补偿系数原理及重要性.doc

补偿系数的原理及重要性： 一. 补偿系数的原理： 板材由铜箔、环氧树脂、玻璃纤维布三者组成，它们经高温压合冷却后因膨胀系数不同而出现 内应力 ,( 铜：17*10 -6 cm/cm/. °C， 110*10 -6 cm/cm/. °C)内应力的大小由环氧树脂分子结构， 环氧树脂含量， 介质厚度和铜箔厚度和纤维布的种类在生产条件下互相影响决定。在生产中损坏了它们之间的平衡力时基 材将会出现收缩变形，造成基材上的内层线路图形失真。 (如图一 ) 压板前铜箔和纤维的状态 在高温高压后铜箔和纤维的膨胀状态 基材压板冷却后铜箔和纤维产生应力平衡状态 F1=F2 基材在蚀板或压板后铜箔和纤维应力平衡状态 F1‘=F2’ 二. 补偿系数的重要性： 1. 普通的低层数板，一般客户要求焊盘直径和孔直经之差大于 11mil ，基材及线构在排板结构上非 常对称。在尺寸相对较小 (10-16 ) 和情况下，补偿系数影响较小，一般不会出现崩孔坏点，对这种类的线 路板可不考虑补偿系数或没有严格控制补偿系数；但月产量上百万平方英尺的大型工厂，为了追求板材高 利用率和高生产效率，往往采用大面积拼图生产 (16-24 ) 。在生产时若不考虑加补偿系数钻孔后将会出现 崩孔，比如按 10mil 厚基材的补偿系数 ， 计算，线路板总长度偏差有 5mil-12mil 。 2. 高密度，高层数的多层混淆型板（包括 BGA板及积层埋孔 / 盲孔板）。线路板在压板后的品质要 求： 1 ）压板后总长度不能偏差过大， 因焊盘直径和孔直径之差已降到只有大于 6mil 了，钻孔后的焊盘 铜环只有 3mil 多一点。 压板后每层内层线路总长度一致。 所以可能需在不同厚度基材上的每种线构给一个不同的补偿系数。如图二的结构需用三种补偿系数才能得到优秀控制。 1/2 OZ 1080*1+2116*1 20mil 1/1 OZ,G/S 7628*1 24 mil 0/0 OZ 7628*1 4 mil 1/1 OZ,S/S 2116*1 12 mil H/H OZ,S/G 2116*1 6mil 2/2 OZ,S/S 2116*1+1080*1 1/2 OZ 3) 积层法生产大面积的单元板， 根据生产流程对线路板需进行多次分层补偿， 才能保证外层贴件面 的盲孔焊盘和通孔焊盘完整无缺。 (如图三) 1/2 OZ 1080*2 8mil 1/1 OZ 1081*2 1/3 OZ 1080*2 8mil 1/3,1/3 OZ 4 ）高密度线路板的线宽 / 线间在 3mil-5mil 之间。必需用低收缩系数的基材生产才能保证这种高密 度线路板的线间不会因收缩而造成高压漏电短路。 三. 影响补偿系数正确性的因素及原因： 工 序  因 素 排板结构  排板结构  ( 纤维数，总厚度  原 因 ) 。正常结构和假层结构。 MI 各层线构  拼图中的单元数及单元内的线构  (G/G.G/S.S/S)  。 补偿方式 中心补偿，左下角补偿，单元补偿。 各供给商的树脂成分不同：高 Tg 料； Getek 料， Rogers 料， BT 环氧树脂分子结构 料。 供给商 介质厚度及铜箔厚度 不同的板厚和铜厚混淆内应力不同。 纤维布的种类 不同的厚度所用的纤维布种类不同： 基材压板参数 供给商生产基材压力不同。 开料方式 横/ 直纹 (Fill 和 Warp 方向 ) ，切板纹路变形。 开料局炉 除去内应力，除去过分吸湿 ( 尤其高 Tg 料) 。 工艺 磨 板 多次磨板或磨痕过大，基材受压产生弹性变形。 流程 菲 林 菲林受温度，湿度变形。曝光时菲林和板不齐整。 排 板 板材和纤维的横 / 直纹 (Fill 和 Warp 方向 ) ，钢盘上的叠放方式。 压 板 压板参数 ( 温度，压力 ) 。 注 G-Ground;S-Signal 说明板材收缩的大小由上述因素互相混淆的结果，当其中一种因素改变后，板材收缩系数都会变化 板材： ）不同的供给商所用环氧树脂分子结构，纤维布的种类，基材压板参数不同，同一厚度的基材的收缩系数是有差其他。 2) 相同的供给商所用不同环氧树脂分子结构，同一厚度的基材的收缩系数不同，如普通料和高 Tg 料。高 Tg 料有优秀的耐热性，但稳定性 ( 低膨胀系数 ) 就比普通料差。 3 ）相同的供给商所用不同种类的纤维布，同一厚度的基材的收缩系数不同。如 8mil 基材，可用 2116*2 或用 7628*1 ，因 2116 的经纬方向的纤维丝数目为 60*58 根/in, 而 7628 的为 46*33 根/in 。 4 ）相同的供给商所用不同种类的纤维布，不同厚度的基材的收缩系数不同。如 7mil 和 8mil 基材 同用 7628*1 ，但 7mi