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(chē)、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(chē)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。
線路板材質(zhì)材料,覆銅板-----又名基材 。覆銅板(Copper Clad Laminate,全稱覆銅板層壓板,英文簡(jiǎn)CCL),是由木漿紙或玻纖布等作增強(qiáng)材料,浸以樹(shù)脂,單面或雙面覆以銅箔,經(jīng)熱壓而成的一種產(chǎn)品。
當(dāng)它用于多層板生產(chǎn)時(shí),也叫芯板(CORE)。目前,市場(chǎng)上供應(yīng)的覆銅板,從基材考慮,主要可分以下幾類:紙基板、玻纖布基板、合成纖維布基板、無(wú)紡布基板、復(fù)合基板。
線路板材質(zhì)分類
可分為兩大類:剛性基板材料和柔性基板材料。一般剛性基板材料的重要品種是覆銅板。它是用增強(qiáng)材料(Reinforeing Material),浸以樹(shù)脂膠黏劑,通過(guò)烘干、裁剪、疊合成坯料,然后覆上銅箔,用鋼板作為模具,在熱壓機(jī)中經(jīng)高溫高壓成形加工而制成的。
一般的多層板用的半固化片,則是覆銅板在制作過(guò)程中的半成品(多為玻璃布浸以樹(shù)脂,經(jīng)干燥加工而成)。 覆銅箔板的分類方法有多種。一般按板的增強(qiáng)材料不同,可劃分為:紙基、玻璃纖維布基、復(fù)合基(CEM系列)、積層多層板基和特殊材料基(陶瓷、金屬芯基等)五大類。
若按板所采用的樹(shù)脂膠黏劑不同進(jìn)行分類,常見(jiàn)的紙基CCI。有:酚醛樹(shù)脂(XPc、XxxPC、FR一1、FR一2等)、環(huán)氧樹(shù)脂(FE一3)、聚酯樹(shù)脂等各種類型。
常見(jiàn)的玻璃纖維布基CCL有環(huán)氧樹(shù)脂(FR一4、FR一5),它是目前廣泛使用的玻璃纖維布基類型。另外還有其他特殊性樹(shù)脂(以玻璃纖維布、聚基酰胺纖維、無(wú)紡布等為增加材料):雙馬來(lái)酰亞胺改性三嗪樹(shù)脂(BT)、聚酰亞胺樹(shù)脂(PI)、二亞苯基醚樹(shù)脂(PPO)、馬來(lái)酸酐亞胺——苯乙烯樹(shù)脂(MS)、聚氰酸酯樹(shù)脂、聚烯烴樹(shù)脂等。
按CCL的阻燃性能分類,可分為阻燃型(UL94一VO、UL94一V1級(jí))和非阻燃型(UL94一HB級(jí))兩類板。近一二年,隨著對(duì)環(huán)保問(wèn)題更加重視,在阻燃型CCL中又分出一種新型不含溴類物的CCL品種,可稱為“綠色型阻燃cCL”。
隨著電子產(chǎn)品技術(shù)的高速發(fā)展,對(duì)cCL有更高的性能要求。因此,從CCL的性能分類,又分為一般性能CCL、低介電常數(shù)CCL、高耐熱性的CCL(一般板的L在150℃以上)、低熱膨脹系數(shù)的CCL(一般用于封裝基板上)等類型。
四層線路板中盲孔的作用有哪些?
在非穿導(dǎo)孔技術(shù)中,盲孔和埋孔的應(yīng)用,可以極大地降低線路板的尺寸和質(zhì)量,減少層數(shù),提高電磁兼容性,增加電子產(chǎn)品特色,降低成本,同時(shí)也會(huì)使得設(shè)計(jì)工作更加簡(jiǎn)便快捷。在傳統(tǒng)線路板設(shè)計(jì)和加工中,通孔會(huì)帶來(lái)許多問(wèn)題。首先它們占居大量的有效空間,其次大量的通孔密集一處也對(duì)多層線路板內(nèi)層走線造成巨大障礙,這些通孔占去走線所需的空間,它們密集地穿過(guò)電源與地線層的表面,還會(huì)破壞電源地線層的阻抗特性,使電源地線層失效。且常規(guī)的機(jī)械法鉆孔將是采用非穿導(dǎo)孔技術(shù)工作量的20倍。
在線路板設(shè)計(jì)中,雖然焊盤(pán)、過(guò)孔的尺寸已逐漸減小,但如果板層厚度不按比例下降,將會(huì)導(dǎo)致通孔的縱橫比增大,通孔的縱橫比增大會(huì)降低可靠性。隨著先進(jìn)的激光打孔技術(shù)、等離子干腐蝕技術(shù)的成熟,應(yīng)用非貫穿的小盲孔和小埋孔成為可能,若這些非穿導(dǎo)孔的孔直徑為0.3mm,所帶來(lái)的寄生參數(shù)是原先常規(guī)孔的 1/10左右,提高了線路板的可靠性。
由于采用非穿導(dǎo)孔技術(shù),使得線路板上大的過(guò)孔會(huì)很少,因而可以為走線提供更多的空間。剩余空間可以用作大面積屏蔽用途,以改進(jìn)EMI/RFI性能。同時(shí)更多的剩余空間還可以用于內(nèi)層對(duì)器件和關(guān)鍵網(wǎng)線進(jìn)行部分屏蔽,使其具有電氣性能。采用非穿導(dǎo)孔,可以更方便地進(jìn)行器件引腳扇出,使得高密度引腳器件(如 BGA 封裝器件)很容易布線,縮短連線長(zhǎng)度,滿足高速電路時(shí)序要求。