随着信息技术的飞速发展,服务器主板作为计算机的核心部件,其性能要求越来越高。
多层PCB(印刷电路板)结构在服务器主板中的应用日益普及,其优势在于提高主板性能、集成度和可靠性。
本文将详细介绍多层PCB结构在服务器主板中的应用、优势以及制作工艺流程。
1. 提高集成度:多层PCB结构通过增加电路板层数,实现了更高密度的电路布局,提高了服务器主板的集成度。这使得更多的电子元件可以集成在较小的空间内,满足服务器高性能、高速度、多功能的需求。
2. 优化性能:多层PCB结构能够优化电路走线,减少电路之间的干扰,提高信号传输质量。同时,多层PCB结构还能提高主板的散热性能,保证服务器在高负载运行时的稳定性。
3. 提高可靠性:多层PCB结构采用先进的制造工艺和材料,提高了电路板的可靠性和耐用性。多层设计使得每个信号层都有独立的空间,降低了电路之间的干扰和故障率。
1. 高效能:多层PCB结构能够实现更复杂的电路布局和连接,提高服务器主板的性能。
2. 高密度:通过增加层数,实现了电路的高密度布局,有利于减小服务器体积,降低能耗。
3. 高可靠性:多层设计减少了电路之间的干扰和故障率,提高了服务器运行的稳定性。
4. 良好的散热性能:多层PCB结构有利于优化散热设计,保证服务器在高负载下的稳定运行。
5. 易于维护:多层PCB结构便于故障检测和维修,提高了服务器的可维护性。
1. 设计阶段:根据服务器主板的需求,进行电路设计,包括电路布局、元件选型等。
2. 材料准备:选择适当的基板材料,如玻璃纤维、环氧树脂等,以及铜箔、干膜、焊盘材料等。
3. 压膜制作:将设计好的电路图案转印到基板上,形成压膜。
4. 钻孔:根据电路需求,对压膜进行钻孔,以便电路之间的连接。
5. 沉铜:在钻孔后的基板上沉积铜层,形成导电层。
6. 蚀刻:通过化学方法去除不需要的铜层,形成电路图案。
7. 镀通孔:在需要连接的电路之间镀通孔,实现电路的连接。
8. 表面处理:对电路板进行表面处理,如喷锡、喷金等,以提高电路板的可靠性和焊接性能。
9. 元件贴装与焊接:将电子元件贴装在电路板上,并进行焊接。
10. 测试与检验:对制作完成的电路板进行测试与检验,确保产品质量。
多层PCB结构在服务器主板中的应用越来越广泛,其优势在于提高集成度、优化性能、提高可靠性等方面。
通过了解其制作工艺流程,可以更好地理解多层PCB结构的优势和应用价值。
随着工艺技术的不断进步,多层PCB结构将在未来的服务器主板中发挥更加重要的作用。
制程名称 制 程 简 介 内 容 说 明 印刷电路板 在电子装配中,印刷电路板(Printed Circuit Boards)是个关键零件。 它搭载其他的电子零件并连通电路,以提供一个安稳的电路工作环境。 如以其上电路配置的情形可概分为三类: 【单面板】将提供零件连接的金属线路布置於绝缘的基板材料上,该基板同时也是安装零件的支撑载具。 【双面板】当单面的电路不足以提供电子零件连接需求时,便可将电路布置於基板的两面,并在板上布建通孔电路以连通板面两侧电路。 【多层板】在较复杂的应用需求时,电路可以被布置成多层的结构并压合在一起,并在层间布建通孔电路连通各层电路。 内层线路 铜箔基板先裁切成适合加工生产的尺寸大小。 基板压膜前通常需先用刷磨、微蚀等方法将板面铜箔做适当的粗化处理,再以适当的温度及压力将乾膜光阻密合贴附其上。 将贴好乾膜光阻的基板送入紫外线曝光机中曝光,光阻在底片透光区域受紫外线照射后会产生聚合反应(该区域的乾膜在稍后的显影、蚀铜步骤中将被保留下来当作蚀刻阻剂),而将底片上的线路影像移转到板面乾膜光阻上。 撕去膜面上的保护胶膜后,先以碳酸钠水溶液将膜面上未受光照的区域显影去除,再用盐酸及双氧水混合溶液将裸露出来的铜箔腐蚀去除,形成线路。 最后再以氢氧化钠水溶液将功成身退的乾膜光阻洗除。 对於六层(含)以上的内层线路板以自动定位冲孔机冲出层间线路对位的铆合基准孔。 压 合 完成后的内层线路板须以玻璃纤维树脂胶片与外层线路铜箔黏合。 在压合前,内层板需先经黑(氧)化处理,使铜面钝化增加绝缘性;并使内层线路的铜面粗化以便能和胶片产生良好的黏合性能。 叠合时先将六层线路[含]以上的内层线路板用铆钉机成对的铆合。 再用盛盘将其整齐叠放於镜面钢板之间,送入真空压合机中以适当之温度及压力使胶片硬化黏合。 压合后的电路板以X光自动定位钻靶机钻出靶孔做为内外层线路对位的基准孔。 并将板边做适当的细裁切割,以方便后续加工。 钻 孔 将电路板以CNC钻孔机钻出层间电路的导通孔道及焊接零件的固定孔。 钻孔时用插梢透过先前钻出的靶孔将电路板固定於钻孔机床台上,同时加上平整的下垫板(酚醛树酯板或木浆板)与上盖板(铝板)以减少钻孔毛头的发生。 镀 通 孔 一 次 铜 在层间导通孔道成型后需於其上布建金属铜层,以完成层间电路的导通。 先以重度刷磨及高压冲洗的方式清理孔上的毛头及孔中的粉屑,再以高锰酸钾溶液去除孔壁铜面上的胶渣。 在清理乾净的孔壁上浸泡附著上锡钯胶质层,再将其还原成金属钯。 将电路板浸於化学铜溶液中,藉著钯金属的催化作用将溶液中的铜离子还原沉积附著於孔壁上,形成通孔电路。 再以硫酸铜浴电镀的方式将导通孔内的铜层加厚到足够抵抗后续加工及使用环境冲击的厚度。 外层线路 二 次 铜 在线路影像转移的制作上如同内层线路,但在线路蚀刻上则分成正片与负片两种生产方式。 负片的生产方式如同内层线路制作,在显影后直接蚀铜、去膜即算完成。 正片的生产方式则是在显影后再加镀二次铜与锡铅(该区域的锡铅在稍后的蚀铜步骤中将被保留下来当作蚀刻阻剂),去膜后以碱性的氨水、氯化铜混合溶液将裸露出来的铜箔腐蚀去除,形成线路。 最后再以锡铅剥除液将功成身退的锡铅层剥除(在早期曾有保留锡铅层,经重鎔后用来包覆线路当作保护层的做法,现多不用)。 防焊绿漆 外层线路完成后需再披覆绝缘的树酯层来保护线路避免氧化及焊接短路。 涂装前通常需先用刷磨、微蚀等方法将线路板铜面做适当的粗化清洁处理。 而后以网版印刷、帘涂、静电喷涂…等方式将液态感光绿漆涂覆於板面上,再预烘乾燥(乾膜感光绿漆则是以真空压膜机将其压合披覆於板面上)。 待其冷却后送入紫外线曝光机中曝光,绿漆在底片透光区域受紫外线照射后会产生聚合反应(该区域的绿漆在稍后的显影步骤中将被保留下来),以碳酸钠水溶液将涂膜上未受光照的区域显影去除。 最后再加以高温烘烤使绿漆中的树酯完全硬化。 较早期的绿漆是用网版印刷后直接热烘(或紫外线照射)让漆膜硬化的方式生产。 但因其在印刷及硬化的过程中常会造成绿漆渗透到线路终端接点的铜面上而产生零件焊接及使用上的困扰,现在除了线路简单粗犷的电路板使用外,多改用感光绿漆进行生产。 文字印刷 将客户所需的文字、商标或零件标号以网版印刷的方式印在板面上,再用热烘(或紫外线照射)的方式让文字漆墨硬化。 接点加工 防焊绿漆覆盖了大部份的线路铜面,仅露出供零件焊接、电性测试及电路板插接用的终端接点。 该端点需另加适当保护层,以避免在长期使用中连通阳极(+)的端点产生氧化物,影响电路稳定性及造成安全顾虑。 【镀金】在电路板的插接端点上(俗称金手指)镀上一层高硬度耐磨损的镍层及高化学钝性的金层来保护端点及提供良好接通性能。 【喷锡】在电路板的焊接端点上以热风整平的方式覆盖上一层锡铅合金层,来保护电路板端点及提供良好的焊接性能。 【预焊】在电路板的焊接端点上以浸染的方式覆盖上一层抗氧化预焊皮膜,在焊接前暂时保护焊接端点及提供较平整的焊接面,使有良好的焊接性能。 【碳墨】在电路板的接触端点上以网版印刷的方式印上一层碳墨,以保护端点及提供良好的接通性能。 成型切割 将电路板以CNC成型机(或模具冲床)切割成客户需求的外型尺寸。 切割时用插梢透过先前钻出的定位孔将电路板固定於床台(或模具)上成型。 切割后金手指部位再进行磨斜角加工以方便电路板插接使用。 对於多联片成型的电路板多需加开X形折断线,以方便客户於插件后分割拆解。 最后再将电路板上的粉屑及表面的离子污染物洗净。 终检包装 在包装前对电路板进行最后的电性导通、阻抗测试及焊锡性、热冲击耐受性试验。 并以适度的烘烤消除电路板在制程中所吸附的湿气及积存的热应力,最后再用真空袋封装出货。
原发布者:lyg8013课程内容•一、流程图•二、工程资料•三、生产制程A.内层线路B.压合C.鉆孔D.全板电镀E.外层线路F.线路电镀G.防焊文字H.加工I.电测J.终检出货制前工作生产工具1.流程单2.内层底片3.鉆孔程式4.外层底片5.防焊文字底片程式7.测试资料资料转取绘原稿底片工单设计CAM编修工程资料•客户基本资料3.孔径图及鉆孔座标资料4.机构尺寸图(连片图)•资料完整性最好只提供一种2.孔径资料集中在一张图面,尺寸及是否电镀要标示清楚,TOOLINGHOLE需标明公差及位置3.机构尺寸需简明,仅可能提供连片尺寸及邮票孔尺寸4.机构尺寸与GERBER资料需相符5.特殊叠板结构需标示说明工程资料•GERBER资料尽可能以Flash方式处理2.能提供测试点(NETLIST)资料(IPC356格式)3.大铜面积尽可能先以较宽之VECTOR填满4.由于PCB制作过程中AnnularRing及孔至边之间距皆以鉆孔孔径为依据,如非必要,SPACE需至少设计8MIL以上5.成型边15MIL内不设计导体(V-CUT边20MIL)6.板内若有部份PAD或线路稀疏,为保持电镀厚度均,在不影响电气特性下,需加入DUMMYPAD7.由于层间对准能力(5MIL)及鉆孔孔位误差影响线路距离孔边,尽可能维持8MIL以上工程资料•工单设计考量:1.是否在厂内制程能力范围2.客户资料修改与确认3.基板及发料尺寸使用率高4.依据成品厚度设计叠板结构5.若需作阻抗控制,需特别考量线宽与叠板材料设计
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