多層PCB板的制作流程及打樣難點(diǎn)

中信華

　　多層PCB板的制作流程及打樣難點(diǎn)

　　PCB的制作目前大部分是減成法，即將原材料覆銅板上的多余銅箔減去形成導(dǎo)電圖形。

　　多層PCB板的制作流程

　　減成法大多是用化學(xué)腐蝕，經(jīng)濟(jì)又效率。只是化學(xué)腐蝕無差別攻擊，故需對所需之導(dǎo)電圖形進(jìn)行保護(hù)，要在導(dǎo)電圖形上涂覆一層抗蝕劑，再將未保護(hù)之銅箔腐蝕減去。早期之抗蝕劑是以絲網(wǎng)印刷方式將抗蝕油墨以線路形式印刷完成，故稱“印制電路板（printed circuit）”。只是隨著電子產(chǎn)品越來越精密化，印制線路的圖像解析度無法滿足產(chǎn)品需求，繼而引用光致抗蝕劑作為圖像解析材料。光致抗蝕劑是一種感光材料，對一定波長的光源敏感，與之形成光化學(xué)反應(yīng)，形成聚合體，只需使用圖形底片對圖形進(jìn)行選擇性曝光后，再通過顯影液（例1%碳酸鈉溶液）將未聚合之光致抗蝕劑剝除，即形成圖形保護(hù)層。

　　還有層間導(dǎo)通功能是通過金屬化孔來實(shí)現(xiàn)的，故PCB制作過程中還需進(jìn)行鉆孔作業(yè)，并對孔實(shí)現(xiàn)金屬化電鍍作業(yè)，最終實(shí)現(xiàn)層間導(dǎo)通。

　　以常規(guī)六層PCB為例，制作流程如下：

　　一、先做兩塊無孔雙面板
　　開料（原材雙面覆銅板）-內(nèi)層圖形制作（形成圖形抗蝕層）-內(nèi)層蝕刻（減去多余銅箔）

　　二、將兩張制作好的內(nèi)層芯板用環(huán)氧樹脂玻纖半固化片粘連壓合 將兩張內(nèi)層芯板與半固化片鉚合，再在外層兩面各鋪上一張銅箔用壓機(jī)在高溫高壓下完成壓制，使之粘連結(jié)合。關(guān)鍵材料為半固化片，成分與原材相同，也是環(huán)氧樹脂玻纖，只是其為未完全固化態(tài)，在7-80度溫度下會(huì)液化，其中添加有固化劑，在150度時(shí)會(huì)與樹脂交聯(lián)反應(yīng)固化，之后不再可逆。通過這樣一個(gè)半固態(tài)-液態(tài)-固態(tài)的轉(zhuǎn)化，在高壓力下完成粘連結(jié)合。

　　PCB多層板無論從設(shè)計(jì)上還是制造上來說，都比單雙層板要復(fù)雜，一不小心就會(huì)遇到一些問題，那在PCB多層線路板打樣中我們要規(guī)避哪些難點(diǎn)呢？

　　PCB多層線路板打樣難點(diǎn)

　　1、層間對準(zhǔn)的難點(diǎn)
　　由于多層電路板中層數(shù)眾多，用戶對PCB層的校準(zhǔn)要求越來越高。通常，層之間的對準(zhǔn)公差控制在75微米。考慮到多層電路板單元尺寸大、圖形轉(zhuǎn)換車間環(huán)境溫濕度大、不同芯板不一致性造成的位錯(cuò)重疊、層間定位方式等，使得多層電路板的對中控制更加困難。

　　2、內(nèi)部電路制作的難點(diǎn)
　　多層電路板采用高TG、高速、高頻、厚銅、薄介質(zhì)層等特殊材料，對內(nèi)部電路制作和圖形尺寸控制提出了很高的要求。例如，阻抗信號(hào)傳輸?shù)耐暾�性增加了�?nèi)部電路制造的難度。寬度和線間距小，開路和短路增加，短路增加，合格率低；細(xì)線信號(hào)層多，內(nèi)層AOI泄漏檢測概率增加；內(nèi)芯板薄，易起皺，曝光不良，蝕刻機(jī)時(shí)易卷曲；高層plate多為系統(tǒng)板，單位尺寸較大，且產(chǎn)品報(bào)廢成本較高。

　　3、壓縮制造中的難點(diǎn)
　　許多內(nèi)芯板和半固化板是疊加的，在沖壓生產(chǎn)中容易出現(xiàn)滑板、分層、樹脂空隙和氣泡殘留等缺陷。在層合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮材料的耐熱性、耐壓性、含膠量和介電厚度，制定合理的多層電路板的材料壓制方案。由于層數(shù)多，膨脹收縮控制和尺寸系數(shù)補(bǔ)償不能保持一致性，薄層間絕緣層容易導(dǎo)致層間可靠性試驗(yàn)失敗。

　　4、鉆孔制作難點(diǎn)
　　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(jì)總銅厚和板厚，鉆孔易斷刀；密集BGA多，窄孔壁間距導(dǎo)致的CAF失效問題；因板厚容易導(dǎo)致斜鉆問題。