目前PCB生产过程中涉及到的环境问题显得尤为突出。目前有关铅和溴的话题是最热门的；无铅化和无卤化将在很多方面影响着PCB的发展。虽然目前来看，PCB的表面处理工艺方面的变化并不是很大，好像还是比较遥远的事情，但是应该注意到：长期的缓慢变化将会导致巨大的变化。在环保呼声愈来愈高的情况下，PCB的表面处理工艺未来肯定会发生巨变。

现在有许多PCB表面处理工艺，常见的是热风整平、有机涂覆、化学镀镍/浸金、浸银和浸锡这五种工艺，下面将逐一介绍。

1. 热风整平

　　热风整平又名热风焊料整平，它是在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整（吹）平的工艺，使其形成一层既抗铜氧化，又可提供良好的可焊性的涂覆层。热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。保护铜面的焊料厚度大约有1-2mil。

　　PCB进行热风整平时要浸在熔融的焊料中；风刀在焊料凝固之前吹平液态的焊料；风刀能够将铜面上焊料的弯月状最小化和阻止焊料桥接。热风整平分为垂直式和水平式两种，一般认为水平式较好，主要是水平式热风整平镀层比较均匀，可实现自动化生产。热风整平工艺的一般流程为：微蚀→预热→涂覆助焊剂→喷锡→清洗。

　　2. 有机涂覆

　　有机涂覆工艺不同于其他表面处理工艺，它是在铜和空气间充当阻隔层；有机涂覆工艺简单、成本低廉，这使得它能够在业界广泛使用。早期的有机涂覆的分子是起防锈作用的咪唑和苯并三唑，最新的分子主要是苯并咪唑，它是化学键合氮功能团到PCB上的铜。在后续的焊接过程中，如果铜面上只有一层的有机涂覆层是不行的，必须有很多层。这就是为什么化学槽中通常需要添加铜液。在涂覆第一层之后，涂覆层吸附铜；接着第二层的有机涂覆分子与铜结合，直至二十甚至上百次的有机涂覆分子集结在铜面，这样可以保证进行多次回流焊。试验表明：最新的有机涂覆工艺能够在多次无铅焊接过程中保持良好的性能。

　　有机涂覆工艺的一般流程为：脱脂→微蚀→酸洗→纯水清洗→有机涂覆→清洗，过程控制相对其他表面处理工艺较为容易。

　　3. 化学镀镍/浸金

　　化学镀镍/浸金工艺不像有机涂覆那样简单，化学镀镍/浸金好像给PCB穿上厚厚的盔甲；另外化学镀镍/浸金工艺也不像有机涂覆作为防锈阻隔层，它能够在PCB长期使用过程中有用并实现良好的电性能。因此，化学镀镍/浸金是在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金，这可以长期保护PCB；另外它也具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。镀镍的原因是由于金和铜间会相互扩散，而镍层能够阻止金和铜间的扩散；如果没有镍层，金将会在数小时内扩散到铜中去。化学镀镍/浸金的另一个好处是镍的强度，仅仅5微米厚度的镍就可以限制高温下Z方向的膨胀。此外化学镀镍/浸金也可以阻止铜的溶解，这将有益于无铅组装。

　　化学镀镍/浸金工艺的一般流程为：酸性清洁→微蚀→预浸→活化→化学镀镍→化学浸金，主要有6个化学槽，涉及到近100种化学品，因此过程控制比较困难。

　　4. 浸银

　　浸银工艺介于有机涂覆和化学镀镍/浸金之间，工艺比较简单、快速；不像化学镀镍/浸金那样复杂，也不是给PCB穿上一层厚厚的盔甲，但是它仍然能够提供好的电性能。银是金的小兄弟，即使暴露在热、湿和污染的环境中，银仍然能够保持良好的可焊性，但会失去光泽。浸银不具备化学镀镍/浸金所具有的好的物理强度因为银层下面没有镍。另外浸银有好的储存性，浸银后放几年组装也不会有大的问题。

　　浸银是置换反应，它几乎是亚微米级的纯银涂覆。有时浸银过程中还包含一些有机物，主要是防止银腐蚀和消除银迁移问题；一般很难测量出来这一薄层有机物，分析表明有机体的重量少于1％。

　　5. 浸锡

　　由于目前所有的焊料都是以锡为基础的，所以锡层能与任何类型的焊料相匹配。从这一点来看，浸锡工艺极具有发展前景。但是以前的PCB经浸锡工艺后出现锡须，在焊接过程中锡须和锡迁徙会带来可靠性问题，因此浸锡工艺的采用受到限制。后来在浸锡溶液中加入了有机添加剂，可使得锡层结构呈颗粒状结构，克服了以前的问题，而且还具有好的热稳定性和可焊性。

　　浸锡工艺可以形成平坦的铜锡金属间化合物，这个特性使得浸锡具有和热风整平一样的好的可焊性而没有热风整平令人头痛的平坦性问题；浸锡也没有化学镀镍/浸金金属间的扩散问题——铜锡金属间化合物能够稳固的结合在一起。浸锡板不可存储太久，组装时必须根据浸锡的先后顺序进行。

　　6. 其他表面处理工艺

　　其他表面处理工艺的应用较少，下面来看应用相对较多的电镀镍金和化学镀钯工艺。

　　电镀镍金是PCB表面处理工艺的鼻祖，自从PCB出现它就出现，以后慢慢演化为其他方式。它是在PCB表面导体先镀上一层镍后再镀上一层金，镀镍主要是防止金和铜间的扩散。现在的电镀镍金有两类：镀软金（纯金，金表面看起来不亮）和镀硬金（表面平滑和硬，耐磨，含有钴等其他元素，金表面看起来较光亮）。软金主要用于芯片封装时打金线；硬金主要用在非焊接处的电性互连。

　　考虑到成本，业界常常通过图像转移的方法进行选择性电镀以减少金的使用。目前选择性电镀金在业界的使用持续增加，这主要是由于化学镀镍/浸金过程控制比较困难。

　　正常情况下，焊接会导致电镀金变脆，这将缩短使用寿命，因而要避免在电镀金上进行焊接；但化学镀镍/浸金由于金很薄，且很一致，变脆现象很少发生。

　　化学镀钯的过程与化学镀镍过程相近似。主要过程是通过还原剂（如次磷酸二氢钠）使钯离子在催化的表面还原成钯，新生的钯可成为推动反应的催化剂，因而可得到任意厚度的钯镀层。化学镀钯的优点为良好的焊接可靠性、热稳定性、表面平整性。

　　四. 表面处理工艺的选择

　　表面处理工艺的选择主要取决于最终组装元器件的类型；表面处理工艺将影响PCB的生产、组装和最终使用，下面将具体介绍常见的五种表面处理工艺的使用场合。

　　1. 热风整平

　　热风整平曾经在PCB表面处理工艺中处于主导地位。二十世纪八十年代，超过四分之三的PCB使用热风整平工艺，但过去十年以来业界一直都在减少热风整平工艺的使用，估计目前约有25％-40％的PCB使用热风整平工艺。热风整平制程比较脏、难闻、危险，因而从未是令人喜爱的工艺，但热风整平对于尺寸较大的元件和间距较大的导线而言，却是极好的工艺。在密度较高的PCB中，热风整平的平坦性将影响后续的组装；故HDI板一般不采用热风整平工艺。随着技术的进步，业界现在已经出现了适于组装间距更小的QFP和BGA的热风整平工艺，但实际应用较少。目前一些工厂采用有机涂覆和化学镀镍/浸金工艺来代替热风整平工艺；技术上的发展也使得一些工厂采用浸锡、浸银工艺。加上近年来无铅化的趋势，热风整平使用受到进一步的限制。虽然目前已经出现所谓的无铅热风整平，但这可将涉及到设备的兼容性问题。

　　2. 有机涂覆

　　估计目前约有25％-30％的PCB使用有机涂覆工艺，该比例一直在上升（很可能有机涂覆现在已超过热风整平居于第一位）。有机涂覆工艺可以用在低技术含量的PCB，也可以用在高技术含量的PCB上，如单面电视机用PCB、高密度芯片封装用板。对于BGA方面，有机涂覆应用也较多。PCB如果没有表面连接功能性要求或者储存期的限定，有机涂覆将是最理想的表面处理工艺。

　　3. 化学镀镍/浸金

　　化学镀镍/浸金工艺与有机涂覆不同，它主要用在表面有连接功能性要求和较长的储存期的板子上，如手机按键区、路由器壳体的边缘连接区和芯片处理器弹性连接的电性接触区。由于热风整平的平坦性问题和有机涂覆助焊剂的清除问题，二十世纪九十年代化学镀镍/浸金使用很广；后来由于黑盘、脆的镍磷合金的出现，化学镀镍/浸金工艺的应用有所减少，不过目前几乎每个高技术的PCB厂都有化学镀镍/浸金线。考虑到除去铜锡金属间化合物时焊点会变脆，相对脆的镍锡金属间化合物处将出现很多的问题。因此，便携式电子产品（如手机）几乎都采用有机涂覆、浸银或浸锡形成的铜锡金属间化合物焊点，而采用化学镀镍/浸金形成按键区、接触区和EMI的屏蔽区。估计目前大约有10％-20％的PCB使用化学镀镍/浸金工艺。

　　4. 浸银

　　浸银比化学镀镍/浸金便宜，如果PCB有连接功能性要求和需要降低成本，浸银是一个好的选择；加上浸银良好的平坦度和接触性，那就更应该选择浸银工艺。在通信产品、汽车、电脑外设方面浸银应用的很多，在高速信号设计方面浸银也有所应用。由于浸银具有其它表面处理所无法匹敌的良好电性能，它也可用在高频信号中。EMS推荐使用浸银工艺是因为它易于组装和具有较好的可检查性。但是由于浸银存在诸如失去光泽、焊点空洞等缺陷使得其增长缓慢（但没有下降）。估计目前大约有10％-15％的PCB使用浸银工艺。

　　5. 浸锡

　　锡被引入表面处理工艺是近十年的事情，该工艺的出现是生产自动化的要求的结果。浸锡在焊接处没有带入任*元素，特别适用于通信用背板。在板子的储存期之外锡将失去可焊性，因而浸锡需要较好的储存条件。另外浸锡工艺中由于含有致癌物质而被限制使用。估计目前大约有5％-10％的PCB使用浸锡工艺。

　　五. 结束语

一、无卤素基材：

按照JPCA-ES-01-2003标准：氯(C1)、溴(Br)含量分别小于0.09％Wt(重量比)的覆铜板，定义为无卤型覆铜板。(同时，CI+Br总量≤0.15％[1500PPM])

二、为什么要禁卤：

卤素：

指化学元素周期表中的卤族元素，包括氟(F)、氯(CL)、溴(Br)、碘(1)。目前，阻燃性基材，FR4、CEM-3等，阻燃剂多为溴化环氧树脂。

相关机构研究表明，含卤素的阻燃材料(聚合多溴联苯PBB：聚合多溴化联苯乙醚PBDE)，废弃着火燃烧时，会放出二嗯英(dioxin戴奥辛TCDD)、苯呋喃(Benzfuran)等，发烟量大，气味难闻，有高毒性气体，致癌，人体摄入后无法排出，严重影响健康。

因此，欧盟的法律禁止使用的是PBB和PBDE等六种物质。中国信息产业部同样文件要求，投入市场的电子信息产品不能含有铅、汞、六价铬、聚合多溴联苯或聚合多溴化联苯乙醚等物质。

据了解，PBB和PBDE在覆铜板行业已基本上不在使用，较多使用的是除PBB和PBDE以外的溴阻燃材料，例如四溴双苯酚A，二溴苯酚等，其化学分子式是CISHIZOBr4。这类含溴作阻燃剂的覆铜板虽未有任何法律法规加以规定，但这类含溴型覆铜板，燃烧或电器火灾时，会释放出大量有毒气体(溴化型)，发烟量大；在PCB作热风整平和元件焊接时，板材受高温(>200)影响，也会释放出微量的溴化氢；是否也会产生有毒气体，还在评估中。

综上。卤素作为原材料使用带来的负面后果影响巨大，禁卤是有很必要的。

三、无卤基板的原理：

就目前而言，大部分的无卤材料主要以磷系和磷氮系为主。含磷树脂在燃烧时，受热分解生成偏聚磷酸，极具强脱水性，使高分子树脂表面形成炭化膜，隔绝树脂燃烧表面与空气接触，使火熄灭，达到阻燃效果。含磷氮化合物的高分子树脂，燃烧时产生不燃性气体，协助树脂体系阻燃。

四、无卤板材的特点：

1、材料的绝缘性

由于采用P或N来取代卤素原子因而一定程度上降低了环氧树脂的分子键段的极性，从而提高质的绝缘电阻及抗击穿能力。

2、材料的吸水性

无卤板材由于氮磷系的还氧树脂中N和P的狐对电子相对卤素而言较少，其与水中氢原子形成氢键的机率要低于卤素材料，因而其材料的吸水性低于常规卤素系阻燃材料。对于板材来说，低的吸水性对提高材料的可靠性以及稳定性有一定的影响。

3、材料的热稳定性

无卤板材中氮磷的含量大于普通卤系材料卤素的含量，因而其单体分子量以及Tg值均有所增加。在受热的情况下，其分子的运动能力将比常规的环氧树脂要低，因而无卤材料其热膨胀系数相对要小。

相对于含卤板材，无卤板材具有更多优势，无卤素板材取代含卤板材也是大势所趋。

五、生产无卤PCB的体会

1、层压

层压参数，因不同公司的板材可能会有所不同。就拿上面所说的生益基板及PP做多层板来说，其为保证树脂的充分流动，使结合力良好，要求较低的板料升温速率(1.0-1.5℃／min)及多段的压力配合，另在高温阶段则要求时间较长，180℃维持50分钟以上。以下是推荐的一组压板程序设定及实际的板料升温情况。压出的板检测其铜箔与基板的结合力为1.ON／mm，图电后的板经过六次热冲击均未出现分层、气泡现象。

2、钻孔加工性

钻孔条件是一个重要参数，直接影响PCB在加工过程中的孔壁质量。无卤覆铜板由于采用P、N系列官能团增大了分子量同时增强了分子键的刚性，因而也增强了材料的刚性，同时，无卤材料的Tg点一般较普通覆铜板要高，因此采用普通FR-4的钻孔参数进行钻孔，效果一般不是很理想。钻无卤板时，需在正常的钻孔条件下，适当作一些调整。

3、耐碱性

一般无卤板材其抗碱性都比普通的FR-4要差，因此在蚀刻制程上以及在阻焊后返工制程上，应特别注意，在碱性的退膜液中浸泡时间不能太长，以防出现基材白斑。

4、无卤阻焊制作

目前世面上推出的无卤阻焊油墨也有很多种，其性能与普通液态感光油墨相差不大具体操作上也与普通油墨基本差不多。

无卤PCB板由于具有较低的吸水率以及适应环保的要求，在其他性能也能够满足PCB板的品质要求，因此，无卤PCB板的需求量已然越来越大。

因为电子技能的飞速停滞，驱使了印制通路技能的一直停滞。PCB板经由单面-双面一多层停滞，况且多层板的比率正在逐年增多。多层板体现正在向高*精*密*细*大和小二个极其停滞。而多层板打造的一度主要岁序就是层压，层压质量的掌握正在多层板打造中显示愈来愈主要。因而要保障多层板层压质量，需求对于多层板层压工艺有一度比拟好的理解．为此就积年的层压理论，对于如何进步多层板层压质量正在工艺技能上作如次小结：

　　一、设想相符层压请求的内层芯板。

　　因为层压工具技能的逐渐停滞，热压机由先前的非真空热压机到现正在的真空热压机，热压进程在于一度开启式零碎，看没有到，摸没有着。因而正在层压前需对于内层板停止正当的设想，正在此需要一些参考请求：

　　1、要依据多层板总薄厚请求取舍芯板薄厚，芯板薄厚分歧，偏偏向小，下料经纬位置分歧，尤其是6层之上多层板，各个内层芯板经纬位置定然要分歧，即经位置与经位置堆叠，纬位置与纬位置堆叠，预防无须要的板蜿蜒。

　　2、芯板的形状分寸与无效单元之间要有定然的距离，也就是无效单元到板边间隔要正在没有糜费资料的大前提下过分留有较大的时间，正常四层板请求距离大于10mm，六层板请求距离大于15mm、层数愈高，距离愈大。

　　3、定位孔的设想，为缩小多层板层与层之间的偏偏向，因而正在多层板定位孔设想范围需留意：4层板仅需设想钻孔用定位孔3个之上即可。6层之上多层板除需设想钻孔用定位孔外还需设想层与层堆叠定位铆钉孔5个之上和铆钉用的机器板定位孔5个之上。但设想的定位孔，铆钉孔，机器孔正常是层数愈高，设想的孔的个数呼应多一些，况且地位过分靠边。次要手段是缩小层与层之间的对于位偏偏向和给消费打造留有较大的时间。对于靶形设想过分满意打靶机主动辨认靶形的请求、正常设想为完好圆或者齐心圆。

　　4、内层芯板请求无开、短、路劫、无氧化、柜面干净腌臜、无残留膜。

　　二、满意PCB用户请求，取舍适合的PP、CU箔配置。

　　存户对于PP的请求次要体现正在介质层薄厚、介电常数、特点阻抗、耐电压、层压板表面润滑水平等范围的请求，因而取舍PP时可依据如次范围去取舍：

　　1、层压时Resin能填满印制导线的空儿。

　　2、能正在层压时充足扫除叠片间气氛和蒸发物。

　　3、能为多层板需要必需的介质层薄厚。

　　4、能保障粘结强度和润滑的表面。

　　依据积年的消费经历，集体以为4层板层压时PP可用7628、7630或者7628+1080、7628+2116等配置。6层之上多层板PP取舍次要以1080或者2116为主，7628次要作为增多介质层薄厚用PP。同声PP请求对于称搁置，确保卡面效应，预防板弯。

　　5、CU箔次要依据PCB用户请求辨别的配置没有同型号，CU箔品质相符IPC规范。

　　三、内层芯板解决工艺

　　多层板层压时、需对于内层芯板停止解决工艺。内层板的解决工艺有黑氧化解决工艺和棕化解决工艺，氧化解决工艺是正在内层铜箔上构成一层彩色氧化膜，彩色氧化膜薄厚为0．25-4)．50mg／cm2。棕化解决工艺(程度棕化)是正在内层铜箔上构成一层无机膜。内层板解决工艺作用有：

　　1、 增多内层铜箔与树脂接触的比名义，使二者之间的联合力加强。

　　2、增多融熔树脂活动时对于铜箔的无效潮湿性，使活动的树脂有充足的威力伸人氧化膜中，固化后展示微弱的抓地力。

　　3、 阻绝低温下液态树脂中固化剂双氰胺的合成一潮气对于铜面的反应。

　　4、使多层板正在湿流水线岁序中进步抗酸威力、防止妃色圈。四、层压参数的无机婚配多层板层压参数的掌握次要系指层压"量度、压力、工夫"三者的无机婚配。

　　1、量度、层压进程中有多少个量度参数比拟主要。即树脂的熔化量度、树脂的固化量度、热盘设容量度、资料实践量度及升压的进度变迁。熔化量度系量度降低到70℃时树脂开端凝结。正是因为量度的进一步降低，树脂进一步凝结并开端活动。正在量度70-140℃这段工夫内，树脂是易流体，正是因为树脂的可流性，才保障树脂的填胶、潮湿。随着量度逐步降低，树脂的活动性阅历了一度由小变大、再到小、化学当量度到达160-170℃时，树脂的活动度为0，那时的量度称为固化量度。为使树脂能较好的填胶、潮湿，掌握好升压速率就得很重 要，升压速率是层压量度的详细化，即掌握几时量度升到多高。升压速率的掌握是多层板层压质量的一度主要参数，升压速率正常掌握为2-4℃／MIN。升压速率与PP没有同型号，单位等亲密有关。对于7628PP升压速率能够快小半即为2-4℃／min、对于1080、2116PP升压速率掌握正在1．5-2℃／MIN同声PP单位多、升压速率没有能太快，由于升压速率过快，PP的潮湿性差，树脂活动性大，工夫短，简单形成滑板，反应层压质量。热盘量度次要起源于钢盘、誊写钢版、皮牛纸等的预热忱况，正常为180-200℃。

　　2、压力、多层板层压压力大小是以树脂是否填充层间空泛， 排尽层间气体和蒸发物为根本准则。因为热压机分非真空压机和抽真空热压机，因而从压力起程有一段加压。二段加压和多段加压多少种形式。正常非真空压机采纳正常加压和二段加压。抽真空机采纳二段加压和多段加压。对于高、精、细多层板一般采纳多段加压。压力大小正常依据P P供给商需要的压力参数肯定，正常为15-35kg／cm2。

　　3、工夫、工夫参数次要是层压加压机遇的掌握、升压机遇的掌握、凝胶工夫等范围。对于二段层压和多段层压，掌握好主压的机遇，肯定好初压到主压的转换时辰是掌握好层压品质是非的要害。若强加主压工夫过早，会招致腾出树脂、流胶太多，形成层压板缺胶、板薄，以至滑板等没有良景象。若强加主压工夫过迟，则会形成层压粘结界面没有牢、空泛、或者有卵泡等缺点。

　　因而如何肯定好层压量度、压力、工夫软体参数是多层板层压加工的要害技能，依据积年层压理论经历以为层压软体参数"量度、压力、工夫"无机婚配，只要正在先试压OK的根底上，能力肯定现实的"量度、压力、工夫"软体参数。但"量度、压力、工夫"参数可依据没有同的PP结合构造、没有同的PP供给商、没有同的PP型号、以及PP自身特点的没有同肯定与之绝对于应的层压参数。

多顶层PCB：高密度互联时期的中心技能打破

随着5G通讯、AI芯片及高功能打算设施的迸发式增加，电子零碎对于PCB的集成度与信号完好性请求延续攀升。多顶层PCB（一般指8层及之上）凭仗其高密度布线、抗搅扰威力及三维封装劣势，变化高端电子设施的中心载体。白文从设想原理、打造难题及前沿技能立场，讨论多顶层PCB的技能演进与财物化门路。

一、多顶层PCB的技能特色与设想应战

层间架设设想?

垂范构造?：8-32层为支流，超高端货物可达64层（如HBM存储重叠基板）。中心层采纳“信号层-电源层-接地板”交替排布，经过盲孔（Blind Via）、埋孔（Buried Via）完成跨层互联。信号完好性（SI）?：正在20 GHz之上高频段，需经过电磁场仿真优化传输线阻抗（如差分对于100 Ω），串扰（Crosstalk）需掌握正在-40 dB以次。

资料取舍?

基材?：低消耗介质（如松下MEGTRON 6，Dk=3.7@10 GHz，Df=0.0015）变化支流，陶瓷填充PTFE用来毫米波频段。

铜箔?：超低轮廓（VLP）铜箔（Rz≤3 μm）缩小趋肤效应消耗。

热治理应战?

多层PCB热阻叠加招致全部温升（如CPU周边达120°C），需嵌入非金属芯（如铝基）、导电通孔（Thermal Via）及石墨烯散热层。

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二、打造工艺的中心难题

层压对于准精密度?

层间对于位差役需≤25 μm，采纳X射线钻靶（X-Ray Drilling）与AOI（主动光学检测）实时校准。

微孔加工技能

激光钻孔：CO2/UV激光完成微孔直径≤50 μm，深径比10:1（如0.1 mm孔深）。

镀银填孔：脉冲镀银工艺确保孔内铜厚匀称性（±10%），防止空泛缺点。

阻抗掌握

篆刻弥补算法静态调动线宽（±5 μm），铜厚差役需≤3%以保持阻抗分歧性。

翘曲掌握?

多层压合后翘曲度请求≤0.7%（IPC-6012规范），经过对于称层设想、低CTE（热收缩系数）资料及应力开释工艺完成。

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三、垂范使用场景

5G基站AAU

华为64层AAU主板集成1024个地线振子，采纳混压构造（FR4+高频PTFE），插损<0.2 dB/cm@28 GHz。

AI效劳器

NVIDIA DGX H100的18层PCB集成10万+过孔，支撑72 GT/s PCIe 5.0信号传输，串扰抑止比达-45 dB。

四、将来技能趋向

超高密度互连（HDI）

mSAP（改进型半加成法）工艺完成线宽/线距≤15/15 μm，搭配恣意层互连（Any-layer HDI），满意3D IC封装需要。

嵌入无源部件

正在介质层内集成库容（如AVX的Embedded Capacitor Material）、电感，缩小名义贴装机件（SMD）单位，晋升牢靠性。

资料翻新

二维资料（如石墨烯）用来高频高速传输，试验室已完成Df≤0.0005@100 GHz的打破。

增材打造技能

喷墨打印导热银浆间接成型路线，合作3D打印介质层，可打造非立体异形PCB（如曲面部手机主板）。

智能化检测

AI驱动的AOI零碎经过深浅进修辨认微裂纹、孔铜没有均等缺点，检测频率晋升300%，误报率低于0.1%。

PCB资料的主要参数

反应路线衰减的一些主要的资料参数是： 

•  介电资料的绝对于介电常数（ε r或者 Er 或者 Dk）
• 电解质的消耗角正切（tan(δ) 或者 Df）
• 受集肤效应和名义毛糙度反应的超导体电阻 
• 是 PCB 的玻璃纤维编织因素。

充足理解传输线的该署特点和消耗机制能够协助咱们为咱们的使用取舍准确的 PCB 资料。资料取舍是PCB设想进程的步。现在，高速数目字板和 RF 货物的设想人员能够从数十种受控 Dk 和低消耗 PCB 资料中停止取舍。许多层压板供给商已开收回专部分树脂零碎。 

运用低 Dk 和 tan(δ) 资料来缩小消耗

关于低消耗传输线，介电消耗（以 dB/英寸为部门）由以次公式给出：

αd(dB 每英寸)=2.32f tan(δ)√?r??(dB 每英寸)=2.32? ???(?)??

等式 1。

内中 f 是频次，部门为 GHz。能够看出，介电消耗间接由资料的介电常数和消耗角正切决议。因而，咱们能够运用tan(δ)较低的资料，况且ε r能够 尽能够地 制约? d 。 提议用来极高 Gbps 收发器的三种资料取舍是Nelco 4000-13EPSI、Rogers 4350B 和 Panasonic Megtron 6。上面的图 1 比拟了该署资料与其余一些罕见资料的消耗角正切。

图 1. 没有同 PCB 资料的消耗角正切与频次的因变量联系。

运用低 Dk 资料来缩小通路板薄厚

为了更好天文解如何运用低 Dk 资料来缩小通路板薄厚，请思忖图 2 中所示的带状线。

图 2. 带状线配置。图片由Sierra Circuits需要

IPC 引荐的的带状线特点阻抗相近值是：

$$Z_0=\frac{60}{\sqrt{{?}_r}}ln(\frac{2b+t}{0.8w+t})$$

等式 2。

正在何处：

• t差错金属薄厚（密尔）
• w是线宽 (mil)
• b是立体距离 (mil)

关于流动的 Z 0和走线幅度 w，假如咱们运用存正在较大 ε r 的 资料，那样咱们必需增多立体之间的距离。换句话说，较大的ε r 能够增多板的全体薄厚。正在存正在许多信号层的高密度通路板中，这会显着增多通路板的薄厚。较厚的通路板象征着您的设想需求存正在较大交错比的过孔。通孔的交错比是其长短除以直径。

相似，假如您的通路板薄厚为 0.2”，通孔钻孔直径为 0.02”，则长宽比为 10:1。长宽比大有什么艰难？回忆一下，为了需要电气联接，需求运用镀银滤液正在通孔外部遮盖铜。图 3 显现了交错比为 15:1 的镀银孔的横截面。

图 3. 对比为 15:1 的深邃宽比镀银孔的横截面。

大少数 PCB 打造商都有威力创立交错比正在 6:1 到 8:1 之间的过孔。随着高宽比的增多，镀银变得越来越艰难，由于通孔筒的外部能够存正在更薄的铜绝缘层。这以至会使通孔核心正在热应力下更简单决裂。因而，关于较大的交错比，您能够必需运用更高贵的 PCB 打造技能，况且会对于终通路板的牢靠性发生担心。取舍较低 Dk 的资料能够正在定然水平上缓解该署成绩。 

     对HDI爆板问题进行了分析，主要讲述了问题形成的要素和原因，并提出了相对应的改善措施。

　　随着PCB业界不断进步，汽车电子产品所用的PCB市场日益扩大，为PCB生产厂带来新的技术升级和新的利润增长点。本文通过对该类产品爆板问题的详尽分析，以增进对汽车用板的了解。

　　1 背景与剖析

　　该板用于汽车雷达，要求较高的可靠性。客户上线后发现有6 pcs爆板，坏率100%，分析样板：1 pcs。

　　零件号码：XXXXXX；生产周期：1028；表面处理：化学沉金；型式：PCBA；层数：4；坏点：爆板（图1）。

　　根据客户反应基本信息， 对客户退回的不良板进行切片查看其结构，结果如图2。

　　从切片及压板结构看， 爆板分层发生在L2与Prepreg2313（57）之间，主要表现为L1-2层与Prepreg2313（57）之间，Prepreg2313（57）的玻璃纤维布直接压在L2面的铜面上，导致此位置的结合力较差（图3）。

　　鱼骨图分析如图4。根据鱼骨图分析，可能产生此次爆板的原因分析如下。

　　（1）压板参数不当，固化时间不足，导致固化不完全；（2）压机热盘平行度不好，压力分布不均匀，导致失压爆板；（3）盲孔过多且使用的半固化片胶含量不足。

　　2 试验与结果

　　根据上述可能的原因做以下相关测试。

　　2.1 固化不完全测试

　　（1）取客户退回来的问题板做Tg测试。

　　（2）根据Tg结果判断是否固化，△Tg要求≤4 ℃；（3）测试结果如图5。

　　从结果看，ABS（Tg1-Tg2）即△Tg＝0.407＜4 ℃，（正常△Tg值＜4℃为合格），表明材料压合固化完全。

　　2.2 压机平整度不好，压力分布不均匀，导致局部失压爆板

　　（1）此板在G060A仓压板，PE针对G060A仓做相关热盘平整度做相关测试；（2）根据平整度结果判断是否存在压机平整度异常，导致失压问题；（3）压板舱测试结果[要求≤0.15 mm（6 mil）]：

　　注：该要求系压机供应商提供。

　　从以上测试结果看：结果均小于0.15 mm（6 mil），符合测试要求，不存在因压机平整度，压力分布不均匀，而导致的失压爆板问题。

　　2.3 盲孔过多使用的半固化片胶含量不足

　　（1）取客户端退回来的样板切片分析；（2）根据分析结果确认是否存在胶含量不足，导致结合力不量爆板；（3）检查此板图形结构，此板L1-2层有盲孔，每个单元的盲孔数量为910个，整板24个单元，共有21840个盲孔需要压板填胶，盲孔的孔径为0.5 mm，由压板树脂填胶，此板结构使用的半固化片是FR-4082313（57），客户端退板切片中显示：半固化片2313（57）与L2层的大铜面之间的树脂层很薄，玻璃纤维布直接接触铜面上，导致这些位置的结合力较差。箭头所指示的位置为玻璃纤维，切片显示这些玻璃纤维上，由于填孔的需要，所粘附的树脂很少，部分直接接触铜面。

　　3 爆板不良原因分析

　　TG测试结果表明，压合材料固化完全，可排除材料固化不完全而至爆板的可能。

　　从切片看，爆板分层发生在L2与半固化片2313（57）之间，主要表现为L1-2层与半固化片2313（57）之间，半固化片2313（57）的玻璃纤维布直接压在L2面的铜面上。

　　检查此板图形结构，此板L1-2层有盲孔，每个单元的盲孔数量为910个，整板有21840个盲孔，盲孔的孔径为0.5mm，由压板树脂填胶，此板结构使用的半固化片是FR-408 2313（57），2313（57）的树脂胶含量不足，填孔后导致玻璃纤维布直接与内层CORE的铜面接触，降低了结合力。

　　爆板原因分析结论（图6）：此板L1-2面的盲孔数量21840个，孔径0.5 mm，压板填胶，使用FR-4082313（57）的半固化片，其胶含量不足，导致玻璃纤维布直接与L2层的铜面接触，结合力降低，受热冲击过程中受热膨胀爆板。

　　4 改善对策与结果

　　（1）建议按照图7的排板结构，完成板厚度按照1.118+/-0.15mm控制，半固化片选用FR-370。

　　（2）在PCB板出货前安排100%烘烤，具体条件执行：155°CX2 h×每叠不超过1 in×铝箔纸包裹（3）FQC在完成烘烤后，必须在24 h内完成真空包装和装箱。

　　（4）该板的真空包装由原来的气珠胶包装改为如下包装包装方法。

　　防潮珠+HID湿度指示卡+防静电铝箔袋抽真空。

　　5 结果

　　根据后续跟进，改善对策生效后该型号半年内未再发生爆板问题，证明改善对策有效，问题已经得到解决。