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PCB制造技术发展历程(转)

上一篇 / 下一篇  2016-04-24 05:42:33

PCB制造技术发展历程
发布时间:2010-4-26

印制电路板(PCB)技术半个多世纪发展以作者(伊藤瑾司)的见解分为6个时期,介绍如下:


1、PCB诞生期:1936年~(制造方法:加成法)

    作者最初知道“印制板”是在1948年,当时是进入东京芝浦电气株式会社刚2年的新员工,受课长指示开始调查“印制板”。到允许日本人阅览的美国驻军图书室查阅,偶然发现了“印制电路技术”为题的技术论文。当时没有复印机,需要的文献只能用笔抄写,论文全部约有200页,详细叙述了涂抹法、喷射法、真空沉积法、蒸发法、化学沉积法、涂敷法等各种工艺,所介绍的都是绝缘板表面添加导电性材料形成导体图形,称为“加成法工艺”。使用这类生产专利的印制板曾在1936年底时应用于无线电接收机中。

 

2、 PCB试产期:1950年~(制造方法:减成法)

    作者在进入冲电气工业公司1年后,在1953年起通信设备业对PCB开始重视,制造方法是使用覆铜箔纸基酚醛树脂层压板(PP基材),用化学药品溶解除去不需要的铜箔,留下的铜箔成为电路,称为“减成法工艺”。在一些标牌制造工厂内用此工艺试做PCB,以手工操作为主,腐蚀液是三氯化铁,溅上衣服就会变黄。当时应用PCB的代表性产品是索屁制造的手提式晶体管收音机,应和PP基材的单面PCB。在1958年日本出版了书名为“印制电路”的最早的有关PCB启蒙书藉。

 

3、 PCB实用期:1960年~(新材料:GE基材登场)

    1955年冲电气公司与美国Raytheon进行技术合作,制造“海洋雷达”。Raytheon公司指定PCB要应用覆铜箔玻璃布环氧树脂层压板(GE基材)。于是日本开发GE基材新材料并完成国产化,实现国产海洋雷达批量生产。 1960年起冲电气公司开始在批量生产电气传输装置的PCB大量用到GE基板材料。 
1962年日本“印制电路工业会”成立。1964年美国光电路公司开发出沉厚铜化学镀铜液(CC—4溶液),开始了新的加成法制造PCB工艺。日立化成公司引进了CC—4技术。用于PCB的国产GE基板在初期有加热翘曲变形、铜箔剥离等问题,材料制造商逐渐改进而提高,1965年起日本有好几家材料制造商开始批量生产GE基板,工业用电子设备用GE基板,民用电子设备用PP基板,已成为常识。

 

4、 PCB跌进期:1970~(MLB登场,新安装方式登场)

    冲电气公司等通信设备制造企业各自设立PCB生产工厂,同时PCB专业制造公司也快速崛起。这时,开始采用电镀贯通孔实现PCB的层间互连。在1972~1981年的10年间,日本PCB生产金额约增长6倍(1972年产值471亿日元,1981年产值3021亿日元),是大跃进的纪录。 
1970年起电讯公司的电子交换机用PCB用到3层印制板,此后大型计算机用到多层印制板(MLB),由此MLB得到重用而急速发展,超过20层的MLB用聚酰亚胺树脂层压板作为绝缘基板。这个时期的PCB从4层向6、8、10、20、40、50层…,更多层发展,同时实行高密度化(细线、小孔、薄板化),线路宽度与间距从0.5mm向0.35、0.2、0.1mm发展,PCB单位面积上布线密度大幅提高。 
PCB上元件安装方式开始了革命性变化,原来的插入式安装技术(TMT)改变为表面安装技术(SMT)。引线插入式安装方法在PCB上应用有20年以上了,并都依靠手工操作的,这时也开发出自动元件插入机,实现自动装配线。SMT更是采用自动装配线,并实现PCB两面贴装元件。

 

5、 MLB跃进期:1980年~(超高密度安装的设备登场)

    在1982年~1991年的10年间,日本PCB产值约增长3倍(1982年产值3615亿日元,1991年10940亿日元)。MLB的产值1986年时1468亿日元,追上单面板产值;到1989年时2784亿日元,接近双面板产值,以后就MLB占主要地位了。 
1980年后PCB高密度化明显提高,有生产62层玻璃陶瓷基MLB,MLB高密度化推动移动电话和计算机开发竞争。

 

6、 迈向21世纪的助跑期:1990年~(积层法MLB登场)

    1991年后日本泡沫经济破灭,电子设备和PCB受影响下降,到1994年后才开始恢复,MLB和挠性板有大增长,而单面板与双面板产量却开始一直下跌。1998年起积层法MLB进入实用期,产量急速增加,IC元件封装形式进入面阵列端接型的BGA和CSP,走向小型化、超高密度化安装。

 

今后的展望

   半个多世纪来PCB发展变化巨大。自1947的发明半导体晶体管以来,电子设备的形态发生大变样,半导体由IC、ISI、VLSI、…向高集成度发展,开发出了MCM、BGA、CSP等更高集成化的IC。21世纪初期的技术趋向就是为设备的高密度化、小型化和轻量化努力,主导21世纪的创新技术将是“纳米技术”,会带动电子元件的研究开发。


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HAY_UNOW的个人空间 引用 删除 HAY_UNOW   /   2016-11-14 10:47:59
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