PCB基板涨缩的判定与测量[1]83508ppt课件
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[材料浅析]
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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
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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。
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]
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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。
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基础知识简介ppt课件
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55
流程：
磨板 除胶渣孔金属化 全板电镀 下工序
.
56
（1）磨板：
入板 机械磨板 超声波清洗 高压水洗 烘干 出板
.
57
作用：
在机械磨刷的状态下，去除板材表 面的氧化层及钻孔毛刺。
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58
（2）除胶渣：
膨胀剂 水洗 除胶渣 水洗 中和 水洗
.
59
作用：
除胶渣属于孔壁凹蚀处理（Etch back ），印制板在钻孔时产生瞬时高温，而 环氧玻璃基材（主要是FR-4）为不良导 体，在钻孔时热量高度积累，孔壁表面 温度超过环氧树脂玻璃化温度，结果造 成环氧树脂沿孔壁表面流动，产生一层 薄的胶渣（Epoxy Smear），如果不除去 该胶渣，将会使多层板内层信号线联接 不通，或联接不可靠。
8mil、10mil、12mil、14mil、20mil、24mil、 28mil、30mil、32mil、40mil等等。
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16
锔板：
锔板目的：1. 消除板料在制作时产生的内应力。 提高材料的尺寸稳定性.
2. 去除板料在储存时吸收的水份， 增加材料的可靠性。
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17
锔板条件： 1.温度：现用的材料: Tg低于135 OC。
(干菲林储存的要求，曝光机精度的要求，底片储存减 少变形的要求等等。）
2. 洁净度要求： 达到万级以下。
（主要是图形转移过程中完全正确的将图形转移到板面 上，而不允许出现偏差。）
3. 抽真空要求：图形转移的要求，使图形转移过程中不 失真。
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Roller coating简介
Roller coat是一种代替干菲林的液态感光油墨。由于 干菲林上有用的只是中间一层感光材料，而两边的保护 膜最终需要去掉，从而增加了原材料的成本，所以出现 了这种液态感光油墨。它是直接附着在板面上，没有保 护膜，从而大大提高了解像度，提高了制程能力。但同 时也提高制作环境的要求。
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。
PCB各制程异常特性要因图(鱼骨图)PPT幻灯片课件
PP異常
物料
RC、RF 過大
PG過長
儲存溫濕度管控異常
溫溼度異常
作業間溫濕 度異常
環境
機台
墊、蓋板異常
壓機壓 力均勻 性異常
壓機開 口水平 度異常
墊、該板翹 曲變形
疊置手 不同疊構 法不當 料號混疊
疊板異常
壓力過大
壓合壓機異常
壓機溫
滑
度均勻
性異常
板
異
常
設計
不同厚度料號混疊 PP使用張數較多
溫升過快
壓合參數異常 上壓點過早
方法
儲存環 境不佳 膠片揮發 分過高
物料
壓 合 空 泡
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十六、異物要因圖( 魚骨圖 ) ：
PP製作
原物料
金屬雜質 Filler過濾不良
金屬雜質 膠槽過濾不良
金屬雜質
昆蟲異物
黑色碳渣
玻纖布
玻纖雜質 銅屑
雜質
銅箔
雜質
樹脂
黑色膠渣
異物
內層板黑(棕) 化異物殘留
壓合前粉塵 異物掉落
PP裁切金屬異物
膠帶殘膠
水洗不潔
不 噴嘴阻塞 潔
濾網破損
噴壓不足
機速過快
濾芯未更換
新舊燈管差異
製程參數異常
設備問題
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十四、線路浮離要因圖( 魚骨圖 ) ：
設備問題
吸真空異常
壓力異常
PCB設計問題
奶油層不足
線
溫度異常
細線路/獨立線路
路
溫升過慢 側蝕過度 薄銅過多 上壓點過遲
基板異物 PP污染
上壓點過遲
FILLER 粒徑過大 脫
基材疊片 方式不當
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)
2020/7/4
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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
2020/7/4
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。
8
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
2020/7/4
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
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
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Fra bibliotek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
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
Key
生产前烘烤 条件：150度 4 Hr
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。
涨缩版公式解说5资料
Y>2.5走Y<7.5，得Y<7.5和Y>7.5 ……
鑽靶機讀數據，電腦計算，人工分板
板子只走X,Y各1次，再看分成幾類去鑽幾趟
2021/6/14
漲縮板公式解說.ppt
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孔距公差決定後， X或Y最多可漲縮多少
2.17mil Y
X 2.172=X2+Y2
標準23.2500
正常板
Min.23.2547
漲板 Min.
1.6
1.6mil
補償值23.2540
漲板 Max.
Max.23.2572
2021/6/14
漲縮板公式解說.ppt
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手動漲縮板計算3
(Max-補償值)/2=Max板板邊孔與環之中心距(S)
(23.2572-23.254)/2=1.6mil
漲縮板公式解說.ppt
27
2021/6/14
漲縮板公式解說.ppt
28
工單範例 – 壓合後處理
2021/6/14
偏移量
漲縮板公式解說.ppt
加孔距公差
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待解決的問題
卡4%=2mil?,靶設定的問題 偏移量
偏移量＜5mil的料號 可偏破的1mil加入偏移量(增加斷脖子的機會) 截邊的環與不規則的移位有破出的隱憂
3% 1.0 X 1.7 2.4 0.0 3.0 1.0 3.6 1.9 3.4 4.7 6.0 7.2
4% 0.0 X 0.7 1.4 X 2.0 0.0 2.6 0.9 2.4 3.7 5.0 6.2
5% X X X 0.4 X 1.0 X 1.6 X 1.4 2.7 4.0 5.2
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常见问题讲解ppt课件
5.酸性蝕刻
最終圖像
11/81
PCB工藝流程—內層
6.去 膜
用強鹼(5%NaOH浸泡去 除)將聚合之油墨沖洗掉,顯 出所需要之圖樣銅層 溫度:40~60℃ 速度:40~70min 藥水濃度:5~7% 壓力:1.5~3.0kg/cm2
清 潔
清潔板面油污及板面的氧化物
6.去墨
12/81
PCB工藝流程—壓合
去墨 : 去除聚合的干膜, 使銅面顯露出來
蝕銅 : 將顯露出來的銅使用鹼性蝕刻液(NH4CL)蝕掉
剝錫 : 去除線路保護錫層, 使線路銅裸露出來
外觀檢查:
檢查板內是否有不要求的殘銅及其他不良象
E.T測試:
半成品線路較复雜的板須進行短路&斷路23/測81 試
PCB工藝流程—外層
6.去 膜
印刷機台未清潔
每班上班前用防白水清潔擦拭機台
顆粒狀 底板存放於地面，垃圾黏附底版，形成板面垃圾 申購底版櫃，並將底版存放於底板櫃中
垃圾 拖鞋長期未清洗，地面積塵未定時清潔
每日將拖鞋清潔一次，由課長及ME稽查
存放板之踏板及桌面灰塵厚，未及時清潔
每班上班前用防白水清潔擦拭踏板和桌面
抽風罩未清潔
每班上班前用防白水清潔擦拭抽風罩
第二道800—1200RPM
烘 乾
利用紅外線將塗布在板 面上的油墨烘乾
溫度:80—130℃
速度:55-75dm/min
2.內層板塗布(光阻劑) 感光油墨
涂佈
IR烘烤
8/81
PCB工藝流程—內層
3.曝 光
將准備好的 artwork準確貼於板面 上,然后使用 80~100mj/cm2 UV光照 射,以棕色底片當遮掩 介質,而無遮掩之部分 油墨發生聚合反應,進 行影像轉移
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 °
8
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
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]
PCB基础知识学习-经典ppt课件
精选课件PPT
11
左为有白色图标面的绿色PCB，右为没有图标面的棕色PCB
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12
五、PCB的分类
▪ 对印刷电路板而言，对其的分类有多种方法， 其中根据层数分类最为常见。
20
▪ 但另一方面，THT元器件和SMT(表面安装技 术)元器件比起来，与PCB连接的构造比较好， 像是排线的插座，需要能耐压力，所以通常它们 都是THT封装。
THT元器件(焊接在底部)
精选课件PPT
21
2. 表面安装技术(SMT )
▪ 使用表面安装技术(SMT : Surface Mounted Technology)的元器件，接脚是焊在与元器件同 一面。
▪ EMC对一项设备，散射或传导到另一设备的能
量有严格的限制，并且要求设计时要减少对外来
EMF、EMI、RFI等的磁化率。
精选课件PPT
38
▪ 换言之，EMC规定的目的就是要将电磁辐射 控制在一定范围内。不过，从理论上讲，这是一 项很难解决的问题，现实应用中大多会通过使用 电源和地线层，或是将PCB放进金属盒子当中以 解决这些问题。电源和地线层可以防止讯号层受 干扰，金属盒的效用也差不多，能够起到一定的 屏蔽作用。
接，并且所有联机都照着原理概图走。
精选课件PPT
37
▪ 电磁兼容性问题
▪ 没有照EMC(电磁兼容)规范设计的电子设备， 运行过程中产生的电磁辐射可能便会影响自身的 正常工作，并且干扰附近的电器。
▪ EMC对电磁干扰(EMI)，电磁场(EMF)和射频 干扰 (RFI)等都规定了最大的限制。这项规定可 以确保该电器与附近其它电器的正常运作。
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
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基板涨缩的判定与测量[1]ppt课件
![PCB基板涨缩的判定与测量[1]ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/b2bdc53e1711cc7931b716f7.png)
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。
10.04.2020
.
5
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
季节﹑天气 变化
11
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。
10.04.2020
.
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。
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 .
同心圆 4﹑5层 同时向 4个拐 角偏移 可以确 定为整 板涨缩
9
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
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
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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。
28.06.2020
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5
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
季节﹑天气 变化
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
28.06.2020
介质层
导通孔
.
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。
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
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
钻靶. 异常。
7
5.角度判定與計算偏移值﹕
孔
隔
離
層
內層pad
28.06.2020
.
切破 90°
切破180 °
8
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。
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 .
同心圆 4﹑5层 同时向 4个拐 角偏移 可以确 定为整 板涨缩
9
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
﹖
28.06.2020
.
6
4.钻孔X-Ray照看方式﹕ 上
右 左
下
COMP面
28.06.2020
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。
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。
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。
28.06.2020
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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定涨缩对内短有多 大贡献度。
28.06.2020
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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。
28.06.2020
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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﹕
涨缩的判定与测量
28.06.2020
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1
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
28.06.2020
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2
✓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。
压合中央基准补偿钻靶﹐发生3个靶孔同时延Y轴向内偏或外偏现象﹐为涨 缩补偿钻偏﹐其偏移标准看钻靶的补偿值﹐压合钻靶补偿≦6mil为我司目前 管控标准﹐其对靶偏的尺寸影响计算方法如下﹕
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.
28.06.2020
同心圆 4﹑5层 同时延Y 方向向 外或向 内可判 定为Y向
11
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。
28.06.2020
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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。
28.06.2020
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3
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
28.06.2020
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特性分析﹕