1、KINGBROTHER深圳金百薛PCB 尺寸漲縮的危害剖析及應對 汕頭超聲印制板公司（ 二廠） 品質工程 朱秀峰摘要： 隨著 PCB 朝高密度, 薄型化的發展, 其尺寸漲縮與一致性的問題亦逐漸突顯 ;加之下游封裝廠追求生產效率,同時將多單元在同一模板上進行對位 貼片，使PCB板件因漲縮引起的標靶至標靶以及管位孔至標靶距方面的要求亦日趨嚴格；關鍵詞： 板件漲縮 尺寸一致性本文通過對PCB板件尺寸漲縮的原因分析，針對性地提出相應的生產過程中的變異監控及應對措施；PCB 尺寸漲縮的危害剖析及應對在 PCB 板件從基材一次內層線路圖形轉移經數次壓合直至外層線路圖形轉移的加工過程中，板件受 到基材開料方

2、式，圖形設計，拼板方式以及疊層結構等因素的影響均會引起拼板經緯向不同的漲縮；因此， 我們都會在一次內層制作圖形時就有意識地在拼板的經緯向加上一個補償值以保證最終板件圖形尺寸滿 足客戶圖紙要求；但隨著PCB,尤其是日用消費類HDI板件的薄型化（常規手機類HDI厚度為0.81.0mm, 目前APPLE等公司推出的新型Iphone產品中二次積層HDI板件的僅為0.5mm）,加之下游封裝廠為追求生產 效率，同時將多單元在同一模板上進行對位貼片，除了對工藝邊上的管位孔距有土0.05mm的要求外，同時對 PCB 板件的標靶至標靶以及管位孔至標靶距及其一致性等方面的要求亦越來越高,目前已對上述兩類尺寸 采用

3、土0.05mm公差的國內外公司已為數不少，如RAFI,RAD,SPLK,EFI,BIRD-SAGEM等；此時基于原有的依 靠經驗對板件進行漲縮補償的方式已無法滿足現有客戶的尺寸要求；當客戶將多單元板件在同一模板內進 行對位的過程中均可能因板件標靶至標靶以及管位孔至標靶距的一致性差或超差而導致印錫膏出現印偏 造成短路等異常（如下圖），在對客戶封裝質量及生產進度造成重大影響的同時對PCB廠商自身在異常板件 的處理及挑選等工作也造成極大不便；一、原因分析從整個PCB制作FLOW-CHART中我們可以找出可能引起板件漲縮異常及尺寸一致性較差的原因及工序：1、基材來料尺寸穩定性，尤其是供應商的每個層壓C

4、YCLE之間的尺寸一致性；即使同一規格基材不 同 CYCLE 的尺寸穩定性均在規格要求內,但因之間的一致性較差，可引起板件首板試制確定合理的一次內 層補償后后，因不同批次板料間的差異造成后續批量生產板件的圖形尺寸超差；同時,還有一種材料異常 是在外層圖形轉移后至外形工序的過程中板件發現收縮；在生產過程中曾有個別批次的板件在外形加工前 深圳金百澤電子科技股份有限公司（）成立于1997年，是線路板行業十強企業，總部設在深圳，研發和生 產分布在深圳、惠州和西安等地，為客戶提供產品研發的PCB設計、PCB快速制造、SMT加工、組裝與測試及硬件集成等垂直整合解決方案，是國內最具特色的電子制造服務提供商。

5、電話223KINGBROTHER PCBi計、PR快速制造、酣T加工、組裝與測試2硬件集成深圳金百澤電話：X血7血4罰99-223數據測量過程中發現其拼板寬度與出貨單元長度相對外層圖形轉移倍率出現嚴重的收縮,比率達到3.6mil/10inch,具體數據見下表;經追查，該異常批次板件在外層層壓后的X-RAY測量與外層圖形轉移倍率 均處于控制范圍內的, 目前在過程監控中仍暫未找出較好的方法進行監控；2、拼板設計：常規板件的拼板設計均為對稱設計在圖形轉移倍率正常的情況下對成品PCB的圖形 尺寸并無明顯影響;但是一部分板件在為提升板料利用率,降低成本的過程中而使用了非對稱

6、性結構的設 計，其對不同分布區域的成品PCB的圖形尺寸一致性將帶來極為明顯的影響，甚至在PCB的加工過程中我們 都可以在激光盲孔鉆孔以及外層圖形轉移曝光 /阻焊劑曝光/字符印刷過程中發現此類非對稱設計的板件 其在各環節中的對準度情況相對常規板件更難以控制與改善;以下為幾種常見的非對稱拼板設計；3、一次內層圖形轉移工序:此處對成品PCB板件尺寸是否滿足客戶要求起著極為關鍵的作用；如一 次內層圖形轉移的菲林倍率補償提供存在較大偏差其不但可直接導致成品PCB圖形尺寸無法滿足客戶要求 外,還可引起后續的激光盲孔與其底部連接盤對位異常造成LAYER TO LAYER之間的絕緣性能下降直至短路， 以及外層

7、圖形轉移過程中的通/盲孔對位問題； 二、監控及改善根據上述分析， 我們可針對性地采取適當的方式對異常進行監控及改善；1、基材來料尺寸穩定性與批間尺寸一致性的監控:定期地對不同供應商提供的基材進行尺寸穩定性 測試，從中跟蹤其同規格板料不同批之間的經緯向數據差異，并可適當地使用統計技術對基材測試數據進 行分析；從而也可找出質量相對穩定的供應商，同時為 SQE 及采購部門提供更為詳實的供應商選擇數據； 對于個別批次的基材尺寸穩定性差引起板件在外層圖形轉移后發生的嚴重漲縮，目前只能通過外形生產首 板的測量或出貨審查時進行測量來發現；但后者對批管理的要求較高，在某編號大批量生產時容易出現混 板；2、拼板

8、設計方面應量采用對稱結構的設計方案，使拼板內的各個出貨單元漲縮保持相對一致；如 可能，應與客戶溝通建議其允許在板件的工藝邊上以蝕刻 /字符等標識方式將各出貨單元在拼板內的位置 進行具體標識；此方法在非對稱方式設計的板件內效果將更明顯，即使每拼板內因圖形不對稱引起各別單 元出現尺寸超差， 甚至是因此引起的局部盲孔底部連接異常亦可極為方便地確定異常單元并在出貨前將其 挑出處理， 不至于流出造成客戶封裝異常而招致投訴；3、制作倍率首板，通過首板來科學地確定生產板件的一次內層圖形轉移倍率；在為降低生產成本而深圳金百澤電子科技股份有限公司()成立于1997年，是線路板行業十強企業，總部設在深圳，研發和生

9、 產分布在深圳、惠州和西安等地，為客戶提供產品研發的PCB設計、PCB快速制造、SMT加工、組裝與測試及硬件集成等垂直整合解決方案，是國內最具特色的電子制造服務提供商。電話223變更其它供應商基材或 P 片時,此點尤為重要；當發現有板件超出控制范圍時應根據其單元管位孔是否為 二次鉆孔加工；如為常規加工流程板件則可根據實際情況放行至外層圖形轉移通過菲林倍率進行適當調整; 如是二次鉆孔板件 ,則對異常板件的處理需特別謹慎以確保成品板件的圖形尺寸與標靶至管位孔 (二次鉆 孔)距;附二次積層板件首板倍率收集清單；4、過程監控:利用外層或次外層板件在其層壓后的X-RAY生產

10、鉆孔管位孔時所測量的板件內層標靶 數據,分析其是否在控制范圍內且與合格首板所收集的相應數據進行對比以判斷板件尺寸是否有漲縮異常, 下有附表可參考；經過理論計算,通常此處的倍率應控制在+/-0.025%以內才能滿足常規板件的尺寸要求;三、結束語本文旨在通過對板件漲縮異常的危害及所闡述的一部分目前可用的監控與改善方法，提起同行對此 類異常的關注；希望廣大 PCB 從業者從中能得到啟示，結合自身實際情況，找到適合自己公司的改善方案； 在 HDI 板件不斷朝著密集化與薄型化發展的過程中，我們只有密切關注與之相關的，對產品物理可靠性與 安裝性能會產生重大影響的特性參數并采取適當的措施才能不斷提供滿足客戶要求