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現(xiàn)有的PCB制造工藝存在哪些缺陷？

發(fā)布時(shí)間：

2022-11-03 11:04

印制電子，顧名思義，就是像印刷報(bào)紙那樣大批量地印制各種電子元器件和電子線路。這樣做的好處是使電子產(chǎn)品的制造成本大幅下降，從而實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的柔性化、薄膜化、環(huán)?；投喙δ芑?/div>
    
印制電路板是所有電子元器件二級(jí)封裝用的載板，實(shí)現(xiàn)了電子元器件之間的電氣互連。目前，中國(guó)是世界上印制電路板的第一生產(chǎn)大國(guó)。2013年，中國(guó)的印制電路板產(chǎn)值超過1800億元人民幣，占世界總產(chǎn)值的39%左右。
    
但是，工業(yè)上制造印制電路板的導(dǎo)電線路，最常用的是光刻腐蝕法，也叫減成法，就是利用化學(xué)腐蝕方法減去不需要的銅箔。這種工藝存在材料消耗高、生產(chǎn)工序多、廢液排放大、環(huán)保壓力重等問題，不能適應(yīng)當(dāng)今制造業(yè)節(jié)能減排、增效降耗的發(fā)展要求。
    
另一方面，用以替代減成法的絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電漿料、噴墨/凹版印刷納米銀顆粒導(dǎo)電油墨等方法普遍存在著成本高、電性能不穩(wěn)定的缺陷；噴墨/凹版/絲網(wǎng)印刷納米催化油墨工藝，又存在界面粘附力的不足。
    
因此，在印制電路板——尤其是可彎折的柔性印制電路板和多功能剛?cè)峤Y(jié)合印制電路板——用量大、增長(zhǎng)速度快的背景下，由減成法轉(zhuǎn)向加成法、改進(jìn)印制電路板的制造工藝顯得刻不容緩。
綠色新工藝，生產(chǎn)低成本
    
據(jù)了解，早在2007年，楊振國(guó)教授就看到了柔性印制電路巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＷ阅菚r(shí)起，他就投入了大量時(shí)間、精力和財(cái)力進(jìn)行這方面的研究。楊教授于2008年3月與中國(guó)印制電路行業(yè)協(xié)會(huì)（CPCA）合作，率先成立了我國(guó)第一個(gè)研究印制電子的專業(yè)機(jī)構(gòu)——中國(guó)印制電路行業(yè)協(xié)會(huì)全印制電子分會(huì)，并出任副會(huì)長(zhǎng)。
    
2011年，楊教授的團(tuán)隊(duì)就已發(fā)布了“卷對(duì)卷加成法”工藝印制的柔性電子標(biāo)簽（RFID），是我國(guó)第一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、且可真正使用的柔性電子標(biāo)簽，但當(dāng)時(shí)產(chǎn)品中的印制電路板是單面印刷的。
    
此后，楊教授和他的團(tuán)隊(duì)再接再厲，于今年共同研發(fā)出了可直接制造雙面甚至多層柔性印制電路板的“印刷-吸附-催化加成法”新工藝，解決了多層柔性電路板通孔互連的核心問題，用更環(huán)保、低成本的方法實(shí)現(xiàn)了雙面電路板的柔性印制，并將最終實(shí)現(xiàn)多層柔性電路板的卷對(duì)卷制造。
    
這種新工藝的核心是自主開發(fā)了專有的離子吸附油墨。作為樹脂基板與導(dǎo)電鍍銅之間的連接層，這種離子吸附油墨可催化化學(xué)鍍反應(yīng)，其中的胺基、羧基、羥基等特殊基團(tuán)可以顯著提高電路板基材和鍍層間的界面粘附力。無需燒結(jié)，其鍍層的導(dǎo)電性就可與銅箔的導(dǎo)電性相當(dāng)，還可解決互連多層柔性電路的通孔金屬化問題。此外，這種特殊的離子吸附油墨可適用于不同基材的表面處理，如塑料、陶瓷、金屬、復(fù)合材料等，使柔性電子產(chǎn)品基材的選擇范圍更廣泛。
    
與之前的工藝相比，這種新工藝具有無浪費(fèi)、低污染，線路電性能好、粘附力強(qiáng)，能直接制造雙面柔性電路板等優(yōu)點(diǎn)。此外，由于該工藝流程簡(jiǎn)化，且可使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET，普通礦泉水瓶就使用這種材料）等不耐熱的普通塑料基材，因而使電路板的制造成本至少降低了30%。
    
“印刷-吸附-催化加成法”在工藝流程、基質(zhì)材料、印制設(shè)備、加工參數(shù)等方面的完善與發(fā)展，使得在市場(chǎng)上大規(guī)模推廣加成法制造工藝以替代高污染的光刻腐蝕法成為可能。（更多PCB資訊：http://www.szzk163.cn/）

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