚，否則無法進行後面一系列的設計。
但如果是提供ODB++格式,就不需提供Aperture files.
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ODB++格式 (Prefered)
ODB++是一種可擴充的ASCII格式，它可在單一數據庫中保存PCB生產
和裝配所必需的全部工程數據。單一文件即可包含圖形、鑽孔資訊、佈
線、元件、網表、規格、繪圖、工程處理定義、報表功能、ECO和DFM
結果等。作業人員可改進和改正DFM來更新他們的原始CAD數據庫，並
設法在設計達到裝配階段之前識別出所有的佈線問題。
ODB++是一種雙向格式，允許數據上行和下傳。數據庫類似於大多數
CAD系統的數據庫。一旦數據以ASCII形式到達電路板車間，生產者就
可實施增值的流程作業，如蝕刻補償、面板成像及輸出鑽孔、佈線和照
相等。
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b. 設計時的Check list
依據check list審查後，當可知道該製作料號可能的良率以
及
成本的預估。
c. Working Panel排版注意事項：
－ 排版的尺寸選擇將影響該料號的獲利率。因為基板是主要
原
料成本（排版最佳化，可減少板材浪費）；而適當排版可
提
高生產力並降低不良率。
一般製作成本，直、間接原物料約佔總成本30~60%，包含了基板、膠
片、銅箔、防焊、乾膜、鑽頭、重金屬（銅、鍚、鉛、金），化學耗
品等。而這些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰當與否有關係。大部
份電子廠做線路Layout時，會做連片設計，以使裝配時能有最高的生
產力。因此，PWB工廠之製前設計人員，應和客戶密切溝通，以使連
片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL時可有最佳的利用率。要計算
最恰當的排版，須考慮以下幾個因素。
2022/4/16 12
1.基材裁切最少刀數與最大使用率（裁切方式與磨邊處理須考慮進
去）。
2.銅箔、膠片與乾膜的使用尺寸與工作PANEL的尺寸須搭配良好,
以
免浪費。
3.連片時，piece間最小尺寸，以及板邊留做工具或對位系統的最
小
尺寸。
4.各製程可能的最大尺寸限制或有效工作區尺寸.
5.不同產品結構有不同製作流程，及不同的排版限制，例如，金手
指板，其排版間距須較大且有方向的考量，其測試治具或測試次
序規定也不一樣。 原物料基板尺寸
36“ × 48” (實 際 上 為 “ × ”)
40“ × 48” (實 際 上 為 “ × ”)
42" × 48" (實 際 上 為 " × ") 2022/4/16 13
d. 底片與程式：
－底片Artwork 在CAM系統編輯排版完成後，配合D-Code檔案，
而由雷射繪圖機（Laser Plotter）繪出底片。所須繪製的底片有
內外層之線路，外層之防焊，以及文字底片。
由於線路密度愈來愈高，容差要求越來越嚴謹，因此底片尺寸控
制，是目前很多PWB廠的一大課題。
目前已經有LDI(Laser Direct Imaging)設備,所以只要
Download
資料到LDI設備即可生產.
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基本材料與阻抗控制
要做阻抗控制的產品時，必需要注意且需解決的問題。
其中影響出貨板子阻抗值最大的幾項因素有：
介質的厚度，Dielectric Thickness。
蝕刻後線路本身的寬度，Etched Line Width。
銅的厚度(含銅皮及電鍍銅),Copper Thickness
底材的介質常數，Dielectric Constant。
防焊厚度, Solder Mask Thickness
工作頻率(影響rise time)
傳輸線之長度 ( 造成propagation
delay )
所以工作頻率越高,傳輸線過長需考慮作阻
抗控制.
所以工作頻率越高,傳輸線過長需考慮作阻
抗控制.
阻抗控制需求決定條件
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三. 基板
印刷電路板是以銅箔基板（Copper-clad Laminate 簡稱CCL）
做為原料而製造的電器或電子的重要機構元件,.表簡單列出不同基
板的適用場合.
PWB 種類層數 應用領域
紙質酚醛樹脂單、雙面板 電視、顯示器、電源供應器、音響、影印機
(FR&FR2) 錄放影機、計算機,電話機、遊樂器、鍵盤
環氧樹脂複合基材單、雙面板 電視,顯示器、電源供應器、高級音響、電話機
(CEM1 , CEM3) 遊戲機、汽車用電子產品、滑鼠、電子計事簿
玻纖布環氧樹脂單、雙面板 介面卡、電腦周邊設備、通訊設備、無線電話機
手錶、文書處理
玻纖布環氧樹脂多層板 桌上型電腦、筆記型電腦、掌上型電腦、硬蝶機,
文書處理機、呼叫器,行動電話、 IC卡、數位電視音響
傳真機、軍用設備、汽車工業等.
PE軟板 儀表板、印表機
PI軟板 照相機、硬蝶、印表機、筆記型電腦、攝錄放影機
軟硬板 LCD模組、 CCD攝影機、硬蝶機、筆記型電腦
TEFLON Base PWB 通訊設備、軍用設備、航太設備
表一、PWB種類及應用領域2022/4/16 16
基板工業是一種材料的基礎工業，是由介電層（樹脂 Resin
，玻璃纖維 Glass fiber)，及高純度的導體(銅箔 Copper
foil)二者所構成的複合材料（Composite material）.
介電層
樹脂 Resin
前言
目前已使用於線路板之樹脂類別很多,如酚醛樹脂（
Phenolic ）、環氧樹脂（Epoxy）、聚亞醯胺樹脂
（Polyimide）、聚四氟乙烯（Polytetrafluorethylene，簡
稱PTFE或稱TEFLON），B一三氮樹脂（Bismaleimide
Triazine 簡稱 BT）等皆為熱固型的樹脂（Thermosetted
Plastic Resin）。2022/4/16 17
常用的基板材質如下:
常用基板材質為FR-4(94V-0): CCL (Core and
Prepreg)
(FR-4:玻璃纖維+環氧樹脂)
HDI(高密度互連板)層膠片RCC (build-up layer)
(RCC : Resin coated Copper foil背膠銅箔)
HDI(高密度互連板)層膠片TCD (build-up layer)
(TCD: Thermal curable Dielectric)
HDI(高密度互連板)層膠片LD (build-up layer)
(LD: Laser drillable Prepreg)
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D. Tg 玻璃態轉化溫度
高分子聚合物因溫度之逐漸上升導致其物理性質漸起變化，由常
溫時之無定形或部份結晶之堅硬及脆性如玻璃一般的物質而轉成為一種
黏滯度非常高,柔軟如橡皮一般的另一種狀態。傳統FR4 之 Tg 約在
115-120℃之間，近年來由於電子產品各種性能要求愈來愈高,所以對
材料的特性也要求日益嚴苛，如抗濕性、抗化性、抗溶劑性、抗熱性
,尺寸安定性等都要求改進,以適應更廣泛的用途,而這些性質都與樹脂
的Tg有關,Tg 提高之後上述各種性質也都自然變好。例如 Tg 提高後
,
a.其耐熱性增強，使基板在 X 及 Y 方向的膨脹減少，使得板子在
受熱後銅線路與基材之間附著力不致減弱太多，使線路有較好的
附著力。
b.在Z方向的膨脹減小後，使得通孔之孔壁受熱後不易被底材所拉斷。
增高後，其樹脂中架橋之密度必定提高很多使其有更好的抗
水性及防溶劑性，使板子受熱後不易發生白點或織紋顯露，而有
更好的強度及介電性.至於尺寸的安定性,由於自動插裝或表面裝
配之嚴格要求就更為重要了。因而近年來如何提高環氧樹脂之
Tg 是基板材所追求的要務。2022/4/16 19
E. FR-4 難燃性環氧樹脂
傳統的環氧樹脂遇到高溫著火後若無外在因素予以撲滅時，會不停
的一直燃燒下去直到分子中的碳氫氧或氮燃燒完畢為止。若在其分子中
以溴(約20%重量比的“溴素”)取代了氫的位置，使可燃的碳氫鍵化合物
一部份改換成不可燃的碳溴鍵化合物則可大大的降低其可燃性。此種加
溴之樹脂難燃性自然增強很多，但卻降低了樹脂與銅皮以及玻璃間的黏
著力，而且萬一著火後更會放出劇毒的溴氣(在700-900℃燃燒中，溴
化樹指會釋放出"戴奧辛類"（Dioxins)，會帶來的不良後果。
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玻璃纖維
前言
玻璃纖維(Fiberglass)在PWB基板中的功用，是作為補強材料。
基板的補強材料尚有其它種，如紙質基板的紙材，
Kelvar(Polyamide聚醯胺)纖維，以及石英(Quartz)纖維。
玻璃(Glass)本身是一種混合物，其組成見表它是一些無機物經
高溫融熔合而成，再經抽絲冷卻而成一種非結晶結構的堅硬物體。
玻璃纖維布
玻璃纖維的製成可分兩種，一種是連續式(Continuous)的纖
維另一種則是不連續式(discontinuous)的纖維前者即用於織成
玻璃布(Fabric)，後者則做成片狀之玻璃蓆(Mat)。FR4等基材，
即是使用前者，CEM3基材，則採用後者玻璃蓆。
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銅箔(copper foil)
早期線路的設計粗粗寬寬的,厚度要求亦不挑剔,但演變至今日線
寬3,4mil,甚至更細(現已有工廠開發1 mil線寬),電阻要求嚴苛.抗
撕強度,表面Profile等也都詳加規定.
傳統銅箔
輾軋法 (Rolled-or Wrought Method)
是將銅塊經多次輾軋製作而成，其所輾出之寬度受到技術限制很
難達到標準尺寸基板的要求(3呎*4呎) ,而且很容易在輾製過程中造
成報廢，因表面粗糙度不夠,所以與樹脂之結合能力比較不好，而且製
造過程中所受應力需要做熱處理之回火軔化(Heat treatment or
Annealing),故其成本較高。
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電鍍法 (Electrodeposited Method)
最常使用於基板上的銅箔就是ED銅.利用各種廢棄之電線電纜熔解
成硫酸銅鍍液，在殊特深入地下的大型鍍槽中，陰陽極距非常短,以非
常高的速度沖動鍍液，以600ASF之高電流密度，將柱狀
(Columnar) 結晶的銅層鍍在表面非常光滑又經鈍化的
(passivated) 不銹鋼大桶狀之轉胴輪上(Drum)，因鈍化處理過的
不銹鋼胴輪上對銅層之附著力並不好，故鍍面可自轉輪上撕下，如此所
鍍得的連續銅層,可由轉輪速度，電流密度而得不同厚度之銅箔，貼在
轉胴之光滑銅箔表面稱為光面(Drum side), 另一面對鍍液之粗糙結
晶表面稱為毛面 (Matte side) .此種銅箔:
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厚度單位
一般生產銅箔業者為計算成本, 方便訂價，多以每平方呎之重量做
為厚度之計算單位，如 Ounce (oz)的定義是一平方呎面積單面
覆蓋銅箔重量1 oz ()的銅層厚度.經單位換算 35 微米
(micron)或 mil. 一般厚度1 oz 及1/2 oz而超薄銅箔可達
1/4 oz,或更低.
新式銅箔介紹及研發方向
超薄銅箔
一般所說的薄銅箔是指 oz ( micron ) 以下，
oz 或稱為 35 micron
1/2 oz 或稱為
micron
1/3 oz 或稱為 12 micron
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銅箔的分類
按 IPC-CF-150 將銅箔分為兩個類型，TYPE E 表電鍍銅箔，
TYPE W 表輾軋銅箔,再將之分成八個等級，class 1 到 class 4
是電鍍銅箔，class 5 到 class 8 是輾軋銅箔.現將其型級及代
號分列於表
class Type 名 稱 代號
1 E Standard Electrodeposited STD - TypeE
2 E High Ductility Electrodeposited HD - TypeE
3 E High Temperature Elongation HTE TypeE
Electrodeposited
4 E Annealed Electrodeposited ANN - TypeE
5 W As Rolled -wrought AR TypeW
6 W Light Cold Rolled -Wrought LCR TypeW
7 W Anneal-Wrought ANN TypeW
8 W As Rolled -Wrought low - temperature ARLT TypeW
annealable
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PP(膠片 Prepreg)的製作
"Prepreg"是"preimpregnated"的縮寫，意指玻璃纖維或其它
纖維浸含樹脂，並經部份聚合而稱之。其樹脂此時是B-stage。
Prepreg又有人稱之為"Bonding sheet"
膠片製作流程
製程品管
製造過程中，須定距離做Gel time, Resin flow, Resin
Content的測試，也須做Volatile成份及Dicy成份之分析，以確保品
質之穩定。
儲放條件與壽命
大部份EPOXY系統之儲放溫度要求在5℃以下，其壽命約在3~6個月，
儲放超出此時間後須取出再做的各種分析以判定是否可再使用。
而各廠牌prepreg可參照其提供之Data sheet做為作業時的依據。
(Solvent Removal)玻璃布
Coating Drying
B-StagingPrepreg
Varnish
(Chemical Advancement)
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膠片種類，其膠含量及Cruing後厚度關係，見表
基板的現在與未來
趨使基板不斷演進的兩大趨動力(Driving Force)，一是
極小化(Miniaturization)，一是高速化(或高頻化)。
。
Prepreg 種類 膠合量(%) 硬化後厚度in(m/m)
1040
1060
1080
2116
7628
75 +
72 ~ 75
63 ~6 5
50 ~ 55
35 ~ 45
()
()
()
()
()
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2022/4/16 28
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四.內層製作與檢驗
製程目的
三層板以上產品即稱多層板,傳統之雙面板為配合零件之密集裝配，
在有限的板面上無法安置這麼多的零組件以及其所衍生出來的大量線路，
因而有多層板之發展。加上美國聯邦通訊委員會(FCC)宣佈自1984年
10月以後，所有上市的電器產品若有涉及電傳通訊者，或有參與網路連
線者，皆必須要做“接地”以消除干擾的影響。但因板面面積不夠,因此
PWB lay-out就將“接地”與“電壓”二功能之大銅面移入內層，造成四
層板的瞬間大量興起,也延伸了阻抗控制的要求。而原有四層板則多升
級為六層板，當然高層次多層板也因高密度裝配而日見增多.
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製作流程
依產品的不同現有三種流程
A. Print and Etch
發料→對位孔→銅面處理→影像轉移→蝕刻→剝膜
B. Post-etch Punch
發料→銅面處理→影像轉移→蝕刻→剝膜→工具孔
C. Drill and Panel-plate
發料→鑽孔→通孔→電鍍→影像轉移→蝕刻→剝膜
上述三種製程中,第三種是有埋孔(buried hole)設計時的流程,
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發料
發料就是依製前設計所規劃的工作尺寸，依BOM來裁切基材，是一
很單純的步驟，但以下幾點須注意：
A. 裁切方式-會影響下料尺寸
B. 磨邊與圓角的考量-影響影像轉移良率製程
C. 方向要一致-即經向對經向，緯向對緯向
基板材料尺寸:
1. “ * ” ( *
mm)
2. “ * ” ( * mm)
3. “ * ” ( * mm)
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銅面處理
在印刷電路板製程中，不管那一個step，銅面的清潔與粗化的效
果，關係著下一製程的成敗，所以看似簡單，其實裡面的學問頗大。
A. 須要銅面處理的製程有以下幾個
a. 乾膜壓膜
b. 內層氧化處理前
c. 鉆孔後(化學銅前)
d. 綠漆前
e. 噴錫(或其它焊墊處理流程)前
f. 金手指鍍鎳前
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B. 處理方法 現行銅面處理方式可分三種：
a. 刷磨法(Brush)
b. 噴砂法(Pumice)
c. 化學法(Microetch)
表
刷輪材質 Mesh數 控制方式 其它特殊設計
Deburr Bristle #180 or #240 (1) 電壓,電流 高壓後噴水洗
去巴里 緊毛刷 Grits (2) 板厚 前超音波水洗
內層壓膜前處理 Bristle #600 Grits (1) 電壓,電流 後面可加去脂
Nylon (2) 板厚 或微蝕處理
外層壓膜前處理 Bristle #320 Grits (1) 電壓,電流 後面可加去脂
Nylon (2) 板厚 或微蝕處理
S/M前表面處理 Bristle #600 Grits ~ (1) 電壓,電流 有捨刷磨而
Nylon #1200Grits (2) 板厚 以氧化處理的
表 銅面機械式處理 (此表僅供參考)
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影像轉移
印刷法
A. 前言
電路板自其起源到目前之高密度設計,一直都與絲網印刷(Silk
Screen Printing)－或網版印刷有直接密切之關係，故稱之為“
印刷電路板”。目前除了最大量的應用在電路板之外，其他電子工業
尚有厚膜(Thick Film)的混成電路(Hybrid Circuit)、晶片電
阻(Chip Resist )、及表面黏裝(Surface Mounting)之錫膏
印刷等也都優有應用。
下列是目前尚可以印刷法cover的製程:
a.單面板之碳墨或銀膠
b.文字
c.可剝膠(Peelable ink)
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乾膜法
更詳細製程解說請參讀外層製作.本節就幾個內層製作上應注意
事項加以分析.
A. 一般壓膜機(Laminator)對於厚以上的薄板還不
成問
題,只是膜皺要多注意
B. 曝光時注意真空度
C. 曝光機臺的平坦度
D. 顯影時Break point 維持50~70% ,溫度30+_2,須
auto
dosing.
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蝕刻
現業界用於蝕刻的化學藥液種類，常見者有兩種，一是酸性氯化
銅(CaCl2)、蝕刻液，一種是鹼性氨水蝕刻液。
兩種藥液的選擇，視影像轉移製程中，Resist是抗電鍍之用
或抗蝕刻之用。在內層製程中D/F或油墨是作為抗蝕刻之用，因此大
部份選擇酸性蝕刻。外層製程中，若為傳統負片流程，D/F僅是抗電
鍍，在蝕刻前會被剝除。其抗蝕刻層是鍚鉛合金或純鍚，故一定要用
鹼性蝕刻液，以免傷及抗蝕刻金屬層。
B
阻劑
銅線路
D
A C 基板
Undercut/Side=(B-A)/2
Etching Factor=D/C2022/4/16 37
內層檢測
AOI(簡單線路採目視) →電測→(修補)→確認 內層板線路成完後,必
須保證通路及絕緣的完整性(integrity),即如同單面板一樣先要仔細
檢查。因一旦完成壓合後,不幸仍有缺陷時,則已為時太晚,對於高層次板
子而言更是必須先逐一保證其各層品質之良好,始能進行壓合,由於高層
板漸多,內層板的負擔加重,且線路愈來愈細,萬一有漏失將會造成壓合後
的昂貴損失.傳統目視外,自動光學檢查(AOI)之使用在大廠中已非常普
遍,利用電腦將原圖案牢記,再配合特殊波長光線的掃瞄,而快速完美對各
層板詳作檢查。但AOI有其極限,例如細斷路及漏電(Leakage)很難找出
,故各廠漸增加短、斷路電性測試。AOI及測試後面有專題,在此不詳述.
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五.壓合
. 製程目的:
將銅箔(Copper Foil),膠片(Prepreg)與氧化處理
(Oxidation)後的內層線路板,壓合成多層基板. .壓合流程,如
下圖:
. 各製程說明 內
層
氧
化
處
理
疊
板
壓
合
後
處
理 圖
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三、疊合之自動化
半自動化
指單冊的疊置(Lay up)，與多層的疊合(Pile up)，均採人工疊準
操作。至於各種散材及工具板的供應，則以自動機械或手動輸送。
全自動化
是指將各面積大重量輕的散材及較重的鏡板，利用吸起方式騰空運輸。
按疊置的先後順序，從四面八方的立體交通航路中，逐一及時送到”疊
合中心”的正確位置，再輕輕放落進行疊置。這種猶如高速公路多方交
會立體匝道一般，讓各種物料準時準點的依序進退，重複往返，其軟硬
體的良好設計，及現場的順利操作又是何其不易。
2022/4/16 40
內層氧化處理(Black/Brown Oxide Treatment)
氧化反應
A. 增加與樹脂接觸的表面積,加強二者之間的附著力
(Adhesion).
B. 增加銅面對流動樹脂之潤濕性,使樹脂能流入各死角而在硬化
後
有更強的抓地力。
C. 在裸銅表面產生一層緻密的鈍化層(Passivation)以阻絕高
溫下
液態樹脂中胺類(Amine)對銅面的影響。
黑氧化處理之物性
氧化處理製程已被廣泛應用在多層板壓合前的內層處理。其主要原因即
在於，氧化處理可增加內層板銅面的表面粗糙度，進而增加了環氧樹脂
與銅皮之間面的結合力。粉紅圈經常會發生在電路板的導通孔(Via
Hole)內層平環與孔壁啣接之邊緣。其發生的原因是由於酸性溶液側向
侵蝕內層銅面上的氧化層，而將之洗掉造成粉紅圈。其形狀與大小更會
受氧化處理製程、鑽孔製程、電鍍製程的影響。
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疊板
進壓合機之前,需將各多層板使用原料準備好,以便疊板(Lay-
up)作業.除已氧化處理之內層外,尚需膠片(Prepreg),銅箔
(Copper foil),以下就敘述其規格種類及作業:
P/P(Prepreg)之規格
P/P的選用要考慮下列事項:
－絕緣層厚度
－內層銅厚
－樹脂含量
－內層各層殘留銅面積
－對稱
最重要還是要替客戶節省成本
Glass Style Resin Flow Resin Content Pressed Thickness Volatile
PH78 32±5% 48±3% ” <%
7628 21±4% 42±3% ” <%
1506 28±5% 48±3% ” <%
2116 31±5% 52±3% ” <%
1080 40±5% 62±3% ” <%
106 50±5% 72±3% ” <%2022/4/16 42
銅箔規格
詳細銅箔資料請見‘基板’章節 ，常見銅箔厚度及其重要規格表。
Type
1/3 OZ/ft2 ± ±5% >15 >5 > >
厚度(mil)
重量(oz) 抗張力(KLb/in2) 伸率 (%)
Class 1 Normal . Normal .
1/2 OZ/ft2 ± ±5% >15 >15 > >
1 OZ/ft2 ± ±5% >30 >20 > >10
2 OZ/ft2 ± ±5% >30 >20 >10 >10
. 壓合流程品質管制重點:
a. 板厚、板薄、板翹
b. 銅箔皺折、
c. 異物,pits & dents
d. 內層氣泡
e. 織紋顯露
f. 內層偏移
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疊合之操作
一、有銷壓板法之疊合
所謂”有銷疊合”，就是指多層板的散材及疊合所用的各種工具；如內層
板、外層板(此處是指雙面薄板，一面已做內層，另一面則當外層；或僅
用單面薄基板當外層)、膠片、隔板、脫模紙等，需分別在其特定的位置
處，先行鑽出或沖出插銷孔，以便逐一”套疊”在可上下鉚合的厚鋁板中，
然後送入壓合機進行熱壓。壓合完畢後，還要逐一拆下定位銷，才能取
出多層板半成品，可謂相當費事。
此種早期”有銷”的做法，不但事先事後的瑣碎工作太多，而且所壓合之
面積不大，所疊落多層板散材之”冊數”也不多，自然在產量上，與大面
積多冊數的無銷法不能相比。雖然此種”無銷”式大型大量的Mass
Lamination，對於四、六層板確是極其方便，八層板也還可以免為其
難；但面對10層以上的高層數多層板，每因層間對準度不佳；造成良品
率低落，於此情況下在徒呼負負之餘，也只好走回原來”有銷”的路子。
不過，此種高層數的有銷套疊做法，其”插銷”多已改用”挫圓銷
”(Flatted Round Pin)，或與圓銷合用，使多量的散材能在同一基
礎上進行套疊，以增加對準度及減少因膨脹與流膠而產生的應力。
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二. 無銷大型壓板法之疊合
無銷法”雖較簡單，但上下散材如何對準，為其成敗的關鍵。各散材做
好內層板面匹配及上下對齊，是正確施力的主旨，更是造成”偏滑”與否
的重要原因。不僅每兩片鏡板間，其單一散冊本身之中必須要上下落齊；
而且各鏡板間的散冊也絕對要垂直對準。甚至整部壓機各開口中所整體
堆放的板材，也都要對準在中心的位置，如此方能使力量集中避免偏滑。
無銷對準的疊置方式有很多種，其中有兩法在業界較為流行：
2 影燈式
靠邊對齊式
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後處理作業
.後處理之流程:
A. 銑靶,打靶-完成壓合後板上的三個箭靶會明顯的出現浮雕
(Relief),
a.手動作業:將之置於普通的單軸鑽床下用既定深度的平頭銑刀銑
出
箭靶及去掉原貼的耐熱膠帶,再置於有投影燈的單軸鑽床或由下
向
上沖的沖床上沖出靶心的定位孔,再用此定位孔定在鑽床上即行
鑽
孔作業。
-Ray透視打靶:有單軸及雙軸,雙軸可自動補償取均值,減少公
差.
B. 剪邊(CNC裁板)-完成壓合的板子其邊緣都會有溢膠,必須用剪床裁
掉
以便在後續製程中作業方便及避免造成人員的傷害,剪邊最好沿著
邊
緣直線內1公分處切下,切太多會造成電鍍夾點的困擾,最好再用磨
邊
機將四個角落磨圓及邊緣毛頭磨掉,以減少板子互相間的刮傷及對
槽
液的污染。或者現在很普遍直接以CNC成型機做裁邊的作業．
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六、鑽孔
製程目的
單面或雙面板的製作都是在下料之後直接進行非導通孔或導通孔
的鑽孔,多層板則是在完成壓板之後才去鑽孔。傳統孔的種類除以導通
與否簡單的區分外,以功能的不同尚可分:零件孔,工具孔,通孔
(Via),盲孔(Blind hole),埋孔(Buried hole)(後二者亦為via
hole的一種).近年電子產品‘輕.薄.短.小.快.’的發展趨勢,使得鑽
孔技術一日千里,機鑽,雷射燒孔,感光成孔等,不同設備技術應用於不
同層次板子.現僅就機鑽部分加以介紹,其他新技術會在20章中有所討
論.
流程
上PIN→鑽孔→檢查
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鑽孔概談
鑽孔在印刷電路板的流程中為重要製程之一，鑽孔的品質好壞，對
後製程有著相當的影響，因此，鑽孔品質的控制非常重要。
在鑽孔作業中，轉速與進刀速的搭配對孔壁品質有決定的因素，甚至影
響到鑽頭的使用壽命與鑽軸spindle的使用壽命，因此如何找出轉速與
進刀速的最佳搭配條件，實為鑽孔室一大責任。
一般而言，從孔壁的切片情況，可約略看出轉速與進刀速搭配的好與壞，
倘若二者搭配不好，則孔壁就會產生孔壁粗糙(roughness)，膠渣
(smear)、毛頭(burr)、釘頭(nail-head)。
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鑽孔技術之探討
隨著SMT板之廣泛使用及高線路密度板子之製造，對於小直徑鑽針鑽
孔的需要也年年增加 。然而小直徑之鑽孔仍有許多技術上的困難仍需解
決。從鑽孔的觀點來看，一般孔徑在雙排插腳I C孔著重於解決膠渣(
Smear )、孔壁的表面粗糙度、刀具壽命等問題；對於小孔徑之鑽孔則著
重於下列幾點：
鑽針需不易折斷
孔位準確度要良好
孔內壁之表面要十分平滑
刀具壽命時間長
減少膠渣產生的程度
進刀 / 出刀口處的毛頭(Burrs)要減少
由於小孔徑孔的縱橫比(Aspect Ratio)較一般孔徑增加許多，因此斷針
及孔位準確度也由於鑽針撓性強度的降低及因退屑槽(Flute)減小，排屑
困難而變得更加重要。
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檢查及品質重點
品質重點
1. 少鑽
2. 漏鑽
3. 偏位 (上述以底片check)
4. 孔壁粗糙
5. 釘頭 (切片)
6. 巴里(burr)
鑽孔結束板邊coupon設計(見圖)
板邊設計coupon的用意如下:
1. 檢查各孔徑是否正確
2. 檢查有否斷針漏孔
3. 可設定每1000,2000,3000 hit鑽一孔來檢查孔壁品
質.
孔徑大小依序
圖
成
型
線
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七 鍍通孔
製程目的
雙面板以上完成鑽孔後即進行鍍通孔(Plated Through Hole
,PTH)步驟，其目的使孔壁上之非導體部份之樹脂及玻纖束進行金屬化
( metalization ),以進行後來之電鍍銅製程,完成足夠導電及焊接
之金屬孔壁。
製造流程
去毛頭→除膠渣→PTH & 一次銅
. 去巴里 (deburr)
鑽完孔後,若是鑽孔條件不適當,孔邊緣有1.未切斷銅絲2.未切斷
玻纖的殘留,稱為burr.因其要斷不斷,而且粗糙,若不將之去除,可能
造成通孔不良及孔小,因此鑽孔後會有de-burr製程.也有de-burr是
放在Desmear之後才作業.一般de-burr是用機器刷磨,且會加入超音
波及高壓沖洗的應用.可參考表. 2022/4/16 51
高錳酸鹽之除膠渣
在多層板製造中，鑽孔時所產生的摩擦熱使得樹脂熔融，冷卻後會
附著在孔壁上而成為膠糊渣(Smear)。若是出現在內層銅導體斷面
上，將會產生斷路或導電障礙等不良現象，發生在樹脂及玻璃面上，
會發鍍層與底材之附著力不強等缺點。為了確保此處電鍍層導通的
信賴度，有必要做desmear 或etchback的處理。其他除膠渣方法：
一.鉻酸法
二.硫酸法
三.電漿法
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高密度細線路技桁
電路板的密度以往主要受限於鑽孔的尺寸，因此似乎線路密
度成長的迫切性也就沒有那麼高。細線路由於鑽孔技術的進步及
MCM-L技術的需求，近來備受重視。而運用傳統的Tenting &
Etching技術，想作到小於1OOμm的線路走十分困難的。
Additive process能降低甚至避免蝕刻的問題，只是必須使用
特定的物料與流程，因此在電子封裝領域較少被運用。
A. Additive Process其銅線路是用電鍍光阻定義出線路區，
以電鍍方式填入銅來達形成線路。此類製程分為Semi Additive
與Fully Additive兩類，Semi Additive 利用壓合薄銅於各
類樹脂上，再以電鍍及蝕刻達到形成線路的目的。Fully
Additive則是利用樹脂表面粗化，其後塗布加強黏合層以改善無
電銅與板面連結強度，之後以無電解銅長出線路。典型的線形式
Subtractive/Semi Additive/Fully Additive示意如下
圖：（圖 ）
圖 53
小孔或深孔鍍銅
電路板的裝配日趨緊密，其好處不外減少最後產品的體積及增加
資訊處理的容量及速度。對板子而言細線及小孔是必然要面對的問題。
就小孔而言，受衝擊最大的就是鍍銅技術，要在孔的Aspect Ratio
很高時，既要得到１mil厚的孔壁，又不發生狗骨現象，而且鍍層的
各種物性又要通過現有的各種規範，其中種種需待突破的困難實在不
少。
水平電鍍
水平電鍍方式加上脈波整流器應是徹底克服小孔,高縱橫比,細線
等極高密度板子電鍍瓶頸,panel plating已不是問題反脈波電鍍
(InPulse Plating)法，以減少面銅與孔銅之間的差異，並增加銅
層的延展性，。
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八 外層
製程目的
經鑽孔及通孔電鍍後,內外層已連通,本製程在製作外層線路,以
達電性的完整.
製作流程
銅面處理→壓膜→曝光→顯像
銅面處理
詳細資料請參考4.內層製作.
壓膜
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乾膜介紹
乾膜(dry film)的構造見圖
壓膜(Lamination)作業
A. 壓膜機壓膜機可分手動及自動兩種,有收集聚烯類隔層的捲輪，
乾膜主輪，加熱輪，抽風設備等四主要部份,進行連續作業,其示意見
圖
圖
圖
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曝光 Exposure
曝光機種類
－手動與自動
－平行光與非平行光
－LDI雷射直接暴光
A. 手動曝光機，是將將欲曝板子上下底片以手動定PIN對位後，
送入機台面，吸真空後曝光。
B. 自動曝機一般含Loading/unloading，須於板子外框先做好
工
具孔，做初步定位再由機台上之CCD，Check底片與孔的對位
狀況，並做微調後入曝光區曝光。依目前的精密須求程度，
不以視覺機器自動對位，恐怕做不到好品質的板子。
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圖
C. 非平行光與平行光的差異，平行光可降低Under-Cut。其差異
點，可見圖，顯影後的比較。做細線路(4mil以下)非
得用
平行光之曝光機。
D. 另有一種LDI(Laser Direct Imaging)鐳射直接感光之設備與
感光方式。是利用特殊之感光膜coating在板面，不須底片
直
接利用鐳射掃描曝光。其細線可做到2mil以內，利用多
beam
方式18in×24in的板子，已有號稱曝光時間僅30 秒。
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. 顯像Developing
作業注意事項
A. 顯像是把尚未發生聚合反應的區域用顯像液將之沖洗掉，已
感光部份則因已發生聚合反應而洗不掉仍留在銅面上成為蝕
刻或電鍍之阻劑膜。注意在顯像前不可忘記把表面玻璃紙撕
掉。
B. 顯像點Break point (從設備透明外罩看到已經完全顯現出
圖
樣的該點的距離稱之)應落於50~70%間，不及,銅面有scun
殘
留,太過,則線邊有膜屑或undercut過大.最好有自動添加
系統
(auto-dosing).另外噴灑系統設計良否也會影響顯像點
.
C. 顯像良好的側壁應為直壁式者，顯像不足時容易發生膜渣
(Scum)造成蝕刻板的短路、銅碎、及鋸齒突出之線邊，顯
像
機噴液系統之過濾不良時也會造成此種缺點。檢查Scum的方
法可用５％之氯化銅溶液(Cupric Chloride CuCl 2)或
氯化
銨溶液浸泡，若銅面上仍有鮮亮的銅色時，即可判斷有
Scum
殘留.
D. 顯像完成板子切記不可疊放,須用Rack插立.
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十一、外層檢查
前言
一般PWB製作會在兩個步驟完成後做全檢的作業:一是線路
完成(內層與外層)後二是成品.
檢查方式
電測－請參讀第16章
目檢
以放大鏡附圓形燈管來檢視線路品質以及對位準確度,若是
外層尚須檢視孔及鍍層品質,通常會在備有10倍目鏡做進一步確
認,這是很傳統的作業模式,所以人力的須求相當大.但目前高密
度設計的板子幾乎無法在用肉眼檢查,所以下面所介紹的AOI會
被大量的使用.
AOI－Automated optical Inspection自動
光學檢驗
因線路密度逐漸的提高，要求規格也愈趨嚴苛，因此目視加
上放大燈鏡已不足以過濾所有的缺點,因而有AOI的應用。 2022/4/16 60
應用範圍
A. 板子型態
－信號層，電源層，鑽孔後(即內外層皆可)．
－底片，乾膜，銅層．(工作片,乾膜顯像後,線路完成後)
B. 目前AOI的應用大部分還集中在內層線路完成後的檢測,但
更
大的一個取代人力的製程是綠漆後已作焊墊表面加工
(surface finish)的板子.尤其如BGA,板尺寸小,線又
細,數量
大,單人力的須求就非常驚人.可是應用於這領域者仍有待
技
術上的突破.
原理
一般業界所使用的"自動光學檢驗CCD及Laser兩種；前者主要是
利用鹵素燈通光線，針對板面未黑化的銅面，利用其反光效果，進行
斷、短路或碟陷的判讀。應用於黑化前的內層或線漆前的外層。後者
Laser AOI主要是針對板面的基材部份，利用對基材(成銅面)反射後
產螢光(Fluorescences)在強弱上的不同，而加以判讀。現在更先
進的鐳射技術之AOI，利用鐳射螢光，光面金屬反射光，以及穿入孔
中鐳射光之信號偵測，使得線路偵測的能力提高許多,其原理可由圖
,圖簡單闡釋。
2022/4/16 61
圖
圖 62
偵測項目
各廠牌的capability，由其data sheet可得.一般偵測項目如下List
A. 信號層線路缺點,見圖
B. 電源與接地層,見圖
C. 孔,見圖
D. SMT,見圖
AOI是一種非常先進的替代人工的檢驗設備,它應用了鐳射,光學,
智慧判斷軟體等技術,理論來完成其動作.
圖
圖
TYPICAL SIGNAL LAYER DEFECTS DETECTED
LONG WIDTH
VIOLATION
NICKS PROTRUSION DISHDOWN
FINE OPEN
SURFACE SHORT
WIDE SHORT
FINE SHORT
SHAVED PAD
SPACING WIDTH
VIOLATION
PINHOLE NICK OVERETCHED
PAD
COPPER SPLASH MISSING PAD
Missing Junction
Missing Open
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圖 圖
HOLES INSPECTION
Up to three range of holes inspected
with independent inspection criteria for each
Partially plugged holes and breakout to conductor
automatically inspected in all diameter ranges
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十二 防焊
製程目的
A. 防焊：留出板上待焊的通孔及其pad，將所有線路及銅面都覆蓋住
，防止波焊時造成的短路,並節省焊錫之用量 。
B. 護板：防止濕氣及各種電解質的侵害使線路氧化而危害電氣性質，
並防止外來的機械傷害以維持板面良好的絕緣，
C. 絕緣：由於板子愈來愈薄,線寬距愈來愈細,故導體間的絕緣問題
日
形突顯,也增加防焊漆絕緣性質的重要性.
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製作流程
防焊漆,俗稱"綠漆",(Solder mask or Solder Resist)，為
便於肉眼檢查，故於主漆中多加入對眼睛有幫助的綠色顏料，其實防焊
漆了綠色之外尚有黃色、白色、黑色等顏色.
防焊的種類有傳統環氧樹脂IR烘烤型,UV硬化型,液態感光型(LPISM-
Liquid Photo Imagable Solder Mask)等型油墨,以及乾膜防焊
型(Dry Film, Solder Mask),其中液態感光型為目前製程大宗.所
以本單元只介紹液態感光作業 .
其步驟如下所敘:
銅面處理→印墨→預烤→曝光→顯影→後烤
上述為網印式作業,其它coating方式如Curtain coating
,Spray coating等有其不錯的發展潛力,後面也有介紹.
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液態感光油墨簡介：
A. 緣起：液態感光油墨有三種名稱:
－液態感光油墨(Liquid Photoimagable Resist Ink)
－液態光阻油墨(Liquid Photo Resist Ink)
－濕膜(Wet Film以別於Dry Film)其別於傳統油墨的地方，在
於電子產品的輕薄短小所帶來的尺寸精度需求，傳統網版技術無法突破。
網版能力一般水準線寬可達7-8mil間距可達10－l5mil，而現今追求
的目標則 Five & Five，乾膜製程則因密接不良而可能有焊接問題，
此為液態綠漆發展之原因。
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B. 液態油墨分類
a.依電路板製程分類:
－液態感光線路油墨(Liquid Photoimagable Etching &
Plating Resist Ink)
－液態感光防焊油墨(Liquid Photoimagable Solder
Resist
Ink)
b.依塗佈方式分類:
－浸塗型(Dip Coating)
－滾塗型(Roller Coating)
－簾塗型(Curtain Coating)
－靜電噴塗型(Electrostatic Spraying)
－電著型(Electrodeposition)
－印刷型(Screen Printing)
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. 曝光
A. 曝光機的選擇: IR光源,7~10KW之能量,須有冷卻系統維持檯面
溫
度25~30°C.
B. 能量管理:以Step tablet結果設定能量.
C. 抽真空至牛頓環不會移動
D. 手動曝光機一般以pin對位,自動曝光機則以CCD對位,以現在高
密
度的板子設計,若沒有自動對位勢必無法達品質要求.
. 顯像
A. 顯像條件藥液 1~2% Na2CO3 溫度 30±2°C 噴壓
~3Kg/cm2
B. 顯像時間因和厚度有關,通常在50~60sec,Break-point約在
50~70%.
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. 後烤
A. 通常在顯像後墨硬度不足,會先進行UV硬化,增加其硬度以免做檢
修時刮傷.
B. 後烤的目的主要讓油墨之環氧樹脂徹底硬化,文字印刷條件一般
為
150°C,30min.
文字印刷
目前業界有的將文字印刷放在噴錫後,也有放在噴錫前,不管何種程
序要注意以下幾點:
A. 文字不可沾Pad
B. 文字油墨的選擇要和S/M油墨Compatible.
C. 文字要清析可辨識.
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. 品質要求
表一般綠漆油墨測試性質項目可供參考
測試項目 測試方法
Adhesion(黏著力) Crosshatch & Tape Test (剝離試驗)
Abrasion(磨擦抗力) Pencil Method(鉛筆刮萷測試)
Resistance To Solder(抗錫能力) Rosin Flux 260o 10sec 5 Cycle (抗錫測試)
Resistance To Acid(抗酸能力) 10%HCL OR H2SO4 . 30min Dip (抗酸測試)
Resistance To Alkaline(抗鹼能力) 5% W/W RT 30 min Dip (抗鹼能力)
Resistance To Solvent(抗溶劑力) Methylene Cloride . 30min Dip(氯乙烯測試)
Resistance To Flux(抗助焊劑力) Water Soluble Flux Dip( 水溶性助焊劑測試)
Resistance To Gold Plating (抗鍍金能力) Electro Gold Plate(電解金測試)
Resistance To Immersion Ni/Gold Immersion Ni/Gold(浸鎳金測試)
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十三 金手指,噴錫( Gold Finger & HAL )
製程目的
A.金手指(Gold Finger,或稱 Edge Connector)設計的目的
,在於
藉由connector連接器的插接作為板對外連絡的出口,因此須
要
金手指製程.
之所以選擇金是因為它優越的導電度及抗氧化性.但因為金的
成
本極高所以只應用於金手指,局部鍍或化學金,如bonding
pad等
B. 噴錫的目的,在保護銅表面並提供後續裝配製程的良好焊接基
地.
C.金手指之品質重點
a.厚度
b.硬度
c.疏孔度 (porosity)
d.附著力 Adhesion
e.外觀:針點,凹陷,刮傷,燒焦等.
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噴錫HASL(Hot Air Solder Leveling)
垂直將板子浸入熔解的熱錫爐中，再將多餘錫鉛以高壓空氣將之吹
除。此製程逐漸改良成今日的噴錫製程，同時解決表面平整和孔塞
的問題。但是垂直噴錫仍計多的缺點，例如受熱不平均Pad下緣有錫
垂(Solder Sag)，銅溶出量太多等，而水平噴錫，其製程能力，
較垂直噴錫好很多，有眾多的優點，如細線路可到15mil以下，錫
鉛厚度均勻也較易控制，減少熱衝擊，減少銅溶出以及降低IMC層厚
度。
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Ｂ. 流程
不管是垂直、噴錫or水平噴錫，正確的製造流程一樣如下:
兩種噴錫機的示意圖見圖與圖
貼金手指保
護膠
Pre-clean
前清潔處理
Preheat
預熱
Flux coating
上助焊劑
Post-clean
後清洗
Cool down
冷卻
Air-Knives
熱風噴錫
Solder
焊錫
圖
PWB板
風刀
拉
起
浸
錫
錫爐
圖
風
刀
錫爐
PWB
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十四 其他焊墊表面處理(OSP,化學鎳金,)
前言
錫鉛長期以來扮演著保護銅面,維持焊性的角色,從熔錫板到噴錫板,
數十年光陰至此,碰到幾個無法克服的難題,非得用替代製程不可:
A. Pitch 太細造成架橋(bridging)
B. 焊接面平坦要求日嚴
C. COB (chip on board)板大量設計使用
D. 環境污染本章就兩種最常用製程OSP及化學鎳金介紹之
OSP
OSP是Organic Solderability Preservatives 的簡稱,中
譯為有機保焊膜,又稱護銅劑,英文亦稱之Preflux,本章就以護銅劑稱之
.
化學鎳金
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無電金
無電金分為"置換式鍍金"與"無電金"前者就是所謂的"浸鍍金
"(Immersion Gold plating) 鍍層薄且底面鍍滿即停止。後者接
受還原劑供應電子故可使鍍層繼續增厚無電鎳。
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十五 成型(Outline Contour)
製程目的
為了讓板子符合客戶所要求的規格尺寸，必須將外圍沒有用的邊框去除之。
若此板子是Panel出貨（連片），往往須再進行一道程序，也就是所謂的V-
cut，讓客戶在Assembly前或後，可輕易的將Panel 折斷成Pieces。又若
PWB是有金手指之規定，為使容易插入，connector的槽溝，因此須有切斜邊
（Beveling）的步驟。
製造流程
外型成型(Punching or Routing)→V-cutaBeveling ( 倒角 )→清
洗
外型成型
外型成型的方式從PWB演變大致有以下幾個方式：
Template模板
沖型
切外型2022/4/16 77
Template模板
最早期以手焊零件，板子的尺寸只要在客戶組裝之產品可容納得下
的範圍即可，對尺寸的容差要求較不嚴苛，甚至板內孔至成型邊尺寸亦
不在意，因此很多用裁剪的方式，單片出貨。
再往後演變，尺寸要求較嚴苛，則打樣時，將板子套在事先按客戶
要求尺寸做好的模板(Template)上，再以手動銑床，沿Template外
型旋切而得。若是大量，則須委外製作模具(Die)以沖床沖型之。這些
都是早期單面或簡單雙面板通常使用的成型方式。
沖型
沖型的方式對於大量生產，較不CARE板邊粗糙度以及板屑造成的影
響時，可考慮使用沖型，生產成本較routing為低，流桯如下:
模具設計→模具發包製作→試沖→First Article量測尺寸→量產。
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切外型
因為板子層次技術的提昇，以及裝配方法的改變，再加上模具沖型
的一些限制, 例如模具的高價以及修改的彈性不佳，且精密度較差，因
此CNC Routing的應用愈來愈普遍。
A. 除了切外型外，它也有幾個應用：
a. 板內的挖空(Blank)
b. 開槽slots
c. 板邊須部份電鍍
2.一般採3或4Pin方法：見圖所指示，且須依序切之，此法的特徵
圖固定pin 圖
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V-cut（Scoring ,V-Grooving）
V-cut一種須要直、長、快速的切型方法，且須是已做出方型外型
（以routing或punching才可進此作業。見圖。時常在單piece
有複雜外型時用之。
圖
V-cut線
NC Routing
(a)
(b)
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相關規格
A. V-Groove角度,見圖,一般限定在30o~90o間,以避免切到板
內線
路或太接近之。
B. V-cut設備本身的機械公差，尺寸不準度約在±,深度不準
度
約在±。
C.不同材質與板厚，有不同的規格，以FR4來說，厚則web厚
約
為。當然深度是上、下要均等否則容易有彎翹發生。
D.至於多厚或多薄的板子可以過此製程，除了和設備能力有關外，太薄
的板子，走此流程並無意義（通常以下厚度就不做V-cut
設計
)。有些客戶對成型板邊粗糙度不要求，PWB廠也有於切或沖
PANEL後
，設計V-cut製程，切深一些，再直接折斷成piece出貨。
E. V-cut深度控制非常重要,所以板子的平坦度及機台的平行度非常
重
要.有專用IPQC量測深度之量規可供使用.
折斷
Misalignment
偏移
30o-90o
Web
厚度
V-cut
深度
尺寸孔
準備位置
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金手指斜邊(Beveling)
PWB須要金手指(Edge connectors )設計，表示為Card類板
子，它在裝配時，必須插入插槽，為使插入順利，因此須做斜邊，其
設備有手動、半自動、自動三種。幾個重點規格須注意，見圖
，一般客戶DRAWING會標清楚。
A. θ°角一般為30°、45°、60°
B. Web寬度一般視板厚而定，若以板厚，則web約在
C. H、D可由公式推算，或客戶會在Drawing中寫清楚。
H
D
W
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十六 電測
前言
在PWB的製造過程中，有三個階段，必須做測試
1.內層蝕刻後
2.外層線路蝕刻後
3.成品
為何要測試
並非所有製程中的板子都是好的，若未將不良板區分出來，任其
流入下製程，則勢必增加許多不必要的成本.縱觀PWB製造史，可以
發現良率一直在提高。製程控制的改善,報廢的降低，以及改善品質
的ISSURE持續進行著，因此才會逐次的提高良率。
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測試不良種類
A. 短路
定義：原設計上，兩條不通的導體，發生不應該的通電情
形。 見圖
B. 斷路
定義：原設計，同一迴路的任何二點應該通電的，卻發生
了斷電的情形。見圖 (a,b)
圖
孔壁無銅,上下層斷路
圖 84
C. 漏電(Leakage) 不同迴路的導體,在一高抗的通路測試下，發
生某
種程度的連通情形,屬於短路的一種。其發生原因,可能為離子污
染及濕氣。
電測種類與設備及其選擇
電測方式常見有三種：1.專用型(dedicated) 2.汎用型
(universal) 3.飛針型 (moving probe),下面會逐一介紹。決定
何種型式，要考慮下列因素：1.待測數量2.不同料號數量3.版別變更
類頻繁度4.技術難易度 5.成本考量。圖是數量的多寡，測試種
類及成本的關係圖則是製程技術須求與測試方式種類的關係。另
外有一些特殊測試方式,也會簡述一二.
專用型
種
類
泛用型
單面板
技術
飛針型
雙面板
多層板
.025“QFP
.020“QFP
.050“BGA
.016“QFP
.010“
圖
飛
針
型
泛用型
樣品緊急
樣品
中量產 大量產
成
本
圖
專用型
自動化
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外觀檢查項目(Surface Inspection)
一、基材(Base Material)
1.白點 Measling
2.白斑 Crazing
3.局部分層或起泡 Blistering
4.分層 Delamination
5.織紋顯露 Weave Exposure
6.玻璃維纖突出 Fiber Exposure
7.白邊 Haloing
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二、表面
1.導體針孔 Pin hole
2.孔破 Void
3.孔塞 Hole Plug
4.露銅 Copper Exposure
5.異物 Foreign particle
7.多孔/少孔 Extra/Missing Hole
8.金手指缺點 Gold Finger Defect
9.線邊粗糙 Roughness
12.文字缺點 Legend(Markings)
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信賴性(Reliability)
1.焊錫性 Solderability
2.線路抗撕強度 Peel strength
3.切片 Micro Section
附著力 Gold Adhesion
6.熱衝擊 Thermal Shock
7.離子汙染度 Ionic Contamination
8.濕氣與絕緣 Moisture and Insulation
Resistance
9.阻抗 Impedance
上述項目僅列舉重點，仍須視客戶的規格要求以及廠內
之管制項目來逐項進行全檢或抽檢。
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相關規範
A. IPC規範
編號 內容
IPC-A-600 PWB之允收規格
IPC-6012 硬皮資格認可與性能檢驗
IPC-4101 硬板基材規範
IPC-D-275 硬板設計準則
IPC-MF-150 銅箔相關規格
I-STD-003A PWB焊性測試
IPC/JPCA-6202 單、雙面FPWB性能規範
IPC-TM-650 各種測試方法
IPC-SM-840 S/M相關規範
IPC-2315 HDI及Microvias設計準則
B. Military規範
編號 內容
MIL-P-55110 硬板規範
MIL-P-50884 軟板及軟硬板規範
MIL-P-13949 基材規範
MIL-STD-105 抽樣檢查規範 2022/4/16 89
十八 包裝(Packaging)
製程目地
“包裝”是在整個板子完成後,以氣泡布或塑膠袋方式,以一般或是
真空方式包起來,然後入庫出貨.
圖
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演讲完毕，谢谢观看！
