生產(chǎn)流程及可制造性設(shè)計(jì)分享

PCB生產(chǎn)流程及可制造性設(shè)計(jì)分享術(shù)語(yǔ)定義

覆銅箔層壓板：簡(jiǎn)稱(chēng)覆銅箔板或覆銅板，是制造印制電路板的基板材料（CopperCladLaminates，簡(jiǎn)寫(xiě)為CCL

）。

銅箔（CopperFoil）絕緣層PP（Prepreg）術(shù)語(yǔ)定義

半固化片：由樹(shù)脂和增強(qiáng)材料組成，做為多層板制作時(shí)的黏結(jié)絕緣層。又稱(chēng)之為黏結(jié)片或PP片，在受到高溫后會(huì)軟化及流動(dòng),經(jīng)過(guò)一段軟化流動(dòng)的時(shí)間后,又逐漸吸收能量而發(fā)生聚合反應(yīng)使得黏度增大再真正硬化，起到粘接各層芯板和外層銅箔的作用。

PCB工藝流程

1、單面板工藝流程

下料→鉆孔→圖形轉(zhuǎn)移→蝕刻→褪膜→阻焊→表面處理→字符→測(cè)試→成型→成品檢驗(yàn)→入庫(kù)

2、雙面板工藝流程

下料→鉆孔→沉銅加厚→圖形轉(zhuǎn)移→圖形電鍍→褪膜→蝕刻→阻焊→表面處理→字符→測(cè)試→成型→成品檢驗(yàn)→入庫(kù)3、多層板工藝流程

下料→鉆工具孔→內(nèi)線(xiàn)圖形轉(zhuǎn)移→蝕刻→褪膜→黑化→層壓→鉆孔→沉銅加厚→外層圖形轉(zhuǎn)移→圖形電鍍→褪膜→蝕刻→阻焊→表面處理→字符→測(cè)試→外型→成品檢驗(yàn)→入庫(kù)PCB工藝流程下料：按照工程設(shè)計(jì)拼版尺寸大小，將大塊板材（包括覆銅板、半固化片、銅箔等）切割成工件。1.根據(jù)尺寸大小選擇和裁剪材料

鉆工具孔：在板料上鉆出后續(xù)生產(chǎn)用于定位的工具孔2.鉆工具孔

PCB工藝流程內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移：用具有一定抗蝕性能的感光樹(shù)脂涂覆或者壓到內(nèi)層覆銅板上，然后通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)把電路底版（菲林）上的電路圖形“轉(zhuǎn)印”到覆銅板上。主要步驟：貼干膜→菲林對(duì)位→曝光→顯影貼干膜：將感光材料覆在銅面上。對(duì)位：將菲林貼在覆了感光材料的板材上。曝光：通過(guò)紫外光照射，使菲林透光區(qū)域的感光材料固化。顯影：將未曝光部分的感光材料去掉，留下感光固化的部分。PCB工藝流程3.內(nèi)層貼干膜

4.根據(jù)工具孔對(duì)位貼菲林

PCB工藝流程5.曝光

6.顯影

黑化：實(shí)質(zhì)是氧化反應(yīng)。作用：粗化銅面，增加與樹(shù)脂接觸的表面積，增加銅面潤(rùn)濕性,使樹(shù)脂能流入各死角,加強(qiáng)二者之間的附著力。

PCB工藝流程9.銅箔表面黑化處理

黑化前黑化后PCB工藝流程層壓：將銅箔(CopperFoil),PP膠片(Prepreg)與黑化處理(Oxidation)后的內(nèi)層線(xiàn)路板，通過(guò)熱壓的方式壓合成多層板。10.疊板

11.層壓

PCB工藝流程鉆孔：在板料上鉆出客戶(hù)要求的孔，孔的位置及大小均需滿(mǎn)足客戶(hù)的要求。12.利用工具孔定位，鉆通孔

沉銅：是用化學(xué)的方法使鉆孔后的板材孔內(nèi)沉積上一層導(dǎo)電的金屬銅,并用全板電鍍的方法使金屬層加厚,達(dá)到使線(xiàn)路導(dǎo)通并符合電性能要求的目的。沉銅原理：先在基板上沉積鈀離子，然后把鈀離子還原成鈀原子，硫酸銅與甲醛發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銅原子沉積在鈀原子上。PCB工藝流程13.沉銅

PCB工藝流程圖形電鍍：采用電鍍?cè)碓谟行Ь€(xiàn)路上電沉積一層金屬，滿(mǎn)足電氣性能要求，或者保護(hù)線(xiàn)路。圖形電鍍包括鍍銅、鍍錫、鍍鎳、鍍金。

孔銅加厚

15.圖形電鍍

外層圖形轉(zhuǎn)移：用具有一定抗蝕性能的感光樹(shù)脂涂覆或者壓到外層銅箔上，然后通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)把電路底版（菲林）上的電路圖形“轉(zhuǎn)印”到銅箔上。PCB工藝流程阻焊：阻焊也叫防焊漆（Soldermask）。阻焊制作的目的：防焊：留出板上待焊的通孔及其pad，將所有線(xiàn)路及銅面都覆蓋住，防止波焊時(shí)造成的短路,并節(jié)省焊錫用量。護(hù)板：防止?jié)駳饧案鞣N電解質(zhì)的侵害使線(xiàn)路氧化而危害電氣性質(zhì)并防止外來(lái)的機(jī)械傷害以維持板面良好的絕緣性。絕緣：由于板子愈來(lái)愈薄,線(xiàn)寬線(xiàn)距愈來(lái)愈細(xì),導(dǎo)體間的絕緣問(wèn)題日漸顯現(xiàn),也增加防焊漆絕緣性質(zhì)的重要性。PCB工藝流程絲印

阻焊

PCB工藝流程表面處理：在PCB裸銅表面涂覆可焊性涂層，達(dá)到既對(duì)銅表面起到保護(hù)作用，又能滿(mǎn)足客戶(hù)電氣連接要求。電鍍鎳金、化學(xué)鎳金（化金、沉金）、沉錫、沉銀、防氧化處理（OSP）、噴錫、噴純錫等。字符：在PCB板面上按照客戶(hù)要求印上字符，作為標(biāo)記用。測(cè)試：對(duì)線(xiàn)路通斷的檢查成型：將板銑成客戶(hù)最終要求的形狀。成品檢驗(yàn)入庫(kù)PCB的可制造性從字面意思理解是指PCB的可加工、可生產(chǎn)性。實(shí)際上是PCB能被批量生產(chǎn)并具備一定的直通率的工藝能力，我們稱(chēng)之為PCB的可制造性能力?？芍圃煨栽O(shè)計(jì)概念PCB的可制造性設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面：PCB自身的可制造性，即PCB的設(shè)計(jì)要符合PCB現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝能力。PCB與元器件結(jié)合成電子產(chǎn)品的可制造性，即設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出的PCB要能方便的與其他電子元件連接在一起，組合成真實(shí)的產(chǎn)品。可制造性設(shè)計(jì)概念可制造性設(shè)計(jì)孔設(shè)計(jì)機(jī)械安裝孔

用機(jī)械的方法將其他零部件、元器件安裝到印制板上，或者將印制板安裝到部件和整機(jī)上的一種孔

元件孔

經(jīng)過(guò)焊接，實(shí)現(xiàn)元器件與印制板之間電氣連接的一種孔導(dǎo)通孔

又稱(chēng)為過(guò)孔，是實(shí)現(xiàn)不同導(dǎo)電層之間的導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行電氣連接的一種孔。從結(jié)構(gòu)上可分為三種：過(guò)孔、盲孔、埋孔

可制造性設(shè)計(jì)可制造性設(shè)計(jì)機(jī)械安裝孔PTH機(jī)械安裝孔

NPTH機(jī)械安裝孔沉孔

可制造性設(shè)計(jì)如圖所示：T表示沉孔孔徑、t表示通孔孔徑、H表示板厚、a表示沉孔角度、h表示沉孔后殘留深度

可制造性設(shè)計(jì)機(jī)械安裝孔機(jī)械安裝孔間距設(shè)計(jì)要求：孔邊緣到板邊的最小間距S應(yīng)大于印制板板厚T

任意相鄰的兩個(gè)機(jī)械安裝孔孔邊緣之間的最小間距D應(yīng)大于印制板板厚T機(jī)械安裝孔的屬性建議：設(shè)計(jì)時(shí)盡可能的設(shè)計(jì)成NPTH孔，如設(shè)計(jì)PTH孔會(huì)存在如下缺點(diǎn)：金屬殘留，影響精度、焊接上錫，影響拆裝可制造性設(shè)計(jì)元件孔PTH金屬化孔

焊接孔孔徑比管腳直徑大0.2-0.3MM壓接孔

元件孔直徑與引腳直徑的關(guān)系我司PTH金屬化孔的孔徑公差一般控制在+/-0.0762mm(3mil)非金屬化孔控制在+/-0.05mm(2mil)

可制造性設(shè)計(jì)壓接孔壓接孔孔徑公差一般控制在+/-0.05mm孔徑太小時(shí)壓接困難，可能損壞器件或孔孔徑太大時(shí)壓接不良，影響導(dǎo)通效果應(yīng)明確告訴電路板廠(chǎng)家為壓接孔

可制造性設(shè)計(jì)可制造性設(shè)計(jì)導(dǎo)通孔PTH金屬化孔孔徑大小一般在0.1-0.6mm導(dǎo)通孔厚徑比為：12:1

H:T≤12:1可制造性設(shè)計(jì)導(dǎo)通孔之間安全距離的設(shè)定導(dǎo)通孔孔邊緣到孔邊緣最小安全距離須保證8MIL以上可制造性設(shè)計(jì)不同的機(jī)械加工方式，板邊孔安全間距的設(shè)定可制造性設(shè)計(jì)焊盤(pán)焊盤(pán)分為有孔盤(pán)和無(wú)孔盤(pán)。無(wú)孔盤(pán)也就是表面盤(pán)。

可制造性設(shè)計(jì)焊盤(pán)的尺寸設(shè)定焊盤(pán)尺寸的確定，應(yīng)考慮鉆孔方式，最小環(huán)寬、孔位偏差等因素非金屬化孔的最小環(huán)寬0.3mm導(dǎo)通孔的最小環(huán)寬為0.0762mm元件孔的最小環(huán)寬為0.15mm

可制造性設(shè)計(jì)導(dǎo)線(xiàn)的布線(xiàn)要求線(xiàn)路形狀應(yīng)寬度均勻的平直線(xiàn)，當(dāng)線(xiàn)條拐彎時(shí)盡量走45°或圓角，不宜走銳角或直角導(dǎo)線(xiàn)寬度與間距分布均勻，既美觀(guān)也便于加工

可制造性設(shè)計(jì)網(wǎng)格的設(shè)定要求線(xiàn)路網(wǎng)格應(yīng)形狀一致，線(xiàn)路均勻

同一網(wǎng)絡(luò)間隔的設(shè)定0.076mm(0.003")可制造性設(shè)計(jì)導(dǎo)線(xiàn)電流計(jì)算計(jì)算公式(IPC-2221A):I=k△T0.44A0.725其中：I=最大的電流，單位為：Ak=降額常數(shù)：導(dǎo)線(xiàn)在內(nèi)層時(shí)取值為0.024

導(dǎo)線(xiàn)在外層時(shí)取值為0.048△T=最大溫升，單位為：℃，一般取10℃A=導(dǎo)線(xiàn)截面積，單位為：mil2(導(dǎo)線(xiàn)截面積=導(dǎo)線(xiàn)寬度X銅皮厚度）線(xiàn)寬公差

阻抗板：線(xiàn)寬按+/-10%控制

導(dǎo)線(xiàn)間距與電壓可制造性設(shè)計(jì)印制導(dǎo)線(xiàn)間的允許工作電壓（QJ3103-99)

可制造性設(shè)計(jì)阻焊阻焊橋阻焊開(kāi)窗

可制造性設(shè)計(jì)阻焊橋設(shè)計(jì)有阻焊橋

無(wú)阻焊橋

可制造性設(shè)計(jì)阻焊橋局部脫落

鉛錫搭橋

可制造性設(shè)計(jì)阻焊蓋孔、塞孔、開(kāi)窗的區(qū)別可制造性設(shè)計(jì)字符最小絲印字符線(xiàn)寬：5mil,字體高度：28mil,字體寬度：18mil最小蝕刻字符線(xiàn)寬：8mil,字體高度：40mil,字體寬度：28mil

可制造性設(shè)計(jì)表面涂層表面涂層的種類(lèi)及對(duì)比

類(lèi)型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)用途沉金可焊性好，平整度高，耐氧化

多用于SMT板鍍金耐磨性好，接觸電阻小，導(dǎo)電性高，易金線(xiàn)鍵合金面與阻焊結(jié)合力差多用于按鍵、插接件連接區(qū)，邦定板噴錫可焊性非常好不符合ROHS，平整性不好多用于保護(hù)焊盤(pán)可焊性噴純錫可焊性好平整性不好，孔銅易損耗多用于保護(hù)焊盤(pán)可焊性O(shè)SP涂層薄，平整度好，可焊性好貯存周期短

多用于微波或者高頻板沉錫平整度好，可焊性好沉錫藥水對(duì)阻焊有攻擊性多用于SMT板沉銀平整度好，電性能良好貯存周期短，容易氧化變色多用于微波或者高頻板可制造性設(shè)計(jì)涂層的保存期限及注意事項(xiàng)成品使用前應(yīng)保持內(nèi)包裝完好并保存在規(guī)定的儲(chǔ)存環(huán)境中。印制板自生產(chǎn)完成之日起的有效保存期限與表面涂層種類(lèi)、印制板類(lèi)別和儲(chǔ)存環(huán)境有關(guān)，同時(shí)有效保存期限還與印制板的結(jié)構(gòu)、內(nèi)包裝材料種類(lèi)和印制板組裝時(shí)的工藝條件有關(guān)。

表面涂（鍍）層種類(lèi)剛性印制板一般貯存環(huán)境良好貯存環(huán)境

非真空包裝真空包裝非真空包裝真空包裝熱風(fēng)整平（有鉛或無(wú)鉛）26393652有機(jī)可焊性保護(hù)膜9171726化學(xué)鎳金或電鍍鎳金26523965化學(xué)沉錫或化學(xué)沉銀9171726印制板自生產(chǎn)完成之日起的有效保存期限單位（周）涂層的保存注意事項(xiàng)可制造性設(shè)計(jì)考慮到產(chǎn)品工藝和保管條件的差異，印制板拆封后應(yīng)及時(shí)（推薦在24小時(shí)內(nèi)）使用，且建議使用前進(jìn)行預(yù)干燥處理。對(duì)于化學(xué)沉錫或沉銀產(chǎn)品拆包后建議在12小時(shí)內(nèi)用完，否則須重新包裝。如超過(guò)有效保存期限，用戶(hù)可進(jìn)行干燥處理后試用：但重新需對(duì)板子的性能進(jìn)行性能試驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后仍可使用。通常保存時(shí)間超過(guò)3個(gè)月在上機(jī)貼片前為避免存在受潮的隱患，需進(jìn)行2小時(shí)150度的烘烤。貯存環(huán)境：

良好的貯存條件：指溫度小于25度，相對(duì)濕度不大于65%，有溫度控制、無(wú)腐蝕性氣體的室內(nèi)環(huán)境條件。

一般的貯存條件：指溫度不高于35度，相對(duì)濕度不大于75%，無(wú)腐蝕性氣體的室內(nèi)環(huán)境條件。

可制造性設(shè)計(jì)疊層設(shè)計(jì)工藝可制造性可靠性耐電壓翹曲度特性阻抗成本

可制造性設(shè)計(jì)耐電壓通常介質(zhì)厚度的設(shè)計(jì)不要低于80um，介質(zhì)太薄可能會(huì)出席電擊穿的現(xiàn)象

不同材料的PCB產(chǎn)品，其介質(zhì)層耐電壓能力情況如下表：

序號(hào)介質(zhì)層材料類(lèi)型耐電壓能力/(V/mil)1環(huán)氧樹(shù)脂材料

5002陶瓷材料7003BT材料10004PI材料1000可制造性設(shè)計(jì)翹曲度層疊結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性

可制造性設(shè)計(jì)圖形線(xiàn)路的對(duì)稱(chēng)性

A面和B面的線(xiàn)路圖形面積應(yīng)盡量接近。當(dāng)銅面積相差過(guò)大時(shí)，這種印制板在蝕刻后就很容易翹曲。如果兩面的線(xiàn)路面積相差太大，可在稀的一面加一些獨(dú)立的網(wǎng)格，以作平衡可制造性設(shè)計(jì)芯板兩面銅層厚度的對(duì)稱(chēng)性

疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，內(nèi)層芯板兩面的銅厚必須保持一致，不建議設(shè)計(jì)成陰陽(yáng)銅盲孔方式的對(duì)稱(chēng)性

不對(duì)稱(chēng)對(duì)稱(chēng)疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，減少不對(duì)稱(chēng)盲孔的設(shè)計(jì)可制造性設(shè)計(jì)阻抗的設(shè)計(jì)阻抗：在某一頻率下，某一導(dǎo)體（信號(hào)線(xiàn)）對(duì)某一參考層（指最近的屏蔽層），必需考慮的該結(jié)構(gòu)對(duì)交流電的阻抗，它是阻抗、容抗、感抗…等的總和阻抗控制四要素相互影響的變化關(guān)系

1、H=信號(hào)層與參考層間介質(zhì)厚度；厚度↑，阻抗值↑,厚度↓，阻抗↓2、W=走線(xiàn)寬度；線(xiàn)寬↑，阻抗值↓,線(xiàn)寬↓，阻抗↑3、εr=材料的介電常數(shù)；介電↑，阻抗值↓,介電↓，阻抗↑4、T=走線(xiàn)厚度。銅厚↑，阻抗值↓,銅厚↓，阻抗↑可制造性設(shè)計(jì)影響產(chǎn)品制造的阻抗設(shè)計(jì)因素阻抗線(xiàn)必須有對(duì)應(yīng)的參考平面，且參考平面必須完整；且參考平面的尺寸要比阻抗線(xiàn)的尺寸大20H，H是阻抗線(xiàn)到參考平面的層間厚度不同類(lèi)型阻抗線(xiàn)應(yīng)區(qū)分標(biāo)示，當(dāng)同一層上即有差分阻抗線(xiàn)又有特性阻抗線(xiàn)，不要把差分阻抗線(xiàn)與特性阻抗線(xiàn)的線(xiàn)寬設(shè)計(jì)為同一種線(xiàn)寬，盡可能的區(qū)分開(kāi)來(lái)：如差分阻抗線(xiàn)與特性阻抗線(xiàn)線(xiàn)寬同為5MIL時(shí)，則在設(shè)計(jì)時(shí)把差分或特性阻抗線(xiàn)中的一種線(xiàn)寬設(shè)計(jì)為4.9MIL或5.1MIL,便于區(qū)分開(kāi)來(lái)；使用標(biāo)準(zhǔn)銅厚,且成品銅厚不超過(guò)2OZ;相鄰層間的走線(xiàn)盡可能的減少平行線(xiàn)，平行走線(xiàn)會(huì)產(chǎn)生電感和電容從而產(chǎn)生更大的串?dāng)_，造成雜音信號(hào)，因此相鄰導(dǎo)線(xiàn)間的走向互相垂直步設(shè)或采用階梯斜向45°走線(xiàn)共面阻抗的輻射更低，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的耦合干擾更小，優(yōu)于微帶線(xiàn)可制造性設(shè)計(jì)過(guò)孔本身存在寄生電容和寄生電感，過(guò)孔的寄生電容會(huì)延長(zhǎng)信號(hào)上升時(shí)間，降低電路的速度，過(guò)孔的寄生電感會(huì)消弱旁路電容的作用，消弱整個(gè)電源系統(tǒng)的濾波效果，因此須減少阻抗線(xiàn)附近的接地PTH過(guò)孔設(shè)計(jì)同樣不合理的焊盤(pán)，銅點(diǎn)干擾也能導(dǎo)致阻抗的不連續(xù)性，因此須減少阻抗線(xiàn)旁間距很小的焊盤(pán)與銅點(diǎn)或銅塊設(shè)計(jì)

可制造性設(shè)計(jì)拼版拼版的作用

利于貼裝提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本拼版連接方式

可制造性設(shè)計(jì)連接方式的對(duì)比連接方式特點(diǎn)橋連橋連穩(wěn)固性好，橋連寬度小，可連結(jié)異形板，不易分離，殘余的突點(diǎn)大，多需借用工具進(jìn)行分板V-CUT易分離，穩(wěn)固性好，無(wú)明顯突點(diǎn)，連結(jié)寬度大，一般不可連結(jié)異形板郵標(biāo)孔易于分離，殘余突點(diǎn)較小，穩(wěn)固性相對(duì)橋連方式較弱，連結(jié)寬度較大橋連+V-CUT易于分離，幾乎沒(méi)有殘留突點(diǎn)，穩(wěn)固性相對(duì)橋連方式弱可制造性設(shè)計(jì)SMT貼裝尺寸設(shè)定可制造性設(shè)計(jì)常規(guī)工藝PCB的尺寸x*y的范圍為：最小x*y=50mm*50mm,最大x*y=460mm*440mm(SMT)當(dāng)PCB單板尺寸小于上述最小規(guī)格時(shí)，即要進(jìn)行拼板處理，拼板后的最佳尺寸范圍為是x=150~300mm,y=100~250mm；陰影部分a區(qū)和b區(qū)范圍內(nèi)不可以有焊盤(pán)和元件本體存在，即x方向的一對(duì)邊必須留出離板邊3mm以上的空間即工藝邊用于貼裝和焊接時(shí)PCB的搬送和固定，否則需制作載板治具；

波峰焊接方向：

合理IC方向不合理IC方向可制造性設(shè)計(jì)盡可能將表面安裝元件放在同一個(gè)方向.首選的方向是用來(lái)使焊接的融合性能達(dá)到更優(yōu)化.被動(dòng)元件應(yīng)互相平行排列IC、排阻等元件其長(zhǎng)軸要和焊錫波峰流動(dòng)的方向（即工藝邊方向）平行.IC、排阻等元件的長(zhǎng)軸應(yīng)該與被動(dòng)元件互相垂直被動(dòng)元件的長(zhǎng)方向應(yīng)該與波峰焊時(shí)板子的運(yùn)送方向垂直.可制造性設(shè)計(jì)基材在短短的四十五年歷史里，印制板的應(yīng)用中，基材的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于其它方面

FR-4在創(chuàng)新與改革方面都得到很大的發(fā)展無(wú)鉛Lead-free無(wú)鹵素Halogen-free

基材在眾多可考慮的材料特性中，只有為數(shù)幾個(gè)的參數(shù)對(duì)線(xiàn)路設(shè)計(jì)影響較為重要，如下所示：熱膨脹系數(shù)（CTE)

玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度（Tg溫度)

濕度吸收率分解溫度（TD溫度）材料特性要點(diǎn)

基材熱膨脹會(huì)在所有的層面產(chǎn)生。X-Y方向的影響主要有增強(qiáng)材料限制；而Ｚ軸方向是由樹(shù)脂材料所限制，往往會(huì)比X-Y方向的影響要大。測(cè)量到的每度溫度材料膨脹百萬(wàn)分率(ppm)稱(chēng)之為熱膨脹系數(shù)。

熱膨脹系數(shù)

玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度

Tg溫度是非晶態(tài)聚合物從玻璃脆性狀態(tài)轉(zhuǎn)化為粘流態(tài)或高彈態(tài)時(shí)的溫度

濕度吸收率

絕大部分的有機(jī)材料都可以快速吸收水分。設(shè)計(jì)者必須考慮這方面，因?yàn)樗值奈諘?huì)改變材料的電氣性能，物理大小，甚至造成裝配的困難。基材分解溫度板材樹(shù)脂在加熱升溫過(guò)程中，某些聚合不足的小分子、揮發(fā)物，以及某些高沸點(diǎn)溶劑等將逐漸逸走，此時(shí)樹(shù)脂會(huì)呈現(xiàn)失重現(xiàn)象，進(jìn)而造成樹(shù)脂基體(Matrix)的多處小裂口。從起初的微裂到逐漸擴(kuò)大而成為局部分層或外觀(guān)可見(jiàn)的爆板。所謂分解溫度，系指增溫中的某種板材樹(shù)脂，當(dāng)其失重到達(dá)5%所對(duì)應(yīng)的溫度，即稱(chēng)之為T(mén)d溫度無(wú)鉛焊接對(duì)PCB基材的影響焊接條件的變化：在無(wú)鉛焊接之前，最廣泛采用的是共熔合金SnPb（37%Pb）材料，它具有183℃的低共熔點(diǎn)、優(yōu)異的機(jī)械性能和低廉的成本，但有毒性。而無(wú)鉛化焊料Sn-Ag-Cu系等的最低共熔點(diǎn)為217℃，比Sn-Pb系低共熔點(diǎn)高出34℃，這意味著要提高PCB的耐熱性能問(wèn)題，或者是提高PCB耐熱的高可靠性化問(wèn)題。PCB使用環(huán)境條件的變化：由于PCB迅速走向高密度化和信號(hào)傳輸高速化的發(fā)展，使PCB使用（操作）溫度（來(lái)自高密度化的元、組件的傳熱和PCB本身高密度化的發(fā)熱），由過(guò)去70℃左右提高到100℃以上，甚至高達(dá)130℃以上，也就是說(shuō)PCB的長(zhǎng)期操作溫度成倍增加了，因而，要求PCB具有長(zhǎng)期使用（操作）溫度的耐熱高可靠性。無(wú)鉛焊接對(duì)PCB基材的影響PCB耐熱高可靠性的途徑：從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，提高PCB耐熱可靠性的途徑有兩大方面：（一）是提高PCB本身的耐熱性；（二）是改善PCB的導(dǎo)熱性能和散熱性能。1）選用高Tg的樹(shù)脂基材。高Tg樹(shù)脂層壓板基材具有較高的耐熱特性，因而對(duì)PCB無(wú)鉛化是有利的，這意味著，比常規(guī)的PCB的Tg提高多少溫度就可提高PCB的“軟化”溫度2）選用低熱膨脹系數(shù)CTE的材料。通常元組件的CTE比PCB板材的CTE值要低，這種CTE的差別，隨著PCB高密度化的焊接點(diǎn)面積的不斷縮小而影響PCB可靠性將越來(lái)越大。在隨著PCB無(wú)鉛化的過(guò)程，兩者的CTE差別會(huì)更大，這意味著其熱殘余應(yīng)力會(huì)更大，從而，要求無(wú)鉛化PCB用的基材的的CTE進(jìn)一步減小。3）選用高分解溫度的基材。這是最重要的，無(wú)鉛化PCB實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用表明，一味采用高Tg和低CTE基材，但如果樹(shù)脂的分解溫度Td低（如≤320℃）的話(huà)，耐熱性能也是不能提高與改善的（見(jiàn)表）。應(yīng)選擇低Tg和高分解溫度Td樹(shù)脂組成的基材（LGHD）或高Tg和高Td的樹(shù)脂組成的基材（HGHD），才能得到更好的耐熱的PCB可靠性性能。因此，影響無(wú)鉛化PCB耐熱可靠性的最重要因素是基材中樹(shù)脂的熱分解溫度（Td），只有提高基材中樹(shù)脂的熱分解溫度(IPC草案規(guī)定TD≥330℃或≥340℃)，才能保證無(wú)鉛化PCB的耐熱可靠性問(wèn)題。基材特性L(fǎng)GLDHGLDLGHDHGHDTG（DSC）℃）140170140175Td（℃）32031035035050∽250℃的Z向膨脹（%）4.403.404.303.15T288（分鐘）4.5210.515四種FR-4材料層壓為2.4mm厚的十層板耐熱性能情況無(wú)鉛焊接對(duì)PCB基材的影響增強(qiáng)材料………………電子級(jí)玻璃織布主樹(shù)脂結(jié)構(gòu)……………多環(huán)氧次結(jié)構(gòu)…………………改良環(huán)氧或非環(huán)氧

填充物…………………有機(jī)或無(wú)機(jī)填充固化劑…………………無(wú)雙氰胺Non-Dicy

阻燃劑…………………溴TG……140-200°C分解溫度(TD）…………最低340°CZ軸膨脹

Alpha1…………60ppmmaximum Alpha2…………300ppmmaximum 50to260°C…3.5%maximum耐熱性

T260Resistance……30minutesminimumT288Resistance……10minutesminimum無(wú)