随着高科技发展,多层PCB线路板在电子行业中的通讯、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”,产品功能越来越高,PCB电路板越来越精密,那么相对于生产难度也越来越大。
1.内层线路制作难点
PCB多层线路板的线路有高速、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;PCB线路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。
建议:线宽、线距设计在3.5/3.5mil以上(多数电路板工厂生产没有难度)。
例如六层电路板,建议用假八层结构设计,可以内层4-6mil线宽50ohm、90ohm、100ohm的阻抗要求。2.内层之间对位难点
多层线路板层数越来越多,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。
3.压合工序的难点
多张芯板和PP(版固化片)的叠加,在压合时容易出现分层、滑板和汽包残留等问题。在内层的结构设计过程,应该考虑层间的介电厚度、流胶流、板材耐热等个方面因素,合理设计出对应的压合结构。
建议:保持内层铺铜均匀,在大面积无同区铺铜平衡同PAD。
4.钻孔生产的难点
PCB多层线路板采用高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。高密度多层线路板孔密度高,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。
建议:不同网络的孔边缘间距≥0.3mm。
线路板材质分类
可分为两大类:刚性基板材料和柔性基板材料。一般刚性基板材料的重要品种是覆铜板。它是用增强材料(Reinforeing Material),浸以树脂胶黏剂,通过烘干、裁剪、叠合成坯料,然后覆上铜箔,用钢板作为模具,在热压机中经高温高压成形加工而制成的。
一般的多层板用的半固化片,则是覆铜板在制作过程中的半成品(多为玻璃布浸以树脂,经干燥加工而成)。 覆铜箔板的分类方法有多种。一般按板的增强材料不同,可划分为:纸基、玻璃纤维布基、复合基(CEM系列)、积层多层板基和特殊材料基(陶瓷、金属芯基等)五大类。
若按板所采用的树脂胶黏剂不同进行分类,常见的纸基CCI。有:酚醛树脂(XPc、XxxPC、FR一1、FR一2等)、环氧树脂(FE一3)、聚酯树脂等各种类型。
常见的玻璃纤维布基CCL有环氧树脂(FR一4、FR一5),它是目前广泛使用的玻璃纤维布基类型。另外还有其他特殊性树脂(以玻璃纤维布、聚基酰胺纤维、无纺布等为增加材料):双马来酰亚胺改性三嗪树脂(BT)、聚酰亚胺树脂(PI)、二亚苯基醚树脂(PPO)、马来酸酐亚胺——苯乙烯树脂(MS)、聚氰酸酯树脂、聚烯烃树脂等。
按CCL的阻燃性能分类,可分为阻燃型(UL94一VO、UL94一V1级)和非阻燃型(UL94一HB级)两类板。近一二年,随着对环保问题更加重视,在阻燃型CCL中又分出一种新型不含溴类物的CCL品种,可称为“绿色型阻燃cCL”。
随着电子产品技术的高速发展,对cCL有更高的性能要求。因此,从CCL的性能分类,又分为一般性能CCL、低介电常数CCL、高耐热性的CCL(一般板的L在150℃以上)、低热膨胀系数的CCL(一般用于封装基板上)等类型。
PCB内部产生不同压力的来源分两个方向,一为内在,即PCB本身异常、结合力偏低;二为外在,即外力太大或焊接制程中受热不均匀,膨胀不一致或超出PCB承受力。层与层之间的分离在PCB上体现在不同介质层之间、介质层与铜箔之间,铜箔与铜箔之间,铜箔与涂覆层或油墨之间,下面小编来详细的介绍一下多层板分层起泡的原因及解决方案。多层线路板分层起泡的原因
1、压制不当导致空气、水气与污染物藏入;
2、压制过程中由于热量不足,周期太短,半固化片品质不良,压机功能不正确,以致固化程度出现问题;
3、内层线路黑化处理不良或黑化时表面受到污染;
4、内层板或半固化片被污染;
5、胶流量不足;
6、过度流胶——半固化片所含胶量几乎全部挤出板外;
7、在无功能的需求下,内层板尽量减少大铜面的出现(因树脂对铜面的结合力远低于树脂与树脂的结合力);
8、采用真空压制时,所使的压力不足,有损胶流量与粘结力(因低压所压制的多层板其残余应力也较少)。
四层线路板跟单面、双面相比,是由哪些层数组成的呢,每一层代表什么、有什么用处呢?四层线路板主要由以下层面组成:Signal Layers(信号层)、InternalPlanes(内部电源)、Mechanical Layers(机械层)、Masks(阻焊层)、Silkscreen(丝印层)、及System(系统工作层)。四层线路板每层的作用介绍:
1、信号层分为顶层、中层、底层,主要是用来放置各种元器件,或者用于布线、焊接的。
2、内部电源层也叫做内电层,专用于布置电源线和地线。
3、机械层一般用于放置有关制板和装配方法的指示性信息,如电路板物理尺寸线、数据资料、过孔信息等。
4、阻焊层也有顶层和底层,在该层上放置的焊盘或其他对象是无铜的区域。
5、丝印层主要用于绘制元件的外形轮廓、放置元件的编号或其他文本信息。
6、系统工作层用于显示违反设计规则检查的信息。