1、客戶技術(shù)交流文件201210印制板的可靠性與與工藝控制牧泰萊電路技術(shù)有限公司牧泰萊電路技術(shù)有限公司印制板的可靠性與工藝控制v基材基材 基材的選型 基材的特性v層壓層壓 層壓可靠性與控制 常見質(zhì)量問題分析v金屬化孔金屬化孔 孔的可靠性與控制 常見質(zhì)量問題分析v涂層與焊接涂層與焊接 可焊涂層的類型與選用 焊接過程常見問題分析基材的類型覆銅板樹脂填料銅箔填加劑名稱型號環(huán)氧樹脂酚醛樹脂聚四氟乙烯聚酰亞胺BT牛皮紙玻璃纖維玻璃纖維布無機粉末電解銅箔壓延銅箔溴化物耦連劑UV阻劑酚醛紙基覆銅箔板FR-1酚醛紙基覆銅箔板FR-2酚醛紙芯布面覆銅箔板CEM-1環(huán)氧玻璃纖維覆銅箔板CEM-3環(huán)氧玻璃纖維布覆銅箔板

2、FR-4高Tg環(huán)氧玻璃纖維布覆銅箔板FR-4低CTE環(huán)氧玻璃纖維布覆銅箔板FR-4無鹵素環(huán)氧玻璃纖維布覆銅箔板FR-4耐離子遷移環(huán)氧玻璃纖維布覆銅箔板FR-4耐熱型環(huán)氧玻璃纖維布覆銅箔板FR-5聚四氟乙烯玻璃纖維布覆銅箔板PTFE聚酰亞胺玻璃纖維布覆銅箔板PI聚酰亞胺薄膜覆銅箔軟板FPC雙馬來酰亞胺三嗪樹脂玻璃纖維布覆銅箔板BT基材的性能特征v電絕緣性能v表面絕緣電阻-線間絕緣v體積絕緣電阻-層間耐壓v尺寸穩(wěn)定性v熱膨脹系數(shù)CTE -FR-4板在X、Y方向的CTE在（14-18）ppm/ vZ軸的熱膨脹系數(shù)- FR-4板在Z方向的CTE在（45-60）ppm/ (銅是16.7ppm/) v耐熱

3、特性vTg值:玻璃化轉(zhuǎn)換溫度-抗彎強度發(fā)生突變的溫度vTd值:熱分解溫度-損失5%重量的溫度(以一定速度升高)v連續(xù)工作溫度-可以連續(xù)工作的溫度,一般應(yīng)低于Tg值30以上v耐環(huán)境特性v耐離子遷移特性-高溫、高濕、有電壓降的情況下的金屬離子遷移（絕緣值下降）v漏電起痕指數(shù)CTI-在高濕度條件下（滴電解質(zhì)溶液），起電弧的電壓值。v高頻特性v介電常數(shù)v介質(zhì)損耗v各個頻率和溫度條件下的一致性TABLE I. Rogers Microwave Material Selection Criteria GRADE DESCRIPTION MIL COM MLB HYBR BROAD TEMP SURF MI

4、N ULTRALAM 2000 PTFE/ woven glass X X RT/duroid 5870 PTFE/ random microfiber glass X X RT/duroid 5880 PTFE/ random microfiber glass X X RT/duroid 6002 PTFE/ ceramic X X X X X X RT/duroid 6006 PTFE/ ceramic X X RT/duroid 6010LM PTFE/ ceramic X X TMM 3 Thermoset plastic/ ceramic X X X X X TMM 4 Thermo

5、set plastic/ ceramic X X X X X TMM6 Thermoset plastic/ ceramic X X X X X TMM 10i Thermoset plastic/ ceramic X X X X X RO3003 PTFE/ ceramic X X X X X X RO3006/RO3010 PTFE/ ceramic X X X X X X RO3203 PTFE/glass ceramic X X X X X X RO3210 PTFE/ glass ceramic X X X X X X RO4003/ RO4232 Thermoset plastic

6、/ ceramic/ woven glass X X X X X X RO4350 Thermoset plastic/ ceramic/ woven glass X X X X X X Taconic www.taconic-ARLON板料 www.arlon- NELCO 板料 國產(chǎn)高頻板料v泰州旺靈泰州旺靈 TP1/2 復(fù)合介質(zhì) DK 2.5-16 TF-1/2 復(fù)合介質(zhì) DK 310.5 F4B-1/2 PTFE介質(zhì) DK 2.7 軍標軍標GX PTFE介質(zhì) DK 2.7 薄銅 F4B-L/T 同F(xiàn)4B 金屬基 F4BT PTFE玻纖介質(zhì) DK 2.3 F4T 純 PTFE介質(zhì) DK

7、2.2v生益覆銅板生益覆銅板 CGP-500 PTFE玻纖介質(zhì) DK 2.6 S1139 改性環(huán)氧玻纖 DK 3.9 S2132 高頻頭用 DK 4.0 層壓可靠性與控制層壓可靠性與控制v芯板、內(nèi)層銅厚與殘銅率v芯板厚度的選擇：符合于板厚和阻抗控制的要求v芯板尺寸穩(wěn)定性：預(yù)處理與漲縮控制v內(nèi)層銅厚取決于內(nèi)層載流量的要求，內(nèi)外有別v內(nèi)層銅厚度對漲縮的影響v超厚內(nèi)層的線寬/間距設(shè)計，內(nèi)層填膠v殘銅率對厚度和填膠量的影響v殘銅分布對尺寸穩(wěn)定性和翹曲變形的影響v鋪銅設(shè)計對加工和可靠性的影響，對散熱的影響v半固化片、厚度、含膠量v常用半固化片：106#、1080 # 、3313 # 、2116 # 、7

8、628 #v半固化片選用：厚度要求、填膠要求、耐壓要求、工藝v膠的作用：介質(zhì)、粘結(jié)、填充、流動帶走氣泡v玻璃纖維布的作用：介質(zhì)、厚度填充、強度、表面平整度v半固化片特性指標 樹脂含量、流動度、揮發(fā)物含量、凝膠時間v特殊半固化片：RCC、PI純膠、4450、PTFE層壓可靠性與控制層壓可靠性與控制v銅箔厚度與背面粗糙度v銅箔厚度：1/3 oz、1/3 oz、1-6 oz、特殊厚度v銅箔背面粗糙度：2-5um、5-8um、8um以上v背面粗糙度的影響： 增加結(jié)合力的作用 影響線路邊緣整齊度 對高頻信號傳輸?shù)挠绊憊表面處理：黑化與棕化v黑化處理：將內(nèi)層銅箔表面氧化成絨毛狀結(jié)構(gòu)的氧化銅 作用：改善銅箔

9、與半固化片的結(jié)合力，提高耐熱性 特點：常溫結(jié)合力高，經(jīng)高溫后下降v棕化處理：對內(nèi)層銅箔表面進行微蝕處理，形成微觀粗 糙表面，同時吸附一層有機保護劑 作用：改善銅箔與半固化片的結(jié)合力，提高耐熱性 特點：常溫結(jié)合力稍低，高溫條件下表現(xiàn)良好層壓可靠性與控制層壓可靠性與控制v層壓參數(shù)與曲線v排氣、流膠、填充v排氣：通過抽真空和擠壓，排出空隙間的空氣v流膠：半固化片的樹脂融化流動，在壓力推動下，填平線路縫隙，部分樹脂帶走氣泡流至板邊。v填充：樹脂填滿線路縫隙（埋孔）常用層壓結(jié)構(gòu) v外層銅箔結(jié)構(gòu)v外層芯板結(jié)構(gòu)多層板的互連結(jié)構(gòu)常見層壓缺陷及預(yù)防v板彎板翹：v內(nèi)層布局不均衡，結(jié)構(gòu)不對稱v芯板和半固化片經(jīng)緯方向

10、錯位v芯板和半固化片不匹配v內(nèi)層芯板應(yīng)力和層壓應(yīng)力v布紋白斑：v流膠過度v環(huán)氧樹脂與玻璃纖維分離v玻璃布紋路太粗v分層起泡：v內(nèi)層芯板或半固化片被污染v潮氣太多,未能有效排除v半固化片過期v層壓參數(shù)不正常v內(nèi)層空洞：v缺膠v流膠不暢,氣泡未排除v層壓應(yīng)力出現(xiàn)的微裂紋v層間偏移：v內(nèi)層漲縮不一致v內(nèi)層圖形對位偏移v層壓定位偏移v層壓應(yīng)力：v層壓參數(shù)不合適v半固化片太多或流膠過度v樹脂未完全固化v冷卻速度過快u布紋、白斑v翹曲、分層、空洞、對位偏移幾種特殊的材料和層壓工藝v混合層壓v半固化片選用v結(jié)構(gòu)設(shè)計v界面處理vPTFE層壓vPTFE 薄片vPTFE改性薄膜v層壓參數(shù)v4450B層壓v不流膠特

11、征v一般用兩張v不可直接壓銅箔v不流膠半固化片v特殊的使用場合v隔離區(qū)間控制v高導(dǎo)熱半固化片v散熱板的壓合v結(jié)構(gòu)設(shè)計v散熱板的加工和表面處理vRCC帶膠銅箔vHDI的運用金屬化孔的可靠性與控制v一個合格的金屬化孔的特征v孔位準確-在理想中心位置2mil以內(nèi)v孔壁平直光滑-孔壁粗糙度在1mil以內(nèi)v孔口焊盤無翹起現(xiàn)象，孔口無毛刺，孔內(nèi)無結(jié)瘤v孔內(nèi)鍍層連續(xù)平整,鍍層厚度符合標準要求 平均25微米，最小處20微米v鍍層無空洞、無裂紋、無孔壁分離v鍍層延展性良好20%v孔壁金屬化鍍層與內(nèi)層連接良好，無陰影或脫離現(xiàn)象v四周非連接導(dǎo)體保持適當(dāng)?shù)母綦x(距離和絕緣)v芯吸效應(yīng)不能大于標準值得，最好控制在 50

12、微米范圍內(nèi)v內(nèi)層無釘頭現(xiàn)象，負凹蝕不超過25微米金屬化孔的常見質(zhì)量問題v孔壁鍍層斷裂v孔內(nèi)鍍層太薄v孔壁粗糙v局部鍍層缺陷v鍍層延展性差v內(nèi)層隔離v鉆孔參數(shù)不合適v鉆頭使用壽命控制v鉆孔吸塵效果差v去鉆污不徹底v負凹蝕v芯吸效應(yīng)v孔壁粗糙v層壓不致密v去鉆污過度v漏電v設(shè)計間距過小v層間偏移v芯吸效應(yīng)v離子遷移可焊涂層的類型與選用v有鉛噴錫優(yōu)點：穩(wěn)定性好，可焊性優(yōu)。 可以相對長期保存（一年） 與焊料的兼容性好，焊接可靠 生產(chǎn)效率高，成本低。缺點：含鉛，不符合環(huán)保要求。 表面不太平整，不適合高密度貼裝。v無鉛噴錫優(yōu)點：穩(wěn)定性好，可焊性良好。 可以相對長期保存（半年） 與焊料的兼容性好，焊接可靠

13、生產(chǎn)效率高，成本適中。缺點：噴錫和焊接溫度偏高，對基材和器件有損傷。 表面不太平整，不適合高密度貼裝。v電鍍鎳金優(yōu)點：防氧化能力強，可經(jīng)多次焊接，可焊性中等。 表面平整，適用與bonding 工藝。 接觸電阻小，可用于按鍵等需要接觸的場合。缺點：成本最高；線邊凸沿易造成微短現(xiàn)象，影響可靠性 容易出現(xiàn)金面變色影響焊接性；焊點脆。 阻焊油墨印在金面上容易脫落。v化學(xué)鎳金優(yōu)點：防氧化能力強，可經(jīng)多次焊接，可焊性中等。 表面平整，焊盤全面包覆，適合高密度貼裝。 接觸電阻小，可用于按鍵等需要接觸的場合。缺點：成本偏高，由于有“黑墊”現(xiàn)象，影響可靠性 鍍層應(yīng)力大，不適合邦定連接和要求柔性的場合?？珊竿繉拥?/p>

14、類型與選用v化學(xué)沉錫優(yōu)點：銅層與焊料直接結(jié)合，焊接可靠，可焊性中等。 表面平整，適合高密度貼裝。 生產(chǎn)效率高，成本低。缺點：耐熱性差，經(jīng)多次焊接可焊性變差，保存時間短 由于“錫須”現(xiàn)象，可能影響絕緣性能v化學(xué)沉銀優(yōu)點：鍍層新鮮時可焊性良好。 表面平整，適合高密度貼裝。 生產(chǎn)效率高，成本低。缺點：耐熱性差，經(jīng)多次焊接后可焊性變差 容易變色，保存時間短 由于“銀遷移”現(xiàn)象，可能影響絕緣性能。 銀層過厚，焊點部分變脆。vOSP優(yōu)點：銅層與焊料直接結(jié)合，焊接可靠，可焊性中等。 表面平整，適合高密度貼裝。 生產(chǎn)效率高，成本最低，可以重工缺點：耐熱性差，經(jīng)多次焊接后可焊性變差 保存時間短焊接過程常見問題分析1、焊盤和孔的問題v焊盤脫落v基材或?qū)訅嘿|(zhì)量問題v熱沖擊過度v不合適的返工方式v外力拉脫v爆孔(吹孔)v孔壁有微缺陷v鍍層太薄v基財有潮氣v焊接前未