多層印刷電路板制造過程,目前多是減成法,即將原材料覆銅板上的多余銅箔減去形成導(dǎo)電圖形。減去之法多是用化學(xué)腐蝕,最經(jīng)濟且高效率。只是化學(xué)腐蝕無差別攻擊,故需對所需之導(dǎo)電圖形進行保護,要在導(dǎo)電圖形上涂覆一層抗蝕劑,再將未保護之銅箔腐蝕減去。早期之抗蝕劑是以絲網(wǎng)印刷方式將抗蝕油墨以線路形式印刷完成,故稱“印制電路板(printed circuit)”。只是隨著電子產(chǎn)品越來越精密化,印制線路的圖像解析度無法滿足產(chǎn)品需求,繼而引用光致抗蝕劑作為圖像解析材料。光致抗蝕劑是一種感光材料,對一定波長的光源敏感,與之形成光化學(xué)反應(yīng),形成聚合體,只需使用圖形底片對圖形進行選擇性曝光后,再通過顯影液(例1%碳酸鈉溶液)將未聚合之光致抗蝕劑剝除,即形成圖形保護層。
在目前的多層印刷電路板制造過程中,還有層間導(dǎo)通功能是通過金屬化孔來實現(xiàn)的,故PCB制作過程中還需進行鉆孔作業(yè),并對孔實現(xiàn)金屬化電鍍作業(yè),最終實現(xiàn)層間導(dǎo)通。
多層印刷電路板制造過程以常規(guī)六層PCB的制作流程簡言之:
一、先做兩塊無孔雙面板
開料(原材雙面覆銅板)-內(nèi)層圖形制作(形成圖形抗蝕層)-內(nèi)層蝕刻(減去多余銅箔)
二、將兩張制作好的內(nèi)層芯板用環(huán)氧樹脂玻纖半固化片粘連壓合
將兩張內(nèi)層芯板與半固化片鉚合,再在外層兩面各鋪上一張銅箔用壓機在高溫高壓下完成壓制,使之粘連結(jié)合。關(guān)鍵材料為半固化片,成分與原材相同,也是環(huán)氧樹脂玻纖,只是其為未完全固化態(tài),在7-80度溫度下會液化,其中添加有固化劑,在150度時會與樹脂
交聯(lián)反應(yīng)固化,之后不再可逆。通過這樣一個半固態(tài)-液態(tài)-固態(tài)的轉(zhuǎn)化,在高壓力下完成粘連結(jié)合。
三、常規(guī)雙面板制作
鉆孔-沉銅板電(孔金屬化)-外層線路(形成圖形抗蝕層)-外層蝕刻-阻焊(印刷綠油,文字)-表面涂覆(噴錫,沉金等)-成形(銑切成形)。
如何提高多層電路板層壓品質(zhì)在工藝技術(shù):
一、設(shè)計符合層壓要求的內(nèi)層芯板
由于層壓機器技術(shù)的逐步發(fā)展,熱壓機由以前的非真空熱壓機到現(xiàn)在的真空熱壓機,熱壓過程處于一個封閉式系統(tǒng),看不到,摸不著。因此在層壓前需對PCB內(nèi)層板進行合理的設(shè)計,在此提供一些參考要求:
1、芯板的外形尺寸與有效單元之間要有一定的間距,也就是有效單元到PCB的板邊距離要在不浪費材料的前提下盡量留有較大的空間,一般四層板要求間距大于10mm,六層板要求間距大于15mm、層數(shù)愈高,間距愈大。
2、PCB電路板內(nèi)層芯板要求無開、短、斷路、無氧化、板面清潔干凈、無殘留膜。
3、要根據(jù)PCB多層板總厚度要求選擇芯板厚度,芯板厚度一致,偏差小,下料經(jīng)緯方向一致,特別是6層以上的PCB多層板,各個內(nèi)層芯板經(jīng)緯方向一定要一致,即經(jīng)方向與經(jīng)方向重疊,緯方向與緯方向重疊,防止不必要的板彎曲。
4、定位孔的設(shè)計,為減少PCB多層板層與層之間的偏差,因此在PCB多層板定位孔設(shè)計方面需注意:4層板僅需設(shè)計鉆孔用定位孔3個以上即可。6層以上多層PCB電路板除需設(shè)計鉆孔用定位孔外還需設(shè)計層與層重疊定位鉚釘孔5個以上和鉚釘用的工具板定位孔5個以上。但設(shè)計的定位孔,鉚釘孔,工具孔一般是層數(shù)愈高,設(shè)計的孔的個數(shù)相應(yīng)多一些,并且位置盡量靠邊。主要目的是減少層與層之間的對位偏差和給生產(chǎn)制造留有較大的空間。對靶形設(shè)計盡量滿足打靶機自動識別靶形的要求、一般設(shè)計為完整圓或同心圓。
二、滿足PCB電路板用戶要求,選擇合適的PP、CU箔配置
客戶對PP的要求主要表現(xiàn)在介質(zhì)層厚度、介電常數(shù)、特性阻抗、耐電壓、層壓板外表光滑程度等方面的要求,因此選擇PP時可根據(jù)如下方面去選擇:
1、能保證粘結(jié)強度和光滑的外表;
2、層壓時Resin能填滿印制導(dǎo)線的空隙;
3、能為PCB多層板提供必須的介質(zhì)層厚度;
4、能在層壓時充分排除疊片間空氣和揮發(fā)物;
5、CU箔主要根據(jù)PCB電路板用戶要求分別的配置不同型號,CU箔質(zhì)量符合IPC標準。
三、內(nèi)層芯板處理工藝
PCB多層板層壓時、需對內(nèi)層芯板進行處理工藝。內(nèi)層板的處理工藝有黑氧化處理工藝和棕化處理工藝,氧化處理工藝是在內(nèi)層銅箔上形成一層黑色氧化膜,黑色氧化膜厚度為0.25-4).50mg/cm2。棕化處理工藝(水平棕化)是在內(nèi)層銅箔上形成一層有機膜。內(nèi)層板處理工藝作用有:
1、增加內(nèi)層銅箔與樹脂接觸的比表面,使二者之間的結(jié)合力增強;
2、使多層線路板在濕流程工序中提高抗酸能力、預(yù)防粉紅圈;
3、阻絕高溫下液態(tài)樹脂中固化劑雙氰胺的分解一水分對銅面的影響;
4、增加融熔樹脂流動時對銅箔的有效濕潤性,使流動的樹脂有充分的能力伸人氧化膜中,固化后展現(xiàn)強勁的抓地力。
四、層壓參數(shù)的有機匹配
PCB多層板層壓參數(shù)的控制主要系指層壓”溫度、壓力、時間”三者的有機匹配。
1、溫度
層壓過程中有幾個溫度參數(shù)比較重要。即樹脂的熔融溫度、樹脂的固化溫度、熱盤設(shè)定溫度、材料實際溫度及升溫的速度變化。熔融溫度系溫度升高到70時樹脂開始熔化。正是由于溫度的進一步升高,樹脂進一步熔化并開始流動。在溫度70-140這段時間內(nèi),樹脂是易流體,正是由于樹脂的可流性,才保證樹脂的填膠、濕潤。隨著溫度逐漸升高,樹脂的流動性經(jīng)歷了一個由小變大、再到小、最后當溫度達到160-170時,樹脂的流動度為0,這時的溫度稱為固化溫度。
為使樹脂能較好的填膠、濕潤,控制好升溫速率就得很重要,升溫速率是層壓溫度的具體化,即控制何時溫度升到多高。升溫速率的控制是PCB多層板層壓品質(zhì)的一個重要參數(shù),升溫速率一般控制為2-4/MIN。升溫速率與PP不同型號,數(shù)量等密切相關(guān)。
對7628PP升溫速率可以快一點即為2-4/min、對1080、2116PP升溫速率控制在1.5-2/MIN同時PP數(shù)量多、升溫速率不能太快,因為升溫速率過快,PP的濕潤性差,樹脂流動性大,時間短,容易造成滑板,影響層壓品質(zhì)。熱盤溫度主要取決于鋼盤、鋼板、皮牛紙等的傳熱情況,一般為180-200。
2、壓力
PCB多層板層壓壓力大小是以樹脂能否填充層間空洞,排盡層間氣體和揮發(fā)物為基本原則。由于熱壓機分非真空壓機和抽真空熱壓機,因此從壓力出發(fā)有一段加壓、二段加壓和多段加壓幾種方式。一般非真空壓機采用一般加壓和二段加壓。抽真空機采用二段加壓和多段加壓。對高、精、細多層板通常采用多段加壓。壓力大小一般根據(jù)PP供應(yīng)商提供的壓力參數(shù)確定,一般為15-35kg/cm2。
3、時間
時間參數(shù)主要是層壓加壓時機的控制、升溫時機的控制、凝膠時間等方面。對二段層壓和多段層壓,控制好主壓的時機,確定好初壓到主壓的轉(zhuǎn)換時刻是控制好層壓質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。若施加主壓時間過早,會導(dǎo)致擠出樹脂、流膠太多,造成層壓板缺膠、板薄,甚至滑板等不良現(xiàn)象。若施加主壓時間過遲,則會造成層壓粘結(jié)界面不牢、空洞、或有氣泡等缺陷。
-
pcb
+關(guān)注
關(guān)注
4342文章
23345瀏覽量
405406 -
電路板
+關(guān)注
關(guān)注
140文章
5064瀏覽量
100981 -
機器
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
790瀏覽量
41074
發(fā)布評論請先 登錄
[視頻]Protel99SE多層電路板設(shè)計與制作<三>
[視頻]Protel99SE多層電路板設(shè)計與制作<實例>
多層板層壓技術(shù)
多層印制電路板簡易制作工藝
多層板層壓技術(shù)
多層電路板pcb的工序流程
多層電路板的設(shè)計
淺談多層印制電路板的設(shè)計和制作

評論