高层电路板的关键生产工序控制（一）

[导读] 摘要：本文分析了高层电路板的主要制作难点，如层间对准度、内层线路制作、压合制作、钻孔制作等技术难点。针对主要制作难点，介绍了层间对准度控制、压合叠层结构设计、内层

摘要：本文分析了高层电路板的主要制作难点，如层间对准度、内层线路制作、压合制作、钻孔制作等技术难点。针对主要制作难点，介绍了层间对准度控制、压合叠层结构设计、内层线路工艺、压合工艺、钻孔工艺等关键工序的生产控制要点，供同行参考与借鉴。

　　高层电路板一般定义为10层～20层或以上的高多层电路板，比传统的多层电路板加工难度大，其品质可靠性要求高，主要应用于通讯设备、高端服务器、医疗电子、航空、工控、军事等领域。近几年来，应用通讯、基站、航空、军事等领域的高层板市场需求仍然强劲，而随着中国电信设备市场的快速发展，高层板市场前景被看好。

　　目前国内能批量生产高层电路板的PCB厂商，主要来自于外资企业或少数内资企业。高层电路板的生产不仅需要较高的技术和设备投入，更需要技术人员和生产人员的经验积累，同时导入高层板客户认证手续严格且繁琐，因此高层电路板进入企业门槛较高，实现产业化生产周期较长。PCB平均层数已经成为衡量PCB企业技术水平和产品结构的重要技术指标。本文简述了高层电路板在生产中遇到的主要加工难点，介绍了高层电路板关键生产工序的控制要点，供同行参考与借鉴。

　　一、主要制作难点

　　对比常规电路板产品特点，高层电路板具有板件更厚、层数更多、线路和过孔更密集、单元尺寸更大、介质层更薄等特性，内层空间、层间对准度、阻抗控制以及可靠性要求更为严格。

　　1.1 层间对准度难点

　　由于高层板层数多，客户设计端对PCB各层的对准度要求越来越严格，通常层间对位公差控制±75μm，考虑高层板单元尺寸设计较大、图形转移车间环境温湿度，以及不同芯板层涨缩不一致性带来的错位叠加、层间定位方式等因素，使得高层板的层间对准度控制难度更大。
   　1.2 内层线路制作难点

　　高层板采用高TG、高速、高频、厚铜、薄介质层等特殊材料，对内层线路制作及图形尺寸控制提出高要求，如阻抗信号传输的完整性，增加了内层线路制作难度。线宽线距小，开短路增多，微短增多，合格率低；细密线路信号层较多，内层AOI漏检的几率加大；内层芯板厚度较薄，容易褶皱导致曝光不良，蚀刻过机时容易卷板；高层板大多数为系统板，单元尺寸较大，在成品报废的代价相对高。

　　1.3 压合制作难点

　　多张内层芯板和半固化片叠加，压合生产时容易产生滑板、分层、树脂空洞和气泡残留等缺陷。在设计叠层结构时，需充分考虑材料的耐热性、耐电压、填胶量以及介质厚度，并设定合理的高层板压合程式。层数多，涨缩量控制及尺寸系数补偿量无法保持一致性；层间绝缘层薄，容易导致层间可靠性测试失效问题。图1是热应力测试后出现爆板分层的缺陷图。

　   1.4 钻孔制作难点

　　采用高TG、高速、高频、厚铜类特殊板材，增加了钻孔粗糙度、钻孔毛刺和去钻污的难度。层数多，累计总铜厚和板厚，钻孔易断刀；密集BGA多，窄孔壁间距导致的CAF失效问题；因板厚容易导致斜钻问题。