深圳市賽孚電路科技有限公司生產(chǎn)PCB多層板，PCB八層板，PCB十層板，HDI板以及軟硬結(jié)合板廠商。

多層線路板一般定義為10層——20層或以上的高多層線路板，比傳統(tǒng)的多層線路板加工難度大，其品質(zhì)可靠性要求高，主要應(yīng)用于通訊設(shè)備、服務(wù)器、醫(yī)療電子、航空、工控、軍事等領(lǐng)域。近幾年來，應(yīng)用通訊、基站、航空、軍事等領(lǐng)域的高層板市場需求仍然強(qiáng)勁，而隨著中國電信設(shè)備市場的快速發(fā)展，高層板市場前景被看好。

目前國內(nèi)能批量生產(chǎn)高層線路板的PCB廠商，主要來自于外資企業(yè)或少數(shù)內(nèi)資企業(yè)。高層線路板的生產(chǎn)不僅需要較高的技術(shù)和設(shè)備投入，更需要技術(shù)人員和生產(chǎn)人員的經(jīng)驗(yàn)積累，同時導(dǎo)入高層板客戶認(rèn)證手續(xù)嚴(yán)格且繁瑣，因此高層線路板進(jìn)入企業(yè)門檻較高，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)周期較長。

PCB平均層數(shù)已經(jīng)成為衡量PCB企業(yè)技術(shù)水平和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)指標(biāo)。本文簡述了高層線路板在生產(chǎn)中遇到的主要加工難點(diǎn)，介紹了高層線路板關(guān)鍵生產(chǎn)工序的控制要點(diǎn)，供大家參考。

一、主要制作難點(diǎn)
對比常規(guī)線路板產(chǎn)品特點(diǎn)，高層線路板具有板件更厚、層數(shù)更多、線路和過孔更密集、單元尺寸更大、介質(zhì)層更薄等特性，內(nèi)層空間、層間對準(zhǔn)度、阻抗控制以及可靠性要求更為嚴(yán)格。

1.1 層間對準(zhǔn)度難點(diǎn)

由于高層板層數(shù)多，客戶設(shè)計(jì)端對PCB各層的對準(zhǔn)度要求越來越嚴(yán)格，通常層間對位公差控制±75μm，考慮高層板單元尺寸設(shè)計(jì)較大、圖形轉(zhuǎn)移車間環(huán)境溫濕度，以及不同芯板層漲縮不一致性帶來的錯位疊加、層間定位方式等因素，使得高層板的層間對準(zhǔn)度控制難度更大。

1.2 內(nèi)層線路制作難點(diǎn)

高層板采用高TG、高速、高頻、厚銅、薄介質(zhì)層等特殊材料，對內(nèi)層線路制作及圖形尺寸控制提出高要求，如阻抗信號傳輸?shù)耐暾?，增加了?nèi)層線路制作難度。線寬線距小，開短路增多，微短增多，合格率低;細(xì)密線路信號層較多，內(nèi)層AOI漏檢的幾率加大;內(nèi)層芯板厚度較薄，容易褶皺導(dǎo)致曝光不良，蝕刻過機(jī)時容易卷板;高層板大多數(shù)為系統(tǒng)板，單元尺寸較大，在成品報廢的代價相對高。

1.3 壓合制作難點(diǎn)

多張內(nèi)層芯板和半固化片疊加，壓合生產(chǎn)時容易產(chǎn)生滑板、分層、樹脂空洞和氣泡殘留等缺陷。在設(shè)計(jì)疊層結(jié)構(gòu)時，需充分考慮材料的耐熱性、耐電壓、填膠量以及介質(zhì)厚度，并設(shè)定合理的高層板壓合程式。層數(shù)多，漲縮量控制及尺寸系數(shù)補(bǔ)償量無法保持一致性;層間絕緣層薄，容易導(dǎo)致層間可靠性測試失效問題
1.4 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。

二、 關(guān)鍵生產(chǎn)工序控制
2.1 材料選擇

隨著電子元器件化、多功能化的方向發(fā)展，同時帶來高頻、高速發(fā)展的信號傳輸，因此要求電子電路材料的介電常數(shù)和介電損耗比較低，以及低CTE、低吸水率和更好的覆銅板材料，以滿足高層板的加工和可靠性要求。常用的板材供應(yīng)商主要有A系列、B系列、C系列、D系列，這四種內(nèi)層基板的主要特性對比，見表1。對于高層厚銅線路板選用高樹脂含量的半固化片，層間半固化片的流膠量足以將內(nèi)層圖形填充滿，絕緣介質(zhì)層太厚易出現(xiàn)成品板超厚，反之絕緣介質(zhì)層偏薄，則易造成介質(zhì)分層、高壓測試失效等品質(zhì)問題，因此對絕緣介質(zhì)材料的選擇極為重要。
2.2 壓合疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮的主要因素是材料的耐熱性、耐電壓、填膠量以及介質(zhì)層厚度等，應(yīng)遵循以下主要原則。

(1) 半固化片與芯板廠商保持一致。為PCB可靠性，所有層半固化片避免使用單張1080或106半固化片(客戶有特殊要求除外)，客戶無介質(zhì)厚度要求時，各層間介質(zhì)厚度按IPC-A-600G≥0.09mm。

(2) 當(dāng)客戶要求高TG板材時，芯板和半固化片都要用相應(yīng)的高TG材料。

(3) 內(nèi)層基板3OZ或以上，選用高樹脂含量的半固化片，如1080R/C65%、1080HR/C 68%、106R/C 73%、106HR/C76% ;但盡量避免全部使用106 高膠半固化片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以防止多張106半固化片疊合，因玻纖紗太細(xì)，玻纖紗在大基材區(qū)塌陷而影響尺寸穩(wěn)定性和爆板分層。

(4) 若客戶無特別要求，層間介質(zhì)層厚度公差一般按+/-10%控制，對于阻抗板，介質(zhì)厚度公差按IPC-4101 C/M級公差控制，若阻抗影響因素與基材厚度有關(guān)，則板材公差也按IPC-4101 C/M級公差。

2.3 層間對準(zhǔn)度控制

內(nèi)層芯板尺寸補(bǔ)償?shù)亩群蜕a(chǎn)尺寸控制，需要通過一定的時間在生產(chǎn)中所收集的數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對高層板的各層圖形尺寸進(jìn)行補(bǔ)償，確保各層芯板漲縮一致性。選擇、高可靠的壓合前層間定位方式，如四槽定位(Pin LAM)、熱熔與鉚釘結(jié)合。設(shè)定合適的壓合工藝程序和對壓機(jī)日常維護(hù)是確保壓合品質(zhì)的關(guān)鍵，控制壓合流膠和冷卻效果，減少層間錯位問題。層間對準(zhǔn)度控制需要從內(nèi)層補(bǔ)償值、壓合定位方式、壓合工藝參數(shù)、材料特性等因素綜合考量。

2.4 內(nèi)層線路工藝

由于傳統(tǒng)曝光機(jī)的解析能力在50μm左右，對于高層板生產(chǎn)制作，可以引進(jìn)激光直接成像機(jī)(LDI)，提高圖形解析能力，解析能力達(dá)到20μm左右。傳統(tǒng)曝光機(jī)對位精度在±25μm，層間對位精度大于50μm。采用對位曝光機(jī)，圖形對位精度可以提高到15μm左右，層間對位精度控制30μm以內(nèi)，減少了傳統(tǒng)設(shè)備的對位偏差，提高了高層板的層間對位精度。

為了提高線路蝕刻能力，需要在工程設(shè)計(jì)上對線路的寬度和焊盤(或焊環(huán))給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償外，還需對特殊圖形，如回型線路、立線路等補(bǔ)償量做更詳細(xì)的設(shè)計(jì)考慮。確認(rèn)內(nèi)層線寬、線距、隔離環(huán)大小、立線、孔到線距離設(shè)計(jì)補(bǔ)償是否合理，否則更改工程設(shè)計(jì)。有阻抗、感抗設(shè)計(jì)要求注意立線、阻抗線設(shè)計(jì)補(bǔ)償是否足夠，蝕刻時控制好參數(shù)，首件確認(rèn)合格后方可批量生產(chǎn)。為減少蝕刻側(cè)蝕，需對蝕刻液的各組藥水成分控制在佳范圍內(nèi)。傳統(tǒng)的蝕刻線設(shè)備蝕刻能力不足，可以對設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造或?qū)敫呔芪g刻線設(shè)備，提高蝕刻均勻性，減少蝕刻毛邊、蝕刻不凈等問題。

2.5 壓合工藝

目前壓合前層間定位方式主要包括：四槽定位(Pin LAM)、熱熔、鉚釘、熱熔與鉚釘結(jié)合，不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)采用不同的定位方式。對于高層板采用四槽定位方式(Pin LAM)，或使用熔合+鉚合方式制作，OPE沖孔機(jī)沖出定位孔，沖孔精度控制在±25μm。熔合時調(diào)機(jī)制作首板需采用X-RAY檢查層偏，層偏合格方可制作批量，批量生產(chǎn)時需檢查每塊板是否熔入單元，以防止后續(xù)分層，壓合設(shè)備采用配套壓機(jī)，滿足高層板的層間對位精度和可靠性。

根據(jù)高層板疊層結(jié)構(gòu)及使用的材料，研究合適的壓合程序，設(shè)定佳的升溫速率和曲線，在常規(guī)的多層線路板壓合程序上，適當(dāng)降低壓合板料升溫速率，延長高溫固化時間，使樹脂充分流動、固化，同時避免壓合過程中滑板、層間錯位等問題。材料TG值不一樣的板，不能同爐排板;普通參數(shù)的板不可與特殊參數(shù)的板混壓;漲縮系數(shù)給定合理性，不同板材及半固化片的性能不一，需采用相應(yīng)的板材半固化片參數(shù)壓合，從未使用過的特殊材料需要驗(yàn)證工藝參數(shù)。

2.6 鉆孔工藝

由于各層疊加導(dǎo)致板件和銅層超厚，對鉆頭磨損嚴(yán)重，容易折斷鉆刀，對于孔數(shù)、落速和轉(zhuǎn)速適當(dāng)?shù)南抡{(diào)。測量板的漲縮，提供的系數(shù);層數(shù)≥14層、孔徑≤0.2mm或孔到線距離≤0.175mm，采用孔位精度≤0.025mm 的鉆機(jī)生產(chǎn);直徑φ4.0mm以上孔徑采用分步鉆孔，厚徑比12:1采用分步鉆，正反鉆孔方法生產(chǎn);控制鉆孔披鋒及孔粗，高層板盡量采用全新鉆刀或磨1鉆刀鉆孔，孔粗控制25um以內(nèi)。為改善高層厚銅板的鉆孔毛刺問題，經(jīng)批量驗(yàn)證，使用高密度墊板，疊板數(shù)量為一塊，鉆頭磨次控制在3次以內(nèi)，可有效改善鉆孔毛刺
對于高頻、高速、海量數(shù)據(jù)傳輸用的高層板，背鉆技術(shù)是改善信號完整有效的方法。背鉆主要控制殘留stub長度，兩次鉆孔的孔位一致性以及孔內(nèi)銅絲等。不是所有的鉆孔機(jī)設(shè)備具有背鉆功能，對鉆孔機(jī)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)升級(具備背鉆功能)，或購買具有背鉆功能的鉆孔機(jī)。從行業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)和成熟量產(chǎn)應(yīng)用的背鉆技術(shù)主要包括：傳統(tǒng)控深背鉆方法、內(nèi)層為信號反饋層背鉆、按板厚比例計(jì)算深度背鉆，在此不重復(fù)敘述。

三、可靠性測試
高層板一般為系統(tǒng)板，比常規(guī)多層板厚、更重、單元尺寸更大，相應(yīng)的熱容也較大，在焊接時，需要的熱量更多，所經(jīng)歷的焊接高溫時間要長。在217℃(錫銀銅焊料熔點(diǎn))需50秒至90秒，同時高層板冷卻速度相對慢，因此過回流焊測試的時間延長，并結(jié)合IPC-6012C、 IPC-TM-650標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)要求，對高層板的主要可靠性測試

關(guān)于軟硬結(jié)合板的應(yīng)用介紹
FPC和PCB的誕生和發(fā)展催生了軟硬組合板的新產(chǎn)品。因此，軟硬組合板是將柔性電路板與硬電路板按相關(guān)工藝要求通過壓制等工藝組合而成的具有FPC特性和PCB特性的電路板。今天給大家整理了軟硬結(jié)合板的應(yīng)用介紹，一起來看看吧！
1.工業(yè)用途-工業(yè)用途包括用于工業(yè)、軍事和醫(yī)療的軟硬粘合板。大多數(shù)工業(yè)零件要求精度、安全性和無易損性。因此，軟硬板所要求的特性是：高可靠性、、低阻抗損耗、完整的信號傳輸質(zhì)量和耐久性。然而，由于工藝的高度復(fù)雜性，產(chǎn)量小，單價相當(dāng)高。

2.手機(jī)-在手機(jī)軟硬件板的應(yīng)用中，常見的有折疊式手機(jī)轉(zhuǎn)折處、攝像頭模塊、鍵盤、射頻模塊等。
3.消費(fèi)類電子產(chǎn)品——在消費(fèi)類產(chǎn)品中，DSC和DV是軟板和硬板發(fā)展的代表，可分為兩個主軸：性能和結(jié)構(gòu)。在性能方面，軟板和硬板可以三維連接不同的PCB硬板和組件。因此，在相同線密度下，可以增加PCB的總使用面積，相對提高其電路承載能力，降低觸點(diǎn)的信號傳輸極限和裝配誤差率。另一方面，由于軟硬板輕薄，可以彎曲布線，因此對減小體積和重量有很大幫助。
4.汽車-在汽車軟硬板的使用中，通常用于將方向盤上的按鍵連接到主板，車輛視頻系統(tǒng)屏幕與控制面板之間的連接，側(cè)門上音頻或功能鍵的操作連接，倒車?yán)走_(dá)圖像系統(tǒng)傳感器（包括空氣質(zhì)量、溫度和濕度、特殊氣體調(diào)節(jié)等）、車輛通信系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航、后座控制面板和前端控制器連接板、車輛外部檢測系統(tǒng)等。

深圳市賽孚電路科技有限公司成立于2011年，公司由多名電路板行業(yè)的級人士創(chuàng)建，是國內(nèi)的PCB/FPC快件服務(wù)商之一。公司成立以來，一直專注樣品，中小批量領(lǐng)域?？焖俚慕桓兑约斑^硬的產(chǎn)品品質(zhì)贏得了國內(nèi)外客戶的信任。公司是廣東電路板行業(yè)協(xié)會會員企業(yè)，是深圳高新技術(shù)認(rèn)證企業(yè)。擁有完善的質(zhì)量管理體系，先后通過了ISO9001、ISO14000、TS16949、UL、RoHS認(rèn)證。公司目前擁有員工300余人，廠房面積9000平米，月出貨品種6000種以上，年生產(chǎn)能力為150000平方米.? ? ?
公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、航空航天、軍工、醫(yī)療、測試儀器、電源等各個領(lǐng)域。我們的產(chǎn)品包括：高多層PCB、HDI PCB、PCB高頻板、軟硬結(jié)合板、FPC等特種高難度電路板，專注于多品種，中小批量領(lǐng)域。我們的客戶分布全球各地，目前外銷訂單占比70%以上。

如何解決軟硬結(jié)合板的漲縮問題

深圳市賽孚電路科技有限公司成立于2011年，公司由多名電路板行業(yè)的級人士創(chuàng)建，是國內(nèi)的PCB/FPC快件服務(wù)商之一。? ? ? 公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、航空航天、軍工、醫(yī)療、測試儀器、電源等各個領(lǐng)域。我們的產(chǎn)品包括：高多層PCB、HDI PCB、PCB高頻板、軟硬結(jié)合板、FPC等特種高難度電路板，專注于多品種，中小批量領(lǐng)域。我們的客戶分布全球各地，目前外銷訂單占比70%以上。

漲縮產(chǎn)生的根源由材料的特性所決定，要解決軟硬結(jié)合板漲縮的問題，先對撓性板的材料聚酰亞胺（Polyimide）做個介紹：

（1）聚酰亞胺具有優(yōu)良的散熱性能，可承受無鉛焊接高溫處理時的熱沖擊；

（2）對于需要更強(qiáng)調(diào)訊號完整性的小型裝置，大部份設(shè)備制造商都趨向于使用撓性電路；

（3）聚酰亞胺具有較高的玻璃轉(zhuǎn)移溫度與高熔點(diǎn)的特性，一般情況下要在350 ℃以上進(jìn)行加工；

（4）在有機(jī)溶解方面，聚酰亞胺不溶解于一般的有機(jī)溶劑。

撓性板材料的漲縮主要跟基體材料PI和膠有關(guān)系，也就是與PI的亞胺化有很大關(guān)系，亞胺化程度越高，漲縮的可控性就越強(qiáng)。

按照正常的生產(chǎn)規(guī)律，撓性板在開料后，在圖形線路形成，以及軟硬結(jié)合壓合的過程中均會產(chǎn)生不同程度的漲縮，在圖形線路蝕刻后，線路的密集程度與走向，會導(dǎo)致整個板面應(yīng)力重新取向，終導(dǎo)致板面出現(xiàn)一般規(guī)律性的漲縮變化；在軟硬結(jié)合壓合的過程中，由于表面覆蓋膜與基體材料PI的漲縮系數(shù)不一致，也會在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生一定程度的漲縮。

從本質(zhì)原因上說，任何材料的漲縮都是受溫度的影響所導(dǎo)致的，在PCB冗長的制作過程中，材料經(jīng)過諸多 熱濕制程后，漲縮值都會有不同程度的細(xì)微變化，但就長期的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來看，變化還是有規(guī)律的。
如何控制與改善？

從嚴(yán)格意義上說，每一卷材料的內(nèi)應(yīng)力都是不同的，每一批生產(chǎn)板的過程控制也不會是完全相同的，因此，材料漲縮系數(shù)的把握是建立在大量的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的，過程管控與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析就顯得尤為重要了。具體到實(shí)際操作中，撓性板的漲縮是分階段的：

是從開料到烘烤板，此階段漲縮主要是受溫度影響所引起的：

要烘烤板所引起的漲縮穩(wěn)定，要過程控制的一致性，在材料統(tǒng)一的前提下，每次烘烤板升溫與降 溫的操作一致化，不可因?yàn)橐晃兜淖非笮?，而將烤完的板放在空氣中進(jìn)行散熱。只有這樣，才能大程度的消除材料的內(nèi)部應(yīng)力引起的漲縮。

第二個階段發(fā)生在圖形轉(zhuǎn)移的過程中，此階段的漲縮主要是受材料內(nèi)部應(yīng)力取向改變所引起的。

要線路轉(zhuǎn)移過程的漲縮穩(wěn)定，所有烘烤好的板就不能進(jìn)行磨板操作，直接通過化學(xué)清洗線進(jìn)行表面前處理，壓膜后表面須平整，曝光前后板面靜置時間須充分，在完成線路轉(zhuǎn)移以后，由于應(yīng)力取向的改變，撓性板都會呈現(xiàn)出不同程度的卷曲與收縮，因此線路菲林補(bǔ)償?shù)目刂脐P(guān)系到軟硬結(jié)合精度的控制，同時，撓性板的漲縮值范圍的確定，是生產(chǎn)其配套剛性板的數(shù)據(jù)依據(jù)。

第三個階段的漲縮發(fā)生在軟硬板壓合的過程中，此階段的漲縮主要壓合參數(shù)和材料特性所決定。

此階段的漲縮影響因素包含壓合的升溫速率，壓力參數(shù)設(shè)置以及芯板的殘銅率和厚度幾個方面?？偟膩碚f，殘銅率越小，漲縮值越大；芯板越薄，漲縮值越大。但是，從大到小，是一個逐漸變化的過程，因此，菲林補(bǔ)償就顯得尤為重要。另外，由于撓性板和剛性板材料本質(zhì)的不同，其補(bǔ)償是需要額外考慮的一個因素。