國(guó)內(nèi)能夠量產(chǎn)高水平電路板的企業(yè)主要來(lái)自外資企業(yè)或少數(shù)內(nèi)資企業(yè)。 高水平電路板的生產(chǎn)不僅需要較高的技術(shù)和設(shè)備投入，還需要技術(shù)人員和生產(chǎn)人員的經(jīng)驗(yàn)積累。 同時(shí)，高階板客戶認(rèn)證程序引進(jìn)嚴(yán)格繁瑣，高階電路板進(jìn)入企業(yè)門檻高，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)周期長(zhǎng)。

PCB平均層數(shù)已成為衡量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(jiǎn)要介紹了在加工中遇到的主要難點(diǎn)，并介紹了高階線路板關(guān)鍵生產(chǎn)工序的控制要點(diǎn)，以供參考。

一、主要生產(chǎn)難點(diǎn)

與常規(guī)電路板相比，高層電路板具有板厚、層數(shù)多、走線和過(guò)孔更密、單元尺寸更大、介質(zhì)層更薄等特點(diǎn)。 控制和可靠性更加嚴(yán)格。

1.1 層間對(duì)準(zhǔn)難點(diǎn)

由于高層板的層數(shù)較多，客戶設(shè)計(jì)端對(duì)每一層PCB的走線要求也越來(lái)越嚴(yán)格。 通常，層與層之間的對(duì)準(zhǔn)公差控制在±75μm。 考慮到高層板大單元尺寸設(shè)計(jì)、圖文轉(zhuǎn)印車間環(huán)境溫濕度、不同芯板層數(shù)不一致造成的錯(cuò)位疊加和層間定位方式等因素，高層板層間走線控制難度加大。 上升板。

1.2 制作內(nèi)線的難點(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(duì)內(nèi)層電路制作和圖形尺寸控制提出了高要求，如阻抗信號(hào)的完整性 傳輸，這增加了內(nèi)層電路制作的難度。 線寬、線間距小，開(kāi)短路次數(shù)增多，短路次數(shù)增多，合格率低； 細(xì)線信號(hào)層多，增加內(nèi)層AOI漏檢概率； 內(nèi)芯板薄，易折疊，造成曝光不良，蝕刻時(shí)易卷邊； 高層板多為單元尺寸較大的系統(tǒng)板，成品報(bào)廢成本較高。

1.3 沖壓制造難點(diǎn)

多個(gè)內(nèi)層芯PCB與半凝固板重疊，壓制生產(chǎn)時(shí)容易出現(xiàn)滑板、脫層、樹(shù)脂空洞、氣泡殘留等缺陷。 在設(shè)計(jì)疊層結(jié)構(gòu)時(shí)，需要充分考慮材料的耐熱性、耐壓性、灌膠量和介質(zhì)厚度，為高層板設(shè)置合理的壓合程序。 層數(shù)多，脹縮控制和尺寸系數(shù)補(bǔ)償不能保持一致； 層間絕緣層薄，容易導(dǎo)致層間可靠性試驗(yàn)失敗。 圖1為熱應(yīng)力試驗(yàn)后裂紋板分層缺陷圖。

1.4 鉆井難點(diǎn)

采用高TG、高速、高頻、厚銅特制板材，增加了鉆孔粗糙度、鉆孔毛刺和鉆孔臟物去除難度。 層數(shù)多，總銅厚和板厚累加，鉆具易折斷； BGA密集、孔壁間距窄導(dǎo)致的CAF失效； 由于板材厚度的原因，容易出現(xiàn)斜鉆。

二、關(guān)鍵生產(chǎn)過(guò)程控制

2.1 材料選擇

隨著電子元器件的高性能化、多功能化的發(fā)展，也帶來(lái)了高頻、高速的信號(hào)傳輸。 因此，要求電子線路材料具有低介電常數(shù)和介質(zhì)損耗、低CTE、低吸水率和性能更好的高性能覆銅板材料，以滿足高層板的加工和可靠性要求。 常用的PCB供應(yīng)商主要有A系列、B系列、C系列和D系列。 比較了這四種內(nèi)基板的主要特性。

對(duì)于高層厚銅線路板，選用樹(shù)脂含量高的半固化片。 層間半固化片的膠流足以填滿內(nèi)層圖形。 如果絕緣介質(zhì)層太厚，成品板容易出現(xiàn)超厚現(xiàn)象。 否則，絕緣介質(zhì)層過(guò)薄，容易造成介質(zhì)分層、高壓試驗(yàn)不合格等質(zhì)量問(wèn)題，因此絕緣介質(zhì)材料的選擇極為重要。

2.2疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮的主要因素是材料的耐熱性、耐壓性、膠水填充量和介質(zhì)層厚度，應(yīng)遵循以下主要原則。

(1)預(yù)浸料和芯板廠家必須一致。 為保證PCB的可靠性，各層半固化片不得采用單一的1080或106半固化片（除非客戶有特殊要求）。 如果客戶對(duì)介質(zhì)厚度沒(méi)有要求，根據(jù)IPC-A-600G，層間介質(zhì)厚度必須≥0.09mm。

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

(3)內(nèi)基板為3OZ及以上，選用樹(shù)脂含量高的半固化片，如1080R/C65%、1080HR/C 68%、106R/C 73%、106HR/C76%； 但106高膠半固化片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免，防止多張106半固化片重疊。 由于玻纖紗太細(xì)，會(huì)在大基材區(qū)塌陷，影響尺寸穩(wěn)定性和分層。

(4) 如果客戶沒(méi)有特殊要求，層間介質(zhì)層的厚度公差一般控制在+/- 10%。 對(duì)于阻抗板，介質(zhì)的厚度公差由IPC-4101 C/M級(jí)公差控制。 如果阻抗影響因素與基材厚度有關(guān)，則板材的公差也必須由IPC-4101 C/M級(jí)公差控制。

2.3 層間配向控制

對(duì)于內(nèi)芯板尺寸補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確性和生產(chǎn)尺寸的控制，需要通過(guò)生產(chǎn)中收集的數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高層板各層圖形尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確補(bǔ)償 一定的時(shí)間保證每層芯板升降的一致性。 壓制前選擇高精度可靠的層間定位方式，如四槽定位（Pin LAM）、熱熔和鉚釘組合。

設(shè)置合適的壓合工藝規(guī)程和壓合機(jī)的日常維護(hù)是保證壓合質(zhì)量、控制膠水流動(dòng)和冷卻效果、減少層間錯(cuò)位的關(guān)鍵。 層間對(duì)位控制需要從內(nèi)層補(bǔ)償值、壓制定位方式、壓制工藝參數(shù)、材料特性等因素綜合考慮。

2.4 內(nèi)層PCB電路工藝

由于傳統(tǒng)曝光機(jī)的解析能力為50μm左右，對(duì)于高層板的生產(chǎn)制造，可引入激光直接成像機(jī)（LDI）提高圖形解析能力，達(dá)到20μm左右 . 傳統(tǒng)曝光機(jī)的對(duì)位精度為±25μm。 層間對(duì)位精度大于50μm。采用高精度對(duì)位曝光機(jī)，圖形對(duì)位精度可提高至15μm，層間對(duì)位精度控制在30μm以內(nèi)，對(duì)位偏差為 減少傳統(tǒng)設(shè)備，提高高層樓板層間對(duì)位精度。

為了提高電路的蝕刻能力，需要在工程設(shè)計(jì)中對(duì)電路和PCB焊盤（或焊環(huán)）的寬度給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，并對(duì)特殊的補(bǔ)償量進(jìn)行更詳細(xì)的設(shè)計(jì)考慮。 圖形，如回線、獨(dú)立線等。確認(rèn)內(nèi)層線寬、線距、隔離環(huán)尺寸、獨(dú)立線、孔距線距的設(shè)計(jì)補(bǔ)償是否合理，或更改工程設(shè)計(jì)。

有PCB阻抗和感抗設(shè)計(jì)要求，注意獨(dú)立線路和PCB阻抗線路的設(shè)計(jì)補(bǔ)償是否充分。 控制蝕刻過(guò)程中的參數(shù)。 確認(rèn)首件合格后，方可進(jìn)行批量生產(chǎn)。 為了減少側(cè)蝕，需要將蝕刻液中各藥液的成分控制在最佳范圍內(nèi)。 傳統(tǒng)蝕刻線設(shè)備蝕刻能力不足。 可對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造或引進(jìn)高精度蝕刻線設(shè)備，提高蝕刻的均勻性，減少毛邊、蝕刻不干凈等問(wèn)題。