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高多層板的薄型基材(芯板)為何會帶來PCB板的尺寸偏差

79 2018-12-04
高多層板 電路板打樣



    高多層板用薄型基材在形成內(nèi)層“芯”片的過程中引起尺寸變化,主要來自兩大方面(一)基板材料的熱膨脹系數(shù);(二)基板材料的熱、機(jī)殘余應(yīng)力。今天小編就具體分享一下:

10層pcb多層板

      1) 基板材料的熱膨脹系數(shù)引起內(nèi)層“芯”片尺寸的變化。基板材料的CTE對內(nèi)層“芯”片尺寸變化是與基材中樹脂類型、增強(qiáng)材料和基材類型(結(jié)構(gòu)、厚度等)密切相關(guān)的。盡管不同基材中樹脂(如環(huán)氧、BT、PI或PPE/PPO等)的CTE相差很大,但是在形成基材過程中,由于在較小CTE的玻纖布增強(qiáng)材料的抑制和束縛,使各類的基板材料的X、Y向的CTE都出于13ppm/℃~17mmp/℃之間,因此,我們可以通過多層板的內(nèi)層(芯)片的尺寸及其采用的基材類型的CTE而計(jì)算出其可能帶來的內(nèi)層(芯)片尺寸的變化。如600mm×800mm的內(nèi)層(芯)片,但溫度升高1℃時(shí),按其CTE,便可計(jì)算出其短邊600mm可以要伸長0.0078mm~0.0102mm,長邊800mm可能伸長0.0104mm~0.0136mm,而對角線(1000mm)方向可能伸長0.013mm~0.017mm。對于生產(chǎn)密度不高(特別是精細(xì)導(dǎo)線情況)的高層板來說,不僅不能忽略不計(jì),而且應(yīng)格外重視才行。因此,這些高多層板有的基板應(yīng)放于有空調(diào)的條件下(特別是溫度控制)保管。

  至于濕度對基板材料的影響不大,因?yàn)榛牡谋砻嬗懈层~箔層等保護(hù)著,但濕度控制仍然需要的,主要是防止在基板表面上(結(jié)露)現(xiàn)象和污染氧化 問題。

1)基板材料內(nèi)熱、機(jī)殘余(留)應(yīng)力對內(nèi)層“芯”片尺寸的影響。對不同覆銅板制造商來說,這種熱、機(jī)殘余應(yīng)力是不同的。即使是同一覆銅板制造商,器產(chǎn)品的熱、機(jī)殘余應(yīng)力也是有差異的。覆銅板,特別是薄型和超薄型(≤0.05mm厚度)覆銅板內(nèi)熱、機(jī)殘余應(yīng)力的大?。ǚ龋┖筒町惓潭葘⒎从吵鲆粋€(gè)覆銅板廠的制造和管理水平。

     覆銅板內(nèi)的熱、機(jī)殘余應(yīng)力的大小和差異是與覆銅板廠所采用原材料(特別是玻纖布等)等機(jī)會生產(chǎn)設(shè)備(如浸膠機(jī)、烘干設(shè)備、真空層壓機(jī)等)的先進(jìn)性以及科學(xué)管理等密切相關(guān)的。因此,再生產(chǎn)母板或背板和高性能板時(shí),特別是有高密度的孔、連接盤和精細(xì)線寬/間距等要求下,除了選擇高Tg與底CTE的覆銅板外,特別是采用薄“芯”材時(shí),最重要的是應(yīng)選擇具有先進(jìn)設(shè)備與優(yōu)質(zhì)原材料和自動(dòng)化生產(chǎn)水平高以及先進(jìn)的生產(chǎn)管理的覆銅板制造商的產(chǎn)品,這樣的覆銅板制造商往往能提供熱、及殘余應(yīng)力小且重復(fù)性好的基材,這對于研制和生產(chǎn)質(zhì)量高的高性能多層板是關(guān)鍵的第一步。

     事實(shí)上,從基材制造過程可以理解,X和Y方向的CTE是不一樣的,實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)薄覆銅板(≤0.10mm)基材蝕刻內(nèi)層“芯”片時(shí),X和Y想(緯線)收縮要小于Y向(經(jīng)線)的收縮。同時(shí),由于在制板尺寸一般要小于覆銅板基材,因此,這些在制板形成的內(nèi)層“芯”片的尺寸變化,不僅與在制板的大小尺寸有關(guān),而且也與覆銅板基材的剪切方法有關(guān)。另外,這些內(nèi)層芯片在制板尺寸變化還與加工步驟和加工方法都會影響內(nèi)層“芯”片的尺寸變化和變化程度。

    內(nèi)層“芯”片生產(chǎn)其X、Y方向受濕處理影響較小。盡管樹脂吸濕能力較大,但因?yàn)槭艿讲@w布增強(qiáng)材料的抑制和束縛,從而限制了內(nèi)層“芯”片X和Y向的尺寸變化,或者說X、Y向隨濕處理的變化尺寸是可忽略不計(jì)的。但是對Z向來說,由于沒有玻纖布的抑制和束縛,其吸濕能力是較大的,并隨樹脂類型而不同的,因此,在濕法加工過程中,內(nèi)層“芯”片在制板應(yīng)及時(shí)處理并烘干,以減少這些變化。

    總之,覆銅板基材內(nèi)的熱、機(jī)殘余應(yīng)力對內(nèi)層“芯”的變化是很大的,特別是薄型或超薄型的覆銅板基材。覆銅板基材內(nèi)熱、機(jī)殘余應(yīng)力對內(nèi)層“芯”片尺寸的影響是在圖形轉(zhuǎn)移以后經(jīng)化學(xué)蝕刻才體現(xiàn)出來的。這種覆銅板基材內(nèi)熱、機(jī)應(yīng)力對內(nèi)層“芯片”尺寸的影響,大多處于200ppm/℃~~600ppm/℃之間,這可以通過實(shí)驗(yàn)或首批生產(chǎn)的檢測而得到,并計(jì)算出其調(diào)整值。更多工藝和多層電路板打樣和批量生產(chǎn)可以咨詢金瑞欣官網(wǎng)。


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