多层PCB-多达56层制造

制造高达56层的多层PCB,IPC III标准,多层

多层 PCB 叠层设计及其层压工艺



多层PCB或多层印制电路电路板是由两个或多个导电电路板组成的电路板(铜层)。_被树脂层压在一起(prepr例如)。由于多层PCB的复杂性制造工艺、产量低、返工困难,其价格相对单层和双面PCB要高。


XDF制造最多5层的多层PCB6层,接受纯单料或混压料:Fr4, Rogers,Polymide,金属芯发送您的电脑B 文件sales@pcba360.com,我们会尽快给您报价!


多层板制造


由于集成封装密度的增加电路,导致互连线高度集中,这就需要使用多层PCB。不可预见的设计概率印刷电路布局中出现了噪声、杂散电容和串扰等问题。因此,印制电路板研发设计必须尽量减少信号线的长度并避免平行布线。显然,在PCB单片机ided板,甚至双面板,由于可以实现的交叉电路数量有限,无法满足这些要求。在有大量互连和交叉要求的情况下,PCB电路it板必须扩展到两层以上才能达到满意的性能。于是出现了多层电路板。因此,制造多层电路板的初衷是为复杂和对噪声敏感的电子元件选择合适的布线路径提供更大的自由度电子电路



多层PCB电路板至少有三层导电层,其中两层在外表面,其余一层集成在绝缘板中。电动它们之间的连接通常是通过电路板横截面上的镀通孔实现的。除非另有说明,多层印刷电路板与双面板相同,一般粗孔板



多层PCB的优缺点


优点:


1个

组装密度高

多层 PCB 通过分层增加其密度。尽管 PCB 尺寸更小,但这种增加的密度允许更多的功能、提高容量和速度。

2个

小尺寸

多层 PCB通过增加层数来增加电路板表面积,从而减小整体尺寸。这将允许更高容量的多层 PCB 用于更小的设备,而高容量的单层 PCB 必须安装到更大的产品中。

3个

轻的

多层 PCB 可以完成与多个单层板相同的工作量,但体积更小,连接元件更少,重量更轻。对于需要考虑重量的小型电子产品,这是一个重要的考虑因素。


多层PCB电路板至少有三层导电层,其中两层在外表面,其余一层集成在绝缘板中。它们之间的电连接通常是通过电路板横截面上的镀通孔来实现的。除非另有说明,多层印刷电路板与双面板相同,一般为电镀通孔板



缺点:


1个

成本高

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2个

制造时间长

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3个

要求高可靠性的测试方法。

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多层印制电路是电子技术的产物高新技术发展_ed,多功能,大容量,小体积。随着电子技术的不断发展,特别是大规模和超大规模集成应用的广泛和深入光栅电路、多层印制电路正向以下方向快速发展:高密度、高精度、高层数、细线小孔、盲埋d 孔,高板厚到孔径配比等技术满足市场需求。



为什么PCB多层板都是偶数层?


1、可以在PCB上制造工厂四层_板子一般用一个core with one coppe每边都有r 箔和一个三层的一侧有一个铜箔。它们必须压在一起。
2、两者工艺成本的区别在于四层板多了一层铜箔和键合层。成本差异并不显着。PCB厂做aq的时候uote,它们通常以偶数为基础进行报价。此外,通常将 3-4 层作为等级引用。(比如:你设计5层板,对方会报6层的价格呃板也就是说,你设计3层的价格和你设计4层的价格是一样的。)
3、在PCB制程中chnology上,四层PCB板比三层板控制的好,主要是在对称性方面。翘曲_四层板的ge可控制在0.7%以下( IPC600标准),但三层板的尺寸较大。届时翘曲会超过这个标准,影响SMT的可靠性组装和整个产品。因此,设计者不应设计奇数层板。即使需要奇数层,也会设计成伪偶数层。即把5层设计成6层,7层设计成8层


多层PCB叠层的计算方法:


A:内层厚度 B:PP板厚度
E:内层铜箔厚度 F:外层铜箔厚度
X:成品板厚 Y:成品PCB公差


1、计算压合上下限:


通常镀锡板:上限-6MIL,下限-4MIL 
Gold plate:上限-5MIL,下限-3MIL
例如镀锡板:上限=X+Y-6MIL 下限=XY-4MIL
计算中位数=(上限+下限)/2≈A 
+的面积第二层铜箔面积%*E+第三层铜箔面积%*E+B*2+F*2



上述常规四层板的内切材料为0。比成品板小4MM,采用单张2116 PP板材压合。对于特殊的内层铜厚和外层铜厚大于1OZ的,选择内层材料时应考虑铜厚。


2.计算压力公差:


上限= Fini棚板厚度+成品在线公差值-[ Pla镀铜厚度,绿油字厚度


(常规0.1MM)]-压合后的理论计算厚度


下限=成品板厚-成品下线公差值-[电镀上铜厚、绿油字厚


(常规0.1MM)]-压合后的理论计算厚度


3、常见的PP片材种类:


聚丙烯
知识库
知识库
1080
0.07MM
0.065MM
2116
0.11MM
0.105MM
2116
0.11MM
0.105MM

一般不要将两张树脂含量高的PP片材一起使用。如果内层铜皮太小,请使用树脂含量高的PP板。1080 PP 板材密度最高,树脂含量低。尽量不要压单张。只需2张2116和7630的PP板就可以压成厚厚的co2OZ 以上的铜板该层不能被单张PP压制。7628 PP板可以单张、2张、3张、最多4张压制。
多层PCB板压合后理论厚度计算说明



PP层压后厚度=100%残铜层压厚度-内层铜厚*(1-残铜率%)

4. 多层叠层的典型推荐



1): 4 层 PCB 叠层






2).6层PCB叠层



2.0mm 1.6mm 6 层 PCB 叠层

1.2mm 1.0mm 6 层 PCB叠层

0.8mm 6层PCB叠层


3).8层PCB的典型叠层


2.0mm 1.6mm 8 层 PCB 叠层

1.2mm 1.0mm 8 层 PCB 叠层



多层PCB层压工艺简介


★ 层压采用高温高压熔化预制件通过加热预浸,使其流动,并变成固化片材。然后处理一块或多块内部蚀刻板(黑色氧化物处理)和铜板呃箔成多层板。


★ 这个过程还包括layer 层压前stack-up,钻定位孔,profile rou层压多层板后。



一、层压工艺流程


多层PCB制造工艺步骤

备注:对于 6 层及以上的 PCB 叠层,必须预先定位两个或多个内层,以便不同层的孔和电路正确对齐。



2.定位方法



1)铆钉定位:将内层板和预浸料的布局压好,预钻定位孔
    1、序列用铆钉设置在模板上,然后用打钉机打孔 

    2、铆钉定位 


2)焊点定位:根据版图设置预钻定位孔的内层板和半固化片


    1、顺序设置在装有定位销的模板上,然后通过加热数次 

    2、定点,利用半固化片加热熔化固化 


我们目前使用的是焊点定位-RBM
内板预打定位孔,目前我们使用的方法是: 在板子的四个面打4个槽孔,两个为一组,分别定位在X /Y方向,其中之一就是不对称设计。目的是为了防止反应开始。
A= 7.112±0.0254MM 
B= 4.762±0.0254MM



厚度 <4000万 4000万<T<6000万 >6000万
温度 300℃ 300℃ 300℃
时间 0.3-0.5分钟 0.6-0.8分钟 0.8-1.0分钟

品质y 控制RBM-潜在问题
1)层间偏移:RBM定位不良或发热点凝结不良,造成
压合后层间Shift,钻孔后因
各层线路错位造成开路或短路。
可能原因:
    • u内层冲孔偏差
    •  u内板热胀冷缩相差很大
    •  uRBM工作人员偏斜
    •  uRBM参数不匹配-混凝效果不合格
    •  uRBM加热头磨损-凝结效果不好
    •  u Lay up人员放板不当,导致发热点脱落
2)内芯接反:RBM时内芯顺序放错,影响
客户拼板质量。
Layer Stack-Up Process 介绍:布局过程将内芯、半固化片和铜箔与
铝进行排列um板按结构要求,达到压合要求的高度。CEDAL layer 
stack-up根据右图可分为四种主要布局


3.预浸料介绍


预浸料是指用树脂浸渍的玻璃纤维或其他纤维。部分聚合后,树脂分子发生轻微交联,受热可软化。但是,它不能完全熔化。
预浸规格

预浸规格



预浸料树脂含量(R/C) 的主要性能特点

树脂流动性 (R/F) 

凝胶时间 (G/T) 

挥发物含量(V/C)


测试-树脂含量


树脂含量(RC)
1)。树脂含量定义:半固化物中树脂的重量占半固化片重量的百分比;
2). 计算公式:RC=(TW-DW)÷TW×100%;
RC:树脂内容TW:预浸料重量;DW:玻璃布燃烧后的重量。
3)玻璃布基重一定时,TW可作为控制指标
    2、仪器:电子天平,精度:0.001 g 
    3、样品:4“X 4” X 4个



树脂含量说明



预浸料的树脂含量(RC) 
    • lRC主要与层压板的厚度有关。
    • lRC低,板厚薄;
    • l 如果RC 的左、中、右偏差较大,则板厚均匀性较差。
    • 控制预浸料的RC后,压制后可得到所需厚度,Cp厚度的k值可以增加。


树脂含量与PP厚度对照表


树脂填充后的厚度计算:


PP压制后厚度


    1、厚度=单体PP的理论厚度-填充损耗
    2、填充损耗=(1-A面铜残铜率)x铜箔厚度+(1-B面铜残铜率)x铜箔厚度+0.4*( D2)2*H(内层厚度)*N(孔数)/整板面积



PP薄膜特性参数与树脂流动性的关系:
    • 凝胶时间(PG)大,树脂流动性强;
    • 流动性(RF)大,树脂流动性强;
    • 最低粘度(MV)小,树脂流动性强;
    • 大流动窗(FW),树脂流动性强;


树脂流动性对板材质量的影响


当PG长、RF高、MV低或FW长时,压合后可能会出现以下情况:
    1、树脂流出较多,板厚均匀性差(易中厚中薄)在边缘)。
    2、树脂含量低导致板边出现白边。
    3、容易出现滑板现象。
    4、易显质感。
    5、板材树脂含量降低,影响介电性能和绝缘性能。
此外,抗CAF性能较差。
    6、板材内应力增大,受压后容易扭曲变形。


当PG短、RF低、MV高或FW短时,抑制后可能出现以下情况:
1、干板、干线、干点。
2、气泡。
3、芯材层间的粘结力减弱,板材容易爆裂。
4、树脂与铜箔的剥离强度减弱。


PP储存条件:


    • 储存温度:21±2℃或低于5℃ 
    • 储存湿度:60%以下
    • 储存时间:90天6个月


叠层控制要点


- 沿着激光束放置电路板


我们目前的上篮有两种类型。控制叠层的一致性,可以保证压合时受力均匀,避免因失压而出现白边。这需要在准备铺层时调整和固定激光束的位置。在叠层生产中将电路板与激光束一起铺设。



- 高度控制


控制上料时的高度,可以保证压制的顺利进行,达到最大的生产效率。


机器 最小高度 最高身高
48# 160mm 170mm
73# 220mm 260mm


- 面板叠层要求


    • 不同尺寸的木板不能叠在一起。
    • 厚度差异超过1500 万的板不能叠在一起。
    • 不同厚度的板子叠在一起,热电偶必须放在薄板的中间
,并通知ADARA工作人员将固化时间增加10分钟。
    • 不同铜箔厚度的小板(10片以下)可通过切割铜箔的方式叠合在一起,
生产时必须在板与导电铜箔之间放置PE离型膜。


- 单独的搁置要求


    • 在整个循环的中间放置木板。
    • 在生产板的顶部和底部添加dummy lay up 并达到最低高度。


- 单独的搁置要求


黑氧化处理板长期存放在环境中,容易吸水,造成压后脱层


过程 存放时间
地下室 72小时
电动车 24小时


层叠设计指南


1、内板设计要求


    • 内板边缘填充假焊盘。焊盘直径要求为4.0mm,间距要求为1.5mm。
    • 内层板对应的两层dummy pads 必须错开一半pad 距离,以平衡压合时的压力。
    • 相邻排的dummy pads 应该错开,以提高树脂的流动性。


在PCB设计ign,如果rout去除面积较大,需要在rout区加dummy pad,增加残铜率,减少填充。焊盘直径要求为4.0mm,间距要求为1.5mm。

array设计时,如果rout去除的区域比较大,在routarea加dummy pad,增加残铜率,减少填充。要求焊盘直径为1.5mm,间距为1.0mm。

• 对于边缘破损的设计,必须用1.5mm 的焊盘直径和1.0mm 的间距填充虚拟焊盘。 
• l要求内层板对应的两层dummy pads错开一半pad距离,以平衡压合时的压力


2.PP设计要求


    1、中心对称结构,避免因结构应力引起的弯曲现象。



    2、高R/C,外层面料薄


    • 外层采用相同的玻璃布组合和高树脂含量。
    • 不同种类的玻璃布组合,根据对称原理,在外层放置薄布。
    

    3、经向经向、纬向纬向
玻璃布纱线在经向和纬向含有不同的纱支,导致两个方向的含胶量不同,热膨胀也不同。
    4、每层半固化片厚度合理


    • 厚度和含胶量高。厚度不宜控制
    • 厚度小,含胶量低,附着力差


    5、最少层数


    • 层数多,成本高,不适合过程控制



压制方式——油压机
油压机的结构有真空式和标准压力式。每层开口之间的板夹在上下热板之间。压力自下而上,热量从上下两个热板传递到板上。
优点:设备简单,成本低,产量大。
缺点:流胶量大,厚度均匀性差。



压制方法 - ADARA SYSTEM Cedal


DARA SYSTEM雪达尔


Cedal 是一款革命性的层压机。其工作原理是使用连续卷绕的铜箔在密闭的真空室中层压而成。然后在两端施加电流。铜箔因其电阻而产生高温,加热半固化片,由上层气囊施加压力,达到压缩效果。


优点:
    • 采用上下层间铜箔电加热,节能,运行成本低。
    • 内外层温差小,加热均匀,产品质量好。
    • 循环时间短,约60分钟。
    • 加热速度快(35/分钟)。
    • 缺点:
    • 设备结构复杂,成本高。
    • 单机产量小。
    • 压力为气动工作方式,不能提供高压。


压力曲线




参数控制及压力功能


真空:


它可以帮助去除溶剂挥发产生的气体、空气和小的单体残留物。


温度:



固化剂DICY在室温下非常稳定,升温后可以快速固化。
实验表明,170℃是理想的固化温度。因此,压制过程中需要将温度控制在170℃以上,才能完成固化反应。


加热速率:



保持特定的升温速率可以适当增加树脂的流动性,从而提高树脂的润湿性,防止热应力引起的问题。


压力:


抵消挥发物产生的蒸气压。提高树脂流动性。增加层间附着力。防止冷却时因热应力而变形


厚度控制


厚度测试


    • 用测厚仪测量每块板的四个角和中点的厚度
    •测试点nt为距离板边50mm 
    • 厚度公差:一般厚度要求±10%


压合后电流厚度控制

• 用测厚仪测量每块板的四个角和中点的厚度
• 测试点距板边50mm 
• 厚度公差:一般厚度要求±10%

多层PCB是通过堆叠制造的两个或多个电路叠加在一起,并且它们具有可靠的预设互连。由于钻孔和电镀在所有层被压在一起之前已经完成,这种技术违反了传统制造uring过程从一开始。最内层的两层由传统的双面板组成,而外层则不同。它们由单个独立面板组成。在压制之前,内部基板将被钻孔、通孔电镀、图案转移、显影和蚀刻。待钻的外层为信号层,将其电镀,使通孔内缘形成平衡铜环。然后将这些层卷在一起形成多层 PCB,它们可以使用波浪相互连接(在组件之间),因此订购


可以在液压机或超压室(高压釜)中进行压制。在液压机中,将准备好的材料(用于压力堆叠)置于冷压或预热压力(高 glass 转变温度材料放置在 170-180°C 的温度下)。玻璃化转变温度是无定形聚合物(树脂)或结晶聚合物的部分无定形区域从硬而脆的状态变为粘性、橡胶状状态的温度。




1.高压锅

它是一个充满高温饱和水蒸气的容器,可以施加高压。可以将层压基板(laminates)样品放在其中一段时间,迫使水分进入板内,然后再取出样品。将其置于高温熔锡表面,测量其“抗脱层”特性。这个词也是高压锅的同义词,业界通用。此外,在多层板压制工艺中,还有一种高温高压的“舱压法”

2.盖层压法

指的是早期多层PCB板的传统层压方式。当时MLB的“外层”多采用单面铜薄基板层压叠层。直到1984年底美国职业棒球大联盟的产量大幅增加时才开始使用。目前的方法是铜皮型大压法(林小姐)。这种使用单面铜薄基板的早期 MLB 压制方法称为盖板层压。

3.皱纹

多层板压合常指铜皮处理不当产生的皱纹。当薄铜皮在 0.5 盎司以下并层压成多层时,更容易出现此类缺点。

4. 抑郁症

指铜面平缓均匀的凹陷,可能是压合时使用的钢板局部凸起造成的。如果它显示出故障边缘的整齐下降,则称为“凹陷”。如果铜线后留下这些缺点

5. 垫板隔断

多层板压合时,在压合机的每个开孔内,往往有许多待压合的板材散料(如8-10套)“书本”。每套“散装材料”(开本)必须用平整、光滑、硬化的不锈钢板隔开。用于这种分离的镜面不锈钢板被称为“垫板”或“分离板”。目前常用的是AISI 430或AISI 630。

6.贴箔法

指批量生产的多层板,外层铜箔和薄膜直接与内层压合,成为多层板的大板。这取代了早期传统的单面薄基板印刷机合法。

7. 牛皮纸

多层板或基板层压时,常用牛皮纸作为传热缓冲层。它被放置在层压机的热板(Platern)和钢板之间,以缓解最接近散装材料的温升曲线。多个基板或多层板之间进行压合。尽量减少板材各层温差;常用规格为90至150磅。因为纸张中的纤维经过高温高压已经破碎,不再坚韧,难以发挥作用,所以必须更换新的。这种牛皮纸是用松木和各种强碱混合共煮而成。在挥发物逸出并除去酸后,将其洗涤并沉淀。变成浆后,

8.吻压,低压

当多层板被压紧并放置和定位板时,它们将开始加热并被底部最热的层抬起。然后,用强力液压千斤顶(顶杆)顶起压住每个开口(开口内的散料)并粘合在一起。此时复合膜(半固化片)开始逐渐软化甚至流动,因此顶挤所用的压力不能太大。这是为了避免纸张滑动或胶水过度流动。最初使用的这种较低压力 (15-50 PSI) 称为“接吻压力”。然而,当每片薄膜的主体材料中的树脂被加热软化并凝胶化并即将硬化时。

9. 叠放

多层电路板或基板在压合前,需要对内层板、薄膜和铜片、钢板、牛皮纸焊盘等各种散装材料进行上下对齐、对位或套准准备。然后小心地送入压机中进行热压。这种准备工作称为Lay Up。要想提高多层板的质量,不仅这种“堆垛”的工作必须在控温控湿的无尘室中进行,而且对量产的速度和质量也有要求。一般在施工中采用大压法(Mass Lam),甚至需要“自动化”重叠法来减少人为失误。为了节省车间和共享设备,

10. Mass Lamination(层压)

多层电路板或基板在压合前,需要对内层板、薄膜和铜片、钢板、牛皮纸焊盘等各种散装材料进行上下对齐、对位或套准准备。然后小心地送入压机中进行热压。这种准备工作称为Lay Up。要想提高多层板的质量,不仅这种“堆垛”的工作必须在控温控湿的无尘室中进行,而且对量产的速度和质量也有要求。一般在施工中采用大压法(Mass Lam),甚至需要“自动化”重叠法来减少人为失误。为了节省车间和共享设备,


您可能想拓宽您对多层 PCB 的了解。这是您访问此页面的一个很好的理由。此外,您可能希望导入多层印刷电路板。无论情况如何,我们的指南都将为您的所有 PCB 需求提供最佳解决方案。


多层PCB是什么意思?


多层PCB可以称为由三层或更多层组成的多层电路板。它由基底层组成,基底层的两侧都有导电金属。它还提供增强的功能。它们用于需要大量连接的复杂设备。


多层印刷电路板必须具有至少三层导电层,它们位于材料的中心。这种多层 PCB 制造需要融合玻璃纤维交替注入环氧树脂的导电核心材料和层。


两者均使用高液压机压力和温度进行层压。这个过程导致预浸料熔化,随后导致这些层的连接。


多层 PCB 制造中使用的步骤


多层电路的制造过程涉及一些步骤。让我们考虑一下。


开发所需的设计


根据所有要求规划布局 PCB 设计并对其进行编码。通过这样做,您可以确保设计的不同方面和部分没有错误。然后,完成的 PCB 设计就可以进行制造了。


印刷电路板设计


一旦设计完成检查完成,就可以打印了。在继续该过程时,您可以打出定位孔作为对齐胶片的指南。


打印用于内层的铜


此步骤是制作 PCB 内层时的第一步。您打印多层 PCB 设计;然后将铜重新粘合到用作 PCB 结构的层压片上。


丢弃不需要的铜


光刻胶未覆盖的铜用强力有效的化学物质去除。一旦移除,它就会留下 PCB 所需的铜。


PCB层的层压


一旦这些层没有缺陷,您就可以融合它们。您可以在两个 spes 中实现此过程,其中包括 lay-up 和 laminating 步骤。


钻孔


在您钻孔之前,钻孔点会用X 光机定位。这有助于保护 PCB 堆栈。


PCB 电镀
此过程有助于使用化学品融合不同的 PCB 层。


外层的成像和电镀


通过这样做,您可以通过应用光刻胶来保护外层上的铜。


决赛


为了在此过程中保护铜,使用了锡保护层。这样可以去除不需要的铜。这也确保正确建立 PCB 连接。



应用焊料面具


清洁 PCB 面板后,您可以涂上带有阻焊层的油墨环氧树脂。



完成丝印和PCB


完成 PCB 电镀以确保焊接组件环化即可实现。筛选过程中要点 PCB 上的所有重要信息。


电气和测试可靠性


为确保功能,技术人员对 PCB 的多个区域进行了测试。
仿形和切割
根据客户的要求,从初始面板切割不同的PCB。然后完成电路板的检查,并在发送前纠正错误。


用于制造多层 PCB 的材料


用于制造多层 PCB 的不同材料有电路板、铜箔、树脂系统、基板、通孔、灌注玻璃纤维板。使用交替夹层,您可以将这些材料层压在一起。


所有的铜平面都被蚀刻,所有内部通孔的电镀在各层之前完成。


多层 PCB:优点


多层 PCB 有很多好处。其中一些包括:


    • 更高的组装密度
    • 提供高 speed和高容量,由于它们的电气特性
    • 设备重量减轻
    • 消除多个独立 PCB 所需的连接器,从而简化其结构。


多层 PCB:用途


多层 PCB 可用于许多领域。让我们考虑其中的一些。

    • 它们用于制造CAT 扫描、心脏监视器和现代X 射线设备。
    • 由于其功能性和耐久性,用于高速电路的生产
    • 由于其高功能性和耐热性,用于前照灯开关和车载计算机• 机械和工业 c
    的运行控制系统利用它们是因为它们体积小且耐用。
    • 消耗r 电子产品,例如微波炉和smartpho由于体积小和功能强大,nes还使用多层 PCB。
    • 卫星应用,GPS和信号信息也使用多层 PCB 
    • 用于生产用于m的计算机电子产品otherboard服务器由于其性能和
节省空间的属性。


识别多层 PCB


您可以通过以下方式识别多层 PCB 
    • 您的电子设备如何设备运行迅速,以及最终板的操作设置

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