周紅霞 景文盤 李小軍 祝佳

印刷電路板（Printed Circuit Board，簡稱PCB）作為重要的電子部件，是電子元器件的支撐體。由于其在電子元器件領(lǐng)域的重要作用，因此被許多人稱為“電子航母”。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，印刷線路被廣泛應(yīng)用于軍工、通訊、醫(yī)療、電力、工業(yè)控制等高新技術(shù)領(lǐng)域。尤其是近年以來，智能手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)類移動電子產(chǎn)品市場高速增長、極大地推動了PCB行業(yè)的發(fā)展。同時，汽車自動化、聯(lián)網(wǎng)化、電動化擴(kuò)大了對車載PCB的需求。此外，可穿戴智能設(shè)備、無人機(jī)、LED顯示屏、電工裝備等市場也為PCB帶來新的增長空間。因此，PCB板的生產(chǎn)技術(shù)水平逐漸成為衡量一個國家科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。

印刷線路板是以絕緣板為基材，切成一定尺寸，其上至少附有一個導(dǎo)電圖形，并實(shí)現(xiàn)電子元器件之間的相互鏈接。由于是采用電子印刷術(shù)制作而成，故被稱為“印刷”線路板。PCB板的功能是提供完成第一層級構(gòu)裝的組件與其他必須的電子電路零件結(jié)合的基地，以構(gòu)成一個具有特定功能的模塊或成品，所以PCB板在整個電子產(chǎn)品中，扮演了整合連接各種功能組建的角色。

PCB菲林的用途

PCB菲林是印制電路板生產(chǎn)的前導(dǎo)工序，菲林底版的質(zhì)量直接影響到印制板生產(chǎn)質(zhì)量。在生產(chǎn)某一種印制線路板時，必須有至少一套相應(yīng)的菲林底版。印制板的每種導(dǎo)電圖形（信號層電路圖形和地、電源層圖形）和非導(dǎo)電圖形（阻焊圖形和字符）至少都應(yīng)有一張菲林底片。通過光化學(xué)轉(zhuǎn)移工藝，將各種圖形轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)板材上去。

菲林底版在印制板生產(chǎn)中的用途如下：

①圖形轉(zhuǎn)移中的感光掩膜圖形，包括線路圖形和光致阻焊圖形。

②網(wǎng)印工藝中的絲網(wǎng)模板的制作，包括阻焊圖形和字符。

③機(jī)加工（鉆孔和外型銑）數(shù)控機(jī)床編程依據(jù)及鉆孔參考。

PCB菲林的性能要求

隨著電子工業(yè)的發(fā)展，對印制板的要求也越來越高。印制板設(shè)計向高密度、細(xì)導(dǎo)線、小孔徑發(fā)展的趨勢越來越快，印制板的生產(chǎn)工藝也越來越完善。在這種情況下，如果沒有高質(zhì)量的菲林底版，就不能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的印制電路板。現(xiàn)代印制板生產(chǎn)要求菲林底版需要滿足以下條件：

①菲林底版的尺寸精度必須與印制板所要求的精度一致，并應(yīng)考慮到生產(chǎn)工藝所造成的偏差而進(jìn)行補(bǔ)償。

②菲林底版的圖形應(yīng)符合設(shè)計要求，圖形符號完整。

③菲林底版的圖形邊緣平直整齊，邊緣不發(fā)虛；黑白反差大，滿足感光工藝要求。菲林底版的材料應(yīng)具有良好的尺寸穩(wěn)定性，即由于環(huán)境溫度和濕度變化而產(chǎn)生的尺寸變化小。

④雙層板、多層板、HDI板以及IC載板的菲林底版，要求焊盤及公共圖形的重合精度好。

⑤菲林底版各層應(yīng)有明確標(biāo)志或命名。

⑥菲林底版片基能透過所要求的光波波長，一般感光需要的波長范圍是3000～4000A。

由以上可知，對PCB菲林要求較高，預(yù)示著菲林成本也較高，如何增加菲林底板的使用率將成為關(guān)鍵。然而在生產(chǎn)過程中，難免出現(xiàn)人為的刮花和綠油溶劑的侵蝕，從而降低菲林的使用壽命，而且增加板的修補(bǔ)率，不僅生產(chǎn)工藝繁瑣，而且也造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。要改善這一現(xiàn)況，迄今為止多數(shù)廠家采取覆一層保護(hù)膜的方法來保護(hù)菲林。

傳統(tǒng)PCB菲林覆膜的弊端

PCB菲林覆膜具有良好的耐UV光照射性及透光性，并且具有防止刮花及防靜電的功能，避免灰塵，提高菲林使用壽命。所以菲林覆膜技術(shù)以其成熟的工藝和較高的市場回報率在PCB行業(yè)發(fā)展了十幾年，雖然工藝不斷完善，但是還存在一些問題。

1.工藝方面

主要存在的問題有起泡、出膜與虧膜、粘合不良、涂覆不勻、皺膜、覆膜產(chǎn)品發(fā)翹等。在圖形轉(zhuǎn)移過程中，容易使印制板的精度不夠和菲林底片有偏差。

2.環(huán)保方面

①溶劑型覆膜由于使用含苯的溶劑，損害操作人員的身體健康，對車間環(huán)境造成極大的污染。同時，隨著周圍有機(jī)溶劑濃度的不斷增加，極易因薄膜材料產(chǎn)生的靜電而突發(fā)火災(zāi)。

②覆膜材料無法降解，危害生態(tài)環(huán)境。

由于以上種種問題的存在，以及UV光固化技術(shù)的成熟，越來越多的線路板廠傾向于采用菲林保護(hù)膠的方式來保護(hù)菲林，以延長菲林的使用壽命。

PCB菲林保護(hù)膠的優(yōu)勢

UV光固化涂料是一種綠色環(huán)保型涂料，它完全符合“4E”原則，一般UV固化能耗為熱固化的1/5，且UV固化涂料含揮發(fā)組分較少，污染小，最吸引研究人員和開發(fā)商的是UV固化涂料能減少原材料消耗，有利于降低經(jīng)濟(jì)成本。在過去的幾年中，UV固化涂料在光纖涂層、CD涂層/DVD黏合劑、信用卡、木材、飲料罐、食品包裝、雜志封面、醫(yī)療器械和汽車行業(yè)中都有著十分迅速的發(fā)展。而菲林保護(hù)膠是丙烯酸類聚合物、活性稀釋劑、光引發(fā)劑以及其他助劑形成的復(fù)配產(chǎn)品經(jīng)涂布后通過UV光固化的方式而得到一層硬化膜，其性能指標(biāo)見表1。

由表1可見，相對于傳統(tǒng)的PCB菲林覆膜方式，PCB菲林保護(hù)膠具有附著力好、硬度高、柔韌性好、耐刮擦、透光率高、灰霧低等特性，并且其具有制備工藝簡單，易于操作，生產(chǎn)效率高，重復(fù)使用率高等優(yōu)勢，解決了傳統(tǒng)覆膜工藝中易出現(xiàn)氣泡、剝離、折痕等問題。

因此，伴隨著印制板從單層、雙層、多層到HDI板、封裝基板的發(fā)展，雖然仍舊保持著各自的發(fā)展趨勢，但總體不斷地向高精度、高密度和高可靠性方向發(fā)展，不斷縮小體積、減輕成本、提高性能，是未來電子設(shè)備對印制板的基本要求。這就對PCB菲林的要求也越來越高，采用PCB菲林保護(hù)膠的方式在提高PCB菲林應(yīng)用性能的同時，提高了效率，節(jié)約了成本，為制備高精電路板奠定了基礎(chǔ)。采用PCB菲林保護(hù)膠取代PCB菲林覆膜的方式變得愈發(fā)必要。

作者單位：樂凱華光印刷科技有限公司