PCB基板涨缩的判定与测量[1]33450
pcb板材涨缩系数的标准
pcb板材涨缩系数的标准PCB（Printed Circuit Board）板材在电子制造业中起着至关重要的作用。
作为一种基础材料，它承载并连接了电子组件。
在实际使用过程中，PCB板材会受到温度和湿度等环境因素的影响，导致其尺寸发生变化，这就需要了解和控制PCB板材的涨缩系数。
PCB板材的涨缩系数是指在温度变化时，PCB板材的尺寸变化量与温度变化量之间的关系。
涨缩系数通常以ppm/℃（百万分之一/摄氏度）为单位。
了解和控制PCB板材的涨缩系数对于确保电子设备的稳定性和可靠性至关重要。
然而，由于PCB板材的种类繁多，涨缩系数也会有所不同。
因此，有关PCB板材涨缩系数的标准是必不可少的。
以下是制定PCB板材涨缩系数标准的几个重要因素：1. PCB板材类型：不同类型的PCB板材具有不同的材料组成和结构，因此其涨缩系数也会有所不同。
例如，FR-4、铝基板、金属基板等，它们的涨缩系数会因为材料的热胀冷缩特性而有所差异。
因此，在制定标准时，需要根据不同的PCB板材类型进行分类和考虑。
2. 基准温度：制定涨缩系数标准时，需要确定一个基准温度。
涨缩系数通常是以相对于基准温度的温度变化量来计算的。
目前，常用的基准温度为25℃，但在特定行业领域，如航空航天或高温环境下使用的PCB板材，可能需要设定不同的基准温度，并相应调整涨缩系数标准。
3. 板材厚度：不同厚度的PCB板材在热胀冷缩方面会有所差异。
较薄的板材在受热时膨胀程度较大，而较厚的板材则相对较小。
因此，在制定涨缩系数标准时，应将板材厚度作为一个重要因素进行考虑。
制定PCB板材涨缩系数标准的目的是为了确保在实际应用中，PCB板材的尺寸变化量能够在预期范围内，并能够准确预测和控制。
尺寸变化量过大可能导致电子元件之间的连接失效或者应力集中等问题，影响电子设备的性能和可靠性。
然而，制定这样的标准并不容易，因为不同的行业和应用对PCB板材的要求有所不同。
一些精密电子设备可能需要更加严格的控制，而其他一些应用则可以容忍一定的尺寸变化。
PCB基板涨缩的判定与测量[1]
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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
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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。
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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。
涨缩原理及补偿介绍
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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.
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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.
30sht/叠,150度4小时 烤箱温度均勻性监控 烘烤后冷却时间监控
先进先出管 理
暂存要求
内层涂布前 后差异
有效期点检: 基板: P.P:
曝光机內部温湿 度变化
铆合与热熔
同心圆对准 度检测 压合程式 热压/冷压 钻靶
上PIN作业
Run Out值 检测
X-Ray偏孔 檢查
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底片上机前后变 化
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1.尺寸涨缩概述
温度的影响 : 在相对湿度下,菲林的尺寸随着温度的上升而涨大,温度下降
而缩小,其热发生1℃的 变化时,50cm长的菲林会发生9um的变化（或20寸中的0.36mil）.
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
（5）需进行工艺试压,调整工艺参数然后进行压制.同时还可以根据
半固化的特性,选择合适的流胶量.
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1.尺寸涨缩概述
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;
底片尺寸涨缩的控制方法: （1）黑片从真空包装中拆封后需静置24小时,棕片需静置8小时;
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制程基板尺寸涨缩
佳鼎科技股份有限公司VERTEX PRECISION ELECTRONICS INC制程能力改善報告主題:PCB製程基板尺寸脹縮核準: 檢查: 制作:主題:PCB製程基板尺寸脹縮動機:12月份中,因基板尺寸脹縮,以而使制程工具重新設計的比例過高,外層底片,防焊底片的影響甚巨.這增加重工機率,降低工作效率.為了有效降低重工率,提升產能效率,於11月份組織品質改善小組,推動基板脹縮研究,期望在學習過程中可以找出一個規範,以利日后工程設計與制造流程中,有一定的方法可遵循.定義:1.物質有一定的物理特性-----熱脹冷縮2.務物質有膨脹系數不同,銅,樹脂,玻璃纖維皆不同,造成基板內部應力不同,而影響尺寸安定性.3.圖為基尺寸脹縮后,對制程品質影響示意圖.基板發生熱脹冷縮后,板了的尺寸不臺預期之尺寸,所以在制程未修正時,會產生孔對位偏移現象,為左右,上下對稱.4.本次研究主題,在目前制程條件下,材料物理性對產品品質的影響.目的:1.減低重工率2.提升工程設計能力及制程能力現況分析工程部基板脹縮設計各制程孔偏容許誤差值:1.內層板與鑽孔程式-----------±10mil2.外層底片與鑽孔底片程式---±2mil3.S/M底片與外層底片---------±2mil內層基板尺寸數據結論:內層板之脹縮值於壓合制程后,可含蓋其制程上之誤差(鑽孔對內層有10mil的誤差容許範圍)壓合課脹縮料號統計表結論:1.標準化制程參數下,不同料號會產生不同和脹縮比例.同一料號尺寸差異並不會太大.2.基板在經過壓合后,由於會產生很大的障脹比例,所以在工程設計要加以考慮.各制程脹縮分析結論: 1.鑽孔后之制程以鑽孔程式為基準,孔位對準度以鑽孔后為標準.2.引表內所述的制程與CAM值差異小,不會影響孔位對準度品質.3.鑽孔修改程式值,后制程之制造工具(底片等)也應修正.工作計劃進度表制程能力數據收集Array目的:收集目前5制程參數下,基板尺寸脹縮數據內容:1.料號---A2621013D2.壓板材料銅箔0.5oz*1Prepreg 7630*1(聯茂)Lam 1.0mm0.5/0.5 oz(南亞)Prepreg 7630*1(聯茂)銅箔0.5 oz*1各制程脹縮數據追蹤記錄結論: 1.各制程對基板脹縮的貢獻,在誤差容許範圍內.2.外層刷磨后基板脹縮影響品質.結論: 1.FR-4基板之底片脹縮值X=1.2/10000、Y=1.5/10000.2.刷磨方向性並不影響基板脹縮.改善工程部基板脹縮設計結論: 1.根據所收集的各制程數據作工程設計的修正.2.為應付特殊狀況,設計基板脹縮流程,並適時反應資料與工程部.基板漲縮流程圖壓合課與鑽孔課外層課與濕膜課結論:1.三個月來重工率已降低2.目前的工作只是一個開始,日后須更深入研究.制程工具用量表。
【干货好文】PCB板变形原因！不看不知道
【干货好文】PCB板变形原因！不看不知道在上文《深度解析！如何判断PCB 板是否变形？》中，华秋干货铺为大家解析了如何判断PCB 板是否变形。
那么，现在再一起来看看PCB 板之所以会变形的原因。
关于PCB 板的变形，可以从设计、材料、生产过程等几方面来进行分析，这里简单地阐述下，供大家参考。
设计方面：（1）涨缩系数匹配性一般电路板上都会设计有大面积的铜箔来当作接地之用，有时候Vcc 层也会有设计有大面积的铜箔，当这些大面积的铜箔不能均匀地分佈在同一片电路板上的时候，就会造成吸热与散热速度不均匀的问题，电路板当然也会热胀冷缩，但如果涨缩不能匹配，就会造成不同的应力变化，最终引发变形，这时候，板子的温度如果已经达到了Tg 值，板子就会开始软化，并在固化后，变成永久的变形。
（2）电路板上各层的连结点(vias，过孔)限制板子涨缩现今的电路板大多为多层板，而且层与层之间，会有像铆钉一样的连接点（通孔、盲孔、埋孔），在有连结点的地方，会限制板子热涨冷缩的效果，也会间接造成板弯与板翘。
（3）V-cut 的设计会影响拼板变形量V-cut 很容易成为外力导致 PCB 板变形的元凶，因为 V-cut 就是在原来一大张的板材上切出沟槽来，所以，V-cut 的地方就容易发生变形。
材料方面：（1）热膨胀系数（CTE）差异PCB 板，通常采用 FR-4 覆铜板最为板材，而 FR-4 覆铜板由铜箔、介质层组成，而树脂与玻纤布，则构成介质层。
不过，通常情况下，不会将树脂与玻纤布在CTE 上进行区分，而是统一作为介质层进行考量。
因铜箔与介质层的材料不一样，其CTE 自然不一样，因此在受温度影响时，造成的变化也不一样。
当这种变化体现在形变上时，两者之间的差异，则体现为 PCB 板变形。
（2）材料本身的局部差异关于材料本身的问题，极为复杂，例如厚度不均匀，在此不作深入探讨。
生产过程方面：PCB 板加工过程的变形原因同样非常复杂，可分为热应力和机械应力导致。
PCB基板涨缩的判定与测量[1]38578说课讲解
![PCB基板涨缩的判定与测量[1]38578说课讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/866550d4d4d8d15abe234ebe.png)
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5.2.4 外偏與漲縮—看孔環與孔偏移 外偏導致原因一般有二﹐其一﹕外層底片對位失准﹔其二﹕底片漲縮。 由于外層曝光為單面曝光﹐底片對位為兩面分開﹐如果有一面對位不准 即會造成單面曝偏﹐如有兩面整體向一個方向偏移即可判定為漲縮。這 種判定是帶有一些隨機性﹐但應該可以COVER95%以上異常。
內短的原因判定還需要找點﹐切片及數據分析﹐漲縮引起的內短只能計算其 貢獻度﹐單獨的漲縮不會引起內短﹐還需要加上鑽偏﹑層偏導致。如下圖﹕
銅面 線路
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介質層
導通孔
線路
如果孔與線最小距離為 8mil﹐層間偏移2mil﹐漲 縮3mil﹐鑽孔偏3mil(以上皆偏 上限或下限)﹐導通孔就會連接 到線路﹐造成層間短路。
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層次鉚偏以8層板為例﹕
同心圓 某一層 次同時 向一個 方向偏
移
同心圓 某一層 延一個 圓心朝 不同的 方向偏
移
同心圓 一邊正 常﹐另 一邊同 時往一 個方向
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。
第二步﹑判定原因﹔如整pnl或部 分step有發生異常以上現象﹐查 看靶孔與外圍孔狀況﹐8層以上板 首先確定同心圓狀況。
第三步﹑如外圍孔與靶孔表象不
符﹐測量靶距﹐檢測壓合是否有
鑽靶異常。
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5.角度判定與計算偏移值﹕
隔 離 層
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孔 內層pad
切破90° 切破180 °
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5.漲縮異常的判定﹔
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﹕
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.
涨缩原理及补偿介绍
昱鑫科技(苏州)有限公司
尺寸涨缩教育训练
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深入Thorough 专注Studious 扎实Steady 精致化Exquisite
课程纲要
Байду номын сангаас
序号 1 2 3 4 尺寸涨缩概述 涨缩流程分解
底片单张差异 底片每套间差异 底片使用次数 DES后尺寸变化
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2.尺寸涨缩流程分解
PTH/ICU
外层
无尘室温湿 度管控 温度22±2℃,湿度 55±5％ 外层前处理 前后差异
IICu
IICu前后 差异
防焊
无尘室温湿 度管控 温度22±2℃,湿度 55±5％
文字
印刷前尺 寸变化
二钻
二钻前尺 寸变化
底片尺寸涨缩的控制方法: （3）温度控制在22+2℃,湿度在55%+5%RH;
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1.尺寸涨缩概述
温度的影响 : 在相对湿度下,菲林的尺寸随着温度的上升而涨大,温度下降 而缩小,其热涨变形系数在18ppm/℃左右,也就是说当温度发生1℃的 变化时,50cm长的菲林会发生9um的变化（或20寸中的0.36mil）.
清洁处理时应采用化学处理或喷砂处理.
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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.
PCB基板涨缩的判定与测量
蝕刻是一個濕熱環境﹐DES中化學反映會釋放出一定熱量﹐而蝕刻中又伴隨基
殘銅率 板兩面殘銅面積的減少﹐引起基板尺寸膨脹﹐蝕刻漲縮一般和板厚﹑殘銅率成
反比。
放置時間漲縮
放置時間
對蝕刻后放置環境不做管控﹐會引起基板吸濕膨脹﹐一般0.15mm以下的薄板會 隨時間增長(Chang)膨脹。
壓合漲縮
壓力
壓合是一個高溫高壓過程﹐期間必定會引起線路板漲縮。而壓合過程當中對漲 縮影響最大的是壓力。壓合中基板隨高溫變軟﹐流膠過程中會對基板造成拉 扯﹐壓力越大﹐拉扯越大。固化過程中膠體收縮同樣拉扯基板﹐壓力越大收縮 越慢﹐而當一旦壓力解除﹐溫度降低﹐固化膠體則會劇烈收縮﹐引起壓合后整 板收縮。
內短的原因判定還需要找點﹐切片及數據分析﹐漲縮引起的內短只能計算其 貢獻度﹐單獨的漲縮不會引起內短﹐還需要加上鑽偏﹑層偏導致。如下圖﹕
銅面 線路
介質層
2020年8月9日星期日
導通孔
線路
如果孔與線最小距離為 8mil﹐層間偏移2mil﹐漲 縮3mil﹐鑽孔偏3mil(以上皆偏 上限或下限)﹐導通孔就會連接 到線路﹐造成層間短路。
第三步﹑如外圍孔與靶孔表象不
符﹐測量靶距﹐檢測壓合是否有
鑽靶異常。
7
5.角度判定與計算偏移值﹕
孔
隔
離
層
內層pad
2020年8月9日星期日
切破90° 切破180 °
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5.漲縮異常的判定﹔
5.1 漲縮異常表現的形式﹕
a.層偏﹑內S.漲縮表現為層偏﹑內S多為8層以上板﹐層間不對稱造成壓合過 程中層間漲縮變化大小不同﹐引起層間線路對位偏差﹐如果不同網絡線路疊加 且導通孔連接到不同的網絡即形成短路。
2020年8月9日星期日
涨缩原理及补偿介绍
备注
9829N6C2D-F
0.08mm 1/1oz 0.08mm 1/1oz 0.1mm 1.2mm 1.3mm 0.6mm 0.3mm 1.2mm 1.2mm 1.2mm 1.2mm 1.2mm 1/1oz 1/1oz 1/1oz 3/3oz 1/1oz 1/1oz 1/1oz 1/1oz 1/1oz 1/1oz
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3.尺寸涨缩管制方法 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.
廠牌 板厚 銅厚 生產日期 進料日期 進料批號
宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 宏仁 1.0mm 0.9mm 2/2oz 1/1oz 08月17日 08月29日 09月02日 09月02日 08月02日 08月27日 09月03日 08月28日 09月04日 08月08日 08月31日 09月04日 09月05日 09月02日 09月05日 09月01日 09月02日 09月02日 09月04日 09月04日 09月04日 09月04日 09月05日 09月05日 09月05日 09月07日 09月07日 09月08日 09月08日 09月08日 917N3A1D1 9829N6C2M 9902N1C1U 9902N1C1D
09年 ~09年09月不同基板层涨缩现况分析 09年4月~09年09月不同基板层涨缩现况分析 0904月 0904月 13 19 4 36 0905月 0905月 23 11 1 35 0906月 0906月 8 12 0 20 0907月 0907月 13 20 1 34 0908月 0908月 10 10 3 23 0909月 0909月 15 24 3 42
暂存要求
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]
涨缩的判定与测量
2017/10/29
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CAM距離
CAM距離
孔位置
實際靶位 靶距中央
實際靶位 孔位置
中央基准補償打靶的方式﹕產品因漲縮造成靶距的實際值和工程的CAM值不 一致﹐因此鑽靶輸入固定值時機器同時找不到兩個靶心﹐也就無法下鑽﹐必須 設定補償值﹐才可以生產。所謂補償值就是實際值和CAM值之間的允許誤差。 如補償值為6mil﹐就說明實際值和CAM值之間允許最大差異為6mil﹐超過規格 則無法生產。 計算方法﹕中央基准補償對孔距和CAM靶距造成差別值計算﹐假設靶距有 縮﹐如上圖﹔ 實際孔距離L= 實際靶距L1+(CAM靶距L2-實際靶距L1)/2,如果CAM靶距=20 inch﹐實際靶距比CAM靶距縮6mil﹐則孔距離L=(20-0.006)+0.006/2=19.997inch﹐ 此時孔與實際靶位差別=(19.997-19.994)/2=0.0015inch=1.5mil.
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。
2017/10/29
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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。 內短的原因判定還需要找點﹐切片及數據分析﹐漲縮引起的內短只能計算其 貢獻度﹐單獨的漲縮不會引起內短﹐還需要加上鑽偏﹑層偏導致。如下圖﹕
異常發生時不會是單一數量﹐而是生產過程中使用同一參數的一批產品。 異常受影響的因素過多﹐生產中有任意參數變更都會引起漲異常的發生。
谈一谈PCB翘曲度的标准以及如何测量
谈一谈PCB翘曲度的标准以及如何测量
关于翘曲度标准从两个方面来看，一个就是按照IPC规范来评判检验；另一个是产品公司对产品结构的定义或者自身产品的要求来评判。
在IPC-6012E中有明确的规定，如下：
满足这个标准，绝大多数的产品是没有问题的。
之前我做产品的时候，因为产品是服务器或者交换机，产品PCB板子比较大，尤其是刀片式的服务器，板子都是条形状的，一般都是有明确要求的，有的甚至要求达到了0.4%～0.3%。
如果没有明确要求，或者不知道如何要求，则按照PCB的规范来做就好。
有的产品可能因为一些特殊原因，比如要求混压或者产品厚度要求，设计成了非对称性等等，导致有的产品很容易就会翘曲。
有的翘曲是用肉眼可以观察得到，如下图所示：
如果有SMT或者BGA焊接，则显然无法焊接好。
有的并不能直接观察到，则需要使用仪器进行测量，根据IPC-TM-650规范要求进行测试，如下图所示：
过程看着比较多，一般PCB工厂都有相关的仪器，比如激光翘曲度测量仪，只要把板子放上去就能直接测量出来结果，比较简单。
在电子产品中，不只需要关注PCB的翘曲，还需要关注PCBA的翘曲，因为有的产品因为器件重量或者产品对称性不好，即使PCB非常平整，加上器件之后就会导致翘曲，有的甚至也会直接影响到产品的信号完整性。
高级精密线路板PCB涨缩异常处理方式
量测比例 0.99993
注：涨缩值=量测值-CAM*板子比例 量测比例=平均值/CAM
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五：外层至防焊治工具命名原则
5.1. 后制程申请
序号
1 2 3 4 5
制程站别
钻孔 外层曝光 防焊印刷 防焊曝光 文字印刷
比例 X 1.0000 1.00015 0.99985 1.00005 0.99985 比例 X A A+0.00015 A-0.00015 A+0.00005 A-0.00015 Y B B+0.00015 B-0.00025 B+0.00005 B-0.00015 Y 1.0000 1.00015 0.99975 1.00005 0.99985
无
OK
有
首件制作
NG
量测涨缩
申请钻带
重新制作首件
正常生产
申请后制程治工具
结束
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二：钻孔涨缩异常处理方法及步骤
2.4 钻孔涨缩异常处理注意事项：
从内向外分别 为5.4.3.2mil 孔
2.4.1 涨缩首件图片
4&5mil的 孔切坡
4&5mil的 孔切坡
首件NG图片
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二：钻孔涨缩异常处理方法及步骤
注意事项： 1：必须以中心为原点 2：板子开几槽就在板子三孔处加几个孔 3：板子开几槽就命名为几AO
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二：钻孔涨缩异常处理方法及步骤
b:首件制作OK后，申请后制程治工具
注意事项： 1：钻带申请时板子三孔加几孔为几孔，后制程底片就命名为几孔 2：量产申请半自动菲林，量产超过一百PNL申请全自动菲林， 3：样品申请后制程治工具时，旧治工具要构其他，并注明回收
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异常受影响的因素过多﹐生产中有任意参数变更都会引起涨异常的发 生。
04.08.2020
整理ppt
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3.引起涨缩异常的要因分析﹔
机
压机热盘温度 均匀性是否达标
内层底片检测是否 按标准进行
钻靶机钻 靶精度是 否达标
环
压机升温速 率是否均匀
内短的原因判定还需要找点﹐切片及数据分析﹐涨缩引起的内短只能计算其贡献 度﹐单独的涨缩不会引起内短﹐还需要加上钻偏﹑层偏导致。如下图﹕
铜面 线路
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介质层
导通孔
整理ppt
线路
如果孔与线最小距离为 8mil﹐层间偏移2mil﹐涨 缩3mil﹐钻孔偏3mil(以上皆偏 上限或下限)﹐导通孔就会连接 到线路﹐造成层间短路。
涨缩
同心圆 4﹑5层 同时延X 方向向 外或向 内可判 定为X向
涨缩 整理ppt
同心圆 4﹑5层 同时向 4个拐 角偏移 可以确 定为整 板涨缩
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层次铆偏以8层板为例﹕
同心圆 某一层 次同时 向一个 方向偏
移
同心圆 某一层 延一个 圆心朝 不同的 方向偏
移
同心圆 一边正 常﹐另 一边同 时往一 个方向
偏移
以上归纳的为较为常见的几种涨缩与铆偏容易混淆的异常区分办法﹐而 实际生产中会出现更多更复杂的现象﹐那样就需要我们凭借经验去做层 别﹐判定异常的真实归属。
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5.2.2 涨缩与内短—同心圆判定(查看是否存在层间偏移)。
内层短路一般由底片漏光或吸气不良﹑显影不洁等造成﹐压合及基板的铜粉铜屑 和压合的铆钉屑也会引起内短。而涨缩引起的内短则是因层间涨缩差异造成﹐只 会存在于8层以上板﹐因此只需要观察同心圆是否有涨缩即可判ppt
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5.2.4 外偏与涨缩—看孔环与孔偏移 外偏导致原因一般有二﹐其一﹕外层底片对位失准﹔其二﹕底片涨缩。 由于外层曝光为单面曝光﹐底片对位为两面分开﹐如果有一面对位不准 即会造成单面曝偏﹐如有两面整体向一个方向偏移即可判定为涨缩。这 种判定是带有一些随机性﹐但应该可以COVER95%以上异常。
两边板面孔对应孔环向同一方向偏移﹐可判定为涨缩。涨缩造成的外偏多为 整体性﹐板两边的偏移呈对称状﹐有一定规律。外偏形成取决与底片对位及 尺寸管控﹐表现规律不明显。
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5.2.5 涨缩与靶偏—X-ray看靶
钻靶过程中会因设备精度问题加上人员操作不当引起靶偏不良﹐涨缩的补偿 钻靶也会引起靶偏﹐两种靶偏是有分别的﹐详见下图﹕
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2.
当涨缩作为一种生产异常出现在制程中时﹐它就由一种普 通现象演变为灾害性现象﹐对制程和生产稳定造成强大的 冲击力。在PCB业界﹐涨缩出现将给产品带来一系列的隐 患﹐其特点为﹕a.发生性高 b.破坏力大 c.侦测性低 d.批量性 e.不稳定性
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特性分析﹕
特性
特性分析
发生性高 破坏力大 侦测性低 批量性 不稳定性
随着PCB板向多层高密度型发展﹐涨缩已成为如影随行的异常﹐不断 挑战产品的稳定性﹐困扰高阶产品的质量管理。
当涨缩作为异常出现时﹐它造成的破坏力就是报废。除了可以花大成 本挽救一部分外﹐没有重工的可能性。
异常发生前不可以预知﹐规律性不强﹐异常发生后通常以其它形式表 现﹐如钻偏﹑铆偏﹑内短﹑外偏等。
季节﹑天气 变化
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 板层多少及 缩
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
﹖
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4.钻孔X-Ray照看方式﹕ 上
右 左
下
COMP面
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异常板广告牌顺序﹕
第一步﹑确定孔偏的程度及趋势 ﹔从孔密集区看起﹐某区域全部 与内层pad切破超过180°为非常 严重﹐切破超过90°为严重﹐偏 切为异常﹐未切为正常。
第二步﹑判定原因﹔如整pnl或部 分step有发生异常以上现象﹐查 看靶孔与外围孔状况﹐8层以上板 首先确定同心圆状况。
第三步﹑如外围孔与靶孔表象不
符﹐测量靶距﹐检测压合是否有
钻整靶理p异pt 常。
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5.角度判定與計算偏移值﹕
孔
隔
離
層
內層pad
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切破 90°
切破180 °
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5.
5.1 涨缩异常表现的形式﹕
a.层偏﹑内S.涨缩表现为层偏﹑内S多为8层以上板﹐层间不对称造成压合过程 中层间涨缩变化大小不同﹐引起层间线路对位偏差﹐如果不同网络线路迭加且 导通孔连接到不同的网络即形成短路。
b.钻偏.涨缩引起整板图形变形﹐导致钻孔时局部或全部孔偏现象。
c.外偏.因涨缩引起轻度钻偏﹐钻孔修改机械坐标后外层曝光仍按照原比例生产 ﹐即会引起外层整板或部分Step曝光偏移。
5.2 涨缩异常与相关异常的区分﹕
5.2.1.
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同心圆 4﹑5层 同时延Y 方向向 外或向 内可判 定为Y向
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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。
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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。
涨缩的判定与测量
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讲解内容框架
✓涨缩的判定 ✓涨缩发生的时机与原因 ✓涨缩的测量 ✓涨缩的改善与预防 ✓CASE STUDY
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✓涨缩的判定
1. 涨缩是物体在受环境作用下尺寸发生变化 的一种现象。和其息息相关的环境因素有 温度和湿度﹐其次制程中的外力作用也会 引发涨缩﹐本次讲解就主要针对非环境作 用引发的涨缩现象。