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)驗積累,同時導(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,介紹了高層線路板關(guān)鍵生產(chǎn)工序的控制要點,供大家參考。
一、主要制作難點
對比常規(guī)線路板產(chǎn)品特點,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、層間對準(zhǔn)度、阻抗控制以及可靠性要求更為嚴(yán)格。
1.1 層間對準(zhǔn)度難點
由于高層板層數(shù)多,客戶設(shè)計端對PCB各層的對準(zhǔn)度要求越來越嚴(yán)格,通常層間對位公差控制±75μm,考慮高層板單元尺寸設(shè)計較大、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位疊加、層間定位方式等因素,使得高層板的層間對準(zhǔn)度控制難度更大。
1.2 內(nèi)層線路制作難點
高層板采用高TG、高速、高頻、厚銅、薄介質(zhì)層等特殊材料,對內(nèi)層線路制作及圖形尺寸控制提出高要求,如阻抗信號傳輸?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,蝕刻過機時容易卷板;高層板大多數(shù)為系統(tǒng)板,單元尺寸較大,在成品報廢的代價相對高。
1.3 壓合制作難點
多張內(nèi)層芯板和半固化片疊加,壓合生產(chǎn)時容易產(chǎn)生滑板、分層、樹脂空洞和氣泡殘留等缺陷。在設(shè)計疊層結(jié)構(gòu)時,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
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,同時帶來高頻、高速發(fā)展的信號傳輸,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比,見表1。對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
在疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計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,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,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,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,對于阻抗板,介質(zhì)厚度公差按IPC-4101 C/M級公差控制,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級公差。
2.3 層間對準(zhǔn)度控制
內(nèi)層芯板尺寸補償?shù)亩群蜕a(chǎn)尺寸控制,需要通過一定的時間在生產(chǎn)中所收集的數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)經(jīng)驗,對高層板的各層圖形尺寸進(jìn)行補償,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壓機日常維護是確保壓合品質(zhì)的關(guān)鍵,控制壓合流膠和冷卻效果,減少層間錯位問題。層間對準(zhǔn)度控制需要從內(nèi)層補償值、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)曝光機的解析能力在50μm左右,對于高層板生產(chǎn)制作,可以引進(jìn)激光直接成像機(LDI),提高圖形解析能力,解析能力達(dá)到20μm左右。傳統(tǒng)曝光機對位精度在±25μm,層間對位精度大于50μm。采用對位曝光機,圖形對位精度可以提高到15μm左右,層間對位精度控制30μm以內(nèi),減少了傳統(tǒng)設(shè)備的對位偏差,提高了高層板的層間對位精度。
為了提高線路蝕刻能力,需要在工程設(shè)計上對線路的寬度和焊盤(或焊環(huán))給予適當(dāng)?shù)难a償外,還需對特殊圖形,如回型線路、立線路等補償量做更詳細(xì)的設(shè)計考慮。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)計補償是否合理,否則更改工程設(shè)計。有阻抗、感抗設(shè)計要求注意立線、阻抗線設(shè)計補償是否足夠,蝕刻時控制好參數(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沖孔機沖出定位孔,沖孔精度控制在±25μm。熔合時調(diào)機制作首板需采用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,滿足高層板的層間對位精度和可靠性。
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,延長高溫固化時間,使樹脂充分流動、固化,同時避免壓合過程中滑板、層間錯位等問題。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,對鉆頭磨損嚴(yán)重,容易折斷鉆刀,對于孔數(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。不是所有的鉆孔機設(shè)備具有背鉆功能,對鉆孔機設(shè)備進(jìn)行技術(shù)升級(具備背鉆功能),或購買具有背鉆功能的鉆孔機。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、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,需要的熱量更多,所經(jīng)歷的焊接高溫時間要長。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,因此過回流焊測試的時間延長,并結(jié)合IPC-6012C、 IPC-TM-650標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)要求,對高層板的主要可靠性測試
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)的級人士創(chuàng)建,是國內(nèi)的PCB/FPC快件服務(wù)商之一。
PCB高頻板布局時需注意的要點
(1)高頻電路傾向于具有高集成度和高密度布線。使用多層板既是布線所必需的,也是減少干擾的有效手段。
(2)高速電路裝置的引腳之間的引線彎曲越少越好。高頻電路布線的引線優(yōu)選為實線,需要繞線,并且可以以45°折疊線或圓弧折疊。為了滿足該要求,可以減少高頻信號的外部傳輸和相互耦合。
(3)高頻電路器件的引腳之間的引線越短越好。
(4)高頻電路裝置的引腳之間的配線層之間的交替越少越好。所謂“盡可能減少層間交叉”是指在組件連接過程中使用的過孔(Via)越少越好,據(jù)估計,一個過孔可以帶來大約為0.5 pF的分布電容。,減少了過孔數(shù)量??梢源蟠筇岣咚俣?。
(5)高頻電路布線應(yīng)注意信號線的平行線引入的“交叉干擾”。如果無法避免并行分布,則可以在并行信號線的背面布置大面積的“接地”,以大大減少干擾。同一層中的平行走線幾乎是不可避免的,但是在相鄰的兩層中,走線的方向彼此垂直。
(6)包圍特別重要的信號線或本地單元的接地措施,即繪制所選對象的外輪廓。使用此功能,可以在所選的重要信號線上自動執(zhí)行所謂的“數(shù)據(jù)包”處理。當(dāng)然,對于高速系統(tǒng)來說,將此功能用于時鐘等組件的本地處理也是非常有益的。
(7)各種類型的信號走線不能形成環(huán)路,并且接地線也不能形成電流環(huán)路。
(8)應(yīng)在每個集成電路塊附近放置一個高頻去耦電容器。
(9)將模擬接地線和數(shù)字接地線連接到公共接地線時,應(yīng)使用高頻湍流鏈路。在高頻湍流鏈的實際組裝中,經(jīng)常使用穿過中心孔的高頻鐵氧體磁珠,并且在電路原理圖中通常沒有表示,并且所得的網(wǎng)表不包括此類組件,布線將忽略其存在。響應(yīng)于此現(xiàn)實,它可以用作原理圖中的電感器,并且在PCB組件庫中單定義組件封裝,并在布線之前將其手動移動到公共接地線的會聚點附近的合適位置。。
(10)模擬電路和數(shù)字電路應(yīng)分開布置。立布線后,電源和地線應(yīng)連接在一個點上,以避免相互干擾。
(11)在將DSP芯片外程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器連接到電源之前,應(yīng)添加濾波電容器并將其盡可能靠近芯片電源引腳放置,以濾除電源噪聲。另外,建議在DSP和片外程序存儲器以及數(shù)據(jù)存儲器周圍進(jìn)行屏蔽,以減少外部干擾。
(12)芯片外程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器應(yīng)盡可能靠近DSP芯片放置。同時,布局應(yīng)合理,以使數(shù)據(jù)線和地址線的長度基本相同,尤其是當(dāng)系統(tǒng)中有多個存儲器時,應(yīng)考慮每個存儲器的時鐘線。時鐘輸入距離相等,或者可以添加單的可編程時鐘驅(qū)動器芯片。對于DSP系統(tǒng),應(yīng)選擇訪問速度與DSP相同的外部存儲器,否則將無法充分利用DSP的高速處理能力。DSP指令周期為納秒,因此DSP硬件系統(tǒng)中常見的問題是高頻干擾。因此,在制作DSP硬件系統(tǒng)的印刷電路板(PCB)時,應(yīng)特別注意地址線和數(shù)據(jù)線。信號線的接線應(yīng)正確合理。接線時,請嘗試使高頻線短而粗,并遠(yuǎn)離易受干擾的信號線,例如模擬信號線。當(dāng)DSP周圍的電路更復(fù)雜時,建議將DSP及其時鐘電路,復(fù)位電路,片外程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器組成一個小的系統(tǒng),以減少干擾。
集微網(wǎng)消息,日前,在接受投資機構(gòu)調(diào)研時景旺電子對外表示,目前珠海高多層工廠會邊建設(shè)邊投產(chǎn),預(yù)計今年底會釋放7.5萬㎡/月的高多層產(chǎn)能;珠海HDI工廠將會在今年二季度投產(chǎn),預(yù)計釋放2萬㎡/月的產(chǎn)能。
“龍川FPC二廠會在二季度投產(chǎn),預(yù)計釋放4萬平米/月的多層軟板產(chǎn)能;龍川MPCB工廠預(yù)計會在三季度投產(chǎn),預(yù)計增加2萬㎡/月的產(chǎn)能?!?br />
對于剛剛過去的2020年,景旺電子總結(jié)道,2020年是國家“十三五”規(guī)劃的收官之年,公司堅持變革和技術(shù)兩個路線,以實現(xiàn)公司的遠(yuǎn)期規(guī)劃目標(biāo)為方向,在內(nèi)部不斷通過組織能力建設(shè),流程/體系優(yōu)化,提升整個組織的活力和績效,并進(jìn)一步對未來幾年的發(fā)展做出了明確規(guī)劃。
技術(shù)方面,積極布局高多層、HDI(含SLP)、多層軟板、軟硬結(jié)合板等;訂單方面,三季度以來汽車電子、消費類訂單非常飽滿,宅經(jīng)濟相關(guān)產(chǎn)品、智能穿戴、計算機、手機等訂單也比較理想,客戶訂單份額提升明顯,新客戶開拓進(jìn)展順利。
新產(chǎn)能爬坡方面,江西二期自動化工廠基本完成產(chǎn)能爬坡,產(chǎn)能和效率都在有序提升;在建項目方面,今年珠海高欄港SLP、HLC工廠、龍川FPC二期多層軟板工廠、龍川MPCB工廠會相繼投產(chǎn),給公司產(chǎn)品的制程能力帶來質(zhì)的飛躍。
集微網(wǎng)了解到,在新能源汽車方面,景旺電子目前主要通過零配件商進(jìn)行供貨,終端客戶有國內(nèi)的造車新勢力蔚來、理想等,電池模組類的客戶有寧德時代、比亞迪等。
目前,其下游客戶占比分別是:汽車電子占比22%至23%,通信占比30%,消費電子占比30%,工控醫(yī)療占比14%至15%。
“2020 年下半年通訊類的訂單受美國政策限制下降比較明顯,但公司積極通過其他領(lǐng)域的訂單,例如光伏類的產(chǎn)品,將訂單量補足。通過2020年四季度的招標(biāo)情況來看,今年的通訊類訂單中標(biāo)情況比較樂觀,已進(jìn)入客戶的核心供應(yīng)商,其中產(chǎn)品的占比較2020年有明顯增長。”景旺電子補充道。
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)會會員企業(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。公司目前擁有員工300余人,廠房面積9000平米,月出貨品種6000種以上,年生產(chǎn)能力為150000平方米。為了滿足客戶多樣化需求,2017年公司成立了PCBA事業(yè)部,自有SMT生產(chǎn)線,為客戶提供PCB+SMT一站式服務(wù)。 公司一直致力于“打造中國的PCB制造企業(yè)”。注重人才培養(yǎng),倡導(dǎo)全員“自我經(jīng)營”理念,擁有一支朝氣蓬勃、敬業(yè)、經(jīng)驗豐富的技術(shù)、生產(chǎn)及管理隊伍;專注于PCB的工藝技術(shù)的研究與開發(fā),努力提升公司在PCB領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)水平和制造能力.
? ? ? 公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)控制、計算機應(yīng)用、航空航天、軍工、醫(yī)療、測試儀器、電源等各個領(lǐng)域。我們的產(chǎn)品包括:高多層PCB、HDI PCB、PCB高頻板、軟硬結(jié)合板、FPC等特種高難度電路板,專注于多品種,中小批量領(lǐng)域。我們的客戶分布全球各地,目前外銷訂單占比70%以上。
浙江PCB八層板、PCB多層板
更新時間:2024-03-30