高層線路板一般定義為10層——20層或以上的高多層線路板,比傳統的多層線路板加工難度大,其品質可靠性要求高,主要應用于通訊設備、高端服務器、醫療電子、航空、工控、軍事等領域。近幾年來,應用通訊、基站、航空、軍事等領域的高層板市場需求仍然強勁,而隨著中國電信設備市場的快速發展,高層板市場前景被看好。
目前國內能批量生產電子煙線路板的PCB廠商,主要來自于外資企業或少數內資企業。高層線路板的生產不僅需要較高的技術和設備投入,更需要技術人員和生產人員的經驗積累,同時導入高層板客戶認證手續嚴格且繁瑣,因此高層線路板進入企業門檻較高,實現產業化生產周期較長。PCB平均層數已經成為衡量PCB企業技術水平和產品結構的重要技術指標。本文簡述了高層線路板在生產中遇到的主要加工難點,介紹了高層線路板關鍵生產工序的控制要點,供大家參考。
一、主要制作難點
對比常規線路板產品特點,高層線路板具有板件更厚、層數更多、線路和過孔更密集、單元尺寸更大、介質層更薄等特性,內層空間、層間對準度、阻抗控制以及可靠性要求更為嚴格。
1.1 層間對準度難點
由于高層板層數多,客戶設計端對PCB各層的對準度要求越來越嚴格,通常層間對位公差控制±75μm,考慮高層板單元尺寸設計較大、圖形轉移車間環境溫濕度,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度控制難度更大。
1.2 內層線路制作難點
高層板采用高TG、高速、高頻、厚銅、薄介質層等特殊材料,對內層線路制作及圖形尺寸控制提出高要求,如阻抗信號傳輸的完整性,增加了內層線路制作難度。線寬線距小,開短路增多,微短增多,合格率低;細密線路信號層較多,內層AOI漏檢的幾率加大;內層芯板厚度較薄,容易褶皺導致曝光不良,蝕刻過機時容易卷板;高層板大多數為系統板,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
多張內層芯板和半固化片疊加,壓合生產時容易產生滑板、分層、樹脂空洞和氣泡殘留等缺陷。在設計疊層結構時,需充分考慮材料的耐熱性、耐電壓、填膠量以及介質厚度,并設定合理的高層板壓合程式。層數多,漲縮量控制及尺寸系數補償量無法保持一致性;層間絕緣層薄,容易導致層間可靠性測試失效問題。圖1是熱應力測試后出現爆板分層的缺陷圖。