PCB背板設計和檢測要點

　　用戶不斷增長的對可工作于前所未有的高帶寬下的日趨復雜的大尺寸背板的需求，導致了對超越常規PCB制造線的設備加工能力的需要。尤其是背板尺寸更大、更重、更厚，比標準PCB要求有更多的層數和穿孔。此外，其所要求的線寬和公差更趨精細，需要采用混合總線結構和組裝技術。

背板一直是PCB制造業中具有專業化性質的產品。其設計參數與其它大多數電路板有很大不同，生產中需要滿足一些苛刻的要求，噪聲容限和信號完整性方面也要求背板設計遵從特有的設計規則。背板的這些特點導致其在設備規范和設備加工等制造要求上存在巨大差異。

背板尺寸和重量對輸送系統的要求

常規PCB與背板間的大不同在于板子的尺寸、重量以及大而重的原材料基板(panel)的加工問題等。PCB制造設備的標準尺寸為典型的24x24英寸。而用戶尤其是電信用戶則要求背板的尺寸更大。由此推動了對大尺寸板輸送工具的確認和購置需求。設計人員為解決大引腳數連接器的走線問題不得不額外增加銅層，使背板層數增加?？量痰腅MC和阻抗條件也要求在設計中增加層數以確保充分的屏蔽作用，降低串擾，以及增進信號完整性。

在有大功耗應用卡插進背板時，銅層的厚度必須適中以便提供所需的電流，保證該卡能正常工作。所有這些因素都導致背板平均重量的增加，這樣就要求傳送帶和其它輸送系統必須不僅能夠安全地移送大尺寸的原材料板，而且還必須把其增重的事實也考慮進去。

用戶對層芯更薄、層數更多的背板的需要帶來了對輸送系統截然相反的兩方面的要求。傳送帶和輸送裝置必須一方面能夠毫無損傷地拾取并輸送厚度小于0.10mm(0.004英寸)的大規格薄板片，另一方面還必須能夠輸送10mm(0.394英寸)厚、25千克(56磅)重的板而不掉板。

內層各板的板厚(0.1mm，0.004英寸)與終完成的背板的厚度(達10mm，0.39英寸)間相差兩個數量級，意味著輸送系統必須做到足夠結實，可以安全地將它們移送通過加工區。由于背板比常規PCB要厚，且鉆孔數也多得多，因此易造成加工液流出現象。有30，000個鉆孔的10mm厚大規格背板，能很容易地把靠表面張力而吸附在導孔中的少許加工液帶出。為盡量減少攜液量并排除導孔處殘留任何烘干雜質的可能性，采用高壓沖洗和空氣送風機的方法對鉆孔進行清洗是極為重要的。

層的對位

由于用戶應用要求越來越多的板層數，層間的對位便變得十分重要。層間對位要求公差收斂。板尺寸變大使這種收斂要求更苛刻。所有的布圖工序都是在一定的溫度和濕度受控環境中產生的。曝光設備處在同一環境之中，整個區域前圖與后圖的對位公差需保持為0.0125mm(0.0005英寸)。為達到這一精度要求，需采用CCD攝像機完成前后布圖的對位。

蝕刻以后，使用四鉆孔系統對內層板穿孔。穿孔通過芯板，位置精度保持為0.025mm(0.001英寸)，可重復能力為0.0125mm(0.0005英寸)。然后用針銷插入穿孔，將蝕刻后的內層對位，同時把內層粘合在一起。

初，使用這種蝕刻后穿孔的方法可充分保證鉆孔與蝕刻銅板的對準，形成一種堅固的環狀設計結構。但是，伴隨用戶在PCB走線方面要求在更小的面積內布設越來越多的線路，為保持板子的固定成本不變，則要求蝕刻銅板的尺寸更小，從而要求層間銅板更好地對位。為達此目標，可以采用購置X光鉆孔機的辦法。該設備能夠實現在1092×813mm(43×32英寸)大規格的板上鉆一個孔的位置精度達到0.025mm(0.001英寸)。其用法有兩種：

1.用X光機觀察每層上的蝕刻銅，借助鉆孔確定一個佳位置。

2.鉆孔機存儲統計數據，記錄對位數據相對于理論值的偏差和發散度。把這種SPC數據反饋到前面的加工工序如原材料的選擇、加工參數及布圖繪制等，以助于減小其變化率，不斷改進工藝。