复旦大学：《材料失效分析 Materials Failure Analysis》课程教学资源（课件讲稿）第五章 材料表征分析方法——高端PCB用复合材料的失效分析

高端PCB用复合材料 的失效分析 杨振国 (复旦大学材料科学系) 第四届全国失效分析学术会议大会报告 2011.9/西安

高端PCB用复合材料 的失效分析 杨振国 （复旦大学材料科学系） 第四届全国失效分析学术会议大会报告 2011. 9/西安

提要 1.PCB技术的发展趋势 2.PCB产品的质量状况 3.PCB的失效形式与原因 4.PCB的表征分析方法 5.典型案例的失效分析

提 要 1. PCB技术的发展趋势 2. PCB产品的质量状况 3. PCB的失效形式与原因 4. PCB的表征分析方法 5. 典型案例的失效分析

1.PCB技术的发展趋势

1. PCB技术的发展趋势

1.PCB技术的发展趋势 ●印制电路板(PCB/FPC 印制电路板是由金属铜箔与绝缘材料之间经热压 成型并电镀互连的一种层状复合材料。 它作为电子器件的载板,主要有三个功能 (1)支撑器件;②2)互连器件;(3)传送电子信号。 高密度PCB是指互连孔和导线间距均小于150um ●我国从2008年起PCB的总产量已占世界第一位 2011年PCB产值达到1520亿元人民币,占世界 份额的40%左右

1. PCB技术的发展趋势 ● 印制电路板 (PCB/FPC) 印制电路板是由金属铜箔与绝缘材料之间经热压 成型并电镀互连的一种层状复合材料。 它作为电子器件的载板, 主要有三个功能： (1) 支撑器件；(2) 互连器件；(3) 传送电子信号。 ● 高密度PCB是指互连孔和导线间距均小于150um ● 我国从2008年起PCB的总产量已占世界第一位 2011年PCB产值达到1520亿元人民币，占世界 份额的40％左右

1.PCB技术的发展趋势 当今微电子产品的特征是:轻、薄、短、小 微电子产品向小型化、环保化、多功能化方向发展, 促进PCB向高端化方向发展。 (1)产品小型化一PCB高密度化、互连线精细化 (2)产品环保化→PCB无铅化、无卤化、加成化 刚挠结合PCB (3)产品多功能化 IC载板 埋嵌元件PCB 光电一体PCB

● 当今微电子产品的特征是: 轻、薄、短、小 微电子产品向小型化、环保化、多功能化方向发展， 促进PCB向高端化方向发展。 (1) 产品小型化 PCB高密度化、互连线精细化 (2) 产品环保化 PCB无铅化、无卤化、加成化 刚挠结合PCB (3) 产品多功能化 IC载板 埋嵌元件PCB 光电一体PCB 1. PCB技术的发展趋势

1.PCB产品的发展趋势 表1集成电路C微型化促进PCB的高密度化 年份IC线宽PCB线宽 比率 (um)(IC/PCB 1970 3 300 1:100 2000 0.18 100~301:560~1:200 2010 0.05 10 1:200 林金赌,现代印制电路板的技术进展,2010中日印制电路技术交流会,深圳,2010.10

年份 IC线宽 （μm） PCB线宽 （μm） 比率 (IC/PCB) 1970 3 300 1:100 2000 0.18 100~30 1:560~1:200 2010 0.05 10 1:200 表1 集成电路(IC)微型化促进PCB的高密度化 1. PCB产品的发展趋势 * 林金赌，现代印制电路板的技术进展，2010中日印制电路技术交流会，深圳，2010.10

1.PCB技术的发展趋势 表2组装技术促进PCB的高密度化 组装通孔插装表面贴装芯片级封装系统封装系统板 技术(THT)(MT (CSP) (SIP) (SIB) 面积|80:1 7.8:1 ≤12:1≤08:1 比率 典型 DIP QFP→uBGA SIB 薄/超薄 元件 BGA 元件 典型16~64121~≥1000≥3000 I/O数 1600 典型单、双和埋、盲孔刚挠PCB部分埋嵌埋嵌元件 PCB多层 PCBPCB高密度PCB元件PCB/PCB/ IC载板光电PCB光电PCB 现状衰老期高峰后期高峰前期发展期萌芽期

组装 技术 通孔插装 （THT） 表面贴装 (SMT) 芯片级封装 （CSP） 系统封装 （SIP） 系统板 （SIB） 面积 比率 80:1 7.8:1 ≤1.2:1 ≤0.8:1 / 典型 元件 DIP QFP→ BGA μBGA SIB 薄/超薄 元件 典型 I/O数 16~64 121~ 1600 ≥1000 ≥3000 / 典型 PCB 单、双和 多层PCB 埋、盲孔 PCB 刚挠PCB 高密度PCB IC载板 部分埋嵌 元件PCB/ 光-电PCB 埋嵌元件 PCB/ 光-电PCB 现状 衰老期 高峰后期 高峰前期 发展期 萌芽期 表2 组装技术促进PCB的高密度化 1. PCB技术的发展趋势

1.PCB技术的发展趋势 相机模组 FPC 前层荧幕 FPC 主板ADF) 主荧幕 FPC 按键FPC 连接 备 侧边按键 AD 智能手机用刚挠结合PCB的主要功能

智能手机用刚挠结合PCB的主要功能 1. PCB技术的发展趋势

1.PCB技术的发展趋势 十亿美元 FPc份额 l往「 76.5%16.1%16.29 5.1%14.8% 41.6 71.7% 33.2 10.0 0 2000200120022003200420052006200720082009201020112015 2000年后世界FPC/PCB比值的增长率

2000年后世界FPC/PCB比值的增长率 1. PCB技术的发展趋势

2.PCB产品的质量状况

2. PCB产品的质量状况