壓板制作工藝流程講解培訓課件

1、Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology壓板制作工藝流程講解壓板制作工藝流程講解Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology 第一章第一章: :壓板工序的基本概念壓板工序的基本概念第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料第三章第三章: :壓板使用的設(shè)備壓板使用的設(shè)備第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板

2、工藝原理及方法第五章第五章: :壓板工序常見缺陷分析壓板工序常見缺陷分析第六章第六章: :線路板常見測試方法線路板常見測試方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology1.壓板（Pressing Process）是指在高溫高壓條件下用半固化片將內(nèi)層Core與內(nèi)層Core，以及整個內(nèi)層與銅箔粘結(jié)在一起，制成多層線路板的制作工序。2.Tg (Glass Transition Temperature)是指“玻璃態(tài)轉(zhuǎn)換溫度”而言，當逐漸加溫下聚合物由常溫不定組成

3、的玻璃態(tài)Glass stage轉(zhuǎn)換到高溫的橡膠態(tài)Elastomer時，其組態(tài)轉(zhuǎn)移的“溫度區(qū)“簡稱為Tg。3.Td(Decomposition Temperature )，當板料持續(xù)加溫直到板料的重量減小5%時,即把這個溫度值稱為Td。第一章第一章: :壓板工序的基本概念壓板工序的基本概念Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology（一）（一） 、基材：、基材：（Copper clad lamination，CCL）基材又稱覆銅板，它是通過半固化片在高溫高壓

4、下將銅箔粘結(jié)在一起制成的不同規(guī)格厚度的印刷電路板的原材料。 Cu 半固化片 Cu第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology（一）（一） 、基材：、基材：（Copper clad lamination，CCL）1.紙基酚醛板包括XPC、XXXPC、FR-1及FR-2，組成為酚醛樹脂與纖維紙。2. CEM-1/CEM-3表面均使用玻璃布，CEM-1內(nèi)芯是纖維紙，CEM-3內(nèi)芯是玻氈。3. FR-4基材通指玻璃

5、布基含浸環(huán)氧樹脂的基材。4. 高性能基材其他特殊的/非酚醛/非FR-4類樹脂基材，也包括Aramid、RCC等新發(fā)展的材料。5. 無鹵素基材使用無鹵素樹脂體系的基材，目前有應用在CEM-1、CEM-3及FR-4上。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology（一）（一） 、基材：、基材：（Copper clad lamination，CCL）1.紙基酚醛板包括XPC、XXXPC、FR-1及FR-2，組成為酚

6、醛樹脂與纖維紙。XPC通常應用在低電壓/低電流、不會引起火源的消費性電子產(chǎn)品，如玩具，手提收音機，電話，遙控器等。FR-1的電氣性、難燃性優(yōu)于XPC，可達到UL94V-0級，可廣泛使用于電壓/電流稍高于XPC的電器，如彩電，家庭音響，洗衣機，吸塵機等。XXXPC與FR-2的電氣性能相對更好，應用領(lǐng)域則大致相同。紙基板的制作工藝相對較簡單，可使用熱沖或冷沖的方法加工通孔，并可通過印刷銀漿、碳墨的方法實現(xiàn)鍍銅。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConn

7、ect through Technology（一）（一） 、基材：、基材：（Copper clad lamination，CCL）2. CEM-1/CEM-3表面均使用玻璃布，CEM-1內(nèi)芯是纖維紙，CEM-3內(nèi)芯是玻璃氈?；耐庥^呈不透明的白色。應用在一些酚醛紙基板無法滿足要求的場合，電氣性能優(yōu)于酚醛紙基板，而差于FR-4基材。例如顯示器，低壓電源，高級音響，游戲機，部分汽車電路等。CEM-1、CEM-3的制作工藝與FR-4相似，而在要求不高的時候甚至也可以使用冷沖的方法加工。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect throu

8、gh TechnologyServe through PeopleConnect through Technology（一）（一） 、基材：、基材：（Copper clad lamination，CCL）3. FR-4基材通指玻璃布基含浸環(huán)氧樹脂的基材。白料：Di-functional，Tg約125，電氣性能、機械性能較弱，正逐漸被淘汰?；耐庥^呈半透明的白色。黃料：Multi-functional，Tg約135，廣泛應用在民用電子設(shè)備上。由于加入UV遮擋材料，一般呈半透明的黃色。High Tg：Tg超過150以上的FR-4一般稱為High Tg，其可靠性較普通Tg的材料高。改性FR-4：在常

9、規(guī)FR-4樹脂的基礎(chǔ)上通過改變配方或添加填充劑的方法實現(xiàn)更高的電氣性能、機械性能及可靠性。在考慮成本的前提下，可提供用于較高端的產(chǎn)品。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology（一）（一） 、基材：、基材：（Copper clad lamination，CCL3. FR-4基材）FR-4是屬于商業(yè)基材，幾乎所有的基材制造商均生產(chǎn)FR-4 基材。普通Tg（135）:如EMC/22B 、 Mica/HR33

10、、生益/S0155等，高Tg（170 ）:如Mica/HR01 、生益/S1000-2 、生益/S0701等，中Tg（150 ）:如Mica/LA02 、松下/R-1650 、生益/S1000B等。構(gòu)成FR-4基材的主要是環(huán)氧樹脂和玻璃布。幾乎所有的線路板生產(chǎn)廠商都大量使用FR-4基材，其生產(chǎn)線的設(shè)計大多以FR-4為目標，因此許多基材均以FR-4為基準進行比較，來判斷其特性、可靠性及加工性。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect thro

11、ugh Technology（一）（一） 、基材：、基材：（Copper clad lamination，CCL）4. 高性能基材其他特殊的/非酚醛/非FR-4類樹脂基材，也包括Aramid、RCC等新發(fā)展的材料。主要指BT、PPO、Polyimide、Cyanate Ester、Hydrocarbon、Polyester、PTFE等高性能樹脂構(gòu)成的基材，通常此類基材加入Ceramic、Kaolin等填充劑。主要應用在軍事或民用的通訊設(shè)備上。此類基材具有優(yōu)異的電氣性能、機械性能及高可靠性，但其加工性要比FR-4差。而Aramid及RCC隨著HDI技術(shù)的發(fā)展，被廣泛應用在Microvia的構(gòu)成層

12、上。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology（一）（一） 、基材：、基材：（Copper clad lamination，CCL）目前應用較廣泛的BT基材包括Polyclad/GI-180、Isola/G200等。樹脂當中的“B”和“T”的比例能夠隨意地調(diào)整，當B：T=1：9時，BT的固化溫度接近于FR-4；當其比例大于1：9時，其Tg將隨之上升，可達到250C以上。BT基材一般呈棕黑色，硬度很高，由于

13、樹脂的浸潤性較差，因此基材的席紋現(xiàn)象比較明顯。與FR-4基材相比，BT的優(yōu)點是Anti-CAF，具有良好的抗銅離子遷移能力，制板在惡劣的環(huán)境下仍然保持良好的電氣性能BT的介電常數(shù)比FR-4低，BT的應用主要是BGA載板，及部分中低端通訊基站。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology（一）（一） 、基材：、基材：（Copper clad lamination，CCL）5.無鹵素基材（Halogen Fre

14、e）目前使用的絕大部分基材使用的Flame Retardant是含鹵素的（主要是溴和氯），而這些有機物基團在燃燒時起阻燃的作用，但是有一個很大的害處是同時釋放出劇毒的Dioxin，對人體有很大的危害。因此Halogen Free基材應運而生，通過添加Phosphorous、Aluminum Hydroxide或無機填料達到阻燃的要求（UL 94V0），而去除含鹵素的物質(zhì)。目前主要是提供無鹵素FR4板料、半固化片及RCC。目前提供無鹵素基材的供應商主要包括Matsushita、Hitachi、Polyclad、Isola等著名廠商，另外很多臺灣供應商也聲稱可以量產(chǎn)無鹵素基材。第二章第二章: :壓

15、板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology（一）（一） 、基材：、基材：（Copper clad lamination，CCL）一般性能一般性能:目測：在300300mm面積內(nèi)金屬凹坑、皺折、劃痕、次表面缺陷（蝕銅后的內(nèi)表面）接受標準等應按IPC-4101標準接受。尺寸：長、寬、厚度檢查公差按IPC-4101標準接受。弓曲、扭曲度：按IPC-4101標準接受。物理性能物理性能:剝離強度：有分熱應力后、高溫下、化學溶劑處理后三

16、種。尺寸穩(wěn)定性：彎曲強度：分常溫下、高溫下兩種。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology化學性能化學性能燃燒性：熱應力：分蝕刻后與不蝕刻兩種按IPC-4101標準接受。可焊性：按IPC-4101標準接受。耐化學性：金屬表面可清潔性：Tg測試：Tg測試：平均X、Y軸CTE測試（）：第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through Te

17、chnologyServe through PeopleConnect through Technology第二章第二章: :壓板使用的原材料（二）、銅箔：壓板使用的原材料（二）、銅箔： PCB行業(yè)中使用的銅箔主要有兩類：1、電鍍銅箔（Electrodeposited Copper Foil ORE.D Foil）該銅箔是在電解槽中由一個作為陰極的柱狀不銹鋼空心筒體在電流的作用下高速旋轉(zhuǎn)鍍銅得生箔，再經(jīng)三次表面處理而得的。其一面光滑稱為光面（Drum Side)另一面是粗糙的結(jié)晶面，稱為毛面（Matte Side)。Drum SideMatte Side 第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板

18、使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology1、電鍍銅箔表面處理為：1、毛面上增強附著力之電鍍銅瘤。2、毛面用之電鍍鋅或鍍黃銅。3、兩面鍍薄鉻。作用有：A、增大了表面積，加強樹脂滲入的附著力。B、避免純銅與高溫樹脂中Dicy接觸產(chǎn)生水份而爆板。C、防污防銹。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConn

19、ect through Technology2. 壓延銅箔：是純銅經(jīng)過多次機械輥軋制成的銅箔m。因此，壓延銅箔的兩面都是光滑的，對基材的附著力較差，必須增加表面粗化處理，制作成本高。應用在對彎曲、拉伸強度有高要求的制板上，主要是撓性板（Flexible）。電解銅箔壓延銅箔價格便宜成本高多種尺寸與厚度寬度受限制表面棱線較高，不適用于超精細線表路面棱線低，有利于信號完整性與基材的附著力強結(jié)合力差延展性差延展性佳內(nèi)應力高，難以撓曲，容易折斷可抵受撓曲而不折斷第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyS

20、erve through PeopleConnect through Technology3. 銅箔的品質(zhì)：純度(Purity)：A. 電鍍銅箔純度為99.98% ，B. 壓延銅箔純度為99.99%以上1oz銅箔即表示1平方英尺銅箔的重量(oz/ft2)即基重(Weight) ，銅箔通常以重量來表示厚度的。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料慣用表示單位重量(g/m2)標稱厚度(um)標稱厚度(mil) 5um 45.15.10.209um 75.98.50.3412um 106.812.00.47 1/2oz152.517.10.68 3/4oz228.825.71.01 1o

21、z305.034.31.35 2oz610.06 2.72.70 3oz915.0102.94.05Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology3. 銅箔的品質(zhì)：抗拉強度與拉伸比:(Tensile Strength and Elongation)室溫下,1/2oz銅箔抗拉強度應大于15000 lb/in2, 拉伸比應大于2%.1oz以上則應大于30,000 lb/in2,拉伸比應大于3%.針孔(Pin-hole):1/2oz以下的銅箔不可有大于0.1m/m

22、大小的針孔,且針孔數(shù)不可多于10點/ft2.1oz以上的銅箔針孔數(shù)不可多于5點/ft2,且在任何5 ft2內(nèi),不得有大于0.125mm的針孔.第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料3. 銅箔的品質(zhì)：外觀(Surface appearance):表面不得有任何凹點和凸起(pits and dents) 、折皺、刮痕、粗粒、油脂、指印及任何雜質(zhì)?？寡趸?

23、Tarnish resistant):存放其間不許有表面氧化變色現(xiàn)象.抗熱性(Heat resistance): 熱壓后表面不許氧化變色.錫焊性(solderability): 焊錫可以均勻分布在銅箔表面,不能有無法浸潤與浸潤不均的現(xiàn)象.表面粗糙度(Roughness):平均需在0.2-0.3RaServe through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology3. 銅箔的品質(zhì)：抗撕強度(Peel strength): 又稱線拉力.由雙方自行制定.通常如下規(guī)定: 常溫下，0.5

24、oz2.0kg/cm 1oz2.0kg/cm 2oz3.0kg/cm抗化學藥品性: 在浸漬化學藥品后不可有氧化及剝離強度減弱的缺點?？购感?(Solder resistance): 經(jīng)過焊錫漂浮后,抗撕強度不可有顯著下降。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology4.銅箔的發(fā)展趨勢對現(xiàn)有銅箔品質(zhì)的持續(xù)改善.發(fā)展高品質(zhì)的PCB所需的銅箔:1)軟性層壓板所需的低溫高抗拉強度的銅箔.2)高溫高抗張強度的銅箔.3

25、)高密度細線路制作所需的薄銅箔.4)直接鐳射鉆孔所需的超薄銅箔.(如日本MITSUI的UTC-Foil,最薄可以做到3-5m.(5m的重量為45g/m2,9m的重量為80g/m2(1/4oz)。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology半固化片在制作過程中的變化如下圖所示:Resin樹脂Varnish膠液Glass fabric-玻璃纖維布Prepreg半固化片Laminate層壓板第二章第二章: :壓板

26、使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology樹脂的功能及特性:A. 具有電氣絕緣性，為介電材料B. 可以作為銅箔與加固物(玻璃纖維布)之間的粘合劑（Bonding Agent）C. 特性:抗電氣性、耐熱性、耐化學性、抗水性。樹脂分為熱固性(Thermosets)及熱塑性(Thermoplastics)兩種。熱固性樹脂提供優(yōu)良的可操作性，而應用不同的樹脂可獲得不同的電氣性能。制造線路板主要使用的是熱固性樹脂。熱塑性樹脂具有優(yōu)異的電

27、氣性能，但處理熱塑性材料需要特別的設(shè)備與參數(shù)，因此許多廠商均開發(fā)新的熱固性材料用于代替熱塑性材料。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology樹脂的種類：由于樹脂種類有多種，所以決定了我們材料的多樣性。PCB行業(yè)中常用的樹脂體系有以下幾種：A.酚醛樹脂(Phenolic Resin)B.環(huán)氧樹脂(Epoxyl Resin)C.聚酰亞胺樹脂(Polyimide)D.聚四氟乙烯(Polytetrafluoret

28、hylene,簡稱PTFE,或稱Teflon)E.BT/Epoxy ResinF.氰酸酯樹脂(Cyanate Ester)G.聚酰胺(Aramid)第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology樹脂的種類對比：樹脂的種類對比：第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料樹脂類型優(yōu)點缺點Epoxy Resin環(huán)氧樹脂便宜、耐用、容易加工耐熱性不好，不利于高密度的線路的元件的焊接BTTg高達180C以上，耐

29、熱性好鉆污少,可達到UL94V-0的要求介電常數(shù)與損耗因子較小，絕緣性佳容易爆板樹脂的浸潤性較差Cyanate Ester氰酸酯樹脂Tg高達250C熱膨脹系數(shù)小介電常數(shù)與損耗因子非常低脆性大，對濕氣很敏感Polyimide聚酰亞胺Tg高達260C,鉆污少熱膨脹系數(shù)小彎曲性與抗撓性極佳不易達到UL94V-0的要求樹脂的流動性差結(jié)合力較低成本昂貴PTFE聚四氟乙烯介電常數(shù)非常穩(wěn)定，介電損耗低抗化性極強Tg低，常溫下易彎曲與增強材的結(jié)合力低，成本高聚酰胺(Aramid耐熱性好、韌性強，介電常數(shù)低，應適的溫度范圍廣機械加工性差、吸水性高、價格高Serve through PeopleConnect t

30、hrough TechnologyServe through PeopleConnect through Technology壓玻板璃纖使維用布的壓玻板璃纖使維用布的(Gl原原ass材材f料料abric)：是一種無機物經(jīng)過高溫融合后冷卻成為一種非結(jié)晶態(tài)的堅硬的，然后由經(jīng)紗，緯紗縱橫交織形成的補強材料?？梢宰鳛檠a強材料有四個等級：A級高堿性、C級為抗化性、E級為電子用途、S級為高強度。常用的E-玻璃布規(guī)格有以下幾種：第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Glas fabric specification規(guī)格規(guī)格厚度厚度(mm)mm)基重基重(g/cm2)g/cm2)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)經(jīng)紗經(jīng)紗緯

31、紗緯紗76280.1821044231221160.110660258210800.06486024721060.0425562562Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology半固化片的特性半固化片的特性：半固化片的特性包括壓板前的特性和壓板后的特性。層壓前特性：A. RC%（Resin content)：指膠片中除了玻璃布以外，樹脂成分所占的重量百分比。RC%的多少直接影響到樹脂填充導線間空谷的能力，同時決定壓板后的介電層厚度。B. RF%（ Resi

32、n flow）：指壓板后，流出板外的樹脂占原來半固化片總重的百分比。RF%是反映樹脂流動性的指標，它也決定壓板后的介電層厚度。C . VC%（volatile content）：指半固化片經(jīng)過干燥后，失去的揮發(fā)成分的重量占原來重量的百合比。VC%的多少直接影響壓板后的品質(zhì)。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through TechnologyD. Gel Time（Gel time）：是凝膠時間，指B-階半固化片受高溫后軟化粘度降低

33、，然后流動，經(jīng)過一段時間因吸收熱量而發(fā)生聚合反應，粘度逐漸增大，逐漸固化成C-階的一段樹脂可以流動的時間。粘度第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料溫度/粘度 PPPP的粘度隨溫度變化趨勢圖的粘度隨溫度變化趨勢圖 材料溫度 粘度曲線 時間Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology分析：Gel Time實際上也是RF%的一個體現(xiàn)，Gel Time時間越長，表明樹脂流動性愈大，不宜凝膠，這樣壓板時造成樹脂流失過多，厚度變薄。Gel Time太短，

34、樹脂粘度變化太快，時間太短，以至出現(xiàn)氣泡未被既及時趕走的現(xiàn)象。RF%有一個范圍限制：過高，流膠過多，厚度不易控制。過低，樹脂的流動性差，無法填充導線間的空隙。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology(四）、四）、RCC材料（材料（Resin coated copper背膠銅箔）背膠銅箔）銅箔樹脂該材料的開發(fā)是基于加工microvia板在鐳射鉆孔工藝中無增強材料容易打孔而出現(xiàn)的，該材料與半固化片不同在于它

35、無增強材料（玻璃纖維布），它的載體就是銅箔，它所用的樹脂與半固化片一樣，有多種形式，因此壓合條件根據(jù)所用樹脂特性參數(shù)來制定。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology(四）、四）、RCC材料（材料（Resin coated copper背膠銅箔）背膠銅箔）1. RCC分類：以下是MISTUI提供的RCC產(chǎn)品種類：MR-500(Tg138oC) 30 3EC-VLP 9MR-600(Tg185oC) 50

36、for HDI board 12MR-700(Tg220oC) 65 3EC- 18由以上分類可以看出，RCC的種類由樹脂種類、厚度，銅箔種類及厚度決定。另外，其它供應商的分類也是如此，例如：HITACHI的MCF系列（MCF1000，MCF4000，MCF6000）就是根據(jù)樹脂種類不同來劃分的。第二章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology(四）、四）、RCC材料（材料（Resin coated coppe

37、r背膠銅箔）背膠銅箔）RCC測試項目：外觀目測：包括表面的膠漬點數(shù)，銅皺，劃痕，樹脂表面，次表面（壓板后蝕刻掉銅后的樹脂表面），厚度公差，尺寸公差等項目。IPC-CF-148A接收標準驗收。RCC的可加工工藝性能：包括可蝕刻性(IPC-TM-650-2.3.6) ，可焊性測試，測試方法參照IPC-CF-148A-4.3.2。RCC的物理性能測試：包括Peel strength， Volatile content，F(xiàn)low Percent測試。前兩項的測試方法參照IPC-TM650-2.4.8,與2.3.19.而Flow Percent的測試方法暫無標準可依據(jù)，由材料的購買雙方協(xié)商達成協(xié)議。第二

38、章第二章: :壓板使用的原材料壓板使用的原材料Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology加熱方式：熱盤加熱方式的不同決定壓機的結(jié)構(gòu)與性能的差異。加熱方式通常有以下三種：蒸氣加熱方式：在熱盤中埋入回旋的蒸氣管道，通入高溫的水蒸氣加熱。A. 優(yōu)點：加熱迅速，從20升到180約10min或更快。溫度分布均勻。B. 缺點：設(shè)備較貴，需要另附高壓鍋爐用來加熱蒸氣，同時還要定期保養(yǎng)以防水垢積累堵塞，同時所有管路必須采用高壓水管。最高溫度限制在180。第三章第三章:

39、:壓板使用的設(shè)備壓板使用的設(shè)備Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology油熱法：在熱盤中加設(shè)油管，先將加熱油在機外的加熱交換器內(nèi)進行加熱，然后將熱油通入熱盤內(nèi)。A. 優(yōu)點：升溫較快，升溫速度通?？梢赃_到 6-10/min。溫度分布均勻，通?？梢赃_到2最高加熱溫度可以達到250，滿足一些高溫材料的壓板需要。管道無高壓要求，制造成本低于蒸氣式壓機。B. 缺點：運行成本較高，高溫油的價格較高，而且具有一定使用壽命，同時高溫油使用較長時間后會發(fā)生碳化反應，積累到

40、管路中。第三章第三章: :壓板使用的設(shè)備壓板使用的設(shè)備Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through TechnologyC. 熱油的加熱方式：1. 電加熱方式2. 柴油加熱方式(需要一臺小型的柴油鍋爐.)3. 煤氣加熱方式以上加熱方式的成本以電加熱式最高，柴油其次，煤氣最低。第三章第三章: :壓板使用的設(shè)備壓板使用的設(shè)備Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect throug

41、h Technology(一)、工藝原理壓板的原理是利用半固化片中的環(huán)氧樹脂從B-stage向Cstage的轉(zhuǎn)換過程,將各線路層粘結(jié)成一體。環(huán)氧樹脂在這一過程中的轉(zhuǎn)換過程的狀態(tài)變化見下圖：第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Flow BeginFlow endResin curesResinMeltServe through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology(二)、工藝條件及壓板Cycle的設(shè)計方法：1. 工藝條件決定壓板的工藝條件的因素： 加熱速度（升

42、溫速度） 最高加熱溫度 提供的壓力 硬化時間 壓力與時間的配合第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology升溫速度：應合理控制樹脂從開始流動到停止流動這段時間范圍內(nèi)，對應樹脂的溫度約在80130C，這個溫度段Resin充分流動，稱為flow window。在這個溫度段，升溫速度將影響樹脂的粘度變化及凝膠時間，從而影響壓板的品質(zhì)板厚均勻性。第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve

43、through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology升溫速度與樹脂粘度變化的關(guān)系：從上圖可以看出：升溫速度快對應的樹脂粘度較升溫速度慢的樹脂粘度低，說明快升溫時的樹脂流動性大。升溫速度快的Flow window較升溫速度慢的要小，說明可以用于控制的時間短，利于壓板厚度的控制。第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法慢升溫快升溫時間樹脂的粘度Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through Pe

44、opleConnect through Technology升溫速度、Flow window及厚度控制的關(guān)系：從上圖可以看出：升溫速度快的Flow window較升溫速度慢的要小。流動窗口小，樹脂來不及填充導線之間的間隙，同時也不容易掌握加壓時機，不利于壓板厚度平均的控制。而升溫速度過慢，流動窗口太寬時，樹脂處于流態(tài)的時間長，在壓力的作用下，流膠也會過多，而且相應的整個Cycle time也會加長。升溫速度的控制范圍：通過以上分析，應合理控制Flow window的升溫速度，通常對于目前公司用到的多數(shù)供應商提供的半固化片，升溫速度通?？刂圃?.55/min。而對于美國有些供應商如：Polycl

45、ad等要求的升溫速度通常會到4-6/min。所以升溫速度的控制應參照不同膠系樹脂的粘度特性來決定。第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology最高加熱溫度：要確定壓板工藝的最高加熱溫度，首先應了解到使用的半固化片的樹脂體系，它的固化溫度（cure temperature)是多少，根據(jù)它來決定一個壓板cycle中應提供的最高加熱溫度是多少。例如目前公司常用的FR-4環(huán)氧樹脂的cure temperatur

46、e是160170。那么應使壓板時最高料溫達到170。如果對于不同的樹脂體系：如熱加強型（高Tg）FR-4，BT料等，應根據(jù)它們不同的最高料溫要求決定最高加熱溫度。第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology壓力的作用：A、要保證樹脂與銅面之間充分接觸與結(jié)合B、提高樹脂流動速度，盡快均勻地填充導線間的空隙。C、將樹脂反應產(chǎn)生的氣泡擠到板邊。壓力的設(shè)定方法與時機：One stage press cycle（

47、一段壓方式）一段壓力的方式是指當壓機開口一經(jīng)閉合后立即提供全壓力的壓合方式，它主要用于樹脂流量很小的樹脂體系的壓板。第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法T（0C）175P（Bar）PressureTemperatureServe through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology175TemperatureP（Bar）PressureT第四章第四章:壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Two stage press cycle（兩段壓方式）對于高樹脂含量、

48、長Gel time的樹脂體系通常采用兩段加壓方式。第一段壓稱為接觸壓力（Kiss Pressure），主要提供壓力保證先軟化的樹脂與銅薄充分接觸，咬和。之后當樹脂隨溫度化后粘度較低時提供第二段壓力。Kiss pressureKiss pressureServe through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology加壓時機對于兩段加壓的壓板方式，存在一個加壓時機的問題。A. 加壓過早時，將導致過多的低粘度的樹脂被擠出，導致板厚偏薄，更嚴重的情況將是缺膠，這部分區(qū)域?qū)⒃诤罄m(xù)工藝流

49、程中產(chǎn)生分層。B. 加壓過晚，將會出現(xiàn)空洞、氣孔缺陷。在沿著內(nèi)層銅的邊緣出現(xiàn)凹下去的軌跡。那么，加壓時機應該怎么確定，才能避免以上缺陷出現(xiàn)呢？A、首先在升溫初期，樹脂受熱逐漸開始熔化，粘度下降，仍未到充分流動階段。應提供一個較低的壓力，保證開始溶化的樹脂與粗化銅面充分接觸，這個壓力通常稱為kiss pressure接觸壓力（又稱吻壓）。這個壓力多大合適呢？第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology接觸

50、壓力通常為5KG左右，這個壓力不可過大，因為Resin未充分流動，壓力過大，將對半固化片中的glass fabric的彈性纖維布產(chǎn)生較大剪應力，壓力太小，不能使樹脂充分填滿銅面(毛面）的空隙。B、樹脂開始流動到固化這個階段應提供充分的壓力，幫助樹脂盡快流動填充導線間的空隙。并產(chǎn)生與各層銅較強的附著力。這個壓力如何制定呢？根據(jù)以前的經(jīng)驗總結(jié)下表提供參考：第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology固化時間

51、（Cure time)固化時間的確定在制作半固化片的工藝中填加的催化劑與固化劑（dicy雙氰胺），加速劑2-MI（2-甲咪唑），影響到樹脂固化反應的速度，應了解使用的半固化片的這一特性指標:固化溫度與固化所需的最少時間，目前我們經(jīng)常使用的Tg135C的FR4半固化Cure time通常為175 C保持60min。而熱加強型(Tg175C- 185C)的FR4固化時間為190-200C保持120min以上.對于不同的樹脂體系應從制造商處了解到該樹脂的關(guān)于這方面的基本特性與參數(shù)制定出合理的固化時間.第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleCon

52、nect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology固化時間與壓板后材料的Tg之間的關(guān)系:材料的固化時間充分，保證了樹脂C-stage的充分反應，而C-stage的充分反應時，則樹脂中的高分子在硬化反應形成的鏈壯結(jié)構(gòu)更加致密，材料的穩(wěn)定性就越好。而材料固化充分的一個參考指標就是Tg，材料的Tg值與材料本身的特性有關(guān)，但也受壓合條件中固化時間的制約，下圖為兩者之間的關(guān)系：第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Tg樹脂特性WET CLOTHB-StageCured laminationServe

53、through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology壓板工藝條件總結(jié)：1、lamination window 的升溫速度在12OC/min。2、最高加熱溫度制定。3、硬化時間的確定。4、壓力的確定。5、壓力與時間的配合。第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology2、壓板Cycle的設(shè)

54、計方法：溫度的Profile的設(shè)計首先根據(jù)確定好的物料的升溫速度，與根據(jù)經(jīng)驗所得的各層料溫的差異，確定出壓機熱盤的升溫條件。然后根據(jù)物料的最高溫度要求確定熱盤的最高加熱溫度。根據(jù)Cure time的時間定出在最高加熱溫度需要保持的時間。據(jù)以上三點可以基本確定出壓板Cycle中溫度的Profile。而具體實際應用時應該插Thermal couple到不同層的材料中，根據(jù)實際情況與要求的偏差做一些修正。第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnec

55、t through Technology壓板cycle的一個具體recipe：第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology（三）、工藝流程介紹：1、工藝：mass-lamination無銷制定位的大量層壓方法第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnec

56、t through Technology第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Lay up疊合疊合示意圖示意圖拿板過程需要絕對清潔，因為壓板后板面的一點凹凸不平缺陷都會導致外層線路缺口，引起開短路，因此，排板過程需要無塵環(huán)境。Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through TechnologyMas lamination方方大量法法無銷釘層壓方式:是指直接用銅箔與板固化片與內(nèi)層基板壓合的大批量層壓方式。該方式操作簡單快捷，產(chǎn)量大的特點。缺點是只對四層板適用。對于高

57、于四層以上的板時，需要采用內(nèi)層預先用鉚釘鉚合后與Mass lamination相結(jié)合的方式。2. Pin lamination 對位銷釘定位的層壓方式:當層數(shù)增多，用普通的鉚釘無法達到定位效果時，采用這種傳統(tǒng)的工藝方法。這種方法雖然在層壓后的拆板時的操作繁瑣、困難，但卻是保證高層板層間對位的唯一較好的方法。第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology用PinLamination的方式，需要在內(nèi)層板、銅箔

58、、半固化片上開出同樣形狀的工具孔，而且在所有相關(guān)工具上開孔：上下夾具板、所有分割鋼板。而多種多樣的Project會產(chǎn)生板尺寸的多樣性，決定了工具的多樣性、復雜性。另外，銷釘所起到的作用只是減少層與層之間的滑移而產(chǎn)生的對位不準，而對于板材本身經(jīng)過壓合過程中的應力變化產(chǎn)生的漲縮變化仍舊不能完全避免。而Pin-lamination與鉚釘固定所采用的對位原理都是一樣的：PEP（OPE的Post-Etch-Punch)第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleC

59、onnect through Technology3. 壓合過程中的對位方法：（PEP）PEP（蝕刻后沖孔方式）的基本做法如下：內(nèi)層板各層菲林上設(shè)置兩個光學標靶(Optical Target):根據(jù)菲林做出內(nèi)層圖形.將蝕刻后的內(nèi)層板放在具有CCD對位系統(tǒng)的沖孔機上(如:Multiline 的OPE機),根據(jù)以上的兩個標靶由機器中固定的模具沖出壓板對位用的所有工具孔,入圖所示:第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Te

60、chnology中間的四個腰型孔為Pin-lamination所需要的對位孔，其它圓形孔作為其它鉚合方式用的對位孔。因此，我們可以看出：Pin-lamination與結(jié)合鉚釘?shù)腗ass-lamination的層間對位方法一樣。4-Slot的對位方式的優(yōu)點：壓合后的變形有規(guī)律,層間偏差小. 4個銷釘在沖出的腰型孔中的位移變化第四章第四章: :壓板工藝原理及方法壓板工藝原理及方法Serve through PeopleConnect through TechnologyServe through PeopleConnect through Technology2. PCB壓板厚度計算方法指引：對于