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、計算機周邊等領域中做為“核心主力”,產品功能越來越高,PCB電路板越來越精密,那么相對于生產難度也越來越大。
1.內層線路制作難點
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,對內層布線和圖形尺寸控制的要求越來越高。例如ARM開發(fā)板,內層有非常多阻抗信號線,要保證阻抗的完整性增加了內層線路生產的難度。內層信號線多,線的寬度和間距基本都在4mil左右或更?。籔CB線路板層多芯板薄生產容易起皺,這些因素會增加內層的生產成。
建議:線寬、線距設計在3.5/3.5mil以上(多數(shù)電路板工廠生產沒有難度)。
例如六層電路板,建議用假八層結構設計,可以內層4-6mil線寬50ohm、90ohm、100ohm的阻抗要求。2.內層之間對位難點
多層線路板層數(shù)越來越多,內層的對位要求也越來越高。菲林受車間環(huán)境溫濕度的影響會有漲縮,芯板生產出來會有一樣的漲縮,這使得內層間對位精度更加難控制。
3.壓合工序的難點
多張芯板和PP(版固化片)的疊加,在壓合時容易出現(xiàn)分層、滑板和汽包殘留等問題。在內層的結構設計過程,應該考慮層間的介電厚度、流膠流、板材耐熱等個方面因素,合理設計出對應的壓合結構。
建議:保持內層鋪銅均勻,在大面積無同區(qū)鋪銅平衡同PAD。
4.鉆孔生產的難點
PCB多層線路板采用高Tg或其他特殊板材,不同材質鉆孔的粗糙度不一樣,增加了去除孔內膠渣的難度。高密度多層線路板孔密度高,生產效率低容易斷刀,不同網絡過孔間,孔邊緣過近會導致CAF效應問題。
建議:不同網絡的孔邊緣間距≥0.3mm。
線路板材質分類
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。它是用增強材料(Reinforeing Material),浸以樹脂膠黏劑,通過烘干、裁剪、疊合成坯料,然后覆上銅箔,用鋼板作為模具,在熱壓機中經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程中的半成品(多為玻璃布浸以樹脂,經干燥加工而成)。 覆銅箔板的分類方法有多種。一般按板的增強材料不同,可劃分為:紙基、玻璃纖維布基、復合基(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。
若按板所采用的樹脂膠黏劑不同進行分類,常見的紙基CCI。有:酚醛樹脂(XPc、XxxPC、FR一1、FR一2等)、環(huán)氧樹脂(FE一3)、聚酯樹脂等各種類型。
常見的玻璃纖維布基CCL有環(huán)氧樹脂(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脂(以玻璃纖維布、聚基酰胺纖維、無紡布等為增加材料):雙馬來酰亞胺改性三嗪樹脂(BT)、聚酰亞胺樹脂(PI)、二亞苯基醚樹脂(PPO)、馬來酸酐亞胺——苯乙烯樹脂(MS)、聚氰酸酯樹脂、聚烯烴樹脂等。
按CCL的阻燃性能分類,可分為阻燃型(UL94一VO、UL94一V1級)和非阻燃型(UL94一HB級)兩類板。近一二年,隨著對環(huán)保問題更加重視,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”。
隨著電子產品技術的高速發(fā)展,對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。
PCB內部產生不同壓力的來源分兩個方向,一為內在,即PCB本身異常、結合力偏低;二為外在,即外力太大或焊接制程中受熱不均勻,膨脹不一致或超出PCB承受力。層與層之間的分離在PCB上體現(xiàn)在不同介質層之間、介質層與銅箔之間,銅箔與銅箔之間,銅箔與涂覆層或油墨之間,下面小編來詳細的介紹一下多層板分層起泡的原因及解決方案。多層線路板分層起泡的原因
1、壓制不當導致空氣、水氣與污染物藏入;
2、壓制過程中由于熱量不足,周期太短,半固化片品質不良,壓機功能不正確,以致固化程度出現(xiàn)問題;
3、內層線路黑化處理不良或黑化時表面受到污染;
4、內層板或半固化片被污染;
5、膠流量不足;
6、過度流膠——半固化片所含膠量幾乎全部擠出板外;
7、在無功能的需求下,內層板盡量減少大銅面的出現(xiàn)(因樹脂對銅面的結合力遠低于樹脂與樹脂的結合力);
8、采用真空壓制時,所使的壓力不足,有損膠流量與粘結力(因低壓所壓制的多層板其殘余應力也較少)。
四層線路板跟單面、雙面相比,是由哪些層數(shù)組成的呢,每一層代表什么、有什么用處呢?四層線路板主要由以下層面組成:Signal Layers(信號層)、InternalPlanes(內部電源)、Mechanical Layers(機械層)、Masks(阻焊層)、Silkscreen(絲印層)、及System(系統(tǒng)工作層)。四層線路板每層的作用介紹:
1、信號層分為頂層、中層、底層,主要是用來放置各種元器件,或者用于布線、焊接的。
2、內部電源層也叫做內電層,專用于布置電源線和地線。
3、機械層一般用于放置有關制板和裝配方法的指示性信息,如電路板物理尺寸線、數(shù)據(jù)資料、過孔信息等。
4、阻焊層也有頂層和底層,在該層上放置的焊盤或其他對象是無銅的區(qū)域。
5、絲印層主要用于繪制元件的外形輪廓、放置元件的編號或其他文本信息。
6、系統(tǒng)工作層用于顯示違反設計規(guī)則檢查的信息。