產品別名 |
電路板,PCB多層板,FPC柔性板,剛柔結合板 |
面向地區 |
阻燃特性 |
VO板 |
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絕緣層厚度 |
常規板 |
層數 |
多面 |
基材 |
銅 |
絕緣材料 |
有機樹脂 |
絕緣樹脂 |
環氧樹脂(EP) |
軟硬結合板的漲縮問題:
漲縮產生的根源由材料的特性所決定,要解決軟硬結合板漲縮的問題,先對撓性板的材料聚酰亞胺(Polyimide)做個介紹:
(1)聚酰亞胺具有優良的散熱性能,可承受無鉛焊接高溫處理時的熱沖擊;
(2)對于需要更強調訊號完整性的小型裝置,大部份設備制造商都趨向于使用撓性電路;
(3)聚酰亞胺具有較高的玻璃轉移溫度與高熔點的特性,一般情況下要在350 ℃以上進行加工;
(4)在有機溶解方面,聚酰亞胺不溶解于一般的有機溶劑。
撓性板材料的漲縮主要跟基體材料PI和膠有關系,也就是與PI的亞胺化有很大關系,亞胺化程度越高,漲縮的可控性就越強。
按照正常的生產規律,撓性板在開料后,在圖形線路形成,以及軟硬結合壓合的過程中均會產生不同程度的漲縮,在圖形線路蝕刻后,線路的密集程度與走向,會導致整個板面應力重新取向,終導致板面出現一般規律性的漲縮變化;在軟硬結合壓合的過程中,由于表面覆蓋膜與基體材料PI的漲縮系數不一致,也會在一定范圍內產生一定程度的漲縮。
從本質原因上說,任何材料的漲縮都是受溫度的影響所導致的,在PCB冗長的制作過程中,材料經過諸多 熱濕制程后,漲縮值都會有不同程度的細微變化,但就長期的實際生產經驗來看,變化還是有規律的。
如何控制與改善?
從嚴格意義上說,每一卷材料的內應力都是不同的,每一批生產板的過程控制也不會是完全相同的,因此,材料漲縮系數的把握是建立在大量的實驗基礎之上的,過程管控與數據統計分析就顯得尤為重要了。具體到實際操作中,撓性板的漲縮是分階段的:
是從開料到烘烤板,此階段漲縮主要是受溫度影響所引起的:
要烘烤板所引起的漲縮穩定,要過程控制的一致性,在材料統一的前提下,每次烘烤板升溫與降 溫的操作一致化,不可因為一味的追求效率,而將烤完的板放在空氣中進行散熱。只有這樣,才能大程度的消除材料的內部應力引起的漲縮。
第二個階段發生在圖形轉移的過程中,此階段的漲縮主要是受材料內部應力取向改變所引起的。
要線路轉移過程的漲縮穩定,所有烘烤好的板就不能進行磨板操作,直接通過化學清洗線進行表面前處理,壓膜后表面須平整,曝光前后板面靜置時間須充分,在完成線路轉移以后,由于應力取向的改變,撓性板都會呈現出不同程度的卷曲與收縮,因此線路菲林補償的控制關系到軟硬結合精度的控制,同時,撓性板的漲縮值范圍的確定,是生產其配套剛性板的數據依據。
第三個階段的漲縮發生在軟硬板壓合的過程中,此階段的漲縮主要壓合參數和材料特性所決定。
此階段的漲縮影響因素包含壓合的升溫速率,壓力參數設置以及芯板的殘銅率和厚度幾個方面。總的來說,殘銅率越小,漲縮值越大;芯板越薄,漲縮值越大。但是,從大到小,是一個逐漸變化的過程,因此,菲林補償就顯得尤為重要。另外,由于撓性板和剛性板材料本質的不同,其補償是需要額外考慮的一個因素。
FPC生產中常用的模切輔材,看看有哪些?
生產FPC的工序繁雜,從開料鉆孔到包裝出貨,中間所需要的工序有20多道,在這漫長的生產過程中,根據客戶需求,將用到多種輔材。FPC的基材一般為雙面或單面銅箔,這是整個FPC的基礎,FPC的電氣性能都由它決定。其他輔材只是用來輔助安裝與適應使用環境。主要有下面幾種:
1、FR4-質地較硬,有0.15-2.0mm的不同厚度,主要用在FPC焊接處的反面,作為加強,方便焊接穩定可靠;
FR-4是一種耐燃材料等級的代號,所代表的意思是樹脂材料經過燃燒狀態能夠自行熄滅的一種材料規格,它不是一種材料名稱,而是一種材料等級,因此目般電路板所用的FR-4等級材料就有非常多的種類,但是多數都是以所謂的四功能(Tera-Function)的環氧樹脂加上填充劑(Filler)以及玻璃纖維所做出的復合材料。
2、PI膠帶-質地較軟,可彎曲,主要用在金手指區域的加厚加強,便于插拔;
PI膠帶,全名是聚酰亞胺膠帶。PI膠帶是以聚酰亞胺薄膜為基材,采用進口有機硅壓敏膠粘劑,具有耐高低溫、耐酸堿、耐溶劑、電氣絕緣(H級)、防輻射等性能。適用于電子線路板波峰焊錫遮蔽、保護金手指和電器絕緣、馬達絕緣,以及鋰電池正負極耳固定。
3、鋼片-質地硬,功能與FR4一樣,用于焊接處補強,比FR4美觀,可接地,硬度較FR4高;
鋼片,材料為原裝進口不銹鋼經熱處理精磨加工制成,具有精密度高、拉力度強、光潔度好、有韌性、不易折斷的特點。
4、TPX阻膠膜-一款耐高溫的樹脂阻擋離型膜,用于線路板壓合工序,經的工藝設計,可用于阻擋樹脂溢出后埋孔和盲通孔的多次層壓工序上,具有良好的阻膠、塞孔效果。
5、EIM電磁膜-貼于FPC表面,用于屏蔽信號干擾;
EIM電磁膜是一種通過真空濺射的方法,可以在不同襯底的(PET/PC/玻璃等)基材上鍍屏蔽材料,以極低的電阻實現EMI電磁干擾屏蔽。
6、導電膠-用于鋼片與FPC的連接壓合,導電,可實現鋼片接地功能;
導電膠是一種固化或干燥后具有一定導電性的膠粘劑。主要由樹脂基體、導電粒子和分散添加劑、助劑等組成。它可以將多種導電材料連接在一起,使被連接材料間形成電的通路。在電子工業中,導電膠已成為一種的新材料。
7、3M膠紙-主要用作于0.4mm及以上厚度的FR4與FPC粘貼,以及FPC與客戶產品組裝固定;
FPC輔材的使用,終要根據客戶的使用環境與功能要求來決定。
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的級人士創建,是國內的PCB/FPC快件服務商之一。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協會會員企業,是深圳高新技術認證企業。擁有完善的質量管理體系,先后通過了ISO9001、ISO14000、TS16949、UL、RoHS認證。公司目前擁有員工300余人,廠房面積9000平米,月出貨品種6000種以上,年生產能力為150000平方米。為了滿足客戶多樣化需求,2017年公司成立了PCBA事業部,自有SMT生產線,為客戶提供PCB+SMT一站式服務。 公司一直致力于“打造中國的PCB制造企業”。注重人才培養,倡導全員“自我經營”理念,擁有一支朝氣蓬勃、敬業、經驗豐富的技術、生產及管理隊伍;專注于PCB的工藝技術的研究與開發,努力提升公司在PCB領域內的技術水平和制造能力.
? ? ? 公司產品廣泛應用于通信、工業控制、計算機應用、航空航天、軍工、醫療、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。
賽孚電路秉承“以人為本,客戶至上”的企業經營理念,“以質量為根,服務為本 ” 的企業服務宗旨,堅持持之以恒的精神,全員參與質量改進,不斷吸納國際新技術,完善產品品質,積極吸引和培養管理及技術人才,以確保向客戶提供更好的服務,為客戶創造更多價值,與客戶共同成長。
什么是HDI線路板?
一.什么是HDI板?
HDI板(High Density Interconnector),即高密度互連板,是使用微盲埋孔技術的一種線路分布密度比較高的電路板。HDI板有內層線路和外層線路,再利用鉆孔、孔內金屬化等工藝,使各層線路內部實現連結。
二.HDI板與普通pcb的區別
HDI板一般采用積層法制造,積層的次數越多,板件的技術檔次越高。普通的HDI板基本上是1次積層,高階HDI采用2次或以上的積層技術,同時采用疊孔、電鍍填孔、激光直接打孔等PCB技術。當PCB的密度增加超過八層板后,以HDI來制造,其成本將較傳統復雜的壓合制程來得低。
HDI板的電性能和訊號正確性比傳統PCB更高。此外,HDI板對于射頻干擾、電磁波干擾、靜電釋放、熱傳導等具有更佳的改善。高密度集成(HDI)技術可以使終端產品設計更加小型化,同時滿足電子性能和效率的更高標準。
HDI板使用盲孔電鍍 再進行二次壓合,分一階、二階、三階、四階、五階等。一階的比較簡單,流程和工藝都好控制。二階的主要問題,一是對位問題,二是打孔和鍍銅問題。二階的設計有多種,一種是各階錯開位置,需要連接次鄰層時通過導線在中間層連通,做法相當于2個一階HDI。第二種是,兩個一階的孔重疊,通過疊加方式實現二階,加工也類似兩個一階,但有很多工藝要點要特別控制,也就是上面所提的。第三種是直接從外層打孔至第3層(或N-2層),工藝與前面有很多不同,打孔的難度也更大。對于三階的以二階類推即是。
三.HDI板的優勢
這種PCB在突顯優勢的基礎上發展迅速:
1.HDI技術有助于降低PCB成本;
2.HDI技術增加了線密度;
3.HDI技術有利于使用的包裝;
4.HDI技術具有更好的電氣性能和信號有效性;
5.HDI技術具有更好的可靠性;
6.HDI技術在散熱方面更好;
7.HDI技術能夠改善RFI(射頻干擾)/EMI(電磁干擾)/ESD(靜電放電);
8.HDI技術提高了設計效率;
四.HDI板的材料
對HDI PCB材料提出了一些新的要求,包括更好的尺寸穩定性,抗靜電移動性和非膠粘劑。HDI PCB的典型材料是RCC(樹脂涂層銅)。RCC有三種類型,即聚酰亞胺金屬化薄膜,純聚酰亞胺薄膜,流延聚酰亞胺薄膜。
RCC的優點包括:厚度小,重量輕,柔韌性和易燃性,兼容性特性阻抗和的尺寸穩定性。在HDI多層PCB的過程中,取代傳統的粘接片和銅箔作為絕緣介質和導電層的作用,可以通過傳統的抑制技術用芯片抑制RCC。然后使用非機械鉆孔方法如激光,以便形成微通孔互連。
RCC推動PCB產品從SMT(表面貼裝技術)到CSP的發生和發展(芯片級封裝),從機械鉆孔到激光鉆孔,促進PCB微通孔的發展和進步,所有這些都成為RCC的HDI PCB材料。
在實際的PCB中在制造過程中,對于RCC的選擇,通常有FR-4標準Tg 140C,FR-4高Tg 170C和FR-4和Rogers組合層壓,現在大多使用。隨著HDI技術的發展,HDI PCB材料滿足更多要求,因此HDI PCB材料的主要趨勢應該是:
1.使用無粘合劑的柔性材料的開發和應用;
2.介電層厚度小,偏差小;
3 .LPIC的發展;
4.介電常數越來越小;
5.介電損耗越來越小;
6.焊接穩定性高;
7.嚴格兼容CTE(熱膨脹系數);
五.HDI板制造的應用技術
HDI PCB制造的難點在于微觀通過制造,通過金屬化和細線。
1.微通孔制造
微通孔制造一直是HDI PCB制造的核心問題。主要有兩種鉆井方法:
a.對于普通的通孔鉆孔,機械鉆孔始終是其率和低成本的佳選擇。隨著機械加工能力的發展,其在微通孔中的應用也在不斷發展。
b.有兩種類型的激光鉆孔:光熱消融和光化學消融。前者是指在高能量吸收激光之后加熱操作材料以使其熔化并且通過形成的通孔蒸發掉的過程。后者指的是紫外區高能光子和激光長度超過400nm的結果。
有三種類型的激光系統應用于柔性和剛性板,即準分子激光,紫外激光鉆孔,CO 2 激光。激光技術不僅適用于鉆孔,也適用于切割和成型。甚至一些制造商也通過激光制造HDI。雖然激光鉆孔設備成本高,但它們具有更高的精度,穩定的工藝和成熟的技術。激光技術的優勢使其成為盲/埋通孔制造中常用的方法。如今,在HDI微通孔中,99%是通過激光鉆孔獲得的。
2.通過金屬化
通孔金屬化的大困難是電鍍難以達到均勻。對于微通孔的深孔電鍍技術,除了使用具有高分散能力的電鍍液外,還應及時升級電鍍裝置上的鍍液,這可以通過強力機械攪拌或振動,超聲波攪拌,水平噴涂。此外,在電鍍前增加通孔壁的濕度。
除了工藝的改進外,HDI的通孔金屬化方法也看到了主要技術的改進:化學鍍添加劑技術,直接電鍍技術等。
3.細線
細線的實現包括傳統的圖像傳輸和激光直接成像。傳統的圖像轉移與普通化學蝕刻形成線條的過程相同。
對于激光直接成像,不需要攝影膠片,而圖像是通過激光直接在光敏膜上形成的。紫外波燈用于操作,使液體防腐解決方案能夠滿足高分辨率和簡單操作的要求。不需要攝影膠片,以避免因薄膜缺陷造成的不良影響,可以直接連接CAD/CAM,縮短制造周期,使其適用于和多種生產。
高精密度(HDI板)電路板的耐熱性介紹
HDI板的耐熱性能是HDI可靠性能中重要的一個項目,HDI板的板厚變得越來越薄,對其耐熱性能的要求也越來越高。無鉛化進程的推進,也提高了HDI板耐熱性能的要求,而且由于HDI板在層結構等方面不同于普通多層通孔PCB板,因此HDI板的耐熱性能與普通多層通孔PCB板相比有所不同,一階HDI板典型結構。HDI板的耐熱性能缺陷主要是爆板和分層。到目前為止,根據多種材料以及多款HDI板的耐熱性能測試的經驗,發現HDI板發生爆板機率大的區域是密集埋孔的上方以及大銅面的下方區域。
耐熱性是指PCB抵抗在焊接過程中產生的熱機械應力的能力, PCB在耐熱性能測試中發生分層的機制一般包括以下幾種:
1) 測試樣品內部不同材料在溫度變化時,膨脹和收縮性能不同而在樣品內部產生內部熱機械應力,從而導致裂縫和分層的產生。
2) 測試樣品內部的微小缺陷(包括空洞,微裂紋等),是熱機械應力集中所在,起到應力的放大器的作用。在樣品內部應力的作用下,更加容易導致裂縫或分層的產生。
3) 測試樣品中揮發性物質(包括有機揮發成分和水),在高溫和劇烈溫度變化時,急劇膨脹產生的內部蒸汽壓力,當膨脹的蒸汽壓力到達測試樣品內部的微小缺陷(包括空洞,微裂紋等)時,微小缺陷對應的放大器作用就會導致分層。
HDI板容易在密集埋孔的上方發生分層,這是由于HDI板在埋孔分布區域特殊的結構所導致的。有無埋孔區域的應力分析如下表1。無埋孔區域(結構1)在耐熱性能測試受熱膨脹時,在同一平面上各個位置的Z方向的膨脹量都是均勻的,因此不會存在由于結構的差異造成的應力集中區域。當區域中設計有埋孔且埋孔鉆在基材面上(結構2)時,在埋孔與埋孔之間的A-A截面上,由于基材沒有收到埋孔在Z方向的約束,因而膨脹量較大,而在埋孔和焊盤所在的B-B截面上,由于基材受到埋孔在Z方向的約束,因而膨脹量較小,這三處膨脹量的差異,在埋孔焊盤與HDI介質和塞孔樹脂交界處和附近區域造成應力集中,從而比較容易形成裂縫和分層。
HDI板容易在外層大銅面的下方發生分層,這是由于在貼裝和焊接時,PCB受熱,揮發性物質(包括有機揮發成分和水)急劇膨脹,外層大銅面阻擋了揮發性物質(包括有機揮發成分和水)的及時逸出,因此產生的內部蒸汽壓力,當膨脹的蒸汽壓力到達測試樣品內部的微小缺陷(包括空洞,微裂紋等)時,微小缺陷對應的放大器作用就會導致分層。
如何評估汽車HDI PCB制造商
電子行業的蓬勃發展推動了眾多行業的快速發展。近年來,電子產品在汽車工業中的應用日益廣泛。傳統的汽車工業在機械,動力,液壓和傳動方面進行了更多的努力。但是,現代汽車工業更多地依賴電子應用,而這些電子應用在汽車中發揮著越來越重要和潛在的作用。自動電氣化全部用于處理,感測,信息傳輸和記錄,而沒有印制電路板(PCB)則無法實現。由于汽車現代化和數字化的要求,以及人類對汽車安全性,舒適性,簡單操作和數字化的要求,PCB已廣泛應用于汽車行業,高密度互連(HDI)PCB,可能帶有跨層盲孔或雙層結構。
為了實現汽車HDI PCB的高可靠性和安全性,HDI PCB制造商遵循嚴格的策略和措施,這是本文關注的。
汽車PCB類型
在汽車電路板中,可以使用傳統的單層PCB,雙層PCB和多層PCB,而近年來HDI PCB的廣泛應用已成為汽車電子產品的。普通HDI PCB與汽車HDI PCB之間確實存在本質區別:前者強調實用性和多功能性,為消費電子產品提供服務,而后者則致力于可靠性,安全性和。
有必要說明一下,因為汽車涵蓋了汽車,卡車或卡車等各種各樣的汽車,要求對不同的性能期望和功能有不同的要求,所以本文將要討論的法規和措施只是一些通用規則,不包括那些規則。特別案例。
汽車HDI PCB的分類和應用
HDI PCB可以分為單層HDI PCB,雙層積層PCB和三層積層PCB.在此,層是指預浸料的層。
汽車電子產品通常在兩類應用:
a.在與車輛的機械系統(例如發動機,底盤和車輛數字控制)配合使用之前,汽車電子控制設備將無法有效運行,特別是電子燃油噴射系統,防抱死制動系統(ABS),防滑控制(ASC) ,牽引力控制,電子控制懸架(ECS),電子自動變速器(EAT)和電子助力轉向(EPS)。
b.可以在汽車環境中立使用且與汽車性能無關的車載汽車設備包括汽車信息系統或車輛計算機,GPS系統,汽車視頻系統,車載通信系統和Internet設備功能,這些功能由HDI PCB支持的設備實現,這些設備負責信號傳輸和大量控制。
對汽車HDI PCB制造商的要求
由于高可靠性和汽車HDI印制電路板的安全性,汽車HDI PCB制造商符合高層次要求:
a.汽車HDI PCB制造商堅持在判斷或支持PCB制造商的管理水平中起關鍵作用的集成管理系統和質量管理體系。某些系統在被第三方身份驗證之前無法歸PCB制造商所有。例如,汽車PCB制造商通過ISO9001和ISO / IATF16949認證。
b.HDI PCB制造商具備扎實的技術和較高的HDI制造能力。具體而言,從事汽車電路板制造的制造商制造線寬/間距至少為75μm/75μm且具有兩層結構的電路板。公認的是,HDI PCB制造商具有至少1.33的工藝能力指數(CPK)和至少1.67的設備制造能力(CMK)。除非獲得客戶的認可和確認,否則不得在以后的制造中進行任何修改。
c.汽車HDI PCB制造商在選擇PCB原材料時遵循嚴格的規則,因為它們在確定終PCB的可靠性和性能中起著關鍵作用。
汽車HDI PCB的材料要求
?核心板和半固化片。它們是制造汽車HDI PCB的基本,關鍵的元素。當涉及HDI PCB的原材料時,核心板和預浸料是主要考慮因素。通常,HDI核心板和介電層都相對較薄。因此,一層預浸料足以在消費類HDI板上使用。但是,汽車HDI PCB依賴于至少兩層預浸料的層壓,因為如果發生空腔或粘合劑不足,則單層的預浸料可能會導致絕緣電阻降低。之后,終結果可能是整個板子或產品的故障。
?阻焊膜。作為直接覆蓋在表面電路板上的保護層,阻焊層也起著與核心板和預浸料相同的重要作用。除保護外部電路外,阻焊層在產品的外觀,質量和可靠性方面也起著至關重要的作用。因此,汽車電路板上的阻焊層符合嚴格的要求。阻焊膜通過多項有關可靠性的測試,包括儲熱測試和剝離強度測試。
汽車HDI PCB材料的可靠性測試
合格的HDI PCB制造商絕不會認為材料選擇是理所當然的。相反,他們對電路板的可靠性進行一些測試。有關汽車HDI PCB材料可靠性的主要測試包括CAF(導電陽極絲)測試,高溫和低溫熱沖擊測試,天氣溫度循環測試和儲熱測試。
?CAF測試。它用于測量兩個導體之間的絕緣電阻。該測試涵蓋許多測試值,例如層之間的小絕緣電阻,通孔之間的小絕緣電阻,埋孔之間的小絕緣電阻,盲孔之間的小絕緣電阻以及并聯電路之間的小絕緣電阻。
?高溫和低溫熱沖擊測試。此測試旨在測試小于一定百分比的電阻變化率。具體而言,該測試中提到的參數包括通孔之間的電阻變化率,埋孔之間的電阻變化率和盲孔之間的電阻變化率。
?氣候溫度循環測試。被測板需要在回流焊接之前進行預處理。在-40℃±3℃至140℃±2℃的溫度范圍內,電路板在低溫度和高溫度下保持15分鐘。結果,合格的電路板不會發生層壓,白點或爆炸。
?高溫存儲測試。該測試主要針對阻焊層的可靠性,特別是其剝離強度。就阻焊層的判斷而言,該測試被認為是嚴格的。
根據以上介紹的測試要求,如果基材或原材料不能滿足客戶要求,則可能會發生潛在的風險。因此,是否對材料進行測試可能是確定合格的HDI PCB制造商的關鍵因素。
可以使用許多策略和措施來判斷汽車HDI PCB制造商,包括材料供應商認證,過程中的技術條件以及參數確定和附件的應用等。為尋找可靠的HDI PCB制造商,它們可能是重要的組成部分。確定和判斷其可靠性作為參考。