CCL介紹PPT演示課件

1、金寶科創(chuàng),CCL 銅箔基板及膠片教材資料,何謂CCL,釋意:Copper Clad Laminate-銅箔基板 結(jié)構(gòu):如右所示 用途:供PCB,Cu-良好導(dǎo)體,Cu-良好導(dǎo)體,Core-絕緣體,3,銅箔基板功能,銅箔基板(CCL)是製造印刷電路板(PCB)最關(guān)鍵的基礎(chǔ)材料,而銅箔、玻纖布及樹脂則是組成CCL的靈魂，各自擔(dān)任導(dǎo)電材、補(bǔ)強(qiáng)材及黏合材的角色，構(gòu)成PCB產(chǎn)業(yè)整體供應(yīng)鍊,以銅箔基板而言，原物料佔(zhàn)整體成本約7080%左右，其餘則為人工、水電及折舊等,若再進(jìn)一步細(xì)分各原物料成本比重，玻纖布約佔(zhàn)四成多、銅箔佔(zhàn)近三成、樹脂亦佔(zhàn)近三成,銅箔基板組成原料,銅箔基板 Copper Clad Lamin

2、ate,PCB之種類,CCL原料簡(jiǎn)介,膠 Resin 玻璃纖維布 Glass Fabric 銅箔 Copper Foil,膠 Resin,常見之FR-4基板屬環(huán)氧樹脂epoxy類，單體為丙二酚及環(huán)氧氯丙烷配合Dicy架橋劑及其他次要溶劑混合反應(yīng)而成。 【生膠水】= varnish 樹脂單體 溶劑：二甲胺DMF、MCS等 催化劑：2-MI等 架橋劑：雙氰胺Dicy 稀釋劑：丙酮Aceston、丁酮MEK等 （以上配方視各膠商而定,膠反應(yīng)三型態(tài),A-stage- Varnish B-stage- Prepreg or Bonding Sheet C-stage- Laminate,玻璃纖維布 Gl

3、ass Fabric,矽原料玻纖絲紗束玻璃布 矽烷處理（各廠Know-How） 紗布表層覆上一偶合劑，其主要功用在連接膨脹係數(shù)相差約10倍的玻璃布與膠，並維持二者結(jié)合的強(qiáng)度,9,1.高強(qiáng)度 2.高耐疲勞性 3.尺寸安定性佳 4.高導(dǎo)熱係數(shù) ( 快速散熱性) 5.耐化性佳 6.耐熱性佳(軟化點(diǎn)838 C) 7.極佳之電氣特性(較低之介電係數(shù)) 8.耐燃性佳 9.安全性高,玻纖布特性,玻璃布之製作流程,絲,紗,常用玻璃布種類,39mil基板,2116 50 x,7628 50 x,銅箔 Foil,硫酸銅溶液通過高電流的金屬滾輪極板，並從輪面上析出生箔。再經(jīng)瘤化處理（增加表面積）、耐熱層處理（隔絕胺

4、類引發(fā)之爆板）及鉻化處理（防銹防污）即為商品化之熟箔,銅箔之製作流程,HTE】Shiny Side,HTE】Matte Side,RSTF】Shiny Side,RSTF】Matte Side,常用銅箔規(guī)格,:1 oz/ft 28.45g/oz * ft / (12in) *in /(0.0254M,CCL製造流程圖,CCL製程介紹-流程圖,將原膠（環(huán)氧樹脂）、化學(xué)品（如Dicy等）及溶劑（如MCS、Acetone等）依照標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序加入調(diào)膠槽中予以混合攪拌。 調(diào)膠完成後即成“生膠水”，須進(jìn)行數(shù)小時(shí)的靜置（Aging），再進(jìn)行凝膠時(shí)間（S/G，Solution Gel Time）測(cè)試，合格者才

5、可上線使用。 注意事項(xiàng)： 抽取原膠或溶劑，須實(shí)施接地作業(yè)。 調(diào)膠區(qū)內(nèi)皆為易燃品，故嚴(yán)禁煙火。 作業(yè)中應(yīng)防範(fàn)昆蟲、灰塵、水份、油份及其它雜質(zhì)混入。 生膠水：RMB 23.5萬元噸,調(diào)膠作業(yè),將玻璃纖維布含浸“生膠水”後，經(jīng)過計(jì)量滾筒(Metering Roller)控制含膠量，再拖行過垂直式烤箱，以烤箱溫度及 拖行速度來控制生膠水的化學(xué)反應(yīng)程度；最後經(jīng)過切邊， 再成卷成膠片（P/P）或裁切成壓片（B/S），即完成上 膠作業(yè)。 已完成之膠片或壓片，依測(cè)試取樣頻率規(guī)定，取樣一米至 IPQC實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行膠含量R/C（Resin Content）、膠流量 R/F（Resin Flow）及凝膠時(shí)間P/G（P

6、repreg Gel Time） 的測(cè)定，以調(diào)整計(jì)量滾筒的開度（GAP）及拖行速度（機(jī) 速）。 膠片（或壓片）正級(jí)品：USD$ 27元米 報(bào)廢品：USD$ 0.25元kg,上膠作業(yè),Treater上膠區(qū),目的: 將A-stage之Varnish轉(zhuǎn)化為B-stage之半成品(P/P or B/S)。 控制: 黏度,間隙roller開度,溫度,機(jī)速 特性檢測(cè): T/W or R/C，P/G , R/F,P/P生產(chǎn)流程,原布,引入,緩衝裝置,PP 膠片,熱幅射、熱對(duì)流,上膠,24,把成疊裁切好的壓片，依照各基板不同厚度的需求，以特定 的張數(shù)逐套交錯(cuò)疊放成堆（如下圖），以利後續(xù)組合作業(yè)的 機(jī)械夾頭夾取

7、。 在疊置作業(yè)時(shí)，除須注意張數(shù)是否正確外，並須將外觀不良 的壓片挑出（如有黑點(diǎn)、布污、蚊蟲等）。 疊置作業(yè)完成後，須再用烘槍將壓片四周予以烘邊熔化，以 防止後續(xù)作業(yè)時(shí)產(chǎn)生膠屑，污染基板,疊置作業(yè),裁切,疊置,組合,疊置作業(yè),組合作業(yè),Sheet,裁切作業(yè),組合作業(yè),依照各基板不同厚度之需求，把成疊裁切好之壓片以特定之張數(shù)逐套交錯(cuò)疊放成堆，以利後續(xù)組合作業(yè)的機(jī)械夾頭夾取,疊置作業(yè),利用自動(dòng)迴流線將壓片、銅箔、鏡面鋼板、牛皮紙及蓋、底板如下圖堆成一落 ( 稱為Book或Open,裁切,疊置,組合,27,半成品夾取,銅箔裁切搬送,半成品加銅箔加鋼板組合,28,將組合作業(yè)完成的每一BOOK送進(jìn)暫存架，

8、待組滿一鍋後再 送進(jìn)真空熱壓機(jī)，接好感溫線即啟動(dòng)抽真空，並開始加熱及 加壓，使壓片上的樹脂繼續(xù)反應(yīng)至硬化為止；然後待其冷卻 後取出即成基板。 本製程控制項(xiàng)目：溫度、壓力、真空度等。 熱壓機(jī)容量 20BOOK 一期 二臺(tái)熱壓機(jī)一臺(tái)冷壓機(jī) 8 20 張基板每BOOK 144 360張基板每鍋,壓合作業(yè),29,壓合機(jī),控制箱,簡(jiǎn)易工作站操作盤,Press 壓合區(qū),目的:將B-stage之半成品(B/S)轉(zhuǎn)化為C-stage之成品。 控制: 溫昇 , 壓力 , 上壓點(diǎn) ,真空度。 檢測(cè): 厚度 , 外觀 , 基材有無異常,成檢作業(yè),熱壓機(jī),基板,反應(yīng)中樹脂之溶融與黏度變化,膠片的流動(dòng)性可以在壓板過程中

9、觀察樹脂溶融黏度變化來說明： 加熱初期，黏度下降，融化對(duì)黏度的影響比反應(yīng)引起的黏度增加要大。 隨著樹脂加熱時(shí)間或溫度增加，樹脂的反應(yīng)建立了鍵結(jié)，黏度因反應(yīng)而上昇,反應(yīng)中樹脂之溶融與黏度變化,33,解板作業(yè),本作業(yè)主要是將完成壓合的基板、鏡面鋼板、蓋板及 底板分開。 分開之鏡面鋼板需重新經(jīng)過磨光、水洗、乾燥等過程 才可輸送至組合區(qū)重覆使用,34,壓合完成的基板，因四邊仍留存被擠壓出的流膠，故需視標(biāo)準(zhǔn)尺寸 予以裁切。 常見基板的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為36.8”48.8”、40.8”48.8”、42.8”48.8”、 42.8”40.8”、 37”49”、41”49”、43”49”、等七種,切邊作業(yè),35,每張

10、壓合機(jī)出來經(jīng)過切邊後的基板，不論厚薄、尺寸皆全 部執(zhí)行厚度及外觀的檢驗(yàn)，並依厚度及外觀缺點(diǎn)的判級(jí)後 而給予相對(duì)應(yīng)的等級(jí)別 ( 依基板基材外觀規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)/ 基板銅 面外觀規(guī)格 判級(jí) ) 。 厚度 - 自動(dòng)檢測(cè)儀、分釐卡 外觀 - 外觀等級(jí)、缺點(diǎn)種類 噴墨 - 基板之相關(guān)資料,檢驗(yàn)作業(yè),1.於基板邊噴印生產(chǎn)批號(hào)、 規(guī)格便於後續(xù)產(chǎn)品追蹤,2. 自動(dòng)測(cè)厚,4. 電腦紀(jì)錄圖,3. 人員檢測(cè),成檢作業(yè),每張壓合機(jī)出來經(jīng)過切邊後的基板，不論厚薄、尺寸皆全部執(zhí)行厚度及外觀的檢驗(yàn)，並依厚度及外觀缺點(diǎn)的判級(jí)後而給予相對(duì)應(yīng)的等級(jí)別。 厚度-自動(dòng)檢測(cè)儀、分釐卡 外觀-外觀等級(jí)、缺點(diǎn)種類 噴墨-基板之相關(guān)資料,成檢,品質(zhì)

11、檢驗(yàn),IQC原物料進(jìn)檢 膠片外觀/特性檢驗(yàn) 基板外觀/特性檢驗(yàn),IQC原物料進(jìn)檢-膠,固含量% 黏度cps 凝膠時(shí)間 Gel time 比重,基重 經(jīng)緯紗數(shù) 幅寬 燒失重 拉力,IQC原物料進(jìn)檢-玻璃布,基重 幅寬 銅皮孔破 拉力測(cè)試 Tensile Strength 伸率 Elongation,IQC原物料進(jìn)檢-銅箔,PP外觀： 蚊蟲、異物、魚眼、異色、折痕、破洞、斷紗、彎緯、上膠不均等,膠片外觀檢驗(yàn),膠片特性檢驗(yàn),膠含量（Resin Content） 單位重量膠片內(nèi)，膠所佔(zhàn)的重量百分比。 R/C（PP重布重）PP重 x 100% 凝膠時(shí)間（Gel Time） 將生膠水或膠片粉置於171之熱

12、板上，邊劃動(dòng)膠粉邊測(cè)量膠從融解至固化（C-stage）的時(shí)間,膠片特性檢驗(yàn),膠流量（Resin Flow） 1.取 4 x 4 膠片4張，稱重 2.壓合使之硬化 3.沖出直徑3.192 圓形板 4.計(jì)算R/F R/F（ x2） x100,基板外觀檢驗(yàn),銅面外觀：凹點(diǎn)、刮傷、皺紋、外物痕跡、 亮點(diǎn)、厚度不合、氧化等。 基材外觀：白角、白邊、缺膠、白點(diǎn)、織紋 顯露、異物等,基板特性檢驗(yàn),玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度 Tg 熱應(yīng)力 Thermal Stress 電性檢測(cè) DkDf 尺寸安定性 Dimensional Stability 耐燃性 Flammability 板彎Bow、板扭Twist 銅箔抗撕強(qiáng)度 P

13、eel Strength 厚度及公差,泛指聚合物因溫度逐漸升高而導(dǎo)致其物理性質(zhì)的變化。當(dāng)升溫經(jīng)過一狹窄溫度範(fàn)圍後，其物性產(chǎn)生了極大變化：硬度、脆性、熱膨脹係數(shù)、比熱及電氣性質(zhì)等。 Tg高時(shí)，耐熱性、Z軸膨脹、抗?jié)窨够缘葧?huì)更加優(yōu)良。再者，板材受熱後白點(diǎn)及織紋現(xiàn)象亦較不易發(fā)生，機(jī)械強(qiáng)度、尺寸安定性也會(huì)較佳,基板特性檢驗(yàn)-Tg,DSC（Differential Scanning Calorimetry） 在一控溫的程序下，測(cè)量樣品的轉(zhuǎn)移溫度及在轉(zhuǎn)移過程中，所發(fā)生的熱流變化與時(shí)間及溫度的函數(shù)關(guān)係。（比熱變化） DMA（Dynamic Mechanical Analyzer） 主要是利用物體本身因受熱

14、，接受能量產(chǎn)生變化，再加上給以一機(jī)械外力，而使物體本身產(chǎn)生彈性與黏彈性之間微妙的變化。（黏彈性變化,基板特性檢驗(yàn)-Tg,TMA（Thermomechanical Analysis） 主要是在程序控溫下，利用儀器內(nèi)部的量測(cè)材料，因熱及機(jī)械荷重下所產(chǎn)生的尺寸(線性或體積)變化，為時(shí)間、溫度、力的函數(shù)關(guān)係。（熱膨脹係數(shù)變化,基板特性檢驗(yàn)-Tg,目的、意義 【測(cè)量方法】 爆板 試樣：4 x 4 （含銅、不含銅皆可） 方式：sample浸入288錫槽中，每次10秒，3次 或以上結(jié)果判定。 PCT（壓力鍋） 試樣：4 x 4 （不含銅） 方式：sample放入1.055kgf/c之壓力容器內(nèi) 30min，

15、取出後浸入260錫槽中20秒,基板特性檢驗(yàn)-耐熱性,定義：每單位體積的絕緣物質(zhì)，在每單位電位梯度下，所能儲(chǔ)存靜電能量的多寡而言。 新義相對(duì)容電率r 當(dāng)板材之r愈大時(shí)，就愈難達(dá)到絕緣效果。相對(duì)的，訊號(hào)在銅導(dǎo)線中傳遞時(shí)，將造成訊號(hào)完整性之品質(zhì)不佳及傳播速率的減慢，漏失的能量亦會(huì)愈多。 Dk會(huì)隨工作頻率增高而降低。 目前材質(zhì)中以鐵氟龍（PTFE）在1MHz下測(cè)出之2.5為最好，F(xiàn)R-4約4.5，純水75,基板特性檢驗(yàn)-Dk/Df,銅箔基板的尺寸安定性在PCB而言是相當(dāng)重要的，板子內(nèi)的原布、膠、銅箔以及製程都會(huì)影響最後的結(jié)果。 基板D/S優(yōu)劣之判別在於控制的能力，而非取決數(shù)值的大小。 一般而言，D/S

16、數(shù)值之分佈範(fàn)圍與布種種類關(guān)係較大,基板特性檢驗(yàn)-D/S,試樣：12 (經(jīng)向) x 11 (緯向)，至少3片，四個(gè)角鑽孔當(dāng)作量測(cè)點(diǎn)。 未烘前（含銅），量測(cè)A 烘105 x 4hr後（不含銅），量測(cè)B 烘150 x 2hr後（不含銅），量測(cè)C 量測(cè)原始基板（A值）至烘完1502小時(shí)後（C值），經(jīng)緯之漲縮率變化,基板特性檢驗(yàn)-D/S,為了安全起見，電子產(chǎn)品均須達(dá)到難燃或抗燃的效果，以降低危險(xiǎn)，故訂定之。 傳統(tǒng)FR-4環(huán)氧樹脂加入溴Br，會(huì)在高溫中與氫H結(jié)合，達(dá)到難燃效果。 作法：0.5吋x5吋之不含銅基板，置於本生燈上方燒，每次燒10秒後移開，記錄基板燃燒時(shí)間，每樣品燒二次，共燒五樣品（10次），若

17、總?cè)紵霐?shù)50秒，稱為V-0級(jí)；低於250秒，稱為V-1級(jí)。凡符合V-1級(jí)難燃性之epoxy，可稱為FR-4級(jí)樹脂,基板特性檢驗(yàn)-耐燃性,板彎(bow) 試樣：12 x 12，至少3片 方式：使四個(gè)板角接觸平臺(tái),以高度規(guī)量取拱形的最高點(diǎn)再扣除板厚，再除板邊長(zhǎng)，即得。 板扭(twist) 試樣：12 x 12，至少3片 使三個(gè)板角接觸平臺(tái),以高度規(guī)量取四角中翹最高的一角，再除對(duì)角線長(zhǎng)，即得,基板特性檢驗(yàn)-板彎/翹,機(jī)械應(yīng)力 當(dāng)內(nèi)層板經(jīng)過製程裁切、磨刷等機(jī)械外力處理， 提供板材不可回復(fù)之應(yīng)力，產(chǎn)生不可回復(fù)之板彎翹。 熱應(yīng)力 當(dāng)板材瞬間於高溫製程下，遭受到熱衝擊，產(chǎn)生了 板彎翹，此種板彎翹可藉由再熱

18、烘烤處理消除部分熱應(yīng)力方式，減少板彎板翹程度,基板特性檢驗(yàn)-板彎/翹,結(jié)構(gòu)應(yīng)力 1.膠片以不對(duì)稱種類、數(shù)量組合進(jìn)行壓合。 2.膠片與內(nèi)層板之經(jīng)緯向以不對(duì)稱組合進(jìn)行壓合。 3.銅箔不對(duì)稱壓合 。 4.線路殘銅比率分佈不均，造成結(jié)構(gòu)不對(duì)稱而產(chǎn)生 板彎翹,基板特性檢驗(yàn)-板彎/翹,目的、意義 【測(cè)量方法】 取一含銅基板，正反面皆蝕刻出0.125之細(xì)線至少2條。 在125，烘烤hr 撕起線路之一端（長(zhǎng)度0.5），固定在拉力機(jī)上。 調(diào)整拉力機(jī)速率在2.0/min，啟動(dòng)拉力機(jī)，至少須拉起1.0（如線路中途斷裂，則須重測(cè),基板特性檢驗(yàn)-P/S,一般基板厚度之量測(cè)大致有以下三種 1.分釐卡 2.切片 3.自動(dòng)測(cè)厚儀 分釐卡與切片在量測(cè)基材的