高層線路板普通定義為10層——20層或以上的高多層線路板，比傳統(tǒng)的多層線路板加工困難程度大，其質(zhì)量靠得住性要求高，主要應(yīng)用于通訊設(shè)施、高端服務(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)域的高層板市場需要還是強(qiáng)有力，而隨著中國電信設(shè)施市場的迅速進(jìn)展，高層板市場前面的景物被看好。

到現(xiàn)在為止國內(nèi)能批量出產(chǎn)高層線路板的PCB廠商，主要來自于外資公司或少量內(nèi)資公司。高層線路板的出產(chǎn)不止需求較高的技術(shù)和設(shè)施投入，更需求技術(shù)擔(dān)任職務(wù)的人和出產(chǎn)擔(dān)任職務(wù)的人的經(jīng)驗積累，同時導(dǎo)入高層板客戶證明程序嚴(yán)明且繁雜瑣碎，因為這個高層線路板進(jìn)入了公司門檻較高，成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化出產(chǎn)周期較長。

PCB均勻?qū)訑?shù)已經(jīng)變成權(quán)衡PCB公司技術(shù)水準(zhǔn)靜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的關(guān)緊技術(shù)指標(biāo)。本文簡述了高層線路板在出產(chǎn)中碰到的主要加工不容易解決的地方，紹介了高層線路板關(guān)鍵出產(chǎn)工序的扼制要領(lǐng)，供大家參照。

一、主要制造不容易解決的地方

相比較常理線路板產(chǎn)品獨特的地方，高層線路板具備板件更厚、層數(shù)更多、線路和過孔更密布、單元尺寸更大、媒介層更薄等特別的性質(zhì)，內(nèi)層空間、層間瞄準(zhǔn)度、阻抗扼制以及靠得住性要求更為嚴(yán)明。

1.1 層間瞄準(zhǔn)度不容易解決的地方

因為高層板層數(shù)多，客戶預(yù)設(shè)端對PCB各層的瞄準(zhǔn)度要求越來越嚴(yán)明，一般層間對位公差扼制±75μm，思索問題高層板單元尺寸預(yù)設(shè)較大、圖形轉(zhuǎn)移廠房背景溫濕潤程度，以及不一樣芯板層漲縮不完全一樣性帶來的錯位疊加、層間定位形式等因素，要得高層板的層間瞄準(zhǔn)度扼制困難程度更大。

1.2 內(nèi)層線路制造不容易解決的地方

高層板認(rèn)為合適而使用高TG、高速、高頻、厚銅、薄膜介層等特別材料，對內(nèi)層線路制造及圖形尺寸扼制提出高要求，如阻抗信號傳道輸送的完整性，增加了內(nèi)層線路制造困難程度。線寬線距小，開短路增多，微短增多，符合標(biāo)準(zhǔn)率低;細(xì)密線路信號層較多，內(nèi)層AOI漏檢的概率加大;內(nèi)層芯板厚度較薄，容易褶皺造成暴光不好，腐刻過機(jī)時容易卷板;高層板大部分?jǐn)?shù)為系統(tǒng)板，單元尺寸較大，在成品廢棄的代價相對高。

1.3 壓合制造不容易解決的地方

多張內(nèi)層芯板和半固化片疊加，壓合出產(chǎn)時容易萌生滑板、分層、天然樹脂空疏和氣泡兒遺留等欠缺。在預(yù)設(shè)疊層結(jié)構(gòu)時，需充分思索問題材料的耐熱性、耐電壓、填膠量以及媒介厚度，并設(shè)定合理的高層板壓合程式。層數(shù)多，漲縮量扼制及尺寸系數(shù)償還量沒有辦法維持完全一樣性;層間絕緣層薄，容易造成層間靠得住性測試失去效力問題。圖1是熱應(yīng)力測試后顯露出來爆板分層的欠缺圖。

1.4 鉆孔制造不容易解決的地方

認(rèn)為合適而使用高TG、高速、高頻、厚銅類特別板料，增加了鉆孔光潔度、鉆孔毛刺和去鉆污的困難程度。層數(shù)多，總計總銅厚和板厚，鉆孔易斷刀；密布BGA多，窄孔壁間距造成的CAF失去效力問題;因板厚容易造成斜鉆問題。

二、 關(guān)鍵出產(chǎn)工序扼制

2.1 材料挑選

隨著電子元部件高性能化、多功能化的方向進(jìn)展，同時帶來高頻、高速進(jìn)展的信號傳道輸送，因為這個要求電子電路材料的介電常數(shù)和介電傷耗比較低，以及低CTE、低吸水率和更好的高性能覆銅板料料，以滿意高層板的加工和靠得住性要求。常用的板料供應(yīng)商主要有A系列、B系列、C系列、D系列，這四種內(nèi)層基板的主要特別的性質(zhì)相比較，見表1。對于高層厚銅線路板選用高天然樹脂含量的半固化片，層間半固化片的流膠量完全可以將內(nèi)層圖形填飽含，絕緣媒介層太厚易顯露出來成品板超厚，與之相反絕緣媒介層偏薄，則易導(dǎo)致媒介分層、高壓測試失去效力等質(zhì)量問題，因為這個對絕緣媒介材料的挑選極為關(guān)緊。

2.2 壓合疊層結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)

在疊層結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)中思索問題的主要因素是材料的耐熱性、耐電壓、填膠量以及媒介層厚度等，應(yīng)遵循以下主要原則。

(1) 、半固化片與芯板廠商務(wù)必維持完全一樣。為保障PCB靠得住性，全部層半固化片防止運用單張1080或106半固化片(客戶有特別要求不計算在內(nèi))，客戶無媒介厚度要求時，各層間媒介厚度務(wù)必按IPC-A-600G保障≥0.09mm。

(2) 、當(dāng)客戶要求高TG板料時，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，選用高天然樹脂含量的半固化片，如1080R/C65百分之百、1080HR/C 68百分之百、106R/C 73百分之百、106HR/C76百分之百 ;但盡力防止所有運用106 高膠半固化片的結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)，以避免多張106半固化片重疊，因玻纖紗太細(xì)，玻纖紗在大基材區(qū)沉陷而影響尺寸牢穩(wěn)性和爆板分層。

(4)、 若客戶無尤其要求，層間媒介層厚度公差普通按+/-10百分之百扼制，對于阻抗板，媒介厚度公差按IPC-4101 C/M級公差扼制，若阻抗影響因素與基材厚度相關(guān)，則板料公差也務(wù)必按IPC-4101 C/M級公差。

2.3 層間瞄準(zhǔn)度扼制

內(nèi)層芯板尺寸償還的非常準(zhǔn)確度和出產(chǎn)尺寸扼制，需求經(jīng)過一定的時間在出產(chǎn)中所使聚在一起的數(shù)值與歷史數(shù)值經(jīng)驗，對高層板的各層圖形尺微小的進(jìn)步行非常準(zhǔn)確償還，保證各層芯板漲縮完全一樣性。挑選高精密度、高靠得住的壓合前層間定位形式，如四槽定位(Pin LAM)、熱熔與柳釘接合。設(shè)定合宜的壓合工藝手續(xù)和對壓機(jī)平時保護(hù)是保證壓合質(zhì)量的關(guān)鍵，扼制壓合流膠和冷卻效果，減損層間錯位問題。層間瞄準(zhǔn)度扼制需求從內(nèi)層償還值、壓合定位形式、壓合工藝參變量、材料特別的性質(zhì)等因素綜合考慮。

2.4 內(nèi)層線路工藝

因為傳統(tǒng)暴光機(jī)的解析有經(jīng)驗在50μm左右，對于高層板出產(chǎn)制造，可以引進(jìn)激光直接成像機(jī)(LDI)，增長圖形解析有經(jīng)驗，解析有經(jīng)驗達(dá)到20μm左右。傳統(tǒng)暴光機(jī)對位精密度在±25μm，層間對位精密度大于50μm。認(rèn)為合適而使用高精密度對位暴光機(jī)，圖形對位精密度可以增長到15μm左右，層間對位精密度扼制30μm以內(nèi)，減損了傳統(tǒng)設(shè)施的對位偏差，增長了高層板的層間對位精密度。

為了增長線路腐刻有經(jīng)驗，需求在工程預(yù)設(shè)上對線路的寬度和焊盤(或焊環(huán))給與合適的償還外，還需對特別圖形，如回型線路、獨立線路等償還量做更周密的預(yù)設(shè)思索問題。明確承認(rèn)內(nèi)層線寬、線距、隔離環(huán)體積、獨立線、孔到線距離預(yù)設(shè)償還是否合理，否則更改工程預(yù)設(shè)。有阻抗、感抗預(yù)設(shè)要求注意獨立線、阻抗線預(yù)設(shè)償還是否足夠，腐刻時扼制好參變量，首件明確承認(rèn)符合標(biāo)準(zhǔn)后方可批量出產(chǎn)。為減損腐刻側(cè)蝕，需對腐刻液的各組藥水兒成分扼制在最佳范圍內(nèi)。傳統(tǒng)的腐刻線設(shè)施腐刻有經(jīng)驗不充足，可以對設(shè)施施行技術(shù)改造或?qū)敫呔_腐刻線設(shè)施，增長腐刻平均性，減損腐刻毛邊、腐刻不凈等問題。

2.5 壓合工藝

到現(xiàn)在為止壓合前層間定位形式主要涵蓋：四槽定位(Pin LAM)、熱熔、柳釘、熱熔與柳釘接合，不一樣產(chǎn)品結(jié)構(gòu)認(rèn)為合適而使用不一樣的定位形式。對于高層板認(rèn)為合適而使用四槽定位形式(Pin LAM)，或運用熔合+鉚合形式制造，OPE沖孔機(jī)沖出定位孔，沖孔精密度扼制在±25μm。熔合乎時常調(diào)小曲機(jī)制造首板需認(rèn)為合適而使用X-RAY查緝層偏，層偏符合標(biāo)準(zhǔn)方可制造批量，批量出產(chǎn)時需查緝每塊板是否熔入單元，以避免后續(xù)分層，壓合設(shè)施認(rèn)為合適而使用高性能組成一套壓機(jī)，滿意高層板的層間對位精密度和靠得住性。

依據(jù)高層板疊層結(jié)構(gòu)及運用的材料，研討合宜的壓合手續(xù)，設(shè)定最佳的升溫效率和曲線，在常理的多層線路板壓合手續(xù)上，合適減低壓合板材升溫效率，延長高溫固化時間，使天然樹脂充分流動、固化，同時防止壓合過程中滑板、層間錯位等問題。材料TG值不同的板，不可以同爐排板;平常的參變量的板不可以與特別參變量的板混壓;保障漲縮系數(shù)給定合理性，不一樣板料及半固化片的性能不相同，需認(rèn)為合適而使用相應(yīng)的板料半固化片參變量壓合，從未運用過的特別材料需求證驗工藝參變量。

2.6 鉆孔工藝

因為各重疊加造成板件和銅層超厚，對鉆頭磨耗嚴(yán)重，容易攀折鉆刀，對于孔數(shù)、落速和轉(zhuǎn)速合適的下調(diào)。非常準(zhǔn)確勘測板的漲縮，供給非常準(zhǔn)確的系數(shù);層數(shù)≥14層、孔徑≤0.2mm或孔到線距離≤0.175mm，認(rèn)為合適而使用孔位精密度≤0.025mm 的鉆探機(jī)出產(chǎn);直徑φ4.0mm以上孔徑認(rèn)為合適而使用分步鉆孔，厚徑比12:1認(rèn)為合適而使用分步鉆，正反鉆孔辦法出產(chǎn);扼制鉆孔披鋒及孔粗，高層板盡力認(rèn)為合適而使用全新鉆刀或磨1鉆刀鉆孔，孔粗扼制25um以內(nèi)。為改善高層厚銅板的鉆孔毛刺問題，經(jīng)批量證驗，運用高疏密程度墊板，疊板數(shù)目為一塊，鉆頭磨次扼制在3次以內(nèi)，可管用改善鉆孔毛刺，如圖2、圖3所示。

對于高頻、高速、海量數(shù)值傳道輸送用的高層板，背鉆技術(shù)是改善信號完整管用的辦法。背鉆主要扼制遺留stub長度，兩次鉆孔的孔位完全一樣性以及孔內(nèi)銅絲等。不是全部的鉆孔機(jī)設(shè)施具備背鉆功能，務(wù)必對鉆孔機(jī)設(shè)施施行技術(shù)升班(具有背鉆功能)，或購買具備背鉆功能的鉆孔機(jī)。從行業(yè)有關(guān)文獻(xiàn)和成熟量產(chǎn)應(yīng)用的背鉆技術(shù)主要涵蓋：傳統(tǒng)控深背鉆辦法、內(nèi)層為信號反饋層背鉆、按板厚比例計算深度背鉆，在此不重復(fù)敘述。

三、靠得住性測試

高層板普通為系統(tǒng)板，比常理多層板厚、更重、單元尺寸更大，相應(yīng)的熱容量也較大，在燒焊時，需求的卡路里更多，所經(jīng)歷的燒焊高溫時間要長。在217℃(錫銀銅焊料熔點)需50秒至90秒，同時高層板冷卻速度相對慢，因為這個過回流焊測試的時間延長，并接合IPC-6012C、 IPC-TM-650標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)要求，對高層板的主要靠得住性測試，如表2所述。