毕业设计文
PCB背板制造技术探索
系 电子信息工程系
专业 电子信息工程系 姓名 汤高波
班级 微电113 学号_____1101113106____
指导教师 黄玮 职称 助教
设计时间 2013915－201414
摘
背板直PCB制造业中具专业化性质产品设计参数数电路板生产中需满足苛刻求噪声容限信号完整性方面求背板设计遵特设计规文正基背板种特性PCB背板制造技术进行探索首先背板定义做阐述背板特点进行分析次PCB背板制造程中系列问题进行阐述PCB背板制造问题进行追踪研究
关键词：PCB背板
目录
背板概述 1
（）背板定义 1
（二）背板特性 1
（三）PCB背板设计涉力分析 2
二PCB背板制造程中问题阐述 3
（）设备 3
（二）尺寸稳定性 3
（三）背板尺寸重量输送系统求 3
（四）热吸收问题 4
（五）控制特性阻抗导线 4
（六）层位 4
三PCB背板制造问题追踪 6
（）电镀 6
（二）检测 7
（三）组装 7
参考文献 8
致谢 9
背板概述
背板PCB工业中技术含量高东西设计求苛刻尤噪声容限信号完整性两指标甚独特设计规背板种独高技术性常规设备规范设备加工完全符合求未社会着济文化发展背板必缺技术硬件会变更复杂更精密信号线路（track）数节点数会断增高：块背板包含5万节点变稀奇
（）背板定义
背板概念实种印制板数说背面会加电子电路板时候背板数电子原件会求印制板样电子器件相连接
面说相插件板连接背板更容易简单操作系统相连什费劲组合呢？处两点：（1）假需先进系统种结构灵活性完全适应（2）种结构易调整更方便解决常见问题背板相连印制板插件板根需选择相
（二）背板特性
背板众特性（普通PCB相）：
尺寸背板者说背板部分连接接线柜背面直角板件相连接求背板常规PCB相背板甚达762mmx10668mm
层数普通背板说吧层数已处16~28间数字普通PCB说简直天文数字
厚度背板身结构说承受更机械应力设计普通PCB厚数情况设计者增加厚度典型背板厚度2mm—4mm高达4mm—6mm厚
着科技断发展户带宽求日趋严苛求背板设计足够精密足够严谨行普通PCB生产工艺已远远满足现代生产需生产出满足种条件背板淘汰原常规设备更换成混合总线结构组装技术
（三）PCB背板设计涉力分析
PCB背板设计涉力包含方面：
1 板材背板厚度尺寸常规板样板材性求样特殊板材制成力需关注
2 厚度背板厚度常规板厚需关注方
3 尺寸背板尺寸生产定影响
4 钻孔厚度升压接器件钻孔精度镀铜力着特殊求
5 层数目前背板层数高层数发展10层设计较普遍
6 布线背板布线密度相较阻抗求层线路分特求
7 表面处理背板厚度尺寸较表面处理工艺较难实现
8 特殊工艺背板身特性背板时会特殊工艺
二PCB背板制造程中问题阐述
（）设备
包含背板生产程中设备加工传送装置抗蚀干膜贴膜机曝光机湿法加工槽电镀生产线层压机检验设备阻焊掩膜元件标志符合热风整机等必须调整背板独特求尺寸处理种超厚板厚度数水加工机械传送装置处理厚度传送装置应改造成传送生产产品
某种情况背板求特殊设计设备常规处理设备提起移动样重背板时处理设备开槽（s1ots）电镀V型凹槽尖部接头（tips）必须作相应调整
里加两张图进行辅助说明
（二）尺寸稳定性
背板基材尺寸稳定性影响着背板性尺寸偏离程度相制板尺寸越制板尺寸尺寸偏离越
层压程中背板层介质厚度留铜含量影响着尺寸变化建议层保持铜采虚假连接盘衡层铜覆盖程度助保证层间相尺寸稳定性
粘结片（Prepreg）叠加数量Reology特性层压参数隋升温速率压力）影响着尺寸稳定性采减粘接片叠片数树脂流动度等级达改善结果
旦介质厚度确定允许粘接片采佳叠加层数类型事实设计者求特定材料种情况尺寸稳定性分析应重新开始进行
（三）背板尺寸重量输送系统求
常规PCB生产背板众特性求生产设备世界领先PCB生产设备普通24x24英寸户尤电信户说背板普通尺寸已满足需求种需求产生推动尺寸板生产工艺发展工程师绞脑汁满足需求解决存种问题普通背板基础增加背板层数
背板中铜层厚度增加保证功率应卡插入卡槽时足够电流保证应卡正常工作导致背板质量约越生产背板时运输背板原材料输送带类东西必须保证安全
厚度层数两方面传送系统求苛刻求毫发损传送厚度010mm规模板片转送10mm25kg板传送期间出问题
层中板厚度01m成品背板厚度10mm两者相差100倍说传送系统必须足够强度保证部件绝安全背板厚度钻孔数方面远远普通PCB极容易造成加工液流出举例子说30000钻孔10m厚背板毫费力少许仅表面张力吸附导孔中加工液带出采取高压洗空气送风机法清洗钻孔非常重极重
（四）热吸收问题
背板较尺寸较层数层压程中背板起常规PCB具吸收更热量生产出完全固化背板应修改层压周期满足树脂制造商建议固化条件
（五）控制特性阻抗导线
设计控制特性阻抗线时生产程变更加复杂种状态减少导线宽度误差规定严格介质层厚度误差提出求图转移蚀刻加工窗口应更严格底片线宽补偿光敏抗蚀剂曝光均匀性达更线宽均匀性特制板周边中心部位间导线均匀性应调整蚀刻机结构蚀刻机调整包括喷嘴结构排喷射压力流动等级（程度）编组（setups）摆动
（六）层位
满足户背板层数需求毫疑问层数增加层层间位非常难题层层位求满足公差收敛难题出现板尺寸发展中断变定环境中求前图图位公差波动00125mm通常说00005英寸相信CCD摄机满足需求没什摄机精密度工作
利特殊技术板件塑形穿孔特殊求四钻孔系统穿芯板时位置精密度0025mm重复力00125mm取适针销塑形层位层粘合起
开始时候塑形针销穿孔完全满足钻孔板准需求着户求提高现户求PCB走线方面更面积完成更线路中间考虑成问题板子成变铜板尺寸量缩达层间铜板更位实现梦想购置X光钻孔机必缺1092x813m板子钻孔精确度达0025mm购置X光钻孔机法两种：
1x光机认证分析计算层铜板利已钻孔寻找佳位置
2记录统计数分析位数相理值产生偏差发散程度种SPC数传前加工步骤选择原材料加工参数布图绘制等方面减必误差促进生产工艺断发展进步
然电镀工艺标准镀工艺相似背板独特性说忽视点两夹具传送设备时间传送尺寸板质量板1092x813mm尺寸原材料板质量25kg传送时板件必须保证够严格抓牢加工箱足够深够板件整容纳进影响原均匀电镀特性保持原属性
前户背板配置指定压配连接器造成度赖电镀均匀性现状背板厚度产生定量变化时产生08mm100mm变化量宽高改变板件规格变造成电镀均匀性指标变空前重周期性反电镀控制设备脉达电镀均匀性求时搅拌疑会帮助增加电镀均匀性
设计背板工程师钻孔求电镀均匀外外层铜板均匀性着法求中部分外层设计信号线路数满足高速数率阻抗控制线路需求外层固态铜板设计非常必作EMC屏蔽层
三PCB背板制造问题追踪
起常规PCB尺寸背板求特行行需常规技术规范素时制造背板求特殊设备特专门技术严格检查校验机器保证高质量成品背板文接PCB背板制造程中存问题进行追踪现相关情况进行描述：
（）电镀
背板体元件连接器（connectors）背板采波峰焊接困难甚背板尺寸厚焊接工艺种特殊求需热容量焊接程中焊接材料充满通孔前早已固化种情况会造成接插件引脚通常说插件法正常形成焊接点
背板连接器组装采压插技术插件电气连接没焊接材料电镀孔中插件形体常认识插件数情况采锐边边形结插接时候时候突出种差异普通PCB时电镀铜厚度般0001英寸终孔径误差010mm005mm背板普通PCB相导通孔电镀铜厚度普通电镀铜厚度2倍甚3倍终孔径误差缩005mm时候甚更果采常规电镀工艺想达种误差基况种普通电镀工艺想达种厚度非常困难
理电化学说法制板边缘处相中心位置会更电镀沉积电场线控制镀液中铜离子转移沉积方面会少受法避免偶然者必然素影响种边缘效应远离阳极电力线形成聚集边缘实际结果引起电力线铜离子流制板边缘边缘沉积具更厚镀铜层制板边缘区域孔起中心区域孔镀较厚铜层
通常说狗骨效应指电镀时制板位置面两阳极排面行导致制板孔法线阳极排面垂直造成孔入口处镀层相孔中心处镀层较厚现象通常说制板厚径增加时候狗骨现象会相应加剧种现象造成甚说少数孔镀层厚度终孔径会难符合技术规范规定解决种狗骨现象方法直没办法假减电路密度没错减轻狗骨现象生产率会折扣年制造背板厂家周期性反脉电镀法投入量力财力物力便够改变改变制板表面孔镀层厚度均匀度取技术性突破种电镀技术难度实太镀液电源特质需专业技术员甚工程师亲选定佳脉电镀参数
（二）检测
满足户需求背板层数增加求粘合前层刻蚀层进行精密检查存缺陷予改正者直接淘汰控制背板阻抗重复性时蚀刻线宽度厚度公差参数重目前方法采AOI法匹配蚀刻图案设计数利AOI线宽公差设定通阻抗模型影响改变阻抗线宽变化反应强度
背板发展现尺寸钻孔阶段包括身源回路两者促成元件装填前严格检验工序包括裸板元件十分重
着背板钻孔数量增裸板测试夹具复杂程度断增加然通专夹具减少单位测试需时间现代工业中通常采双面飞针探测夹具便简化生产流程减少制造原型需时间通原始数编程保证满足户需求节约成快市获利益
（三）组装
传统时候提升设计产品行性数会选择源元件满足户需求源元件已普遍应背板造成元件安装设备配套单单够安放元件够常见硅封装元件进行安装现代背板规格求安装设备台床稳背板进行精确精密移位操作
背板较常规PCB板厚重相应热容较鉴背板冷速度较慢回流焊炉长章加长需出口处进行强制空气冷背板温度降低安全操作程度
参考文献
[1]张攀科裴昌幸蔡文晖种高速容量背板设计实现[J]电子科技2004(10)
[2]丁志廉背板特性生产工艺影响[J]印制电路信息2003(04)
[3]KTaKSahima丁志廉背板钻孔技术[J]印制电路信息2002(08)
[4]JockTomlinson行串行背板设计[J]电子设计应2005(05)
[5]JReachen 背板制造技术[J] 世界电子元器件 2002(07)
致谢
月忙碌次文已接尾声验匮乏难免许足处果没老师督促指导班学支持想完成文困难
首先感谢文指导老师果没悉心指导次文难完成老师日里工作繁忙指导文做文阶段查阅资料文开题报告修改中期检查期写文注意问题等整程中予悉心指导严谨科学研究精神永远学榜样项工作做前面充足时间安排文写作计划时文面指导细心解说关
次感谢起做文学时传达老师安排计划外时帮助整理资料果没帮助毕业文会利完成
然感谢老师专业基础知识会次文利完成
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毕业设计文
PCB背板制造技术探索
系 电子信息工程系
专业 电子信息工程系 姓名 汤高波
班级 微电113 学号_____1101113106____
指导教师 黄玮 职称 助教
设计时间 2013915－201414
摘
背板直PCB制造业中具专业化性质产品设计参数数电路板生产中需满足苛刻求噪声容限信号完整性方面求背板设计遵特设计规文正基背板种特性PCB背板制造技术进行探索首先背板定义做阐述背板特点进行分析次PCB背板制造程中系列问题进行阐述PCB背板制造问题进行追踪研究
关键词：PCB背板
目录
背板概述 1
（）背板定义 1
（二）背板特性 1
（三）PCB背板设计涉力分析 2
二PCB背板制造程中问题阐述 3
（）设备 3
（二）尺寸稳定性 3
（三）背板尺寸重量输送系统求 3
（四）热吸收问题 4
（五）控制特性阻抗导线 4
（六）层位 4
三PCB背板制造问题追踪 6
（）电镀 6
（二）检测 7
（三）组装 7
参考文献 8
致谢 9
背板概述
背板PCB工业中技术含量高东西设计求苛刻尤噪声容限信号完整性两指标甚独特设计规背板种独高技术性常规设备规范设备加工完全符合求未社会着济文化发展背板必缺技术硬件会变更复杂更精密信号线路（track）数节点数会断增高：块背板包含5万节点变稀奇
（）背板定义
背板概念实种印制板数说背面会加电子电路板时候背板数电子原件会求印制板样电子器件相连接
面说相插件板连接背板更容易简单操作系统相连什费劲组合呢？处两点：（1）假需先进系统种结构灵活性完全适应（2）种结构易调整更方便解决常见问题背板相连印制板插件板根需选择相
（二）背板特性
背板众特性（普通PCB相）：
尺寸背板者说背板部分连接接线柜背面直角板件相连接求背板常规PCB相背板甚达762mmx10668mm
层数普通背板说吧层数已处16~28间数字普通PCB说简直天文数字
厚度背板身结构说承受更机械应力设计普通PCB厚数情况设计者增加厚度典型背板厚度2mm—4mm高达4mm—6mm厚
着科技断发展户带宽求日趋严苛求背板设计足够精密足够严谨行普通PCB生产工艺已远远满足现代生产需生产出满足种条件背板淘汰原常规设备更换成混合总线结构组装技术
（三）PCB背板设计涉力分析
PCB背板设计涉力包含方面：
1 板材背板厚度尺寸常规板样板材性求样特殊板材制成力需关注
2 厚度背板厚度常规板厚需关注方
3 尺寸背板尺寸生产定影响
4 钻孔厚度升压接器件钻孔精度镀铜力着特殊求
5 层数目前背板层数高层数发展10层设计较普遍
6 布线背板布线密度相较阻抗求层线路分特求
7 表面处理背板厚度尺寸较表面处理工艺较难实现
8 特殊工艺背板身特性背板时会特殊工艺
二PCB背板制造程中问题阐述
（）设备
包含背板生产程中设备加工传送装置抗蚀干膜贴膜机曝光机湿法加工槽电镀生产线层压机检验设备阻焊掩膜元件标志符合热风整机等必须调整背板独特求尺寸处理种超厚板厚度数水加工机械传送装置处理厚度传送装置应改造成传送生产产品
某种情况背板求特殊设计设备常规处理设备提起移动样重背板时处理设备开槽（s1ots）电镀V型凹槽尖部接头（tips）必须作相应调整
里加两张图进行辅助说明
（二）尺寸稳定性
背板基材尺寸稳定性影响着背板性尺寸偏离程度相制板尺寸越制板尺寸尺寸偏离越
层压程中背板层介质厚度留铜含量影响着尺寸变化建议层保持铜采虚假连接盘衡层铜覆盖程度助保证层间相尺寸稳定性
粘结片（Prepreg）叠加数量Reology特性层压参数隋升温速率压力）影响着尺寸稳定性采减粘接片叠片数树脂流动度等级达改善结果
旦介质厚度确定允许粘接片采佳叠加层数类型事实设计者求特定材料种情况尺寸稳定性分析应重新开始进行
（三）背板尺寸重量输送系统求
常规PCB生产背板众特性求生产设备世界领先PCB生产设备普通24x24英寸户尤电信户说背板普通尺寸已满足需求种需求产生推动尺寸板生产工艺发展工程师绞脑汁满足需求解决存种问题普通背板基础增加背板层数
背板中铜层厚度增加保证功率应卡插入卡槽时足够电流保证应卡正常工作导致背板质量约越生产背板时运输背板原材料输送带类东西必须保证安全
厚度层数两方面传送系统求苛刻求毫发损传送厚度010mm规模板片转送10mm25kg板传送期间出问题
层中板厚度01m成品背板厚度10mm两者相差100倍说传送系统必须足够强度保证部件绝安全背板厚度钻孔数方面远远普通PCB极容易造成加工液流出举例子说30000钻孔10m厚背板毫费力少许仅表面张力吸附导孔中加工液带出采取高压洗空气送风机法清洗钻孔非常重极重
（四）热吸收问题
背板较尺寸较层数层压程中背板起常规PCB具吸收更热量生产出完全固化背板应修改层压周期满足树脂制造商建议固化条件
（五）控制特性阻抗导线
设计控制特性阻抗线时生产程变更加复杂种状态减少导线宽度误差规定严格介质层厚度误差提出求图转移蚀刻加工窗口应更严格底片线宽补偿光敏抗蚀剂曝光均匀性达更线宽均匀性特制板周边中心部位间导线均匀性应调整蚀刻机结构蚀刻机调整包括喷嘴结构排喷射压力流动等级（程度）编组（setups）摆动
（六）层位
满足户背板层数需求毫疑问层数增加层层间位非常难题层层位求满足公差收敛难题出现板尺寸发展中断变定环境中求前图图位公差波动00125mm通常说00005英寸相信CCD摄机满足需求没什摄机精密度工作
利特殊技术板件塑形穿孔特殊求四钻孔系统穿芯板时位置精密度0025mm重复力00125mm取适针销塑形层位层粘合起
开始时候塑形针销穿孔完全满足钻孔板准需求着户求提高现户求PCB走线方面更面积完成更线路中间考虑成问题板子成变铜板尺寸量缩达层间铜板更位实现梦想购置X光钻孔机必缺1092x813m板子钻孔精确度达0025mm购置X光钻孔机法两种：
1x光机认证分析计算层铜板利已钻孔寻找佳位置
2记录统计数分析位数相理值产生偏差发散程度种SPC数传前加工步骤选择原材料加工参数布图绘制等方面减必误差促进生产工艺断发展进步
然电镀工艺标准镀工艺相似背板独特性说忽视点两夹具传送设备时间传送尺寸板质量板1092x813mm尺寸原材料板质量25kg传送时板件必须保证够严格抓牢加工箱足够深够板件整容纳进影响原均匀电镀特性保持原属性
前户背板配置指定压配连接器造成度赖电镀均匀性现状背板厚度产生定量变化时产生08mm100mm变化量宽高改变板件规格变造成电镀均匀性指标变空前重周期性反电镀控制设备脉达电镀均匀性求时搅拌疑会帮助增加电镀均匀性
设计背板工程师钻孔求电镀均匀外外层铜板均匀性着法求中部分外层设计信号线路数满足高速数率阻抗控制线路需求外层固态铜板设计非常必作EMC屏蔽层
三PCB背板制造问题追踪
起常规PCB尺寸背板求特行行需常规技术规范素时制造背板求特殊设备特专门技术严格检查校验机器保证高质量成品背板文接PCB背板制造程中存问题进行追踪现相关情况进行描述：
（）电镀
背板体元件连接器（connectors）背板采波峰焊接困难甚背板尺寸厚焊接工艺种特殊求需热容量焊接程中焊接材料充满通孔前早已固化种情况会造成接插件引脚通常说插件法正常形成焊接点
背板连接器组装采压插技术插件电气连接没焊接材料电镀孔中插件形体常认识插件数情况采锐边边形结插接时候时候突出种差异普通PCB时电镀铜厚度般0001英寸终孔径误差010mm005mm背板普通PCB相导通孔电镀铜厚度普通电镀铜厚度2倍甚3倍终孔径误差缩005mm时候甚更果采常规电镀工艺想达种误差基况种普通电镀工艺想达种厚度非常困难
理电化学说法制板边缘处相中心位置会更电镀沉积电场线控制镀液中铜离子转移沉积方面会少受法避免偶然者必然素影响种边缘效应远离阳极电力线形成聚集边缘实际结果引起电力线铜离子流制板边缘边缘沉积具更厚镀铜层制板边缘区域孔起中心区域孔镀较厚铜层
通常说狗骨效应指电镀时制板位置面两阳极排面行导致制板孔法线阳极排面垂直造成孔入口处镀层相孔中心处镀层较厚现象通常说制板厚径增加时候狗骨现象会相应加剧种现象造成甚说少数孔镀层厚度终孔径会难符合技术规范规定解决种狗骨现象方法直没办法假减电路密度没错减轻狗骨现象生产率会折扣年制造背板厂家周期性反脉电镀法投入量力财力物力便够改变改变制板表面孔镀层厚度均匀度取技术性突破种电镀技术难度实太镀液电源特质需专业技术员甚工程师亲选定佳脉电镀参数
（二）检测
满足户需求背板层数增加求粘合前层刻蚀层进行精密检查存缺陷予改正者直接淘汰控制背板阻抗重复性时蚀刻线宽度厚度公差参数重目前方法采AOI法匹配蚀刻图案设计数利AOI线宽公差设定通阻抗模型影响改变阻抗线宽变化反应强度
背板发展现尺寸钻孔阶段包括身源回路两者促成元件装填前严格检验工序包括裸板元件十分重
着背板钻孔数量增裸板测试夹具复杂程度断增加然通专夹具减少单位测试需时间现代工业中通常采双面飞针探测夹具便简化生产流程减少制造原型需时间通原始数编程保证满足户需求节约成快市获利益
（三）组装
传统时候提升设计产品行性数会选择源元件满足户需求源元件已普遍应背板造成元件安装设备配套单单够安放元件够常见硅封装元件进行安装现代背板规格求安装设备台床稳背板进行精确精密移位操作
背板较常规PCB板厚重相应热容较鉴背板冷速度较慢回流焊炉长章加长需出口处进行强制空气冷背板温度降低安全操作程度
参考文献
[1]张攀科裴昌幸蔡文晖种高速容量背板设计实现[J]电子科技2004(10)
[2]丁志廉背板特性生产工艺影响[J]印制电路信息2003(04)
[3]KTaKSahima丁志廉背板钻孔技术[J]印制电路信息2002(08)
[4]JockTomlinson行串行背板设计[J]电子设计应2005(05)
[5]JReachen 背板制造技术[J] 世界电子元器件 2002(07)
致谢
月忙碌次文已接尾声验匮乏难免许足处果没老师督促指导班学支持想完成文困难
首先感谢文指导老师果没悉心指导次文难完成老师日里工作繁忙指导文做文阶段查阅资料文开题报告修改中期检查期写文注意问题等整程中予悉心指导严谨科学研究精神永远学榜样项工作做前面充足时间安排文写作计划时文面指导细心解说关
次感谢起做文学时传达老师安排计划外时帮助整理资料果没帮助毕业文会利完成
然感谢老师专业基础知识会次文利完成
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