一款毫米波雷达板板翘改善研究

张本贤 舒志迁 魏和平 李志雄

（诚亿电子（嘉兴）有限公司，浙江 嘉兴 314003）

0 前言

毫米波雷达应具备全天候、全天时、抗干扰、高精度等卓越性能而成为高级驾驶辅助系统（ADAS）的主流配置，主要用于自适应巡航系统（ACC）、车道偏移报警系统（LDW）、车道保持系统（LKA）、前部碰撞预警系统（FCW）、自动紧急制动（AEB）、盲点探测系统（BSD）等[1]。毫米波雷达板作为汽车安全器件之一决定了其高可靠性的要求，板翘不良将直接导致高频信号收发异常且元器件还存在虚焊等可靠性隐患而成为客户重点关注的品质项目。

文章介绍了一款应用于汽车车道保持系统的毫米波雷达板产品板翘改善研究，该产品为不对称压合叠构设计，客户要求板翘＜0.3%，该规格要求超出常规板翘＜0.75%的制程能力。针对该产品特殊要求，我们从拼版设计、内层图形转移曝光方式、层压、磨板、阻焊烤板、终检等关键制程展开了相关研究。

1 板翘原因分析

1.1 产品基本信息

文章研究的产品是一款六层板，其中L1—L2与L3—L6设计有盲孔、L1—L6设计有通孔，L1—L2使用总厚度0.13 mm的高频板材，L3—L6使用总厚度1.45 mm的常规FR—4板材，产品叠构图见图1所示。

图1 PCB叠构图

1.2 可能原因分析

从板翘的产生机理进行分析，造成板翘的原因可归结为设计因素、工艺因素与人为因素三种。设计因素主要为产品叠构设计、图形分布设计等原因导致各部位受力不均匀。工艺因素主要为制程参数设置不当、治工具设计不合理等造成产品内应力未释放到位或产品受外力造成形变。人为因素主要为操作方法违规、材料管控不当以及使用异常状态的生产设备加工。从人机料法环测六个维度进行板翘影响可能原因分析，汇总后见图2所示。

图2 板翘影响因素鱼骨图

1.3 关键原因分析

对可能影响板翘的因素进行逐项确认分析，从影响板翘机理、发生的可能性两个方面进行论证，以确定该可能原因是否为关键改善点。具体分析汇总表见表1所示。

表1 关键影响因素排查表

2 关键制程改善研究

对识别出的关键改善点从资料设计、参数优化、指定专用设备等方面制定具体改善措施，各项措施实施后板翘改善结果汇总见表2所示。

表2 各关键制程改善措施及结果汇总表

3 总结

从保证高频信号收发完整性与成本管控等角度，综合考虑对毫米波雷达板客户产品设计高频板材与FR—4板材的不对称叠构，该叠构设计决定了此款产品板翘控制的难度较高。通过我司技术团队板翘专案的研究，得出采用冷热一体压机进行压合、压合后板温下降至60 ℃以下再下板、拼版设计时减少FR—4侧铺铜面积这三项措施可明显改善此款产品的板翘不良，内层图形采用LDI（激光直接成像）固定系数曝光、阻焊后烘烤改善为斜靠式的隧道炉烤板、采用自动感应板厚的六轴重型磨板线作业等措施对板翘改善也有积极影响。对所有改善措施进行综合应用后，该款毫米波雷达板板翘不良率平均下降46.5%，虽与常规产品相比此款产品的板翘不良率仍然较高，但通过此次板翘改善活动的开展为我公司生产类似不对称叠构的毫米波雷达板积累了一定经验。