一种多层PCB压合后整板厚度的计算方法技术

本发明专利技术提供一种多层PCB压合后整板厚度的计算方法，在多层PCB压合后整板厚度的计算方法中引入了压合后半固化片中树脂的流胶损失厚度、同时更精确地计算了填隙损失厚度，提高了多层PCB压合后整板厚度的计算方法的精确度，令所计算出的多层PCB整板厚度更贴近实际压合情况，更精确地反映了所选取的介电层结构及压合工艺参数组合的合理性。进一步地，通过令介电层厚度及奶油层厚度同时满足要求，且同时保证PCB的整板厚度与设计值相符，进而快速判断PCB的结构设计合理及工厂的工艺参数匹配合理，减少了反复通过压合进行结构判断及参数验证的繁琐，提高了验证效率，且更方便经济。且更方便经济。且更方便经济。

【技术实现步骤摘要】
一种多层PCB压合后整板厚度的计算方法


[0001]本专利技术涉及PCB制造领域，更具体地，涉及一种多层PCB压合后整板厚度的计算方法。

技术介绍

[0002]PCB(Printed Circuit Board)又名印刷电路板，是重要的电子部件，是支撑电子元器件及实现电气互连的载体，随着集成电路的迅速发展及广泛应用，PCB板的功能越来越多样，PCB上连接的器件数量和走线密度等也在不断提升，对PCB板制作的精密度的要求也越来越高。因此，在实际应用过程中，PCB设计工程师常常会依据使用需求设计相应PCB各层的线路图形、PCB所使用的材料及PCB的叠层结构以实现电气性能及阻抗间的匹配，同时，为了保证PCB板的机械性能、填胶控制及与表面器件安装的匹配程度，也会对PCB所使用的材料厚度及压合后的整板厚度进行一定的要求。
[0003]在实际交付生产PCB成品前，在工厂一般会先进行PCB板试压合，即工厂先依据设计资料制作出PCB的内层芯板，再依照PCB的设计叠板结构将前工序处理好的内层芯板与半固化片叠合起来并压合成整板，依据试压合可以得出PCB整板厚度是否在误差范围内，以及确定PCB压合后的状况，进而确定PCB结构中半固化片使用的合理性及工厂所选择的工艺参数的匹配能力，但因此，在调整PCB的结构设计或工厂的工艺参数后仍需要再次进行试压合以检验PCB结构中半固化片使用的合理性及工厂所选择的工艺参数的匹配能力。但重复的试压合程序繁琐、效率低下，并且会增加成本、造成原材料的浪费。通常在生产过程中，压合后PCB的整板厚度的差异来源于压合过程中的填胶差异及流胶损失，均与结构中半固化片使用的材料、厚度以及工厂所选择的压合工艺参数有关，因此，若能在试压合前通过计算出更精确的PCB压合后的整板厚度，并将PCB的整板厚度与设计整板厚度进行比较、修正，最后再通过试压合确认PCB的结构设计及工厂的工艺参数的合理性，就可以提高验证PCB的结构设计合理性及工厂压合工艺参数的匹配能力的效率，且更为经济。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种多层PCB压合后整板厚度的计算方法，用于更精确地计算出PCB压合后的整板厚度，提高验证PCB的结构设计合理性及工厂压合工艺参数的匹配能力的效率。
[0005]本专利技术采取的技术方案首先是提供一种多层PCB压合后整板厚度的计算方法，具体地，包括以下步骤：A1、初始资料获取，确认工厂的压合工艺参数及所述PCB的叠板结构、各层线路图形、采用的材料及其工艺能力参数、电参数设计以及整板厚度要求值；A2、介电层厚度计算，所述介电层厚度为压合后PCB中相邻导电层间由半固化片提供的距离；依据初始资料对压合后的介电层厚度进行理论计算，所述介电层厚度=该层半固化片厚度总和
‑
上导电层厚度
×
上导电层无铜率
‑
下导电层厚度
×
下导电层无铜率
‑
流胶损
失厚度；所述流胶损失厚度定义为p，p=(n
‑
1)
×
h，所述n为介电层中半固化片的数量，且n为不小于1的正整数；所述h为介电层中每张相互熔合的半固化片因流胶而损失的厚度系数；所述h由半固化片的材料特性及工厂的压合工艺参数共同决定；A3、整板厚度计算，所述整板厚度=各导电层厚度和+各内层芯板厚度和+各介电层厚度和。优选地，所述h∈[0.05,0.25]。
[0006]在本技术方案中，多层PCB的叠板结构、各层线路图形、采用的材料及其工艺能力参数、电参数设计以及整板厚度要求值由客户依据需求设计并提供给PCB制作的工厂，工厂依据多层PCB的材料的性质及工厂的实际加工能力匹配选择压合工艺参数，包括利用何种阻胶图形、确定何种压合参数，包括压合方式、压合温度、压合压力及压合时长等。多层PCB的线路层均基于内层芯板及单独导电层制作，导电层一般为铜箔，内层芯板中的双面附有的导电层中间由芯板提供的固化树脂填充，而在内层芯板之外，导电层间一般由半固化片熔合填充，故定义压合后PCB中相邻导电层间由半固化片提供的距离为介电层厚度，故PCB整板的厚度即由各导电层厚度、内层芯板厚度及介电层厚度加合构成，其中，在压合过程中导电层及内层芯板的厚度几乎不产生变化，因此，需要精确计算压合后PCB的整板厚度，需要提高介电层厚度计算的精确度。在压合过程中，导电层间的半固化片熔合固化形成介电层，由于半固化片中含有的树脂在加热压合过程会熔融流动，填入上下两层导电层上所形成的线路的间隙内，因此介电层厚度较半固化片的总厚度而言总存在填隙损失；同时，在压合过程中，由于半固化片之间相互熔合，流动性加剧，熔融的树脂在压合压力的作用下会自边缘流出，因此还存在流胶损失，而流胶损失与所使用的半固化片的材料特性有关，同时也与工厂采用的板边阻胶图形及压合时采取的压合温度、压合压力、压合时间等工艺参数息息相关。因此，为了提高多层PCB压合后整板厚度的计算方法的精确度，令所计算出的多层PCB整板厚度更贴近实际压合情况，可以更精确地反映所选取的介电层结构及压合工艺参数组合的合理性，在本技术方案中，在多层PCB压合后整板厚度的计算方法中引入了流胶损失厚度；同时，还更精确地计算了填隙损失，具体地，定义填隙损失为导电层上线路层中的无铜区均由熔融的树脂完美填补，即线路层所在的导电层区域的无铜率与残铜率互补，并且，多层PCB的介电层上下粘接的导电层上可能形成不同的线路图形而拥有不同的无铜率，故在多层PCB的整板厚度中计算中，具体地，将多层PCB压合过程中的理论填隙损失设置为（上导电层厚度
×
上导电层无铜率+下导电层厚度
×
下导电层无铜率）。
[0007]进一步地，多层PCB压合过程中的流胶损失是由于两导电层间叠合了不止一张半固化片，半固化片由一定厚度的树脂及其中层的玻纤布构成，即在理想构型里，树脂层厚度由玻纤布均匀分割，故两半固化片堆叠压合时，仅有两玻纤布中间的树脂受热相互熔合，故在一介电层中，介电层包括n个半固化片，与上下导电层接触的半固化片中各有一半厚度的树脂不与其他半固化片中的树脂相互熔合，定义其流动的树脂全用于填入导电层上的无铜区域；故可认为两导电层中相互熔合的半固化片均为（n
‑
1）张，而半固化片的材料特性如树脂含量（RC%）等、及工厂的压合工艺参数等共同决定了压合时相互熔合的每张半固化片中流胶损失的厚度，流胶损失厚度作为各介电层中最终流动流出PCB板外的厚度，即为介电层中相互熔合的半固化片数量与每张相互熔合的半固化片因流胶而损失的厚度系数相乘；通常，不同种类的半固化片中胶系的流程损失系数可能会不同，但在经验估值中基础厚度系数均可以选择0.1，但对于各PCB制造厂家而言，由于压合工艺参数的选择不同，还需要在
0.1的基础上进行一定的偏差修正，因此，优选地，厚度系数为0.05
‑
0.025。如此设置，可以在兼顾PCB结构及材料设计与工厂压合工艺系数的考虑下，精确地模拟PCB中各介电层中的流胶损失，令所计算的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层PCB压合后整板厚度的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：A1、初始资料获取，确认工厂的压合工艺参数及所述PCB的叠板结构、各层线路图形、采用的材料及其工艺能力参数、电参数设计以及整板厚度要求值；A2、介电层厚度计算，所述介电层厚度为压合后PCB中相邻导电层间由半固化片提供的距离；依据初始资料对压合后的介电层厚度进行计算，所述介电层厚度=该层半固化片厚度总和
‑
上导电层厚度
×
上导电层无铜率
‑
下导电层厚度
×
下导电层无铜率
‑
流胶损失厚度；所述流胶损失厚度定义为p，p=(n
‑
1)
×
h，所述n为介电层中半固化片的数量，且n为不小于1的正整数；所述h为介电层中相互熔合的半固化片因流胶而损失的厚度系数；所述h由半固化片的材料特性及工厂的压合工艺参数共同决定；A3、整板厚度计算，所述整板厚度=各导电层厚度和+内层芯板厚度和+各介电层厚度和。2.根据权利要求1所述的一种多层PCB压合后整板厚度的计算方法，其特征在于，所述h∈[0.05,0.25]。3.根据权利要求1所述的一种多层PCB压合后整板厚度的计算方法，其特征在于，所述多层PCB中的导电层包括用于线路图形制作的本板及环绕所述本板设置的工艺边，所述工艺边上设置有阻胶图形，所述线路图形与所述阻胶图形一同制作；当所述流胶损失厚度不为零时，所述导电层的无铜率=[（1
‑
本板残铜率）
×
本板面积+（1
‑
工艺边残铜率）
×
工艺边面积]/导电层面积
×
100%。4.根据权利要求1所述的一种多层PCB压合后整板厚度的计算方法，其特征在于，当所述流胶损失厚度为零时，所述导电层的无铜率=[（1
‑
本板残铜率）
×
本板面积+（1
‑
工艺边残铜率）
×
...

【专利技术属性】
技术研发人员：丘高宏，王胜军，齐立军，
申请(专利权)人：广州添利电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：