電路板(PCB)用蓋板和墊板(簡稱為蓋/墊板)是PCB機械鉆孔加工必備的重要材料之一。它在PCB孔加工中,無論是確保產(chǎn)品品質、工藝的實施,還是經(jīng)濟效益,都起到非常重要的作用。
在電路板進行機械鉆孔加工時,放置在待加工覆銅板(或電路板)的上/下表面,以滿足加工工藝要求的板狀材料,稱為蓋/墊板。其中,蓋放于待加工基板材料上表面的,最先與鉆針入鉆時接觸的板狀材料,稱為“蓋板”;鉆孔時墊在待加工基板材料下表面的,與鉆孔設備臺面直接接觸的板狀墊料,稱為墊板。
? ? ?東莞市項華電子科技有限公司(簡稱:項華電子),創(chuàng)始于2014年8月,是一家專業(yè)PCB高端鉆孔材料的制造企業(yè)。公司業(yè)務涉及研發(fā)、生產(chǎn)、批發(fā)、銷售、服務于一體。項華產(chǎn)品遠銷歐、美、韓、日、東南亞、俄羅斯等國家和地區(qū),同時在國內、外通過多種形式的分銷,與眾多大型知名PCB企業(yè)建立穩(wěn)固的合作關系,備受國內、外客戶的一致好評。 ?
1、PCB試產(chǎn)期:20世紀50年代(制造方法:減成法) ? 在晶體管問世不久的20世紀50年代前后,單面的印制電路板就可以滿足晶體管收音機的應用需求。產(chǎn)品主要是民用電器,如收音機、電視機等。 ? 單面印制電路板的制造方法是使用覆銅箔紙基酚醛樹脂層壓板(PP板)作為基材,用化學藥品溶解PP板上不需要的銅箔,而留下的銅線路即為所設計的電路。該生產(chǎn)技術被稱為“減成法工藝”。不過即使在當時的一些品牌電子制造商中,印制電路板減成法工藝仍以手工操作為主,其中腐蝕液采用的是三氯化鐵。當時印制電路板的代表性應用產(chǎn)品是索尼公司的手提式晶體管收音機,其是采用PP基材的單面印制電路板。1958年,日本出版了印制電路行業(yè)內最早啟蒙書,即《印制電路》著作。 ? 在20世紀50年代后期,電子管逐漸被晶體管取代,電子工業(yè)進入“晶體管時代”。為了適應生產(chǎn)發(fā)展的需要,印制電路板由單面的酚醛樹脂基發(fā)展到用玻璃纖維布增強的環(huán)氧樹脂基絕緣層材料。 ?
2、PCB實用期:20世紀60年代(新材料:GE基材登場)
1955年日本起沖電氣公司與美國Raytheon公司進行技術合作,制造海洋雷達。Raytheon公司指定PCB要應用覆銅箔玻璃布環(huán)氧樹脂層壓板(GE基材)。日本開發(fā)的GE基材,實現(xiàn)了海洋雷達批量生產(chǎn)。1960年起沖電氣公司開始在批量生產(chǎn)電氣傳輸裝置的PCB上大量采用GE基板材料。1962年日本印制電路工業(yè)會成立。1964年美國光電路公司開發(fā)出沉厚銅化學鍍銅液(CC—4溶液),開始了新的加成法制造印制電路板工藝。日立化成公司引進了CC—4技術,用于PCB的GE基板。在初期應用中,GE基板存在加熱翹曲變形、銅箔剝離等問題,經(jīng)材料制造商逐漸改進后得到明顯的改善。1965年起日本有好幾家材料制造商開始批量生產(chǎn)GE基板。
1960年前后,兩面都有電路圖形的“雙面印制電路板”、“孔金屬化雙面印制電路板”相繼投入生產(chǎn)。同時,由幾層印制電路板重疊在一起的“多層印制電路板”也開發(fā)出來了,這時的產(chǎn)品主要用于精密電子儀器及軍用電子裝備中。
大約在1968年前后,中、大規(guī)模的集成電路已經(jīng)問世,并投入生產(chǎn)。與它相適應的“孔金屬化雙面印制電路板”逐漸取代了單面印制電路板,而且柔軟、能折疊彎曲的“撓性印制電路板”也開發(fā)出來了。
3、PCB躍進期:20世紀70年代(MLB登場,新安裝方式登場) ?
1970年以后,大規(guī)模集成電路的出現(xiàn),加快了印制電路向多層化方向發(fā)展的速度。體積小,功能多的電子計算機也相繼問世。日本起沖電氣公司等通信設備制造企業(yè)各自設立PCB生產(chǎn)工廠,同時PCB專業(yè)制造公司也快速崛起。這時,采用電鍍貫通孔實現(xiàn)PCB的層間互連逐漸被采用。在1972~1981年的10年間,日本PCB生產(chǎn)金額約增長6倍(1972年產(chǎn)值471億日元,1981年產(chǎn)值3021億日元),是跨越式的紀錄。
1970年起,電信公司的電子交換機用PCB層數(shù)達到了3層。此后大型計算機的發(fā)展促進更多層PCB的發(fā)展。PCB的層數(shù)也從4層開始向6、8、10、20、40、50層,甚至更多層邁進。同時,PCB也實現(xiàn)高密度化(線路精細化、孔經(jīng)微型化、絕緣層薄型化),線路寬度與間距從0.5mm減小至更小的0.35mm、0.2mm、0.1mm的尺寸。這使得PCB單位面積上布線密度大幅地提高。
此外,PCB上元器件的安裝方式開始了革命性變化,原來的插入式安裝技術(TMT)逐漸發(fā)展為更為精密的表面安裝技術(SMT)。一直以來,插入式安裝方法在PCB上都是依靠手工操作。自動元器件插入機的成功開發(fā)實現(xiàn)了元器件的自動裝配。SMT更是采用自動裝配線,實現(xiàn)PCB兩面電子元器件的貼裝。
4、多層印制電路板(MLB)躍進期:20世紀80年代(超高密度安裝的設備登場) ?
1980年以后,隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,它與高密度的多層印制電路結合在一起,出現(xiàn)了運算次數(shù)達數(shù)億次的超級計算機。在1982~1991年的10年間,日本PCB產(chǎn)值增長了約3倍(1982年產(chǎn)值為3615億日元,1991年為10940億日元)。MLB的產(chǎn)值在1986年時為1468億日元,超過了單面印制電路板產(chǎn)值;到1989年時為2784億日元,接近雙面印制電路板產(chǎn)值,之后MLB占印制電路板的主要地位了。
1980年以后,PCB高密度化明顯提高,形成了高達62層的玻璃陶瓷基MLB。MLB高密度化有效地推動了移動電話和計算機開發(fā)的激烈競爭。1988年美國IBM公司率先將多達42層的印制電路用于計算機的生產(chǎn)中。而現(xiàn)在,80多層的高密度印制電路也已投入應用之中。
5、邁向21世紀的助跑期:20世紀90年代(積層法MLB登場) ?
1991年后,日本泡沫經(jīng)濟破滅,電子設備和PCB受到了很大的影響。1994年后逐漸恢復,MLB和撓性印制電路板也開始快速增長,而單面印制電路板與雙面印制電路板產(chǎn)量卻開始下跌。1998年起積層法MLB進入實用期,產(chǎn)量急速增加,同時促進了集成電路(IC)封裝形式邁進面陣列端接型的球柵陣列(BGA)和芯片級封裝(CSP)時代的小型化、超高密度化安裝。隨著片式元器件的大規(guī)模開發(fā),SMT技術在這一時代進入了快速發(fā)展的時期,明顯地提高了電子產(chǎn)品的互連密度。
6、PCB一體化集成技術發(fā)展期:21世紀20年代 ?
隨著電子產(chǎn)品向小型化、輕薄化方向發(fā)展,特別是智能產(chǎn)品和裝備的出現(xiàn),印制電路板表面元器件安裝面積受到了極大的限制。元器件或IC器件的三維安裝,即PCB一體化集成成為21世紀20年代印制電路板制造最為重要的技術。就目前來說,電子元器件的埋嵌可減少印制電路板40%的面積,可大大地減小印制電路板的尺寸,而將更多的面積讓給電池或其他部件。
7、展望 ?
50多年來PCB發(fā)展變化巨大。自1947年發(fā)明半導體晶體管以來,電子設備的形態(tài)發(fā)生了很大變化,半導體由集成電路(IC)、大規(guī)模集成電路(LSI)、超大規(guī)模集成電路(VLSI)向高集成度發(fā)展,開發(fā)出了多芯片組件(MCM)、球柵陣列(BGA)、芯片級封裝(CSP)等更高集成化的IC封裝方式。21世紀初期印制電路板技術研究將繼續(xù)為實現(xiàn)電子產(chǎn)品的高密度化、小型化、輕量化以及高集成化而努力,主導21世紀的創(chuàng)新技術“納米技術”也將推動印制電路產(chǎn)品和技術的發(fā)展。
編輯:黃飛
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