孙蓉蓉

【摘要】对于多层线路板而言，其内层芯板的溢流条的设计，对层间对位情况有很大影响，特别受层间PP层的厚度、树脂含量、凝胶时间等影响都非常大，本文主要探讨了一种能有效改善PCB层间错位的溢流条的设计方案。层间对位技术被广泛应用于多层板、特种板、高散热板、高密度互连板等场合，这些板又被广泛应用于航空、航天、汽车、军工、通讯、医疗等领域，这些领域对产品质量的稳定性、可靠性要求非常高，特别是随着社会的进步与人们生活水平的提高，越是对生命财产与社会安全影响大的领域，对产品的质量要求就越严格。在线路板制造工艺中，层间对位技术是非常重要、技术含量非常高、过程控制复杂而又难以撑握的一项技术，多年来由于线路板层间对位问题而引发的内开、内短、虚连、层压后板材尺寸变形量异常、激光钻孔偏位等一系列技术难题也一直困绕着众多工程技术人员，虽然现在已有所突破，但是仍然没有达到理想效果，至今仍有很多问题领域需要我们共同探讨研究。本人结合自己十余年来的线路工作经验及对层压技术方面的深入研究，对层间对位控制技术进行整理分析如下，有不足之处，望业界同仁多多批评指正！

【关键词】层压；层间对位；拉伸量；开路；短路

1、前言

作为电子产业高速发展的基础工程，印制电路板（PCB）已是现代电子设备不可缺少的配件，无论上天下海之高端电子设备，还是家用电器和电子玩具都少不了负载电子元器件和电信号的PCB，PCB是随着整个电子信息产业的发展而发展的。在这个竞争激烈的年代，随着科学技术的进步与社会要求的增加，企业要想拥有更多客户的信赖与支持，除了拥有更高性价比的产品，还须具备更加深邃而敏锐的服务与竞争意识、优良的社会责任感与严格的行为规范。作为企业，想尽一切办法与技术手段，保证产品质量的稳定性、可靠性，是对客户的最好支持与服务，这也是一种社会责任与使命。今天，虽然我国已成为线路板行业在世界范围内的超级生产大國，产值占全球的比例达到40%以上，但是，不可否认的是，我们的技术实力与水平与世界发达国家还是存在一定差距的，这是不争事实，所以，作为新一代工程技术人员的我们，要担当起社会与历史付予我们的不容推卸的责任，不断加强技术创新与科学研究。就层间对位控制技术而言，由于其技术含量、过程控制及影响深度都非常大，所以无论是现在还是不远的将来，都将是我们重点探索与研究的目标之一。

2、层间错位给产品质量带的影响与隐患

层压工序是印制多层线路板不可缺少的一个重要工序，无论线路板制造流程与工艺是多么简单或复杂，层压工序都不可或缺，层间对位技术是保证线路板产品质量的重要支撑。由于层间错位导致的一系列问题远不止上面列举的这些，类似这样的问题还有很多很多，这些问题板一旦流入到客户手中，将会对社会及人们的生命财产安全造成巨大大威胁与隐患，所以，想办法通过技术手段对层间对位控制技术进行深入研究及有效控制已成为必然。

3、问题分析

就多层线路板而言，层间错位现象是一种很常见的线路板缺陷，这种缺陷在高多层板、HDI板、特种板及高散热板等大多数线路板上普遍存在，并且随着线路板层数的增加，层间错位现象加大，层数越高，层间错位就越大、错位现象越严重。多层板的材料是指制造内层用的覆铜箔基材（芯材）和用于内层间既起绝缘作用又起层间粘接作用的B-阶粘接片（prepreg）等两种材料为主。前者是由铜箔、玻纤布和固化（C阶）了的树脂组成的复合材料，后者是由玻纤布和B-阶（半固化）程度的树脂组成的复合材料。这些料材的组织配比、物理及化学性能对产品尺寸稳定性的影响非常大。层压过程是一个物理变化过程，如何使批次或不同生产板之间的板材料变形量尽可能一致成为研究课题，了解材料的主要性能，特别是物理性能亦成为必然。对于高密度、微小孔、高层、薄板的多层板（如≥10层）来说，设计者通常是把电源层、地层和信号层分开，独立地占有某一层或几层，由于内层中各种功能性导体面积不相等，加上每一层导体部分分布不均，形成局部区域导体密度很高而另一部分区域导体密度稀疏，甚至电、地层上留有局部大面积的铜箔区，而其厚度很薄（如0.10mm），这些都会造成各层尺寸变化不一致和每一层上局部尺寸变化不相同，引起X、Y向伸缩差异等，这些原因都会导致层间错位。为了改善薄片基材的刚性（利于表面处理）和层压时层间气体均匀逸出与树脂均匀流动以填满导体间的间隙，从而改善层压时基材尺寸变化的均匀性，在每层面上四周边（成品加工框线外）应设计合理的阻流块，而不是四周包着整片铜箔。阻流块的目的主要是为了控制层压时树脂溢出的速度与均匀性，以保证层压后板边干净整洁，板内填充饱满，既无流胶过多产生的杂质对产品质量造成影响，又能保证板厚均匀并且无分层、起泡现象。

4、层间对位精度的控制与提升措施

上图所示的是一种多层板内层芯板的阻流块设计方案，它的主要目的是对层压过程中产生的气体进行有效排放，并使树脂均匀填充导线间的空隙处，使板厚均匀、板面平整、板边光滑整洁、板内无分层起泡等缺陷。随着人们对层压技术的研究越来越深，关于阻流块的设计使用方面应该已经非常成熟。对于一些较大工厂，可能已有自己的一套非常完整的设计与使用规范。图21展示的是我司的一种阻流块的设计方案，原则就是在保证产品质量的前提下实现效率的最大化。

5、下一步计划或方向

线路板技术发展至今，虽然取得了非常显著的成效，但是与发达国家之间确实也还存在一定差距，这也是不争事实，随着国家2025智能制造计划的实施，线路板行业的又迎来了一个非常良好的发展契机，作为工程技术人员应好好把握住这个机会，加强对线路板关键技术的研究与控制，与科学技术及社会的发展进步相吻合。在以后的工作中，我们会持续加强在这方面的投入与研究，为企业明天更好的发展与行业的整体进步提供更加有力的支持与保障。

参考文献

[1]林金堵、龚永林『现代印制电路信息』中国印制电路年协会出版社