[发明专利]使用电子照相术制造电路板的方法

说明书

技术领域

本发明大体涉及印刷电路，并且更具体地涉及使用电子照相术制造印刷电路。

背景技术

印刷电路板用于通过使用导电路径或迹线来机械地支撑和电连接电子器件，这些导电路径或迹线由层压到非导电基底上的铜板蚀刻。它们也可以被称为印刷线路板或蚀刻线路板。组装有电子器件的印刷电路是印刷电路组件，也被称为印刷电路板组件。

印刷电路耐用、廉价并且高度可靠。它们比绕线电路或点对点构造电路需要更多的布置工作和更高的初始成本，但对于大量生产来说更便宜且更快。导电层通常由薄铜箔制成。绝缘层通常与环氧树脂层压在一起。该板通常是绿色的且由如聚四氟乙烯、FR-4、FR-1、CEM-1或CEM-3的材料制成。PCB工业中常用的公知预浸材料是FR-2(酚醛树脂棉纸)、FR-3(棉纸和环氧树脂)、FR-4(玻璃布和环氧树脂)、FR-5(玻璃布和环氧树脂)、FR-6(毛面玻璃和聚酯)、G-10(玻璃布和环氧树脂)、CEM-1(棉纸和环氧树脂)、CEM-2(棉纸和环氧树脂)、CEM-3(玻璃布和环氧树脂)、CEM-4(玻璃布和环氧树脂)、CEM-5(玻璃布和聚酯)。

大多数印刷电路板通过在整个基底上结合一层铜制成，有时在两侧都结合(产生“空白PCB”)，然后在施加临时掩膜(例如通过蚀刻)之后去除不想要的铜，只留下期望的铜迹线。少量的PCB是通过通常使用多电镀步骤的复杂工艺向裸基底(或具有一层非常薄的铜的基底)上添加迹线来制成的。

存在制造印刷电路板的三种常用“减除”方法(去除铜的方法)：

丝网印刷法使用抗蚀刻墨水来保护铜箔。接下来的蚀刻去除不需要的铜。可替换地，墨水可以是导电的，且被印刷到空白(非导电)板上。后一技术也用在混合电路的制造中。

照相凸版法使用光掩膜和化学蚀刻来从基底上去除铜箔。通常根据技术人员使用CAM或计算机辅助制造软件所产生的数据，用光电绘图仪制备光掩膜。激光印刷的透明物通常用于光工具；但是，为了达到高分辨率需要，直接激光成像技术被用来代替光工具。

PCB铣削法使用两轴或三轴机械铣削系统来从基底上铣掉铜箔。PCB铣削机(称为“PCB原型机”)以与绘图仪类似的方式运行，接收来自主机软件的命令，控制铣头在x、y、z(如果有关)轴线的位置。驱动原型机的数据是从在PCB设计软件中产生并以HPGL或Gerber文件格式储存的文件中提取的。

也存在“附加”处理。最常见的是“半附加”处理。在这种版本中，未成型的板具有已经在其上的薄铜层。然后施加相反的掩膜。(不同于减除处理掩膜，该掩膜曝光出最终将成为迹线的基底部分。)然后额外的铜在没有掩膜的区域被镀到板上；可以任意期望的重量镀铜。然后施加锡铅或其他表面镀层。然后掩膜被剥离，且简短的蚀刻步骤从板上去除现在曝光的原始铜压层，只单独留下迹线。

附加处理通常用于多层板，因为其有利于对电路板中的洞整体添加镀层(以产生导电偏压)。

用于在接收器构件上印刷图像的一种方法被称为电子照相术。在该方法中，通过给绝缘构件统一地充电并且然后在统一充电的选定区域放电从而产生成图像(image-wise)的静电电荷图型，来在绝缘构件上形成静电图像。这种放电通常通过将统一充电的绝缘构件曝光给光化辐射来完成，光化辐射通过选择性激活对准绝缘构件的LED阵列或激光装置中的特定光源而被提供。在形成成图像的电荷图型之后，着色的(或在某些情况下是未着色的)标记粒子被基本与绝缘构件上的电荷图型相反地提供给电荷，并被带到绝缘构件的附近，从而被吸引至图像形式的电荷图型，以便使该图型变成看得见的图像。

此后，适当的接收器构件(例如普通铜版纸的切片)被布置为与在绝缘构件上由标记粒子形成的成图像的电荷图型毗邻。施加适当的电场，使标记粒子以成图像的图案转移到接收器构件上，以在接收器构件上形成期望的印刷图像。然后该接收器构件与绝缘构件的可操作关联被去除，并且一般使用热量和/或压力和热量将标记粒子印刷图像永久地固定到接收器构件。多层或标记材料可以被覆盖到一个接收器上，例如不同颜色的粒子层可以被覆盖在一个接收器构件上，从而在固定之后在接收器构件上形成多颜色的印刷图像。

金属膜(例如铝和金)通常被商业印刷行业用于涂覆有金属的印刷电路板和电路的制造中。目前存在冲压金属膜的商业装置，包括在各种基底上的多种反射和导电的薄膜。