PCB工艺内短问题研究及控制策略

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印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)是电子工业的重要部件之一、是承载电子元器件的母体,而内层短路问题是PCB行业的第一大报废项目。随着电子制造技术的深度发展,PCB层数增加,结构复杂化,内层短路引起的技术问题日趋严重,从而严重影响了高端PCB行业的技术进步及新产品的研发进程。因此,研究内层短路产生的机理,提出解决内层短路问题的具体措施是很有意义的。本课题主要就引起工艺类内短的主要原因进行研究,提出具体管控方法,从而实现制程优化和成本节约。研究了静置时间、存放环境和曝光次数对菲林涨缩的影响,发现菲林光绘前静置时间24hr以上尺寸相对稳定,光绘后9hr内尺寸呈拉长趋势,9hr后菲林尺寸趋于稳定,并且界定了最适宜的菲林存放环境。通过实验还分析得出柯达黑菲林在全自动机上生产中,每曝光一次100mm菲林缩短0.007μm的规律,为生产过程中菲林涨缩的管控提供参考。使用二次元和X-ray打靶机对开料烤板、残铜率、压合结构等因素引起的内层尺寸变形量进行测量和分析,为工程实际中获得更准确的菲林补偿系数提供参考。实验结果表明,对于普通对称结构板,芯板开料后是否烤板对涨缩影响不大;残铜率对板材涨缩的影响大,残铜率越低,板材涨缩越大,且两者趋于线性关系;总结了几种特殊压合结构的涨缩规律。本文还提出了一种用于压合涨缩量计算的模型,并计算了普通六层板的内层涨缩,计算结果与实际值比较吻合。采用实验优化设计的方法讨论了钻孔参数和板材种类对灯芯效应的影响,分别给出了两种板料两种孔径的钻孔最优参数组合。实验发现,可以将直径为0.25mm、0.3mm钻咀的进刀速、退刀速在现有的参数基础上提高10%从而在不增加成本的基础上提高生产效率。将0.3mm钻咀的主轴转速从115kr/min提高到135kr/min,可以将平均灯芯长度降低20%。
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