隨著高科技發(fā)展,多層PCB線路板在電子行業(yè)中的通訊、醫(yī)療、工控、安防、汽車、電力、航空、軍工、計(jì)算機(jī)周邊等領(lǐng)域中做為“核心主力”,產(chǎn)品功能越來(lái)越高,PCB電路板越來(lái)越精密,那么相對(duì)于生產(chǎn)難度也越來(lái)越大。
1.內(nèi)層線路制作難點(diǎn)
PCB多層線路板的線路有高速、厚銅、高頻、高Tg值各種特殊要求,對(duì)內(nèi)層布線和圖形尺寸控制的要求越來(lái)越高。例如ARM開(kāi)發(fā)板,內(nèi)層有非常多阻抗信號(hào)線,要保證阻抗的完整性增加了內(nèi)層線路生產(chǎn)的難度。內(nèi)層信號(hào)線多,線的寬度和間距基本都在4mil左右或更??;PCB線路板層多芯板薄生產(chǎn)容易起皺,這些因素會(huì)增加內(nèi)層的生產(chǎn)成。
建議:線寬、線距設(shè)計(jì)在3.5/3.5mil以上(多數(shù)電路板工廠生產(chǎn)沒(méi)有難度)。
例如六層電路板,建議用假八層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以內(nèi)層4-6mil線寬50ohm、90ohm、100ohm的阻抗要求。2.內(nèi)層之間對(duì)位難點(diǎn)
多層線路板層數(shù)越來(lái)越多,內(nèi)層的對(duì)位要求也越來(lái)越高。菲林受車間環(huán)境溫濕度的影響會(huì)有漲縮,芯板生產(chǎn)出來(lái)會(huì)有一樣的漲縮,這使得內(nèi)層間對(duì)位精度更加難控制。
3.壓合工序的難點(diǎn)
多張芯板和PP(版固化片)的疊加,在壓合時(shí)容易出現(xiàn)分層、滑板和汽包殘留等問(wèn)題。在內(nèi)層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程,應(yīng)該考慮層間的介電厚度、流膠流、板材耐熱等個(gè)方面因素,合理設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的壓合結(jié)構(gòu)。
建議:保持內(nèi)層鋪銅均勻,在大面積無(wú)同區(qū)鋪銅平衡同PAD。
4.鉆孔生產(chǎn)的難點(diǎn)
PCB多層線路板采用高Tg或其他特殊板材,不同材質(zhì)鉆孔的粗糙度不一樣,增加了去除孔內(nèi)膠渣的難度。高密度多層線路板孔密度高,生產(chǎn)效率低容易斷刀,不同網(wǎng)絡(luò)過(guò)孔間,孔邊緣過(guò)近會(huì)導(dǎo)致CAF效應(yīng)問(wèn)題。
建議:不同網(wǎng)絡(luò)的孔邊緣間距≥0.3mm。
多層線路板分層起泡解決方法
1、內(nèi)層板在疊層壓制前,需烘烤保持干燥。
嚴(yán)格控制壓制前后的工藝程序,確保工藝環(huán)境與工藝參數(shù)符合技術(shù)要求。
2、檢查壓制完的多層板的Tg,或檢查壓制過(guò)程的溫度記錄。
將壓制后的半成品,再于140℃中補(bǔ)烤2-6小時(shí),繼續(xù)進(jìn)行固化處理。
3、嚴(yán)格控制黑化生產(chǎn)線氧化槽與清洗槽的工藝參數(shù)并加強(qiáng)檢驗(yàn)板面的外表品質(zhì)。
試用雙面處理的銅箔(DTFoil)。
4、作業(yè)區(qū)與存儲(chǔ)區(qū)需加強(qiáng)清潔管理。
(1)減少徒手搬運(yùn)與持續(xù)取板的頻率。
(2)疊層作業(yè)中各種散材需加遮蓋以防污染。
(3)當(dāng)工具銷釘必須實(shí)施潤(rùn)滑脫銷的表面處理時(shí)應(yīng)與疊層作業(yè)區(qū)分隔,不能在疊層作業(yè)區(qū)內(nèi)進(jìn)行。
5、適當(dāng)加大壓制的壓力強(qiáng)度。
(1)適當(dāng)減緩升溫速率增長(zhǎng)流膠時(shí)間,或多加牛皮紙以緩和升溫曲線。
(2)更換流膠量較高或膠凝時(shí)間較長(zhǎng)的半固化片。
(3)檢查鋼板表面是否平整無(wú)缺陷。
(4)檢查定位銷長(zhǎng)度是否過(guò)長(zhǎng),造成加熱板未貼緊而使得熱量傳遞不足。
(5)檢查真空多層壓機(jī)的真空系統(tǒng)是否良好。
6、適當(dāng)調(diào)整或降低所采用的壓力。
(1)壓制前的內(nèi)層板需烘烤除濕,因水分會(huì)增大與加速流膠量。
(2)改用流膠量較低或膠凝時(shí)間較短的半固化片。
7、盡量蝕刻掉無(wú)用的銅面。
8、適當(dāng)?shù)闹饾u增加真空壓制所使用的壓力強(qiáng)度直到通過(guò)五次浮焊試驗(yàn)(每次均為288℃,10秒鐘)為止。
線路板存放多長(zhǎng)時(shí)間,和表面處理有關(guān),化金和電鍍金是保存時(shí)間長(zhǎng)的,在恒溫恒濕的條件下,可以保存兩三年。依次為噴錫和抗氧化。特別是抗氧化,拿到板后是立馬上線,它保存的時(shí)間短。大概為3個(gè)月。庫(kù)存時(shí)間長(zhǎng)的板子在上線前一定要烘烤一下,不然過(guò)回流焊時(shí)很容易爆板。四層線路板保存時(shí)間界定:
四層線路板的保質(zhì)在IPC是有界定的,表面工藝是抗氧化的,未拆真空包裝的,半年內(nèi)使用完,拆了真空包裝的在二十四小時(shí)內(nèi),并且是溫濕度有控制的環(huán)境下,板在未拆包裝下一年內(nèi)使用完,拆開(kāi)了在一周內(nèi)應(yīng)貼完片,同樣要控制溫濕度,金板等同錫板,但控制過(guò)程較錫板嚴(yán)格。
四層線路板是指的是線路印刷板PCB Printed Circuit Board用四層的玻璃纖維做成,通常SDRAM會(huì)使用四層板,雖然會(huì)增加線路板的成本但卻可免除噪聲的干擾。
由于印刷電路板并非一般終端產(chǎn)品,因此在名稱的定義上略為混亂,例如:個(gè)人電腦用的母板,稱為主板,而不能直接稱為電路板,雖然主機(jī)板中有電路板的存在,但是并不相同,因此評(píng)估產(chǎn)業(yè)時(shí)兩者有關(guān)卻不能說(shuō)相同。再譬如:因?yàn)橛屑呻娐妨慵b載在電路板上,因而新聞媒體稱他為IC板,但實(shí)質(zhì)上他也不等同于印刷電路板。我們通常說(shuō)的印刷電路板是指裸板-即沒(méi)有上元器件的電路板。
一般而言,四層線路板可分為頂層、底層和兩個(gè)中間層。頂層和底層走信號(hào)線, 中間層首先通過(guò)命令DESIGN/LAYER STACK MANAGER用ADD PLANE 添加INTERNAL PLANE1和INTERNAL PLANE2 分別作為用的多的電源層如VCC和地層如GND(即連接上相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。注意不要用ADD LAYER,這會(huì)增 加MIDPLAYER,后者主要用作多層信號(hào)線放置),這樣PLNNE1和PLANE2就是兩層連接電源VCC和地GND的銅皮。
四層線路板中間兩層的作用
四層線路板里面的電源層默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)“VCC”,地層默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)“GND"。如果沒(méi)有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)一定要設(shè)置網(wǎng)絡(luò),這樣,該層copy就如2113同平面覆銅層一樣存在。當(dāng)相同的網(wǎng)絡(luò)的管腳或者過(guò)孔通過(guò)線路板時(shí),會(huì)自動(dòng)和該層相連,不同的網(wǎng)絡(luò)不會(huì)相連。
四層線路板的一般各層布局是;表層主要走信號(hào)線,中間層GND鋪銅,中間第二層VCC鋪銅,底層走線信號(hào)線。