PCB尺寸漲縮的原因及應對分析

從基材一次内層線路圖形轉移經數次壓合直至外層線路圖形轉移的加工過程中，會引起拼闆經緯向不同的漲縮。

從整個PCB制作FLOW-CHART中我們可以找出可能引起闆件漲縮異常及尺寸一緻性較差的原因及工序：

1、基材來料尺寸穩定性，尤其是供應商的每個層壓CYCLE之間的尺寸一緻性。

即使同一規格基材不同CYCLE的尺寸穩定性均在規格要求内，但因之間的一緻性較差，可引起闆件首闆試制确定合理的一次内層補償後後，因不同批次闆料間的差異造成後續批量生産闆件的圖形尺寸超差。

同時，還有一種材料異常是在外層圖形轉移後至外形工序的過程中闆件發現收縮；在生産過程中曾有個别批次的闆件在外形加工前數據測量過程中發現其拼闆寬度與出貨單元長度相對外層圖形轉移倍率出現嚴重的收縮，比率達到3.6mil/10inch。

2、拼闆設計：常規闆件的拼闆設計均為對稱設計，在圖形轉移倍率正常的情況下對成品PCB的圖形尺寸并無明顯影響；但是一部分闆件在為提升闆料利用率，降低成本的過程中而使用了非對稱性結構的設計，其對不同分布區域的成品PCB的圖形尺寸一緻性将帶來極為明顯的影響，甚至在PCB的加工過程中我們都可以在激光盲孔鑽孔以及外層圖形轉移曝光/阻焊劑曝光/字符印刷過程中發現此類非對稱設計的闆件其在各環節中的對準度情況相對常規闆件更難以控制與改善；

3、一次内層圖形轉移工序：此處對成品PCB闆件尺寸是否滿足客戶要求起着極為關鍵的作用；如一次内層圖形轉移的菲林倍率補償提供存在較大偏差其不但可直接導緻成品PCB圖形尺寸無法滿足客戶要求外，還可引起後續的激光盲孔與其底部連接盤對位異常造成LAYER TO LAYER之間的絕緣性能下降直至短路，以及外層圖形轉移過程中的通/盲孔對位問題。

根據上述分析，我們可針對性地采取适當的方式對異常進行監控及改善：

1、基材來料尺寸穩定性與批間尺寸一緻性的監控：定期地對不同供應商提供的基材進行尺寸穩定性測試，從中跟蹤其同規格闆料不同批之間的經緯向數據差異，并可适當地使用統計技術對基材測試數據進行分析；從而也可找出質量相對穩定的供應商，同時為SQE及采購部門提供更為詳實的供應商選擇數據；對于個别批次的基材尺寸穩定性差引起闆件在外層圖形轉移後發生的嚴重漲縮，目前隻能通過外形生産首闆的測量或出貨審查時進行測量來發現；但後者對批管理的要求較高，在某編号大批量生産時容易出現混闆；

2、拼闆設計方面應量采用對稱結構的設計方案，使拼闆内的各個出貨單元漲縮保持相對一緻；如可能，應與客戶溝通建議其允許在闆件的工藝邊上以蝕刻/字符等标識方式将各出貨單元在拼闆内的位置進行具體标識；此方法在非對稱方式設計的闆件内效果将更明顯，即使每拼闆内因圖形不對稱引起各别單元出現尺寸超差，甚至是因此引起的局部盲孔底部連接異常亦可極為方便地确定異常單元并在出貨前将其挑出處理，不至于流出造成客戶封裝異常而招緻投訴；

3、制作倍率首闆，通過首闆來科學地确定生産闆件的一次内層圖形轉移倍率；在為降低生産成本而變更其它供應商基材或P片時，此點尤為重要；當發現有闆件超出控制範圍時應根據其單元管位孔是否為二次鑽孔加工；如為常規加工流程闆件則可根據實際情況放行至外層圖形轉移通過菲林倍率進行适當調整；如是二次鑽孔闆件，則對異常闆件的處理需特别謹慎以确保成品闆件的圖形尺寸與标靶至管位孔(二次鑽孔)距；附二次積層闆件首闆倍率收集清單；

4、過程監控：利用外層或次外層闆件在其層壓後的X-RAY生産鑽孔管位孔時所測量的闆件内層标靶數據，分析其是否在控制範圍内且與合格首闆所收集的相應數據進行對比以判斷闆件尺寸是否有漲縮異常，下有附表可參考；經過理論計算，通常此處的倍率應控制在+/-0.025%以内才能滿足常規闆件的尺寸要求。

通過分析PCB尺寸漲縮原因，找出可用的監控和改善方法，希望廣大PCB從業者能從中得到啟示，結合自身實際情況，找到适合自己公司的改善方案。