浅谈多层板涨缩控制
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0.Biblioteka Baidu5
横料 （X） 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.15 0.05 0.2 0.05 0.15 0.1 0.1 0.05
0 0.2 0.05 0.1 0.15 0 0.1 0.15 0.05 0.1 0.05 0.1 0.15 0.15 0.15 0.1 0.05 0.1 0.15 0.25 0.1 0.05
类
基 材 压 板 参 供应商生产基材压力不同
数
开料方式
横/直纹(Fill 与 Warp 方向)，切板纹路变形
开料局炉
消除内应力，消除过度吸湿(尤其高 Tg 料)
磨板 工艺流程 菲 林
多次磨板或磨痕过大，基材受压产生弹性变形 菲林受温度，湿度变形。曝光时菲林与板不整齐
排板
板材与纤维的横/直纹(Fill 与 Warp 方向)，钢盘上的叠放方式
普通的低层数板，一般客户要求焊盘直径与孔直经之差大于 11mil，基材及图形在排板结构
上非常对称。在尺寸相对较小(10-16")和情况下，补偿系数影响较小，一般不会出现崩孔坏点，
对这类型的线路板可不考虑补偿系数或没有严格控制补偿系数；但月产量上百万平方英尺的大
型工厂，为了追求板材高利用率和高生产效率，往往采用大面积拼图生产(16-24")。在生产时
供应商
联茂 KB\合正
KB\合正 台光,台光 台光,台光
国际 KB
KB 台光 生益 台光 生益 生益 联茂 宏仁
生益
KB 联茂 生益
横料 （Y） 0.25 0.25 0.15 0.25 0.25 0.3 0.2 0.1 0.15 0.1 0.2 0.2 0.1 0.2 0.05 0.2 0.15 0.05 0.15 0.2 0.3 0.3 0.2 0.25 0.15 0.05 -0.05 0.1 0.05 0.1 0.05 0.05 0.15 0.2 0.1
0.1 0.15 0.15 0.1 0.15 0.1
0.1
0.25 0.05 0.05 0.25
0 0.25 0.1 0.3 0.3 0.1 0.15 0.25 0.05 0.25 0.1
0.15 0.15 0.2 0.15 0.15 0.15 0.2 0.05 0.1 0.15 0.05 0.15 0.1 0.3 0.2
浅谈多层板涨缩控制
深圳市爱升精密电路科技有限公司 袁斌
assunny 2008.10.19
袁斌
assunny
2008.10.19
袁斌
作者简介：袁斌：2000 年至今一直从事 PCB 干流程、机加工制程方面 研究，在线路、阻焊、层压及机加工方面有着丰富的经验及独特的见解。 现任深圳市爱升精密电路科技有限公司 工艺部主管 Tel：0755-27335951-1028 Fax：0755-27335779 E-mail：yuanbin16888@126.com
一、前言
随着 PCB 行业日新月异的发展，我国多层板生产量呈稳步增长，其生产产值已远远超过双面板 及其他类型板，占生产总值的首位。呈多层化、轻薄化及 HDI 方面发展。下图为 2008 年 3 月份 CPCA 进行的市场推测图表：
但多层板压合后涨缩、层间偏位，由此造成的内开、内短、尺寸超差等问题却一直困扰着业界。 虽然各厂家均有一定的内层补偿系数来维护多层板的尺寸稳定，但对于尺寸失真的真正原因，业界 的分析可谓少之又少。笔者一直从事多层板的生产制作于工艺维护，在多层涨缩问题上进行较长时 间的研究，总结出如下经验，仅供业界参考使用；
的玻璃菲林引进，但在价格上，送货时间及线路板所用 ORC 曝光机的构造等原因未能迅速推广。
控制菲林的标准：
菲林的尺寸在恒温恒湿的环境也存在变化，因此菲林变形到什么程度可继续生产，就需一个控
制标准。其准确性可以既能控制线路板不会出现超差。又能节约物料。根据本人长期跟踪试验，
菲林的控制标准为±2mil 最适合，超出控制范围的变形菲林则不能生产，因为从实际生产中可
知：用超出±2mil 的变形菲林生产出的线路板会出现±3mil-±8mil 的超差范围。
三、菲林的补偿
综上所述，多层板在内层生产及压合过程中，不可避免的会造成涨缩现象，工艺方面和菲林
管控方面的问题各 PCB 厂家均有一套不同的方案进行控制，但板料本身的涨缩则只有通过内层
线路菲林时的补偿方可达到压合后与 CAM 设计一致的目的。
压板
压板参数(温度，压力)
说明板材收缩的大小由上述因素互相混合的结果，当其中一种因素改变后，板材收缩系数
都会变化
菲林补偿系数指示一览表
注：厚度规格单位 mil，且不含铜
补偿单位：mil/in
铜箔：H 代表 1/2OZ ，F 代表 1OZ，T 代表 2OZ，S 代表 3OZ。O 代表 4OZ
PP：2 代表 106，3 代表 1080，4 代表 2113 或 3313，5 代表 2116，
3、菲林变形控制：
所有线路板厂对内层环境的温度，湿度控制进行大量投资，对菲林变形方面有足够的改善，
但本人在跟踪生产菲林变形类型时发现，生产过的旧菲林在放置两星期后再生产时，即使在曝
光前测量菲林无变形，但生产 5-10 块后出现持发性变形，造成后继生产批量性的超差，工序上
有二次元测量机条件下，象这样情况需生产 20 块后用二次员再测量一次菲林。目前已有无收缩
若不考虑加补偿系数钻孔后将会出现崩孔，例如按 10mil 厚基材的补偿系数 Fill=0.30mil/in，
Warp=0.45mil/in 计算，线路板总长度偏差有 5mil-12mil。
影响补偿系数准确性的因素及原因：
工序
因素
原因
排板结构
排板结构(纤维数，总厚度)。正常结构与假层结构。
MI 各层线构
F88F F88F F88F
6（）6 73（）37 5（）5（）5 33（）5（）33 35()53 77（）77 57（）75 7（）77()7 77()77 7(16)7()7(16)7
5()5 6()6 75()57 67（）76 57()75 7()7 353()353 7()7 73（）37 （4）5（24）5（4） 355()553 5()5 37（）737（）73 33（）33 5()5()5 37（）73 6()6 7（）7 77（）77 373()373 77（）77 7（）7 6()6 377()773 373()373 777()777 5（）5（）5 7()7 37（）73 377（）773 3/3()3()3/3 3()55()3 3()5()3 35()5()53 5()5()5 8()8 35()53 77()77 7()7 5()3()5 773（）337 575（）575 7（）7()7 33（）44（）33 33（）33（）33 7（）7 77（）77 5（）7（）5 7（）7 373()373 7（）7
二、涨缩原因分析
1、材料： 板材由铜箔、环氧树脂、玻璃纤维布三者构成，它们经高温压合冷却后因膨胀系数不同而 出现内应力,(铜：17*10-6cm/cm/.°C，110*10-6cm/cm/.°C)内应力的大小由环氧树脂分子结 构，环氧树脂含量，介质厚度与铜箔厚度和纤维布的种类在生产条件下互相影响决定。在生产 中破坏了它们之间的平衡力时基材将会出现收缩变形，造成基材上的内层线路图形失真。 2、工艺流程： 多次磨板或磨痕过大，基材受压产生弹性变形，过去认为磨板的因素对收缩系数影响不大。 但本人跟踪外层自动曝光机的试产过程中发现多次磨板可对收缩系数增加 0.20mil/in-0.35mil/in 不等。同时制作工程部负责出菲林的工程师也有同感，总厚度越薄的线 路板，其外层菲林需加长才能满足对位精度要求。本人认为可能因磨板产生的内应力比较小且 稳定，所以无知地算在基材的内应力中了。
菲林的补偿方式：
目前线路板厂存在多种菲林补偿方式，其中最常用的为在 CAM/CAD 上操作方便的中心补偿及
左下角补偿，还有一种补偿为先逐套单元补偿，再进行整板拼图，这种方法一般用在手机主板
生产上，因手机板单元面积小，结构存在大铜面，单元内收缩系数很小，对于单元面积较大的
盲孔板，这种把单元内的板材作不收缩的方法无法满足精度的要求。 补偿系数的重要性：
0.2 0.25
0.25 0.25 0.15 0.15 0.1
0 0
0.25 0.15
0.2
0.05 0.25
0.1
0.1
0
0.1
0.2
17 1/1 16 H/H 16 1/1 16 1/1 16 1/1 16 1/1 16 1/1 16 1/1 16 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 H/H 15 1/1 15 1/1 14.5 1/1 14 3/3 14 1/1 14 1/1 14 1/1 14 H/H 14 1/1 14 1/1 14 1/1 14 1/1 14 1/1 14 1/1 14 1/1 14 H/H 14 1/1 14 1/1 13.5 1/1 13 H/H 13 H/H 13 H/H 13 1/1 13 1/1 13 1/1 13 1/1 13 1/1 12 1/1 12 1/1 12 1/1 12 1/1 12 H/H 12 H/H 12 1/1 12 1/1 12 1/1 12 1/1 12 1/1 12 1/1 12 H/H 12 H/H 12 H/H 11.5 3/3 11 2/2
F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F T7777T F7777F F7777F F7777F S7777S F7777F F7777F F777F S777S F777F F777F F777F F777F F777F F777F F777F F777F S777S F777F F777F F777F F777F S777S F777F F777F F777F F777F F777F F777F F777F F777F F777F F777F T77T F777F F777F F777F F777F T757T T757T F757 F757 F757 F757 F88F F88F
拼图中的单元数及单元内的线构(G/G.G/S.S/S)
补偿方式
中心补偿，左下角补偿，单元补偿
环 氧 树 脂 分 各供应商的树脂成分不同：高 Tg 料；Getek 料，Rogers 料，
子结构
BT 料
介 质 厚 度 及 不同的板厚与铜厚混合内应力不同
供应商
铜箔厚度 纤 维 布 的 种 不同的厚度所用的纤维布种类不同：1080.2116.7628
直料（Y） 直料（X）
0.1
0.2
0.1 0.25 0.05
0.1
0.15 0.05 0.15
0.25
0.2 0.05 0.1
0.025 0.15 0.15
0.15 0.1
0.3 0.25
0.1 0.2 0.25 0.15
0.15 0.05 0.05 0.1
0.15
0
0.2
0.1
0.15 0.1 0.1 0.25 0.2
6 代表 1506，7 代表 7628，8 代表 7630
厚度规格 芯板结构
排板结构
30 1/1 30 1/1 30 1/1 29 1/1 29 1/1 29 1/1 29 1/1 28 1/1 28 1/1 28 1/1 28 1/1 28 1/1 28 2/2 28 1/1 27 1/1 27 1/1 28 26 1/1 26 1/1 24 1/1 24 3/3 24 1/1 24 1/1 24 1/1 24 1/1 24 1/1 24 1/1 24 1/1 24 1/1 23 3/3 23 1/1 22 1/1 22 1/1 21 1/1 21 3/3 21 1/1 21 1/1 21 1/1 21 1/1 20 1/1 20 1/1 20 1/1 20 1/1 20 1/1 20 1/1 20 2/2 20 1/1 20 1/1 20 1/1 20 1/1 19 2/2 19 2/2 18 1/1 18 1/1 18 1/1 18 1/1 17 1/1 17 1/1 17 1/1 17 4/4 17 1/1
0.Biblioteka Baidu5
横料 （X） 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.15 0.05 0.2 0.05 0.15 0.1 0.1 0.05
0 0.2 0.05 0.1 0.15 0 0.1 0.15 0.05 0.1 0.05 0.1 0.15 0.15 0.15 0.1 0.05 0.1 0.15 0.25 0.1 0.05
类
基 材 压 板 参 供应商生产基材压力不同
数
开料方式
横/直纹(Fill 与 Warp 方向)，切板纹路变形
开料局炉
消除内应力，消除过度吸湿(尤其高 Tg 料)
磨板 工艺流程 菲 林
多次磨板或磨痕过大，基材受压产生弹性变形 菲林受温度，湿度变形。曝光时菲林与板不整齐
排板
板材与纤维的横/直纹(Fill 与 Warp 方向)，钢盘上的叠放方式
普通的低层数板，一般客户要求焊盘直径与孔直经之差大于 11mil，基材及图形在排板结构
上非常对称。在尺寸相对较小(10-16")和情况下，补偿系数影响较小，一般不会出现崩孔坏点，
对这类型的线路板可不考虑补偿系数或没有严格控制补偿系数；但月产量上百万平方英尺的大
型工厂，为了追求板材高利用率和高生产效率，往往采用大面积拼图生产(16-24")。在生产时
供应商
联茂 KB\合正
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国际 KB
KB 台光 生益 台光 生益 生益 联茂 宏仁
生益
KB 联茂 生益
横料 （Y） 0.25 0.25 0.15 0.25 0.25 0.3 0.2 0.1 0.15 0.1 0.2 0.2 0.1 0.2 0.05 0.2 0.15 0.05 0.15 0.2 0.3 0.3 0.2 0.25 0.15 0.05 -0.05 0.1 0.05 0.1 0.05 0.05 0.15 0.2 0.1
0.1 0.15 0.15 0.1 0.15 0.1
0.1
0.25 0.05 0.05 0.25
0 0.25 0.1 0.3 0.3 0.1 0.15 0.25 0.05 0.25 0.1
0.15 0.15 0.2 0.15 0.15 0.15 0.2 0.05 0.1 0.15 0.05 0.15 0.1 0.3 0.2
浅谈多层板涨缩控制
深圳市爱升精密电路科技有限公司 袁斌
assunny 2008.10.19
袁斌
assunny
2008.10.19
袁斌
作者简介：袁斌：2000 年至今一直从事 PCB 干流程、机加工制程方面 研究，在线路、阻焊、层压及机加工方面有着丰富的经验及独特的见解。 现任深圳市爱升精密电路科技有限公司 工艺部主管 Tel：0755-27335951-1028 Fax：0755-27335779 E-mail：yuanbin16888@126.com
一、前言
随着 PCB 行业日新月异的发展，我国多层板生产量呈稳步增长，其生产产值已远远超过双面板 及其他类型板，占生产总值的首位。呈多层化、轻薄化及 HDI 方面发展。下图为 2008 年 3 月份 CPCA 进行的市场推测图表：
但多层板压合后涨缩、层间偏位，由此造成的内开、内短、尺寸超差等问题却一直困扰着业界。 虽然各厂家均有一定的内层补偿系数来维护多层板的尺寸稳定，但对于尺寸失真的真正原因，业界 的分析可谓少之又少。笔者一直从事多层板的生产制作于工艺维护，在多层涨缩问题上进行较长时 间的研究，总结出如下经验，仅供业界参考使用；
的玻璃菲林引进，但在价格上，送货时间及线路板所用 ORC 曝光机的构造等原因未能迅速推广。
控制菲林的标准：
菲林的尺寸在恒温恒湿的环境也存在变化，因此菲林变形到什么程度可继续生产，就需一个控
制标准。其准确性可以既能控制线路板不会出现超差。又能节约物料。根据本人长期跟踪试验，
菲林的控制标准为±2mil 最适合，超出控制范围的变形菲林则不能生产，因为从实际生产中可
知：用超出±2mil 的变形菲林生产出的线路板会出现±3mil-±8mil 的超差范围。
三、菲林的补偿
综上所述，多层板在内层生产及压合过程中，不可避免的会造成涨缩现象，工艺方面和菲林
管控方面的问题各 PCB 厂家均有一套不同的方案进行控制，但板料本身的涨缩则只有通过内层
线路菲林时的补偿方可达到压合后与 CAM 设计一致的目的。
压板
压板参数(温度，压力)
说明板材收缩的大小由上述因素互相混合的结果，当其中一种因素改变后，板材收缩系数
都会变化
菲林补偿系数指示一览表
注：厚度规格单位 mil，且不含铜
补偿单位：mil/in
铜箔：H 代表 1/2OZ ，F 代表 1OZ，T 代表 2OZ，S 代表 3OZ。O 代表 4OZ
PP：2 代表 106，3 代表 1080，4 代表 2113 或 3313，5 代表 2116，
3、菲林变形控制：
所有线路板厂对内层环境的温度，湿度控制进行大量投资，对菲林变形方面有足够的改善，
但本人在跟踪生产菲林变形类型时发现，生产过的旧菲林在放置两星期后再生产时，即使在曝
光前测量菲林无变形，但生产 5-10 块后出现持发性变形，造成后继生产批量性的超差，工序上
有二次元测量机条件下，象这样情况需生产 20 块后用二次员再测量一次菲林。目前已有无收缩
若不考虑加补偿系数钻孔后将会出现崩孔，例如按 10mil 厚基材的补偿系数 Fill=0.30mil/in，
Warp=0.45mil/in 计算，线路板总长度偏差有 5mil-12mil。
影响补偿系数准确性的因素及原因：
工序
因素
原因
排板结构
排板结构(纤维数，总厚度)。正常结构与假层结构。
MI 各层线构
F88F F88F F88F
6（）6 73（）37 5（）5（）5 33（）5（）33 35()53 77（）77 57（）75 7（）77()7 77()77 7(16)7()7(16)7
5()5 6()6 75()57 67（）76 57()75 7()7 353()353 7()7 73（）37 （4）5（24）5（4） 355()553 5()5 37（）737（）73 33（）33 5()5()5 37（）73 6()6 7（）7 77（）77 373()373 77（）77 7（）7 6()6 377()773 373()373 777()777 5（）5（）5 7()7 37（）73 377（）773 3/3()3()3/3 3()55()3 3()5()3 35()5()53 5()5()5 8()8 35()53 77()77 7()7 5()3()5 773（）337 575（）575 7（）7()7 33（）44（）33 33（）33（）33 7（）7 77（）77 5（）7（）5 7（）7 373()373 7（）7
二、涨缩原因分析
1、材料： 板材由铜箔、环氧树脂、玻璃纤维布三者构成，它们经高温压合冷却后因膨胀系数不同而 出现内应力,(铜：17*10-6cm/cm/.°C，110*10-6cm/cm/.°C)内应力的大小由环氧树脂分子结 构，环氧树脂含量，介质厚度与铜箔厚度和纤维布的种类在生产条件下互相影响决定。在生产 中破坏了它们之间的平衡力时基材将会出现收缩变形，造成基材上的内层线路图形失真。 2、工艺流程： 多次磨板或磨痕过大，基材受压产生弹性变形，过去认为磨板的因素对收缩系数影响不大。 但本人跟踪外层自动曝光机的试产过程中发现多次磨板可对收缩系数增加 0.20mil/in-0.35mil/in 不等。同时制作工程部负责出菲林的工程师也有同感，总厚度越薄的线 路板，其外层菲林需加长才能满足对位精度要求。本人认为可能因磨板产生的内应力比较小且 稳定，所以无知地算在基材的内应力中了。
菲林的补偿方式：
目前线路板厂存在多种菲林补偿方式，其中最常用的为在 CAM/CAD 上操作方便的中心补偿及
左下角补偿，还有一种补偿为先逐套单元补偿，再进行整板拼图，这种方法一般用在手机主板
生产上，因手机板单元面积小，结构存在大铜面，单元内收缩系数很小，对于单元面积较大的
盲孔板，这种把单元内的板材作不收缩的方法无法满足精度的要求。 补偿系数的重要性：
0.2 0.25
0.25 0.25 0.15 0.15 0.1
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0.25 0.15
0.2
0.05 0.25
0.1
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0.2
17 1/1 16 H/H 16 1/1 16 1/1 16 1/1 16 1/1 16 1/1 16 1/1 16 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 1/1 15 H/H 15 1/1 15 1/1 14.5 1/1 14 3/3 14 1/1 14 1/1 14 1/1 14 H/H 14 1/1 14 1/1 14 1/1 14 1/1 14 1/1 14 1/1 14 1/1 14 H/H 14 1/1 14 1/1 13.5 1/1 13 H/H 13 H/H 13 H/H 13 1/1 13 1/1 13 1/1 13 1/1 13 1/1 12 1/1 12 1/1 12 1/1 12 1/1 12 H/H 12 H/H 12 1/1 12 1/1 12 1/1 12 1/1 12 1/1 12 1/1 12 H/H 12 H/H 12 H/H 11.5 3/3 11 2/2
F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F F7777F T7777T F7777F F7777F F7777F S7777S F7777F F7777F F777F S777S F777F F777F F777F F777F F777F F777F F777F F777F S777S F777F F777F F777F F777F S777S F777F F777F F777F F777F F777F F777F F777F F777F F777F F777F T77T F777F F777F F777F F777F T757T T757T F757 F757 F757 F757 F88F F88F
拼图中的单元数及单元内的线构(G/G.G/S.S/S)
补偿方式
中心补偿，左下角补偿，单元补偿
环 氧 树 脂 分 各供应商的树脂成分不同：高 Tg 料；Getek 料，Rogers 料，
子结构
BT 料
介 质 厚 度 及 不同的板厚与铜厚混合内应力不同
供应商
铜箔厚度 纤 维 布 的 种 不同的厚度所用的纤维布种类不同：1080.2116.7628
直料（Y） 直料（X）
0.1
0.2
0.1 0.25 0.05
0.1
0.15 0.05 0.15
0.25
0.2 0.05 0.1
0.025 0.15 0.15
0.15 0.1
0.3 0.25
0.1 0.2 0.25 0.15
0.15 0.05 0.05 0.1
0.15
0
0.2
0.1
0.15 0.1 0.1 0.25 0.2
6 代表 1506，7 代表 7628，8 代表 7630
厚度规格 芯板结构
排板结构
30 1/1 30 1/1 30 1/1 29 1/1 29 1/1 29 1/1 29 1/1 28 1/1 28 1/1 28 1/1 28 1/1 28 1/1 28 2/2 28 1/1 27 1/1 27 1/1 28 26 1/1 26 1/1 24 1/1 24 3/3 24 1/1 24 1/1 24 1/1 24 1/1 24 1/1 24 1/1 24 1/1 24 1/1 23 3/3 23 1/1 22 1/1 22 1/1 21 1/1 21 3/3 21 1/1 21 1/1 21 1/1 21 1/1 20 1/1 20 1/1 20 1/1 20 1/1 20 1/1 20 1/1 20 2/2 20 1/1 20 1/1 20 1/1 20 1/1 19 2/2 19 2/2 18 1/1 18 1/1 18 1/1 18 1/1 17 1/1 17 1/1 17 1/1 17 4/4 17 1/1