通信产品PCB关键材料通用评估方法

本书作者从终端客户的角度出发，结合当前主流PCB工厂的关键物料以及工艺评价体系，从实际应用的角度，详细阐述了PCB关键物料的评估方法，向读者呈现板材、阻焊、表面处理药水以及当前高速高频材料等PCB生产加工关键原材料评价的系统性方法，对终端客户以及PCB加工厂家有一定的实践指导意义。同时，作者依据多年的从业经验，详细介绍了行业先进的材料、加工工艺以及生产过程管理方案的评价及应用，并结合实际的案例，向读者详细阐述了当前行业前沿技术的评价以及趋势，对PCB加工厂家如何选择优异的材料、工艺和生产过程管理方案有指导性的意义，希望对原材料加工厂商对新材料的开发、推广、评价有一定的启发。

安维，西北工业大学硕士，工程师，中兴通讯新品导入及材料技术部系统PCB资深专家，公司可靠性技术专家委员会专家，部门管理经理。承担过多项科研项目，发表学术论文多篇。

目　录
第 1 章 关键原材料测试评估 1
1．1 板材认证测试方案 1
1． 1． 1 覆铜板（CCL）项测试 1
1． 1． 2 成品板（PCB）项测试 1
1．2 阻焊油墨测试方案 4
1． 2． 1 阻焊介绍 4
1． 2． 2 测试板设计 4
1． 2． 3 阻焊油墨基本性能测试 4
1． 2． 4 阻焊油墨加工工艺能力测试 6
1．2． 5 阻焊油墨与助焊剂的兼容可靠性测试 8
第 2 章 表面处理测试评估 9
2．1 OSP测试方案 9
2． 1． 1 测试板设计 9
2． 1． 2 实验与测试安排 10
2． 1． 3 测试项目与标准 11
2．2 化镍金测试方案 13
2． 2． 1 化镍金介绍 13
2． 2． 2 测试板设计 13
2． 2． 3 测试方案 15
第 3 章 高频高速PCB相关特性 18
3．1 高速PCB简介 18
3． 2 高频高速PCB板材相关特性 20
3． 2． 1 板材关键参数 20
3． 2． 2 高频高速PCB板材树脂体系说明 21
3． 2． 3 高频高速PCB对板材的要求 25
3． 3 高速PCB插损测试 26
3． 3． 1 插损测试的意义及现状 26
3． 3． 2 TDR测试的原理及方法介绍 27
3． 3． 3 PCB插损测试技术介绍 29
3． 3． 4 结论 31
第 4 章 影响高频高速材料插损的因素 32
4．1 影响插损的因素 32
4． 1． 1 设计对插损的影响 32
4． 1． 2 板材对插损的影响 32
4． 1． 3 铜箔对插损的影响 34
4． 1． 4 走线设计对插损的影响 36
4． 1． 5 阻焊油墨对插损的影响 37
4． 1． 6 不同表面处理工艺对插损的影响 38
4． 1． 7 结论 39
4． 2 不同类型曝光机对插损的影响 39
4． 2． 1 研究背景 39
4． 2． 2 方案设计 39
4． 2． 3 不同曝光方式对线路的影响 42
4． 2． 4 不同曝光方式插损测试结果对比 45
4． 2． 5 结论 49
第 5 章 PCB先进加工材料介绍 50
5．1 涂层钻刀和铣刀的应用 50
5． 1． 1 PVD涂层镀膜的原理 50
5． 1． 2 磁控溅射离子镀技术优势 52
5． 1． 3 PVD涂层镀膜在PCB钻刀上的应用优势 53
5． 1． 4 涂层钻刀产品系列 53
5． 1． 5 涂层镀膜在通信产品PCB中的应用 54
5． 1． 6 涂层镀膜在基板封装微钻技术中的应用 59
5． 1． 7 涂层铣刀的应用 60
5． 1． 8 涂层钻刀和铣刀的风险管控措施 62
5． 1． 9 结论 62
5． 2 黑影在印制电路板中的应用 63
5． 2． 1 黑影工艺及其机理 64
5． 2． 2 黑影工艺与化学铜工艺对比 66
5． 2． 3 黑影工艺的可靠性验证 67
5． 2． 4 黑影工艺实验结果与分析 68
5． 2． 5 结论 73
5． 3 厚铜板阻焊油墨应用 73
5． 3． 1 生产流程对比 74
5． 3． 2 油墨性能对比 74
5． 3． 3 成品板效果对比 74
5．3． 4 阻焊油墨可用性评估 76
5． 3． 5 结论 80
第 6 章 PCB先进加工工艺方法介绍 81
6．1 用于微盲孔直接电镀工艺的导电聚合物 81
6． 1． 1 微盲孔直接电镀铜工艺流程 81
6． 1． 2 微盲孔常见问题与对策 83
6． 1． 3 结论 87
6． 2 提升PCB制造工艺的不溶性阳极VCP镀铜 88
6． 2． 1 电流密度分布影响因素 88
6． 2． 2 不溶性阳极镀铜添加剂分析 89
6． 2． 3 不溶性阳极VCP镀铜的优缺点 92
6． 2． 4 不溶性阳极VCP镀铜性能测试 96
6． 2． 5 结论 100
6． 3 脉冲电镀与直流电镀对比分析 100
6． 3． 1 脉冲电镀及其原理 100
6． 3． 2 酸性镀铜液主要成分及相关功能 103
6． 3． 3 脉冲电镀槽与直流电镀槽维护比较 106
6． 3． 4 脉冲电镀药水的优势 106
6． 3． 5 结论 109
6． 4 大尺寸双面可压接器件的盲孔背板 110
6． 4． 1 双面盲孔加工工艺流程 110
6． 4． 2 双面盲孔制作能力 112
6． 4． 3 新双面盲孔压接方案 114
6． 4． 4 新双面盲孔压接存在的风险 118
6． 4． 5 双面盲孔PCB背板情况及新方案总结 121
第 7 章 PCB先进过程管控方法介绍 122
7．1 新型影像式三次元测量仪 122
7． 1． 1 应用背景 122
7． 1． 2 影像式三次元测量仪的工作原理、功能、特点及成本优势 123
7． 1． 3 影像式三次元测量仪应用实例 127
7． 1． 4 影像式三次元测量仪对质量管理的正向贡献 133
7． 1． 5 结论 133
7． 2 背钻孔加工工艺及品质保证 134
7． 2． 1 背钻孔的作用 134
7． 2． 2 背钻孔加工控制点 135
7． 2． 3 背钻孔检测技术 138
7． 2． 4 结论 143
7． 3 全流程单块追溯解决方案 144
7． 3． 1 全流程单块追溯解决方案的作用 144
7． 3． 2 内层激光打码追溯 144
7． 3． 3 外层激光打码追溯 146
第 8 章 典型质量案例及评估 150
8．1 从5G天线射频插座焊点开裂问题看化镍金药水的选择 150
8． 1． 1 背景 150
8． 1． 2 失效分析 152
8． 1． 3 实验验证分析 157
8． 1． 4 实验结论 160
8． 2 超期PCB质量风险评估分析 160
8． 2． 1 实验目的 160
8． 2． 2 超期PCB实验方案 160
8． 2． 3 超期PCB实验结果 164
8． 2． 4 实验结论 169
8． 3 高频PCB板材耐温能力评估 169
8． 3． 1 背景及产品需求 169
8． 3． 2 评估模型及样品 169
8． 3． 3 实验方法 171
8． 3． 4 老化后的剥离强度 172
8． 3． 5 板材老化对电性能影响的评估 177
8． 3． 6 实验结论 180
8． 4 高速PCB寿命评估方法研究 181
8． 4． 1 实验背景 181
8． 4． 2 实验过程 181
8． 4． 3 结果分析 183
8． 4． 4 实验结论 188
参考文献 190