深圳市賽孚電路科技有限公司生產(chǎn)PCB多層板，PCB八層板，PCB十層板，HDI板以及軟硬結(jié)合板廠商。

多層線路板一般定義為10層——20層或以上的高多層線路板，比傳統(tǒng)的多層線路板加工難度大，其品質(zhì)可靠性要求高，主要應(yīng)用于通訊設(shè)備、服務(wù)器、醫(yī)療電子、航空、工控、軍事等領(lǐng)域。近幾年來(lái)，應(yīng)用通訊、基站、航空、軍事等領(lǐng)域的高層板市場(chǎng)需求仍然強(qiáng)勁，而隨著中國(guó)電信設(shè)備市場(chǎng)的快速發(fā)展，高層板市場(chǎng)前景被看好。

目前國(guó)內(nèi)能批量生產(chǎn)高層線路板的PCB廠商，主要來(lái)自于外資企業(yè)或少數(shù)內(nèi)資企業(yè)。高層線路板的生產(chǎn)不僅需要較高的技術(shù)和設(shè)備投入，更需要技術(shù)人員和生產(chǎn)人員的經(jīng)驗(yàn)積累，同時(shí)導(dǎo)入高層板客戶認(rèn)證手續(xù)嚴(yán)格且繁瑣，因此高層線路板進(jìn)入企業(yè)門檻較高，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。

PCB平均層數(shù)已經(jīng)成為衡量PCB企業(yè)技術(shù)水平和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)指標(biāo)。本文簡(jiǎn)述了高層線路板在生產(chǎn)中遇到的主要加工難點(diǎn)，介紹了高層線路板關(guān)鍵生產(chǎn)工序的控制要點(diǎn)，供大家參考。

一、主要制作難點(diǎn)
對(duì)比常規(guī)線路板產(chǎn)品特點(diǎn)，高層線路板具有板件更厚、層數(shù)更多、線路和過(guò)孔更密集、單元尺寸更大、介質(zhì)層更薄等特性，內(nèi)層空間、層間對(duì)準(zhǔn)度、阻抗控制以及可靠性要求更為嚴(yán)格。

1.1 層間對(duì)準(zhǔn)度難點(diǎn)

由于高層板層數(shù)多，客戶設(shè)計(jì)端對(duì)PCB各層的對(duì)準(zhǔn)度要求越來(lái)越嚴(yán)格，通常層間對(duì)位公差控制±75μm，考慮高層板單元尺寸設(shè)計(jì)較大、圖形轉(zhuǎn)移車間環(huán)境溫濕度，以及不同芯板層漲縮不一致性帶來(lái)的錯(cuò)位疊加、層間定位方式等因素，使得高層板的層間對(duì)準(zhǔn)度控制難度更大。

1.2 內(nèi)層線路制作難點(diǎn)

高層板采用高TG、高速、高頻、厚銅、薄介質(zhì)層等特殊材料，對(duì)內(nèi)層線路制作及圖形尺寸控制提出高要求，如阻抗信號(hào)傳輸?shù)耐暾?，增加了?nèi)層線路制作難度。線寬線距小，開短路增多，微短增多，合格率低;細(xì)密線路信號(hào)層較多，內(nèi)層AOI漏檢的幾率加大;內(nèi)層芯板厚度較薄，容易褶皺導(dǎo)致曝光不良，蝕刻過(guò)機(jī)時(shí)容易卷板;高層板大多數(shù)為系統(tǒng)板，單元尺寸較大，在成品報(bào)廢的代價(jià)相對(duì)高。

1.3 壓合制作難點(diǎn)

多張內(nèi)層芯板和半固化片疊加，壓合生產(chǎn)時(shí)容易產(chǎn)生滑板、分層、樹脂空洞和氣泡殘留等缺陷。在設(shè)計(jì)疊層結(jié)構(gòu)時(shí)，需充分考慮材料的耐熱性、耐電壓、填膠量以及介質(zhì)厚度，并設(shè)定合理的高層板壓合程式。層數(shù)多，漲縮量控制及尺寸系數(shù)補(bǔ)償量無(wú)法保持一致性;層間絕緣層薄，容易導(dǎo)致層間可靠性測(cè)試失效問(wèn)題
1.4 鉆孔制作難點(diǎn)

采用高TG、高速、高頻、厚銅類特殊板材，增加了鉆孔粗糙度、鉆孔毛刺和去鉆污的難度。層數(shù)多，累計(jì)總銅厚和板厚，鉆孔易斷刀;密集BGA多，窄孔壁間距導(dǎo)致的CAF失效問(wèn)題;因板厚容易導(dǎo)致斜鉆問(wèn)題。

二、 關(guān)鍵生產(chǎn)工序控制
2.1 材料選擇

隨著電子元器件化、多功能化的方向發(fā)展，同時(shí)帶來(lái)高頻、高速發(fā)展的信號(hào)傳輸，因此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(yīng)商主要有A系列、B系列、C系列、D系列，這四種內(nèi)層基板的主要特性對(duì)比，見表1。對(duì)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(nèi)層圖形填充滿，絕緣介質(zhì)層太厚易出現(xiàn)成品板超厚，反之絕緣介質(zhì)層偏薄，則易造成介質(zhì)分層、高壓測(cè)試失效等品質(zhì)問(wèn)題，因此對(duì)絕緣介質(zhì)材料的選擇極為重要。
2.2 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保持一致。為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(wú)介質(zhì)厚度要求時(shí)，各層間介質(zhì)厚度按IPC-A-600G≥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，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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以防止多張106半固化片疊合，因玻纖紗太細(xì)，玻纖紗在大基材區(qū)塌陷而影響尺寸穩(wěn)定性和爆板分層。

(4) 若客戶無(wú)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)，則板材公差也按IPC-4101 C/M級(jí)公差。

2.3 層間對(duì)準(zhǔn)度控制

內(nèi)層芯板尺寸補(bǔ)償?shù)亩群蜕a(chǎn)尺寸控制，需要通過(guò)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)行補(bǔ)償，確保各層芯板漲縮一致性。選擇、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(jié)合。設(shè)定合適的壓合工藝程序和對(duì)壓機(jī)日常維護(hù)是確保壓合品質(zhì)的關(guān)鍵，控制壓合流膠和冷卻效果，減少層間錯(cuò)位問(wèn)題。層間對(duì)準(zhǔn)度控制需要從內(nèi)層補(bǔ)償值、壓合定位方式、壓合工藝參數(shù)、材料特性等因素綜合考量。

2.4 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)，減少了傳統(tǒng)設(shè)備的對(duì)位偏差，提高了高層板的層間對(duì)位精度。

為了提高線路蝕刻能力，需要在工程設(shè)計(jì)上對(duì)線路的寬度和焊盤(或焊環(huán))給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償外，還需對(duì)特殊圖形，如回型線路、立線路等補(bǔ)償量做更詳細(xì)的設(shè)計(jì)考慮。確認(rèn)內(nèi)層線寬、線距、隔離環(huán)大小、立線、孔到線距離設(shè)計(jì)補(bǔ)償是否合理，否則更改工程設(shè)計(jì)。有阻抗、感抗設(shè)計(jì)要求注意立線、阻抗線設(shè)計(jì)補(bǔ)償是否足夠，蝕刻時(shí)控制好參數(shù)，首件確認(rèn)合格后方可批量生產(chǎn)。為減少蝕刻側(cè)蝕，需對(duì)蝕刻液的各組藥水成分控制在佳范圍內(nèi)。傳統(tǒng)的蝕刻線設(shè)備蝕刻能力不足，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造或?qū)敫呔芪g刻線設(shè)備，提高蝕刻均勻性，減少蝕刻毛邊、蝕刻不凈等問(wèn)題。

2.5 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(Pin LAM)，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。熔合時(shí)調(diào)機(jī)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(chǎn)時(shí)需檢查每塊板是否熔入單元，以防止后續(xù)分層，壓合設(shè)備采用配套壓機(jī)，滿足高層板的層間對(duì)位精度和可靠性。

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)定佳的升溫速率和曲線，在常規(guī)的多層線路板壓合程序上，適當(dāng)降低壓合板料升溫速率，延長(zhǎng)高溫固化時(shí)間，使樹脂充分流動(dòng)、固化，同時(shí)避免壓合過(guò)程中滑板、層間錯(cuò)位等問(wèn)題。材料TG值不一樣的板，不能同爐排板;普通參數(shù)的板不可與特殊參數(shù)的板混壓;漲縮系數(shù)給定合理性，不同板材及半固化片的性能不一，需采用相應(yīng)的板材半固化片參數(shù)壓合，從未使用過(guò)的特殊材料需要驗(yàn)證工藝參數(shù)。

2.6 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)。測(cè)量板的漲縮，提供的系數(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)。為改善高層厚銅板的鉆孔毛刺問(wèn)題，經(jīng)批量驗(yàn)證，使用高密度墊板，疊板數(shù)量為一塊，鉆頭磨次控制在3次以內(nèi)，可有效改善鉆孔毛刺
對(duì)于高頻、高速、海量數(shù)據(jù)傳輸用的高層板，背鉆技術(shù)是改善信號(hào)完整有效的方法。背鉆主要控制殘留stub長(zhǎng)度，兩次鉆孔的孔位一致性以及孔內(nèi)銅絲等。不是所有的鉆孔機(jī)設(shè)備具有背鉆功能，對(duì)鉆孔機(jī)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)升級(jí)(具備背鉆功能)，或購(gòu)買具有背鉆功能的鉆孔機(jī)。從行業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)和成熟量產(chǎn)應(yīng)用的背鉆技術(shù)主要包括：傳統(tǒng)控深背鉆方法、內(nèi)層為信號(hào)反饋層背鉆、按板厚比例計(jì)算深度背鉆，在此不重復(fù)敘述。

三、可靠性測(cè)試
高層板一般為系統(tǒng)板，比常規(guī)多層板厚、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(zhǎng)。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(guò)回流焊測(cè)試的時(shí)間延長(zhǎng)，并結(jié)合IPC-6012C、 IPC-TM-650標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)要求，對(duì)高層板的主要可靠性測(cè)試

PCB生產(chǎn)中的背鉆有哪些技術(shù)？
1.什么是PCB背鉆？



背鉆其實(shí)就是孔深鉆比較特殊的一種，在多層板的制作中，例如12層板的制作，我們需要將第1層連到第9層，通常我們鉆出通孔（一次鉆），然后沉銅。這樣第1層直接連到第12層，實(shí)際我們只需要第1層連到第9層，第10到第12層由于沒(méi)有線路相連，像一個(gè)柱子。
這個(gè)柱子影響信號(hào)的通路，在通訊信號(hào)中會(huì)引起信號(hào)完整性問(wèn)題。所以將這個(gè)多余的柱子（業(yè)內(nèi)叫STUB）從反面鉆掉（二次鉆）。所以叫背鉆，但是一般也不會(huì)鉆那么干凈，因?yàn)楹罄m(xù)工序會(huì)電解掉一點(diǎn)銅，且鉆尖本身也是尖的。所以PCB廠家會(huì)留下一小點(diǎn)，這個(gè)留下的STUB的長(zhǎng)度叫B值，一般在50-150UM范圍為好。

2.背鉆孔有什么樣的優(yōu)點(diǎn)？



1）減小雜訊干擾；



2）提高信號(hào)完整性；



3）局部板厚變?。?br />


4）減少埋盲孔的使用，降低PCB制作難度。







3.背鉆孔有什么作用？



背鉆的作用是鉆掉沒(méi)有起到任何連接或者傳輸作用的通孔段，避免造成高速信號(hào)傳輸?shù)姆瓷?、散射、延遲等，給信號(hào)帶來(lái)“失真”研究表明：影響信號(hào)系統(tǒng)信號(hào)完整性的主要因素除設(shè)計(jì)、板材料、傳輸線、連接器、芯片封裝等因素外，導(dǎo)通孔對(duì)信號(hào)完整性有較大影響。







4.背鉆孔生產(chǎn)工作原理



依靠鉆針下鉆時(shí)，鉆針尖接觸基板板面銅箔時(shí)產(chǎn)生的微電流來(lái)感應(yīng)板面高度位置，再依據(jù)設(shè)定的下鉆深度進(jìn)行下鉆，在達(dá)到下鉆深度時(shí)停止下鉆。
5.背鉆制作工藝流程？



a、提供PCB，PCB上設(shè)有定位孔，利用所述定位孔對(duì)PCB進(jìn)行一鉆定位并進(jìn)行一鉆鉆孔；



b、對(duì)一鉆鉆孔后的PCB進(jìn)行電鍍，電鍍前對(duì)所述定位孔進(jìn)行干膜封孔處理；



c、在電鍍后的PCB上制作外層圖形；



d、在形成外層圖形后的PCB上進(jìn)行圖形電鍍，在圖形電鍍前對(duì)所述定位孔進(jìn)行干膜封孔處理；



e、利用一鉆所使用的定位孔進(jìn)行背鉆定位，采用鉆刀對(duì)需要進(jìn)行背鉆的電鍍孔進(jìn)行背鉆；



f、背鉆后對(duì)背鉆孔進(jìn)行水洗，清除背鉆孔內(nèi)殘留的鉆屑。







6.背鉆孔板技術(shù)特征有哪些？



1）多數(shù)背板是硬板



2）層數(shù)一般為8至50層



3）板厚：2.5mm以上



4）厚徑比較大



5）板尺寸較大



6）一般首鉆小孔徑>=0.3mm



7）外層線路較少，多為壓接孔方陣設(shè)計(jì)



8)背鉆孔通常比需要鉆掉的孔大0.2MM



9)背鉆深度公差：+/-0.05MM



10)如果背鉆要求鉆到M層，那么M層到M-1（M層的下一層）層的介質(zhì)厚度小0.17MM







7.背鉆孔板主要應(yīng)用于何種領(lǐng)域呢？



背板主要應(yīng)用于通信設(shè)備、大型服務(wù)器、醫(yī)療電子、軍事、航天等領(lǐng)域。由于軍事、航天屬于敏感行業(yè)，國(guó)內(nèi)背板通常由軍事、航天系統(tǒng)的研究所、研發(fā)中心或具有較強(qiáng)軍事、航天背景的PCB制造商提供；在中國(guó)，背板需求主要來(lái)自通信產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)逐漸發(fā)展壯大的通信設(shè)備制造領(lǐng)域。

深圳市賽孚電路科技有限公司成立于2011年，公司由多名電路板行業(yè)的級(jí)人士創(chuàng)建，是國(guó)內(nèi)的PCB/FPC快件服務(wù)商之一。公司成立以來(lái)，一直專注樣品，中小批量領(lǐng)域?？焖俚慕桓兑约斑^(guò)硬的產(chǎn)品品質(zhì)贏得了國(guó)內(nèi)外客戶的信任。公司是廣東電路板行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員企業(yè)，是深圳高新技術(shù)認(rèn)證企業(yè)。擁有完善的質(zhì)量管理體系，先后通過(guò)了ISO9001、ISO14000、TS16949、UL、RoHS認(rèn)證。公司目前擁有員工300余人，廠房面積9000平米，月出貨品種6000種以上，年生產(chǎn)能力為150000平方米。為了滿足客戶多樣化需求，2017年公司成立了PCBA事業(yè)部，自有SMT生產(chǎn)線，為客戶提供PCB+SMT一站式服務(wù)。 公司一直致力于“打造中國(guó)的PCB制造企業(yè)”。注重人才培養(yǎng)，倡導(dǎo)全員“自我經(jīng)營(yíng)”理念，擁有一支朝氣蓬勃、敬業(yè)、經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)、生產(chǎn)及管理隊(duì)伍；專注于PCB的工藝技術(shù)的研究與開發(fā)，努力提升公司在PCB領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)水平和制造能力.

? ? ? 公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、航空航天、軍工、醫(yī)療、測(cè)試儀器、電源等各個(gè)領(lǐng)域。我們的產(chǎn)品包括：高多層PCB、HDI PCB、PCB高頻板、軟硬結(jié)合板、FPC等特種高難度電路板，專注于多品種，中小批量領(lǐng)域。我們的客戶分布全球各地，目前外銷訂單占比70%以上。

Pcb生產(chǎn)預(yù)留工藝邊的主要主要原因是SMT貼片機(jī)軌道是用來(lái)夾住電路板并流過(guò)貼片機(jī)的，因此太過(guò)于靠近軌道邊的元器件在SMT貼片機(jī)吸嘴吸取元器件并貼裝到電路板上時(shí)，發(fā)生撞件現(xiàn)象，無(wú)法完成生產(chǎn)，所以pcb在拼板生產(chǎn)過(guò)程中，為了考慮后續(xù)的貼片和插件，一般都會(huì)加上工藝邊。那么，Pcb生產(chǎn)預(yù)留工藝邊有什么好處？
預(yù)留工藝邊就是為了輔助貼片插件焊接走板在PCB板兩邊或者四邊增加的部分，主要為了輔助生產(chǎn)，不屬于PCB板的一部分，在PCBA制造生產(chǎn)完成后可以去除掉。

Pcb生產(chǎn)預(yù)留工藝邊會(huì)消耗更多的板材，增加PCB生產(chǎn)成本，因此在設(shè)計(jì)PCB工藝邊時(shí)，需要平衡經(jīng)濟(jì)和可制造性。對(duì)于一些特殊的線路板，可以通過(guò)PCB拼板的方式將原本留2個(gè)工藝邊或者4個(gè)工藝邊的PCB板地簡(jiǎn)化。Smt貼片加工在設(shè)計(jì)拼板方式時(shí)，需要充分考慮到SMT貼片機(jī)的軌道寬度，對(duì)于超過(guò)寬度350mm的拼板需要與SMT供應(yīng)商的工藝工程師進(jìn)行溝通。

PCB生產(chǎn)工藝邊的平整度也是印制線路板生產(chǎn)中的重要組成部分。在去除PCB生產(chǎn)工藝邊的時(shí)候，需要工藝邊平整，尤其是對(duì)于組裝精度要求的線路板，任何不平整的毛邊，會(huì)導(dǎo)致安裝孔位偏移，給后續(xù)PCBA組裝帶來(lái)的麻煩。

深圳市賽孚電路科技有限公司成立于2011年，公司由多名電路板行業(yè)的級(jí)人士創(chuàng)建，是國(guó)內(nèi)的PCB/FPC快件服務(wù)商之一。公司成立以來(lái)，一直專注樣品，中小批量領(lǐng)域?？焖俚慕桓兑约斑^(guò)硬的產(chǎn)品品質(zhì)贏得了國(guó)內(nèi)外客戶的信任。公司是廣東電路板行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員企業(yè)，是深圳高新技術(shù)認(rèn)證企業(yè)。擁有完善的質(zhì)量管理體系，先后通過(guò)了ISO9001、ISO14000、TS16949、UL、RoHS認(rèn)證。

以上便是今日分享的PCB知識(shí)，通過(guò)此文想必你對(duì)“Pcb生產(chǎn)預(yù)留工藝邊有什么好處”有了一定的了解。