PCB尺寸涨缩管控
pcb制造过程中基材涨缩之形成机理及其控制
pcb制造过程中基材涨缩之形成机理及其控制下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!PCB制造过程中基材涨缩之形成机理及其控制引言PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）在现代电子制造中扮演着至关重要的角色。
PCB基板涨缩的判定与测量[材料浅析]
![PCB基板涨缩的判定与测量[材料浅析]](https://img.taocdn.com/s3/m/858303258e9951e79a892746.png)
制作﹕生技課
1
講解內容框架
✓漲縮的判定 ✓漲縮發生的時機與原因 ✓漲縮的測量 ✓漲縮的改善與預防 ✓CASE STUDY
重点资料
2
✓漲縮的判定
1.漲縮的發生﹕ 漲縮是物體在受環境作用下尺寸發生變 化的一種現象。和其息息相關的環境因素 有溫度和濕度﹐其次制程中的外力作用也 會引發漲縮﹐本次講解就主要針對非環境 作用引發的漲縮現象。
壓合中央基准補償鑽靶﹐發生3個靶孔同時延Y軸向內偏或外偏現象﹐為漲 縮補償鑽偏﹐其偏移標准看鑽靶的補償值﹐壓合鑽靶補償≦6mil為我司目前 管控標准﹐其對靶偏的尺寸影響計算方法如下﹕
重点资料
15
CAM距離
b.鑽偏.漲縮引起整板圖形變形﹐導致鑽孔時局部或全部孔偏現象。
c.外偏.因漲縮引起輕度鑽偏﹐鑽孔修改機械坐標后外層曝光仍按照原比例生 產﹐即會引起外層整板或部分Step曝光偏移。
5.2 漲縮異常與相關異常的區分﹕
5.2.1.漲縮與鉚偏—同心圓對比
同心圓 4﹑5層 同時延Y 方向向 外或向 內可判 定為Y向
偏移
以上歸納的為較為常見的几種漲縮與鉚偏容易混淆的異常區分辦法﹐ 而實際生產中會出現更多更復雜的現象﹐那樣就需要我們憑借經驗去做 層別﹐判定異常的真實歸屬。
重点资料
10
5.2.2 漲縮與內短—同心圓判定(查看是否存在層間偏移)。
內層短路一般由底片漏光或吸氣不良﹑顯影不潔等造成﹐壓合及基板的銅粉 銅屑和壓合的鉚釘屑也會引起內短。而漲縮引起的內短則是因層間漲縮差異造 成﹐只會存在于8層以上板﹐因此只需要觀察同心圓是否有漲縮即可判定漲縮對內 短有多大貢獻度。
第三步﹑如外圍孔與靶孔表象不
PCB基板涨缩的判定与测量[1]
![PCB基板涨缩的判定与测量[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/10df319251e79b89680226b1.png)
5.2.3 涨缩与钻偏—X-Ray照孔确认
假设以上为4个PCS﹐以上孔偏方向如红箭头所示﹐孔偏方向为 离心式扩张偏移﹐可以判定此板有整板内缩现象﹔另有单PCS 或部分PCS的孔偏呈现出扩张式﹐也可判定为涨缩异常。
2020年3月7日星期六
12
钻孔所有孔均向一个方向偏移﹐如果压合钻靶未偏移﹐即可断定为钻 孔整体移位。当然﹐钻孔钻偏大多数是BGA密集区部分孔偏移﹐判定 人须根据具体情况做判断﹐不可和涨缩引起的钻偏混淆。
底片放置的 时间和条件
人
底片制作时是否按 抓好的补偿进行预
放或预缩
基板的厚 度以及铜
厚
压合参数设 置是否合理
P/P的物性与
基板底片的 尺寸安定性
料
基板的匹配性 内层补偿值
是否抓准
法
内层板棕化 后放置条件
压合冷压设置 的冰水温度
为 何 涨 缩
板层多少及 板厚是否一致
残铜率及工 程迭构设计
钻靶前是否 冷却至室温
因為4層板只有一張內層板﹐壓合前測量靶距﹐壓合后MARK中心鑽靶
后再測靶距﹐即是其絕對漲縮數據﹐至于層偏的影響一般可以不予考
慮。
1.2 6層板測量
6層板共有兩張內層板﹐基本上為對稱疊構﹐因此壓合后兩面漲縮差異
可以不考慮﹐測量方式與4層板類似。
1.3 8層以上板測量
8層以上板因為層次排列不同﹐內外層次壓合中會產生較大差異﹐因此
需要建立標靶進行監控﹐如下頁圖注。
2020年3月7日星期六
20
2020年3月7日星期六
21
2.相對漲縮的測量﹕ 測量工程設定值數據與壓合后數據對比。 2.1 壓合后漲縮測量 壓合后產品可以選擇用X-Ray鑽靶機測量靶距或標靶距離來判定漲縮﹐ 也可以將靶孔用MARK方式鑽破后使用2D測量其數據。 2.2 鑽孔首件后漲縮測量 壓合鑽靶選用中央基准補償式鑽靶﹐當產品到鑽孔后靶孔已無法作為漲 縮測量的參考依據﹐此時可以選擇待鑽板用鑽靶機MARK方式鑽破外圍 孔﹐用X-Ray或2D測量孔距判定漲縮尺寸﹐8層以上有標靶的可以同壓 合測量方式。 2.3 中測漲縮的判定與測量 中測板因為加上外層線路﹐對漲縮的判定有一定遮蔽性。一般漲縮為批 量性異常﹐但也會有鑽孔首件等個別漲縮異常板流入﹐此時需要對異常 板蝕刻后造X-Ray﹐判定方式同鑽孔﹐中測板已無可供測量的孔﹐尺寸 漲縮 值不能測量。
PCB生产涨缩管控
内容
涨缩制程管控方法 涨缩异常处理
2
1.尺寸涨缩概述
什么是尺寸涨缩?
尺寸涨缩通常就是指PCB制作流程中,其基材吸湿而澎涨,脱湿而收 缩之尺寸变化的过程.愈高温愈易吸湿,因而愈高温高湿时,尺寸变化更 大.
尺寸涨缩对PCB的影响?
尺寸涨缩对各制程的作业有很大的影响,它将影响到钻孔与内层的
对准度,外层和防焊,文字的对准度,以及成品的尺寸公差.
富士DX L2 富士DX L3 富士DX L4 富士DX L5 富士DY L2 富士DY L3 富士DY L4 富士DY L5
2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0
發放值 4小時變化 8小時變化 16小時變化 16小時總變化
结果:
E162C6014DD内层底片:上机后十六小时与上机前对比DX最大变化缩1.5mil,DY最
玻 尺安測試值 TG點 布 經向(Warp) 緯向(Fill)
D F G G 138.14 138.14 136.12 136.23 136.12 137.6 135.23 137.91 136.23 138.9 138.9 138.9 138.1 138.1 138.1 138.1 138.1 -0.0087% -0.0011% -0.0439% -0.0439% -0.0206% -0.0152% -0.0396% -0.0055% -0.0396% -0.0050% -0.0013% -0.0114% -0.0069% -0.0026% -0.0103% -0.0026% -0.0035% -0.0079% -0.0121% -0.0449% -0.0449% -0.0165% -0.0033% -0.0440% -0.0058% -0.0440% -0.0090% -0.0181% -0.0039% -0.0142% -0.0070% -0.0095% -0.0070% -0.0111%
PCB涨缩不良现象及改善措施
PCB涨缩不良现象及改善措施PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）在电子设备制造中起着至关重要的作用。
然而，由于材料和环境的影响，PCB可能会出现涨缩不良的问题。
本文将探讨PCB涨缩不良的原因以及改善措施，以帮助读者更好地理解和解决相关问题。
一、PCB涨缩不良的原因1. 材料热膨胀系数不匹配PCB的主要材料包括导电层、外层热固性树脂、内层介质层等。
这些材料由于温度变化会存在不同程度的热膨胀，如果它们的热膨胀系数不匹配，就会导致PCB出现涨缩不良的问题。
2. 焊接温度不均匀在PCB制造过程中，焊接是一个关键步骤。
如果焊接温度不均匀，某些区域的PCB可能会受热不均，导致局部涨缩不良。
3. PCB设计不合理PCB设计中考虑到材料的热膨胀以及温度变化对电路板的影响是十分重要的。
如果在设计阶段没有充分考虑这些因素，也会导致PCB涨缩不良。
二、改善PCB涨缩不良的措施1. 优化材料选择选择热膨胀系数匹配的材料对于解决PCB涨缩问题至关重要。
在选材时，要仔细研究材料的热膨胀系数，并确保它们与其他材料相匹配。
2. 控制焊接温度在PCB焊接过程中，确保温度均匀分布是关键。
可以通过提高焊接设备的精度和稳定性，采用均热设计等方式来实现温度的均匀控制，减少PCB的局部涨缩不良。
3. 合理的PCB设计在PCB设计过程中，应充分考虑材料的热膨胀系数以及温度变化对电路板的影响。
可以采用增加焊盘面积、减小板厚度等设计技巧，以提高PCB的涨缩性能。
4. 精确的温度控制在实际使用中，对PCB的温度进行精确控制也能够有效改善涨缩不良的问题。
可以采用温度传感器和自动控温装置等技术手段，确保PCB始终处于适宜的工作温度范围内。
5. 定期检测和维护定期检测PCB的涨缩情况，及时发现并解决问题，对于维护PCB的稳定性和可靠性非常重要。
可借助扫描电镜等设备对PCB进行全面的检测，以了解其状况并制定相应的维护计划。
结论PCB涨缩不良是在电子设备制造中常见的问题，但通过选材、焊接温度控制、合理的PCB设计、精确的温度控制以及定期检测和维护等改善措施，可以降低PCB涨缩不良的发生率，提高PCB的稳定性和可靠性。
PCB涨缩尺寸设定公差简报
• 涨缩尺寸公差在指定范围内（C-d~C+d)，X-Ray钻靶机即可进行自动 钻孔，孔间距固定，超范围则无法下钻，需要分组。
3
原因分析（产生）
理論計算方法: 盲孔下孔徑可偏移量為shift =(A-B)/2,其中X-ray 設定漲縮卡控公差(P3P3,P4P4,P34實際距
離與設定距離的差值 )須小於盲孔可shift的值理論min A=10.4mil,max B=4mil max shift=3.2mil 取樣方法:
PCB涨缩尺寸公差设定简报
1
原因分析（产生）
PCB在生产过程中，因为生产所使用的底片尺寸，受热，材料等因素，涨缩是不可避免的，XRay打靶机是其中的一个关键尺寸卡控设备。
靶標
定位孔钻孔作业步骤
尺寸測量靶標間距
與標準間距做比對 差異
符合±3mil 是
定距打靶作業
根據以上設定進行 分堆做撈型記號
否 設立新基準值
盲孔單邊可偏移量
Boxplot of 盲孔單邊可偏移量
3.9 3.7 3.5 3.3 3.1
2.9
2.7
2.5
2.5
5
6
取同樣2pnl量測L25 target pad大小以及化銅後盲孔下孔徑大小,量測位置如下對應SET, 每 SET量測2點
P3
P4
A
B
E
D P3
C P4
B=盲孔下孔徑大小
A=Target pad 大小
4
原因分析（产生）
實際盲孔偏移量: 從箱型圖可看出盲孔單邊可偏移量均在50um(25*2)以上. 綜上,可將X-ray铣靶公差設定在±50um以內.
符合±3mil 是
定距打靶作業
PCB电路板为什么会出现涨缩_如何应对PCB尺寸涨缩-华强pcb
PCB电路板为什么会出现涨缩_如何应对PCB尺寸涨缩-华强pcb从基材一次内层线路图形转移经数次压合直至外层线路图形转移的加工过程中，会引起拼板经纬向不同的涨缩。
从整个PCB制作FLOW-CHART中我们可以找出可能引起板件涨缩异常及尺寸一致性较差的原因及工序：1、基材来料尺寸稳定性，尤其是供应商的每个层压CYCLE之间的尺寸一致性。
即使同一规格基材不同CYCLE的尺寸稳定性均在规格要求内，但因之间的一致性较差，可引起板件首板试制确定合理的一次内层补偿后后，因不同批次板料间的差异造成后续批量生产板件的图形尺寸超差。
同时，还有一种材料异常是在外层图形转移后至外形工序的过程中板件发现收缩;在生产过程中曾有个别批次的板件在外形加工前数据测量过程中发现其拼板宽度与出货单元长度相对外层图形转移倍率出现严重的收缩，比率达到3.6mil/10inch。
2、拼板设计：常规板件的拼板设计均为对称设计，在图形转移倍率正常的情况下对成品PCB的图形尺寸并无明显影响;但是一部分板件在为提升板料利用率，降低成本的过程中而使用了非对称性结构的设计，其对不同分布区域的成品PCB的图形尺寸一致性将带来极为明显的影响，甚至在PCB的加工过程中我们都可以在激光盲孔钻孔以及外层图形转移曝光/阻焊剂曝光/字符印刷过程中发现此类非对称设计的板件其在各环节中的对准度情况相对常规板件更难以控制与改善;3、一次内层图形转移工序：此处对成品PCB板件尺寸是否满足客户要求起着极为关键的作用;如一次内层图形转移的菲林倍率补偿提供存在较大偏差其不但可直接导致成品PCB图形尺寸无法满足客户要求外，还可引起后续的激光盲孔与其底部连接盘对位异常造成LAYER TO LAYER之间的绝缘性能下降直至短路，以及外层图形转移过程中的通/盲孔对位问题。
根据上述分析，我们可针对性地采取适当的方式对异常进行监控及改善：1、基材来料尺寸稳定性与批间尺寸一致性的监控：定期地对不同供应商提供的基材进行尺寸稳定性测试，从中跟踪其同规格板料不同批之间的经纬向数据差异，并可适当地使用统计技术对基材测试数据进行分析;从而也可找出质量相对稳定的供应商，同时为SQE及采购部门提供更为详实的供应商选择数据;对于个别批次的基材尺寸稳定性差引起板件在外层图形转移后发生的严重涨缩，目前只能通过外形生产首板的测量或出货审查时进行测量来发现;但后者对批管理的要求较高，在某编号大批量生产时容易出现混板;2、拼板设计方面应量采用对称结构的设计方案，使拼板内的各个出货单元涨缩保持相对一致;如可能，应与客户沟通建议其允许在板件的工艺边上以蚀刻/字符等标识方式将各出货单元在拼板内的位置进行具体标识;此方法在非对称方式设计的板件内效果将更明显，即使每拼板内因图形不对称引起各别单元出现尺寸超差，甚至是因此引起的局部盲孔底部连接异常亦可极为方便地确定异常单元并在出货前将其挑出处理，不至于流出造成客户封装异常而招致投诉;3、制作倍率首板，通过首板来科学地确定生产板件的一次内层图形转移倍率;在为降低生产成本而变更其它供应商基材或P片时，此点尤为重要;当发现有板件超出控制范围时应根据其单元管位孔是否为二次钻孔加工;如为常规加工流程板件则可根据实际情况放行至外层图形转移通过菲林倍率进行适当调整;如是二次钻孔板件，则对异常板件的处理需特别谨慎以确保成品板件的图形尺寸与标靶至管位孔(二次钻孔)距;附二次积层板件首板倍率收集清单;4、过程监控：利用外层或次外层板件在其层压后的X-RAY生产钻孔管位孔时所测量的板件内层标靶数据，分析其是否在控制范围内且与合格首板所收集的相应数据进行对比以判断板件尺寸是否有涨缩异常，下有附表可参考;经过理论计算，通常此处的倍率应控制在+/-0.025%以内才能满足常规板件的尺寸要求。
pcb涨缩标准
pcb涨缩标准
PCB的涨缩标准主要包括IPC-6012C、MIL-PRF-55110、JIS-C-6481和GB/T 4729.1等。
其中，IPC-6012C是目前国际上应用最广泛的标准之一，它规定了PCB的涨缩值、测量方法和测试条件等内容。
IPC-6012C标准规定了PCB的涨缩值应该符合以下要求：
1. 对于双面板，板材的涨缩值应该小于或等于0.25%。
2. 对于多层板，板材的涨缩值应该小于或等于0.70%。
在制造和测试PCB时，应该按照标准规定的温度和湿度条件进行测试。
在实际生产中，为了保证PCB的质量和可靠性，通常会在PCB的设计和制造过程中考虑到涨缩因素。
例如，在PCB的设计中，可以采用分层布线、缩小导线间距、增加引脚数量等方法来降低涨缩率。
在PCB的制造中，可以采用先进的材料和制造技术，如高Tg板材、压铸工艺等，来控制PCB的涨缩率。
此外，据英国IPC-6012（1996版）《刚度PCB板的评定与特性标准》，用以表层安装PCB板的容许较大涨缩和歪曲为0.75%，其他各种各样木板容许1.5%。
这比IPC-RB-276（1992版）提升了对表层安装PCB板的规定。
如需了解更多信息，可以访问IPC（国际电子工业联接协会）官网，获取更多PCB相关的知识。
PCB生产涨缩管控
宏仁 0.08mm 1/1oz 09月02日 09月04日 9902N1C1U G 136.12 -0.0439% -0.0449% 9902N1A3D-G
宏仁 0.08mm 1/1oz 09月02日 09月04日 9902N1C1D G 136.23 -0.0439% -0.0449% 9902N1C1D-G
课程纲要
序号
内容
1 尺寸涨缩概述
2 涨缩流程分解
3 涨缩制程管控方法
4 涨缩异常处理
1
2021/9/17
1.尺寸涨缩概述
什么是尺寸涨缩?
尺寸涨缩通常就是指PCB制作流程中,其基材吸湿而澎涨,脱湿而收 缩之尺寸变化的过程.愈高温愈易吸湿,因而愈高温高湿时,尺寸变化更 大.
尺寸涨缩对PCB的影响?
尺寸涨缩对各制程的作业有很大的影响,它将影响到钻孔与内层的 对准度,外层和防焊,文字的对准度,以及成品的尺寸公差.
富士DX L4
富士DX L5
富士DY L2
富士DY L3
富士DY L4
富士DY L5
發放值
4小時變化
8小時變化
16小時變化
16小時總變化
E162C6014DD内层底片:上机后十六小时与上机前对比DX最大变化缩1.5mil,DY最
大2变021化/9缩/171.8mil.
18
3.尺寸涨缩管制方法
压合后进行尺寸涨缩量测,记录厂牌、板厚、PP、叠构等进行模组分
湿度的影响 : 在相对温度下,菲林的尺寸随着湿度的上升而涨大,相对湿度的降低而 缩小,湿涨变形系数在10ppm/%RH右,也就是说当湿度度发生 1℃的变化 时,50cm长的菲林会发生5um的变化（或20寸中的0.20mil）.
PCB生产涨缩管控
1.尺寸涨缩概述
基板尺寸涨缩的原因: （4）多层板在层压前,因基板有吸湿性,使薄基板或半固化片吸湿,造 成尺寸稳定性差,基板中树脂未完全固化,导致尺寸变化.
基材尺寸涨缩的控制方法: （4）基材必须进行烘烤以除去湿气.并将处理好的基板存放在真空干燥 箱内,以免再次吸湿, 烘烤还可以确保树脂固化,减少由于冷热的影响,导 致基板尺寸的变形.
尺寸涨缩对各制程的作业有很大的影响,它将影响到钻孔与内层的 对准度,外层和防焊,文字的对准度,以及成品的尺寸公差.
1.尺寸涨缩概述
通常我们所说的尺寸涨缩主要分为:基板涨缩与底片涨缩.
基板
底片
1.尺寸涨缩概述
基板尺寸涨缩的原因: （1）经纬方向差异造成基板尺寸变化;由于剪切时,未注意纤维方向
,造成剪切应力残留在基板内,一旦释放,直接影响基板尺寸的收缩.
孔位檢查
底片上机前 后变化
底片单张差异 底片每套间差异 底片使用次数
后烤前后变 化
3.尺寸涨缩管制方法
IQC进料对基板的玻布厂牌、进料尺寸安定性状况进行记录.
3.尺寸涨缩管制方法
开料对1.0mm以下基板进行烘烤150℃4H,使基板在制程中的涨缩更稳定. 追踪0.08mm板各站尺寸变化, 烘烤基板变化小于未烘烤基板,基板烘烤后更稳定.各站测试如下 ：
基材尺寸涨缩的控制方法: （2）在设计电路时应尽量使整个板面分布均匀.如果不可能也要必须在 空间留下过渡段(不影响电路位置为主).这由于板材采用玻璃布结构中经纬 纱密度的差异而导致板材经纬向强度的差异.
1.尺寸涨缩概述
基板尺寸涨缩的原因: （3）刷板时由于采用压力过大,致使产生压拉应力导致基板变形.
pcb涨缩标准 -回复
pcb涨缩标准-回复PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子产品中的重要组成部分，它可以提供电气连接和支撑电子元件的功能。
在PCB 的制造过程中，存在一种涨缩现象，即PCB 材料随着环境温度的改变而膨胀或收缩。
本文将一步一步地回答有关PCB 涨缩标准的问题。
第一步：了解PCB 涨缩现象的原因PCB 材料的膨胀和收缩是由于热膨胀系数不同而引起的。
当PCB 材料受热时，由于热能的作用，其分子会扩散和振动，从而导致材料膨胀。
相反，当温度降低时，材料分子之间的振动减弱，导致收缩。
这种涨缩现象会对PCB 设计和制造过程产生影响。
第二步：理解PCB 涨缩的影响PCB 涨缩可能导致以下问题：1. 电气连接问题：当PCB 材料膨胀或收缩时，电子元件之间的电气连接可能会受到影响，导致电路中断或接触不良。
2. 机械稳定性问题：PCB 在热膨胀和收缩过程中会产生应力，超过材料的承受能力可能导致机械损坏或变形。
3. 焊接问题：PCB 上的焊点可能受到涨缩影响而产生裂纹或断裂，导致焊接不牢固。
第三步：了解PCB 涨缩标准的制定依据为了解决PCB 涨缩带来的问题，制定了一些标准和准则来指导PCB 制造过程中的设计和材料选择。
其中最常用的标准是IPC-6012D （Printed Board Qualification and Performance Specification）。
该标准规定了PCB 制造中的涨缩标准。
第四步：解读PCB 涨缩标准IPC-6012D 标准中涉及了PCB 涨缩的两个主要参数：T288 和αe。
1. T288 是指PCB 材料在高温条件下保持稳定所需的时间。
它表示PCB 材料在高温环境下，不发生明显变形或机械损坏的最长时间。
常见的T288 值为10秒、30秒、60秒等。
2. αe 是指PCB 材料的热膨胀系数。
它表示PCB 的长度单位温度变化时的膨胀或收缩程度。
αe 值越小，材料的热膨胀或收缩越小。
PCB生产涨缩管控[1]
![PCB生产涨缩管控[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/e75d2d4bf90f76c660371a45.png)
PTH/ICU
PTH前处理 前后差异
PTH/Icu 前后差异
外层
IICu
无尘室温湿 度管控
IICu前后 差异
温度22±2℃,湿度 55±5％
外层前处理 前后差异
蚀刻后尺 寸变化
压膜前 后差异
曝光机內部温 湿度变化
底片上机前 后变化
底片单张差异 底片每套间差异 底片使用次数
防焊
文字
二钻
无尘室温湿 度管控
行钻带修改.
PCB生产涨缩管控[1]
4.异常处理
4.3.异常当站改善方法. 4.3.1通过X-RAY拍光用图片与图标记录偏孔方向.
X-RAY拍光照片 通过图标确定修改钻带时修改原点位置.
偏孔方向记录
PCB生产涨缩管控[1]
4.异常处理
4.3.2涨缩常见状况: 异常状况一
原点处 不良类型一:此异常需加大钻带比例修改(如:原X=Y=1.0000改为X=Y=1.0001).
层别
月份
0904月 0905月 0906月 0907月 0908月 0909月
4L 6L 8L 合计
13
23
8
13
10
15
19
11
12
20
10
24
4
1
0
1
3
3
36
35
20
34
23
42
PCB生产涨缩管控[1]
3.尺寸涨缩管制方法
09年04月~09年09月异常总表分析模块(四层板)
厂版
基板
pp组合
偏涨(件)
PCB生产涨缩管控
2020/11/3
PCB生产涨缩管控[1]
涨缩原理及补偿讲解
空间留下过渡段(不影响电路位置为主).这由于板材采用玻璃布结构中经纬
纱密度的差异而导致板材经纬向强度的差异.
6
1.尺寸涨缩概述
基板尺寸涨缩的原因: （3）刷板时由于采用压力过大,致使产生压拉应力导致基板变形.
基材尺寸涨缩的控制方法: （3）应采用试刷,使工艺参数处在最佳状态,然后进行刷板.对薄型基材, 清洁处理时应采用化学处理或喷砂处理.
4 涨缩异常处理
2
1.尺寸涨缩概述
什么是尺寸涨缩?
尺寸涨缩通常就是指PCB制作流程中,其基材吸湿而澎涨,脱湿而收 缩之尺寸变化的过程.愈高温愈易吸湿,因而愈高温高湿时,尺寸变化更 大.
尺寸涨缩对PCB的影响?
尺寸涨缩对各制程的作业有很大的影响,它将影响到钻孔与内层的 对准度,外层和防焊,文字的对准度,以及成品的尺寸公差.
宏仁 1.2mm 1/1oz 09月05日 09月08日 9905N1A1D D 138.1 -0.0026% -0.0070% 9905N1A1D-D 9905N1A1U-D
宏仁 1.2mm 1/1oz 09月02日 09月08日 9902N3C3U1 D 138.1 -0.0103% -0.0095% 9902N3C3U1-D 9902N3C3M2-D
认量产中尺寸变化以及最终尺寸变化
2.量测设备:八目尺
2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0
结果:
富士DX L2
富士DX L3
富士DX L4
富士DX L5
富士DY L2
富士DY L3
富士DY L4
富士DY L5
發放值
4小時變化
8小時變化
16小時變化
16小時總變化
印制板涨缩研究
105PCB InformationMA Y 2021 NO.3经纬方向差异造成基板尺寸变化，由于剪切时未注意纤维方向，造成剪切应力残留在基板内，一旦释放，直接影响基板尺寸的收缩。
见图3。
基板表面铜箔部分被蚀刻掉对基板的变化限制，当应力消除时产生尺寸变化。
见图4。
刷板时由于采用压力过大，导致产生压拉应力造成基板变形。
见图5。
１．１ 涨缩1.1.1 基板尺寸涨缩的原因印制板涨缩研究文／奥士康精密电路（惠州）有限公司 鲁永兴通常就是指PCB 制作流程中，其基材经过各制程受到温湿度影响及应力释放，吸湿而膨胀，脱湿而收缩以及释放应力越大，尺寸变化越大的尺寸涨缩过程。
通常我们说的尺寸涨缩分为基板和底片两种，见图1、图2。
【摘要】本文主要研究了印制板涨缩的管控，找出影响涨缩的因素进行改善以确保生产流畅。
【关键词】基板涨缩；底片涨缩；涨缩导致层偏；偏孔作者简介：鲁永兴，奥士康精密电路(惠州)有限公司流程工程师/体系工程师，主要从事厂内不良产品的判定与流程管控、体系策划。
获得证书如下：ISO14001：2015、ISO45001：2018、DOE、QCC、14QC、ISO9001：2015&IATF16949：2016、X-RAY、QRQC/知识产权管理、APQP&PPAP、VDA6.3、FMEA、中级电工证等。
０ ＰＣＢ涨缩定义１ 实验背景图１ 基板图２ 底片图３ 经纬方向差异造成基板尺寸变化图５ 刷板时由于采用压力过大，导致产生压拉应力造成基板变形图４ 基板表面铜箔部分被蚀刻掉对基板的变化限制多层板在层压前，因基板有吸湿性，使薄基板或半固化片吸湿，造成尺寸稳定性差，基板中树脂未完全固化，导致尺寸变化。
1.1.2 底片尺寸涨缩的原因①底片从真空包装拆包后静置时间不足；②底片绘制完成后静置时间不足直接用于生产；③温湿度管控异常，造成菲林热缩冷涨，超出标准管控范围；④曝光机温度过高，曝光室无法维持恒温恒湿环2021年5月第3期106境，导致菲林涨缩变化。
pcb板材涨缩系数的标准
PCB 板材的涨缩系数是指在温度变化时，PCB 板材长度或宽度的变化率。
PCB 板材的涨缩系数是衡量其热膨胀性能的重要指标，它直接关系到 PCB 板材的质量和稳定性。
在 PCB 板材的生产过程中，涨缩系数的控制非常重要。
如果涨缩系数过大，PCB 板材在使用过程中容易出现变形、翘曲等问题，影响电路的可靠性和稳定性；如果涨缩系数过小，PCB 板材在加工过程中容易出现裂纹、分层等问题，影响其使用寿命。
因此，各国都制定了相关的标准来控制 PCB 板材的涨缩系数。
以下是一些常见的标准：
1.IPC-2221 标准：该标准是由美国电子工业协会制定的，适用于单层、双层和多层 PCB 板材。
该标准规定了 PCB 板材的热膨胀系数（CTE）范围，以及在不同温度下的涨缩系数。
2.JIS C 5003 标准：该标准是由日本工业标准协会制定的，适用于单层、双层和多层 PCB 板材。
该标准规定了 PCB 板材的热膨胀系数（CTE）范围，以及在不同温度下的涨缩系数。
3.GB/T 4137-2006 标准：该标准是由中国国家标准委员会制定的，适用于单层、双层和多层 PCB 板材。
该标准规定了 PCB 板材的热膨胀系数（CTE）范围，以及在不同温度下的涨缩系数。
需要注意的是，不同的标准对涨缩系数的规定可能有所不同。
因此，在选择 PCB 板材时，需要根据实际应用情况和需求，选择符合相关标准的板材。
同时，在加工和使用 PCB 板材时，也需要注意温度变化对板材涨缩系数的影响，采取相应的措施来保证电路的可靠性和稳定性。
PCB制程涨缩系数操作指引
《WI》作业文件封面1、目的：为厂内PCB板在流程制中的涨缩管控提供依据，避免出现因PCB板的尺寸变化对生产制作及品页次共9第2页2、范围：本规范适用于所有PCB板的流程制作涨缩管控。
3、参考文件无4、定义4.1系数计算公式4.1.1系数：固定单位为mil/inch ，拉长用“+”表示，收缩用“-”表示，指每1inch需拉伸多少mil。
如系数“-0.25”，指每1inch收缩0.25mil，当板要求尺寸为20inch时，板的实际尺寸应为20inch - 5mil；4.1.2实际值：指实际中所测量出的尺寸数据。
如测板出菲林时，所取板所测量出的板实际尺寸为“实际值”；4.1.3要求值：指工程设计所设定的目标尺寸数据。
如测板出菲林时，所取板料号在工程设计中1：1时的要求尺寸为“要求值”；4.1.4 1000为常数，是单位in转化为mil的单位转量常数；4.1.5注意：按上公式计算时，实际值、要求值的单位可以是in或mm，但各数据的单位必须统一。
5、职责5.1 ME负责管控内容、方法、标准的制定及异常原因分析；5.2 PROD负责根据管控要求进行生产、系数工具申请；5.3 PE负责菲林的检测、工具管理、工具拉伸；5.4 QA负责根据管控文件进行流程检测、稽查、尺寸数据测量。
6、作业内容6.1工具、系数申请流程6.1.1内层菲林（包括ORC LDI曝光机的曝光资料）6.1.1.1内层菲林由产线向PE菲林房申请；6.1.1.2 PE/菲林房按“内层菲林系规范表”要求预提伸内层菲林，并光绘、检测、发放；6.1.1.3 针对部分内层菲林系数不在“内层菲林系规范表”内的料号，当需光绘或产线申请时，由菲林房写“工具申请单”向‘工艺’部申请拉伸系数。
6.1.2钻带页次共9第6页以增加板料利用率，但开横直料的开料尺寸不能完全一样；6.4.1.2HDI板、机械盲埋孔板，只能设计为横料或直料。
6.5分层补偿设计6.5.1分层补偿原理由于多层板各层图形设计及CORE厚不一致等原因，为保证压合后各层长度相同，避免因此引起的压合偏移，需对各芯板的内层菲林进行差异补偿预拉长。
PCB尺寸涨缩管控
开Fail单
开Pass单
曝光板退洗
接Pass单蚀刻
五、尺寸监控-生产监控
基材
PCB生产流程
PCB成品
内压钻电外防化文成电目 层合孔镀层焊金字型测检
过程首件管理 量测位置：上中下三点 量测频率：每60量测1片 判定标准：依照首件管理
量测位置：pcs量测 量测频率：每DC：25pcs 判定标准：依照工单
PCB尺寸涨缩管控
目录
一、PCB各站尺寸变化趋势图 二、尺寸变化原因及验证经验 三、PCB尺寸设计 四、PCB生产管控 五、PCB尺寸监控
一、常见PCB生产尺寸变化趋势
PCB端
打件后
尺寸随着存放时 间越长越大
Key
涨缩关系
规格增加制 程补偿
规格增加炉 后补偿
二、PCB尺寸变化原因—吸湿
PCB材料由玻璃纤维及环氧树脂构成，树脂结构中含有羟基（OH)，容易与空气 中的H发生反应，产生水气，环氧树脂初期的吸水速率快，而后慢慢趋于稳定， 吸水后分子团变大，造成尺寸变大
材料吸水率验证（蒸煮试验） 方法：取板烘烤后称重，常态24Hr后称重，计算吸水率
将板子放在高压蒸煮锅内（121度）每隔1小时计算吸水率
二、PCB尺寸变化试验-成品板静置
1.取PCB过炉后存放，每24Hr量测尺寸并记录（存放在温室度管理环境）
1.打件后PCB缩了205PPM（PPM为百分比） 2.打件后~24H回涨最快在69ppm（板厚18mil） 3.大约在第12天回涨至打件前且存放时间月长FD尺寸越大，因此PCB
Key
生产前烘烤 条件：150度 4 Hr
生产前烘烤 条件：160度 3 H r 管控：烘烤后72Hr内做完
压烤 条件：160度 1Hr
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录
一、PCB各站尺寸变化趋势图 二、尺寸变化原因及验证经验 三、PCB尺寸设计 四、PCB生产管控 五、PCB尺寸监控
一、常见PCB生产尺寸变化趋势
PCB端
打件后
尺寸随着存放时 间越长越大
Key
涨缩关系
规格增加制 程补偿
规格增加炉 后补偿
二、PCB尺寸变化原因—吸湿
PCB材料由玻璃纤维及环氧树脂构成，树脂结构中含有羟基（OH)，容易与空气 中的H发生反应，产生水气，环氧树脂初期的吸水速率快，而后慢慢趋于稳定， 吸水后分子团变大，造成尺寸变大
开Fail单
开Pass单
曝光板退洗
接Pass单蚀刻
五、尺寸监控-生产监控
基材
PCB生产流程
PCB成品
内压钻电外防化文成电目 层合孔镀层焊金字型测检
过程首件管理 量测位置：上中下三点 量测频率：每60量测1片 判定标准：依照首件管理
量测位置：pcs量测 量测频率：每DC：25pcs 判定标准：依照工单
材料吸水率验证（蒸煮试验） 方法：取板烘烤后称重，常态24Hr后称重，计算吸水率
将板子放在高压蒸煮锅内（121度）每隔1小时计算吸水率
二、PCB尺寸变化试验-成品板静置
1.取PCB过炉后存放，每24Hr量测尺寸并记录（存放在温室度管理环境）
1.打件后PCB缩了205PPM（PPM为百分比） 2.打件后~24H回涨最快在69ppm（板厚18mil） 3.大约在第12天回涨至打件前且存放时间月长FD尺寸越大，因此PCB
板厂一般建议客户端在打完件后一周内使用（Bonding）。
二、PCB尺寸变化试验-不同湿度
取PCB过炉后存放在恒温恒湿箱内与常温环境下比较PCB尺寸回涨变化 材料厚度39mil
1.湿度越高，回涨越快
三、PCB尺寸设计-补偿设计
Q4季???表
1.补偿设计时考量基板厚度及叠构 2.补偿表由统计验证汇总经验数据得来 3.补偿表每年修正2次(Q2/Q4) 4.根据各家客户尺寸要求设计
Key
生产前烘烤 条件：150度 4 Hr
生产前烘烤 条件：160度 3 H r 管控：烘烤后72Hr内做完
压烤 条件：160度 1Hr
1.为保证尺寸稳定性,在生产前需进行烘烤,将基板内的水分减少
四、生产管控-外层蚀刻首件管理
底片调整Βιβλιοθήκη 首件制作3D量测首件判定
1.蚀刻后尺寸偏差在中检（外层）公差的80%以内 2.同片R值<0.8mil,不同片R值<1.2mil
三、设计-规格公差
公差为喇叭口设计 小大
客户公差的50%
+60um -60um
+30um -90um
+70um -70um
1.PCB生产时，外层光学点公差为客户公差的50% 2.基板材料水准批次生产收缩差异80ppm
四、生产管控-烘烤管理
基材
PCB生产流程
PCB成品
内压钻电外防化文成电目 层合孔镀层焊金字型测检
五、尺寸监控-PCB成品趋势监控
1. 成品板出货前按周期进行尺寸验证量测，数据记录并作出趋势图 2. 量测后根据客户规范要求判定是否可以出货
厂内预警线 a.平均值偏离中心规格20um b.max 距离上限20um c.min 距离下限10um