造物数科PCB Layout设计揭秘：多层厚铜PCB起泡原因

多层厚铜PCB在电子产品中扮演着至关重要的角色，尤其是在高电流和高可靠性应用中。然而，制造过程中，厚铜PCB有时会出现起泡现象，这不仅影响产品的性能，还可能导致严重的质量问题。本文PCBLayout设计厂家-造物数科小编将深入探讨为什么多层厚铜PCB会产生起泡现象，并介绍如何预防这些问题。

一、热应力与材料差异

1、热膨胀系数差异：

多层厚铜PCB在制造过程中，不同层之间的热膨胀系数存在差异。当PCB受热时，各层之间的热膨胀差异会导致热应力的产生。这种热应力在高温下尤为明显，可能导致层间分离，从而形成起泡。

2、基材与铜箔附着力：

厚铜PCB需要使用特殊的基材和处理工艺。如果基材的附着力不够强，或者在处理过程中清洁不彻底，残留的化学物质和杂质会导致铜层与基材之间的附着力下降，从而出现起泡。

二、电镀与蚀刻工艺问题

1、电镀过程：

厚铜PCB在电镀过程中，需要通过多次电镀来增加铜层厚度。如果电镀过程中电流密度不均匀，或者电镀液的配方和温度控制不当，会导致铜层内部结构不均匀，容易在后续加工中产生起泡。

2、蚀刻过程：

在蚀刻过程中，如果蚀刻液浓度和时间控制不当，也会导致铜层附着力下降，进而产生起泡。

三、压合工艺不当

多层PCB需要通过压合工艺将各层叠合在一起。在厚铜PCB的压合过程中，由于铜层厚度较大，容易产生应力集中点。如果压合温度、压力和时间控制不当，会导致层间粘结不良，从而出现起泡现象。

四、设计与材料选择问题

1、设计问题：

在设计厚铜PCB时，如果设计不当，如存在尖角和应力集中点，会增加起泡的风险。

2、材料选择：

选择的基材和铜箔质量不符合要求，如铜箔附着力不足、绝缘层材料性能不稳定等，也会导致铜皮与基材剥离，形成气泡。

五、环境湿度与污染

1、环境湿度：

如果PCB在潮湿的环境中存放或制造过程中湿度过大，会导致冷凝和结霜，进而可能导致PCB热冲击损坏，这种类型的损坏会随着时间的推移或在电涌之后立即导致分层和起泡。

2、污染：

板面在机加工(钻孔、层压、铣边等)过程中造成的油污或其他液体沾染，灰尘污染表面，会导致起泡。沉铜前磨板压力过大，造成孔口变形，在沉铜、电镀、喷锡、焊接过程中孔口起泡。

六、预防与解决措施

1、优化设计：

在设计阶段，应充分考虑电流分布、线宽、线间距、孔径等因素，避免因设计不当导致的局部过热和应力集中。适当增加导线宽度和间距可降低电流密度，减少发热。

2、选择高质量材料：

购买PCB板材时，应选择品质可靠的供应商，确保板材质量符合要求。

3、严格控制工艺参数：

在电镀、蚀刻和压合等工艺过程中，严格控制电流密度、蚀刻液浓度和时间、压合温度、压力和时间等参数。

4、加强质量检测：

在多层厚铜PCB制造过程中，建立严格的质量检测体系，对每一道工序进行检测和记录。采用先进的检测设备，如X射线检测、超声波检测等，及时发现和处理潜在的质量问题。

总之，多层厚铜PCB产生起泡现象的原因是多方面的，需要从材料选择、设计优化、工艺控制和质量检测等多个方面入手进行预防和解决，希望本文能对广大电子行业从业者在解决多层厚铜PCB起泡问题方面提供有益的参考和帮助。