一、多層電路板板面起泡其實(shí)是板面結(jié)合力不良的問(wèn)題,也就是板面的表面質(zhì)量問(wèn)題,這包含兩方面的內(nèi)容:
1.多層電路板板面清潔度的問(wèn)題;
2.表面微觀粗糙度(或表面能)的問(wèn)題。所有電路板上的PCB板面起泡問(wèn)題都可以歸納為上述原因。鍍層之間的結(jié)合力不良或過(guò)低,在后續(xù)生產(chǎn)加工過(guò)程和組裝過(guò)程中難于抵抗電路板生產(chǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)生的鍍層應(yīng)力,機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力等等,終造成鍍層間不同程度分離現(xiàn)象。
二、現(xiàn)就可能在生產(chǎn)加工過(guò)程中造成板面質(zhì)量不良的一些因素歸納總結(jié)如下:
1.基材工藝處理的問(wèn)題:特別是對(duì)一些較薄的基板(一般0.8mm以下)來(lái)說(shuō),因?yàn)榛鍎傂暂^差,不宜用刷板機(jī)刷板。這樣可能會(huì)無(wú)法有效除去基板生產(chǎn)加工過(guò)程中為防止PCB板面銅箔氧化而特殊處理的保護(hù)層,雖然該層較薄,刷板較易除去,但是采用化學(xué)處理就存在較大困難,所以在生產(chǎn)加工重要注意控制,以免造成多層電路板板面基材銅箔和化學(xué)銅之間的結(jié)合力不良造成的板面起泡問(wèn)題;這種問(wèn)題在薄的內(nèi)層進(jìn)行黑化時(shí),也會(huì)存在黑化棕化不良,顏色不均,局部黑棕化不上等問(wèn)題。2.多層電路板板面在機(jī)加工(鉆孔,層壓,銑邊等)過(guò)程造成的油污或其他液體沾染灰塵污染表面處理不良的現(xiàn)象。
3.沉銅刷板不良:沉銅前磨板壓力過(guò)大,造成孔口變形刷出孔口銅箔圓角甚至孔口漏基材,這樣在沉銅電鍍噴錫焊接等過(guò)程中就會(huì)造成孔口起泡現(xiàn)象;即使刷板沒(méi)有造成漏基材,但是過(guò)重的刷板會(huì)加大孔口銅的粗糙度,因而在微蝕粗化過(guò)程中該處銅箔極易產(chǎn)生粗化過(guò)度現(xiàn)象,也會(huì)存在著一定的質(zhì)量隱患;因此要注意加強(qiáng)刷板工藝的控制,可以通過(guò)磨痕試驗(yàn)和水膜試驗(yàn)將刷板工藝參數(shù)調(diào)政至;
4.水洗問(wèn)題:為沉銅電鍍處理要經(jīng)過(guò)大量的化學(xué)藥水處理,各類(lèi)酸堿無(wú)極有機(jī)等藥品溶劑較多,多層電路板板面水洗不凈,特別是沉銅調(diào)整除油劑,不僅會(huì)造成交叉污染,同時(shí)也會(huì)造成PCB多層電路板板面局部處理不良或處理效果不佳,不均勻的缺陷,造成一些結(jié)合力方面的問(wèn)題;因此要注意加強(qiáng)對(duì)水洗的控制,主要包括對(duì)清洗水水流量、水質(zhì)、水洗時(shí)間和板件滴水時(shí)間等方面的控制;特別冬天氣溫較低,水洗效果會(huì)大大降低,更要注意將強(qiáng)對(duì)水洗的控制;
5.沉銅前處理中和圖形電鍍前處理中的微蝕:微蝕過(guò)度會(huì)造成孔口漏基材,造成孔口周?chē)鹋莠F(xiàn)象;微蝕不足也會(huì)造成結(jié)合力不足,引發(fā)起泡現(xiàn)象;因此要加強(qiáng)對(duì)微蝕的控制;一般沉銅前處理的微蝕深度在1.5---2微米,圖形電鍍前處理微蝕在0.3---1微米,有條件通過(guò)化學(xué)分析和簡(jiǎn)單試驗(yàn)稱(chēng)重法控制微蝕厚度或?yàn)槲g速率;一般情況下微蝕後的多層電路板板面色澤鮮艷,為均勻粉紅色,沒(méi)有反光;如果顏色不均勻,或有反光說(shuō)明制程前處理存在質(zhì)量隱患;注意加強(qiáng)檢查;另外微蝕槽的銅含量,槽液溫度,負(fù)載量,微蝕劑含量等都是要注意的項(xiàng)目;
6.沉銅返工不良:一些沉銅或圖形轉(zhuǎn)後的返工板在返工過(guò)程中因?yàn)橥叔儾涣?返工方法不對(duì)或返工過(guò)程中微蝕時(shí)間控制不當(dāng)?shù)然蚱渌蚨紩?huì)造成PCB板面起泡;沉銅電路板的返工如果在線(xiàn)上發(fā)現(xiàn)沉銅不良可以通過(guò)水洗后直接從線(xiàn)上除油后酸洗不經(jīng)委蝕直接返工;不要重新除油微蝕;對(duì)于已經(jīng)板電加厚的板件,應(yīng)現(xiàn)在微蝕槽褪鍍,注意時(shí)間控制,可以先用一兩片板大致測(cè)算一下褪鍍時(shí)間,保證褪鍍效果;褪鍍完畢后應(yīng)用刷板機(jī)后一組軟磨刷輕刷然后再按正常生產(chǎn)工藝沉銅,但蝕微蝕時(shí)間要減半或作必要調(diào)整。
四層線(xiàn)路板中盲孔的作用有哪些?
在非穿導(dǎo)孔技術(shù)中,盲孔和埋孔的應(yīng)用,可以極大地降低線(xiàn)路板的尺寸和質(zhì)量,減少層數(shù),提高電磁兼容性,增加電子產(chǎn)品特色,降低成本,同時(shí)也會(huì)使得設(shè)計(jì)工作更加簡(jiǎn)便快捷。在傳統(tǒng)線(xiàn)路板設(shè)計(jì)和加工中,通孔會(huì)帶來(lái)許多問(wèn)題。首先它們占居大量的有效空間,其次大量的通孔密集一處也對(duì)多層線(xiàn)路板內(nèi)層走線(xiàn)造成巨大障礙,這些通孔占去走線(xiàn)所需的空間,它們密集地穿過(guò)電源與地線(xiàn)層的表面,還會(huì)破壞電源地線(xiàn)層的阻抗特性,使電源地線(xiàn)層失效。且常規(guī)的機(jī)械法鉆孔將是采用非穿導(dǎo)孔技術(shù)工作量的20倍。
在線(xiàn)路板設(shè)計(jì)中,雖然焊盤(pán)、過(guò)孔的尺寸已逐漸減小,但如果板層厚度不按比例下降,將會(huì)導(dǎo)致通孔的縱橫比增大,通孔的縱橫比增大會(huì)降低可靠性。隨著先進(jìn)的激光打孔技術(shù)、等離子干腐蝕技術(shù)的成熟,應(yīng)用非貫穿的小盲孔和小埋孔成為可能,若這些非穿導(dǎo)孔的孔直徑為0.3mm,所帶來(lái)的寄生參數(shù)是原先常規(guī)孔的 1/10左右,提高了線(xiàn)路板的可靠性。
由于采用非穿導(dǎo)孔技術(shù),使得線(xiàn)路板上大的過(guò)孔會(huì)很少,因而可以為走線(xiàn)提供更多的空間。剩余空間可以用作大面積屏蔽用途,以改進(jìn)EMI/RFI性能。同時(shí)更多的剩余空間還可以用于內(nèi)層對(duì)器件和關(guān)鍵網(wǎng)線(xiàn)進(jìn)行部分屏蔽,使其具有電氣性能。采用非穿導(dǎo)孔,可以更方便地進(jìn)行器件引腳扇出,使得高密度引腳器件(如 BGA 封裝器件)很容易布線(xiàn),縮短連線(xiàn)長(zhǎng)度,滿(mǎn)足高速電路時(shí)序要求。
線(xiàn)路板存放多長(zhǎng)時(shí)間,和表面處理有關(guān),化金和電鍍金是保存時(shí)間長(zhǎng)的,在恒溫恒濕的條件下,可以保存兩三年。依次為噴錫和抗氧化。特別是抗氧化,拿到板后是立馬上線(xiàn),它保存的時(shí)間短。大概為3個(gè)月。庫(kù)存時(shí)間長(zhǎng)的板子在上線(xiàn)前一定要烘烤一下,不然過(guò)回流焊時(shí)很容易爆板。四層線(xiàn)路板保存時(shí)間界定:
四層線(xiàn)路板的保質(zhì)在IPC是有界定的,表面工藝是抗氧化的,未拆真空包裝的,半年內(nèi)使用完,拆了真空包裝的在二十四小時(shí)內(nèi),并且是溫濕度有控制的環(huán)境下,板在未拆包裝下一年內(nèi)使用完,拆開(kāi)了在一周內(nèi)應(yīng)貼完片,同樣要控制溫濕度,金板等同錫板,但控制過(guò)程較錫板嚴(yán)格。
四層線(xiàn)路板是指的是線(xiàn)路印刷板PCB Printed Circuit Board用四層的玻璃纖維做成,通常SDRAM會(huì)使用四層板,雖然會(huì)增加線(xiàn)路板的成本但卻可免除噪聲的干擾。
由于印刷電路板并非一般終端產(chǎn)品,因此在名稱(chēng)的定義上略為混亂,例如:個(gè)人電腦用的母板,稱(chēng)為主板,而不能直接稱(chēng)為電路板,雖然主機(jī)板中有電路板的存在,但是并不相同,因此評(píng)估產(chǎn)業(yè)時(shí)兩者有關(guān)卻不能說(shuō)相同。再譬如:因?yàn)橛屑呻娐妨慵b載在電路板上,因而新聞媒體稱(chēng)他為IC板,但實(shí)質(zhì)上他也不等同于印刷電路板。我們通常說(shuō)的印刷電路板是指裸板-即沒(méi)有上元器件的電路板。
四層線(xiàn)路板和六層線(xiàn)路板的區(qū)別:
1、由于是6層線(xiàn)路板,有4層可以走信號(hào)線(xiàn),所以線(xiàn)路板表面上出現(xiàn)的布線(xiàn)應(yīng)該比較寬松(同層布線(xiàn)),這樣有利于減少相互間的干擾。
2、六層線(xiàn)路板的重量要大于四層線(xiàn)路板,但是單條內(nèi)存模組就比較難比較出來(lái),但是如果各拿出來(lái)20條同樣的內(nèi)存,就比較容易比較出來(lái)了。
3、如果有的導(dǎo)孔在線(xiàn)路板正面出現(xiàn),卻在反面找不到,那么就一定是6/8層板了。如果線(xiàn)路板的正反面都能找到相同的導(dǎo)孔,自然就是四層板了。
其中四層線(xiàn)路板的價(jià)格較為低廉,但是相對(duì)的在抗噪訊的能力也比較弱,而六層板的成本則較高,因?yàn)殡娫淳€(xiàn)路或接地線(xiàn)路可以單獨(dú)占用一層,而不必與其它信號(hào)線(xiàn)路混在一起,所以在抗噪訊干擾的能力也比四層板較佳、性能更穩(wěn)定一點(diǎn)。四層板與六層板的差異不是很容易以線(xiàn)路厚度來(lái)分辨,不過(guò)許多六層板都會(huì)有如下圖的層數(shù)標(biāo)示:
一面可看到123的字樣,越中間的標(biāo)示層越模糊,另一面則可看到456的字樣,這就是各層的標(biāo)示記號(hào)。
所以一般廠商都采用四層線(xiàn)路 板。但是不可以否認(rèn),這在一定程度上是一種節(jié)約成本,如果使用6 層板的話(huà),可以有充足的布線(xiàn)空間,也有更多的地線(xiàn)和電源的考慮方案。所以,不需要太苛刻于走線(xiàn)的過(guò)于緊密。這樣線(xiàn)寬和線(xiàn)間的電磁干擾都會(huì)充分得到考慮。