多層pcb電路板打樣需要注意什么?
- 發布時間:2022-10-10 15:19:04
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1. 材料選擇要好
隨著電子元器件高性能化、多功能化的方向發展,同時帶來高頻、高速發展的信號傳輸,因此要求電子電路材料的介電常數和介電損耗比較低,以及低CTE、低吸水率和更好的高性能覆銅板材料,以滿足高層板的加工和可靠性要求。常用的板材供應商主要有A系列、B系列、C系列、D系列。對于高層厚銅線路板選用高樹脂含量的半固化片,層間半固化片的流膠量足以將內層圖形填充滿,絕緣介質層太厚易出現成品板超厚,反之絕緣介質層偏薄,則易造成介質分層、高壓測試失效等品質問題,因此對絕緣介質材料的選擇極為重要。
2.采用壓合疊層結構設計
在疊層結構設計中考慮的主要因素是材料的耐熱性、耐電壓、填膠量以及介質層厚度等,應遵循以下主要原則。
(1) 半固化片與芯板廠商必須保持一致。為保證PCB可靠性,所有層半固化片避免使用單張1080或106半固化片(客戶有特殊要求除外),客戶無介質厚度要求時,各層間介質厚度必須按IPC-A-600G保證≥0.09mm。
(2) 當客戶要求高TG板材時,芯板和半固化片都要用相應的高TG材料。
(3) 內層基板3OZ或以上,選用高樹脂含量的半固化片,如1080R/C65%、1080HR/C 68%、106R/C 73%、106HR/C76% ;但盡量避免全部使用106 高膠半固化片的結構設計,以防止多張106半固化片疊合,因玻纖紗太細,玻纖紗在大基材區塌陷而影響尺寸穩定性和爆板分層。
(4) 若客戶無特別要求,層間介質層厚度公差一般按+/-10%控制,對于阻抗板,介質厚度公差按IPC-4101 C/M級公差控制,若阻抗影響因素與基材厚度有關,則板材公差也必須按IPC-4101 C/M級公差。
3. 層間對準度控制
內層芯板尺寸補償的精確度和生產尺寸控制,需要通過一定的時間在生產中所收集的數據與歷史數據經驗,對高層板的各層圖形尺寸進行精確補償,確保各層芯板漲縮一致性。選擇高精度、高可靠的壓合前層間定位方式,如四槽定位(Pin LAM)、熱熔與鉚釘結合。設定合適的壓合工藝程序和對壓機日常維護是確保壓合品質的關鍵,控制壓合流膠和冷卻效果,減少層間錯位問題。層間對準度控制需要從內層補償值、壓合定位方式、壓合工藝參數、材料特性等因素綜合考量。
5. 內層線路工藝
由于傳統曝光機的解析能力在50μm左右,對于高層板生產制作,可以選擇激光直接成像機(LDI),提高圖形解析能力,解析能力達到20μm左右。傳統曝光機對位精度在±25μm,層間對位精度大于50μm。采用高精度對位曝光機,圖形對位精度可以提高到15μm左右,層間對位精度控制30μm以內,減少了傳統設備的對位偏差,提高了高層板的層間對位精度。
為了提高線路蝕刻能力,需要在工程設計上對線路的寬度和焊盤(或焊環)給予適當的補償外,還需對特殊圖形,如回型線路、獨立線路等補償量做更詳細的設計考慮。確認內層線寬、線距、隔離環大小、獨立線、孔到線距離設計補償是否合理,否則更改工程設計。有阻抗、感抗設計要求注意獨立線、阻抗線設計補償是否足夠,蝕刻時控制好參數,首件確認合格后方可批量生產。為減少蝕刻側蝕,需對蝕刻液的各組藥水成分控制在最佳范圍內。傳統的蝕刻線設備蝕刻能力不足,可以對設備進行技術改造或導入高精密蝕刻線設備,提高蝕刻均勻性,減少蝕刻毛邊、蝕刻不凈等問題。
6.壓合工藝
目前壓合前層間定位方式主要包括:四槽定位(Pin LAM)、熱熔、鉚釘、熱熔與鉚釘結合,不同產品結構采用不同的定位方式。對于高層板采用四槽定位方式(Pin LAM),或使用熔合+鉚合方式制作,OPE沖孔機沖出定位孔,沖孔精度控制在±25μm。熔合時調機制作首板需采用X-RAY檢查層偏,層偏合格方可制作批量,批量生產時需檢查每塊板是否熔入單元,以防止后續分層,壓合設備采用高性能配套壓機,滿足高層板的層間對位精度和可靠性。
根據高層板疊層結構及使用的材料,研究合適的壓合程序,設定最佳的升溫速率和曲線,在常規的多層線路板壓合程序上,適當降低壓合板料升溫速率,延長高溫固化時間,使樹脂充分流動、固化,同時避免壓合過程中滑板、層間錯位等問題。材料TG值不一樣的板,不能同爐排板;普通參數的板不可與特殊參數的板混壓;保證漲縮系數給定合理性,不同板材及半固化片的性能不一,需采用相應的板材半固化片參數壓合,從未使用過的特殊材料需要驗證工藝參數。
7.鉆孔工藝
由于各層疊加導致板件和銅層超厚,對鉆頭磨損嚴重,容易折斷鉆刀,對于孔數、落速和轉速適當的下調。精確測量板的漲縮,提供精確的系數;層數≥14層、孔徑≤0.2mm或孔到線距離≤0.175mm,采用孔位精度≤0.025mm 的鉆機生產;直徑φ4.0mm以上孔徑采用分步鉆孔,厚徑比12:1采用分步鉆,正反鉆孔方法生產;控制鉆孔披鋒及孔粗,高層板盡量采用全新鉆刀或磨1鉆刀鉆孔,孔粗控制25um以內。為改善高層厚銅板的鉆孔毛刺問題,經批量驗證,使用高密度墊板,疊板數量為一塊,鉆頭磨次控制在3次以內,可有效改善鉆孔毛刺,如圖2、圖3所示。
對于高頻、高速、海量數據傳輸用的高層板,背鉆技術是改善信號完整有效的方法。背鉆主要控制殘留stub長度,兩次鉆孔的孔位一致性以及孔內銅絲等。不是所有的鉆孔機設備具有背鉆功能,必須對鉆孔機設備進行技術升級(具備背鉆功能),或購買具有背鉆功能的鉆孔機。從行業相關文獻和成熟量產應用的背鉆技術主要包括:傳統控深背鉆方法、內層為信號反饋層背鉆、按板厚比例計算深度背鉆,在此不重復敘述。
深亞專注工業級產品電路板一體化制造,提供4-8層常規多層板、10-48層高多層板打樣批量生產。在儀表儀器、醫療電子、汽車智能電子、航天航空、工業控制等領域擁有豐富的pcb制造經驗,歡迎咨詢。
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