高层板多组高精度控深背钻控制技术研究

研发项目立项报告审批表

研发立项报告

---高层板多组高精度控深背钻控制技术研究

一、项目背景意义

随着电子信息产业的不断发展，电子产品对PCB 上集成的功能元件数越来越多，对其承载的信号传输量、频率及信号保真度等要求也不断提高，传统的多层板从设计与功能的实现已逐渐表现得力不从心。一方面，PCB 正向着高密度、高精度、高集成化方向发展，这就要求PCB 产品的设计层数越来越大，PCB 产品层数将由目前的2~8 层，逐步转向以20 层以上设计结构为主；另一方面，对于电源、通信、工控等电子设备而言，存储容量及数据处理能力的不断提高，导致其工作电流不断增加，这就要求PCB 拥有足以承受电流传导和散热能力的厚铜设计。基于此，高层板多组高精度控深背钻控制技术研究将成为今后PCB 行业的一个重要发展趋势，所以研发了本项目。

二、项目现状分析

目前，中国印制电路板产量已经上升至全球第一位，但与欧美、日本等PCB 强国相比，中国产品技术水平尚有差距，总体来看产品技术附加值仍然较低，产品制造技术和工艺水平有待进一步提高。与欧美、日本等PCB 强国相比，中国印制电路板制造企业在研发资金投入、科研人员培养以及熟练专业技术工种的基础教育等环节尚存在一定差距。因此，我国印制电路板制造企业必须加大对研发、人力等的持续投入与培养方可推动本行业的进一步发展壮大。

与世界研究水平相比，中国的高频高速基板、印制板技术还有较大的差距，但中国的巨大市场需求是其它国家不可比拟的，随着中国PCB 产值在全球的比重不断提升，HDI 板的需求将更为旺盛。因此，国内一些优秀的PCB 企业及高校研究机构等都应该投入更大人力物力，努力去打破国外的垄断局面，有信心将高频高速基板、印制板制作水平提升一个更高的水平。

三、立项内容

1、项目研究内容

通过研究不对称结构线路板防曲翘技术、正反8 熔合8 铆合结合新型铆钉与板边图形对位技术、高层厚铜板正反钻孔技术、铣板边阶梯槽提升可加工性技术和高厚径比深孔电镀能力提升技术，有效解决了这些技术难题。

2、核心技术及创新点

（1）压合结构不对称产生的板曲翘技术研究。针对压合填胶不足造成层间空洞、层偏

等问题，更改压合结构，改用含胶量为75%的性能相似pp 板料，并在无铜区位置添加假铜，加大板面残铜率，改善压合时的填胶均匀及平衡板厚。

（2）正反8 熔合8 铆合结合新型铆钉与板边图形对位技术研究。采用8 熔合+8 铆合的定位方法，并将铆合设置为正面4 铆钉和反面4 铆钉的正反铆合形式，确保多层厚度较大的板层间对位精准，确保板两面受力均匀。

（3）高层厚铜板正反钻孔技术研究。由于厚铜板表面铜区域和基材区域落差较大，板面会有一定的不平整，加之板厚及总体铜厚较厚，钻孔时极易产生断针、孔口披锋等问题，项目采用三次钻孔的方法来解决大厚铜、高厚径比PCB 通孔制作过程中产生的阶梯问题。

3、项目工艺流程

根据本印制板的结构特点，并结合实际PCB 生产制作工艺，确定其生产工艺流程为：开料→内层图形→OPE 冲孔→内层AOI→棕化→压合→外层钻孔→铣板边工具槽→外层沉铜→全板电镀→外层图形→图形电镀→外层蚀刻→外层AOI→丝印阻焊→沉镍金→成型→成型后测试→FQC→FQA→包装

制作难点分析及解决方法

（1）压合结构不对称产生的板曲翘问题

难点描述。本印制板为36 层结构，内层芯板板厚和铜厚存在差异，为非对称结构，按普通芯板压合参数制作，压合后存在严重板曲翘问题；内层芯板厚度不一，有内层铜厚68.6 m（2 oz）、140m（4 oz）和18 m（0.5 oz）三种，且制作过程中存在板材含胶量不一的情况，压合操作中芯板涨缩值差异大，导致板曲翘；此外，不同铜厚的内层芯板，无铜区残铜率差异大，采用含胶量55%的PP 片压合，容易出现填胶不良的问题，不但影响产品的层间结合力，也会导致板曲翘问题的产生。

改善方案。新增热膨胀系数更大的铝片0.0025%（25 ppm）与待压合板铜箔接触排版，并增加单面硅胶片，产生更大的热膨胀力，促使待压合板得以更好地延展，有利于充分压合填胶，防止板曲问题；适当增加热压升温速率（控制在 3 ℃-3.5 ℃），延长冷压时间，增加返压流程，以充分释放板内应力，改善压合板曲问题；针对压合填胶不足造成层间空洞、层偏等问题，更改压合结构，改用含胶量为75%的性能相似pp 板料，并在无铜区位置添加假铜，加大板面残铜率，改善压合时的填胶均匀及平衡板厚。

（2）正反8 熔合8 铆合结合新型铆钉与板边图形对位技术

难点描述。高多层大载流厚铜印制板结构不对称，厚度大，材料为高Tg 板材，按普通板排版、压合参数加工压合时容易出现层偏问题，经后续沉铜、电镀容易产生内短等品质