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，主要應用于通訊設備、服務器、醫(yī)療電子、航空、工控、軍事等領域。近幾年來，應用通訊、基站、航空、軍事等領域的高層板市場需求仍然強勁，而隨著中國電信設備市場的快速發(fā)展，高層板市場前景被看好。

目前國內(nèi)能批量生產(chǎn)高層線路板的PCB廠商，主要來自于外資企業(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和設備投入，更需要技術人員和生產(chǎn)人員的經(jīng)驗積累，同時導入高層板客戶認證手續(xù)嚴格且繁瑣，因此高層線路板進入企業(yè)門檻較高，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)周期較長。

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

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

1.1 層間對準度難點

由于高層板層數(shù)多，客戶設計端對PCB各層的對準度要求越來越嚴格，通常層間對位公差控制±75μm，考慮高層板單元尺寸設計較大、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的錯位疊加、層間定位方式等因素，使得高層板的層間對準度控制難度更大。

1.2 內(nèi)層線路制作難點

高層板采用高TG、高速、高頻、厚銅、薄介質(zhì)層等特殊材料，對內(nèi)層線路制作及圖形尺寸控制提出高要求，如阻抗信號傳輸?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;細密線路信號層較多，內(nèi)層AOI漏檢的幾率加大;內(nèi)層芯板厚度較薄，容易褶皺導致曝光不良，蝕刻過機時容易卷板;高層板大多數(shù)為系統(tǒng)板，單元尺寸較大，在成品報廢的代價相對高。

1.3 壓合制作難點

多張內(nèi)層芯板和半固化片疊加，壓合生產(chǎn)時容易產(chǎn)生滑板、分層、樹脂空洞和氣泡殘留等缺陷。在設計疊層結構時，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)補償量無法保持一致性;層間絕緣層薄，容易導致層間可靠性測試失效問題
1.4 鉆孔制作難點

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，累計總銅厚和板厚，鉆孔易斷刀;密集BGA多，窄孔壁間距導致的CAF失效問題;因板厚容易導致斜鉆問題。

二、 關鍵生產(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，同時帶來高頻、高速發(fā)展的信號傳輸，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比，見表1。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(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、高壓測試失效等品質(zhì)問題，因此對絕緣介質(zhì)材料的選擇極為重要。
2.2 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(zhì)層厚度等，應遵循以下主要原則。

(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)，客戶無介質(zhì)厚度要求時，各層間介質(zhì)厚度按IPC-A-600G≥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(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(qū)塌陷而影響尺寸穩(wěn)定性和爆板分層。

(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，對于阻抗板，介質(zhì)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，則板材公差也按IPC-4101 C/M級公差。

2.3 層間對準度控制

內(nèi)層芯板尺寸補償?shù)亩群蜕a(chǎn)尺寸控制，需要通過一定的時間在生產(chǎn)中所收集的數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)經(jīng)驗，對高層板的各層圖形尺寸進行補償，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(zhì)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(nèi)層補償值、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)曝光機的解析能力在50μm左右，對于高層板生產(chǎn)制作，可以引進激光直接成像機(LDI)，提高圖形解析能力，解析能力達到20μm左右。傳統(tǒng)曝光機對位精度在±25μm，層間對位精度大于50μm。采用對位曝光機，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(nèi)，減少了傳統(tǒng)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(huán))給予適當?shù)难a償外，還需對特殊圖形，如回型線路、立線路等補償量做更詳細的設計考慮。確認內(nèi)層線寬、線距、隔離環(huán)大小、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、感抗設計要求注意立線、阻抗線設計補償是否足夠，蝕刻時控制好參數(shù)，首件確認合格后方可批量生產(chǎn)。為減少蝕刻側(cè)蝕，需對蝕刻液的各組藥水成分控制在佳范圍內(nèi)。傳統(tǒng)的蝕刻線設備蝕刻能力不足，可以對設備進行技術改造或?qū)敫呔芪g刻線設備，提高蝕刻均勻性，減少蝕刻毛邊、蝕刻不凈等問題。

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、熱熔與鉚釘結合，不同產(chǎn)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(diào)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(chǎn)時需檢查每塊板是否熔入單元，以防止后續(xù)分層，壓合設備采用配套壓機，滿足高層板的層間對位精度和可靠性。

根據(jù)高層板疊層結構及使用的材料，研究合適的壓合程序，設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(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，需采用相應的板材半固化片參數(shù)壓合，從未使用過的特殊材料需要驗證工藝參數(shù)。

2.6 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(shù)、落速和轉(zhuǎn)速適當?shù)南抡{(diào)。測量板的漲縮，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題，經(jīng)批量驗證，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
對于高頻、高速、海量數(shù)據(jù)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(nèi)銅絲等。不是所有的鉆孔機設備具有背鉆功能，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(yè)相關文獻和成熟量產(chǎn)應用的背鉆技術主要包括：傳統(tǒng)控深背鉆方法、內(nèi)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。

三、可靠性測試
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，相應的熱容也較大，在焊接時，需要的熱量更多，所經(jīng)歷的焊接高溫時間要長。在217℃(錫銀銅焊料熔點)需50秒至90秒，同時高層板冷卻速度相對慢，因此過回流焊測試的時間延長，并結合IPC-6012C、 IPC-TM-650標準以及行業(yè)要求，對高層板的主要可靠性測試

PCB生產(chǎn)中的背鉆有哪些技術？
1.什么是PCB背鉆？



背鉆其實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，實際我們只需要第1層連到第9層，第10到第12層由于沒有線路相連，像一個柱子。
這個柱子影響信號的通路，在通訊信號中會引起信號完整性問題。所以將這個多余的柱子（業(yè)內(nèi)叫STUB）從反面鉆掉（二次鉆）。所以叫背鉆，但是一般也不會鉆那么干凈，因為后續(xù)工序會電解掉一點銅，且鉆尖本身也是尖的。所以PCB廠家會留下一小點，這個留下的STUB的長度叫B值，一般在50-150UM范圍為好。

2.背鉆孔有什么樣的優(yōu)點？



1）減小雜訊干擾；



2）提高信號完整性；



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，避免造成高速信號傳輸?shù)姆瓷?、散射、延遲等，給信號帶來“失真”研究表明：影響信號系統(tǒng)信號完整性的主要因素除設計、板材料、傳輸線、連接器、芯片封裝等因素外，導通孔對信號完整性有較大影響。







4.背鉆孔生產(chǎn)工作原理



依靠鉆針下鉆時，鉆針尖接觸基板板面銅箔時產(chǎn)生的微電流來感應板面高度位置，再依據(jù)設定的下鉆深度進行下鉆，在達到下鉆深度時停止下鉆。
5.背鉆制作工藝流程？



a、提供PCB，PCB上設有定位孔，利用所述定位孔對PCB進行一鉆定位并進行一鉆鉆孔；



b、對一鉆鉆孔后的PCB進行電鍍，電鍍前對所述定位孔進行干膜封孔處理；



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上進行圖形電鍍，在圖形電鍍前對所述定位孔進行干膜封孔處理；



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



f、背鉆后對背鉆孔進行水洗，清除背鉆孔內(nèi)殘留的鉆屑。







6.背鉆孔板技術特征有哪些？



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，多為壓接孔方陣設計



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.背鉆孔板主要應用于何種領域呢？



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

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)的級人士創(chuàng)建，是國內(nèi)的PCB/FPC快件服務商之一。公司成立以來，一直專注樣品，中小批量領域?？焖俚慕桓兑约斑^硬的產(chǎn)品品質(zhì)贏得了國內(nèi)外客戶的信任。公司是廣東電路板行業(yè)協(xié)會會員企業(yè)，是深圳高新技術認證企業(yè)。擁有完善的質(zhì)量管理體系，先后通過了ISO9001、ISO14000、TS16949、UL、RoHS認證。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。 公司一直致力于“打造中國的PCB制造企業(yè)”。注重人才培養(yǎng)，倡導全員“自我經(jīng)營”理念，擁有一支朝氣蓬勃、敬業(yè)、經(jīng)驗豐富的技術、生產(chǎn)及管理隊伍；專注于PCB的工藝技術的研究與開發(fā)，努力提升公司在PCB領域內(nèi)的技術水平和制造能力.

? ? ? 公司產(chǎn)品廣泛應用于通信、工業(yè)控制、計算機應用、航空航天、軍工、醫(yī)療、測試儀器、電源等各個領域。我們的產(chǎn)品包括：高多層PCB、HDI PCB、PCB高頻板、軟硬結合板、FPC等特種高難度電路板，專注于多品種，中小批量領域。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)預留工藝邊的主要主要原因是SMT貼片機軌道是用來夾住電路板并流過貼片機的，因此太過于靠近軌道邊的元器件在SMT貼片機吸嘴吸取元器件并貼裝到電路板上時，發(fā)生撞件現(xiàn)象，無法完成生產(chǎn)，所以pcb在拼板生產(chǎn)過程中，為了考慮后續(xù)的貼片和插件，一般都會加上工藝邊。那么，Pcb生產(chǎn)預留工藝邊有什么好處？
預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)預留工藝邊會消耗更多的板材，增加PCB生產(chǎn)成本，因此在設計PCB工藝邊時，需要平衡經(jīng)濟和可制造性。對于一些特殊的線路板，可以通過PCB拼板的方式將原本留2個工藝邊或者4個工藝邊的PCB板地簡化。Smt貼片加工在設計拼板方式時，需要充分考慮到SMT貼片機的軌道寬度，對于超過寬度350mm的拼板需要與SMT供應商的工藝工程師進行溝通。

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)工藝邊的時候，需要工藝邊平整，尤其是對于組裝精度要求的線路板，任何不平整的毛邊，會導致安裝孔位偏移，給后續(xù)PCBA組裝帶來的麻煩。

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)的級人士創(chuàng)建，是國內(nèi)的PCB/FPC快件服務商之一。公司成立以來，一直專注樣品，中小批量領域?？焖俚慕桓兑约斑^硬的產(chǎn)品品質(zhì)贏得了國內(nèi)外客戶的信任。公司是廣東電路板行業(yè)協(xié)會會員企業(yè)，是深圳高新技術認證企業(yè)。擁有完善的質(zhì)量管理體系，先后通過了ISO9001、ISO14000、TS16949、UL、RoHS認證。

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