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PCB板基材的组成及半固化片的固化反应原理以及常用固化剂相关的概述2020-10-10 10:10:10 资料来源:PCB 作者: 王永伟（KBD AND TUOPU 汽车行业-个人）一、PCB板基材的组成一、FR4是防火等级的类别：1.在PCB中说FR4是指一类材料的统称，一般是指Tg125度及以上的材料,另外还有FR1，FR5等材料。
2. HTG（你这里应该是说High Tg）和normal(你这里应该是说normal Tg）是指材料的Tg点一个是高Tg （大于等于160度），一个是普通Tg（Tg125~135度），你可以参考IPC-4101B3.1080/2116说的是玻纤布的型号其中有：106，1080，2113，2116，3313，7628等主要是按照厚度来分类的，他们用在PCB的压合中，增加层与层之间的结合力，你可以参考IPC-44124.High-Tg和normal-Tg材料主要就是Tg点的不同导致耐热性的差异，High-Tg材料多用在高层数（大于14L层），信赖性要求比较严格的高速PCB中，normal-Tg材料多用于4L-12L和汽车板中，这里的差别和优缺点太多我就不一一列举了，相关的PCB材料介绍可以在百度文库中找到。
二、PCB设计中涉及到：core(芯板)，prepreg(半固化片),铜箔（1OZ盎司）core:主要是硬板，两面覆有铜prepreg:主要是软板，有粘合作用，绝缘性质，多层板中用于粘结core（芯板）射频PCB设计中，要考虑介质厚度，也就是要考虑芯板厚度和半固化片的厚度prepreg：半固化片主要规格有：常用半固化片规格：1080（0.07112mm），3313（0.09652mm），2116（0.1143mm），7628（0.17272mm）等一个内层可以有3层半固化片，但是不能是同一种core的厚度一般： .05MM,0.10MM,0.13MM,0.21MM,0.25MM,0.36MM,0.51MM.0.71mm,1.0MM,1.2MM,1.6MM.2.0MM 等PCB板材厚度规格：0.5mm，0.7mm，0.8mm，1.0mm，1.2mm，1.5mm，1.6mm，2.0mm，2.4mm，3.2mm，6.4mm PCB板上铜箔的厚度规格：18um, 25um, 35um, 70um和105um板厚一般分为含铜和不含铜两种厚度备注：1 foot = 12 inch = 304.8 mm、1inch = 25.4 mm、1 mil=0.0254 mm、1 inch=1000 mil、1OZ=28.375g 1 OZ铜箔其真正厚度为1.38mil或35μm一、芯板、半固化片规格：2．半固化片：1080~3.0mil 、2116~4.2mil、7628~7.0mil3．流胶厚：1080~2.5mil、7628~6.5mil、0.14mm=2*1080、0.21mm=2*2116、0.24mm=7628+1080、0.36mm=2*7628、0.4mm=2*7628+1080二、常用半固化片在不同铜厚、不同图形厚度变化：1．HOZ2．1OZ3．2OZ4．3OZ注：GND为65%以上的大铜箔，H为高树脂含量，C为低树脂含量。
一些生产多层板的企业在制定报废目标时都会把多层板报废的目标订得比双面板高一些。
其实，多层板在外层制作时仍是一个双面板，只是从工程设计到制作过程中需要有一些不同的要求，在细节上下足功夫，做好控制计划。
一样就能达到好的品质，报废也可以控制好。
以下就抛砖引玉地总结一些多层板的品质影响及对策：
各工厂的条件和情况不一样，公司的工艺部门要做实验摸清各工序设备和制程的能力，制作一份详细的《工序能力一般指引》。
工程工具制作工程师要很清楚工序能力，结合《工程工具制作规范》和《客户技术规范要求》写出详细的制作指示，由生产和工程师跟进制作首件（First Article）确认后再量产。
工艺、生产和品保部门还要运用流程分析法和QC手法对产生的不良进行分析，找出对策在量产的过程中持续改善。
半固化片打折导致的基材空洞改善刘锦琼;张华【摘要】覆铜板的空洞缺陷,由于其本质是树脂的缺失,因此会导致电器元件之间的线路短路、高压失效等严重质量问题.而在覆铜板生产中,导致基材空洞的原因多种多样,本文重点分析了半固化片打折导致的基材空洞问题,并初步摸索了形成机理及部分生产中的实际解决方法.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2017(025)005【总页数】4页(P30-33)【关键词】覆铜箔板;半固化片打折;基材空洞【作者】刘锦琼;张华【作者单位】广东生益科技股份有限公司,广东东莞 523808;广东生益科技股份有限公司,广东东莞 523808【正文语种】中文【中图分类】TN41空洞是一种常见的基材质量缺陷，其对PCB耐热性、电性能可靠性有较大影响。
因为空洞一旦处于线路之间，且PCB加工过程中空洞内有药水进入，或线路之间有较高工作电压时，就会导致线路或电子元件之间的短路，造成严重的产品质量和安全问题。
基材空洞有各种形式，最常见的为气泡。
一般认为，气泡为层压过程中排气不足所致。
目前，通过控制层压升温前半固化片的温度、采用真空层压等措施，较好的解决了大部分气泡问题。
但经研究，半固化片打折后也会造成基材空洞问题且有如下特点：（1）形态多样，有闭合型空洞，也有破损型空洞。
尤其是单点闭合型空洞的形态和气泡高度接近，容易被误认为气泡；（2）主要集中在薄型料规格。
由于薄板对基材空洞要求更为苛刻，且越薄的半固化片越容易打折，因此需要对打折导致的基材空洞进行研究并改善。
根据生产过程中的树脂流动情况，认为导致此类空洞缺陷的机理为：粘结片的打折导致折痕处树脂粉脱落较多，剩余的树脂无法填平折痕的空间。
而在层压过程中，折痕周围的树脂通过流动来填充折痕的能力也有限，因此存在不能填平树脂粉脱落处的可能。
同时由于覆盖铜箔后，树脂表面和铜箔的接触面产生毛细现象，因此树脂沿着铜箔毛面扩散更容易，但同时中间流动又不足，从而形成闭合型的类似气泡的基材空洞；但如果打折面积偏大，沿铜箔毛面扩散的树脂也不能完全覆盖打折处，则会形成破损型的基材空洞。
如图：一般两BGA 夹一过线，四BGA 夹一过孔类型局限能力描述：（适应喷锡板）有铅喷锡板原稿BGA 14mil，无铅喷锡板原稿BGA 20mil；原稿BGA 球间距0.65mm；过孔0.20mm；过线4mil；外层完成铜厚 1OZ：做法：BGA 加大1mil，但允许局部不圆作 0.5mil 切削（争取更大面积喷锡，增加可靠性）；过线按0.7mil 统补至4.7mil；过孔按整体4.2mil 环宽，局部3.63mil；曝光间距3.45mil。
如图：5.4.3.1.2. BGA 矩阵相邻矩点间没有过线没有过孔的类型：摄像头板件——仅有一对BGA 夹一过线：原稿：BGA 大小7.87mil；过线3.8mil；BGA 中心距：0.50mm。
工作稿处理：BGA9.8mil；局部允许单边0.5mil 的切削；过线补至4.2mil；曝光间距做至：3.35mil。
BGA 区没有过孔，没有过线。
工作稿处理：BGA 补偿至 14mil；曝光间距 3.4mil，表面处理沉金。
量产板件客户未反馈异常。
过孔在BGA 上：原稿：BGA 大小 14mil；BGA 中心距：0.50mm，过孔 0.20mm 设计在 BGA 上。
不做阻焊桥。
工作稿处理：BGA 补偿至16mil；即环宽为4mil；曝光间距3.6mil，表面处理沉金。
5.4.3.2.量产板BGA 大小，与上述BGA 中心间距描述相同，一般需求 12mil 或以上成品认同为保险大小。
但此类型一般指完全开窗类型。
若遇到 BGA 大小为使用阻焊覆盖方式（即 BGA大小大于阻焊开窗）的，不管 BGA 大小为多少，均需提出。
样板的 BGA 大小，则由 PE与市场商讨，小于此点提出的下限来试作。
另外，OSP 类型，原则上也期望 BGA 大小可以做到12mil 或以上，但OSP 实际可以做得更小些。
5.4.3.3. BGA 球间过线：与上述描述相同，以 3.5mil 作为原稿最小线宽，允许用小至 0.6mil的小补。
