多層PCB板關(guān)鍵生產(chǎn)工序控制
- 發(fā)表時(shí)間:2022-05-14
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關(guān)鍵生產(chǎn)工序控制
1、材料選擇
要求電子電路材料的介電常數(shù)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。
2、壓合疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(zhì)層厚度等,應(yīng)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(zhì)厚度要求時(shí),各層間介質(zhì)厚度必須按IPC-A-600G保證≥0.09mm。
(2) 當(dāng)客戶要求高TG板材時(shí),芯板和半固化片都要用相應(yīng)的高TG材料。
(3) 內(nèi)層基板3OZ或以上,選用高樹脂含量的半固化片,但盡量避免全部使用106 高膠半固化片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
(4) 若客戶無特別要求,層間介質(zhì)層厚度公差一般按+/-10%控制,對(duì)于阻抗板,介質(zhì)厚度公差按IPC-4101 C/M級(jí)公差控制,若阻抗影響因素與基材厚度有關(guān),則板材公差也必須按IPC-4101 C/M級(jí)公差。
3、層間對(duì)準(zhǔn)度控制
內(nèi)層芯板尺寸補(bǔ)償?shù)木_度和生產(chǎn)尺寸控制,需要通過一定的時(shí)間在生產(chǎn)中所收集的數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn),對(duì)高層板的各層圖形尺寸進(jìn)行精確補(bǔ)償,確保各層芯板漲縮一致性。
4、內(nèi)層線路工藝
由于傳統(tǒng)曝光機(jī)的解析能力在50μm左右,對(duì)于高層板生產(chǎn)制作,可以引進(jìn)激光直接成像機(jī)(LDI),提高圖形解析能力,解析能力達(dá)到20μm左右。傳統(tǒng)曝光機(jī)對(duì)位精度在±25μm,層間對(duì)位精度大于50μm;采用高精度對(duì)位曝光機(jī),圖形對(duì)位精度可以提高到15μm左右,層間對(duì)位精度控制30μm以內(nèi)。
5、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(jié)合,不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)采用不同的定位方式。對(duì)于高層板采用四槽定位方式,或使用熔合+鉚合方式制作,OPE沖孔機(jī)沖出定位孔,沖孔精度控制在±25μm。
根據(jù)高層板疊層結(jié)構(gòu)及使用的材料,研究合適的壓合程序,設(shè)定最佳的升溫速率和曲線,適當(dāng)降低壓合板料升溫速率,延長高溫固化時(shí)間,使樹脂充分流動(dòng)、固化,避免壓合過程中滑板、層間錯(cuò)位等問題。
6、鉆孔工藝
由于各層疊加導(dǎo)致板件和銅層超厚,對(duì)鉆頭磨損嚴(yán)重,容易折斷鉆刀,對(duì)于孔數(shù)、落速和轉(zhuǎn)速適當(dāng)?shù)南抡{(diào)。精確測量板的漲縮,提供精確的系數(shù);層數(shù)≥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(jī)生產(chǎn);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(chǎn);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(nèi)。
三、可靠性測試
高層板比常規(guī)的多層板更厚、更重、單元尺寸更大,相應(yīng)的熱容也較大,在焊接時(shí),需要的熱量更多,所經(jīng)歷的焊接高溫時(shí)間要長。在217℃(錫銀銅焊料熔點(diǎn))需50秒至90秒,同時(shí)高層板冷卻速度相對(duì)慢,因此過回流焊測試的時(shí)間延長。
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