就多層PCB研發(fā)和生產(chǎn)制作過(guò)程來(lái)說(shuō)，經(jīng)常發(fā)生一些品質(zhì)問(wèn)題，特別是多層PCB的內(nèi)層，隨著PCB線路板向更高密度發(fā)展，布線密度越來(lái)越高，很多內(nèi)外層導(dǎo)線寬度和間距只有0.10-0.075mm、小孔和微孔其中有埋孔、盲孔等。如球柵陣列--種組裝結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)組裝結(jié)構(gòu)形式要求，在PCB的設(shè)計(jì)上和制造上必須滿足它的外層布線密度為0.10-0.125mm和內(nèi)層為0.10-0.075mm、孔徑為0.25-0.35mm等設(shè)計(jì)要求而且是多層板。這要求層間對(duì)齊非常精確。然而，由于工藝誤差的存在，多層印制電路板的內(nèi)層短路問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。內(nèi)部短路是多層PCB最大的質(zhì)量問(wèn)題，因?yàn)槿绻鄬覲CB內(nèi)部存在短路缺陷，將成為難以修復(fù)的產(chǎn)品。如果電氣安裝后發(fā)現(xiàn)此類(lèi)缺陷，將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，要解決多層PCB內(nèi)部短路問(wèn)題，必須首先找出引起內(nèi)部短路的主要工藝因素，從而采取相應(yīng)的工藝對(duì)策。

一、原材料對(duì)內(nèi)層短路影響：
多層PCB材料尺寸的穩(wěn)定性是影響內(nèi)層定位精度的主要因素?；呐c銅箔的熱膨脹系數(shù)對(duì)多層PCB的內(nèi)層影響也必須有所考慮。從所采用的基材的物理特性分析，層壓板都含有聚合物，它在一定的溫度下主要結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，通稱(chēng)為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是大從數(shù)聚合物的特有性能，僅次于熱膨脹系數(shù)，它是層壓板最重要的特性。

由于層壓板熱膨脹比孔體快，這就意味著通孔體沿層壓板形變方向被拉伸。這個(gè)應(yīng)力條件在通孔體中產(chǎn)生了張力的應(yīng)力，當(dāng)溫度升高時(shí)，該張力應(yīng)力將繼續(xù)增高，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)通孔鍍層的斷裂強(qiáng)度時(shí)，鍍層將會(huì)斷裂。同時(shí)層壓板較高的熱膨脹率，使內(nèi)層導(dǎo)線及焊盤(pán)上的應(yīng)力明顯增加，致使導(dǎo)線與焊盤(pán)開(kāi)裂，造成多層PCB內(nèi)層短路。所以，在制造適用BGA等高密度封裝結(jié)構(gòu)對(duì)PCB的原材料的技術(shù)要求，要特別進(jìn)行認(rèn)真的分析，選擇基材與銅箔的熱膨脹系數(shù)基本要達(dá)到相匹配。

二，鉆孔質(zhì)量對(duì)內(nèi)層短路的影響
1、孔位誤差分析
為了獲得高質(zhì)量、高可靠性的電氣連接，鉆孔后焊盤(pán)與導(dǎo)線的連接處最小要保持50μm。要保持這么小的寬度，鉆孔的位置精度要很高，產(chǎn)生的誤差要小于或等于工藝所提出的尺寸公差技術(shù)要求。但鉆小孔的孔位誤差主要由鉆床的精度、鉆頭的幾何形狀、蓋、墊板的特性和工藝參數(shù)而定。從實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程所積累的經(jīng)驗(yàn)分析是由四個(gè)方面造成的：相對(duì)孔的真實(shí)位置鉆床的振動(dòng)造成的振幅、主軸的偏移、鉆頭進(jìn)入基板點(diǎn)所產(chǎn)生的滑移和鉆頭進(jìn)入基板后由于受玻璃纖維的阻力和鉆屑引起的彎曲變形。這些因素都會(huì)造成內(nèi)層孔位偏移而產(chǎn)生短路的可能性。

2、根據(jù)上述所產(chǎn)生的孔位偏差，為解決和排除產(chǎn)生誤差超標(biāo)的可能性，建議采用分步鉆孔的工藝方法，可以大減少鉆屑排除的效果和鉆頭溫升。因此，需要改變鉆頭的幾何形狀(橫截面積、鉆芯厚度、錐度、排屑槽角、排屑槽和長(zhǎng)度與刃帶比率等)來(lái)增加鉆頭的剛度，孔位精度就會(huì)大改善。同時(shí)還要正確的選擇蓋墊板和鉆孔的工藝參數(shù)，才能確保鉆孔的孔位精度在工藝規(guī)定的范圍以?xún)?nèi)。除了上述保證條件外，外因也是必須注視的焦點(diǎn)。如果內(nèi)層定位不準(zhǔn)，在鉆孔時(shí)通孔偏位，也同樣導(dǎo)致內(nèi)層斷路或短路。

三、內(nèi)層蝕刻質(zhì)量對(duì)內(nèi)層短路的影響
內(nèi)層蝕刻過(guò)程易產(chǎn)生末蝕刻掉的殘銅點(diǎn)，這些殘銅有時(shí)極小，如果不采用光學(xué)測(cè)試儀進(jìn)行直觀的檢測(cè)，而用肉眼視覺(jué)很難發(fā)現(xiàn)，就會(huì)帶到層壓工序，將殘銅壓制到多層PCB的內(nèi)部，由于內(nèi)層密度很高，最容易使殘留銅搭接到兩導(dǎo)線之間而造成多層PCB內(nèi)層短路。

四、層壓工藝參數(shù)對(duì)內(nèi)層短路的影響
內(nèi)層板在層壓時(shí)必須采用定位銷(xiāo)來(lái)定位，如果裝板時(shí)所使用的壓力不均勻，內(nèi)層板的定位孔就會(huì)產(chǎn)生變形、壓制所采取的壓力過(guò)大產(chǎn)生的剪應(yīng)力和殘余應(yīng)力也很大，層縮變形等等原因，都會(huì)造成多層PCB的內(nèi)層產(chǎn)生短路而報(bào)廢。

五、底片制作和使用誤差對(duì)內(nèi)層短路的影響
電路圖形的生成通過(guò)CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最終生成1:1的照片底片用于電路圖像傳輸。然后將膠片轉(zhuǎn)移至重氮負(fù)片進(jìn)行生產(chǎn)。在為制版轉(zhuǎn)換和生成負(fù)片的過(guò)程中，會(huì)發(fā)生人為和機(jī)械錯(cuò)誤。開(kāi)發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分析，往往在以下幾個(gè)方面出現(xiàn)偏差：
（1）層與層之間在沖制定位孔時(shí)，由于視覺(jué)的差錯(cuò)，而產(chǎn)生層與層之間偏差。
（2）光繪底片復(fù)制成重氮底片時(shí)，人為和設(shè)備所造成的偏差。
（3）底片轉(zhuǎn)移電路圖形成像時(shí)產(chǎn)生的位移現(xiàn)象，導(dǎo)致成像孔位的偏差。
（4）底片保存和使用過(guò)程，由于溫度與濕度的影響導(dǎo)致片基伸長(zhǎng)與縮進(jìn)而造成的底片通孔位置的偏差。
（5）圖形轉(zhuǎn)移過(guò)程由于人為視覺(jué)差異和定位精度，所造成的孔位偏差。
（6）片基本身的質(zhì)量問(wèn)題造成的偏差。

這些是PCB線路板制造過(guò)程的綜合誤差，根據(jù)軍標(biāo)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其綜合誤差值不應(yīng)大于導(dǎo)線的寬度。如果超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)和工藝規(guī)定尺寸范圍，就會(huì)造成多層PCB內(nèi)層短路。為了確保底片制作質(zhì)量和使用質(zhì)量的可靠性，就必須加強(qiáng)過(guò)程的監(jiān)控和管理，使制造BGA結(jié)構(gòu)器件所需的多層PCB，從投料開(kāi)始對(duì)每道工序必須制定正確的、可操作性和有效性的工藝方法和對(duì)策。

六、定位系統(tǒng)的方法精度對(duì)內(nèi)層短路的影響
在底片生成、電路圖形制作、疊層、層壓和鉆孔過(guò)程，都必須進(jìn)行定位，至于采用何種形式的定位方法，需要進(jìn)行認(rèn)真的研究和分析。這些需要定位的半成品都會(huì)因?yàn)檫x擇的定位精度的差異，帶來(lái)一系列的技術(shù)問(wèn)題，稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致多層PCB內(nèi)層產(chǎn)生短路現(xiàn)象。究竟選擇何種定位方法，應(yīng)由所選用的定位的精度適用性和有效性而定。多層PCB層間對(duì)位工藝方法很多，主要有以下八種：
（1）兩園孔銷(xiāo)釘定位方法。
（2）一孔一槽定位方法。
（3）三園孔或四園孔定位方法。
（4）四槽孔定位方法。
（5）MASS LAMINATE定位方法。
（6）對(duì)位粘貼定位方法。
（7）蝕刻后定位方法。
（8）X-射線鉆定位孔方法。
這八種工藝方法而言，就精度和可靠性分析，以四槽孔定位工藝方法適合此種六層PCB的定位加工。當(dāng)然影響多層PCB的層間定位精度因素很多，此文所論及的光繪底片、層壓芯材、上墊板及制造所采用的定位設(shè)備、生產(chǎn)工藝設(shè)備、工藝環(huán)境條件、工藝技術(shù)和加工操作過(guò)程諸多因素綜合的結(jié)果。由于定位精度的差異和工藝方法選擇上的區(qū)別，最容易造成多層PCB內(nèi)層產(chǎn)生偏移、致使內(nèi)層產(chǎn)生致使的質(zhì)量問(wèn)題-內(nèi)層短路。