原创 【技术】高多层线路板生产中遇到的四大难点

2022-5-16 10:49 203 0 分类: PCB

多层 PCB 在通讯、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”,产品功能越来越多,线路越来越密集,那么相对的,生产难度也越来越大。 
目前,国内能批量生产高多层线路板的 PCB 厂商,往往来自于外资企业,只有少数内资企业具备批量的实力。
高多层线路板的生产不仅需要较高的技术和设备投入,更需要有经验的生产技术人员,与此同时,导入高多层板客户认证,手续严格且繁琐,因此,高多层线路板准入门槛较高,实现产业化生产周期较长。
具体来看,高层线路板在生产中遇到的加工难点主要为以下四大方面。


01

内层线路制作难点

多层板线路有高速、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;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本。


02

内层之间对位难点

多层板层数越来越多,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。


03

压合工序的难点

多张芯板和 PP(半固化片)的叠加,在压合时容易出现分层、滑板和汽包残留等问题。层数多,涨缩量控制及尺寸系数补偿量无法保持一致性;层间绝缘层薄,则容易导致层间可靠性测试失效问题。


​04

钻孔生产的难点

多层板采用高 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。
因此,为了保证最终成品的高可靠性,则需要多层板制造商在生产过程中进行对应地控制。



01

材料选择


目前,电子元器件高性能化、多功能化的发展要求电子电路材料的介电常数和介电损耗比较低,以及低 CTE、低吸水率和更好的高性能覆铜板材料,以满足高层板的加工和可靠性要求。


覆铜板质量的优劣直接影响 PCB 的质量,所以,板材的判断与选取便显得尤为重要。为提升 HDI 的高可靠性,华秋严格选用生益/建滔 A 级板材,尽管成本比小众板材贵了几十块一平米 ,但却是华秋高可靠性 HDI 的基本保障。




02

层间对准度控制


内层芯板尺寸补偿的精确度和生产尺寸控制,需要通过一定的时间在生产中所收集的数据与历史数据经验,对高层板的各层图形尺寸进行精确补偿,确保各层芯板涨缩一致性。选择高精度、高可靠的压合前层间定位方式,如四槽定位(Pin LAM)、热熔与铆钉结合。设定合适的压合工艺程序和对压机日常维护是确保压合品质的关键。



03

压合工艺


目前压合前层间定位方式主要包括:四槽定位(Pin LAM)、热熔、铆钉、热熔与铆钉结合,不同产品结构采用不同的定位方式。压合设备采用高性能配套压机,满足高层板的层间对位精度和可靠性。


华秋斥资引进“日本名机(MEIKI)”制造的压合机,以及其他配套设备,组成压合线,用于现阶段高精密多层 PCB 压合。MEIKI 拥有优良的加工精度,且具备可靠性和低故障率。再配合高硬度、平整的进口钢板(压合核心附件之一)、生益优质 PP 片(粘结片)和配套专业设备,能够有效规避工艺缺陷,提升压合品质。最终达到客户对品质要求的:高可靠性+高稳定性。



04

钻孔工艺


由于各层叠加导致板件和铜层超厚,对钻头磨损严重,容易折断钻刀,对于孔数、落速和转速适当的下调。随着微电子技术的迅猛发展,以及大规模集成电路的广泛应用,印制电路板的制造开始朝着积层化、多功能化的方向发展。这使得印刷电路图形线形精细、微孔化间距缩小。


因此在加工过程中,以往所采用的机械方式已不能满足要求。而激光成像技术大大简化了工艺流程,已成为 HDI 制版中的主流工艺技术。三菱激光钻孔机具备优越的加工能力,该设备的投入可使华秋的生产率有效提高,实现不可匹敌的可追溯性效率、稳定的加工质量及高加工定位精度。



为了提升产品的高可靠性,华秋全方位发力、多措并举——持续采购高精度设备以及高品质材料,不断优化工艺水准,提升管理能力,目前,华秋所生产的 HDI  板最小盲孔已可达 75μm。


高可靠是华秋的承诺,也是华秋矢志不渝的坚持。我们在品质上向传统大厂对齐,同时在售后服务上争取更上一层楼,致力于为广大客户提供高可靠多层板制造服务,欢迎大家登录华秋电路官网了解更多。

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