數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)《第1章》課件-第1章

電子封裝概述世界上第一臺(tái)電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)

(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator,ENIAC)

體積龐大、功耗極高的電子系統(tǒng)如今已經(jīng)很難看到,取而代之的則是小型化、低功耗、高性能、低成本的便攜設(shè)備。所有這一切都要?dú)w功于半導(dǎo)體集成工業(yè)和電子封裝技術(shù)的迅猛發(fā)展。電子封裝可定義為:將集成電路設(shè)計(jì)和微電子制造的裸芯片組裝為電子器件、電路模塊和電子整機(jī)的制造過(guò)程,或?qū)⑽⒃偌庸ぜ敖M合構(gòu)成滿足工作環(huán)境的整機(jī)系統(tǒng)的制造技術(shù)。電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能封裝是芯片功率輸入、輸出同外界的連接途徑,同時(shí)也是器件工作時(shí)產(chǎn)生的熱量向外擴(kuò)散的媒介。芯片封裝可以保護(hù)器件不受或少受外界環(huán)境的影響，確保器件的可靠性,使之具有穩(wěn)定的、正常的功能。沒(méi)有封裝,芯片就無(wú)法實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的功能。電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能一般來(lái)說(shuō),電子封裝分為三個(gè)層次。一級(jí)封裝也稱芯片級(jí)封裝，在半導(dǎo)體晶圓分割以后,將集成電路芯片封裝起來(lái),并將芯片焊區(qū)與封裝的外引腳用鍵合連接起來(lái),使之成為有實(shí)用功能的電子元器件或組件。電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能二級(jí)封裝也稱板級(jí)封裝，將一級(jí)微電子封裝產(chǎn)品連同無(wú)源元件一起安裝到印制板或其它基板上,成為部件或整機(jī)。采用的安裝技術(shù)包括通孔安裝技術(shù)和表面貼裝技術(shù)。二級(jí)封裝還包括雙層、多層印制板,柔性電路板以及各種基板的材料、設(shè)計(jì)和制作技術(shù)。電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能三級(jí)封裝也稱系統(tǒng)級(jí)封裝，將二級(jí)封裝的產(chǎn)品通過(guò)選層、互連插座或柔性電路板與母板連接起來(lái)，形成一個(gè)完整的整機(jī)系統(tǒng)。這一級(jí)封裝包括連接器、疊層組裝和柔性電路板等相關(guān)材料、設(shè)計(jì)與組裝技術(shù)。電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能上圖為封裝劃分。一級(jí)封裝利用引線鍵合將芯片在基板上固定,并進(jìn)行隔離保護(hù)；二級(jí)封裝為經(jīng)一級(jí)封裝后的各器件在基板上的固定和連接；三級(jí)封裝為將電路板裝入系統(tǒng)中組成電子整機(jī)系統(tǒng)。圖1.6、圖1.7所示分別為手機(jī)和筆記本電腦的封裝過(guò)程。電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能手機(jī)的封裝過(guò)程電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能筆記本電腦的封裝過(guò)程電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能封裝內(nèi)容電子封裝的功能是對(duì)微電子器件(IC)進(jìn)行保護(hù),提供能源和進(jìn)行散熱冷卻,并將微電子部分與外部環(huán)境進(jìn)行電氣和機(jī)械連接。無(wú)論是單個(gè)晶體管芯片,還是超大規(guī)模集成電路(GrandScaleIntegration,GSI),都必須進(jìn)行封裝。電子封裝包括電源分配、信號(hào)分配、散熱通道、機(jī)械支撐和環(huán)境保護(hù)。電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能(1)電源分配。電子封裝首先要能接通電源,使芯片與電路流通電流。其次，電子封裝的不同部位所需的電源有所不同,應(yīng)將不同部位的電源分配恰當(dāng)，以減少電源的不必要損耗。同時(shí)還需考慮接地線分配問(wèn)題。(2)信號(hào)分配。為使電信號(hào)延遲盡可能減小，在布線時(shí)應(yīng)盡可能使信號(hào)線與芯片的互連路徑及通過(guò)封裝的輸入/輸出(Input/Output,I/O)引出的路徑達(dá)到最短。對(duì)于高頻信號(hào)還應(yīng)考慮信號(hào)間的串?dāng)_以進(jìn)行合理的信號(hào)分配布線。電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能(3)散熱通道。各種電子封裝都要考慮器件、部件長(zhǎng)期工作時(shí)如何將聚集的熱量散出的問(wèn)題，以達(dá)到在使用溫度要求的范圍內(nèi)系統(tǒng)能正常工作。(4)機(jī)械支撐。電子封裝可為芯片和其它部件提供牢固可靠的機(jī)械支撐，還能在各種惡劣環(huán)境和條件變化時(shí)與之相匹配。(5)電氣環(huán)境保護(hù)。半導(dǎo)體芯片在沒(méi)有封裝之前，始終都處于周圍環(huán)境的威脅之中。有的環(huán)境條件極為惡劣，更需將芯片嚴(yán)加保護(hù)。因此，電子封裝提供對(duì)芯片的環(huán)境保護(hù)顯得尤為重要。電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能電子封裝具有以下功能:(1)電氣特征保持功能。在進(jìn)行封裝設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮芯片的功能不受影響。(2)機(jī)械保護(hù)功能。通過(guò)封裝技術(shù)保護(hù)芯片表面以及連線引線等，可使其免受外力損害及外部環(huán)境的影響。(3)應(yīng)力緩和功能。隨著設(shè)備應(yīng)用環(huán)境的變化以及芯片集成密度的提高，利用封裝技術(shù)釋放應(yīng)力,以防止芯片等發(fā)生損壞。電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能封裝發(fā)展芯片封裝經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，芯片封裝技術(shù)大致經(jīng)歷了四個(gè)階段。第一階段，以通孔器件和插件為主，芯片封裝的形式主要配合手工錫焊裝配，因此通常有長(zhǎng)長(zhǎng)的引腳。第二階段，為配合SMT自動(dòng)貼片的需要，出現(xiàn)了各種表面貼片焊接器件封裝。這類封裝通常在兩翼或周邊有扁平的引腳，可以被精確放置到涂了焊膏的電路板上，以配合回流焊連接。電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能第三階段，芯片封裝從周邊“線”封裝成功發(fā)展到“面”封裝，球柵陣列封裝是“面”封裝的代表，I/O口分布于整個(gè)芯片封裝體背面，保證了足夠的焊點(diǎn)尺寸和節(jié)距，工藝難度顯著降低，而可靠性卻大大增加。第四階段，隨著電子產(chǎn)品日益微型化，導(dǎo)致集成電路芯片封裝體也相應(yīng)微型化，提高封裝率越來(lái)越重要，促進(jìn)了芯片尺寸封裝技術(shù)的發(fā)展。電子封裝概述1.1封裝層次和封裝功能電子封裝發(fā)展（一）電子封裝發(fā)展（二）電子封裝發(fā)展（三）電子封裝發(fā)展（四）電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式1.DIP（雙列直插式封裝）DIP是最早的芯片封裝方法。DIP封裝，針腳直線平行布置于兩側(cè)，直插入PCB，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械固定和電氣連接。電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式2.SOP（小外形封裝）SOP是表面貼裝型封裝之一，引腳從封裝兩側(cè)引出，呈海鷗翼狀。其材料有塑料和陶瓷兩種。SOP也叫I型引腳小外型封裝或雙側(cè)引腳扁平封裝。電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式3.PGA（針柵陣列插入式封裝）

針柵陣列插入式封裝的針腳不是單排或雙排，而是在整個(gè)平面呈針陣分布。電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式4.QFP（四邊引線扁平封裝）QFP封裝呈扁平狀，鳥(niǎo)翼形引線端子的一端由芯片四個(gè)側(cè)面引出，另一端沿四邊布置在同一PCB上。QFP封裝是通過(guò)焊料等貼附在PCB表面相應(yīng)的電路圖形上。電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式5.BGA（球柵陣列封裝）BGA封裝基于PGA的陣列布置技術(shù)，采用微焊球陣列來(lái)取代插入式的針腳；基于QFP的SMT工藝，采用回流焊技術(shù)實(shí)現(xiàn)鍵合焊接。BGA實(shí)裝面積小，便于高密度封裝，具有優(yōu)良的電學(xué)性能和機(jī)械性能。BGA焊球在電子封裝中的主要功能如下：（1）提供芯片和基板之間的電連接和機(jī)械支持；（2）作為芯片和基板之間的散熱通道提供熱傳導(dǎo)功能；（3）為芯片和基板之間提供間隙，防止芯片電路和基板電路短接。電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式BGA的封裝類型多種多樣，其外形結(jié)構(gòu)有方形或矩形。根據(jù)其焊料球的排布方式可分為周邊型、交錯(cuò)型和全陣列型BGA；根據(jù)基板的不同，主要分為塑封球柵陣列、陶瓷球柵陣列和載帶球柵陣列三類。BGA封裝實(shí)物圖BGA封裝結(jié)構(gòu)圖電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式6.CSP（芯片級(jí)封裝）芯片級(jí)封裝作為新一代的芯片封裝技術(shù)，在性能又有了很大的提升。由于CSP封裝的面積大致和芯片一樣，大大節(jié)約了印制電路板的表面積。其外引線為小凸點(diǎn)或焊盤，既可四周引線也可以底面上陣列式布線。CSP封裝芯片電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式7.3D封裝3D封裝也稱疊層芯片封裝，在不改變封裝體外形尺寸的前提下，同一個(gè)封裝體內(nèi)，在垂直方向疊放兩個(gè)以上芯片的封裝技術(shù)。3D封裝主要有兩類：埋置型3D封裝和疊層型3D封裝。埋置型封裝是將元器件埋置在多層布線的基板內(nèi)或埋置、制作在基板內(nèi)部。埋置型3D封裝電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式埋置型疊層封裝是將器件利用無(wú)間隙疊裝互連技術(shù)封裝而成。四疊層型3D封裝結(jié)構(gòu)三疊層3D封裝結(jié)構(gòu)圖電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式8.MCM封裝MCM是將多個(gè)未封裝或裸露的LSI電路芯片和其它微型元器件組裝在同一塊高密多層布線互連基板上，封片裝在同一外殼內(nèi)，形成具有一定部件或系統(tǒng)功能的高密度微電子組件技術(shù)。MCM封裝（通過(guò)導(dǎo)線相連）MCM封裝（通過(guò)通孔相連）MCM封裝實(shí)物圖電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式9.SOC技術(shù)一般來(lái)說(shuō)，SOC稱為系統(tǒng)級(jí)芯片，指一個(gè)產(chǎn)品或一個(gè)有專用目標(biāo)的集成電路，包含完整系統(tǒng)，并有嵌入軟件的全部?jī)?nèi)容。SOC又是一種技術(shù)，用以實(shí)現(xiàn)從確定系統(tǒng)功能開(kāi)始到軟/硬件劃分，并完成設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。從狹義角度講，SOC是信息系統(tǒng)核心的芯片集成，將系統(tǒng)關(guān)鍵部件集成在一塊芯片上；從廣義角度講，SOC是一個(gè)微小型系統(tǒng)。SOC結(jié)構(gòu)電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式10.SIP技術(shù)SIP定義：將半導(dǎo)體器件、無(wú)源器件、連線集成在一個(gè)封裝體中。SIP也叫系統(tǒng)級(jí)封裝，是在SOC基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型集成封裝方式。SIP根據(jù)所需系統(tǒng)功能，采用模塊化設(shè)計(jì)方法將多種元件封裝于一塊高密度互連基板上，形成具有功能多樣化、體積小型化的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封裝組件，體現(xiàn)為一個(gè)系統(tǒng)模塊或者子系統(tǒng)模塊。系統(tǒng)級(jí)封裝電子封裝概述1.2封裝結(jié)構(gòu)形式11.微系統(tǒng)技術(shù)微系統(tǒng)技術(shù)定義：將微電子器件、光電子器件和MEMS器件融合集成在一起，開(kāi)發(fā)芯片級(jí)集成微系統(tǒng)的新技術(shù)。微系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是異類器件通過(guò)三維集成途徑，形成芯片級(jí)高性能微小型電子系統(tǒng)，具有更高的集成水平和更強(qiáng)的功能。微系統(tǒng)技術(shù)定電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)封裝基板是印制電路板（PCB）中的術(shù)語(yǔ)。印制電路板可以為電子元器件提供電流導(dǎo)通與信號(hào)傳送的互連導(dǎo)線；可作為支撐電子元器件的物理載體；還可作為電子元器件熱傳導(dǎo)的導(dǎo)熱通路。基板的封裝示意圖以BGA、CSP、載帶自動(dòng)焊、MCM為代表的IC封裝基板，是半導(dǎo)體芯片封裝的載體，基板可以為芯片提供電氣互連、支撐、散熱、保護(hù)、組裝等功效，縮小封裝產(chǎn)品的體積，改善電性能及散熱性能，實(shí)現(xiàn)超高密度或多芯片模塊化的目的。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)基板組成和材料特性PCB的原材料主要有覆銅板、半固化片、干膜/濕膜、阻焊油墨等。1.覆銅板覆銅箔層壓板（CCL）又稱覆銅箔板或覆銅板，其組成主要有樹(shù)脂、補(bǔ)強(qiáng)材料和金屬箔。一般覆銅板可以分為兩大類：剛性CCL與撓性CCL。剛性CCL主要由環(huán)氧樹(shù)脂、玻纖布與銅箔組成。1）樹(shù)脂在PCB的生產(chǎn)過(guò)程中，高分子樹(shù)脂是重要的原料之一。根據(jù)不同類型的基板要求，可以采用不同類型的樹(shù)脂。一般樹(shù)脂按其加工性能可以分為熱固性樹(shù)脂和熱塑性樹(shù)脂。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)2）補(bǔ)強(qiáng)材料常用的補(bǔ)強(qiáng)材料有木漿紙、玻璃纖維紙、玻纖布、石英纖維布、芳香聚酰胺布及其它合成纖維布等。在PCB應(yīng)用中，使用最廣的補(bǔ)強(qiáng)材料是E級(jí)玻璃纖維布平紋玻纖布電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)3）金屬箔金屬箔主要有銅箔、鋁箔、銀箔、金箔等，覆銅板中主要使用銅箔。銅箔指純銅皮，印制電路中是指壓制覆銅板所用的金屬銅層或多層板外層用的金屬銅層。目前業(yè)內(nèi)常用的銅箔種類有電解銅箔、壓延銅箔、高溫高延展性銅箔、低輪廓銅箔、超低輪廓銅箔和涂樹(shù)脂銅箔。2.半固化片在多層電路板層壓時(shí)使用的半固化片，是覆銅板在制作過(guò)程中的半成品。半固化片（PrePreg，PP）又稱黏結(jié)片，是由樹(shù)脂和增強(qiáng)材料構(gòu)成的一種預(yù)浸材料。半固化片有兩種用途：一是直接用于壓制覆銅板，此時(shí)通常稱為黏結(jié)片；一種直接作為商品出售，用于多層板的壓合，即半固化片。在溫度和壓力作用下，半固化片具有可流動(dòng)性，并能很快地固化和完成黏結(jié)過(guò)程，是多層印制板壓合時(shí)不可或缺的原材料。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)3）金屬箔金屬箔主要有銅箔、鋁箔、銀箔、金箔等，覆銅板中主要使用銅箔。銅箔指純銅皮，印制電路中是指壓制覆銅板所用的金屬銅層或多層板外層用的金屬銅層。目前業(yè)內(nèi)常用的銅箔種類有電解銅箔、壓延銅箔、高溫高延展性銅箔、低輪廓銅箔、超低輪廓銅箔和涂樹(shù)脂銅箔。2.半固化片在多層電路板層壓時(shí)使用的半固化片，是覆銅板在制作過(guò)程中的半成品。半固化片（PrePreg，PP）又稱黏結(jié)片，是由樹(shù)脂和增強(qiáng)材料構(gòu)成的一種預(yù)浸材料。半固化片有兩種用途：一是直接用于壓制覆銅板，此時(shí)通常稱為黏結(jié)片；一種直接作為商品出售，用于多層板的壓合，即半固化片。在溫度和壓力作用下，半固化片具有可流動(dòng)性，并能很快地固化和完成黏結(jié)過(guò)程，是多層印制板壓合時(shí)不可或缺的原材料。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)3.干膜/濕膜感光性膜是一種光成像材料，又稱為光致抗蝕劑。抗蝕劑均是由主體樹(shù)脂和光引發(fā)劑或光交聯(lián)劑組成的?，F(xiàn)在使用的光致抗蝕劑一般是水溶性干膜抗蝕劑，簡(jiǎn)稱干膜。干膜的組成結(jié)構(gòu)包括PE聚乙烯保護(hù)膜、光阻膠劑和PET覆蓋膜。干膜的組成結(jié)構(gòu)電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)濕膜是由高感光樹(shù)脂合成，配合感光劑、色料、填充粉及少量溶劑，所制成的高精密度、高性能、稀堿顯像液態(tài)線路、圖形油墨，適合制造高精密度印制板。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)4.阻焊油墨阻焊油墨是一種液態(tài)感光熱固型高分子材料，由主劑和硬化劑以一定比例混合均勻而成。由于油墨感光，在紫外光照射下，將引發(fā)樹(shù)脂單體聚合為體型大分子結(jié)構(gòu)，從而不溶于顯影液。將油墨印刷于板上，經(jīng)過(guò)預(yù)烘、曝光、顯影、烘干等工藝，即可形成阻焊保護(hù)層。常見(jiàn)的組焊油墨有綠色、紅色、黑色、藍(lán)色等，一般以綠色居多。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)5.基板常見(jiàn)的性能指標(biāo)1）玻璃化轉(zhuǎn)變溫度玻璃化轉(zhuǎn)變溫度簡(jiǎn)稱Tg溫度，是材料的一個(gè)重要特性參數(shù)，材料的許多特性都在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近發(fā)生急劇的變化。一般板材按照Tg溫度可以分為三個(gè)等級(jí)：150℃以下是低Tg材料，150~170℃是中Tg材料，170℃以上是高Tg材料。目前PCB的Tg溫度一般是130~140℃，而在印制板的制程中，有幾個(gè)工序的加工溫度會(huì)超過(guò)此溫度，要求板材有較高的Tg溫度?；牡腡g溫度提高了，印制板的耐熱性、耐潮濕性、耐化學(xué)性、耐穩(wěn)定性等特征都會(huì)提高和改善。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)2）介電常數(shù)與介電損耗（1）介電常數(shù)。介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng)，介質(zhì)中電場(chǎng)與原外加電場(chǎng)（真空中）的比值即為相對(duì)介電常數(shù)，又稱誘電率。介電常數(shù)是相對(duì)介電常數(shù)與真空中絕對(duì)介電常數(shù)的乘積。介電常數(shù)除了直接影響信號(hào)的傳輸速度以外，還在很大程度上決定特性阻抗。在微波通信中，使不同部分的特性阻抗匹配尤為重要。一方面，特性阻抗的計(jì)算公式為式中：Z0為印刷導(dǎo)線的特性阻抗；εr為絕緣材料的介電常數(shù)；h為印制導(dǎo)線與基準(zhǔn)面之間的介質(zhì)厚度；w為印制導(dǎo)線的寬度；t為印制導(dǎo)線的厚度。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)從公式（1-1）可以看出，影響特性阻抗的因素有介電常數(shù)εr、介質(zhì)厚度h、導(dǎo)線寬度w和導(dǎo)線厚度t。因此，特性阻抗與覆銅板基材關(guān)系非常密切，尤其是介電常數(shù)的選擇尤為重要。在其它參數(shù)固定的前提下，介電常數(shù)εr越低，信號(hào)傳輸速度越快。另一方面，從電磁波理論中的麥克斯韋公式可知，正弦波信號(hào)在介質(zhì)中的傳播速度v與光速c成正比，而與傳輸介質(zhì)的介電常數(shù)εr均方根成反比，即信號(hào)在介質(zhì)材料中的傳輸速度將隨著其介電常數(shù)的增大而減小。因此，要獲得高的信號(hào)傳輸速度，就必須降低材料的介電常數(shù)。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)另外，基板材料的介電常數(shù)是基板材料的各種介質(zhì)材料的綜合體現(xiàn)?；宀牧系慕殡姵?shù)εr值可用下式表示：式中，εr為基板材料的介電常數(shù)，εR和εg分別為各介質(zhì)材料的介電常數(shù)，VR和Vg分別為各介質(zhì)材料的體積百分?jǐn)?shù)。這說(shuō)明基板材料的介電常數(shù)是由基板材料中各介質(zhì)材料體積含量及相應(yīng)的介電常數(shù)來(lái)決定的。綜合公式（1-1）和公式（1-3），采用低εr的材料，必須選用低介電常數(shù)的樹(shù)脂和低介電常數(shù)的增強(qiáng)材料。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)（2）介電損耗。介電損耗是指電介質(zhì)在交變電場(chǎng)中，由于消耗部分電能而使電介質(zhì)本身發(fā)熱的現(xiàn)象。介電損耗是表示絕緣材料質(zhì)量的指標(biāo)之一，表示絕緣材料在電壓作用下所引起的能量損耗。介電損耗愈小，絕緣材料的絕緣性能愈好。介電損耗通常用介電損耗角正切來(lái)衡量。介電損耗角正切又稱介質(zhì)損耗角正切，是指電介質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)單位體積中，將電能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗的能量。它是表征電介質(zhì)材料在施加電場(chǎng)后介質(zhì)損耗大小的物理量，以tanδ來(lái)表示，δ是介電損耗角。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，信息處理和信息傳播速度提高，為了擴(kuò)大通信通道，使用頻率向高頻領(lǐng)域轉(zhuǎn)移，它要求基板材料具有較低的介電常數(shù)和介電損耗角正切。只有降低εr才能獲得高的信號(hào)傳播速度，也只有降低tanδ，才能減少信號(hào)傳播損失。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)3）熱膨脹系數(shù)熱膨脹系數(shù)（CTE）是指物質(zhì)在熱脹冷縮效應(yīng)作用之下，幾何特性隨溫度的變化而發(fā)生變化的規(guī)律性系數(shù)。在PCB加工制程中，材料受熱后，其膨脹程度不同，將導(dǎo)致板件翹曲和芯片脫落，因此在PCB設(shè)計(jì)與選材過(guò)程中，根據(jù)不同材料的CTE不同進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)6.板材的發(fā)展趨勢(shì)總體來(lái)說(shuō)，PCB板材的發(fā)展有兩大趨勢(shì)，無(wú)鹵化和無(wú)鉛化。1）無(wú)鹵化要求無(wú)鹵即無(wú)鹵素。相關(guān)機(jī)構(gòu)研究表明，含鹵素的阻燃材料燃燒時(shí)會(huì)放出高毒性氣體。目前，大部分無(wú)鹵材料主要以磷系和磷氮系為主。無(wú)鹵板材的主要優(yōu)勢(shì)如下：(1)無(wú)鹵材料的絕緣性：由于磷或氮在一定程度上降低了環(huán)氧樹(shù)脂分子鍵段的極性，從而提高了板材的絕緣電阻及抗擊穿能力。(2)無(wú)鹵材料的吸水性：吸水性低于常規(guī)鹵素系阻燃材料。低的吸水性對(duì)提高材料的可靠性及穩(wěn)定性有一定的影響。(3)無(wú)鹵材料的熱穩(wěn)定性：無(wú)鹵板材的單體分子量及Tg值較普通鹵系材料均有所增加。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)(4)無(wú)鹵PCB的加工：層壓方面，要求調(diào)整板料升溫速率及多段的壓力配合。鉆孔方面，鉆孔條件直接影響PCB在加工過(guò)程中的孔壁質(zhì)量。2）無(wú)鉛化要求無(wú)鉛化要求鉛含量必須減少到低于0.1%的水平，意味著電子制造必須符合無(wú)鉛組裝工藝的要求?！半娮訜o(wú)鉛化”也常用于泛指包括鉛在內(nèi)的六種有毒有害材料的含量必須控制在0.1%的水平內(nèi)。無(wú)鉛化要求印制板基材的Tg溫度高，耐熱性好，要求多層板層壓與金屬化孔不可出現(xiàn)受熱分層或孔壁斷裂等。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)基板分類和工藝1.基板的分類根據(jù)不同的特征，可將印制電路板分為不同的類別，常見(jiàn)的分類方法如下：(1)按層次分：?jiǎn)蚊嬗≈瓢?、雙面印制板、多層印制板。(2)按材質(zhì)分：有機(jī)材質(zhì)、無(wú)機(jī)材質(zhì)。(3)按結(jié)構(gòu)分：剛性印制板、撓性印制板、剛性—撓性結(jié)合印制板。(4)按使用工藝分：加成法、半加成法、減成法。(5)按產(chǎn)品特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域分：背板、高密度互連板、剛撓結(jié)合板、金屬基板、埋入式板件、IC封裝載板等。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)四層PCB結(jié)構(gòu)圖上圖是一個(gè)典型的四層PCB結(jié)構(gòu)圖。在內(nèi)層芯板上下加上半固化片,再放一張銅箔,經(jīng)層壓形成了四層PCB。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)基板的加工工藝一般多層板包含26道工序，依次是：下料、內(nèi)層圖形、內(nèi)層蝕刻、內(nèi)層檢驗(yàn)、內(nèi)層沖槽、棕化/黑化、層壓、鉆靶/銑邊、鉆孔、去鉆污、沉銅、電鍍、外層圖形、圖形電鍍、外層蝕刻、外層檢驗(yàn)、阻焊、曝光、顯影、字符、表面涂覆、外形、電性能測(cè)試、成品檢驗(yàn)、終審、包裝/入庫(kù)。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)總體來(lái)說(shuō)，PCB的工藝制程可分為干制程和濕制程。下面按順序詳細(xì)介紹各個(gè)工序。1）下料下料是按生產(chǎn)指示將大塊覆銅板剪裁成生產(chǎn)板的加工尺寸。2）內(nèi)層圖形內(nèi)層圖形即進(jìn)行內(nèi)層圖形的轉(zhuǎn)移。內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移一般有兩種方法：網(wǎng)印圖像轉(zhuǎn)移和光化學(xué)圖像轉(zhuǎn)移?，F(xiàn)在一般采用光化學(xué)圖像轉(zhuǎn)移的方法，通過(guò)曝光將底片上的線路圖形轉(zhuǎn)移到貼壓了感光膜的覆銅板上。PCB內(nèi)層圖形的加工流程電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)總體來(lái)說(shuō)，PCB的工藝制程可分為干制程和濕制程。下面按順序詳細(xì)介紹各個(gè)工序。1）下料下料是按生產(chǎn)指示將大塊覆銅板剪裁成生產(chǎn)板的加工尺寸。2）內(nèi)層圖形內(nèi)層圖形即進(jìn)行內(nèi)層圖形的轉(zhuǎn)移。內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移一般有兩種方法：網(wǎng)印圖像轉(zhuǎn)移和光化學(xué)圖像轉(zhuǎn)移。現(xiàn)在一般采用光化學(xué)圖像轉(zhuǎn)移的方法，通過(guò)曝光將底片上的線路圖形轉(zhuǎn)移到貼壓了感光膜的覆銅板上。PCB內(nèi)層圖形的加工流程電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)下面對(duì)每個(gè)工序進(jìn)行詳細(xì)介紹。（1）前處理。前處理的作用是去除銅表面的有機(jī)污物以及粗化銅表面，增大干膜與銅面的接觸面積，增加黏附性能。前處理有三種方法，機(jī)械清洗、化學(xué)清洗和電解清洗。針對(duì)干膜與濕膜，化學(xué)清洗可分為干膜前處理與濕膜前處理。干膜前處理流程為：除油→水洗→微蝕→水洗→烘干。濕膜前處理流程為：除油→水洗→微蝕→水洗→酸洗→水洗→烘干。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)（2）貼膜。貼膜是將干膜貼到覆銅板的正反面，或采用滾輪涂覆法將濕膜貼到覆銅板的正反面。①干膜。干膜貼膜流程為：板面清潔→預(yù)熱→貼膜→翻板。②濕膜。濕膜涂覆的流程為：入板→濕膜涂布→烘干→出板。貼干膜示意圖濕膜涂布示意圖電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)（3）曝光。曝光是紫外光通過(guò)照相底版上的透光區(qū)域使其下的干膜發(fā)生光聚合反應(yīng)，形成抗蝕層。干膜感光原理①曝光設(shè)備。曝光設(shè)備一般有三種：手動(dòng)曝光機(jī)、自動(dòng)曝光機(jī)和LDI激光直接曝光。②照相底版。底片的光繪流程為：曝光→顯影→定影→水洗→烘干。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)3）內(nèi)層蝕刻內(nèi)層蝕刻（DES）。曝光后的內(nèi)層板，通過(guò)內(nèi)層蝕刻，形成內(nèi)層線路。內(nèi)層蝕刻的原理是：通過(guò)顯影段在顯影液的作用下，將沒(méi)有被光照射反應(yīng)的膜溶解掉；通過(guò)蝕刻段，在酸性蝕刻液的作用下，將露出的銅蝕刻掉；通過(guò)褪膜段，在褪膜液的作用下，將被光照射的干膜褪除，露出內(nèi)層線路圖形。內(nèi)層蝕刻的流程為：顯影→蝕刻→褪膜。（1）顯影。顯影是采用堿性藥水，將未發(fā)生光解反應(yīng)的干膜褪除，而已感光的干膜則因聚合成體型大分子結(jié)構(gòu)不會(huì)被顯影液沖掉，留在銅面上成為蝕刻或電鍍的抗蝕膜。顯影原理電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)（2）蝕刻。蝕刻是通過(guò)藥水蝕刻掉沒(méi)有干膜覆蓋部分的銅箔。蝕刻段可分為酸性蝕刻與堿性蝕刻。酸性水平蝕刻的反應(yīng)原理為：影響蝕刻質(zhì)量的關(guān)鍵因素有蝕刻因子與水池效應(yīng)。①蝕刻因子。蝕刻開(kāi)始時(shí)，蝕刻液直接噴淋在未被干膜覆蓋的銅表面，蝕刻垂直于銅面向下進(jìn)行，蝕刻到一定深度后，銅面上形成凹坑，此時(shí)凹坑的上下表面和兩個(gè)側(cè)面都與蝕刻藥水相接觸，產(chǎn)生了側(cè)蝕現(xiàn)象。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)左圖是側(cè)蝕的產(chǎn)生過(guò)程，當(dāng)銅面較薄時(shí)，側(cè)蝕并不明顯，當(dāng)銅面增大時(shí)，側(cè)蝕越嚴(yán)重。蝕刻因子是定量衡量蝕刻質(zhì)量和蝕刻能力的指標(biāo)。蝕刻因子采用下式來(lái)計(jì)算：側(cè)蝕的產(chǎn)生過(guò)程蝕刻因子計(jì)算示意電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)②水池效應(yīng)。在水平蝕刻時(shí)，上板面中央?yún)^(qū)域反應(yīng)后的蝕刻液無(wú)法快速地流出板外，殘留在板中央?yún)^(qū)域，從而對(duì)電路板的蝕刻產(chǎn)生了不良影響，這種影響稱為水池效應(yīng)。（3）褪膜。褪膜是將線路圖形上的抗蝕干膜剝除，從而露出線路圖形。一般采用的褪膜藥水是氫氧化鈉(NaOH)溶液。褪膜的實(shí)質(zhì)就是褪膜液中的OH-將感光膜中的氫鍵切斷。水池效應(yīng)示意圖褪膜原理圖電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)圖（a）是顯影后的圖片，可看到板面上還殘留有已見(jiàn)光分解的干膜，露出的銅面是要蝕刻掉的；圖（b）中，顯影露出的銅已經(jīng)被蝕刻掉了，露出黃色的基材；圖（c）是褪膜后的板件，板面上形成了線路圖形；圖（d）是烘干后的板件。4）內(nèi)層檢驗(yàn)光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀（AOI）是采用光學(xué)探頭掃描板面圖形，并與系統(tǒng)里保存的原始圖形對(duì)比，來(lái)檢測(cè)缺陷。AOI只能以設(shè)定好的程序進(jìn)行檢測(cè)，可連續(xù)測(cè)板，機(jī)器不會(huì)疲勞。蝕刻的過(guò)程圖電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)如左圖所示將芯板放到工作臺(tái)上，LED光源發(fā)出的光線透過(guò)光學(xué)鏡片照在待檢板上，通過(guò)CCD接收板面發(fā)射回來(lái)的光信號(hào)，并與計(jì)算機(jī)內(nèi)已存的標(biāo)準(zhǔn)圖形信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，從而識(shí)別出圖形缺陷。5）內(nèi)層沖槽內(nèi)層沖槽是按照預(yù)設(shè)的位置，在板邊沖孔或者沖槽，便于多層板層壓時(shí)定位。沖槽的原理是利用板邊設(shè)計(jì)好的靶位孔，在CCD作用下，將靶形掃描后投影于機(jī)器，機(jī)器自動(dòng)完成對(duì)位，并鉆出槽孔。光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)儀沖槽示意圖電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)6）棕化/黑化棕化/黑化是對(duì)銅表面進(jìn)行化學(xué)處理，進(jìn)一步增加銅表面的粗糙度，提高層壓時(shí)內(nèi)層芯板與半固化片的黏結(jié)力。其原理是利用化學(xué)藥水，將Cu氧化為紅色的氧化亞銅(CuO)或黑色的氧化銅(Cu2O)，粗化銅箔表面，壓合后可提高半固化片與銅箔的結(jié)合力。(1)黑化。黑化是利用NaClO2在堿性條件下的氧化性，將板面的銅氧化為CuO，使其板面粗化，表面積增加，增強(qiáng)黑化層與半固化片的結(jié)合力。黑化的工藝流程為：除油→水洗→微蝕→水洗→預(yù)浸→黑化→水洗→烘板。黑化的氧化物是針狀結(jié)構(gòu)，容易斷裂，導(dǎo)致線路短路。又由于棕化生產(chǎn)線相對(duì)效率高，所以黑化已經(jīng)逐漸被棕化所取代。黑化后的CuO、Cu2O晶狀物電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)（2）棕化。棕化是在銅表面進(jìn)行微蝕的同時(shí)生成一層極薄且均勻的有機(jī)金屬轉(zhuǎn)化膜。棕化的工藝流程為：酸洗→水洗→除油→水洗→活化→棕化→水洗→烘板。棕化的反應(yīng)方程式為圖（a）是棕化前的銅表面.圖（b）是棕化處理后銅表面，棕化后銅表面形成了微觀凹凸不平的表面形狀。棕化工藝圖片電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)（3）棕化與黑化的比較。棕化與黑化相比，具有如下優(yōu)勢(shì)：①流程較為簡(jiǎn)單，操作方便。②易實(shí)現(xiàn)水平生產(chǎn)，處理薄板能力強(qiáng)。③產(chǎn)能大，占地面積相對(duì)較小。④工藝能夠有效地抑制粉紅圈的形成。⑤密封式設(shè)計(jì)，藥水生產(chǎn)溫度低，環(huán)境大為改善。⑥耗水、耗電量少，節(jié)約能源，且廢水處理容易。7）層壓層壓是將多張內(nèi)層芯板的各層黏合在一起，形成一塊完整的PCB。其原理是多層板內(nèi)層間通過(guò)順序疊放半固化片，板邊定位好后，在一定的溫度與壓力作用下，半固化片的樹(shù)脂流動(dòng)，填充銅線路與基材，當(dāng)溫度到一定程度時(shí)，半固化片發(fā)生固化，將各層黏合在一起。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)左圖是典型的層壓流膠曲線圖，包含溫度與壓力兩條線。溫度與壓力均可分為三個(gè)過(guò)程：升溫段/升壓段、恒溫段/恒壓段和降溫段/降壓段。不同的板材和結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)不同的層壓參數(shù)，但都包含上述三個(gè)過(guò)程。層壓流膠曲線圖8）鉆靶/銑邊鉆靶的目的是將三個(gè)定位孔周邊的銅皮磨掉，用打靶機(jī)將定位孔沖出，此定位孔是用于鉆孔的。銑邊是為了將多層PCB板邊的毛邊用銑床銑掉，防止造成人員劃傷。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)9）鉆孔鉆孔是根據(jù)程序文件，利用數(shù)控鉆機(jī)，鉆出所需要的孔，使線路板層間產(chǎn)生通孔，達(dá)到連通層間的作用。鉆孔的工藝流程為：配刀→鉆定位孔→上銷釘→鉆孔→打磨披鋒。右圖是鉆孔的圖示，鉆頭鉆通了各個(gè)層次，產(chǎn)生了通孔鉆孔圖片電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)10）去鉆污機(jī)械鉆孔和激光鉆孔產(chǎn)生的高溫使樹(shù)脂熔融，粘在內(nèi)層銅環(huán)或盲孔底的銅面上，影響了與電鍍層的導(dǎo)通，所以必須去除這些樹(shù)脂殘膠。另外，鉆孔孔內(nèi)易殘留粉塵，也需要通過(guò)去鉆污清潔。圖（a）是機(jī)械鉆孔產(chǎn)生膠渣的示意圖圖（b）是激光鉆盲孔時(shí)產(chǎn)生膠渣的示意圖膠渣的產(chǎn)生電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)去鉆污的目的是去除板面的氧化層、鉆孔產(chǎn)生的粉塵和毛刺，使板面和孔內(nèi)清潔，同時(shí)活化孔壁，便于沉銅。去鉆污的原理是利用機(jī)械壓力與高壓水的沖力，沖刷板面與孔內(nèi)異物，達(dá)到清潔的作用。去鉆污的流程為：上板→膨脹→水洗→去鉆污→水洗→中和→水洗→干板。（1）膨脹。膨脹的原理是使介質(zhì)層的環(huán)氧樹(shù)脂溶脹，降低聚合物間的鍵能，以利于去鉆污中高錳酸鈉對(duì)樹(shù)脂的咬蝕。（2）去鉆污。去鉆污的原理是依靠高錳酸鹽的強(qiáng)氧化性攻擊環(huán)氧樹(shù)脂薄弱的鍵結(jié)部分，將孔內(nèi)已膨脹且軟化的樹(shù)脂及鉆孔后的殘膠除去。去鉆污示意圖膠渣的產(chǎn)生電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)（3）中和。中和的作用是清除孔內(nèi)殘留的二氧化錳和高錳酸鹽，同時(shí)將除膠后呈微負(fù)電性的孔壁調(diào)整為微正電性，以利于沉銅時(shí)鈀離子的吸附。中和示意圖圖（a）是孔壁上中和藥水與去鉆污殘留的藥水反應(yīng)示意圖。圖（b）是中和后的孔壁圖片，孔壁上已經(jīng)帶有微正電性，便于孔壁金屬化的進(jìn)行。11）沉銅沉銅（PTH）又稱孔金屬化或化學(xué)鍍銅，是對(duì)孔進(jìn)行金屬化，使原來(lái)絕緣的基材表面沉積上銅，達(dá)到層間電導(dǎo)通。沉銅的流程為：上板→除油→水洗→微蝕→水洗→后浸→水洗→預(yù)浸→活化→水洗→還原→水洗→沉銅→水洗→烘干。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)（1）除油。除油的作用是潤(rùn)濕及清潔內(nèi)層銅表面，以獲得良好的浸潤(rùn)性及內(nèi)層銅與沉銅層間的結(jié)合力。（2）微蝕。微蝕的作用是去除板面氧化物，并粗化板面及內(nèi)層銅，增大沉銅層與底銅的結(jié)合力。（3）后浸。后浸的作用是進(jìn)一步清理板面上殘余的微蝕藥水，防止對(duì)后制程的影響。中和示意圖（4）預(yù)浸。預(yù)浸的作用是清潔銅面，保護(hù)活化劑不受污染。（5）活化?；罨淖饔檬窃诳變?nèi)樹(shù)脂及玻纖處充分吸附鈀離子。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)（6）還原。經(jīng)活化處理的板表面上吸附的是以鈀核為中心的膠團(tuán)，此膠團(tuán)在水洗時(shí)，SnCl2水解成堿式錫酸鹽沉淀，包圍在鈀核表面，在化學(xué)沉銅之前，必須除去表面的沉淀，以使鈀核露出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)沉銅過(guò)程的催化作用，這就是還原，其實(shí)質(zhì)是使堿式錫酸鹽溶解。還原的反應(yīng)方程式為(7)化銅?；~的作用是在通孔、盲孔孔壁、孔底均勻地沉上一層薄銅。沉銅槽在堿性條件下利用EDTA作為絡(luò)合劑，Cu2+亦被還原為化學(xué)銅而沉浸在孔或者銅的表面。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)化銅的反應(yīng)原理如下：左圖中，左上圖是鉆孔圖片，右上圖是鉆孔后的圖片，孔壁絕緣，各個(gè)層次間未導(dǎo)通；左下圖與右下圖是沉銅后的圖片，孔壁與板面沉積上一層薄銅，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)層次的導(dǎo)通?？妆诔零~12）電鍍電鍍是在化學(xué)沉銅層基礎(chǔ)上，通過(guò)電解的方法沉積金屬銅，以提供足夠、可靠的導(dǎo)電性和厚度，防止導(dǎo)電電路出現(xiàn)熱和機(jī)械缺陷，最終實(shí)現(xiàn)層與層之間的導(dǎo)通。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)電鍍的原理為：通過(guò)浸酸清潔板面，在鍍銅缸，陽(yáng)極銅溶解出銅離子在電場(chǎng)的作用下移動(dòng)到陰極，在陰極得到電子還原出銅附在板面上，起到加厚銅的作用。電鍍?cè)黼娮臃庋b概述1.3封裝基板技術(shù)電鍍可以分為加厚電鍍（全板電鍍）與圖形電鍍。（1）加厚電鍍。加厚電鍍是在板面與孔內(nèi)鍍上一定厚度的銅，保護(hù)化學(xué)銅不被后制程破壞而造成孔破。加厚電鍍的流程為：（除油→水洗）→鍍銅預(yù)浸→電鍍銅→水洗→烘干→外層圖形。（2）圖形電鍍。圖形電鍍是將顯影后裸露銅面的厚度加厚，以達(dá)到客戶所要求的銅厚。在鍍完銅的表面鍍上一層錫，作為蝕刻時(shí)的保護(hù)劑。圖形電鍍的流程為：外層圖形→除油→水洗→微蝕→水洗→鍍銅預(yù)浸→電鍍銅→鍍錫預(yù)浸→電鍍錫→水洗→烘干→堿性蝕刻。加厚電鍍示意圖電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)13）外層圖形外層圖形完成外層圖形的轉(zhuǎn)移，形成外層線路。其原理和工藝流程與內(nèi)層圖形的相同。外層圖形的板面清潔是利用機(jī)械壓力與高壓水的沖力，沖刷清潔板面及孔內(nèi)，同時(shí)使板面粗糙便于貼膜。14）圖形電鍍圖形電鍍是使線路、孔內(nèi)銅厚加厚到客戶要求的標(biāo)準(zhǔn)。其原理是通過(guò)前處理，使板面清潔，在鍍銅、鍍錫缸陽(yáng)極溶解出銅離子和錫離子，在電場(chǎng)作用下移動(dòng)到陰極，從而得到電子形成銅層和錫層。圖形電鍍的流程為：除油→微蝕→預(yù)浸→鍍銅→浸酸→鍍錫。外層圖形的制作過(guò)程電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)15）外層蝕刻外層蝕刻是將板面沒(méi)有用的銅蝕刻掉，露出有用的線路圖形。針對(duì)全板電鍍，外層蝕刻為酸性蝕刻，與內(nèi)層蝕刻的藥水相同；針對(duì)圖形電鍍，外層蝕刻為堿性蝕刻，其流程為：去膜→蝕刻→退錫。堿性蝕刻的原理是在堿液的作用下，將干膜去掉露出待蝕刻的銅面。圖（a）是去膜后的圖片，紅色的銅裸露出來(lái)，在下一工序?qū)?huì)被蝕刻掉，而錫覆蓋的銅蝕刻時(shí)受錫保護(hù)不會(huì)被蝕刻掉圖（b）是蝕刻后的圖片，銅被蝕刻掉，基材露出圖（c）是退錫后的圖片，褪錫后露出銅線路。外層堿性蝕刻電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)16）外層檢驗(yàn)外層檢驗(yàn)是采用AOI自動(dòng)光學(xué)檢驗(yàn)機(jī)，檢驗(yàn)板面線路及孔銅有無(wú)缺陷。其檢驗(yàn)原理與內(nèi)層檢驗(yàn)的相似。17）阻焊阻焊是在板面涂上一層感光油墨，通過(guò)曝光顯影，露出要焊接的盤與孔，其它地方蓋上阻焊層，起到防止焊接短路的作用。阻焊的原理是：將油墨印于板面，通過(guò)預(yù)烘去除揮發(fā)，形成半固化膜層，通過(guò)對(duì)位曝光，被光照的地方阻焊膜交連反應(yīng)，沒(méi)照的地方在堿液作用下顯影掉。在高溫下，阻焊完全固化，附于板面。阻焊的流程為：絲印第一面→預(yù)烘→絲印第二面→預(yù)烘→曝光→顯影→固化。18）字符字符是通過(guò)絲網(wǎng)露印于板面，在高溫作用下固化即可。在板面印上字符，起到標(biāo)識(shí)作用。字符的流程為：印第一面字符→預(yù)烘→絲印第二面字符→固化。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)19）曝光20）顯影21）表面涂覆表面涂覆是在裸露的銅面上涂蓋上一層保護(hù)層，保護(hù)銅面不被空氣氧化，便于焊接。涂覆方式包括：化學(xué)鎳金、化學(xué)鎳鈀金、化銀、噴錫也稱熱風(fēng)整平、化錫、有機(jī)保護(hù)膜、金手指、化金+OSP、電軟金、電硬金等。22）外形外形是將拼版加工形成要求的有效尺寸，即將拼版銑成單板。其原理是：將板定位好，利用數(shù)控銑床對(duì)板件進(jìn)行加工。外形的流程為：打銷釘孔→上銷釘定位→上板→銑板→清洗。23）電性能測(cè)試電性能測(cè)試是模擬板的狀態(tài)，通電進(jìn)行電性能檢查，檢查板件是否有開(kāi)路和短路。電性能測(cè)試的流程為：測(cè)試文件→板定位→測(cè)試。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)24）成品檢驗(yàn)成品檢驗(yàn)是對(duì)板的外觀、尺寸、孔徑、板厚、標(biāo)記等進(jìn)行檢查。25）終審終審是根據(jù)工程指示的原始要求，利用一些檢測(cè)工具對(duì)板進(jìn)行測(cè)量，對(duì)板件做最終的可靠性與符合性檢測(cè)。26）包裝/入庫(kù)包裝是將板件按照客戶要求進(jìn)行包裝裝箱，便于運(yùn)送。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)背板背板一般是指層數(shù)為8層以上的電路板，主要是8～28層，屬于高端PCB產(chǎn)品。采用的材料一般為FR-4材料。電路一般采用差分線設(shè)計(jì)，有阻抗要求。背板主要應(yīng)用于通信設(shè)備、大型服務(wù)器、醫(yī)療電子、軍事、航天等領(lǐng)域，部分背板表面提供若干插槽，以連接其它的PCB或電子元器件。背板是路由器輸入端與輸出端之間的物理通道，背板能力決定了路由器的吞吐量。金屬基板金屬基板的主要技術(shù)特色是在PCB上嵌入散熱銅塊，以解決PCB的散熱問(wèn)題。1.整板金屬基產(chǎn)品在高頻微波應(yīng)用場(chǎng)合，會(huì)有大功率的功放器件貼裝在PCB上，如果熱量不能及時(shí)散發(fā)，便會(huì)導(dǎo)致器件失效。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)PCB功放槽部位已經(jīng)開(kāi)槽，橢圓框是功放槽部位，中間是導(dǎo)電膠，金屬基與PCB的尺寸相同，通過(guò)壓機(jī)壓合，使得PCB與金屬基之間黏合在一起。整板金屬基整板金屬基因?yàn)槭菃蚊娴腜CB結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其應(yīng)用受限；使用整塊的銅基，導(dǎo)致成本上升，板件重量加重。但相比于其他金屬基產(chǎn)品，整板金屬基的散熱效果卻是最佳的。2.局部金屬基產(chǎn)品局部金屬基產(chǎn)品只在局部需要散熱的位置壓合銅基進(jìn)行散熱，這樣可以節(jié)約成本，其散熱能力也較好。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)3.嵌入式金屬基嵌入式金屬基完全嵌入PCB內(nèi)，通過(guò)流膠黏結(jié)，且高度與PCB一致。嵌入式金屬基銅基與PCB只靠?jī)?nèi)層芯板間的半固化片黏結(jié)，需要考查半固化片的流膠、銅基與PCB有無(wú)縫隙、銅基表面的流膠等。另外，板件成品后，需要考查銅基與PCB的結(jié)合力陶瓷基板陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到陶瓷基片表面的特殊工藝板。具有優(yōu)良的電絕緣性能、高導(dǎo)熱特性、優(yōu)異的軟釬焊性、較高的附著強(qiáng)度并且具有很大的載流能力。電子封裝概述1.3封裝基板技術(shù)根據(jù)基片的種類不同，陶瓷基板主要有四種：Al2O3基板、AlN基板、SiC基板和低溫?zé)撇Ａ沾苫?。陶瓷散熱基板的工藝主要有：低溫共燒陶瓷（LTCC）、高溫共