形成PCB电路板产品质量不过关的原因。
1.电路板生产设备不达标
随着科技的进步,电路板生产设备更新换代越来越快,价格也越来越贵。设备是从硬件上保证质量,加大设备上的投入,让设备实现,稳定才是提升线路板质量的根本之路。导致一些小的线路板厂没有能力购买昂贵的设备终导致生产的PCB打样产品质量不过关。
2.电路板原材料质量不达标
PCB原材料的质量是PCB多层电路板质量的基本,本身的线路板材质不过关,做出的线路板就会出现起泡,电路板分层,板翘,厚薄不均等。3.线路板生产工艺不过关
线路板生产的各个工序必须按照严格的生产工艺来实施生产,同时各工序必须配备相应的检测设备,这些工艺参数和设备才能保障线路板质量的稳定性。由于生产技术不达标很多电路板厂只有压低价格,导致生产线路板质量不过关。
随着高科技发展,多层PCB线路板在电子行业中的通讯、医疗、工控、安防、汽车、电力、航空、军工、计算机周边等领域中做为“核心主力”,产品功能越来越高,PCB电路板越来越精密,那么相对于生产难度也越来越大。
1.内层线路制作难点
PCB多层线路板的线路有高速、厚铜、高频、高Tg值各种特殊要求,对内层布线和图形尺寸控制的要求越来越高。例如ARM开发板,内层有非常多阻抗信号线,要保证阻抗的完整性增加了内层线路生产的难度。内层信号线多,线的宽度和间距基本都在4mil左右或更小;PCB线路板层多芯板薄生产容易起皱,这些因素会增加内层的生产成。
建议:线宽、线距设计在3.5/3.5mil以上(多数电路板工厂生产没有难度)。
例如六层电路板,建议用假八层结构设计,可以内层4-6mil线宽50ohm、90ohm、100ohm的阻抗要求。2.内层之间对位难点
多层线路板层数越来越多,内层的对位要求也越来越高。菲林受车间环境温湿度的影响会有涨缩,芯板生产出来会有一样的涨缩,这使得内层间对位精度更加难控制。
3.压合工序的难点
多张芯板和PP(版固化片)的叠加,在压合时容易出现分层、滑板和汽包残留等问题。在内层的结构设计过程,应该考虑层间的介电厚度、流胶流、板材耐热等个方面因素,合理设计出对应的压合结构。
建议:保持内层铺铜均匀,在大面积无同区铺铜平衡同PAD。
4.钻孔生产的难点
PCB多层线路板采用高Tg或其他特殊板材,不同材质钻孔的粗糙度不一样,增加了去除孔内胶渣的难度。高密度多层线路板孔密度高,生产效率低容易断刀,不同网络过孔间,孔边缘过近会导致CAF效应问题。
建议:不同网络的孔边缘间距≥0.3mm。
线路板材质分类
可分为两大类:刚性基板材料和柔性基板材料。一般刚性基板材料的重要品种是覆铜板。它是用增强材料(Reinforeing Material),浸以树脂胶黏剂,通过烘干、裁剪、叠合成坯料,然后覆上铜箔,用钢板作为模具,在热压机中经高温高压成形加工而制成的。
一般的多层板用的半固化片,则是覆铜板在制作过程中的半成品(多为玻璃布浸以树脂,经干燥加工而成)。 覆铜箔板的分类方法有多种。一般按板的增强材料不同,可划分为:纸基、玻璃纤维布基、复合基(CEM系列)、积层多层板基和特殊材料基(陶瓷、金属芯基等)五大类。
若按板所采用的树脂胶黏剂不同进行分类,常见的纸基CCI。有:酚醛树脂(XPc、XxxPC、FR一1、FR一2等)、环氧树脂(FE一3)、聚酯树脂等各种类型。
常见的玻璃纤维布基CCL有环氧树脂(FR一4、FR一5),它是目前广泛使用的玻璃纤维布基类型。另外还有其他特殊性树脂(以玻璃纤维布、聚基酰胺纤维、无纺布等为增加材料):双马来酰亚胺改性三嗪树脂(BT)、聚酰亚胺树脂(PI)、二亚苯基醚树脂(PPO)、马来酸酐亚胺——苯乙烯树脂(MS)、聚氰酸酯树脂、聚烯烃树脂等。
按CCL的阻燃性能分类,可分为阻燃型(UL94一VO、UL94一V1级)和非阻燃型(UL94一HB级)两类板。近一二年,随着对环保问题更加重视,在阻燃型CCL中又分出一种新型不含溴类物的CCL品种,可称为“绿色型阻燃cCL”。
随着电子产品技术的高速发展,对cCL有更高的性能要求。因此,从CCL的性能分类,又分为一般性能CCL、低介电常数CCL、高耐热性的CCL(一般板的L在150℃以上)、低热膨胀系数的CCL(一般用于封装基板上)等类型。
多层线路板分层起泡解决方法
1、内层板在叠层压制前,需烘烤保持干燥。
严格控制压制前后的工艺程序,确保工艺环境与工艺参数符合技术要求。
2、检查压制完的多层板的Tg,或检查压制过程的温度记录。
将压制后的半成品,再于140℃中补烤2-6小时,继续进行固化处理。
3、严格控制黑化生产线氧化槽与清洗槽的工艺参数并加强检验板面的外表品质。
试用双面处理的铜箔(DTFoil)。
4、作业区与存储区需加强清洁管理。
(1)减少徒手搬运与持续取板的频率。
(2)叠层作业中各种散材需加遮盖以防污染。
(3)当工具销钉必须实施润滑脱销的表面处理时应与叠层作业区分隔,不能在叠层作业区内进行。
5、适当加大压制的压力强度。
(1)适当减缓升温速率增长流胶时间,或多加牛皮纸以缓和升温曲线。
(2)更换流胶量较高或胶凝时间较长的半固化片。
(3)检查钢板表面是否平整无缺陷。
(4)检查定位销长度是否过长,造成加热板未贴紧而使得热量传递不足。
(5)检查真空多层压机的真空系统是否良好。
6、适当调整或降低所采用的压力。
(1)压制前的内层板需烘烤除湿,因水分会增大与加速流胶量。
(2)改用流胶量较低或胶凝时间较短的半固化片。
7、尽量蚀刻掉无用的铜面。
8、适当的逐渐增加真空压制所使用的压力强度直到通过五次浮焊试验(每次均为288℃,10秒钟)为止。