多層壓合工藝技術(shù)

PCB（多層）壓合工藝R&D紀(jì)成光目前一頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)本課程培訓(xùn)的思路本課程講述的不是理論科學(xué)知識(shí)，而是一門實(shí)用工藝技術(shù)，是一門在不斷發(fā)展變化的技術(shù)，既然是一門發(fā)展變化的技術(shù)，那么我今天所講的，到了明天有了更先進(jìn)的技術(shù)可能就不是這么一回事了。因此，在學(xué)習(xí)本課程時(shí)，希望各位以懷疑的態(tài)度、以辨證的眼光看待我今天所講的，不要死記硬背一些概念，而是要知道產(chǎn)生這些概念的原理。通過本課程的學(xué)習(xí)，不光知道該怎么做？更要知道為什么這么做？如果不這么做會(huì)有什么風(fēng)險(xiǎn)？還有沒有更好的方法？

在以后的工作中也是一樣，重點(diǎn)要明白為什么這樣做？我有沒有更好的方法？為達(dá)到更好的培訓(xùn)效果，本課程以層壓流程為主線，采用“問題導(dǎo)向＋簡單例子演繹法”，即在說明一些基本概念的基礎(chǔ)上，提出若干問題，然后用實(shí)例來說明這些問題中的主要理念、觀點(diǎn)和方法。目前二頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)本課程講了些什么

什么是PCB？PCB由哪些材料組成？什么是PCB多層壓合工藝？PCB壓合方式有哪些？層壓材料有哪些？層壓流程有哪些？為什么對銅面進(jìn)行氧化處理？銅面氧化處理有幾種方式？原理是什么？預(yù)排板的作用？預(yù)排板對位方式有哪些？預(yù)排對位方式的選擇原則？排板的作用？排板結(jié)構(gòu)？各構(gòu)件作用是什么？壓合主要參數(shù)有哪些？如何制定壓合程序？壓合主要缺陷有哪些？如何預(yù)防？層壓主要設(shè)備有哪些？目前三頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)本課程講了些什么

什么是PCB？PCB由哪些材料組成？目前四頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)

PCB什么是PCB

PCB(PrintedCircuitBoard)，印制電路板或印刷線路板，用以承載電子器件和元件，是電子元器件電氣連接的載體。印制電路板由哪些材料組成？印制電路板由導(dǎo)電圖形層（銅）、絕緣材料層（環(huán)氧樹脂等）和增強(qiáng)材料（玻纖布等）組成。我們通常的所說的多少層PCB板，就是以導(dǎo)電圖形層（含銅層）數(shù)量來定義的，如16層（16L）板，就是指導(dǎo)電圖形層有16層。目前五頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)

PCB印制電路板的分類？以電路層數(shù)分類：單面板（Single-SidedBoard）、雙面板（Double-SidedBoard）和多層板（Multi-LayerBoard，三層或三層以上）。以絕緣材料類型分類：剛性板（RigidPCB）、柔性板（FlexiblePCB）和剛撓結(jié)合板（剛?cè)峤Y(jié)合板或軟硬結(jié)合板，R-FPCB）印制電路板還可根據(jù)產(chǎn)品工藝特點(diǎn)（如銅/鋁基板、背板、HDI板、軟硬結(jié)合板、埋容/埋阻板、埋銅塊板、嵌銅塊板、階梯板、分級分段金手指板等）、產(chǎn)品應(yīng)用場景（如LED板、通訊板、服務(wù)器、光模塊、微麥板、高速板等）等進(jìn)行分類，在此不做一一贅述。目前六頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)奧地利人保羅·愛斯勒（PaulEisler），1936年（29歲），他首先在收音機(jī)里采用了印刷電路板。1943年，美國人多將該技術(shù)運(yùn)用于軍用收音機(jī)，1948年，美國正式認(rèn)可此發(fā)明可用于商業(yè)用途。自20世紀(jì)50年代中期起，印刷線路板才開始被廣泛運(yùn)用。在PCB出現(xiàn)之前，電子元器件之間的互連都是依托電線直接連接完成的。PCB在哪一年誕生？由誰發(fā)明？目前七頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)本課程講了些什么PCB多層壓合工藝？PCB壓合方式有哪些？層壓材料有哪些？目前八頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)什么是PCB壓合工藝

PCB（多層）壓合工藝是指將銅箔、半固化片和已制作圖形的芯板（覆銅板）按一定順序疊合，然后在高溫高壓條件下將其粘結(jié)為一體。在高溫高壓條件下，半固化片中的樹脂會(huì)熔融流動(dòng)填充芯板圖形并將各層粘結(jié)在一起。這個(gè)過程是樹脂由半固化（B階）向固化（C階）狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過程，伴隨著樹脂熔融再冷卻固化將各種材料粘結(jié)在一起。注意：只有三層或三層以上的PCB才會(huì)用到壓合工藝，而單面板和雙面板無需壓合，不會(huì)采用壓合工藝。目前九頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)PCB壓合方式（疊層結(jié)構(gòu)）覆銅板（Core）+P片+銅箔以6層板為例，由兩張core+P片+銅箔壓合而成。目前十頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)PCB壓合方式（疊層結(jié)構(gòu)）覆銅板（Core）+P片+銅箔以6層板為例，由兩張core+P片+銅箔壓合而成。覆銅板（Core）+P片+覆銅板（Core）以6層板為例，由三張core+P片壓合而成。目前十一頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)PCB壓合方式（疊層結(jié)構(gòu)）覆銅板（Core）+P片+銅箔以6層板為例，由兩張core+P片+銅箔壓合而成。覆銅板（Core）+P片+覆銅板（Core）以6層板為例，由三張core+P片壓合而成。積層壓合（BuildupMultilayer）以6層板為例，由一張core兩面疊加P片和銅箔經(jīng)過兩次壓合而成。目前十二頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)以10層板為例，該板含有通孔、盲孔和埋孔，盲孔為二階。一個(gè)PCB板是否只需一次壓合？如何確定壓合次數(shù)？盲孔（BlindVia）---僅延伸到PCB一個(gè)表面的導(dǎo)通孔。埋孔（Buriedhole）---未延伸到PCB表面的導(dǎo)通孔。三次壓合第一次：L3/8層壓合；第二次：L4/9層壓合；第三次：L1/10層壓合。通孔盲孔埋孔目前十三頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)銅箔---用于制作PCB板的導(dǎo)體線路銅箔類型按制作工藝分類：壓延銅箔和電解銅箔

關(guān)于層壓材料的一些基本概念和理論知識(shí)電解銅箔（ED銅）

通過電化學(xué)的方法，將硫酸銅溶液中的銅離子電解出來形成箔狀。銅箔斷面具有縱向生長的柱狀結(jié)晶。用這種方法制成的銅箔，一面光滑,稱為光面(DrumSide),另一面是粗糙的結(jié)晶面,稱為毛面(MatteSide)。DrumSideMatteSide光面是印制電路的電路表面，毛面是與PCB基材結(jié)合的面目前十四頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)

關(guān)于層壓材料的一些基本概念和理論知識(shí)電解生產(chǎn)出的初產(chǎn)品(稱為毛箔或原箔)，毛箔還不能直接用于生產(chǎn)，需要在毛面的牙尖上瘤化處理，稱為Bondingtreatment。瘤化處理兩面需做防銹處理。

瘤化處理的作用增大銅面的比表面積，增加銅面與樹脂的接觸面積。增大銅與樹脂微細(xì)胞之間的配位共價(jià)鍵結(jié)合力(又稱為范德華力)。

瘤化處理的目的增加銅箔與樹脂的結(jié)合強(qiáng)度，提高PCB板的使用可靠性。壓延銅箔是通過碾壓鍛造的方法加工而成，將銅錠經(jīng)過多次重復(fù)加熱輥壓，做成箔狀。常溫下銅箔斷面具有橫向生長的柱狀結(jié)晶，退火后結(jié)晶體一般會(huì)變成無規(guī)則排列的塊狀。其延展性、耐彎折型優(yōu)于電解銅箔，導(dǎo)電性和表面粗糙度（一般）比電解銅箔（約1.5）低，價(jià)格比電解銅箔高。電解銅箔壓延銅箔（HTE銅）目前十五頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)關(guān)于層壓材料的一些基本概念和理論知識(shí)電解銅箔類型RTF銅箔（反轉(zhuǎn)銅箔）原箔的光面做粗化處理。VLP（低粗糙度銅箔）STD銅箔HVLP銅箔（超低粗糙度銅箔）VLP銅箔和HVLP銅箔與前兩者的區(qū)別在于電解原箔上，電解液的添加劑不同，做成的原箔會(huì)形成低輪廓或超低輪廓品。經(jīng)過基本的表面處理后就形成VLP和HVLP箔，性能上主要區(qū)別在粗糙度上。銅箔粗糙度毛面RZ光面RASTD

N/A≤0.43umLP≤10.2≤0.43umVLP≤5.1≤0.43umHVLP≤3.0≤0.43umRTF無標(biāo)準(zhǔn)，一般≤5.1um/目前十六頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)關(guān)于層壓材料的一些基本概念和理論知識(shí)銅箔厚度表示方法

銅箔厚度通常有兩種表示方法：直接以厚度表示，如18um、35um、70um等。以單位面積的質(zhì)量表示，如1/2oz/ft2（H）、1oz/ft2、2oz/ft2等，在實(shí)際應(yīng)用中，我們通常直接以1/2oz（或Hoz）、1oz等表示銅箔厚度。兩者的等效關(guān)系？

1/2oz/ft2等效于多少um？以上兩種厚度表示的等效關(guān)系是：1oz/ft2≈35.7um，2oz/ft2≈71.4um對于芯板，芯板的兩面都有銅箔，我們通常以―/―表示芯板兩面銅箔的厚度，如H/H，表示芯板兩面銅箔厚度為1/2oz。目前十七頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)關(guān)于層壓材料的一些基本概念和理論知識(shí)半固化片（P片，Prepreg）

半固化片由玻纖布和樹脂組成，它是由經(jīng)過處理的玻纖布浸膠（樹脂膠液）后，再經(jīng)過熱處理預(yù)烘而成。在這個(gè)過程中，樹脂由液態(tài)（A階）轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍虘B(tài)（B階）。

半固化片有經(jīng)緯向之分，且經(jīng)向與緯向的漲縮系數(shù)不同，因此，同一PCB板內(nèi)的半固化片經(jīng)緯向必須一致，以確保板面平整，防止PCB板受熱后各層漲縮系數(shù)差異導(dǎo)致的扭曲變形。一般選取經(jīng)向(玻璃纖維布卷曲的方向)作為PCB板的短邊方向，緯向?yàn)镻CB板的長邊方向。樹脂樹脂是一種熱固性高分子聚合物，在覆銅板和半固化片中的作用是絕緣填充和粘結(jié)鏈接。樹脂由液態(tài)到固態(tài)要經(jīng)歷三個(gè)階段變化：液態(tài)（A-Stage）-半固態(tài)（B-Stage）-固態(tài)（C-Stage）。我們通常所稱的FR-4環(huán)氧樹脂是指溴化的丙二酚制成的耐燃性環(huán)氧樹脂目前十八頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)關(guān)于層壓材料的一些基本概念和理論知識(shí)玻纖布

玻纖布是半固化片的骨架（定型），決定著PCB板的尺寸穩(wěn)定性和剛性，它在半固化片制作過程中，并不發(fā)生本質(zhì)的變化。

根據(jù)玻纖布紡紗中玻璃絲直徑和捻線粗細(xì)將玻纖布進(jìn)行分類，常見的玻纖布類型有106、1080、3313、2116、7628等，對于某一覆銅板的半固化片，通常以玻纖布類型表示半固化片類型。一般玻璃絲直徑和捻線越粗，剛性越好，抗樹脂收縮能力越強(qiáng)，由其組成的PCB板尺寸穩(wěn)定性越高。

由于在形成玻纖布過程中經(jīng)線方向受到強(qiáng)力拉展，而緯線方向受拉伸作用較小，同時(shí)制作半固化片過程中的一系列處理和浸膠、烘烤等過程中經(jīng)向也受到強(qiáng)力拉伸，導(dǎo)致玻纖布經(jīng)緯向漲縮不一致，因而由其和樹脂形成的覆銅箔板和半固化片也存在經(jīng)緯向漲縮不一致，覆銅板和半固化片也有了經(jīng)緯向之分。

一般來說，經(jīng)向尺寸收縮比緯向尺寸收縮要大。玻纖布越粗，抗拉伸作用越強(qiáng)，經(jīng)緯向的尺寸穩(wěn)定性越好。目前十九頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)關(guān)于層壓材料的一些基本概念和理論知識(shí)玻纖布1061037LD10801078LD76282116目前二十頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)關(guān)于層壓材料的一些基本概念和理論知識(shí)半固化片特性樹脂含量RC%（Resincontent)：指半固化片中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(dǎo)線間空隙的能力，同時(shí)決定壓板后的介電層厚度。樹脂流量RF%(Resinflow）：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(dòng)性的指標(biāo)，它也決定壓板后的介電層厚度。揮發(fā)物含量VC%（volatilecontent）：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分比。VC%的多少直接影響壓板后的品質(zhì)凝膠時(shí)間GelTime（Geltime）：俗稱膠化時(shí)間，指B-階半固化片受高溫后軟化粘度降低，然后流動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間因吸收熱量而發(fā)生聚合反應(yīng)，粘度逐漸增大，逐漸固化成C-階樹脂的一段時(shí)間。目前二十一頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)關(guān)于層壓材料的一些基本概念和理論知識(shí)半固化片特性半固化片的儲(chǔ)藏：由于半固化片中的樹脂是半固態(tài)（B階）的晶粒狀物質(zhì)，在空氣中長時(shí)間放置，會(huì)發(fā)生反應(yīng)，這樣會(huì)影響到半固化片應(yīng)有的性能，所以對半固化片的儲(chǔ)藏是有嚴(yán)格要求的（溫度、濕度和時(shí)間）。GelTime實(shí)際上也是RF%的一個(gè)體現(xiàn)，GelTime時(shí)間越長，表明樹脂流動(dòng)性愈大，不宜凝膠，這樣壓板時(shí)造成樹脂流失過多，厚度變薄。GelTime太短，樹脂粘度變化太快，時(shí)間太短，揮發(fā)物產(chǎn)生的氣泡不能及時(shí)排走導(dǎo)致PCB板內(nèi)空洞。RF%有一個(gè)范圍限制：過高，流膠過多，厚度不易控制。過低，樹脂的流動(dòng)性差，無法填充導(dǎo)線間的空隙。半固化片儲(chǔ)藏目前二十二頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)關(guān)于層壓材料的一些基本概念和理論知識(shí)覆銅板（CCL）覆銅板（覆銅箔層壓板，CopperCladLaminate，簡稱CCL）是在半固化片一面或兩面覆以銅箔，經(jīng)熱壓固化形成的一種板狀材料，它是制作PCB板的基本材料，常稱基材或芯板（Core）。覆銅板制作過程中樹脂發(fā)生了由B階半固化向C階固化的轉(zhuǎn)變。覆銅板的尺寸穩(wěn)定性直接影響PCB板的尺寸穩(wěn)定性和多層PCB板的層間對準(zhǔn)度。目前二十三頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)關(guān)于層壓材料的一些基本概念和理論知識(shí)覆銅板（CCL）影響覆銅板尺寸穩(wěn)定性的因素很多，很復(fù)雜，綜合起來主要有兩點(diǎn)：1）覆銅板中樹脂的固化程度。在覆銅板制作過程中，B階樹脂會(huì)熔融固化向C階狀態(tài)轉(zhuǎn)變，在這個(gè)過程中樹脂會(huì)收縮，玻纖布在高溫高壓下也會(huì)發(fā)生收縮，在這個(gè)過程中覆銅板尺寸會(huì)發(fā)生變化；另外由于樹脂收縮與玻纖布收縮差異以及玻纖布經(jīng)緯向方向收縮差異導(dǎo)致覆銅板存在內(nèi)應(yīng)力，后續(xù)加工時(shí)內(nèi)應(yīng)力釋放也會(huì)導(dǎo)致尺寸變化。因此，覆銅板在壓合多層板以前必須保證樹脂完全固化，以防樹脂固化不完全發(fā)生二次收縮導(dǎo)致覆銅板尺寸變化；同時(shí)可對覆銅板進(jìn)行烘烤處理，這樣有助于樹脂的充分固化和內(nèi)應(yīng)力的消除，提高覆銅板尺寸穩(wěn)定性。2）覆銅板中絕緣材料的厚度和結(jié)構(gòu)。即玻纖布類型和厚度、樹脂含量。一般，玻纖布越厚，樹脂含量越低，覆銅板尺寸穩(wěn)定性越高。玻纖布越厚、樹脂含量越低會(huì)存在什么問題？目前二十四頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)本課程講了些什么

層壓流程有哪些？為什么對芯板銅面進(jìn)行氧化處理？目前二十五頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層壓流程氧化→氧化氧化（Oxide）是對已制作圖形的芯板表面進(jìn)行清潔，并對芯板表面銅粗化處理。氧化流程：除油（酸洗+堿洗）→水洗→微蝕→水洗→預(yù)浸→氧化→水洗→DI水洗→烘干

芯板層壓前必須經(jīng)過氧化處理，氧化處理的作用是：為什么氧化處理1）在光滑的銅面形成微觀蜂窩狀結(jié)構(gòu)，增大銅面微觀粗糙度（比表面積增加），從而增大銅面與樹脂的接觸面積；同時(shí)樹脂擴(kuò)散流動(dòng)滲入銅面的蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)與銅面的嚙合連接，增強(qiáng)樹脂與銅面的結(jié)合強(qiáng)度；預(yù)排板→排板→層壓→拆板→X-RAY→銑板邊→磨邊目前二十六頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)

為什么氧化處理2）通過化學(xué)處理，使表面非極性的銅變成極性CuO和Cu2O,增加銅面與樹脂極性鍵結(jié)合力，增強(qiáng)樹脂與銅面的結(jié)合強(qiáng)度。思考：為什么需采用氧化處理提高銅面與樹脂的結(jié)合強(qiáng)度？若不做氧化處理會(huì)有什么問題？銅與樹脂熱膨脹系數(shù)不一致，受熱時(shí)，兩者結(jié)合力不強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致兩者界面處分層思考：銅箔是否需要氧化處理？為什么？目前二十七頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)本課程講了些什么

芯板銅面氧化處理有幾種方式？原理是什么？目前二十八頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)氧化處理方式目前常用的氧化處理方式有棕化和黑化。棕化棕化（BrownOxide）是在芯板表面銅層形成一層棕色的有機(jī)氧化膜，同時(shí)粗化處理銅面形成微觀蜂窩狀結(jié)構(gòu)。

H2O2微蝕銅面形成CuO，光滑的銅面形成微觀蜂窩狀結(jié)構(gòu)Cu+H2O2→CuO+H2O工藝原理H2O2H2SO4H2O2H2O2H2O2H2SO4H2SO4H2SO4H2O2H2O2Cu1+Cu1+Cu1+Cu1+Cu1+Cu1+Cu1+Cu1+Cu1+Cu1+Cu1+目前二十九頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)氧化處理方式目前常用的氧化處理方式有棕化和黑化。棕化棕化（BrownOxide）是在芯板表面銅層形成一層棕色的有機(jī)氧化膜，同時(shí)粗化處理銅面形成微觀蜂窩狀結(jié)構(gòu)。

H2O2微蝕銅面形成CuO，光滑的銅面形成微觀蜂窩狀結(jié)構(gòu)Cu+H2O2→CuO+H2O工藝原理

H2SO4和有機(jī)反應(yīng)劑與氧化銅反應(yīng)形成有機(jī)沉積層CuO+H2SO4→CuSO4+H2OCuSO4+2[R,R′]n→Cu[R,R′]nSO4H2SO4H2SO4H2SO4H2SO4R,R'R,R'R,R'R,R'R,R'R,R'R,R'R,R'Cu1+CuRCu1+Cu1+CuRCuRCuRCuRCuRCuRCuR目前三十頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)氧化處理方式目前常用的氧化處理方式有棕化和黑化。黑化黑化（BrownOxide）是在芯板表面銅層形成一層由氧化銅和氧化亞銅組成的黑色氧化膜，表觀為須狀（絨毛狀）結(jié)構(gòu)。

強(qiáng)氧化劑NaClO2與銅反應(yīng)生成氧化銅和氧化亞銅3Cu+NaClO2→CuO+Cu2O+NaCl工藝原理氧化處理質(zhì)量要求板面外觀顏色均勻一致，無斑紋、無雜質(zhì)、無水跡等現(xiàn)象；板面不能有劃痕，板面星點(diǎn)露銅點(diǎn)數(shù)不應(yīng)超過4點(diǎn)，且每點(diǎn)最大直徑不能超過0.75mm。其它還有剝離強(qiáng)度、耐熱可靠性等要求，在此不做一一贅述。目前三十一頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)本課程講了些什么

預(yù)排板的作用？預(yù)排板對位方式有哪些？預(yù)排對位方式的選擇原則？

排板的作用？排板結(jié)構(gòu)？各構(gòu)件作用是什么？目前三十二頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板層間對準(zhǔn)度問題？目前三十三頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層間對準(zhǔn)度PCB是通過孔壁鍍銅的通孔、盲孔或埋孔實(shí)現(xiàn)特定層或特定位置電氣性能的互聯(lián)互通，同時(shí)，某些層或某些位置的電路是斷開的，不能連通。因此，PCB必須經(jīng)過通斷路測試確認(rèn)電氣性能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)方可貼裝元器件。

那么，問題來了：如何保證連通的層次或位置連通、斷開的層次或位置斷開？這一問題就是層間對準(zhǔn)度問題，要保證各層圖形對準(zhǔn)?？椎骄€距離孔環(huán)基材圈換句話說，層間對準(zhǔn)度也就是各層導(dǎo)體圖形的位置錯(cuò)位程度。目前三十四頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層間對準(zhǔn)度影響層間對準(zhǔn)度的主要因素有哪些？層間對準(zhǔn)度影響因素？圖形制作精度（重合度）芯板板材尺寸穩(wěn)定性定位系統(tǒng)精度預(yù)排板和排板鉚合熔合PIN定位目前三十五頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板預(yù)排板預(yù)排板是對已制作圖形的芯板和P片按一定順序疊合固定在一起（預(yù)疊合預(yù)固定）。預(yù)排板對位固定方式有鉚合和熔合兩種方式。鉚合是采用鉚釘將芯板和P片按一定順序疊合機(jī)械固定在一起，芯板和P片板邊預(yù)先制作鉚釘孔。芯板鉚釘孔是采用沖孔機(jī)沖制或鉆孔機(jī)鉆銑而成，P片鉚釘孔是采用鉆孔機(jī)鉆銑而成。鉚合鉚合預(yù)排時(shí)，按一定順序?qū)暹呉阎谱縻T釘孔的芯板和P片套放在鉚釘機(jī)下模針上，然后手按鉚釘機(jī)氣壓按鈕，鉚釘由滑道中滑落套在下模針上，上模針下壓沖制鉚釘開花鉚合固定芯板和P片。目前三十六頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板鉚釘孔可通過沖孔機(jī)沖制和鉆孔機(jī)鉆銑而成。我司采用的是沖孔機(jī)制作，沖孔機(jī)沖制鉚釘孔有PE-PUNCH沖孔和CCD沖孔兩種方式。鉚釘孔制作

PE-PUNCH沖孔和CCD沖孔均是采用CCD抓取板面標(biāo)靶定位，兩者區(qū)別是：①PE-PUNCH沖孔可一次沖制多個(gè)孔，可同時(shí)沖制出Slot槽孔和圓形孔；而CCD沖孔一次只能沖制一個(gè)孔。②PE-PUNCH沖孔采用模具沖孔，在X方向上模具間距固定，沖孔精度比CCD沖孔高。③PE-PUNCH沖孔只能沖制要求尺寸的芯板，而CCD沖孔可沖任意尺寸的芯板。目前三十七頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板①鉚合前，需檢查調(diào)節(jié)保證上下模針對準(zhǔn)、下模在一條直線上；②按指示要求更換所需高度的鉚釘，并調(diào)節(jié)下?？沾蜚T釘保證開花后的鉚釘高度滿足指示要求（調(diào)釘高度），一般要求3軸調(diào)釘高度極差≤0.1mm；③芯板和P片按設(shè)計(jì)順序疊合，不能多/少放芯板或P片，不能混板、混層次；④檢查鉚釘開花狀態(tài)，需保證鉚釘釘帽平整無凸起，開花成均勻花瓣?duì)睿瑹o一邊大一邊小的狀況；⑤保證各層對位環(huán)（3mil寬度、3mil間距圓環(huán)）不相切/相交。鉚合注意事項(xiàng)思考：為什么上下模針必須對準(zhǔn)以及有調(diào)釘高度要求？鉚合前需做開工檢查（氣壓壓力、吸塵效果等），鉚合時(shí)還需注意戴手套、指套并用干凈臘布清潔臺(tái)面、清潔鉚釘碎、小心操作不能擦花板面等等注意事項(xiàng)在此不做一一贅述，后續(xù)可根據(jù)工作中遇到的情況做相應(yīng)監(jiān)控。目前三十八頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板熔合是通過熱熔頭產(chǎn)生的高溫（200-500度，PCB熔合用250-300度））將P片熔融并結(jié)合一定的壓力將芯板和P片粘結(jié)固定在一起。芯板板邊制作熱熔PAD。熔合熔合設(shè)備有PIN對位熱熔機(jī)和CCD對位熱熔機(jī)，PIN對位熱熔機(jī)是利用芯板和P片上預(yù)沖出的Slot孔或圓形孔，人工將各層芯板和P片按疊合順序放入熱熔機(jī)的PIN釘上預(yù)疊合定位；CCD對位熱熔機(jī)是采用CCD鏡頭自動(dòng)抓取芯板板邊對位標(biāo)靶對位，芯板和半固化片上不需沖制Slot槽孔和圓形孔。我司采用的是PIN對位熱熔機(jī)，該設(shè)備由排板區(qū)和熔合區(qū)兩部分組成，通過臺(tái)面移動(dòng)實(shí)現(xiàn)疊合在一起的芯板和P片在排板區(qū)和熔合區(qū)間轉(zhuǎn)移。排板區(qū)用以將芯板和P片按要求順序疊放在一起，熔合區(qū)將疊合好的芯板和P片熱熔固定在一起。目前三十九頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板熔合啟動(dòng)熱熔機(jī)使熱熔頭升溫，熱熔頭升到需要溫度時(shí)，按一定順序?qū)⑿景搴蚉片套放在熱熔機(jī)熔合臺(tái)面的定位PIN上，然后啟動(dòng)熔合按鈕，臺(tái)面承載疊合好的芯板和P片移動(dòng)至熱熔區(qū)，高溫?zé)崛垲^下壓接觸板面熱熔PAD加熱P片（熱熔PAD區(qū)），P片熔融固化將芯板和P片粘結(jié)固定在一起。目前四十頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板鉚合與熔合優(yōu)缺點(diǎn)對比設(shè)備鉚合設(shè)備熔合設(shè)備PIN對位熱熔合機(jī)CCD對位熱熔合機(jī)優(yōu)點(diǎn)可加工高多層板①不需鉚釘，節(jié)省鉚釘成本；②消除鉚釘鉚合沖擊造成的層間偏移；③消除鉚釘凸出板面對鋼板表面的損壞；④消除鉚釘金屬碎導(dǎo)致的內(nèi)層短路等缺陷。①不需對內(nèi)層芯板和半固化片制作定位孔，直接采用內(nèi)層標(biāo)靶對位，消除鉆孔精度對層間對位精度的影響；②不需鉚釘，節(jié)省鉚釘成本；③消除鉚釘鉚合沖擊造成的層間偏移；④消除鉚釘凸出板面對鋼板表面的損壞；⑤消除鉚釘金屬碎導(dǎo)致的內(nèi)層短路等缺陷；⑥不需沖孔作業(yè)，且熔合精度高，適合生產(chǎn)超薄板（最薄0.06mm含銅）和超高對位精度要求的產(chǎn)品。目前四十一頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板鉚合與熔合優(yōu)缺點(diǎn)對比設(shè)備鉚合設(shè)備熔合設(shè)備PIN對位熱熔合機(jī)CCD對位熱熔合機(jī)缺點(diǎn)①芯板需預(yù)先制作鉚釘孔，芯板壓合后對準(zhǔn)度受鉚釘孔精度影響；②采用鉚釘鉚合，需消耗金屬材料，并易產(chǎn)生金屬碎；③鉚合時(shí)上下模沖擊易導(dǎo)致鉚釘變形，進(jìn)而引起板層間偏位。①芯板需預(yù)先制作PIN定位孔，熔合精度受PIN定位孔精度影響；②完成板厚受限制，電加熱熔合一般在3.0mm以下；③對工具邊寬度要求高，影響板料利用率；④熱熔PAD位置P片熔融固化形成的樹脂顆粒帶入板內(nèi)造成板內(nèi)壓傷。①成本較高，是普通鉚釘機(jī)成本的10倍，是PIN對位熔合機(jī)的4-6倍；②完成板厚受限制，電加熱熔合一般在3.0mm以下；③對工具邊寬度要求高，影響板料利用率；④熱熔PAD位置P片熔融固化形成的樹脂顆粒帶入板內(nèi)造成板內(nèi)壓傷目前四十二頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板排板排板是將底板、牛皮紙、分離鋼板、銅箔、P片、預(yù)排完成的板和蓋板按順序和布局放置，疊合成待壓合的形式。panel幾個(gè)關(guān)鍵概念③疊板層數(shù)：1個(gè)BOOK中的Sheet數(shù)量；①Sheet：由分離鋼板-銅箔-P片-預(yù)排板-P片-銅箔-分離鋼板組合而成的整體，僅含有一層PCB板；④排板數(shù)量：1個(gè)Sheet中可放置的PCB板數(shù)量，它由PCB拼板尺寸、分離鋼板尺寸、排板間距和PCB板到鋼板邊距離而定。②BOOK：由底板-牛皮紙-分離鋼板-銅箔-P片-預(yù)排板-P片-銅箔-分離鋼板-銅箔-P片……-銅箔-分離鋼板-牛皮紙-蓋板組合而成的整體，該組合體會(huì)整體放入壓機(jī)開口（上下熱盤間）中壓合；目前四十三頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板排板流程-“覆銅板（Core）+P片+銅箔”疊層結(jié)構(gòu)①將帶有防滑夾的底板置于排板臺(tái)面上；②將緩沖材料（一般為牛皮紙）放在底板上；③將分離鋼板放在牛皮紙上；④將銅箔放在分離鋼板上，銅箔光面貼緊分離鋼板；⑤將P片放在銅箔上，P片貼緊銅箔毛面；⑥將預(yù)排板放在P片上；⑦將P片放在預(yù)排板上；⑧將銅箔放在P片上，銅箔毛面貼緊P片；⑨將分離鋼板放在銅箔上，分離鋼板貼緊銅箔光面；sheet⑩重復(fù)④―⑨，直至規(guī)定的疊板層數(shù)；BOOK⒒將緩沖材料（一般為牛皮紙）放在分離鋼板上；⒓將蓋板置于緩沖材料上；疊板層數(shù)：4層；排板數(shù)量：1層排4塊目前四十四頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板排板流程-“覆銅板（Core）+P片+覆銅板（Core）”疊層結(jié)構(gòu)①將帶有防滑夾的底板置于排板臺(tái)面上；②將緩沖材料（一般為牛皮紙）放在底板上；③將分離鋼板放在牛皮紙上；④將離型紙（離型膜）放在分離鋼板上；⑤將預(yù)排板放在離型紙（離型膜）上；⑥將離型紙（離型膜）放在預(yù)排板上；⑦將分離鋼板放在離型紙（離型膜）上；⑧重復(fù)④―⑦，直至規(guī)定的疊板層數(shù)；；⑨將緩沖材料（一般為牛皮紙）放在分離鋼板上；sheet⑩將蓋板置于緩沖材料上；BOOK思考：為什么在分離鋼板和預(yù)排板之間放置離型紙？目前四十五頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板各構(gòu)件作用①底板：用于承載牛皮紙-分離鋼板-銅箔-P片-預(yù)排板組合體，底板厚度一般為10mm；排板操作用到的構(gòu)件（部件或物料）有：排板臺(tái)、底板、防滑夾、分離鋼板、緩沖材料（牛皮紙）、離型紙（離型膜）、蓋板以及激光頭。②防滑夾：固定上述組合體的位置，防止壓合P片熔融流動(dòng)后滑板；底板防滑夾目前四十六頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板各構(gòu)件作用③緩沖材料：緩沖材料類型有很多，一般業(yè)內(nèi)常用的是牛皮紙，其主要作用是降低傳熱速率，縮小多層板內(nèi)層與外層和BOOK內(nèi)層與外層板的溫差；保障熱量在整面PCB板上的均勻傳遞，縮小板面不同位置、BOOK同一層不同位置板的溫差；均勻壓力傳遞；④激光頭：激光頭發(fā)射紅外線用于標(biāo)定預(yù)排板排放的位置，

保證各層預(yù)排板對準(zhǔn)；目前四十七頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板各構(gòu)件作用⑤離型紙(離型膜）：防止棕化后的芯板銅面直接接觸污染分離鋼板，防止P片樹脂粉掉落污染分離鋼板，防止板內(nèi)樹脂流到鋼板上導(dǎo)致鋼板難以清潔；⑦蓋板：提供PCB板壓合剛性，保證壓板平整性；⑥分離鋼板：用于分隔PCB板，提供PCB壓合剛性，保證壓板平整性；目前四十八頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板①按規(guī)定數(shù)量取放牛皮紙；②分離鋼板需進(jìn)行清潔，去除鋼板表面雜物和樹脂點(diǎn)；③排板前需采用臘布清潔分離鋼板表面，去除分離鋼板表面雜物、灰塵等；④排板數(shù)量≥2塊板時(shí)，需注意按排板間距（板與板之間的距離）要求排板；⑤PCB板不可與分離鋼板板邊對齊，需預(yù)留一定空間流膠；⑥采用激光頭紅外線標(biāo)定排板位置，保證上下層PCB板對準(zhǔn)。排板注意事項(xiàng)思考：排板時(shí)板與板之間為什么需拉開一定間距？上下層PCB板為什么要對準(zhǔn)？目前四十九頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板有一些板無需預(yù)排直接排板一般情況下，有以下兩種狀況無需預(yù)排（鉚合和熔合）：1）4層板，采用“銅箔+P片+core”疊層結(jié)構(gòu)壓合，只有一張芯板，無需鉚合和熔合；2）采用PIN定位壓合的板。PIN定位壓合無需對芯板和P片進(jìn)行鉚合或熔合的預(yù)固定，它是在底板（Slot）槽孔上植入PIN釘，然后將牛皮紙、分離鋼板、銅箔、芯板、P片和蓋板套入PIN釘內(nèi)，實(shí)現(xiàn)芯板和P片的對準(zhǔn)定位。目前五十頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板為什么采用PIN定位排板？

我司的PIN定位采用的是4槽孔定位，它是在芯板工具邊的中心處沖制出4個(gè)Slot槽孔，并利用槽型銷釘（PIN釘）來做排板定位和對位。4槽孔定位是以槽孔的中心線為定位基準(zhǔn)，X向的兩個(gè)槽孔套入槽型銷釘時(shí)，Y向緊配合、X向留有空間；Y向的兩個(gè)槽孔套入槽型銷釘時(shí)，X向緊配合、Y向留有空間。即，以X向中心線分半，在Y向自由漲縮；以Y向中心線分半，在X向自由漲縮。這樣，壓合時(shí)，芯板以圖形中心為基準(zhǔn)，向四面自由均勻的漲縮，即“中心置零”。

因此，PIN定位相較鉚合、熔合定位優(yōu)勢和劣勢如下：

優(yōu)勢：定位精度高，層間對準(zhǔn)度高。

劣勢：拼板尺寸固定，不能自由拼板；排板效率低。目前五十一頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)預(yù)排板和排板MASSLAMINATEPINLAMINATE目前五十二頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)本課程講了些什么

壓合主要參數(shù)有哪些？如何制定壓合程序？

層壓主要設(shè)備有哪些？目前五十三頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層壓層壓是利用半固化片（P片）從半固化（B階）向固化（C階）狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過程，通過樹脂的熔融流動(dòng)固化并輔助一定壓力將銅箔、半固化片和已制作圖形的芯板粘結(jié)為一體。FlowBeginResinMeltResincuresFlowend層壓的主要參數(shù)是溫度、壓力、時(shí)間和真空度。樹脂粘度變化曲線（粘度與溫度或時(shí)間的關(guān)系）目前五十四頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層壓

提供樹脂熔融固化所需的熱量。溫度

壓合溫度分為三個(gè)階段：升溫段（升溫速率）、恒溫段（固化溫度）、降溫段（逐步冷卻降低板內(nèi)應(yīng)力，減少板翹）。升溫速率慢升溫快升溫時(shí)間粘度升溫速率過快，樹脂凝膠時(shí)間變短，樹脂流動(dòng)填充效果較差:①樹脂來不及填充芯板板面導(dǎo)體線路之間的間隙,板內(nèi)易產(chǎn)生空洞；②樹脂內(nèi)揮發(fā)物不能及時(shí)排出，板內(nèi)易產(chǎn)生空洞，可靠性測試易分層；③板厚均勻性較差；

④加壓時(shí)機(jī)不容易掌握，壓板程序較難設(shè)定。升溫速率是指溫度由某一指定溫度升至另一指定溫度所需的時(shí)間。目前五十五頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層壓升溫速率慢升溫快升溫時(shí)間粘度升溫速率過慢，樹脂熔融固化時(shí)間較長，但樹脂粘度變化較小:①樹脂粘度高，樹脂流動(dòng)填充效果較差,板內(nèi)易產(chǎn)生空洞；②加壓時(shí)間拖后，壓合Cycletime時(shí)間較長，生產(chǎn)效率較低。升溫速率該如何設(shè)定？升溫速率根據(jù)樹脂的熔融流動(dòng)曲線（粘度變化曲線或流變曲線）而定，依據(jù)樹脂在不同升溫速率下的粘度變化狀況選擇合適的升溫速率，保證充裕的樹脂流動(dòng)時(shí)間和揮發(fā)物排出時(shí)間。

升溫速率不是一個(gè)單點(diǎn)值，它是一個(gè)范圍，比如升溫速率設(shè)定2.5℃-4.0℃.固化溫度固化溫度是指樹脂固化（C階）所需要的最低溫度，一般情況下固化溫度需大于樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）10-20℃。時(shí)間粘度目前五十六頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層壓固化時(shí)間固化時(shí)間是指樹脂充分固化（C階）所需要的最短時(shí)間，它是壓板程序中在固化溫度以上的最短時(shí)間。真空度真空度是壓合時(shí)壓機(jī)內(nèi)艙的真空程度，壓機(jī)內(nèi)艙抽真空有利于多層板層間空氣和樹脂中揮發(fā)物的排出。壓力芯板和P片壓合形成多層板除需要一定的溫度保證樹脂熔融外，還需配合一定的壓力：①提供外力，增強(qiáng)多層板間芯板和P片的粘結(jié)強(qiáng)度，提高多層板耐熱可靠性；②用于擠壓多層板層間空氣和樹脂中的揮發(fā)物，促進(jìn)其排出，防止多層板內(nèi)氣泡空洞的產(chǎn)生；③促進(jìn)熔融的樹脂流動(dòng)填充，填滿導(dǎo)線圖形間的空隙；④保證多層板固化后板面平整、厚度均勻一致。目前五十七頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層壓壓力壓合程序中壓力設(shè)定一般分為四個(gè)階段：①預(yù)壓（吻壓）：接觸多層板板面，去除多層板層間的空氣；②中壓：樹脂熔融、粘度變小起始階段施加的壓力，促進(jìn)樹脂流動(dòng)潤濕粘結(jié)面并填充間隙，驅(qū)趕P片熔融時(shí)產(chǎn)生的揮發(fā)物，防止起始階段壓力過大導(dǎo)致的芯板皺折；③全壓：樹脂熔融、粘度較低時(shí)施加的壓力，保證樹脂完全流動(dòng)填充、P片揮發(fā)物完全排出，直至樹脂固化進(jìn)入C階完成芯板和P片的粘結(jié)為一體；④降壓：樹脂完全固化后，在降溫階段施加一定的壓力，防止多層板冷卻過程中內(nèi)應(yīng)力急劇釋放產(chǎn)生的板彎板翹缺陷。TP（PSI）PressureTemperatureTP（PSI）PressureTemperatureKisspressure目前五十八頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層壓壓力如果上全壓時(shí)間過早：什么時(shí)候上全壓？粘性體易流體凝膠體如果上全壓時(shí)間過晚：

P片中的樹脂還未開始熔融或剛剛開始熔融，這時(shí)P片還處于剛性狀態(tài)，施加過大的力，容易造成芯板和銅箔皺折；P片中的樹脂熔融流動(dòng)后，樹脂會(huì)流失過多，導(dǎo)致PCB板板內(nèi)缺膠/分層，PCB板板厚偏薄，甚至表觀導(dǎo)體線路圖形凸起。

P片中的樹脂粘性已變大，流動(dòng)性降低，P片樹脂中的揮發(fā)物排出不徹底，導(dǎo)體線路間隙未被樹脂填滿，PCB板內(nèi)容易產(chǎn)生氣泡空洞缺陷，PCB板板厚偏厚。什么時(shí)候下全壓？目前五十九頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層壓壓合程序目前六十頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層壓層壓主要設(shè)備芯板銅面棕化芯板和P片預(yù)排棕化線（水平線）鉚釘機(jī)或熔合機(jī)排板手動(dòng)排板臺(tái)或自動(dòng)排板臺(tái)將板輸送至壓機(jī)內(nèi)疊合回流線壓合壓機(jī)目前六十一頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層壓層壓主要設(shè)備-壓機(jī)艙壓式壓機(jī)根據(jù)工作原理分為艙壓式壓機(jī)、液壓式壓機(jī)和Cedal壓機(jī)三類。

壓機(jī)構(gòu)造為密閉艙體，外艙加壓、內(nèi)袋抽真空受熱壓合成型，PCB板壓合所需的熱量和壓力來自四面八方的經(jīng)過加熱加壓的惰性氣體。

該壓機(jī)優(yōu)點(diǎn)是壓力和熱量均勻，壓合后的PCB板板厚均勻；缺點(diǎn)是設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜，成本高，產(chǎn)量小。增壓熱氣入口抽氣出口目前六十二頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層壓層壓主要設(shè)備-壓機(jī)我司采用的是Burkle和Lauffer的液壓式壓機(jī)。

壓機(jī)構(gòu)造有真空式和常壓式，PCB板壓合所需的熱量由熱盤（HeatingPlaten）盤管內(nèi)的熱媒油提供，PCB板壓合所需的壓力由液壓系統(tǒng)提供，液壓柱塞施壓于熱盤上，熱盤閉合加壓于PCB板上。

該壓機(jī)優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量大，附帶真空設(shè)備，有利于排氣和流膠；缺點(diǎn)是設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜，需要熱媒油系統(tǒng)加熱。液壓式壓機(jī)目前六十三頁\總數(shù)七十四頁\編于十九點(diǎn)層壓層壓主要設(shè)備-壓機(jī)我司采用的是Burkle和Lauffer的液壓式壓機(jī)。Cedal壓機(jī)為電加熱式密閉真空壓機(jī)，利用連續(xù)卷狀銅箔包覆PCB板疊板，在兩端熱盤通電流使銅箔產(chǎn)生高溫加熱熔融P片粘結(jié)各層芯板。

該壓機(jī)優(yōu)點(diǎn)是受熱受壓均勻，內(nèi)外層溫差小，節(jié)省能源，占地面積??；缺點(diǎn)是產(chǎn)量小，疊板操作效率低。Cedal壓機(jī)熱盤熱盤

根據(jù)壓機(jī)熱源方式分為電熱式、水熱式和油熱式壓機(jī)，根據(jù)真空狀態(tài)分為非真空式、真空式和非真空-真空結(jié)合式，在此不做一一贅述。目前六十四頁\總數(shù)