PCB電路板在今天的生活中發(fā)揮著重要作用。它是電子元件的基礎(chǔ)和高速公路。就這一點(diǎn)而言，PCB的質(zhì)量非常關(guān)鍵。



要檢查PCB的質(zhì)量，進(jìn)行多項(xiàng)可靠性測試。以下段落是對(duì)測試的介紹。



1.離子污染測試



目的：檢查電路板表面的離子數(shù)量，以確定電路板的清潔度是否合格。

方法：使用75％濃度的丙醇清潔樣品表面。離子可以溶解到丙醇中，從而改變其導(dǎo)電性。記錄電導(dǎo)率的變化以確定離子濃度。

標(biāo)準(zhǔn)：小于或等于6.45ug.NaCl / sq.in



2.阻焊膜的耐化學(xué)性試驗(yàn)



目的：檢查阻焊膜的耐化學(xué)性

方法：在樣品表面上滴加qs（量子滿意的）二氯甲烷。過一會(huì)兒，用白色棉擦拭二氯甲烷。檢查棉花是否染色以及焊料面罩是否溶解。

標(biāo)準(zhǔn)：無染料或溶解。



3.阻焊層的硬度測試



目的：檢查阻焊膜的硬度

方法：將電路板放在平坦的表面上。使用標(biāo)準(zhǔn)測試筆在船上刮擦一定范圍的硬度，直到?jīng)]有刮痕。記錄鉛筆的低硬度。

標(biāo)準(zhǔn)：低硬度應(yīng)6H。



4.剝線強(qiáng)度試驗(yàn)



目的：檢查可以剝?nèi)ル娐钒迳香~線的力

設(shè)備：剝離強(qiáng)度測試儀

方法：從基板的一側(cè)剝?nèi)ャ~線至少10mm。將樣品板放在測試儀上。使用垂直力剝?nèi)ナＳ嗟你~線。記錄力量。

標(biāo)準(zhǔn)：力應(yīng)超過1.1N / mm。



5.可焊性測試



目的：檢查焊盤和板上通孔的可焊性。

設(shè)備：焊錫機(jī)，烤箱和計(jì)時(shí)器。

方法：在105℃的烘箱中將板烘烤1小時(shí)。浸焊劑。斷然把板到焊料機(jī)在235℃，并取出在3秒后，檢查的區(qū)域焊盤該浸錫。將板垂直放入235℃的焊錫機(jī)中，3秒后取出，檢查通孔是否浸錫。

標(biāo)準(zhǔn)：面積百分比應(yīng)大于95.所有通孔應(yīng)浸錫。



6.耐壓測試



目的：測試電路板的耐壓能力。

設(shè)備：耐壓測試儀

方法：清潔并干燥樣品。將電路板連接到測試儀。以不100V / s的速度將電壓增加到500V DC（直流電）。將其保持在500V DC 30秒。

標(biāo)準(zhǔn)：電路上不應(yīng)有故障。



7. 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度試驗(yàn)



目的：檢查板的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

設(shè)備：DSC（差示掃描量熱儀）測試儀，烤箱，干燥機(jī)，電子秤。

方法：準(zhǔn)備好樣品，其重量應(yīng)為15-25mg。將樣品在105℃的烘箱中烘烤2小時(shí)，然后放入干燥器中冷卻至室溫。將樣品放入DSC測試儀的樣品臺(tái)上，將升溫速率設(shè)定為20℃/ min。掃描2次，記錄Tg。

標(biāo)準(zhǔn)：Tg應(yīng)150℃。



8. CTE（熱膨脹系數(shù)）試驗(yàn)



目標(biāo)：評(píng)估板的CTE。

設(shè)備：TMA（熱機(jī)械分析）測試儀，烘箱，烘干機(jī)。

方法：準(zhǔn)備尺寸為6.35 * 6.35mm的樣品。將樣品在105℃的烘箱中烘烤2小時(shí)，然后放入干燥器中冷卻至室溫。將樣品放入TMA測試儀的樣品臺(tái)上，設(shè)定升溫速率為10℃/ min，終溫度設(shè)定為250℃記錄CTE。



9.耐熱性試驗(yàn)



目的：評(píng)估板的耐熱能力。

設(shè)備：TMA（熱機(jī)械分析）測試儀，烘箱，烘干機(jī)。

方法：準(zhǔn)備尺寸為6.35 * 6.35mm的樣品。將樣品在105℃的烘箱中烘烤2小時(shí)，然后放入干燥器中冷卻至室溫。將樣品放入TMA測試儀的樣品臺(tái)上，設(shè)定升溫速率為10℃/ min。將樣品溫度升至260℃。

?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(jí)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(huì)會(huì)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。

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(shí)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(duì)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(duì)準(zhǔn)度、阻抗控制以及可靠性要求更為嚴(yán)格。

1.1 層間對(duì)準(zhǔn)度難點(diǎn)

由于高層板層數(shù)多，客戶設(shè)計(jì)端對(duì)PCB各層的對(duì)準(zhǔn)度要求越來越嚴(yán)格，通常層間對(duì)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(cuò)位疊加、層間定位方式等因素，使得高層板的層間對(duì)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(duì)內(nèi)層線路制作及圖形尺寸控制提出高要求，如阻抗信號(hào)傳輸?shù)耐暾裕黾恿藘?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(hào)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(shí)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(bào)廢的代價(jià)相對(duì)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(shí)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(shí)，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(shí)帶來高頻、高速發(fā)展的信號(hào)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(duì)比，見表1。對(duì)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(duì)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(shí)，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(shí)，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(duì)于阻抗板，介質(zhì)厚度公差按IPC-4101 C/M級(jí)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(jí)公差。

2.3 層間對(duì)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(shí)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(duì)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(duì)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(cuò)位問題。層間對(duì)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(duì)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(duì)位精度在±25μm，層間對(duì)位精度大于50μm。采用對(duì)位曝光機(jī)，圖形對(duì)位精度可以提高到15μm左右，層間對(duì)位精度控制30μm以內(nèi)，減少了傳統(tǒng)設(shè)備的對(duì)位偏差，提高了高層板的層間對(duì)位精度。

為了提高線路蝕刻能力，需要在工程設(shè)計(jì)上對(duì)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(duì)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(shí)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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)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(shí)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(duì)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(shí)間，使樹脂充分流動(dòng)、固化，同時(shí)避免壓合過程中滑板、層間錯(cuò)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(duì)鉆頭磨損嚴(yán)重，容易折斷鉆刀，對(duì)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(duì)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(hào)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(duì)鉆孔機(jī)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)升級(jí)(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(hào)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(shí)，需要的熱量更多，所經(jīng)歷的焊接高溫時(shí)間要長。在217℃(錫銀銅焊料熔點(diǎn))需50秒至90秒，同時(shí)高層板冷卻速度相對(duì)慢，因此過回流焊測試的時(shí)間延長，并結(jié)合IPC-6012C、 IPC-TM-650標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)要求，對(duì)高層板的主要可靠性測試

Pcb生產(chǎn)預(yù)留工藝邊的主要主要原因是SMT貼片機(jī)軌道是用來夾住電路板并流過貼片機(jī)的，因此太過于靠近軌道邊的元器件在SMT貼片機(jī)吸嘴吸取元器件并貼裝到電路板上時(shí)，發(fā)生撞件現(xiàn)象，無法完成生產(chǎn)，所以pcb在拼板生產(chǎn)過程中，為了考慮后續(xù)的貼片和插件，一般都會(huì)加上工藝邊。那么，Pcb生產(chǎn)預(yù)留工藝邊有什么好處？
預(yù)留工藝邊就是為了輔助貼片插件焊接走板在PCB板兩邊或者四邊增加的部分，主要為了輔助生產(chǎn)，不屬于PCB板的一部分，在PCBA制造生產(chǎn)完成后可以去除掉。

Pcb生產(chǎn)預(yù)留工藝邊會(huì)消耗更多的板材，增加PCB生產(chǎn)成本，因此在設(shè)計(jì)PCB工藝邊時(shí)，需要平衡經(jīng)濟(jì)和可制造性。對(duì)于一些特殊的線路板，可以通過PCB拼板的方式將原本留2個(gè)工藝邊或者4個(gè)工藝邊的PCB板地簡化。Smt貼片加工在設(shè)計(jì)拼板方式時(shí)，需要充分考慮到SMT貼片機(jī)的軌道寬度，對(duì)于超過寬度350mm的拼板需要與SMT供應(yīng)商的工藝工程師進(jìn)行溝通。

PCB生產(chǎn)工藝邊的平整度也是印制線路板生產(chǎn)中的重要組成部分。在去除PCB生產(chǎn)工藝邊的時(shí)候，需要工藝邊平整，尤其是對(duì)于組裝精度要求的線路板，任何不平整的毛邊，會(huì)導(dǎo)致安裝孔位偏移，給后續(xù)PCBA組裝帶來的麻煩。

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(jí)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(huì)會(huì)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。

以上便是今日分享的PCB知識(shí)，通過此文想必你對(duì)“Pcb生產(chǎn)預(yù)留工藝邊有什么好處”有了一定的了解。