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1、多层板制作流程Apr. 26,2012TIM TechnologiesGlobal Presence 1 Local Knowledge一.概述:多层板，是指拥有三层以上的导电图形层，并通过与其间的绝缘材 料以相隔层压而制成的PCB。随着电子技术向高速、多功能、大容量 和便携低耗方向发展，多层数PCB板的应用越来越广泛，其层数及密 度也越来越高，对应的结构也日趋复杂。多层板的制作如今已成为 整个PCB行业的最主要的组成部分。目前生益电子的制板平均层数已 经超过8层，在内层制作能力、层压能力等方面都已经达到较高的水 平。总而言之，多层板技术的岀现，是PCB行业的一个重大发展，它 使得整个线路板技
2、术突飞猛进。二材料:1 SYE使用的板材一览表别商 供普通2板料A无ArST Y s无AA6 c A Gr无A(H)仃B仃A仃B无BA无ASI Y so71xo71无A无A无A仃Ae c a Gr无A特殊板料Tg 高a c 1 M无A无A仃A有BsXeRo仃AA仃AF A c 耐rST Y s无AQ E T无A无ATTMTedrnotogiesCompany Confidential#三能力SYE多层板的基本制程能力项目制程能力项目制程能力层数最大完成板尺寸4-40 层28”*42”最大完成板厚7mm最小完成板厚040mni镀通孔纵横比 盲孔纵横比 机械孔孔位公差 最小芯板厚度13； 11:1
3、+/-加订3mil最小机械孔钻孔孔径0.20mni外层最小线宽/间距3.5m 订/4m 订最小激光孔钻孔孔径0. lOmm内层最小线宽/间距3ndl/3m 订最小外层底铜厚度l/3oz蚀刻公差最大外层底铜厚度3oz制作BGA最小PITCH三+/-20%0.5mm最小内层底铜厚度l/2oz阻抗公差最大内层底铜厚度3oz对位能力+/-7%比内层pad大5m订能力TTMTedrnotogiesCompany Confidential四流程：下面我们将以一个8层板为例来说明多层板的制作流程:LAY1LAY2LAY3LAY4LAY5LAY6LA77LAY 8阴厚阴痒1开料（CUT）开料是把原始的敷铜板切
4、割成能在生产线上制作的板子的过程O首先我们来了解几个概念：1. UNIT： UNIT是指客户设计的单元图形。2. SET : SET是指客户为了提高效率、方便生产等原因，将多个UNIT拼 在一起成为的一个整体图形。它包括单元图形、工艺边等等。3. PANEL： PANEL是指PCB厂家生产时，为了提高效率、方便生产等 原因，将多个SET拼在一起并加上工具板边，组成的一块板子。我们采购回来的大料有以下几种尺寸：36.5 INCH X 48.5 INCH、40.5 INCH X 48.5 INCH、42.5 INCH X 48.5 INCH 等等。作为PCB设计 的工程师与PCB制作的工程师，利用
5、率是大家共同关注的问题。2.内层干膜：(INNER DRY FILM)内层干膜是将内层线路图形转移到PCB板上的过程。在PCB制作中我们会提到图形转移这个概念，因为导电图形的制 作是PCB制作的根本。所以图形转移过程对PCB制作来说，有非常重要 的意义。内层干膜包括内层贴膜、曝光显影、内层蚀刻等多道工序。内层 贴膜就是在铜板表面贴上一层特殊的感光膜。这种膜遇光会固化，在 板子上形成一道保护膜。曝光显影是将贴好膜的板将进行曝光，透光 的部分被固化，没透光的部分还是干膜。然后经过显影，褪掉没固化 的干膜，将贴有固化保护膜的板进行蚀刻。再经过退膜处理，这时内 层的线路图形就被转移到板子上了。对于设计
6、人员来说，我们最主要考虑的是布线的最小线宽、间距 的控制及布线的均匀性。因为间距过小会造成夹膜，膜无法褪尽造成 短路。线宽太小，膜的附着力不足，造成线路开路。所以电路设计时 的安全间距（包括线与线、线与焊盘、焊盘与焊盘、线与铜面等）， 都必须考虑生产时的安全间距。流程TTMTedrnotogiesCompany Confidential#2.内层干膜TTMTechnoiogies前处理Compa ny Con fide ntial2.内层干膜内层贴膜一癖TTMTedrnotogiesCompany Confidential#2.内层干膜流程TTMTedrnotogiesCompany Conf
7、idential#2.内层干膜流程TTMTedrnotogiesCompany Confidential#2.内层干膜流程TTMTedrnotogiesCompany Confidential#2.内层干膜对位与曝光流程TTMTedrnotogiesCompany Confidential#2.内层干膜流程TTMTedrnotogiesCompany Confidential#2.内层干膜X流程TTMTedrnotogiesCompany Confidential#2.内层干膜流程TTMTedrnotogiesCompany Confidential#2.内层干膜对位与曝光流程TTMTedrn
8、otogiesCompany Confidential#2.内层干膜蚀刻后的AOI检板3黑化和棕化：(BLACK OXIDATION)黑化和棕化的目的1. 去除表面的油污，杂质等污染物；2增大铜箔的比表面，从而增大与树脂接触面积，有利于 树脂充分扩散，形成较大的结合力；3. 使非极性的铜表面变成带极性CuO和CU2。的表面，增加 铜箔与树脂间的极性键结合；4. 经氧化的表面在高温下不受湿气的影响，减少铜箔与树 脂分层的几率。内层线路做好的板子必须要经过黑化或棕化后才能进行层压。它是对 内层板子的线路铜表面进行氧化处理。一般生成的CU2O为红色、CuO为 黑色，所以氧化层中CU2O为主称为棕化、
9、CuO为主的称为黑化。流程TTMTedrnotogiesCompany Confidential#3.黑化和棕化:棕化线TTMTedrnotogiesCompa ny黑化线4层压：(PRESSING)层1.层压是借助于阶半固化片把各层线路粘结 成整体的过程。这种粘结是通过界面上大分 子之间的相互扩散，渗透，进而产生相互交织 而实现。2目的：将离散的多层板与黏结片一起压制成所 需要的层数和厚度的多层板。流程TTMTedrnotogiesCompany Confidential#4.层压 1.排版将铜箔，黏结片（半固化片）,内层板，不 锈钢，隔离板，牛皮纸，外层钢板等材料按工 艺要求叠合。如果六层
10、以上的板还需要预排 版。2.层压过程:!将叠好的电路板送入真空热压机。利用机械 所提供的热能，将树脂片内的树脂熔融，借以粘合基板并填充空隙。ki116TTMTedrnotogiesCompany Confidential4.层压经过层压后的PCB叠层示意图半固化片芯板芯板半固化片芯板半固化片半固化片LAY1LAT2LAY 3LAY 4LAY 5LAY 6LAY7LA? 8Company Confidential流程TTMTedrnotogies4.层压对于设计人员来说，层压首先需要考虑的是对称性。 因为板子在层压的过程中会受到压力和温度的影响，在层压 完成后板子内还会有应力存在。因此如果层压的
11、板子两面不 均匀，那两面的应力就不一样，造成板子向一面弯曲，大大 影响PCB的性能。另外，就算在同一平面，如果布铜分布不均匀时，会造 成各点的树脂流动速度不一样，这样布铜少的地方厚度就会 稍薄一些，而布铜多的地方厚度就会稍厚一些。为了避免这些问题，在设计时对布铜的均匀性、叠层的 对称性、盲埋孔的设计布置等等各方面的因数都必须进行详 细考率。18Company Confidential流程TTMTedrnotogies5.机械钻孔机械钻孔就是利用钻刀高速切割，在PCB上形成上下贯通的穿孔。 目前来说，对于成品孔径在8MIL及以上的穿孔，我们都可以采用 机械钻孔的形式来加工。流程6.去钻污与沉铜目
12、的：将贯通孔金属化。概念：电路板的基材是由铜箔，玻璃纤维，环氧树脂组 成。在制作过程中基材钻孔后孔壁截面就是由以 上三部分材料组成。孔金属化就是要解决在截面上覆盖一层均匀的， 耐热冲击的金属铜O流程分为三个部分：一去钻污流程，二化学沉铜 流程，三加厚铜流程（全板电镀铜）。流程TTMTedrnotogiesCompany Confidential#6.沉铜与加厚铜孔的金属化涉及到一个能力的概念，厚径比。厚径比是指板厚与孔径的比值。当板子不断变厚，而孔径不断减小时，化学药水越来越难进入钻孔的深处，虽然电镀设备 利用振动、加压等等方法让药水得以进入钻孔中心，可是 浓度差造成的中心镀层偏薄仍然无法避免。这时会出现钻 孔层微开路现象，当电压加大、板子在各种恶劣情况下受 冲击时，缺陷完全暴露，造成板子的线路断路，无法完成 指定的工作。所以，设计人员需要及时的了解制板厂家的工艺能 力，否则设计出来的PCB就很难在生产上实现。需要注意的 是，厚径比这个参数不仅在通孔设计时必须考虑，在盲埋 孔设计时也需要考虑。流程TTMTedrnotogiesCompany Confiden
