PCB行業(yè)發(fā)展及先進技術(shù)

《PCB行業(yè)發(fā)展及先進技術(shù)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《PCB行業(yè)發(fā)展及先進技術(shù)（43頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、LOGO培訓教材PCB行業(yè)發(fā)展 及先進技術(shù) CPCA 2022/08 1 目次 2 1.0 PCB概述 1.1 定義v中國：GB 2036-94（印制電路術(shù)語），印制電路或印制線路 成品板統(tǒng)稱印制板。它包括剛性、撓性和剛撓結(jié)合的單面、雙面和多層印制板等。v 日本：形成印制線路的板叫做印制線路板。裝上元器件的印制板稱作印制電路板。v歐美：Printed Board印制板。 Printed Wing Board印制線路板，即光板、裸板。簡稱PWB，不含元器件的板。（美國UL公司常用PWB） Printed Circuit Board印制電路板，簡稱PCB。板子+元器件=PCB。歐美國家不少人常把印

2、制線路板和印制電路板統(tǒng)稱為PCB， PCB =PWB。 我們這個行業(yè)的叫法: (1) 印制板：印制電路板，印制線路板統(tǒng)稱印制板。(2) 印制電路行業(yè)，（姚守仁）（傳統(tǒng)習慣） 電子電路行業(yè)，（世界電子電路大會）（王龍基）（大學專業(yè)設(shè)置）（美國電子電路封裝協(xié)會，IPC ）3 1.2 作用（）提供各種電子元器件（IC，C等）固定、裝配的機械支持（支撐）。（）實現(xiàn)各種電子元器件之間的電氣連接或電絕緣，提供所要求的電氣特性，如特性阻抗，高頻微波的信號傳輸。（電氣互連）（）為元器件焊接提供阻焊圖形，為元器件插裝、檢查、維修識別字符。（提供焊接阻焊層，裝配、維修字符） 4 1.3 重要性l現(xiàn)代電子信息工業(yè)重

3、要元件。電子產(chǎn)品之母。l電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。哪里有電子產(chǎn)品，哪里就一定會有印制板。lIC是一級封裝，電腦、手機、電視機是三級封裝，是二級封裝。元器件貼裝到板上，承上啟下起著至關(guān)重要的作用。l電子信息高新技術(shù)產(chǎn)品少不了印制板。l沒有電腦和軟件，電子設(shè)備普通箱子。沒有半導體和線路板，電子元器件普通石頭。（日本“印制線路板集”作者小林正）lIC（集成電路）和PCB相互靠攏，相互滲透，更加密切配合。 5 1.4 特點l多學科、多工藝、多設(shè)備、多工序、多物料、多輔助設(shè)備的行業(yè)。（現(xiàn)代科學和管理都體現(xiàn)在印制板上）l發(fā)展飛快的行業(yè)，很具挑戰(zhàn)的行業(yè)。l勞動密集型行業(yè)、資本密集型行業(yè)、不斷追加資金給銀行打工的行

4、業(yè)。l高投資、高科技、多污染、高啰嗦，只有下了單才能生產(chǎn)的行業(yè)。l充滿希望的產(chǎn)業(yè)，世紀朝陽工業(yè)。l能管好一個多層板廠，就能管好一個任何其他行業(yè)的工廠（企業(yè)家感概）。l產(chǎn)品的品質(zhì)特點：沒有不能用的線路板；沒有不能退的線路板。 6 1.5 小史發(fā)明：奧地利人Mr. Paul Eisler(1970-1992，85歲，維也納大學畢業(yè)，一生有幾十個專利) ，20世紀40年代二次世界大戰(zhàn)時，提出了光蝕刻工藝法形成印制電路，在一個軍事電子轉(zhuǎn)置中取得了應(yīng)用。并申請了專利（1943）。他的第一塊線路板看上去像一盤意大利面條。被運用到炮彈的引信上,以擊落敵方的炸彈。Mr. Paul Eisler被稱為“印刷電路

5、之父”。中國第一本PCB書印制無線電電路，作者王鐵中和牛鐘歧。 中國第一塊覆銅板，酚醛樹脂紙基板，制造者：成都十所和國營704廠。1964年，中國開始做多層板。PCB 歷史約70年。 7 l結(jié)論：幾十年歷史說明，沒有PCB，沒有電子電路，飛行、交通、原子能、計算機、宇航、通訊、電話，這一切都將無法實現(xiàn)。（1999年世界電子電路大會，WECC）l感受：印刷術(shù)是中國古代四大發(fā)明之一。后來，印刷線路板轉(zhuǎn)到西方，歐美最發(fā)達。到21世紀，印刷板又轉(zhuǎn)到東方中國。這驗證了中國一句古語：三十年河東，三十年河西，風水輪流轉(zhuǎn)。近年，全印制電子，噴墨打印技術(shù)，可能會部分替代傳統(tǒng)的圖形蝕刻法印制板生產(chǎn)工藝，這項技術(shù)目

6、前西方領(lǐng)先，印制板技術(shù)的風水有可能又轉(zhuǎn)回到西方了。 8 2.0 PCB行業(yè)的發(fā)展 2.1 技術(shù)發(fā)展概況lIC是電子信息工業(yè)的糧食,體現(xiàn)一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平,引導電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。而IC的電氣互連和裝配離不開印制板。IC技術(shù)和PCB技術(shù)相互靠攏，相互滲透，更加密切配合。l技術(shù)發(fā)展的5步曲： （1）電子管、晶體管裝配時代。 單雙面印制板，打鉚釘作雙面互連，線寬0.5 mm以上。目前，電子管已消亡。 （2）通孔插裝時代 雙列直插式元器件，通孔插裝技術(shù)（THT），目前已進入衰老期。要求2.54 mm（0.1”）網(wǎng)格中穿過1根導線，焊盤直徑 0.5 0.8 mm，線寬/間距0.3mm，0.2mm。典型

7、的PCB：常規(guī)單、雙、多層印制板。主要特征是：鍍通孔起著電氣互連和支撐元件（引腳插入通孔內(nèi)）雙重作用。 9 (3) 表面貼裝時代(SMT) 典型元器件:QFPC(扁平封裝,Quad flat package)，BGA（球形網(wǎng)格排列，Ball grid array）。引腳64304個。 PCB：鍍通孔僅起電氣互連作用，而不再起支撐元器件作用。要求埋/盲孔印制板，大量導通孔。 線寬/間距：2.54mm（0.1英寸）網(wǎng)格通過23根導線，焊盤直徑0.20.5 mm，線寬/間距0.2 mm， 0.10 mm ，0.13 mm，0.15 mm。SMT技術(shù)目前正處在高峰期。元器件，IC，貼裝在PCB表面上，

8、互連密度大大提高了。（4）芯片級封裝時期（CSP，chip scale package） 元器件：BGA，單芯片模塊，多芯片模塊。元器件引腳 1000。目前正處在發(fā)展期。 要求PCB：HDI（高密度互連）多層板，或積層印制板（BUM）；IC封裝基板，剛撓結(jié)合板。PCB走向激光時代和納米 時代。要求微孔、埋盲孔、積層、線寬0.1，0.075，0.050mm。 10 v 9、 人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。21.7.2421.7.24Saturday, July 24, 2021v 10、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。9:11:109:11:109:117/24/2021 9:11:10 AM

9、v 11、人總是珍惜為得到。21.7.249:11:109:11Jul-2124-Jul-21v 12、人亂于心，不寬余請。9:11:109:11:109:11Saturday, July 24, 2021v 13、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。21.7.2421.7.249:11:109:11:10July 24, 2021v 14、抱最大的希望，作最大的努力。2021年7月24日星期六上午9時11分10秒9:11:1021.7.24v 15、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。2021年7月上午9時11分21.7.249:11July 24, 2021v 16、業(yè)余生活要有意義，不要越軌

10、。2021年7月24日星期六9時11分10秒9:11:1024 July 2021v 17、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。上午9時11分10秒上午9時11分9:11:1021.7.24 v 9、 人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。21.7.2421.7.24Saturday, July 24, 2021v 10、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。9:11:109:11:109:117/24/2021 9:11:10 AMv 11、人總是珍惜為得到。21.7.249:11:109:11Jul-2124-Jul-21v 12、人亂于心，不寬余請。9:11:109:11:109:11Saturd

11、ay, July 24, 2021v 13、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。21.7.2421.7.249:11:109:11:10July 24, 2021v 14、抱最大的希望，作最大的努力。2021年7月24日星期六上午9時11分10秒9:11:1021.7.24v 15、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。2021年7月上午9時11分21.7.249:11July 24, 2021v 16、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2021年7月24日星期六9時11分10秒9:11:1024 July 2021v 17、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。上午9時11分10秒上午9時11分9:11

12、:1021.7.24 (5) 系統(tǒng)封裝時期（SIP、SOP） 預(yù)計元件引腳 3000，典型元件SIB（System integrated board,系統(tǒng)集成板）要求PCB：IC封裝基板，剛撓結(jié)合，光電印制板，埋嵌無源元件板。目前系統(tǒng)封裝處于萌芽期。lPCB線寬/間距發(fā)展趨勢 PCB導線寬度的縮小速度落后于IC線寬的縮小速度。PCB線寬還得加速縮小化，以與IC線寬縮小比率相匹配。年代70年代90年代2010年IC線寬3微米0.18微米0.10.05微米PCB線寬300微米100微米2510微米差距100倍560倍250200倍 11 2.2 市場（1）全球2022年（美國PCB市場研究機構(gòu)pr

13、ismark數(shù)據(jù)）受金融風暴沖擊，導致全球電子市場蕭條。半導體全球2022年增加幅為- 9%。全球PCB產(chǎn)值為406億美元，同上年相比，增幅為-15.8%（2022年482.3億美元） 全球PCB前十名 （單位：億美元） 北美最大的PCB公司TTM Tecknologies，2022年11月16日收購美維控股公司，收購價是5.213億美元，（40.405億港幣）。這樣，TTM2022的產(chǎn)值11.29億美元，名列全球第4。名次1 2 3 4 5 6 7 8 9 10公司Unimicron（欣興）NippoMektron（旗勝）Lbiden（揖裴電）TTM（美維控股）SamSung（三星電機）Tr

14、ipod（健鼎）Fujikura（藤侖）K.B .（建滔）YongPong（永豐）CMK（中央銘板）2009 17.46 15.35 15.15 11.29 10.65 10.14 9.05 9.31 8.77 8.602008 15.50 17.90 17.50 5.90 12.35 9.65 10.10 8.50 8.45 12.50 12 l全球PCB前十名產(chǎn)值總共115.77億美元，占2022年全球總產(chǎn)值406億美元的28.6%?？偟陌l(fā)展趨勢是強者愈強，大者恒大。l 中國大陸最大的前10名PCB企業(yè) 單位：億美元 l 欣興，在臺灣和中國大陸有多個工廠，深圳聯(lián)能是在中國最有實力的PCB工

15、廠，主要生產(chǎn)高端HDI 手機板。在蘇州有IC載板廠，在越 南也有廠。欣興2022年并購PPT，一躍成為全球最大。 名次1 2 3 4 5 6 7 8 9 10公司K.B. （建滔）Tripod（健鼎）Foxcom（富士康）Meadyile（美維）Multek（超毅）Unimicron（欣興）HannStar（瀚宇博德）Meiko(名幸) ViaSystem（南亞）Wus（楠梓）2009 9.30 9.07 7.50 6.20 5.90 5.90 5.50 4.90 3.40 3.252008 9.44 7.86 5.50 6.70 5.80 5.80 5.57 5.60 4.90 3.97 1

16、3 （2）中國2022年（CPCA數(shù)據(jù)）2022年是全球PCB最為艱苦的一年，也是全球PCB產(chǎn)值繼2022年大跌以來下降幅度最大的一年。WECC（世界電子電路理事會）報告，2022年全球PCB產(chǎn)值444億美元，同上年（515億美元相比），增長率為-14%，其中歐洲、日本下跌超過20%。中國PCB產(chǎn)值2022年為163.5億美元，首次出現(xiàn)小幅下跌，產(chǎn)值同比下降3.61%。同全球相比，跌幅是最小的。中國2022年經(jīng)受經(jīng)融危機的考驗，PCB企業(yè)頑強成長。2022年，中國PCB行業(yè)上交利稅同比下降13.9%。出口額下降15.6%。全國百強企業(yè)726.6億元，占全行業(yè)產(chǎn)值1116.16億元的65%。本土

17、企業(yè)展現(xiàn)頑強的生命力，以出口為主的一批外資企業(yè)產(chǎn)值下跌。FPC（撓性板）企業(yè)受危機影響最小，撓板企業(yè)繼續(xù)成長。 第九屆（2022）中國印制電路行業(yè)前10名：健鼎，50億元產(chǎn)值；超毅，42.3億元；瀚宇博德，37.6億元；滬士，21.99億元；紫翔，20.2億元；聯(lián)能，20.1億元；奧特斯，19.89億元；依頓，19.3億元；揖裴電，19.3億元；名幸，16.2億元。（注：中國排名以單個企業(yè)排名，外國以集團排名。）中國PCB產(chǎn)值從2022年起超過日本，成為全球第一。2022年，中國PCB產(chǎn)值占世界市場份額比例繼續(xù)上升，達到36%。（日本占20%，美國8.5%。歐洲4.3%。） 14 2.3 PC

18、B應(yīng)用領(lǐng)域 2022年，全球PCB領(lǐng)域分布：計算機/辦公，占32.3%；通信，22.2%；消費類電子，15.5%；半導體，14.5%；工業(yè)/醫(yī)藥，6.7%；軍事，5.1%；汽車，3.8%。 同2022年相比，應(yīng)用于軍事的PCB下降1.5%，降幅最??；用于汽車PCB，降幅最大，達25.7%。2.4 2022年不同種類的PCB 同上年相比，2022年單雙面板降幅最大，達19%，撓性板降幅最小，僅10%。 目前，全球不同種類的PCB所占比例：多層板41%，撓性板16.1%，單雙面板15%，微孔板 13.4%，封裝板14.5%。 15 2.5 未來預(yù)測2022年全球PCB會開始一個景氣循環(huán)，全球PCB

19、增長率估計為 9.2%。臺灣共研院預(yù)測中國大陸PCB產(chǎn)品結(jié)構(gòu)： 預(yù)測未來5年，全球封裝基板增長率最大，到2022年，CAAGR達到6.2%，其次是撓性板，達到5.8%。單/雙面板，呈萎縮之勢。在現(xiàn)階段，中國PCB結(jié)構(gòu)（1）多層板46.3%；（2）HDI板23%；（3）撓性板，約17%。單雙面板占的比例越來越少，IC截板和剛撓占的比例尚小，約2%。PCB品種IC載板撓性板剛撓板HDI多層板雙面板單面板2009 1.5% 16.8% 1.4% 22.5% 46.3% 8.0% 3.5%2010 1.7% 16.9% 1.4% 23.0% 46.3% 7.5% 3.3%2011 1.8% 17.0%

20、 1.4% 23.5% 46.1% 7.2% 3.0%韓國（2009）19% 19% / 34% 20% 8% 8% 16 l到2022年，全球PCB品種比例：多層板41.6%，撓性板16.5%，封裝基板15.2%，微孔板13.5%，單/雙面板13.2%。l預(yù)測汽車PCB，2022年為28.2億美元，2022年28.0億美元，2022年30.65億美元。2022年全球汽車銷售6170萬臺，2022年預(yù)測6610萬臺。lCPCA看法：l（1）原材料、人力、環(huán)保投入、管理成本上升，產(chǎn)業(yè)環(huán)境變化促使創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型成為下階段發(fā)展的重點。低成本勞動密集型競爭時代會完全改變。l（2）近幾年將是中國PCB產(chǎn)業(yè)由

21、大轉(zhuǎn)強的關(guān)鍵時期。l（3）中國PCB產(chǎn)業(yè)進入新一輪增長時期，尤其是技術(shù)含量、管理水平、企業(yè)綜合能力會迎來新的發(fā)展。中國PCB產(chǎn)業(yè)會邁向強盛的新時代。 17 2022年以來,國家對PCB行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方向的具體指示有如下這些:高密度印制電路板和柔性電路板等;電子專用材料制造;電子用設(shè)備、儀器、工模具制造。 高密度互連積層板，多層撓性板，剛撓印制線路板和封裝載板。（注：國家“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄”分淘汰類、限制類、鼓勵類）3.0 國家鼓勵發(fā)展的PCB品種 18 （3） 2022.10，信息產(chǎn)業(yè)部刊物“IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應(yīng)用”出版了一期“PCB專刊”，說到PCB行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整是這樣說的：加大對技術(shù)含量高

22、，附加值高的印制板產(chǎn)品的支持力度，盡快實現(xiàn)中低檔向高檔產(chǎn)品轉(zhuǎn)型。包括的產(chǎn)品有：HDI板；IC載板；多層FPC板；通信背板；剛撓結(jié)合板；特殊板如高頻微波板，金屬基板，厚銅箔印制板。 19 l剛-撓結(jié)合板和HDI高密度積層板等。（歸屬一、電子信息技術(shù)，（六）新型電子元器件）；l覆銅板用高均勻性超薄銅箔制造技術(shù)。（歸屬四、新材料技術(shù)（一）金屬材料）；l印制線路板生產(chǎn)和組裝用化學品；印制電路板（PCB）加工用化學品。（歸屬四、新材料技術(shù)（五）精細化學品，電子化學品）；l同PCB行業(yè)密切相關(guān)的技術(shù)被列為國家重點支持的高新技術(shù)領(lǐng)域； 清潔生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)；電鍍、電子等行業(yè)污染減排和“零排放”關(guān)鍵技術(shù)； 綠色制

23、造關(guān)鍵技術(shù)；電子廢物處理、回收和再利用技術(shù)； 采用數(shù)字化、信息化技術(shù)，提高設(shè)備性能及自動化水平的技術(shù)； 精密、復雜、長壽命塑料模具及沖壓模具；激光切割加工技術(shù)； 激光加工中的測控儀器儀表；高性能、智能化儀器儀表； 可編程序控制器， 20 （5）國家發(fā)改委、工信部發(fā)改辦高技20221817號文件。(見印制電路信息報 2022年11月9日，397期，頭版）文件題目：“進一步做好電子信息產(chǎn)業(yè)振興和技術(shù)改造項目組織工作的通知”。目的：明確電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步和技術(shù)改造投資方向。內(nèi)容：電子基礎(chǔ)產(chǎn)品“高端印制電路板及覆銅板材料”： 重點支持：高密度互聯(lián)多層印制電路板， 多層撓性板， 剛性印制電路板， IC

24、封裝載板， 特種印制電路板； 重點發(fā)展：環(huán)保型的高性能覆銅板，特殊功能覆銅 板,高性能撓性覆銅板和基板材料等研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。 鼓勵：節(jié)能減排工藝發(fā)展。 21 （6）問：以下PCB產(chǎn)品算否“鼓勵類”或“國家重點支持的高新技術(shù)領(lǐng)域”： 全印制電子技術(shù)，（噴墨打印PCB字符、阻焊、線路技術(shù)）埋入無源元件線路板，光電印制板，納米印制板，無鹵無鉛印制板。（答：視項目技術(shù)含量、產(chǎn)業(yè)化程度、市場前景綜合評述。） 22 1）提升行業(yè)技術(shù)水平高階高密度互連（HDI）/積層板技術(shù)；埋置技術(shù)；集成電路載板技術(shù)；光電印制板；特種板和LED（發(fā)光二極管）用印制板；全印制電子技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用與提升。2）增強材料和設(shè)備配套能

25、力高性能覆銅箔板，散熱覆銅板和撓性印制板（FPC）材料；專用化學品材料；高密度專用設(shè)備儀器的研發(fā)、配套和產(chǎn)業(yè)化。 23 3）推動低碳型產(chǎn)業(yè)建設(shè) 節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟。4）加強標準的制定國標，含環(huán)保標準、安全標準、單耗標準。參與國際IEC標準，像美國IPC，日本JPCA標準一樣提升CPCA標準地位。使中國標準取代或等效國外標準，使中國行業(yè)免受國外控制，搶占行業(yè)制高點。5）加快電子電路產(chǎn)業(yè)園建設(shè) 改變企業(yè)小社會格局，實現(xiàn)行業(yè)有序轉(zhuǎn)移，杜絕污染分散。6）大力培養(yǎng)人力，鼓勵創(chuàng)新。（略）7）提升行業(yè)協(xié)會承接政府更多行業(yè)服務(wù)項目能力。 24 4.1 PCB產(chǎn)品生產(chǎn)先進技術(shù)lHDI板生產(chǎn)技術(shù)；l多層

26、FPC技術(shù)；l剛撓結(jié)合板生產(chǎn)技術(shù)；lIC戴板技術(shù)；l特種板（高頻微波，金屬基，厚銅箔）生產(chǎn)技術(shù)；l背板（母板）制造技術(shù)；l埋入元件印制板。4.0 PCB先進技術(shù) 25 4.2 先進工藝l微孔填孔、塞孔工藝；l高Tg板生產(chǎn)工藝（Tg180，200，250 ）；l埋盲孔生產(chǎn)工藝；lUV激光切割FPC外形工藝；l無鹵無鉛印制板工藝（ROHS禁6種物質(zhì):Pb,Hg,Cd,Cr6+,PBB多溴聯(lián)苯,PBDE多溴聯(lián)苯乙醚）；l厚銅箔板加工工藝；l特性阻抗生產(chǎn)與檢測工藝；l特種化學品工藝（微蝕，除油）；l板表面離子污染檢測；l高頻特性板生產(chǎn)工藝（DK，2.1，2.6，2.8，3.0 ）；lCTE（熱膨脹系數(shù)

27、）印制板； lCTI（相對漏電起痕指數(shù)）印制板（CTI一級 600；四級100-175）； 26 l CAF（Conductive Anodic Filament）,陽極玻璃絲之漏電現(xiàn)象，玻纖紗式漏電、電子遷移現(xiàn)象。l節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)、變廢為寶先進工藝。4.3 CAF的成因與措施（1）何為CAF？l英文： Conductive Anodic Filamentl中文：陽極性玻璃絲之漏電現(xiàn)象，玻纖紗式漏電。l解釋：板面上，二根導線或二個鍍銅孔相距太近，一旦板材吸收水氣多時，相鄰導線或孔壁其正負電極電子向順著玻纖表面移動，而出現(xiàn)電子遷移現(xiàn)象。PCB易產(chǎn)生CAF的條件：孔直徑 0.3mm線寬 0.1

28、mm l原因：玻纖布表面經(jīng)過“砂烷處理（Silane Treatment）”，表面生成一層有機薄膜。一旦水氣多時，又恰好導線底或孔壁邊緣壓觸到玻纖布時，這層薄膜具有大的極性，而呈現(xiàn)輕微漏電現(xiàn)象，稱為CAF。 27 28 CAF 29 CAF 30 CAF l常發(fā)生的CAF：孔壁之間，孔壁到線路，線路之間漏電。小孔壁之間發(fā)生CAF占比例最大。l能否消滅CAF？（取消玻纖布表面的有機樹脂處理，銅箔表面的粗化處理，可減少CAF。但板材表面的玻璃強度會受影響。）（3）產(chǎn)生CAF的因素l無鹵基材：樹脂中不添加阻燃劑溴（Br），而改用有機磷， Al（OH）320%以協(xié)助阻燃，但吸水率相對增多。l鉆孔粗糙，

29、孔壁藏水，進刀口不當。l除膠渣（去鉆污），凹蝕過頭。l黑化不當，粉紅圈產(chǎn)生。l PTH（化學沉銅），孔壁滲銅。l孔密，線/間距太細，如50微米，30微米。 l基材中有縫隙，容易吸入水氧。 31 4.4 無鹵印制板（1）歐盟ROSH法令，阻燃劑：l禁：PBB（多溴聯(lián)苯），PBDE（多溴二苯醚），五溴、八溴、十溴二苯醚。l未禁：FR4主力阻燃劑（四溴雙酚A）。（全球最廣泛、最主要的阻燃劑，性價比最好的防火安全材料）。BSEF（溴化學國際組織）經(jīng)多年評估，得出四溴雙酚A對人體是安全、健康的，對環(huán)境不會帶來風險。歐盟經(jīng)8年風險評估，已批準常用四溴雙酚A。l70%電氣設(shè)備中使用的四溴雙酚A，全球用量為1

30、8萬噸/年。FR4 板材中，Br占15-20%（重量比）。（2）為什么還要無鹵基材？l心理作用：有鹵素作阻燃劑的板材，可能就有毒，不環(huán)保。l世界環(huán)保組織，綠色和平組織（Green Peace）施加壓力：APPLE，LGE，PANASONIC，TOSHIBA，SONY，HP， NOKIA，DELL，LENOVE，MOTORLA。l世界著名的大的OEM，電子通信設(shè)備商，對供應(yīng)商施加壓力。于是，無鹵、無鉛板材成為未來板材主流，蓋過一切。（潮流，炒作） 32 （）無鹵印制板l附著力差，板材脆性大。l無鉛熱風平整，元器件裝配，熱應(yīng)力試驗，爆板分層、起泡，投訴多多、報廢多多。l吸水率增多，（為約0.8%，

31、常規(guī)0.3%）易產(chǎn)生CAF（密孔區(qū)易損傷）。l改變傳統(tǒng)的FR4的加工習慣。鉆孔要用新的鉆孔參數(shù)，進刀量降低，鉆速加快。黑化，對銅面作超粗化，以增加附著力。印阻焊前也要對銅面作超粗化。去鉆污，參數(shù)重新修訂，過渡除膠渣會加速CAF。l價錢也貴些（15-20%）。l（原因：板材加入有機磷化合物作阻燃，P 3%，若多加易吸水，脆性加大，成本貴。磷不能多加，只好增大Al(OH) 3填料量,或混加SiO2。這樣阻燃性能達到了,但機加工和附著力性能下降了。） 33 （4）未來l無鹵板仍會逐年增大，潮流不可阻擋。（客戶指定）lPCB廠要適應(yīng)無鹵板材的一套工藝，加工工藝需作一系列改變。l板材廠不斷改良配方。l近

32、年，投訴仍會更多，報廢多多，退貨多多。（爆板，分層，起泡，CAF ）PCB廠，CCL廠在“罵”聲中成長、前進。l討論“無鹵板材”叫法是否合適？（無鹵標準（Cl+Br）總量 0.15%，或單獨Cl，Br 0.09%。）鹵素包括氟、氯、溴、碘、聚四氧乙烯板材含氟多多，算不算有鹵？ 34 35爆板 36爆板 4.5 PCB無鉛化（1）PCB廠需向客戶提供符合ROHS法規(guī)的證明，無鉛PCB，包含四個內(nèi)容：l板材符合ROHS。l阻焊油墨無Pb，ROHS(Pb 1000ppm)。l表面涂覆，無鉛。替代的是：沉Ni/Ag，沉Ag，沉Sn，OSP,無鉛熱風平整。PCB裸板，檢測符合ROHS。（）近年來，無Pb

33、印制板常出現(xiàn)問題：起泡、分層、爆板。引發(fā)批量退貨，報廢、索賠（元器件、運費、人工費等，為PCB本身價的1030倍）。發(fā)生這類問題頻次高，帶普遍性。（）主要原因：l無鉛熱風整平，使用的焊料多為日本305配方，(Sn Ag Cu合金，錫96.5%，銀30%，銅0.5% )其熔點217 比傳統(tǒng)的鉛錫合金（ 37%Pb63%Sn,183 )提高了34 ，無鉛噴錫（熱風 整平）溫度為265-270。有時候，板子噴得不好，還得返工1-2次，引起板子分層起泡。有時候阻焊也會起泡。 37 l客戶要求熱應(yīng)力試驗，過去288 ,10秒一次，美軍標合格即可（孔壁不分離，不分離不起泡），現(xiàn)在，要288 ,10秒，作三

34、次。板子會分層，起泡，孔壁分離。l客戶SMT元器件裝配，也用無鉛焊料，回流焊波峰焊的溫度也提高了，如果270 以上焊接，有時一塊板有幾塊分層起泡，客戶整批退貨、索賠。l客戶接收PCB，存儲半年，甚至一年以上，元器件裝配前不烘板， 270 無鉛焊接，板子分層，起泡。（目前，SMT裝配廠波峰焊的無鉛焊料用的是305配方，而PCB廠作無鉛熱風整平比較多的使用SN100C配方，焊料成分是：Sn-0.7Cu-0.05Ni(鎳的存在,減緩了銅在界面金屬化合物IMC的擴散速度?；騁e鍺,Ge的存在，目的是形成一層保護性的氧化膜。)l PCB廠的板子被客戶索賠，批量退貨，有時會拉著板材廠一起賠償。爆板分層起泡

35、引起的原因，總能同板材廠拉上關(guān)系。 l處理措施：采購耐熱性能高的FR4板材，烘板，現(xiàn)場服務(wù)，焊接溫度調(diào)低5，265，等等。 38 4.6 印制電子（）印制電子，是電子產(chǎn)品制造的統(tǒng)稱。近年來成為全球電子界，材料界和制造界共同關(guān)注的研究熱點。研發(fā)機構(gòu)，單位在急劇增加。未來20年，會形成印制電子產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)值達到3000億美元（中國PCB產(chǎn)值2022年是170億美元）。印制電子會發(fā)展成為與當今硅基電子相當?shù)男屡d產(chǎn)業(yè)，對我們現(xiàn)代生活質(zhì)量和水平將產(chǎn)生廣泛而深遠的影響。（）會影響到芯片、封裝、存儲、顯示等行業(yè)，對PCB制造業(yè)也會帶來影響。涉及到柔性電子、有機電子，大面積電子和可印制電子等的加工。大量會使用的是

36、：密度小、質(zhì)量輕、功能化的有機分子材料，聚合物材料。（）加成法會興起。印制電子可印制成單面、雙面、甚至多層板。不用覆銅板作PCB廠，以薄膜替代，以特別的銅漿、銀漿印制。絲印、凸印、膠印解決問題。 據(jù)說，德國、韓國已經(jīng)有多條生產(chǎn)線量產(chǎn)了。印制電子有可能部分替代CCL。CCL用量會減少？印制電子對象是電子消費類產(chǎn)品，大眾的，低成本，綠色產(chǎn)品。 39 （）噴墨打印生產(chǎn)PCB專門對付PCB樣板，中小批量板，能作單、雙、多層板。噴墨打印導線、綠油、字符。不必再用CCL，屬加成法生產(chǎn)范疇。據(jù)說，打印速度已達到每秒幾千點，幾萬點，比目前的激光鉆孔還快。節(jié)約能源，無污水處理，省去很多工序（貼膜、曝光、顯影、蝕刻、沉銅、電鍍等。）（）印刷電子應(yīng)用范疇l電子書。印刷電子作成，小學生不用再背公斤的書包上學了（電子書、電子紙印刷而成）。l太陽能電池。薄膜上印硅材料，吸收太陽能，轉(zhuǎn)變成電能。一把太陽能雨傘一打開就可以上網(wǎng)，充電，看電視了。l存儲器，顯示器，電子標簽，出版，時裝，汽車，照明，廣告，展會.商機無限。l關(guān)注關(guān)心印刷電子的動態(tài)信息，并考慮投入印刷電子的研發(fā)中去。 40 CPCA 梁志立 2022.08(打印:盛周林) 41