pcb線路板材料的選擇以及關鍵生產工序控制

隨著高性能、多功能電子元器件的發展，帶來了高頻、高速的信號傳輸，因此要求電子電路材料的介電常數和介質損耗相對較低，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系列和D系列。比較了這四種內層基板的主要特性。multilayer pcb fabrication對於高層厚銅電路板，選擇樹脂含量高的預浸料，層間預浸料流出的膠量足以填滿內部圖形。如果絕緣介質層太厚，成品板就會太厚，而如果絕緣介質層太薄，就容易造成介質分層、高壓測試不合格等質量問題。因此，絕緣介質材料的選擇極其重要。

1.壓合疊層結構設計

層合結構設計中需要考慮的主要因素有耐熱性、耐壓性、膠粘劑用量和介質層厚度。

預浸料和芯材制造商必須一致。為了保證PCB的可靠性，所有層都避免使用單一的1080或106預浸料(除非客戶有特殊要求)。當客戶對介質厚度沒有要求時，必須保證層間介質厚度按照IPC-A-600g≥0.09mm。

當客戶管理要求高TG板材時，芯板和半固化片都要用自己相應的高TG材料。

如果內襯材料為3OZ 或以上，則選用樹脂含量較高的1080R/c65% 、1080HR/c68% 、106R/c73% 、106HR/c76% 的半固化片材，以防止106片以上的半固化片材發生重疊，因為玻璃纖維紗線過薄，玻璃纖維紗線在較大的基底面積上發生折疊，影響尺寸穩定性和爆裂板層數。

若客戶無特別設計要求，層間介質層厚度公差分析一般按+/-10%控制，對於一個阻抗板，介質材料厚度尺寸公差按IPC-4101 C/M級公差管理控制，若阻抗產生影響社會因素與基材厚度以及有關，則板材制造公差也必須按IPC-4101 C/M級公差。

2.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在生產過程中一定時間內收集數據和曆史數據的經驗，以准確地補償高層板各層的圖形尺寸，保證各芯板伸縮的一致性。選擇高精度、高可靠性的預複合定位，如四槽定位(針蘭)、熱熔和鉚釘組合。保證壓力機質量的關鍵是設置合理的工藝和日常維護，控制膠水和冷卻效果，減少層間錯位。層間對中控制需要綜合考慮內補償值、定位方式、工藝參數和材料特性。

3.內層線路工藝

由於傳統曝光機的分辨率在50μm左右，因此可以將LDI引入到高層板材的生產中來提高圖形的分辨率，分辨率可以達到20μm左右..傳統曝光機的對位精度為25微米，層間對位精度大於50 μ m，使用高精度對位曝光機，圖形對位精度可提高到15μm左右，層間對位精度可控制在30μm以內，減少了傳統設備的對位偏差，提高了高層板材的層間對位精度。

為了能夠提高旅遊線路蝕刻能力，需要在系統工程項目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可以考慮。確認內層線寬、線距、隔離環大小、獨立線、孔到線距離我們設計一個補償制度是否合理，否則更改信息工程結構設計。有阻抗、感抗設計工作要求需要注意自己獨立線、阻抗線設計提供補償方式是否具有足夠，蝕刻時控制好參數，首件確認合格後方可批量產品生產。為減少蝕刻側蝕，需對蝕刻液的各組藥水成分控制在最佳時間范圍內。傳統的蝕刻線設備蝕刻能力分析不足，可以對網絡設備管理數據技術教育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、蝕刻不淨等問題。

4.壓合工藝

目前，預壓合定位方法主要包括: 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(Pin LAM)或熔合 + 鉚接法制作，OPE 沖壓機沖出定位孔，沖壓精度控制在 ± 25μm。在壓制設備中采用高性能壓力機，使用 X 射線檢查壓層的傾斜度，只有壓層合格，才能批量生產，滿足壓層的精度和可靠性要求。

根據高層板材的層壓結構和所用材料，研究了合適的壓制工藝，確定了最佳升溫速率和升溫曲線。在多層電路板常規壓制工序的基礎上，適當降低壓制板的升溫速率，延長高溫固化時間，使樹脂充分流動固化，同時避免壓制過程中出現滑板、層間錯位等問題。材料TG值不同的板材不能與篦板相同;普通參數的板材不能與特殊參數的板材混用;要保證給定的膨脹收縮系數的合理性，不同的板材和預浸料的性能不同，需要采用預浸料的相應參數，從未使用過的特殊材料的工藝參數需要驗證。

5.鑽孔工藝

由於板材與銅層疊加所造成的厚度過大，對鑽頭磨損嚴重，鑽頭容易斷裂，對於孔數、速度和下降速度都要適當。采用層數≥14、孔徑≤0.2 mm 或孔距≤0.175 mm、孔位精度≤0.025 mm 的鑽機生產平板，孔徑 φ4.0 mm 及以上采用分段鑽進，厚徑比為12:1，分段鑽進，正負向鑽進，孔徑控制在25μm 以內。為了改善高層厚銅板的毛刺問題，實驗證明，采用高密度緩沖板，層合板數為1，鑽頭磨削時間控制在3倍以內，可以有效地改善毛刺問題，如圖2和圖3所示。

反鑽技術是提高高層板卡高頻、高速、海量數據傳輸信號完整性的有效方法。反鑽主要控制殘樁長度、兩個鑽孔孔位的一致性和孔內銅線。並不是所有的鑽孔機都有反鑽功能，所以有必要升級鑽孔機(有反鑽功能)或者購買有反鑽功能的鑽孔機。從行業相關文獻和成熟量產應用的反鑽技術主要有:傳統的深度控制反鑽方法、以信號反饋層為內層的反鑽、根據板厚比計算深度的反鑽。