什么是基板

制造PCB的基本材料就是基板,我們一般時(shí)說什么是基板的情況下,指的基板就是覆銅箔層壓板。
現(xiàn)今，印制電路板已成為絕大多數(shù)電子產(chǎn)品不可缺少的主要組件。單、雙面印制板在制造中是在基板材料-覆銅箔層壓板(Copper-(2lad I。aminates，CCI。)上，有選擇地進(jìn)行孔加工、化學(xué)鍍銅、電鍍銅、蝕刻等加工，得到所需電路圖形。另一類多層印制板的制造，也是以內(nèi)芯薄型覆銅箔板為底基，將導(dǎo)電圖形層與半固化片(Pregpr’eg)交替地經(jīng)一次性層壓黏合在一起，形成3層以上導(dǎo)電圖形層間互連。因此可以看出，作為印制板制造中的基板材料，無論是覆銅箔板還是半固化片在印制板中都起著十分重要的作用。它具有導(dǎo)電、絕緣和支撐三個(gè)方面的功能。印制板的性能、質(zhì)量、制造中的加工性、制造成本、制造水平等，在很大程度上取決于基板材料。

PCB基板

基板的分類

一般印制板用基板材料可分為兩大類：剛性基板材料和柔性基板材料。一般剛性基板材料的重要品種是覆銅板。它是用增強(qiáng)材料(Reinforeing Material)，浸以樹脂膠黏劑，通過烘干、裁剪、疊合成坯料，然后覆上銅箔，用鋼板作為模具，在熱壓機(jī)中經(jīng)高溫高壓成形加工而制成的。一般的多層板用的半固化片，則是覆銅板在制作過程中的半成品(多為玻璃布浸以樹脂，經(jīng)干燥加工而成)。
覆銅箔板的分類方法有多種。一般按板的增強(qiáng)材料不同，可劃分為：紙基、玻璃纖維布基、復(fù)合基(CEM系列)、積層多層板基和特殊材料基(陶瓷、金屬芯基等)五大類。若按板所采用的樹脂膠黏劑不同進(jìn)行分類，常見的紙基CCI。有：酚醛樹脂(XPc、XxxPC、FR一1、FR一2等)、環(huán)氧樹脂(FE一3)、聚酯樹脂等各種類型。常見的玻璃纖維布基CCL有環(huán)氧樹脂(FR-4、FR-5)，它是目前最廣泛使用的玻璃纖維布基類型。另外還有其他特殊性樹脂(以玻璃纖維布、聚基酰胺纖維、無紡布等為增加材料)：雙馬來酰亞胺改性三嗪樹脂(BT)、聚酰亞胺樹脂(PI)、二亞苯基醚樹脂(PPO)、馬來酸酐亞胺——苯乙烯樹脂(MS)、聚氰酸酯樹脂、聚烯烴樹脂等。
按CCL的阻燃性能分類，可分為阻燃型(UL94一VO、UL94一V1級(jí))和非阻燃型(UL94一HB級(jí))兩類板。近一二年，隨著對(duì)環(huán)保問題更加重視，在阻燃型CCL中又分出一種新型不含溴類物的CCL品種，可稱為“綠色型阻燃cCL”。隨著電子產(chǎn)品技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)cCL有更高的性能要求。因此，從CCL的性能分類，又分為一般性能CCL、低介電常數(shù)CCL、高耐熱性的CCL(一般板的L在150℃以上)、低熱膨脹系數(shù)的CCL(一般用于封裝基板上)等類型。

基板清理方式

基板清理方法可以概括為機(jī)械清洗和化學(xué)清洗兩類。

機(jī)械清洗

機(jī)械清洗即用刷板機(jī)清洗。刷板機(jī)又分為磨料刷輥式刷板機(jī)和浮石粉刷板機(jī)兩種。

磨料刷輥式刷板機(jī)

磨料刷輥式刷板機(jī)裝配的刷子通常有兩種類型，壓縮型刷子和硬毛型刷子。壓縮型刷子是將粒度很細(xì)的碳化硅或氧化鋁磨料粘結(jié)在尼龍絲上，然后將這種尼龍絲制成纖維板或軟墊，經(jīng)固化后切成圓片，裝在一根輥芯上制成刷輥。硬毛型刷子的刷體是用含有碳化硅磨料的直徑為0.6mm的尼龍絲編繞而成的。磨料粒度不同，用途也不同，通常粒度為180目和240目的刷子用于鉆孔后去毛刺處理，粒度為320月和500目的刷子用于貼干膜前基板的處理。兩種刷子相比較各有其優(yōu)缺點(diǎn)。壓縮型刷子因含磨料粒度很細(xì)，并且刷輥對(duì)被刷板面的壓力較大，因此刷過的銅表面均勻一致，主要用于多層板內(nèi)層基板的清洗。其缺點(diǎn)是由于尼龍絲較細(xì)容易撕裂，使用壽命短。硬毛型刷子的顯著優(yōu)點(diǎn)是尼龍絲耐磨性好，因而使用壽命長(zhǎng)，大約是壓縮型刷子的十倍，但是這種刷子不宜用于處理多層板內(nèi)層基板，因基板薄不僅處理效果不理想，而且還會(huì)造成基板卷曲。在使用刷輥式刷板機(jī)的過程中，為防止尼龍絲過熱而熔化，應(yīng)不斷向板面噴淋自來水進(jìn)行冷卻和潤(rùn)濕。

浮石粉刷板機(jī)

多年來國(guó)內(nèi)外廣泛使用的是磨料刷輥式刷板機(jī)。研究表明，用這類刷板機(jī)清潔處理板面有些缺欠，如在表面上有定向的擦傷，有耕地式的溝槽，有時(shí)孔的邊緣被撕破形成橢圓孔，由于磨刷磨損刷子高度不一致而造成處理后的板面不均勻等。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代的電路設(shè)計(jì)要求越來越細(xì)的線寬和間距，仍舊使用磨料刷輥式刷板機(jī)處理板面，產(chǎn)品合格率低下，因此發(fā)展了浮石粉刷板機(jī)。浮石粉刷板機(jī)是將浮石粉懸濁液噴到板面上用尼龍刷進(jìn)行擦刷，其機(jī)器主要有以下幾個(gè)工段：a.尼龍刷與浮石粉漿液相結(jié)合進(jìn)行擦刷；b.刷洗除去板面的浮石粉；c.高壓水洗；d.水洗；e.干燥。

浮石粉刷板機(jī)處理板面有如下優(yōu)點(diǎn)：

• a.磨料浮石粉粒子與尼龍刷相結(jié)合的作用與板面相切擦刷，能除去所有的污物，露出新鮮的純潔的銅；
• b.能夠形成完全砂?；?、粗糙的、均勻的、多峰的表面，沒有耕地式的溝槽；
• c.由于尼龍刷的作用緩和，表面和孔之間的連接不會(huì)受到破壞；
• d.由于相對(duì)軟的尼龍刷的靈活性，可以彌補(bǔ)由于刷子磨損而造成的板面不均勻的問題；
• e.由于板面均勻無溝槽，降低了曝光時(shí)光的散射，從而改進(jìn)了成像的分辨率。其不足是浮石粉對(duì)設(shè)備的機(jī)械部分易損傷。

化學(xué)清洗

化學(xué)清洗首先用堿溶液去除銅表面的油污、指印及其它有機(jī)污物。然后用酸性溶液去除氧化層和原銅基材上為防止銅被氧化的保護(hù)涂層，最后再進(jìn)行微蝕處理以得到與干膜具有優(yōu)良粘附性能的充分粗化的表面。
化學(xué)清洗的優(yōu)點(diǎn)是去掉銅箔較少（1一1.5μm），基材本身不受機(jī)械應(yīng)力的影響，對(duì)薄板材的處理較其它方法易于操作。但化學(xué)處理需監(jiān)測(cè)化學(xué)溶液成分的變化并進(jìn)行調(diào)整，對(duì)廢舊溶液需進(jìn)行處理，增加了廢物處理的費(fèi)用。從事干膜生產(chǎn)的人曾對(duì)貼抗蝕干膜最理想的表面進(jìn)行測(cè)試和研究，用上述1）一3）種方法處理板面后，貼上干膜進(jìn)行印制蝕刻和圖形電鍍的應(yīng)用對(duì)于較大的線寬與間距，無論使用哪種清潔處理方法，合格率均趨向于100%，但當(dāng)線寬為90Mm時(shí)，用浮石粉刷板機(jī)處理，合格率下降為90%，其它方法依次下跌，最差的下降到60%。

電解清洗

貼干膜前基板表面清潔處理，一般采用上述1一2種處理方法，機(jī)械清洗及浮石粉刷板對(duì)去除基板表面的含鉻鈍化膜（銅箔表面防氧化劑）效果不錯(cuò)，但易劃傷表面，并可能造成磨料顆粒（如，碳化硅、氧化鋁、浮石粉）嵌入基體內(nèi)，同時(shí)還可能使撓性基板、多層板內(nèi)層薄板及薄型印制電路板基板的尺寸變形?；瘜W(xué)清洗去油污性較好，但去除含鉻鈍化膜的效果差。
電解清洗的優(yōu)點(diǎn)不僅能較好地解決機(jī)械清洗、浮石粉刷板及化學(xué)清洗對(duì)基板表面清潔處理中存在的問題，而且使基板產(chǎn)生一個(gè)微觀的比較均勻的粗糙表面，大大提高比表面，增強(qiáng)干膜與基板表面的粘合力，這對(duì)生產(chǎn)高密度、細(xì)導(dǎo)線的導(dǎo)電圖形是十分有利的。
電解清洗工藝過程如下：進(jìn)料→電解清洗→水洗→微蝕刻→水洗→鈍化→水洗→干燥→出料
電解清洗主要作用是去掉基板銅箔表面的氧化物、指紋、其它有機(jī)沾污和含鉻鈍化物。
微蝕刻主要作用是使銅箔形成一個(gè)微觀的粗糙表面，以增大比表面。鈍化的作用是保護(hù)已粗化的新鮮的銅表面，防止表面氧化。電解清洗主要用于貼干膜或涂覆液體光致抗蝕劑前的撓性基板、多層板內(nèi)層薄板及薄型印制電路板基板的表面清潔處理，它雖然具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)銅箔表面環(huán)氧膩污點(diǎn)清洗無效，廢水處理成本也較高。據(jù)資料報(bào)導(dǎo)，美國(guó)AtotechInc.（Chemcut）已于九十年代初推出CS一2000系列的水平式陽(yáng)極電解清洗設(shè)備，同時(shí)還出售SchercleanEcs系列電解清洗劑。
處理后的板面是否清潔應(yīng)進(jìn)行檢查，簡(jiǎn)單的檢驗(yàn)方法是水膜破裂試驗(yàn)法。板面滑活處理后，流水浸濕，垂直放置，整個(gè)板面上的連續(xù)水膜應(yīng)能保持15秒鐘不破裂。清潔處理后，最好立即貼膜，如放置時(shí)間超過四個(gè)小時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行清潔處理