賽孚電路板,6層PCB板、PCB

深圳市賽孚電路科技有限公司成立于2011年，公司由多名電路板行業(yè)的專家級人士創(chuàng)建，是國內專業(yè)高效的HDI PCB/軟硬結合板服務商之一。

線路板中無論剛性、撓性、剛撓結合多層板,以及用于IC封裝基板的模組基板,為高端電子設備做出巨大貢獻。線路板行業(yè)在電子互連技術中占有重要地位。

HDI板,是指High Density Interconnect,即高密度互連板,是PCB行業(yè)在20世紀末發(fā)展起來的一門較新的技術。就是采用增層法及微盲埋孔所制造的多層板。

微孔：在PCB中,直徑小于6mil（150um）的孔被稱為微孔。

埋孔：BuriedViaHole,埋在內層的孔,在成品看不到,主要用于內層線路的導通,可以減少信號受干擾的幾率,保持傳輸線特性阻抗的連續(xù)性。由于埋孔不占PCB的表面積,所以可在PCB表面放置更多元器件。

盲孔：Blind Via,連接表層和內層而不貫通整版的導通孔。

傳統(tǒng)的PCB板的鉆孔由于受到鉆刀影響,當鉆孔孔徑達到0.15mm時,成本已經非常高,且很難再次改進。而HDI板的鉆孔不再依賴于傳統(tǒng)的機械鉆孔,而是利用激光鉆孔技術（所以有時又被稱為鐳射板。）

HDI板的鉆孔孔徑一般為3-5mil(0.076-0.127mm),線路寬度一般為3-4mil(0.076-0.10mm),焊盤的尺寸可以大幅度的減小所以單位面積內可以得到更多的線路分布,高密度互連由此而來。

HDI技術的出現(xiàn),適應并推進了FPC/PCB行業(yè)的發(fā)展。使得在HDI板內可以排列上更加密集的BGA、QFP等。目前HDI技術已經得到廣泛地運用,其中1階的HDI已經廣泛運用于擁有0.5PITCH的BGA的PCB制作中。

HDI技術的發(fā)展推動著芯片技術的發(fā)展,芯片技術的發(fā)展也反過來推動HDI技術的提高與進步。

材料的分類
1、銅箔：導電圖形構成的基本材料
2、芯板(CORE)：線路板的骨架,雙面覆銅的板子,即可用于內層制作的雙面板。
3、半固化片(Prepreg):多層板制作不可缺少的材料,芯板與芯板之間的粘合劑,同時起到絕緣的作用。
4、阻焊油墨：對板子起到防焊、絕緣、防腐蝕等作用。
5、字符油墨：標示作用。
6、表面處理材料：包括鉛錫合金、鎳金合金、銀、OSP等等。

當前對應HDI多層板技術進步的基板材料及所用環(huán)氧樹脂的重點發(fā)展課題。HDI多層板技術發(fā)展在未來幾年內的發(fā)展重點是：導電電路寬度/間距更加微細化、導通孔更加微小化、基板的絕緣層更加薄型化。

這一發(fā)展趨勢給基板材料制造業(yè)提出了以下兩大方面的重要課題：如何在HDI多層板的窄間距、微孔化不斷深入發(fā)展的情況下,保證它的基板絕緣可靠性、通孔可靠性；如何實現(xiàn)高性能CCL的更加薄型化。

第一方面課題歸結為基板材料的可靠性問題,它由CCL基本性能(包括耐熱性、耐離子遷移性、耐濕性、耐TCP性、介電性等)與基板加工性(微孔加工性、電鍍加工性)兩方面性能的綜合體現(xiàn),而所提及的CCL各方面具體性能都是與CCL用樹脂性能相關。

所謂與樹脂的相關性,就是環(huán)氧樹脂應達到3個層的要求：要實現(xiàn)對樹脂所需的性能指標；要在一些條件變化下確保這些性能的穩(wěn)定；要有與其它高性能樹脂的共存性好(即互溶性、或反應性、或聚合物合金性好)。


實現(xiàn)CCL薄型化中對其所用的環(huán)氧樹脂性能要求的技術含量較高。CCL薄型化技術主要是要解決板的剛性提高(便于工藝操作性,保證機械強度等)、翹曲變形減小的突出問題,薄型化CCL在工藝研發(fā)中,除了在半固化片加工工藝上需要有所改進、創(chuàng)新外,于樹脂組成和增強材料技術也是十分關鍵的方面。

深圳市賽孚電路科技有限公司成立于2011年，公司由多名電路板行業(yè)的專家級人士創(chuàng)建，是國內專業(yè)高效的HDI PCB/軟硬結合板服務商之一。公司成立以來，一直專注樣品，中小批量領域?？焖俚慕桓兑约斑^硬的產品品質贏得了國內外客戶的信任。公司是廣東電路板行業(yè)協(xié)會會員企業(yè)，是深圳高新技術認證企業(yè)。擁有完善的質量管理體系，先后通過了ISO9001、ISO14000、TS16949、UL、RoHS認證。

當前，中國5G通信技術已達到世界領先水平，5G商業(yè)化已全面鋪開。5G通信類電路板在高度集成與PCB空間無法增加的情況下，造成PCB布線更加密集，導線寬度、間距縮小，孔徑與中心距離縮小，絕緣層的厚度降低，而傳統(tǒng)HDI工藝能力受限，難以滿足。因此堆疊層數(shù)更多、線路間距更小、可承載更多功能模組的Anylayer任意層互連結構便成為最佳的解決方案。

蘋果從iPhone 4開始已使用HDI Anylayer任意層互連技術，2018年開始國內龍頭手機華為、OPPO、vivo、小米旗艦機均有搭載HDI Anylayer任意層互連技術，2019年國內市場華為推出P30Pro 5G版、vivo iQOO 5G版、OPPO Reno 5G版均采用任意層互連HDI結構。

從目前的發(fā)展階段來看，隨著5G手機功能模組的升級和信號傳輸要求的提高，內部空間集成化、搭載元器件量仍然會不斷地提升，從而無休止地倒逼手機主板升級。奔強電路預估未來的普通5G手機至少需要8-12層4階HDI主板，而高端旗艦機的工藝將直接升級到14層5階以上任意層HDI（Anylayer-HDI）級別，當前，賽孚電路HDI工藝的水平已領先和超越大多數(shù)中小型民營企業(yè)。


為適應不斷提升的PCB行業(yè)技術發(fā)展和滿足客戶的需求，公司在2018年升級了技術研發(fā)團隊的組織架構，單獨成立了HDI板研發(fā)部門，與制程工藝進行了分部門管理，研發(fā)部分專注于HDI板、高頻高速板的技術攻關；公司技術團隊管理人員均來自國內領先的高端快件樣板公司，具有電路板行業(yè)發(fā)展的前瞻性眼光，技術經驗豐富；同時，技術團隊建立了研發(fā)項目管理制度、技術培訓制度等，進一步完善了技術管理體系，牽引項目工程師積極主動的開展技術項目，提升公司技術水平，夯實公司的軟實力；

投入巨資進行了設備升級換代。最近幾年，賽孚電路陸續(xù)購入了LDI激光曝光機、激光鉆孔機、電鍍填孔線、控深鉆孔機等HDI板專用設備，包含沉銅線、一銅線、二銅線、填孔線、真空SES堿性蝕刻線、真空DES酸性蝕刻線、蝕刻在線AOI設備、垂直真空樹脂塞孔機、陶瓷磨板機、300℃高溫多層板PIN LAM壓合機、高頻電磁壓合熔合機、HDI光模塊板專用電鍍硬金線等先進設備，預計第4季度陸續(xù)投入使用；



在產品原材料選用方面，公司為保障客戶產品質量，不惜成本，全部采用國際國內一線品牌，例如，板材均是選用生益、聯(lián)茂、臺燿、羅杰斯、松下等高端材料，藥水為羅門哈斯、安美特等，干膜為日本旭化成、美國杜邦等，阻焊為太陽油墨。采用高端物料，全力滿足客戶對高端產品高質量、高可靠性的要求；

在PCB板的設計和制作過程中，工程師不僅需要防止PCB板在制造加工時出現(xiàn)意外，還需要避免設計失誤的問題出現(xiàn)。本文就這些常見的PCB問題進行匯總和分析，希望能夠對大家的設計和制作工作帶來一定的幫助。

問題一：PCB板短路


這一問題是會直接造成PCB板無法工作的常見故障之一，而造成這種問題的原因有很多，下面我們逐一進行分析。

造成PCB短路的最大原因，是焊墊設計不當，此時可以將圓形焊墊改為橢圓形，加大點與點之間的距離，防止短路。

PCB零件方向的設計不適當，也同樣會造成板子短路，無法工作。如SOIC的腳如果與錫波平行，便容易引起短路事故，此時可以適當修改零件方向，使其與錫波垂直。

還有一種可能性也會造成PCB的短路故障，那就是自動插件彎腳。由于IPC規(guī)定線腳的長度在2mm以下及擔心彎腳角度太大時零件會掉，故易因此而造成短路，需將焊點離開線路2mm以上。

除了上面提及的三種原因之外，還有一些原因也會導致PCB板的短路故障，例如基板孔太大、錫爐溫度太低、板面可焊性不佳、阻焊膜失效、板面污染等，都是比較常見的故障原因，工程師可以對比以上原因和發(fā)生故障的情況逐一進行排除和檢查。



問題二：PCB開路

當跡線斷裂時，或者焊料僅在焊盤上而不在元件引線上時，會發(fā)生開路。在這種情況下，元件和PCB之間沒有粘連或連接。就像短路一樣，這些也可能發(fā)生在生產過程中或焊接過程中以及其他操作過程中。振動或拉伸電路板，跌落它們或其他機械形變因素都會破壞跡線或焊點。同樣，化學或濕氣會導致焊料或金屬部件磨損，從而導致組件引線斷裂。


問題三：元器件的松動或錯位


在回流焊過程中，小部件可能浮在熔融焊料上并最終脫離目標焊點。移位或傾斜的可能原因包括由于電路板支撐不足，回流爐設置，焊膏問題，人為錯誤等引起焊接PCB板上元器件的振動或彈跳。


問題四：焊接問題

以下是由于不良的焊接做法而引起的一些問題：

受干擾的焊點：由于外界擾動導致焊料在凝固之前移動。這與冷焊點類似，但原因不同，可以通過重新加熱進行矯正，并保證焊點在冷卻時而不受外界干擾。
冷焊：這種情況發(fā)生在焊料不能正確熔化時，導致表面粗糙和連接不可靠。由于過量的焊料阻止了完全熔化，冷焊點也可能發(fā)生。補救措施是重新加熱接頭并去除多余的焊料。

焊錫橋：當焊錫交叉并將兩條引線物理連接在一起時會發(fā)生這種情況。這些有可能形成意想不到的連接和短路，可能會導致組件燒毀或在電流過高時燒斷走線。

焊盤：引腳或引線潤濕不足。太多或太少的焊料。由于過熱或粗糙焊接而被抬高的焊盤。

?深圳市賽孚電路科技有限公司成立于2011年，公司由多名電路板行業(yè)的專家級人士創(chuàng)建，是國內專業(yè)高效的PCB/FPC快件服務商之一。 ? 公司產品廣泛應用于通信、工業(yè)控制、計算機應用、航空航天、軍工、醫(yī)療、測試儀器、電源等各個領域。我們的產品包括：高多層PCB、HDI PCB、PCB高頻板、軟硬結合板、FPC等特種高難度電路板，專注于多品種，中小批量領域。我們的客戶分布全球各地，目前外銷訂單占比70%以上。

深圳市賽孚電路科技有限公司成立于2011年， 公司產品廣泛應用于通信、工業(yè)控制、計算機應用、航空航天、軍工、醫(yī)療、測試儀器、電源等各個領域。我們的產品包括：高多層PCB、HDI PCB、PCB高頻板、軟硬結合板、FPC等特種高難度電路板，專注于多品種，中小批量領域。我們的客戶分布全球各地，目前外銷訂單占比70%以上。



PCB失效分析技術方法（續(xù)）

3.掃描聲學顯微鏡

目前用于電子封裝或組裝分析的主要是C模式的超聲掃描聲學顯微鏡，它是利用高頻超聲波在材料不連續(xù)界面上反射產生的振幅及位相與極性變化來成像，其掃描方式是沿著Z軸掃描X-Y平面的信息。因此，掃描聲學顯微鏡可以用來檢測元器件、材料以及PCB與PCBA內部的各種缺陷，包括裂紋、分層、夾雜物以及空洞等。如果掃描聲學的頻率寬度足夠的話，還可以直接檢測到焊點的內部缺陷。典型的掃描聲學的圖像是以紅色的警示色表示缺陷的存在，由于大量塑料封裝的元器件使用在SMT工藝中，由有鉛轉換成無鉛工藝的過程中，大量的潮濕回流敏感問題產生，即吸濕的塑封器件會在更高的無鉛工藝溫度下回流時出現(xiàn)內部或基板分層開裂現(xiàn)象，在無鉛工藝的高溫下普通的PCB也會常常出現(xiàn)爆板現(xiàn)象。此時，掃描聲學顯微鏡就凸現(xiàn)其在多層高密度PCB無損探傷方面的特別優(yōu)勢。而一般的明顯的爆板則只需通過目測外觀就能檢測出來。

4.X射線透視檢查

對于某些不能通過外觀檢查到的部位以及PCB的通孔內部和其他內部缺陷，只好使用X射線透視系統(tǒng)來檢查。X光透視系統(tǒng)就是利用不同材料厚度或是不同材料密度對X光的吸濕或透過率的不同原理來成像。 該技術更多地用來檢查PCBA焊點內部的缺陷、通孔內部缺陷和高密度封裝的BGA或CSP器件的缺陷焊點的定位。目前的工業(yè)X光透視設備的分辨率可以達到一個微米以下，并正由二維向三維成像的設備轉變，甚至已經有五維（5D）的設備用于封裝的檢查，但是這種5D的X光透視系統(tǒng)非常貴重，很少在工業(yè)界有實際的應用。

PCB失效分析技術方法（接上）

5.掃描電子顯微鏡分析

掃描電子顯微鏡（SEM）是進行失效分析的一種最有用的大型電子顯微成像系統(tǒng)，其工作原理是利用陰極發(fā)射的電子束經陽極加速，由磁透鏡聚焦后形成一束直徑為幾十至幾千埃（A）的電子束流，在掃描線圈的偏轉作用下，電子束以一定時間和空間順序在試樣表面作逐點式掃描運動，這束高能電子束轟擊到樣品表面上會激發(fā)出多種信息，經過收集放大就能從顯示屏上得到各種相應的圖形。激發(fā)的二次電子產生于樣品表面5~10nm范圍內，因而，二次電子能夠較好的反映樣品表面的形貌，所以最常用作形貌觀察；而激發(fā)的背散射電子則產生于樣品表面100~1000nm范圍內，隨著物質原子序數(shù)的不同而發(fā)射不同特征的背散射電子，因此背散射電子圖象具有形貌特征和原子序數(shù)判別的能力，也因此，背散射電子像可反映化學元素成分的分布?，F(xiàn)時的掃描電子顯微鏡的功能已經很強大，任何精細結構或表面特征均可放大到幾十萬倍進行觀察與分析。


在PCB或焊點的失效分析方面，SEM主要用來作失效機理的分析，具體說來就是用來觀察焊盤表面的形貌結構、焊點金相組織、測量金屬間化物、可焊性鍍層分析以及做錫須分析測量等。與光學顯微鏡不同，掃描電鏡所成的是電子像，因此只有黑白兩色，并且掃描電鏡的試樣要求導電，對非導體和部分半導體需要噴金或碳處理，否則電荷聚集在樣品表面就影響樣品的觀察。此外，掃描電鏡圖像景深遠遠大于光學顯微鏡，是針對金相結構、顯微斷口以及錫須等不平整樣品的重要分析方法。



6.X射線能譜分析

上面所說的掃描電鏡一般都配有X射線能譜儀。當高能的電子束撞擊樣品表面時，表面物質的原子中的內層電子被轟擊逸出，外層電子向低能級躍遷時就會激發(fā)出特征X射線，不同元素的原子能級差不同而發(fā)出的特征X射線就不同，因此，可以將樣品發(fā)出的特征X射線作為化學成分分析。同時按照檢測X射線的信號為特征波長或特征能量又將相應的儀器分別叫波譜分散譜儀（簡稱波譜儀，WDS）和能量分散譜儀（簡稱能譜儀，EDS），波譜儀的分辨率比能譜儀高，能譜儀的分析速度比波譜儀快。由于能譜儀的速度快且成本低，所以一般的掃描電鏡配置的都是能譜儀。



隨著電子束的掃描方式不同，能譜儀可以進行表面的點分析、線分析和面分析，可得到元素不同分布的信息。點分析得到一點的所有元素；線分析每次對指定的一條線做一種元素分析，多次掃描得到所有元素的線分布；面分析對一個指定面內的所有元素分析，測得元素含量是測量面范圍的平均值。



在PCB的分析上，能譜儀主要用于焊盤表面的成分分析，可焊性不良的焊盤與引線腳表面污染物的元素分析。能譜儀的定量分析的準確度有限，低于0.1%的含量一般不易檢出。能譜與SEM結合使用可以同時獲得表面形貌與成分的信息，這是它們應用廣泛的原因所在。


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盲埋孔板件疊層結構設計原則

1 對于芯板厚度對所有用0.10mm芯板、孔徑在0.25mm以下的一階盲孔，使用100um的RCC，對所有用0.13mm芯板、孔徑在0.25mm以下的盲孔，建議客戶采用100T的RCC

2 對于N+結構的盲埋孔板件，疊層結構設計應遵循厚度一致或相近（厚度差小于0.20mm），當N或M層疊層結構中介質層厚度≥0.40mm，應采用內層芯板代替，對于多次壓合的盲埋孔板件，工程在設計時必須考慮最后一次壓合厚度的匹配性。

3 對于盲埋孔電鍍控制銅厚請工程備注：平均20um，單點大于18um。

4對于常規(guī)FR4材料，如果單張芯板沒有盲埋孔結構，不可以使用芯板直接壓合方式進行疊層設計，應采用PP+內層芯板方式設計

5 對于二階HDI流程的板件外層必須采用負片電鍍工藝。（即：外層電鍍采用負片電鍍、外層圖形采用負片工藝，采用內層蝕刻線加工外層線路）
6、對于存在多次壓合板件內層芯板預放比例相關規(guī)定參照《HDI、機械盲埋孔預放比例事宜》。
7.對于采用PP+內層芯板壓合方式的內層板，板件有盲埋孔設計與表面銅厚要求完成1OZ銅厚的用12um銅箔或12um銅箔的RCC，在負片電鍍后即可達到要求；
9.對內層要求完成HOZ銅厚用12um銅箔或12um銅箔的RCC，走內層電鍍孔工藝，然后走負片工藝蝕刻。
10.板件沒有盲埋孔只有銅厚要求的板件，直接用客戶所需的銅箔厚度加工即可，不需進行沉銅、電鍍加工流程。
11.對于芯板直接壓合的板件，如板件需要進行電鍍流程，內層芯板盡量采用陰陽銅結構。
12.對于多次壓合板件外層補償請參照《盲孔板外層線路補償?shù)难a充規(guī)定》。
13.對所有類型的鍍孔工藝（通孔、盲孔、埋孔等），不分板厚、孔徑，鍍孔菲林焊盤大小統(tǒng)一為：鉆刀直徑+3mil（即在單邊加大1.5mil）。
14.二階HDI板件不可以含有外層表面處理方式為全板鍍金（水金）、金屬化包邊、金屬化槽孔、負焊盤工藝，如有以上要求請溝通。


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