在電路板多品種、小批量軍工生產過程中,很多產品還需要鉛錫板。特別是品種又多、數量極少的高精密度印制pcb多層板,如果采用熱風整平工藝方法,顯然加大制造成本,加工周期也長,施工起來也很麻煩。為此,通常在PCB制造上采用鉛錫板較多,但電路板加工起來產生的質量問題較多。其中較大的質量問題是多層印制電路板鉛錫鍍層紅外熱熔后產生分層起泡質量問題。

在圖形電鍍工藝方法中,印制pcb多層板普遍采用鍍錫鉛合金層,它不僅用作圖形金屬抗蝕層,對鉛錫板更主要的是提供保護層和焊接層。因為圖形電鍍-蝕刻工藝,電路圖形蝕刻后導線的兩側仍然是銅層,容易與空氣接觸產生氧化層或被酸堿介質腐蝕。

另外,由于電路圖形在蝕刻過程易產生側蝕,而使錫鉛合金鍍部分處于懸空而產生懸掛層。而易脫落,造成導線之間橋接而發生短路。采用紅外熱熔工藝方法,能使暴露的銅表面獲得極良好的保護。同時能使表面和孔內錫鉛合金鍍層經紅外熱熔后再結晶,使金屬表面呈光澤。它不但提高連接點的可焊性能,而且確保元器件與電路內外層連接的可靠性。但用于多層印制電路板紅外熱熔時,由于溫度很高使PCB多層電路板的層與層之間產生分層起泡現象很嚴重,因而造成多層印制電路板的成品率極低。是什么原因造成多層印制電路板分層起泡質量問題?

PCB多層電路板的造成原因:

(1)膠流量不足;

(2)內層電路板或半固化片被污染;

(3)壓制不當導致空氣、水氣與污染物藏入;

(4)內層線路黑化處理不良或黑化時表面受到污染;

(5)過度流膠——半固化片所含膠量幾乎全部擠出板外;

(6)壓制過程中由于熱量不足,周期太短,半固化片品質不良,壓機功能不正確,以致固化程度出現問題;

(7)在無功能的需求下,內層板盡量減少大銅面的出現(因樹脂對銅面的結合力遠低于樹脂與樹脂的結合力);

(8)采用真空壓制時,所使的壓力不足,有損膠流量與粘結力(因低壓所壓制的多層板其殘余應力也較少)。

PCB多層電路板的解決方法:

(1)內層電路板在疊層壓制前,需烘烤保持干燥。

嚴格控制壓制前后的工藝程序,確保工藝環境與工藝參數符合技術要求。

(2)檢查壓制完的多層板的Tg,或檢查壓制過程的溫度記錄。

將壓制后的半成品,再于140℃中補烤2-6小時,繼續進行固化處理。

(3)嚴格控制黑化生產線氧化槽與清洗槽的工藝參數并加強檢驗板面的外表品質。

試用雙面處理的銅箔(DTFoil)。

(4)作業區與存儲區需加強清潔管理。

減少徒手搬運與持續取板的頻率。

疊層作業中各種散材需加遮蓋以防污染。

當工具銷釘必須實施潤滑脫銷的表面處理時應與疊層作業區分隔,不能在疊層作業區內進行。

(5)適當加大壓制的壓力強度。

適當減緩升溫速率增長流膠時間,或多加牛皮紙以緩和升溫曲線。

更換流膠量較高或膠凝時間較長的半固化片。

檢查鋼板表面是否平整無缺陷。

檢查定位銷長度是否過長,造成加熱板未貼緊而使得熱量傳遞不足。

檢查真空多層壓機的真空系統是否良好。

(6)適當調整或降低所采用的壓力。

壓制前的內層板需烘烤除濕,因水分會增大與加速流膠量。

改用流膠量較低或膠凝時間較短的半固化片。

(7)盡量蝕刻掉無用的銅面。

(8)適當的逐漸增加真空壓制所使用的壓力強度直到通過五次浮焊試驗(每次均為288℃,10秒鐘)為止。