我是老王,在聚多邦干了15年,今天聊聊多层PCB良率上不去,一般卡在哪几个地方。
第一个命门:内层对位偏差
多层板是由多层内层芯板叠在一起压合而成的。每一层线路都有自己的位置,层与层之间通过孔连接。如果内层对位偏了,会出现什么后果?
孔壁到内层线路的距离不足,钻孔时直接把内层铜环打偏了,形成“破环”,该连的没连上。更严重的是,电源层和地层对位偏移过大,边缘距离不够,压合后直接短路。
第二个命门:压合起泡
层压的时候,半固化片里的树脂在高温高压下流动,把各层粘在一起。如果压合参数没控好,比如升温太快、压力不均匀、半固化片受潮,层间就会残留空气或水分。等板子到了SMT贴片环节,一过回流焊,高温把气泡撑大,板子边缘直接分层起泡。
压合起泡在成品阶段很难发现,只有在做切片或者过回流焊时才会暴露。聚多邦的做法是:每批次压合首板必做切片,看层间结合状态;半固化片恒温恒湿存放,拆封后24小时内用完;压合参数根据板厚、铜厚、叠层结构单独设定,不搞一刀切。
第三个命门:钻孔毛刺和孔壁粗糙
多层板的钻孔跟双面板不一样,一刀下去要穿透好几层铜箔和玻纤。钻头钝了、转速进给不匹配、垫板没用好,都会产生毛刺和孔壁粗糙。毛刺会导致孔壁铜层覆盖不均匀,形成孔铜裂纹;孔壁太粗糙,信号损耗增大,高速信号板尤其敏感。
解决方法是:定期更换钻头,按孔数和板厚设定钻头寿命;不同材料用不同钻削参数,玻纤含量高的板材要降速;孔粗度控制在25微米以内,定期抽测切片验证。
第四个命门:设计层面的先天不足
有些良率问题,根源在设计阶段。比如各层铜箔覆盖率差异太大,压合时收缩率不一致,内层对位天生就偏;又比如过孔密密麻麻挤在一起,钻孔时局部过热,孔壁质量差。