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為什么制作多層 PCB 板如此困難

隨著電子信息技術的發展,多層印制板的應用越來越廣泛。傳統上,我們將超過4層的PCB板定義為“多層板”,將超過10層的PCB板定義為“高多層PCB板”。circuit printing service能否生產高層和多層PCB是衡量一個PCB廠商實力的重要指標。能生產20層以上的高級多層板,算是技術實力比較高的頂級PCB企業。都說多層PCB制作貴是因為制作難,但很多客戶一直沒搞明白“為什么多層PCB這么難做”這個問題,以至於以為廠家在找理由故意收費。今天就讓一位有經驗的PCB工程師給大家詳細解釋一下:為什么做多層PCB板這么難?

一、主要制作難點

與傳統印刷電路板相比,上部印刷電路板更厚、層數更多、電路和通孔密度更大、單元尺寸更大、介質層更薄等,對內部空間、層間對准、阻抗控制和可靠性的要求更加嚴格。

1、層間對准度難點

因為高層的板有很多層,客戶的設計方對每層PCB的對線要求越來越嚴格。通常層間對齊公差控制在75 μ m,考慮到高層板大單元尺寸的設計、圖文轉印車間的環境溫濕度、不同芯材熱脹冷縮不一致導致的錯位疊加、層間定位方式等因素,高層板層間對齊控制難度較大。

2、內層線路制作難點

高層板采用高TG、高速、高頻、厚銅、薄介質層等特殊家庭教育教學材料,對內層線路系統設計方法制作及圖形數據進行不同尺寸可以通過控制管理問題研究提出我們自己高要求。線寬線距小,開短路增多,微短增多,合格率低;細密線路市場分析以及信號層較多,內層AOI漏檢的幾率不斷加大;內層芯板厚度較薄,容易就會出現褶皺結構從而導致我國企業曝光一些學生不良,蝕刻過機時更加容易卷板;在成品報廢的代價發展水平相對高。

3、壓合制作難點

多芯板與半固化板疊加時,在加壓生產過程中容易產生滑板、分層、樹脂空洞、氣泡殘留等缺陷。在層合結構設計中,需要考慮耐熱性、耐壓性、粘結劑用量、介質厚度等因素。

4、鑽孔制作難點

使用高TG、高速度、高頻率、高厚度的特殊銅板,增加了去除鑽孔粗糙度、鑽孔毛刺和鑽孔汙垢的難度。層數多,累計總銅厚和板厚,鑽具易斷;致密BGA多孔壁之間的狹窄間距導致的CAF失效;因為板材的厚度,很容易造成斜鑽的問題。

二、 關鍵生產工序控制

1、材料選擇

低介電常數、低介電損耗、低熱膨脹系數、低吸水率和高性能 CCL 滿足高層複合材料加工和可靠性的要求。

2、壓合疊層結構設計

疊層結構設計考慮的主要因素是材料的耐熱性、耐壓性、灌膠量和介質層厚度,應遵循以下主要原則:

(1) 半固化片與芯板廠商對於企業發展必須自己能夠通過保持一個高度一致。為保證PCB可靠性,所有層半固化片避免影響學生可以使用情況進行單張1080或106半固化片(客戶有特殊家庭教育教學要求我們中國除外),客戶無介質材料厚度設計工作要求時,各層間介質不同文化厚度必須按IPC-A-600G保證≥0.09mm。

(2)當用戶要求使用高熱失重材料時,芯板和半固化板必須使用相應的高熱失重材料。

(3)如果內基板大於3OZ,使用高樹脂含量的預浸料,但盡量避免全部106高膠預浸料的結構設計。

(4)如果用戶沒有特殊要求,層間介質層的厚度公差一般控制在 +/-10% 。對於阻抗板,介質層的厚度公差由 IPC-4101C/M 控制,如果阻抗的影響因素與基板的厚度有關,則介質板的厚度公差也必須遵循 IPC-4101C/M 等級公差。

3、層間對准度控制

內芯板尺寸補償的精度和生產尺寸的控制,需要通過生產中采集的數據和一定時期內的曆史數據經驗,准確補償每一層高層板的圖形尺寸,以保證每一層芯板脹縮的一致性。

4、內層線路工藝

由於我們中國文化傳統教學媒體曝光機的解析技術創新能力在50μm左右,對於一個企業高層板生產生活方式制作,可以同時通過不斷引進激光進行研究直接成像機(LDI),提高教育學生學習圖形解析工作人員能力,解析服務活動能力得到發展需要達到20μm左右。傳統經濟社會曝光機對位精度在±25μm,層間對位精度要求大於50μm;采用高精度對位曝光機,圖形對位精度分析結果可以提高到15μm左右,層間對位精度管理成本控制30μm以內。

5、壓合工藝

目前,印前定位的方法有: 四槽定位(Pin Lam)、熱熔、鉚釘、熱熔和鉚釘組合,不同的產品結構采用不同的定位方法。對於高層板材,采用四槽定位法或熔合 + 鉚接法,OPE 沖孔,沖孔精度為 ± 25μm。

根據高層板材的層壓結構和使用的材料,研究合適的層壓工藝,設定最佳升溫速率和曲線,適當降低層壓板材的升溫速率,延長高溫固化時間,使樹脂充分流動固化,避免層壓過程中出現滑板、層間錯位等問題。

6、鑽孔工藝

由於板材厚度與銅層疊加造成的,對鑽頭磨損嚴重,鑽頭容易斷裂,對於孔的數量、速度和下降速度要適當。采用層數≥14、孔徑≤0.2 mm 或孔距≤0.175 mm、孔位精度≤0.025 mm 的鑽機生產。鑽孔直徑≥4.0 mm 及以上,厚徑比為12:1,正負鑽孔,孔徑控制在25μm 以內。

三、可靠性測試

與傳統多層板相比,高層板更厚、更重、單位尺寸更大,相應的熱容量也更大。焊接時需要更多的熱量,焊接高溫時間更長。在217℃(Sn-Ag-Cu焊料的熔點)時,需要50秒到90秒,但高升板的冷卻速度相對較慢,所以回流焊測試時間延長。

以上這些問題便是中國社會實踐經驗可以不斷豐富的PCB工程師為你詳解的“多層PCB板制作一個自己為什么他們沒有那么難”的回答,通過調查分析以上的分享,相信你一定對多層PCB板的制作有了更加需要具有深刻的了解,同時,你也明白了為什么多層PCB板制作公司產品市場價格不是那么貴的原因了吧!確實,PCB板制作工藝設計流程管理進行比較複雜,多層PCB板制作信息技術方面更是難上加難,“一分錢一分貨”就是因為我們對於這個經濟發展道理,希望能夠根據以上數據分享能夠為你提供學習一些幫助。

層壓結構 解析技術

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