層壓工藝培訓(xùn)資料

1、層壓工藝培訓(xùn)教材一、 前 言    PCB層壓是指將三層以上的導(dǎo)電圖形層與絕緣材料層交替地經(jīng)層壓粘合一起的制程，通過(guò)層壓達(dá)到設(shè)計(jì)要求規(guī)定的層間導(dǎo)電圖形的組合。層壓后的多層板具有裝配密度高、體積小、重量輕、可靠性高等特點(diǎn)，是產(chǎn)值最高、發(fā)展速度最快的一類(lèi)PCB產(chǎn)品。隨著電子技術(shù)朝高速、多功能、大容量和便攜低耗方向發(fā)展，多層印制板的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其層數(shù)及密度也越來(lái)越高，相應(yīng)之結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜。       多層印制板的層壓技術(shù)，是指利用半固化片將導(dǎo)電圖形在高溫、高壓下粘合起來(lái)的技術(shù)，其按所采用的定位系統(tǒng)的不同

2、，可分為前定位系統(tǒng)層壓技術(shù)和后定位系統(tǒng)層壓技術(shù)。前者須采用銷(xiāo)釘進(jìn)行各層間的定位，而后者則無(wú)須采用銷(xiāo)釘進(jìn)行定位，主要通過(guò)鉚釘、熱粘，通過(guò)mass lam壓合，因而更適用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。 二、前定位系統(tǒng)層壓工藝技術(shù)   1、前定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介    電路圖形的定位系統(tǒng)是貫穿于多層底片制作、內(nèi)外層圖形轉(zhuǎn)移、層壓和數(shù)控鉆孔等工序的一個(gè)共性問(wèn)題。多層印制板中的每一層電路圖形，相對(duì)于其它各層都必須精確定位，從而保證多層印制板各層電路間能正確地與金屬化孔連接。這對(duì)于高層數(shù)、高密度、大板面的多層板顯得尤為重要。  &#

3、160; 回顧多層板層壓制作采用過(guò)的銷(xiāo)釘定位法，有兩圓孔銷(xiāo)釘定位法、一孔一槽銷(xiāo)釘定位法、三圓孔或四圓孔定位法，以及公司應(yīng)用的四槽孔定位法。這種定位方法是美國(guó)Multiline公司推出的，利用其提供的一系列四槽孔定位設(shè)備，在內(nèi)層芯板上沖制出四個(gè)槽孔。然后利用相應(yīng)的四個(gè)槽形銷(xiāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖形轉(zhuǎn)移、疊片、層壓和數(shù)控鉆孔等一系列工序的定位。2、四槽定位工藝過(guò)程    按前定位系統(tǒng)進(jìn)行的多層印制板的層壓，每開(kāi)口可壓制8層（1.6mm）,具體按如下流程制作。2.1半固化片準(zhǔn)備   準(zhǔn)備半固化片先要熟悉各種B片的規(guī)格料別樹(shù)脂含量（%）流動(dòng)度（%）厚度（m

4、m）凝膠化時(shí)間（秒）106A70±342±50.05170±20（S0101）140±20（S0401）1080A64±340±50.062116L47±322±52116A52±330±50.112116H56±335±50.127628L40±320±541±320±57628A41.5±322±542±322±543±322±50.187628M45±325&#

5、177;57628M46±325±57628H47.5±330±550±330±50.223313A55±330±52165A52±330±51500A45±326±50.15    注半固化片準(zhǔn)備注意事項(xiàng)：    在清潔無(wú)塵的環(huán)境，將卷料切成條料，然后用切紙刀裁切成單件，尺寸按單片坯料長(zhǎng)寬各放大10mm；在定位孔位置，成疊用臺(tái)鉆打定位孔，孔徑比定位銷(xiāo)直徑大1520mm；    凡半固化

6、片上出現(xiàn)有纖維折斷、大顆粒膠狀物、雜質(zhì)等缺陷的應(yīng)予剔除，操作應(yīng)戴清潔的細(xì)紗手套，嚴(yán)禁手汗、油脂污染；    裁切半固化片時(shí)，要戴口罩，以免吸入樹(shù)脂粉。宜穿長(zhǎng)衫褲，避免樹(shù)脂粉粘在皮膚而導(dǎo)致痕癢或過(guò)敏。同時(shí)，應(yīng)避免樹(shù)脂粉進(jìn)入眼睛；    裁切加工好的半固化片，應(yīng)及干燥冷庫(kù)中去濕；    對(duì)新到半固化片應(yīng)進(jìn)行性能測(cè)定。隨著保管期的增長(zhǎng)，材料老化，直接影響流動(dòng)度和凝膠化時(shí)間，它與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)，是工藝參數(shù)確定的基礎(chǔ)。有關(guān)性能測(cè)定方法和計(jì)算，詳見(jiàn)質(zhì)量控制部分。 2.2四槽定位疊板前定位疊板采用有定位孔的模板及分離

7、板, 用銷(xiāo)釘定位, 疊板時(shí), 銷(xiāo)釘上應(yīng)加套墊片, 以防止流膠污染分離板與銷(xiāo)釘, 放墊片時(shí)應(yīng)保證手套上沒(méi)有樹(shù)脂粉, 以免污染銅箔。模板在疊放時(shí), 應(yīng)認(rèn)清朝里朝外兩面, 并應(yīng)保證銷(xiāo)釘準(zhǔn)確套入定位孔中, 以免損壞模板定位孔上的襯套。前定位內(nèi)層定位孔和銷(xiāo)釘如配合不準(zhǔn), 應(yīng)仔細(xì)調(diào)整不得強(qiáng)行套入, 應(yīng)保證定位孔的完整無(wú)損。疊板時(shí)應(yīng)用粘性布仔細(xì)清潔每一塊板面及分離板面, 若使用蓋孔膜應(yīng)清潔蓋孔膜，防止樹(shù)脂粉塵和其它雜物污染板面；四槽孔邊B片粉容易噴到板內(nèi)，污染板面，下面銅箔應(yīng)攤平，緊貼分離板，避免B片粉入板內(nèi)，上面銅箔放疊好后，應(yīng)先用粘性布清潔板中間，從內(nèi)到外清潔，特別對(duì)銷(xiāo)釘周?chē)迕鎽?yīng)單獨(dú)仔細(xì)清潔干凈；每塊

8、分離板都應(yīng)輕放，防止B片粉從銷(xiāo)釘空隙濺入板內(nèi)；2.3板件層壓疊好的板件進(jìn)入壓機(jī)層壓，通常層壓分預(yù)壓、保壓、冷壓3個(gè)階段2.3.1預(yù)壓入預(yù)壓之前，壓機(jī)應(yīng)先升溫至170±2，以保證入機(jī)后立即開(kāi)始層壓，預(yù)壓壓力：05607Mpa(80100磅平方英寸)，時(shí)間：78分鐘，預(yù)壓后擠氣1分鐘，入模后施加的預(yù)壓壓力，大小一般由半固化片情況決定。當(dāng)半固化片流動(dòng)度降低時(shí)，可適當(dāng)加大預(yù)壓壓力，預(yù)壓階段時(shí)間受半固化片的特性、層壓溫度、緩沖紙厚度、印制板層數(shù)和印制板的大小影響。    如果預(yù)壓周期太短，即過(guò)早地施全壓，會(huì)造成樹(shù)脂流失過(guò)多，嚴(yán)重時(shí)會(huì)缺膠、分層；如果預(yù)壓周期太長(zhǎng)，即

9、施全壓太晚，層間空氣和揮發(fā)份排除的不徹底，間隙未被樹(shù)脂充滿，便會(huì)在多層板內(nèi)產(chǎn)生氣泡等缺陷。因此，把握壓力變動(dòng)時(shí)機(jī)很重要。    當(dāng)半固化片流動(dòng)指標(biāo)低于30時(shí)，應(yīng)縮短預(yù)壓時(shí)間，甚至直接進(jìn)行全壓操作。    總之，由于預(yù)壓周期與半固化片的特性關(guān)系甚密，預(yù)壓周期并非是一層不變的，必須通過(guò)試壓后，在對(duì)層壓好的多層板進(jìn)行全面質(zhì)檢的基礎(chǔ)上，對(duì)預(yù)壓周期進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，方可正式投入生產(chǎn)。 2.3.2施全壓及保溫保壓預(yù)壓結(jié)束后，在保持溫度不變的前提下，進(jìn)行轉(zhuǎn)壓施全壓操作。并按工藝參數(shù)要求進(jìn)行保溫保壓。采用真空壓機(jī)(TPM公司)：  

10、  全壓壓力：11214Mpa(160200磅平方英寸)，時(shí)間：80分鐘，當(dāng)半固化片流動(dòng)度降低時(shí)，可適當(dāng)加大全壓壓力。徹底完成排泡、填隙，保證厚度和最佳樹(shù)脂含量，壓力轉(zhuǎn)換采用高溫轉(zhuǎn)換方式。即當(dāng)半固化片溫度升到115125時(shí)，由預(yù)壓轉(zhuǎn)為全壓。2.3.3冷壓    全壓及保溫保壓操作結(jié)束后，可采用以下方式進(jìn)行冷壓操作：    停止壓機(jī)加熱，在保持壓力不變的條件下，使層壓板冷卻至室溫；    將層壓板轉(zhuǎn)至冷壓機(jī)，進(jìn)行冷壓操作，冷卻降溫速度一般控制在3/min左右 2.3.4出模，脫模 

11、60;  當(dāng)層壓板溫度降至室溫后，打開(kāi)壓機(jī)，取出模具；    在脫模專(zhuān)用工作臺(tái)上，去除模具銷(xiāo)釘，取出層壓板。2.3.5切除流膠廢邊    層壓排出的余膠，呈不規(guī)則流涎的狀態(tài)，厚度也不一致，為保證后道打孔，應(yīng)用剪床切去廢邊，切至坯料邊緣，但不能破壞定位孔；    當(dāng)板面出現(xiàn)扭曲或弓曲的不平整現(xiàn)象，應(yīng)校平處理，使翹曲量控制在對(duì)角線的05范圍之內(nèi)。   2.3.6打印編號(hào)    經(jīng)壓制后的多層印制板半成品，兩外層為銅箔，為防止混淆，應(yīng)及時(shí)用鋼

12、印字符在產(chǎn)品輪廓之外的坯料上打印出圖號(hào)和壓制記錄編號(hào)，字跡必須清楚，不致造成錯(cuò)號(hào)，部分廠家使用手寫(xiě)編號(hào)   2.3.7后固化處理     部分廠家為使板件完全固化將板放入電熱恒溫干燥箱中，加熱到140并保持4小時(shí)。三、后定位系統(tǒng)層壓工藝技術(shù)   1、后定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介     采用后定位系統(tǒng)即使用熱熔合、鉚釘方式的系統(tǒng)    具體做法是：(1)于每?jī)?nèi)層圖形邊框線外，按工藝要求添加三孔定位孔標(biāo)記；   

13、 (2)在內(nèi)層圖形邊框線外四角處，按工藝要求添加工具孔標(biāo)記；    (3)制作內(nèi)層圖形，并于四角處沖制工具孔；    (4)進(jìn)行內(nèi)層單片的棕黑化處理；    (5)層壓前排板操作，對(duì)于四層以上的多層板，各內(nèi)層間通過(guò)專(zhuān)用鉚釘于工具孔位處進(jìn)行鉚接，以保證層間重合度；各內(nèi)層間按工藝要求填入半固化片；除了層壓之外，后來(lái)有發(fā)展出熱熔機(jī)    (6)按工藝要求進(jìn)行層壓操作；    (7)拆板、點(diǎn)孔劃線、二次剪板后，于指示位置進(jìn)行銑銅皮、鉆定位孔操作。

14、0; 2、 后定位系統(tǒng)層壓工藝流程    裁切半固化片 內(nèi)層板棕黑化 內(nèi)層預(yù)疊 疊板 層壓 拆板 質(zhì)量檢驗(yàn)  2.1裁切半固化片    將成卷之半固化片按工藝規(guī)定之尺寸要求，于專(zhuān)用半固化片裁切機(jī)上切成所需尺寸的大塊。半固化片種類(lèi)主要有1080、2116和7628。Ø 按工藝指定的物料及排板方式，計(jì)算需切半固化片的數(shù)量Ø 裁切半固化片前(及后)，需清潔臺(tái)面Ø 將半固化片從輥架上拉出至所需尺寸后，進(jìn)行裁切Ø 切完每卷后，需用吸塵器吸除撒落之樹(shù)脂粉Ø 操作時(shí)需戴清潔手套；

15、Ø 樹(shù)脂布面不可折曲、不可有任何雜物，并保持樹(shù)脂布干燥Ø 切半固化片工作間需進(jìn)行凈化處理，并進(jìn)行溫、濕度控制。    按上述要求裁切之半固化片可直接用于排板及隨后之層壓生產(chǎn)。2.2內(nèi)層預(yù)疊    六層及以上層數(shù)之多層板需進(jìn)行該項(xiàng)操作。 公司目前采用熱熔方式將各板件進(jìn)行預(yù)疊，熱熔的原理是將B片加熱到融化使內(nèi)層芯板能完全粘合在一起，在層壓不致錯(cuò)位，這里有3點(diǎn)要注意Ø 層間對(duì)位要準(zhǔn)，保證銷(xiāo)釘大小合適，板件水平度好，無(wú)彎曲Ø 熱粘效果要好，保證熱粘的樹(shù)脂已經(jīng)固化Ø 熱粘后的熱粘點(diǎn)完整

16、未被破壞而鉚釘法是通過(guò)鉚釘?shù)姆绞竭M(jìn)行生產(chǎn)，鉚釘適合做3.0mm以下，芯板厚度0.43mm以上，其操作步驟如下Ø 按工藝指示選取內(nèi)層芯板間之半固化片種類(lèi)和數(shù)量Ø 按單片工具孔位置于半固化片上沖制相應(yīng)之圓孔Ø 將內(nèi)層芯板及中間夾層之半固化片于工具孔位置，采用專(zhuān)用鉚釘進(jìn)行鉚接Ø 上述操作需在凈化間內(nèi)進(jìn)行，且需進(jìn)行溫、濕度控制2.3疊板    將經(jīng)棕化處理的四層板或經(jīng)預(yù)排板后之六層及以上板，按工藝規(guī)定之排板方式及對(duì)半固化片數(shù)量與尺寸和外層銅箔之要求，排成一BOOK。    將底板和規(guī)定數(shù)量之牛皮紙，運(yùn)至

17、專(zhuān)用排板桌上；    按工藝要求檢查半固化片和銅箔；    用專(zhuān)用蠟布清潔鋼板，并置于牛皮紙上；    將銅箔放在鋼板上，注意光面朝下，然后用蠟布于鋼板及銅箔間再次清潔一次：(也有預(yù)先清潔鋼板及銅箔，并采用熱熔膠粘貼銅箔將之粘在一起的方法。)    將所需之半固化片置于銅箔上，清除可能帶有之雜物；    將內(nèi)層板放在樹(shù)脂布上，消除可能粘附于內(nèi)層板上之雜物(由于采用拼板操作，需按工藝要求進(jìn)行內(nèi)層板之排列)；    將半

18、固化片置于內(nèi)層板上(放置前須先進(jìn)行翻轉(zhuǎn))；    將所需之銅箔放在半固化片上，銅箔光面朝上；    用蠟布清潔銅箔表面，同時(shí)將清潔好一面之鋼板置于銅箔上；    再次清潔鋼板另一表面；    重復(fù)進(jìn)行至操作，直至完成工藝規(guī)定之每BOOK層壓多層板之?dāng)?shù)量；    將所需數(shù)量之牛皮紙放在鋼板上，然后將鋁面板放在牛皮紙上，此BOOK排板便完成。    2.4層壓    采用程序升溫，通過(guò)預(yù)壓經(jīng)

19、轉(zhuǎn)壓直至高壓的層壓模式。所用壓機(jī)為真空層壓機(jī)，配置為兩臺(tái)熱壓機(jī)、一臺(tái)冷壓機(jī)。    層壓前，檢查爐門(mén)膠邊是否正常；    入爐時(shí)，檢查溫度是否在170±5    根據(jù)工藝規(guī)定之層壓參數(shù)，用模擬程序進(jìn)行調(diào)較壓力；    待壓板入爐，抽真空至6070mmHg，按工藝要求進(jìn)行熱壓，整個(gè)過(guò)程約需140分鐘；    將熱壓完成之板轉(zhuǎn)至冷壓機(jī)中，調(diào)校壓力至160kg/cm2進(jìn)行冷壓操作，需時(shí)80分鐘；    考慮到冷壓

20、時(shí)間，兩熱壓機(jī)之壓板間隔最佳時(shí)間為90分鐘。    整個(gè)層壓過(guò)程，需有自動(dòng)繪制溫度曲線儀，此外尚需記錄有關(guān)壓板資料，便于質(zhì)量追蹤 2.5拆板    卸去每BOOK之頂部面板，除去牛皮紙；    清除鋼板，并清潔之；(所有鋼板間須以海綿片隔開(kāi)。)    將板號(hào)用記號(hào)筆寫(xiě)于板邊，并置于可移動(dòng)之桌上；(板間以牛皮紙隔開(kāi)。)    重復(fù)操作，直至拆除所有板。四、層壓過(guò)程之品質(zhì)控制簡(jiǎn)介  1、半固化片來(lái)料品質(zhì)控制   

21、; 凡新購(gòu)進(jìn)的1080型或2116型半固化片，為掌握壓制的具體工藝方案和檢驗(yàn)材料是否符合要求，應(yīng)對(duì)材料性能進(jìn)行測(cè)定。在材料入庫(kù)保存期超過(guò)三個(gè)月后，由于材料隨著存放期延長(zhǎng)產(chǎn)生老化現(xiàn)象，也應(yīng)進(jìn)行測(cè)試以判定材料是否適合生產(chǎn)需要。具體性能測(cè)試有樹(shù)脂含量測(cè)試、樹(shù)脂流動(dòng)度測(cè)試、揮發(fā)物含量測(cè)試和凝膠化時(shí)間測(cè)試。    (1)樹(shù)脂含量測(cè)試    取樣    試樣為正方形，其對(duì)角線平行于經(jīng)紗斜切而成，尺寸為4×4英寸，共計(jì)三組，每組重量大于7克。其中一組切自半固化片的中央部位，另兩組分別切自半固化片的兩側(cè)，但到邊

22、緣的距離不得小于1英寸。    測(cè)試    把試樣放入坩堝中(坩堝應(yīng)先稱重)一起稱重，精確至1mg，連同坩堝放入馬福爐中加溫至500600，灼燒時(shí)間不少于30分鐘，從爐中取出坩堝和殘?jiān)湃敫稍锲骼?，冷卻至室溫，稱重量精確至1mg。    注：爐溫應(yīng)控制在不造成玻璃布有熔融現(xiàn)象，而且樹(shù)脂應(yīng)完全灼燒呈全白狀態(tài)，否則應(yīng)延長(zhǎng)時(shí)間或調(diào)整溫度重新制作。    計(jì)算    G()(m1m2)/m1×100    式中：

23、G半固化片樹(shù)脂含量百分?jǐn)?shù)；m1試樣重量；m2失去樹(shù)脂后玻璃布重量。    記錄    將測(cè)試的三組試樣，分別記錄結(jié)果。    說(shuō)明：如果沒(méi)有馬福爐，可作一般精度的測(cè)試。樣品用濃硫酸將樹(shù)脂徹底溶解后，用水洗滌干凈，100110烘干，取樣品原重與失去樹(shù)脂后重量，按上述公式計(jì)算。    (2)樹(shù)脂流動(dòng)度測(cè)試    取樣    試樣為正方形，邊長(zhǎng)4×4英寸，精確至0.01英寸，切割方向?yàn)閷?duì)角線平行于經(jīng)紗斜切，樣品總

24、重20克為一組，共3組。重量精確至0005克。    測(cè)試    每組以布紋方向一至疊合在一起，放于兩平板模具內(nèi)，壓機(jī)預(yù)熱至170±5，入模立即施壓力(11.5)×106Pa/cm2，壓力升至最大值約為5秒鐘，保溫保壓20分鐘，開(kāi)機(jī)取件冷卻至室溫。    切取一個(gè)正方形，其邊與試樣對(duì)角線平行，邊長(zhǎng)為2倍的2的平方根±0.01英寸，或切成3192±001英寸的圓，圓心為試樣對(duì)角線交點(diǎn)。    用分析天平稱取小方塊重量，精確至0005克。&

25、#160;   計(jì)算    n()(m12m2)m1×100     式中：n樹(shù)脂流動(dòng)度；m1試樣切片初始重量(20)；m2小塊取樣的重量。    (3)揮發(fā)物含量測(cè)試    取樣    試樣為正方形半固化片，尺寸為4×4英寸，裁切方向?yàn)閷?duì)角線平行于經(jīng)紗，每個(gè)試樣的一個(gè)角沖上一個(gè)直徑18英寸(3175mm)孔，每種半固化片切取三塊試樣，切取試樣時(shí)，兩邊離半固化片邊緣距離不小于1英寸。 &

26、#160;  測(cè)試    用分析天平稱試樣重量，精確至1mg。然后用金屬小鉤把試樣掛在163±2的恒溫鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)15分鐘。從烘箱中取出試樣置于干燥器里冷卻至室溫。用分析天平對(duì)試樣稱重時(shí)，環(huán)境相對(duì)濕度應(yīng)低于65，快速稱重，精確至1mg。    計(jì)算    W()(m1m2)m1×100    式中：W揮發(fā)份百分?jǐn)?shù)；m1干燥前試樣重量，g；m2干燥后試樣重量，g。    (4)凝膠化時(shí)間測(cè)試  &#

27、160; 測(cè)定用設(shè)備    凝膠化時(shí)間測(cè)試儀。    取樣    按前同樣方法裁切200mm×200mm試樣三張。    測(cè)定     取一張半固化片試樣，從中取出樹(shù)脂粉約015克，放入已加熱恒溫在170±3的鋼板平底孔中，用不銹鋼或玻璃棒攪拌，從熔融狀態(tài)直至拉起樹(shù)脂能成為不斷的絲狀物，即為已固化。記錄樹(shù)脂粉由熔融狀態(tài)至能拉起樹(shù)脂間的時(shí)間，即為凝膠化時(shí)間。三件試樣分三次測(cè)試，取三次時(shí)間的算術(shù)平均值為準(zhǔn)。(在每做完一次

28、測(cè)試后，應(yīng)立即消除廢膠，清潔平底孔。)   2、內(nèi)層板棕化化質(zhì)量控制   1.3.2.1 微蝕速率控制范圍及方法    (1)控制范圍：10-2.0mcycle    (2)測(cè)試方法：    a.FR4雙面無(wú)鉆孔基板，并清潔其表面；    b.切成10cm×10cm試片，并鉆一小孔；    c.100下烘10min，并在干燥器中冷卻至室溫；   

29、d.稱重W1；    e微蝕液中處理，清洗并在100下干燥10min；    f在干燥器中冷卻至室溫；    g稱重W2；    h微蝕速率(W1-W2)5.6（mcycle）3、層壓板之質(zhì)量控制要數(shù)    (1)層壓后板面銅箔與絕緣基材的粘接強(qiáng)度測(cè)試；    (2)將外層銅蝕刻掉，檢查多層板內(nèi)層應(yīng)無(wú)肉眼可見(jiàn)的分層、起泡、顯露布紋、露纖維和起白斑；    (3)耐浸焊性：260±

30、;6的焊錫或硅油中浸漬20秒鐘，無(wú)分層起泡現(xiàn)象；    (4)壓制件應(yīng)保留足夠的膠量，板子的靜抗彎強(qiáng)度不低于1.6×108Pa；    (5)內(nèi)層圖形相對(duì)位置和各層連接盤(pán)的同心度必須符合設(shè)計(jì)要求；    (6)壓制后的多層板厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙或工藝卡的具體規(guī)定；    (7)板面應(yīng)平整，其扭曲或弓曲最大量為對(duì)角線的05；    (8)外層銅箔上應(yīng)無(wú)環(huán)氧樹(shù)脂、脫模劑或其他油脂污染，銅箔表面應(yīng)無(wú)劃傷的痕跡，無(wú)雜質(zhì)造成的壓坑； &#

31、160;  (9)粘結(jié)層內(nèi)應(yīng)無(wú)灰塵、外來(lái)物等異物；    (10)廢邊切除不得損壞定位孔，外邊與孔口距離不少于3mm。壓制的流膠也不得損壞定位孔，孔口無(wú)流膠引起的凸起現(xiàn)象；    (11)凡因裝模引起的位置顛倒、層間錯(cuò)位不重合，在后道工序(蝕刻后)可觀測(cè)到時(shí)，均屬壓制廢品。4、針對(duì)多層印制板翹曲的幾項(xiàng)措施    由于PCB產(chǎn)生翹曲的因素很多且復(fù)雜，PCB翹曲度大多是諸多因素綜合的結(jié)果。以下僅從多層印制板制作的工藝角度進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹：    (1)在不影響板厚的前提下，

32、盡量選用厚度大的環(huán)氧玻璃布基材以及半固化片。厚度大的玻璃布意指單股粗織成的玻璃布，在織布和浸漬樹(shù)脂的過(guò)程中抗張強(qiáng)度大，拉伸小，因而其熱應(yīng)力小，制成的PCB翹曲度小。    (2)在內(nèi)層單片進(jìn)行圖形制作前，需進(jìn)行應(yīng)力釋放之預(yù)烘處理。一般控制溫度在120左右，烘烤4小時(shí)，待其冷至室溫后再出板。    (3)排板操作時(shí)，半固化片需對(duì)稱鋪設(shè)。半固化片是由玻璃布涂覆環(huán)氧樹(shù)脂而成的，玻璃布的經(jīng)向在織布、涂覆樹(shù)脂、烘干等過(guò)程中，均處于張力狀態(tài)，因而經(jīng)向的熱膨脹系數(shù)大于緯向的熱膨脹系數(shù)；同時(shí)，上、下兩面之熱膨脹系數(shù)也有差別。因此，采用對(duì)稱原理鋪設(shè)半固

33、化片，由于鏡面效應(yīng)應(yīng)使熱應(yīng)力互補(bǔ)或抵消?？擅黠@降低多層印制板的翹曲度。    如一種四層板的排板方式：H2733(22)72H。其中：“2”代表半固化片1080，“7”代表半固化片7628，“H”指銅箔厚度為050Z，“33”為內(nèi)層單片的厚度(33mil)，“(22)”指內(nèi)層單片表面銅箔厚度為20Z。    (4)考慮到內(nèi)層單片與半固化片之經(jīng)緯向匹配問(wèn)題對(duì)多層印制板翹曲度的影響，對(duì)采用四槽銷(xiāo)釘定位的6種規(guī)格尺寸的內(nèi)層單片、半固化片及銅箔的下料方式、尺寸等繪制了簡(jiǎn)單示意圖(參見(jiàn)圖二)，便于過(guò)程質(zhì)量控制。   

34、; (5)層壓過(guò)程中，施壓方式和壓力大小對(duì)層壓板的翹曲度有較大影響。試驗(yàn)證明：在采取兩段加壓方式(低壓810分鐘，高壓90分鐘。)進(jìn)行層壓操作時(shí)，若將高壓階段之后30分鐘進(jìn)行適當(dāng)降壓處理(熱壓壓力下降約20)，有利于消除高壓產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，均衡基板壓合時(shí)因壓力損降不同而造成之不同區(qū)域殘余應(yīng)力間的差異，對(duì)改善基板之尺寸穩(wěn)定性及翹曲十分有利。     (6)導(dǎo)制層壓板翹曲的應(yīng)力主要由溫度和壓力的差異所引起。影響印制板上溫度均勻分布的因素主要有：溫升速率、印制板層數(shù)和印制板大小等。升溫速度快、生產(chǎn)印制板的層數(shù)多、印制板的面積大都容易引起溫度差異。盡管采用緩沖紙

35、或硅橡膠墊可以緩解此差異，但仍不能消除。溫度高的地方先固化，而溫度低的地方仍處于熔融狀態(tài)，這樣就形成了一個(gè)“bottom stress”，這就是形成翹曲的原因。因此，熱壓時(shí)需根據(jù)具體情況采取一定的溫升速率(一般控制在48min)，這對(duì)基板的尺寸穩(wěn)定性和避免翹曲的產(chǎn)生是有利的。    (7)熱壓操作后的冷壓操作，對(duì)降低翹曲度有較大作用。由于銅箔、玻璃布及環(huán)氧樹(shù)脂的熱膨脹系數(shù)的差異，必須采用適當(dāng)?shù)慕禍厮俾剩构袒蟮臉?shù)脂有一定時(shí)間來(lái)松弛殘余熱應(yīng)力，特別是固化樹(shù)脂的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度附近，應(yīng)盡可能使用較低的降溫速率。    (8)印制板在其整個(gè)

36、生產(chǎn)過(guò)程中，總會(huì)存在殘余應(yīng)力而導(dǎo)致PCB翹曲。采用熱壓釋放殘余應(yīng)力、改善PCB翹曲度，是目前普遍應(yīng)用的方法。由于PCB在層壓后或加工中的殘余應(yīng)力為束縛狀而非松弛態(tài)，即層壓板的翹曲度還未充分表現(xiàn)出來(lái)。如果在一定的加熱條件下，適當(dāng)加上一定的壓力來(lái)“誘導(dǎo)”殘余應(yīng)力，使其延著水平(x、Y)方向釋放，但抑制或阻止Z方向的釋放。這樣做可明顯改善PCB的翹曲度。(采用熱壓釋放殘余應(yīng)力的壓力，一般為層壓壓力的1/415。)    (9)層壓時(shí)，各基板間所用之金屬隔板的種類(lèi)對(duì)層壓板的翹曲度有一定影響。其主要有以下作用：    均勻分布熱量，解決由于各層

37、銅量分布不均所造成的傳熱均勺性問(wèn)題。因受熱不均會(huì)造成樹(shù)脂固化不均而引起之壓合后基板翹曲；    隔離每個(gè)opening間的多層板，以使壓合后之板能容易分開(kāi)。    鑒于上述作用，除要求其硬度高、平整性好外，更重要的是其傳熱性要好，熱膨脹系數(shù)比較接近環(huán)氧樹(shù)脂以減小熱作用界面間的熱應(yīng)力。比較環(huán)氧樹(shù)脂坡璃布極、鋁板和鋼飯之熱膨脹系數(shù)值(環(huán)氧樹(shù)脂玻璃布板為128×10-6m；鋁板為224×10-6m/；314#鋼板為142×10-6m/)，試驗(yàn)表明還是選用鋼板作為隔板，對(duì)基板翹曲程度的影響較小。5、層壓參數(shù)的確定

38、    不同板號(hào)的印制板，由于其各層圖形、介質(zhì)層厚度、板厚、大小、拼板方式、每BOOK壓板數(shù)及所用壓機(jī)等諸多因素的差異，在正式設(shè)定程序前，需進(jìn)行試壓板操作，以確定其最佳層壓參數(shù)。具體操作步驟如下：    (1)排板時(shí)用兩根帶有K插頭的溫度感應(yīng)線，分別接至一載盤(pán)的最上層和中間層之板邊內(nèi)，與半固化片相接觸。感應(yīng)線之另一頭，需引出壓機(jī)外，并與多功能溫度測(cè)試儀相連，便于隨時(shí)度量溫度；    (2)根據(jù)每BOOK壓制層數(shù)、待壓板之面積及厚度等要求，按規(guī)定分別預(yù)設(shè)每段壓盤(pán)溫度、壓力和時(shí)間；  &#

39、160; (3)進(jìn)行試壓操作，按一定間隔時(shí)間記錄溫度。以下幾點(diǎn)必須注意：    試壓過(guò)程中，中間層溫度在80130時(shí)，載盤(pán)最上層和中間層的溫差不能超過(guò)25、溫升速率不能超過(guò)135min(可通過(guò)調(diào)整牛皮紙數(shù)量、壓盤(pán)溫度等)；    溫度達(dá)85±5時(shí)，定低壓轉(zhuǎn)中壓的時(shí)間、溫度達(dá)110±5時(shí)，定中壓轉(zhuǎn)高壓的時(shí)間；    在試板壓制過(guò)程中，中間層的溫度須于170或以上更高溫度保持20分鐘以上；      （4）將經(jīng)以上參數(shù)壓制的多層印制板，按質(zhì)

40、量要求進(jìn)行檢測(cè)，     5、 層壓板之銅箔剝離強(qiáng)度測(cè)試    選取層壓后之4層板和6層板分別進(jìn)行表面銅箔與半固化片之結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試。6、層壓板玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)測(cè)試    通過(guò)DSC(掃描差熱分析法)進(jìn)行層壓板玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定，參見(jiàn)圖三。測(cè)試結(jié)果記錄格式見(jiàn)下表17。 圖 三 Tg測(cè)試曲線示意7、內(nèi)層棕化后表面離子沾污測(cè)試質(zhì)量控制    內(nèi)層棕化后，層壓操作前表面離子沾污測(cè)試，對(duì)多層印制板壓制后之印制板的絕緣等電氣性能很重要，要求645gNaClin

41、2。其方法如下：    (1)按要求于內(nèi)層單片黑化線之出口處取板；    (2)用Omegameter600SMD專(zhuān)用測(cè)試儀進(jìn)行表面離子污染清潔度測(cè)試。 8、常用半固化片的溫濕度控制    半固化片的貯存條件，將直接影響到其使用壽命 表20 各類(lèi)半固化片貯存條件 半固化片種類(lèi)108021167628貯存溫度4.5214.5214.521貯存濕度RH 3050%RH 3050%RH 3050%有效保質(zhì)期3個(gè)月3個(gè)月3個(gè)月備注：若收貨時(shí)距生產(chǎn)時(shí)間已超過(guò)3個(gè)月，則貯存期為6個(gè)月扣除由生產(chǎn)至收貨這段時(shí)間。9、排板

42、制作場(chǎng)所凈化程度的控制    排板制作場(chǎng)所的凈化對(duì)多層印制板的制作質(zhì)量有很大影響。需進(jìn)行凈化程度讀數(shù)測(cè)定控制的主要有預(yù)排板間和排板間。要求10000級(jí)凈化程度，也即每立方英尺范圍內(nèi)，直徑大于或等于5m的灰塵顆粒數(shù)65。    可通過(guò)專(zhuān)用儀器“LASER PARTICLE COUNTER(Model No227A”進(jìn)行度量，要求每周讀取一次。    此外，在條件允許的前提下，半固化片裁切間也需進(jìn)行凈化處理。10、多層印制板層壓制作工序需進(jìn)行SPC控制的項(xiàng)目主要有：    1、黑

43、膜氧化工序：    (1)黑化后板之銅箔剝離強(qiáng)度控制(XMR圖)，每周進(jìn)行一次；    (2)黑膜氧化速率控制(X/RM圖)，每日進(jìn)行一次；    (3)后浸槽液之pH控制(XRM圖)，每日進(jìn)行一次；    (4)黑膜氧化制作缺陷分析，每周進(jìn)行一次。2、棕化H2O2濃度控制棕化H2O2濃度有做(X/RM圖)，目前由公司統(tǒng)一監(jiān)控其CPK值3、排板及層壓工序：     (1)四及六層板之銅箔剝離強(qiáng)度控制(XMR圖)，每周進(jìn)行一次； 

44、0;  (2)麻點(diǎn)和壓痕分析控制(Pchart)，每日進(jìn)行一次（由于銅箔質(zhì)量的提升，這兩項(xiàng)已取消）    (3)排板及層壓制作缺陷分析，每周進(jìn)行一次。11、多層印制板定位孔重合度的測(cè)定判定    多層印制板之層間重合度將直接影響多層印制板的制作質(zhì)量，它是衡量層壓制作水平高低的一項(xiàng)重要指標(biāo)。一般可通過(guò)以下幾種方法來(lái)測(cè)定或判定：    (1)通過(guò)選取附聯(lián)板圖形，制作金相切片，利用金相顯微鏡讀取有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出層間重合度的大小。該法需時(shí)較長(zhǎng)，且為間接判定，對(duì)板面較大之多層印制板，尚需考慮附聯(lián)板的選取位

45、置等因素。    (2)Glenbrook Technologies Inc推出的“RTX-113”實(shí)時(shí)X射線檢測(cè)系統(tǒng)(RealTime X-ray lnspection Systems)。使用該設(shè)備，不但能進(jìn)行多層印制板層間重合度的測(cè)定，而且能滿足自動(dòng)化生產(chǎn)所需的如鉆孔位置精度判定。    (3)日本MURAKI有限公司生產(chǎn)的供多層板所用之X射線雙主軸自動(dòng)量度及鉆孔機(jī)(型號(hào)：MMX-880)。它可用來(lái)顯示鉆孔的精確度、層間重合度的測(cè)定成判定，而且對(duì)虧缺的圖案也可成功進(jìn)行鉆孔。其具有以下特點(diǎn)：    同時(shí)

46、顯示兩個(gè)目標(biāo)，使固定更容易；    將印制板鉗在桌面后，更易得到高精度之量度及鉆孔；    第三孔也可于兩個(gè)鉆孔之上的90度位置得到，或于目標(biāo)的中心點(diǎn)鉆孔得到；    自動(dòng)補(bǔ)償功能使兩主軸保持高度位置準(zhǔn)確性；    若預(yù)設(shè)了可接受的距離和誤差，鉆孔便只對(duì)范圍內(nèi)的印制板進(jìn)行操作。12、多層印制板板號(hào)不同之合壓：    通常在保證層壓后板質(zhì)量的前提下，該情形下板得以一同壓制的條件為：     兩種板號(hào)多層板層壓

47、所用程式一樣；    所用末段壓力與原各自之末段壓力之差5kg/cm2。    如某種A板號(hào)之4層板，其層壓所用末段壓力為79kg/cm2；而某種B板號(hào)之4層板，其層壓所用末段壓力為80kg/cm2。    經(jīng)計(jì)算：(79+89)2=84kg/cm2，而89-84=84-79=5kg/cm2，符合5kg/cm2要求。    結(jié)論：采用末段壓力84/cm2可使A、B板一同層壓。五、多層印制板層壓制作后板之缺陷成因分析及對(duì)策    多層印制板進(jìn)行層壓操作后，所得印制板會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，只有認(rèn)真分析其產(chǎn)生之原因，才能及時(shí)采取糾正措施，防止類(lèi)似問(wèn)題的再次出現(xiàn)，最終達(dá)到提高多層印制板層壓制作質(zhì)量的目的。 表23 層壓缺陷成因分析及相應(yīng)對(duì)策 層壓缺陷產(chǎn)生原因表現(xiàn)形式相應(yīng)對(duì)策1、層壓后板發(fā)生氣泡或起泡現(xiàn)象粘結(jié)表面不干凈；揮發(fā)物含量偏高；半固化片流動(dòng)性差；預(yù)壓壓力偏低；板溫偏低；樹(shù)脂動(dòng)態(tài)粘度高，施全壓時(shí)間較遲；溫度偏高、預(yù)壓時(shí)間偏長(zhǎng)。微小氣泡群集； 嚴(yán)重時(shí)，可見(jiàn)局