PCB层压那些坑,干过三年的工程师都踩过!

干 PCB 工程师这行,没跟层压工艺死磕过的,都不算真正入门。层压作为 PCB 多层板制造的核心环节,直接决定了板子的厚度均匀性、层间对准精度,甚至是后续焊接的可靠性。今天就掰开揉碎了跟大家聊聊,那些年我们踩过的 PCB 层压坑,以及怎么把这些坑填平。

​先说说最常见的层偏问题。很多新手工程师拿到压合后的板子,一看内层线路偏移得离谱,第一反应就是 “定位销没装好”。其实没那么简单!层偏分两种,一种是单向偏移,大概率是定位销的孔径和销钉不匹配,要么太松要么太紧。孔径大了,芯板在受热受压时会窜动;孔径小了,芯板塞进去就有应力,压合时应力释放导致偏移。还有一种是不规则偏移,这就得查芯板的裁切精度了。要是芯板的直角没切好,存在斜边,叠层的时候根本对不齐基准边,压完不偏才怪。

我之前在给一家通讯客户做 24 层高频板的时候,就遇到过批量层偏的问题。一开始以为是定位销的锅,换了高精度销钉还是不行。后来把芯板拿出来逐个测尺寸,才发现是芯板裁切时的对角线误差超标,最大差了 0.3mm。整改了裁切工序的定位工装,把对角线误差控制在 0.05mm 以内,后面的批次就再也没出过问题。这里必须提一嘴,捷配的智能裁切设备在精度控制上就很到位,对角线误差能稳定在 0.03mm 级别,从源头减少了层偏隐患。

再聊聊气泡和白斑问题,这俩堪称层压工艺的 “孪生杀手”。气泡就是层间没压牢,存在空洞;白斑则是树脂没充分流动,局部出现的白色斑点。这俩问题的根源,多半出在半固化片(PP 片)的处理上。PP 片在使用前需要预烘,目的是去除里面的水汽和挥发物。要是预烘温度不够、时间太短,水汽没排干净,压合时水汽受热膨胀,就会顶出气泡。还有一种情况,就是叠层时的环境湿度太高,PP 片吸潮了,同样会出问题。

我记得有一次夏天赶订单,车间湿度没控制好,达到了 65%(正常应该控制在 45% 以下),结果压出来的板子,X 光检测时发现层间气泡超标率高达 30%。后来我们紧急调整了车间除湿系统,同时把 PP 片的预烘温度从 120℃提高到 130℃,时间延长了 1 小时,才把气泡问题解决掉。另外,压合的压力曲线也很关键,升压速度太快,PP 片的树脂流动跟不上,也容易裹进空气形成气泡。

还有一个容易被忽略的问题 ——厚度不均。客户拿到板子,经常会反馈 “某个区域的厚度超标”,尤其是厚铜板和高频板。这其实和压合钢板的平整度以及垫板的硬度有关。要是钢板变形了,压合时压力分布不均,钢板凸起的地方压出来的板子就薄,凹陷的地方就厚。垫板要是太软,受压后变形太大,也会导致厚度偏差。

我们公司现在用的是捷配供应的高平整度压合钢板,平面度误差控制在 0.02mm/m²,搭配硬度均匀的耐高温硅胶垫板,压出来的板子厚度公差能稳定在 ±5% 以内,远超 IPC-6012 的标准要求。

最后总结一下,PCB 层压问题看着复杂,其实就是 “人、机、料、法、环” 五个要素的把控。把芯板裁切精度、PP 片预处理、压合参数、设备状态和环境管控这几点做好,80% 的层压问题都能迎刃而解。干工程师这行,讲究的就是细节,层压工艺更是如此,差之毫厘,谬以千里啊!

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