A. 電子產品生產工藝
介紹兩個，但願能幫助你
第一個：1.1 PCB扮演的角色
PCB的功能為提供完成第一層級構裝的組件與其它必須的電子電路零件接 合的基地，以組成一個具特定功能的模塊或成品。所以PCB在整個電子產 品中，扮演了整合連結總其成所有功能的角色，也因此時常電子產品功能故 障時，最先被質疑往往就是PCB。圖1.1是電子構裝層級區分示意。
1.2 PCB的演變
1.早於1903年Mr. Albert Hanson首創利用"線路"(Circuit)觀念應用於電話交換機系統。它是用金屬箔予以切割成線路導體，將之黏著於石蠟紙上，上面同樣貼上一層石蠟紙，成了現今PCB的機構雛型。見圖1.2
2. 至1936年，Dr Paul Eisner真正發明了PCB的製作技術，也發表多項專利。而今日之print-etch(photoimage transfer)的技術，就是沿襲其發明而來的。
1.3 PCB種類及製法
在材料、層次、製程上的多樣化以適 合 不同的電子產品及其特殊需求。 以下就歸納一些通用的區別辦法，來簡單介紹PCB的分類以及它的製造方 法。
1.3.1 PCB種類
A. 以材質分
a. 有機材質
酚醛樹脂、玻璃纖維/環氧樹脂、Polyimide、BT/Epoxy等皆屬之。
b. 無機材質
鋁、Copper-invar-copper、ceramic等皆屬之。主要取其散熱功能
B. 以成品軟硬區分
a. 硬板 Rigid PCB
b.軟板 Flexible PCB 見圖1.3
c.軟硬板 Rigid-Flex PCB 見圖1.4
C. 以結構分
a.單面板 見圖1.5
b.雙面板 見圖1.6
c.多層板 見圖1.7
D. 依用途分：通信/耗用性電子/軍用/計算機/半導體/電測板…,見圖1.8 BGA.
另有一種射出成型的立體PCB，因使用少，不在此介紹。
1.3.2製造方法介紹
A. 減除法，其流程見圖1.9
B. 加成法，又可分半加成與全加成法，見圖1.10 1.11
C. 尚有其它因應IC封裝的變革延伸而出的一些先進製程，本光碟僅提及但不詳加介紹，因有許多尚屬機密也不易取得，或者成熟度尚不夠。 本光碟以傳統負片多層板的製程為主軸，深入淺出的介紹各個製程，再輔以先進技術的觀念來探討未來的PCB走勢。
2.3.1客戶必須提供的數據：
電子廠或裝配工廠，委託PCB SHOP生產空板（Bare Board）時，必須提供下列數據以供製作。見表料號數據表-供製前設計使用.
上表數據是必備項目，有時客戶會提供一片樣品, 一份零件圖，一份保證書（保證製程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物質）等。這些額外數據，廠商須自行判斷其重要性，以免誤了商機。
2.3.2 .資料審查
面對這么多的數據，制前設計工程師接下來所要進行的工作程序與重點，如下所述。
A. 審查客戶的產品規格，是否廠內製程能力可及，審查項目見承接料號製程能力檢查表.
B.原物料需求（BOM-Bill of Material）
根據上述資料審查分析後，由BOM的展開，來決定原物料的廠牌、種類及規格。主要的原物料包括了：基板（Laminate）、膠片（Prepreg）、銅箔（Copper foil）、防焊油墨（Solder Mask）、文字油墨（Legend）等。另外客戶對於Finish的規定,將影響流程的選擇,當然會有不同的物料需求與規格，例如：軟、硬金、噴鍚、OSP等。
表歸納客戶規范中，可能影響原物料選擇的因素。
C. 上述乃屬新數據的審查, 審查完畢進行樣品的製作.若是舊數據,則須Check有無戶ECO (Engineering Change Order) ,然後再進行審查.
D.排版
排版的尺寸選擇將影響該料號的獲利率。因為基板是主要原料成本（排版最佳化，可減少板材浪費）；而適當排版可提高生產力並降低不良率。
有些工廠認為固定某些工作尺寸可以符合最大生產力，但原物料成本增加很多.下列是一些考慮的方向：
一般製作成本，直、間接原物料約占總成本30~60%，包含了基板、膠片、銅箔、防焊、干膜、鑽頭、重金屬（銅、鍚、鉛），化學耗品等。而這些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰當與否有關系。大部份電子廠做線路Layout時，會做連片設計，以使裝配時能有最高的生產力。因此，PCB工廠之制前設計人員，應和客戶密切溝通，以使連片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL時可有最佳的利用率。要計算最恰當的排版，須考慮以下幾個因素。
a.基材裁切最少刀數與最大使用率（裁切方式與磨邊處理須考慮進去）。
b.銅箔、膠片與干膜的使用尺寸與工作PANEL的尺寸須搭配良好，以免浪費。
c.連片時，piece間最小尺寸，以及板邊留做工具或對位系統的最小尺寸。
d.各製程可能的最大尺寸限制或有效工作區尺寸.
e.不同產品結構有不同製作流程，及不同的排版限制，例如，金手指板，其排版間距須較大且有方向的考慮，其測試治具或測試次序規定也不一樣。 較大工作尺寸，可以符合較大生產力，但原物料成本增加很多,而且設備製程能力亦需提升，如何取得一個平衡點，設計的准則與工程師的經驗是相當重要的。
2.3.3 著手設計
所有數據檢核齊全後，開始分工設計：
A. 流程的決定(Flow Chart) 由數據審查的分析確認後，設計工程師就要決定最適切的流程步驟。 傳統多層板的製作流程可分作兩個部分:內層製作和外層製作.以下圖標幾種代 表性流程供參考.見圖2.3 與 圖2.4
B. CAD/CAM作業
a. 將Gerber Data 輸入所使用的CAM系統，此時須將apertures和shapes定義好。目前，己有很多PCB CAM系統可接受IPC-350的格式。部份CAM系統可產生外型NC Routing 檔，不過一般PCB Layout設計軟體並不會產生此文件。 有部份專業軟體或獨立或配合NC Router,可設定參數直接輸出程序.
Shapes 種類有圓、正方、長方,亦有較復雜形狀，如內層之thermal pad等。著手設計時，Aperture code和shapes的關連要先定義清楚，否則無法進行後面一系列的設計。
b. 設計時的Check list
依據check list審查後，當可知道該製作料號可能的良率以及成本的預估。
c. Working Panel排版注意事項：
－PCB Layout工程師在設計時，為協助提醒或注意某些事項，會做一些輔助的記號做參考，所以必須在進入排版前，將之去除。下表列舉數個項目，及其影響。
－排版的尺寸選擇將影響該料號的獲利率。因為基板是主要原料成本（排版最佳化，可減少板材浪費）；而適當排版可提高生產力並降低不良率。
有些工廠認為固定某些工作尺寸可以符合最大生產力，但原物料成本增加很多.下列是一些考慮的方向：
一般製作成本，直、間接原物料約占總成本30~60%，包含了基板、膠片、銅箔、防焊、干膜、鑽頭、重金屬（銅、鍚、鉛、金），化學耗品等。而這些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰當與否有關系。大部份電子廠做線路Layout時，會做連片設計，以使裝配時能有最高的生產力。因此，PCB工廠之制前設計人員，應和客戶密切溝通，以使連片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL時可有最佳的利用率。要計算最恰當的排版，須考慮以下幾個因素。
1.基材裁切最少刀數與最大使用率（裁切方式與磨邊處理須考慮進去）。
2.銅箔、膠片與干膜的使用尺寸與工作PANEL的尺寸須搭配良好，以免浪費。
3.連片時，piece間最小尺寸，以及板邊留做工具或對位系統的最小尺寸。
4.各製程可能的最大尺寸限制或有效工作區尺寸.
5不同產品結構有不同製作流程，及不同的排版限制，例如，金手指板，其排版間距須較大且有方向的考慮，其測試治具或測試次序規定也不一樣。
較大工作尺寸，可以符合較大生產力，但原物料成本增加很多,而且設備製程能力亦需提升，如何取得一個平衡點，設計的准則與工程師的經驗是相當重要的。
－進行working Panel的排版過程中，尚須考慮下列事項，以使製程順暢，表排版注意事項 。
d. 底片與程序：
－底片Artwork 在CAM系統編輯排版完成後，配合D-Code檔案，而由雷射繪圖機（Laser Plotter）繪出底片。所須繪制的底片有內外層之線路，外層之防焊，以及文字底片。
由於線路密度愈來愈高，容差要求越來越嚴謹，因此底片尺寸控制，是目前很多PCB廠的一大課題。表是傳統底片與玻璃底片的比較表。玻璃底片使用比例已有提高趨勢。而底片製造商亦積極研究替代材料，以使尺寸之安定性更好。例如乾式做法的鉍金屬底片.
一般在保存以及使用傳統底片應注意事項如下：
1.環境的溫度與相對溫度的控制
2.全新底片取出使用的前置適應時間
3.取用、傳遞以及保存方式
4.置放或操作區域的清潔度
－程序
含一,二次孔鑽孔程序，以及外形Routing程序其中NC Routing程序一般須另行處理
e. DFM－Design for manufacturing .Pcb lay-out 工程師大半不太了解，PCB製作流程以及各製程需要注意的事項，所以在Lay-out線路時，僅考慮電性、邏輯、尺寸等，而甚少顧及其它。PCB制前設計工程師因此必須從生產力，良率等考慮而修正一些線路特性，如圓形接線PAD修正成淚滴狀，見圖2.5,為的是製程中PAD一孔對位不準時，尚能維持最小的墊環寬度。
但是制前工程師的修正，有時卻會影響客戶產品的特性甚或性能，所以不得不謹慎。PCB廠必須有一套針對廠內製程上的特性而編輯的規范除了改善產品良率以及提升生產力外，也可做為和PCB線路Lay-out人員的溝通語言，見圖2.6 .
C. Tooling
指AOI與電測Netlist檔..AOI由CAD reference文件產生AOI系統可接受的數據、且含容差，而電測Net list檔則用來製作電測治具Fixture。
第二個
線路板的工藝流程介紹
一． 雙面板工藝流程：
覆銅板（CCL）下料（Cut）→鑽孔（Drilling）→沉銅（PTH）→全板鍍銅（Panel Plating）→圖形轉移（Pattern）油墨或干膜→圖形電鍍（Pattern plating）→蝕刻（Etch）→半檢IQC→絲印阻焊油墨和字元油墨（SS）或貼阻焊干膜→熱風整平或噴錫（HAL）→外形（Pounching）→成檢（FQC）→電測試E-TEST→包裝（Packaging）
二． 多層板工藝流程：
內層覆銅板（CCL）銅箔（Copper Foil）下料（Cut）→內層圖形製作（Inner-layer Pattern）→內層蝕刻（Inner-layer Etch）→內層黑氧化（Black-oxide）→層壓or壓合製程→鑽孔（Drilling）→沉銅（PTH）→全板鍍銅（Panel Plating）→外層蝕刻（Outer-layer Etch）→半檢IQC→絲印阻焊油墨和字元油墨（SS）或貼阻焊干膜→熱風整平或噴錫（HAL）→外形（Pounching）→成檢（FQC）→電測試E-TEST→包裝（Packaging
B. 套料軟體怎麼用啊
XSuperNEST套料引擎功能介紹
優化套料技術是基於數學優化演算法，針對不同切割設備和切割工藝，開發的計算
機優化套排軟體，以最優化，最緊密，最省料的排料方式把零件套排在鋼板上，
實現不同切割設備的自動優化排料和優化切割，是節省鋼材最有效的方法。從手
工切割、機械切割到數控切割，由於切割方式和切割工藝不同，需要採用不同的
優化套排切割方式，從而以先進的優化套排軟體技術改造傳統的粗放式切割下料
方式。
目前我國切割焊接企業在鋼材切割下料過程中，普遍沿用傳統的按零件順序
切割下料的生產方式。比如在手工切割和機械切割中，切割工人按照零件下料清
單的順序依次切割，不考慮或很難考慮優化套排問題，從而不可避免的產生大量
邊角余料，造成鋼材浪費。在數控切割中，普遍使用簡單的NC轉換軟體，把
CAD/DXF零件圖轉換為NC切割文件，然後在切割機控制器上進行手工排料和矩陣排
料，在鋼板上進行斷續和局部切割，不能做到整板連續優化套料切割，從而產生
大量邊角余料，造成鋼材的嚴重浪費。
下面針對手工切割、機械切割到數控切割給出相應的解決方案。
首先，針對傳統的手工切割生產方式，提供優化套排解決方案！
手工切割的技術瓶頸是異形件的畫圖和放樣，特別是三維復雜接管、容器、
三通等的鈑金展開放樣。手工切割的生產瓶頸是嚴重缺乏熟練的技術工人，特別
是具有畫圖和鈑金展開放樣計算經驗的老工人或熟練技工。
XSuperNEST的套料引擎SigmaNEST具有非常強大的功能。
原材料- 節約成本
．使用SigmaNEST 能夠最大限度地提高原材料利用率
．相同的產出，消耗更少的原材料
．減少廢料
．確保更有效地利用設備消耗品，例如：火焰氣體、割炬和光學器件
．降低每個零件的成本
運動軌跡- 零件質量- 更快的速度
．通過優化切割軌跡來提高機床加工效率
．始終在最優的切割環境下運行
．連貫地獲得恰當的零件質量
．支持高級數控指令
人力資源- 編程快速簡單
．支持最新的Windows 操作系統包括SQL 和.NET
．無以倫比的使用方便性
．支持企業網路版e
．很容易地進行套料和編程
管理- 生產信息
．自動化的生產管理功能
．與訂單錄入和MRP 系統集成
．精確地評估以及報價
．定製報告文件和後置處理器
．允許實時套料和自動編程
通過材料提高利用率來降低零件成本
材料利用
．SigmaNEST先進的自動套料技術能緊密地排列各種零件，在原材料浪費最少的情
況下得到最大的材料利用率。您能夠用更少的材料，降低單位工件的成本以及提
高生產效率，而獲得同樣的產出量。
．SigmaNEST能夠在新的板料或剩餘板料上進行多頭切割機的套料、切割。
．全面的材料庫存管理功能，能夠促進剩餘材料的使用，並且及時監測材料庫存
情況。
零件質量
．SigmaNEST通過採用拐角功率變化、自動遲滯、及時停止等特殊功能，使生產出
來的工件尺寸精度更高。
．允許在同一套料布局上單個零件或多個零件之間調整切割的質量。
．割入選項如過燒、微連接等，能夠使切割機床切割下來的零件質量更高。
．SigmaNEST包含了在切割過程中保證工件不移動的技術，確保工件的尺寸精度。
材料管理和安全
．SigmaNEST完全支持自動切割和殘料的切割功能，這些功能把整塊材料切割為工
件以及把剩餘材料切割為好管理的有形材料。
．SigmaNEST的功能如：繞過夾具、避免工件變形、局部排料等，可以確保機床運
行的可靠性和安全性。
．SigmaNEST的優化方便於工件的裝卸和原材料的管理。
SigmaNEST 速度更快
．SigmaNEST的高級真實形狀套料技術使用了業界最快速、最尖端、最有效的套料
武器。快速的自動套料系統可以使用戶實時套料，把不同定單中的各種零件結合
在一起套料，獲得最大的產量。
．SigmaNEST綜合多塊板料的的套料任務，計算最佳的板料規格，方便用戶購買合
適的原材料。
SigmaNEST的套料優化：
．共線切割
．共線沖剪
．坡口切割
．切割頭數量和間距都可變的多頭切割
．連續套料以及生產的自動操作
．SigmaNEST自動地簡化復雜的套料及切割任務。 應對當今激烈的競爭環境，它
是理想的工具和夥伴。
SigmaNEST 非常靈活
．SigmaNEST是您唯一需要的軟體包。它可以產生套料布局並生成適用於各類切割
機以及沖床的NC代碼。
．SigmaNEST可以讓用戶自己定義套料的規則，包含並自動使用用戶自己的商業規則。
降低加工時間，顯著提高易損零件的使用壽命
您可以在幾分鍾之內完成以往需要幾個小時才能完成的套料和加工工作。
切割軌跡的質量
SigmaNEST數控加工編程功能的基礎是根據零件特徵，自動生成刀具軌跡。NC
代碼，包括穿透點、割入/割出線、切割偏置都是自動產生的，顯著減少了編程時
間。這些特徵包括：
．多個割炬的編程
．切割路徑的順序優化
．最小的熱變形
．廢料切割和剩餘材料的切割
．開放的後置處理器結構可以生成包括子程序在內的代碼
．切割工藝參數資料庫
高級編程功能：運動軌跡優化
在保證零件質量的前提下，利用SigmaNEST 節約加工時間，充分發揮切割機的
能力。包括:
．通過共線切割減少加工時間
高級切割方法
．SigmaNEST支持激光切割、等離子切割、水切割的最新的先進技術，包括自動脈
沖調制、功率調節、進給率調節以及動態穿透。
．SigmaNEST 能夠利用機床上的所有特殊切割功能和切割工藝，在與企業其他系
統協調工作時仍能發揮出最佳性能。
製造工藝的集成
．與SolidWorks, Solid Edge, Inventor, Unigraphics, Pro/E, CATIA 有直接
介面，並可以讀入其他CAD 系統的實體數據
．SigmaNEST 可以繼承實體CAD 零件的屬性，並保持了零件的精度和一致性
．SigmaNEST 通過DXF, DWG, CADL,IGES, 或HPGL格式，讀入CAD 文件
．可以把已有的NC程序(G 代碼或ESSI)轉換為幾何圖形
．零件的幾何圖形自動排序，內輪廓能被自動識別出來
．可以分析出零件圖形的小間隙和重復的幾何體，並自動矯正
．光順過濾器能夠用圓弧和直線段代替多義線
．在SigmaNEST 的完全內嵌的二維CAD 系統里創建和修改零件圖
．應用SigmaNEST 中的標准圖形庫能夠快速地創建零件圖形
．識別多個不同的「Z」 深度
．能夠對鈑金零件進行展開
．減少錯誤、提高質量、縮短待料停工周期
．通過自動聯結切割工件，減少加工時間
．通過自動搭橋切割零件，減少加工時間，這可以只穿透一次而連續切割工件
．最短的運動路徑
．在保證切割質量的前提下通過改變切割參數來減少加工時間， 對於水切割和激
光切割機這點尤其有用。
．自動生成的避免工件翹起的軌跡順序，使割炬降低位置橫向快速移動，可以節
約加工時間。
簡化編程
．SigmaNEST 提供最大生產力需要的自動化功能，還提供互動式工具以實現編程
的最大靈活性。
．簡單方便地進行套料和生成NC 編程
．SigmaNEST Machine Console 把套料的自動化程度和效率提高到另一個更高的
層次。
．SigmaNEST 在Windows 2000, XP and2003 上操作非常簡單方便開放的系統
．SigmaNEST 基於.NET，形成一個的開放的系統，讓用戶自己定義和自動操作編
程功能，並能夠將SigmaNEST作為WEB 伺服器運行。
．SigmaNEST 提供與MRP/ERP 軟體的自動連接，進行批處理和形成材料報表。
．SigmaNEST 通過Microsoft SQL Server或MSDE 來進行多個用戶的客戶端伺服器
數據管理。
．後置處理器方便靈活，用戶能夠按照自己的需要來定義自己的後置。
生成准確的評估、生產、庫存和管理報告
SigmaNEST提供了一套全面的生產管理及資料庫集成的工具
．應用SigmaNEST 零件文件管理系統，用戶能夠輕易快速地找回以前創建的零件
。
．工件能夠按照具體用戶、工程項目或產品分類保存。
．工件能夠與實體CAD 設計模型、裝配結構和PDM系統同步修改。
作業訂單管理和工作進度跟蹤
SigmaNEST 的進度跟蹤和作業訂單管理系統能夠讓用戶從頭到尾地跟蹤每個工
件和作業訂單的狀況。通過創建套料布局和切割工作，工件的狀態可從「下定單
」到「執行中」再到「完成」不斷地更新。如果一項作業訂單已經完成一部分，
剩餘的工件需求就會被計算出來，為接下來的自動套料使用。
．材料報表的批處理
．作業訂單成本計算
．歸檔文件和生產產品的可追溯性
．即時的狀態報告和廢料的反饋
．不同訂單的工件在同一板材上混合套料
．精確的庫存可以增強管理
．作業訂單分期執行和與別的訂單合並執行，使工作台的空閑時間最短，改進了
工作流程
庫存管理和原料控制
能夠有效地管理原材料的庫存，從而可以減少在庫存上積壓的周轉資金。
應用SigmaNEST，可以監控庫存、已訂購和正在加工中的原材料數量，能夠很
方便地瀏覽不同等級和厚度的可用材料和余料。原料的數據能夠和已有的生產管
理和庫存控制軟體保持同步更新。SigmaNEST 余料
資料庫可以准確地記錄余料的形狀。益處包括：
．更少的剩餘材料
．余料外形用處更多
．任何給定等級和厚度的原料的最新狀況報告
．熔煉爐號的可查性
．余料不必近似為矩形，所以SigmaNEST 能夠最大化地利用材料
．最佳板料的選擇
．在X 和Y 方向進行多個板材的套料
進度安排
SigmaNEST 能夠考慮機床的加速和動態過程，精確地計算生產時間，這是
SigmaNEST的機床工作管理和編制工作進度表功能的基礎。
MRP/ERP SimTrans 介面
SigmaNEST 提供一個與MRP 和ERP 系統如SAP, BAAN, eStelplan 和
JDEdwards的實時連接。這個模塊可以自動地記錄訂單，提供訂單狀況的反饋和材
料消耗量。
預測和成本計算
切割時間和材料需求的計算可以輸入到工件生產成本核算模式中，這個模式是
用戶可配置的。包括：
．工件和崗位的報價
．材料的收益和廢料的跟蹤
．時間研究和生產周期的計算
．真實工件的重量
．工作成本的自動反饋
．考慮了多個割炬同時切割和疊料切割
報表
SigmaNEST的詳細報表清楚、准確，並提供切割流程所需要的全部信息。可以
很方便地定製報表的版面，滿足用戶的 要求。例如：
．套料布局報表
．條形碼標識
．材料利用報表
．加工設置報表