臺階板加工的復(fù)雜性
臺階板因其局部厚度差異化設(shè)計(jì),在高密度互連、先進(jìn)封裝和高速信號應(yīng)用中具有重要價(jià)值。但與普通多層板相比,其制造難度明顯更高,加工過程中面臨多方面挑戰(zhàn),需要在材料、工藝和設(shè)備控制上做系統(tǒng)優(yōu)化。
難點(diǎn)一:壓合與厚度控制
問題:臺階板需要通過分區(qū)壓合實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域的厚度,若壓力或樹脂流動不均勻,容易造成層間空隙或厚度偏差。
解決辦法:
精確設(shè)計(jì)壓合曲線,分段升溫與恒溫保持,確保樹脂充分流動與浸潤。
使用專用墊片或補(bǔ)強(qiáng)片,平衡不同區(qū)域的壓力分布。
嚴(yán)格控制疊層公差,將厚度誤差控制在±10 μm以內(nèi)。
難點(diǎn)二:臺階區(qū)域加工應(yīng)力
問題:臺階邊緣是應(yīng)力集中區(qū),鉆孔、銑削或激光加工時(shí)容易產(chǎn)生微裂紋,導(dǎo)致分層或斷裂。
解決辦法:
采用多段進(jìn)刀與低速鉆孔,減少機(jī)械沖擊。
在設(shè)計(jì)階段增加過渡區(qū),避免直角臺階。
激光加工需嚴(yán)格校準(zhǔn)能量,防止局部過熱。
難點(diǎn)三:孔金屬化與過孔可靠性
問題:臺階區(qū)域過孔常伴隨厚銅與樹脂塞孔,若電鍍厚度不均或孔壁粗糙,會影響導(dǎo)通可靠性。
解決辦法:
采用化學(xué)鍍銅 + 電鍍銅的復(fù)合工藝,保證孔壁金屬層均勻性。
樹脂塞孔需充分固化,避免后續(xù)熱循環(huán)中孔內(nèi)應(yīng)力引發(fā)裂紋。
對微盲孔采用激光鉆 + 電鍍填孔,提升導(dǎo)電穩(wěn)定性。
難點(diǎn)四:表面平整度與阻抗控制
問題:臺階結(jié)構(gòu)導(dǎo)致不同區(qū)域的表面平整度差異大,影響阻抗匹配和焊接可靠性。
解決辦法:
在表面處理前增加一次精細(xì)研磨,保證臺階過渡區(qū)平整。
結(jié)合阻抗仿真優(yōu)化線路布局,減少臺階對高速信號的影響。
采用沉金(ENIG)或化學(xué)鍍鎳金工藝,確保焊接面均勻性。
難點(diǎn)五:可靠性與環(huán)境適應(yīng)性
問題:在高溫回流焊或長期溫度循環(huán)中,臺階區(qū)域由于膨脹系數(shù)差異,容易發(fā)生分層或裂紋。
解決辦法:
選擇高Tg、低CTE的基材,提升耐熱與抗疲勞性能。
在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行有限元分析(FEA),預(yù)測應(yīng)力分布并優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
通過HAST(高加速壽命測試)、冷熱沖擊等實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證長期可靠性。
臺階板的加工難點(diǎn)主要集中在壓合厚度控制、應(yīng)力集中、過孔可靠性、阻抗與平整度、長期環(huán)境適應(yīng)性五大方面。只有在設(shè)計(jì)、工藝與測試環(huán)節(jié)協(xié)同優(yōu)化,才能保證臺階板在高密度和高性能應(yīng)用中的可靠性與穩(wěn)定。