覆盖膜保护方式内置元器件PCB制作技术研究

内置元器件PCB是所指将电阻、电容等元器件埋PCB内部构成的产品，有效地增大相连引线长度，增加表面焊元器件及焊数量，保证焊品质；同时能有效地维护元器件，减低元件间的电磁干扰，确保信号传输稳定性，提升IC性能。传统的内置元器件PCB制作工艺不存在内层棕化膜高温变色、棕化后停留时间超强24小时造成压合分层的品质风险。

本文分析了现有内置元器件PCB加工工艺的缺点，明确提出覆盖面积膜保护方式内置元器件PCB工艺，有效地提高上述工艺难题，提高产品品质。内置元器件PCB将电阻、电容等元器件埋PCB内部，有效地解决问题传统PCB板面小无法符合更加多元器件的贴片市场需求，以及传统PCB贴片后，元器件外置，彼此间构成电磁干扰，更容易受到外部因素受损元器件导致出厂的问题。内置元器件PCB传统加工流程为：芯板开料→内层图形制作→选择性表面处置→棕化→张贴元器件→芯板清除→烤制→压合→长时间多层板制作，元器件间隙通过半烧结片流胶填满。传统工艺的主要问题有：（1）芯板焊盘先化金、棕化后贴片流程，棕化有效地时间为24小时，贴片耗时宽，更容易远超过棕化时效，造成层合分层；（2）芯板棕化膜回流焊后高温变色，如图1右图；（3）返工棕化导致锡膏表面变红，如图2右图，造成锡膏与半烧结片流胶结合处经常出现缝隙，压合品质无法确保。

虽然目前未有棕化膜变色而造成产品功能性出现异常的问题再次发生，但为保证产品品质、避免客户顾虑，保证产品可靠性，找到变色真为因及提高方法是当前最重要课题。图1棕化膜高温变色图2锡水解变红本文从传统制作流程分析产品的工艺难题，明确提出覆盖面积膜保护方式内置元器件PCB新工艺，对传统制作工艺展开提高和优化，提高产品压合品质，从而构建产品高可靠性的加工生产。

问题分析一、棕化超时过热棕化是所指对内层芯板展开铜面处置，在内层铜箔表面展开微蚀的同时分解一层极薄的均匀分布完全一致的有机金属转化成膜［1］以提高多层线路板在压合时铜箔和环氧树脂之间的相接合力。棕化处置的两个关键步骤反应式如（1）、（2）右图：蚀铜反应：Cu＋H2SO4＋H2O2→CuSO4＋2H2O（1）成膜反应：Cu2＋＋CuA＋B→有机金属转化成膜（2）其中A回应氧载体，B回应能与铜氧化物分解有机金属转化成膜的化合物，棕化处理过程如图3右图。图3棕化处理过程图4棕化超时造成层压分层芯板焊盘先化金、棕化后贴片，芯板棕化后必需在24小时内压合，但是贴片耗时宽，更容易远超过24小时，不会造成棕化过热，压合结合力上升，造成分层，如图4右图。二、棕化膜高温变色棕化生成的有机金属转化成膜呈圆形亮棕色，但是芯板经过无铅回流焊炉后，露出的棕化膜不会由暗棕色变成蓝紫色。

所取5张100mm×150mm的覆铜板，分别标记为1、2、3、4和5，悬铜板1长时间棕化后不烤制，悬铜板2、3、4、5长时间棕化后分别按240℃、250℃、260℃、270℃烤制3min，棕化层颜色变化如图5右图：当温度超过270℃时，棕化层最后过热，棕化层成分随温度变化而变化的比例如图6右图：［2］图5棕化表面随温度变化趋势图6棕化成分随温度变化通过上述分析获得，棕化膜变色主要原因是棕化层随着温度的变化被水解。

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