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高多层板的薄型基材(芯板)为何会带来PCB板的尺寸偏差

高多层板 电路板打样



    高多层板用薄型基材在形成内层“芯”片的过程中引起尺寸变化,主要来自两大方面(一)基板材料的热膨胀系数;(二)基板材料的热、机残余应力。今天小编就具体分享一下:

10层pcb多层板

      1) 基板材料的热膨胀系数引起内层“芯”片尺寸的变化。基板材料的CTE对内层“芯”片尺寸变化是与基材中树脂类型、增强材料和基材类型(结构、厚度等)密切相关的。尽管不同基材中树脂(如环氧、BT、PI或PPE/PPO等)的CTE相差很大,但是在形成基材过程中,由于在较小CTE的玻纤布增强材料的抑制和束缚,使各类的基板材料的X、Y向的CTE都出于13ppm/℃~17mmp/℃之间,因此,我们可以通过多层板的内层(芯)片的尺寸及其采用的基材类型的CTE而计算出其可能带来的内层(芯)片尺寸的变化。如600mm×800mm的内层(芯)片,但温度升高1℃时,按其CTE,便可计算出其短边600mm可以要伸长0.0078mm~0.0102mm,长边800mm可能伸长0.0104mm~0.0136mm,而对角线(1000mm)方向可能伸长0.013mm~0.017mm。对于生产密度不高(特别是精细导线情况)的高层板来说,不仅不能忽略不计,而且应格外重视才行。因此,这些高多层板有的基板应放于有空调的条件下(特别是温度控制)保管。

  至于湿度对基板材料的影响不大,因为基材的表面有覆铜箔层等保护着,但湿度控制仍然需要的,主要是防止在基板表面上(结露)现象和污染氧化 问题。

1)基板材料内热、机残余(留)应力对内层“芯”片尺寸的影响。对不同覆铜板制造商来说,这种热、机残余应力是不同的。即使是同一覆铜板制造商,器产品的热、机残余应力也是有差异的。覆铜板,特别是薄型和超薄型(≤0.05mm厚度)覆铜板内热、机残余应力的大小(幅度)和差异程度将反映出一个覆铜板厂的制造和管理水平。

     覆铜板内的热、机残余应力的大小和差异是与覆铜板厂所采用原材料(特别是玻纤布等)等机会生产设备(如浸胶机、烘干设备、真空层压机等)的先进性以及科学管理等密切相关的。因此,再生产母板或背板和高性能板时,特别是有高密度的孔、连接盘和精细线宽/间距等要求下,除了选择高Tg与底CTE的覆铜板外,特别是采用薄“芯”材时,最重要的是应选择具有先进设备与优质原材料和自动化生产水平高以及先进的生产管理的覆铜板制造商的产品,这样的覆铜板制造商往往能提供热、及残余应力小且重复性好的基材,这对于研制和生产质量高的高性能多层板是关键的第一步。

     事实上,从基材制造过程可以理解,X和Y方向的CTE是不一样的,实验表明,当薄覆铜板(≤0.10mm)基材蚀刻内层“芯”片时,X和Y想(纬线)收缩要小于Y向(经线)的收缩。同时,由于在制板尺寸一般要小于覆铜板基材,因此,这些在制板形成的内层“芯”片的尺寸变化,不仅与在制板的大小尺寸有关,而且也与覆铜板基材的剪切方法有关。另外,这些内层芯片在制板尺寸变化还与加工步骤和加工方法都会影响内层“芯”片的尺寸变化和变化程度。

    内层“芯”片生产其X、Y方向受湿处理影响较小。尽管树脂吸湿能力较大,但因为受到玻纤布增强材料的抑制和束缚,从而限制了内层“芯”片X和Y向的尺寸变化,或者说X、Y向随湿处理的变化尺寸是可忽略不计的。但是对Z向来说,由于没有玻纤布的抑制和束缚,其吸湿能力是较大的,并随树脂类型而不同的,因此,在湿法加工过程中,内层“芯”片在制板应及时处理并烘干,以减少这些变化。

    总之,覆铜板基材内的热、机残余应力对内层“芯”的变化是很大的,特别是薄型或超薄型的覆铜板基材。覆铜板基材内热、机残余应力对内层“芯”片尺寸的影响是在图形转移以后经化学蚀刻才体现出来的。这种覆铜板基材内热、机应力对内层“芯片”尺寸的影响,大多处于200ppm/℃~~600ppm/℃之间,这可以通过实验或首批生产的检测而得到,并计算出其调整值。更多工艺和多层电路板打样和批量生产可以咨询金瑞欣官网。


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