多层盲埋孔板制作流程
概述
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二.材料:
1、材料的分类
1.铜箔:导电图形构成的基本材料 2.芯板(CORE):线路板的骨架,双面覆铜的板子,即可用 于内层制作的双面板。 3.半固化片(Prepreg):多层板制作不可缺少的材料,芯板 与芯板之间的粘合剂,同时起到绝缘的作用。 4.阻焊油墨:对板子起到防焊、绝缘、防腐蚀等作用。 5.字符油墨:标示作用。 6.表面处理材料:包括铅锡合金、镍金合金、银、OSP等等。
材料
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2.2
最常用的FR-4半固化片材料的各种类型
材料名称 FR4
材料类型 7628 2116 3313 1080
原始介质厚 度(um) 193 122 99 74
材料
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下图是SYE 制作的一个16层板的切面结构
材料
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三.能力
SYE多层板的基本制程能力
内层线路做好的板子必须要经过黑化或棕化后才能进行层压。它是 对内层板子的线路铜表面进行氧化处理。一般生成的Cu2O为红色、 CuO为黑色,所以氧化层中Cu2O为主称为棕化、CuO为主的称为黑化。
流程
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3. 黑化和棕化:
棕
流程
化
线
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黑
化
线
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4.层压:(PRESSING)
流程
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5.钻盲埋孔:(DRILLING)
印制板上孔的加工形成有多种方式,目前使用最多的是 机械钻孔。机械钻孔就是利用钻刀高速切割的方式,在板子 (母板或子板)上形成上下贯通的穿孔。对于成品孔径在 8MIL及以上的穿孔,我们都可以采用机械钻孔的形式来加工。 目前来说,机械孔的孔径必须在8mil以上。 机械钻孔的形式决定了盲埋孔的非交叉性。就以我们这 块八层板而言,我们可以同时加工3 — 6层的埋孔、1—2层 的盲孔和7 — 8层的盲孔等等形式。但如果设计的是既有35层的埋孔,又有4-6层的埋孔,这样的设计在生产上将无法 实现。另外,从前面的层压我们可以了解到对称的必要性, 如果此时不是3-6层的埋孔而是3-5层或4-6层的埋孔,制作 难度与报废率将大幅提高,其成本将是3-6层埋孔的6倍以上。
前言
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一.概述:
多层板,是指拥有三层以上的导电图形层,并通过与其间的绝缘材料以 相隔层压而制成的PCB。随着电子技术向高速、多功能和便携低耗等方向 发展,多层数PCB板的应用越来越广泛,其层数及密度也越来越高,对应 的结构也日趋复杂。多层板的制作如今已成为整个PCB行业的最重要的组 成部分。 盲埋孔技术,是在多层板的设计及制作过程中加入一些特殊形式的钻孔, 这些孔不是从顶层钻到底层的通孔,它只穿透板子的其中几层(即只对 某几层线路进行电气连通)。盲埋孔技术的出现使得PCB设计更加多样化、 设计人员有更大空间分布线路。通常我们将没有任何一端连接到顶层或 底层的孔叫埋孔,而其中有一端连接到顶层或底层的孔则称为盲孔。
项目 层数 最大完成板尺寸 最大完成板厚 最小完成板厚 最小机械孔钻孔孔径 最小激光孔钻孔孔径 最小外层底铜厚度 最大外层底铜厚度 最小内层底铜厚度 最大内层底铜厚度 制程能力 4-40层 28”*42” 7.5mm 0.40mm 0.20mm 0.10mm 1/3oz 3oz 1/2oz 3oz 项目 镀通孔纵横比 盲孔纵横比 机械孔孔位公差 最小芯板厚度 外层最小线宽/间距 内层最小线宽/间距 蚀刻公差 制作BGA最小PITCH 阻抗公差 对位能力
首先我们来了解几个概念: 1. 2. 3. UNIT:UNIT是指客户设计的单元图形。 SET :SET是指客户为了提高效率、方便生产等原因,将多个UNIT拼 在一起成为的一个整体图形。它包括单元图形、工艺边等等。 PANEL:PANEL是指PCB厂家生产时,为了提高效率、方便生产等 原因,将多个SET拼在一起并加上工具板边,组成的一块板子。
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6.沉铜与加厚铜
孔的金属化涉及到一个能力的概念,厚径比。厚径比 是指板厚与孔径的比值。当板子不断变厚,而孔径不断减 小时,化学药水越来越难进入钻孔的深处,虽然电镀设备 利用振动、加压等等方法让药水得以进入钻孔中心,可是 浓度差造成的中心镀层偏薄仍然无法避免。这时会出现钻 孔层微开路现象,当电压加大、板子在各种恶劣情况下受 冲击时,缺陷完全暴露,造成板子的线路断路,无法完成 指定的工作。 所以,设计人员需要及时的了解制板厂家的工艺能力, 否则设计出来的PCB就很难在生产上实现。需要注意的是, 厚径比这个参数不仅在通孔设计时必须考虑,在盲埋孔设 计时也需要考虑。
内层干膜是将内层线路图形转移到PCB板上的过程。
在PCB制作中我们会提到图形转移这个概念,因为导电图形的制 作是PCB制作的根本。所以图形转移过程对PCB制作来说,有非常重要 的意义。 内层干膜包括内层贴膜、曝光显影、内层蚀刻等多道工序。内层 贴膜就是在铜板表面贴上一层特殊的感光膜。这种膜遇光会固化,在 板子上形成一道保护膜。曝光显影是将贴好膜的板将进行曝光,透光 的部分被固化,没透光的部分还是干膜。然后经过显影,褪掉没固化 的干膜,将贴有固化保护膜的板进行蚀刻。再经过退膜处理,这时内 层的线路图形就被转移到板子上了。 对于设计人员来说,我们最主要考虑的是布线的最小线宽、间距 的控制及布线的均匀性。因为间距过小会造成夹膜,膜无法褪尽造成 短路。线宽太小,膜的附着力不足,造成线路开路。所以电路设计时 的安全间距(包括线与线、线与焊盘、焊盘与焊盘、线与铜面等), 都必须考虑生产时的安全间距。
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2. 内层干膜
前处理
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2. 内层干膜
内层贴膜
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2. 内层干膜
对位与曝光
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2. 内层干膜
对位与曝光
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15Байду номын сангаас
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2. 内层干膜
蚀刻 后的
AOI
检板
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多层板盲埋孔板的制作 流程
Feb.26,2006
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前言
由于高科技的发展迅速,大部分的电子产品都开始向多 层化的方向发展。传统的单、双面板已经不能满足设计和使 用的要求。多层板的制作在整个PCB制作中已经占主导地位。 为了适应市场的要求,大多数PCB厂家都在提升自己的内层 技术能力。 本文主要介绍了多层板的材料分类、基本的制作能力、 多层盲埋孔板的制作流程以及根据制作工艺对多层埋盲PCB 设计的建议。
3.黑化和棕化:(BLACK OXIDATION)
黑化和棕化的目的
1. 去除表面的油污,杂质等污染物; 2. 增大铜箔的比表面,从而增大与树脂接触面积,有利于 树脂充分扩散,形成较大的结合力; 3. 使非极性的铜表面变成带极性CuO和Cu2O的表面,增加 铜箔与树脂间的极性键结合; 4. 经氧化的表面在高温下不受湿气的影响,减少铜箔与树 脂分层的几率。
我们采购回来的大料有以下几种尺寸:36.5 INCH × 48.5 INCH、 40.5 INCH × 48.5 INCH 、42.5 INCH × 48.5 INCH 等等。作为PCB设计的工程 师与PCB制作的工程师,利用率是大家共同关注的问题。
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2.内层干膜:(INNER DRY FILM)
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7.第二次内层干膜
当3--6层的埋孔金属化后,我们用树脂油墨塞孔,然后我们的板子将转回 到内层干膜制作第3、6层的内层线路。如下图:
做完3、6层的线路后,我们将板子进行黑化或棕化,之后我们将其送入 第二次层压。由于与前面步骤相同,就不再详细介绍。
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制程能力 11:1 1:1 +/-2mil 3mil 3.5mil/4mil 3mil/3mil ≥ 0.5mm +/-7% 比内层pad大5mil +/-20%
能力
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四.流程:
我们将以一个8层板为例来说明多层盲埋孔板的制作流程:
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1.开料(CUT)
开料是把原始的敷铜板切割成能在生产线上制作的板子的过程。
层 压
1. 层压是借助于B—阶半固化片把各层线路粘结 成整体的过程。这种粘结是 通过界面上大分 子之间的相互扩散,渗透,进而产生相互交织 而实现。 2. 目的:将离散的多层板与黏结片一起压制成所 需要的层数和厚度的多层板。
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4. 层压
层
压
1. 排版 将铜箔,黏结片(半固化片),内层板,不 锈钢,隔离板,牛皮纸,外层钢板等材料按工 艺要求叠合。如果六层以上的板还需要预排版。 2. 层压过程: 将叠好的电路板送入真空热压机。利用机械 所提供的热能,将树脂片内的树脂熔融,借以 粘合基板并填充空隙。
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6.去钻污与沉铜
目的:将贯通孔金属化。 概念: • 电路板的基材是由铜箔,玻璃纤维,环氧树脂组 成。在制作过程中基材钻孔后孔壁截面就是由以 上三部分材料组成。 • 孔金属化就是要解决在截面上覆盖一层均匀的, 耐热冲击的金属铜。 • 流程分为三个部分:一去钻污流程,二化学沉铜 流程,三加厚铜流程(全板电镀铜)。
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11.外层干膜与图形电镀 (DRY FILM & PATTERN PLATING)