漲縮原理及補(bǔ)償介紹

1、溫馨提示溫馨提示: :上課前請將您的手機(jī)調(diào)為靜音上課前請將您的手機(jī)調(diào)為靜音/ /振動振動Palwonn Electronics (Suzhou) Co., Ltd. 深入深入ThoroughThorough 專注專注StudiousStudious 扎實扎實SteadySteady 精致化精致化ExquisiteExquisite昱鑫科技昱鑫科技( (蘇州蘇州) )有限公司有限公司Palwonn Electronics (Suzhou) Co., Ltd. 尺寸漲縮尺寸漲縮教育訓(xùn)練教育訓(xùn)練2課程綱要課程綱要序號序號內(nèi)容內(nèi)容1 1尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述2 2漲縮流程分解漲縮流程分解3 3漲縮制

2、程管控方法漲縮制程管控方法4 4漲縮異常處理漲縮異常處理31.1.尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述 什么是尺寸漲縮什么是尺寸漲縮? ? 尺寸漲縮通常就是指PCB制作流程中,其基材吸濕而澎漲,脫濕而收縮之尺寸變化的過程.愈高溫愈易吸濕,因而愈高溫高濕時,尺寸變化更大. 尺寸漲縮對尺寸漲縮對PCBPCB的影響的影響? ? 尺寸漲縮對各制程的作業(yè)有很大的影響,它將影響到鉆孔與內(nèi)層的對準(zhǔn)度,外層和防焊,文字的對準(zhǔn)度,以及成品的尺寸公差.41.1.尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述 通常我們所說的尺寸漲縮主要分為:基板漲縮與底片漲縮.基板底片5基板尺寸漲縮的原因: （1）經(jīng)緯方向差異造成基板尺寸變化;由于剪切時,未注意纖

3、維方向,造成剪切應(yīng)力殘留在基板內(nèi),一旦釋放,直接影響基板尺寸的收縮. 基材尺寸漲縮的控制方法: （1）確定經(jīng)緯方向的變化規(guī)律按照收縮率在底片上進(jìn)行補(bǔ)償(光繪前進(jìn)行此項工作).同時剪切時按纖維方向加工,或按生產(chǎn)廠商在基板上提供的字符標(biāo)志進(jìn)行加工.(一般是字符的豎方向為基板的縱方向)1.1.尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述6基板尺寸漲縮的原因: （2）基板表面銅箔部份被蝕刻掉對基板的變化限制,當(dāng)應(yīng)力消除時產(chǎn)生尺寸變化. 基材尺寸漲縮的控制方法: （2）在設(shè)計電路時應(yīng)盡量使整個板面分布均勻.如果不可能也要必須在空間留下過渡段(不影響電路位置為主).這由于板材采用玻璃布結(jié)構(gòu)中經(jīng)緯紗密度的差異而導(dǎo)致板材經(jīng)緯向強(qiáng)

4、度的差異.1.1.尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述7基板尺寸漲縮的原因: （3）刷板時由于采用壓力過大,致使產(chǎn)生壓拉應(yīng)力導(dǎo)致基板變形. 基材尺寸漲縮的控制方法: （3）應(yīng)采用試刷,使工藝參數(shù)處在最佳狀態(tài),然后進(jìn)行刷板.對薄型基材,清潔處理時應(yīng)采用化學(xué)處理或噴砂處理.1.1.尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述8基板尺寸漲縮的原因: （4）多層板在層壓前,因基板有吸濕性,使薄基板或半固化片吸濕,造成尺寸穩(wěn)定性差,基板中樹脂未完全固化,導(dǎo)致尺寸變化. 基材尺寸漲縮的控制方法:（4）基材必須進(jìn)行烘烤以除去濕氣.并將處理好的基板存放在真空干燥箱內(nèi),以免再次吸濕, 烘烤還可以確保樹脂固化,減少由于冷熱的影響,導(dǎo)致基板尺寸的

5、變形.1.1.尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述9基板尺寸漲縮的原因: （5）多層板經(jīng)壓合時,過度流膠造成玻璃布形,從而導(dǎo)致尺寸. 基材尺寸漲縮的控制方法: （5）需進(jìn)行工藝試壓,調(diào)整工藝參數(shù)然后進(jìn)行壓制.同時還可以根據(jù)半固化的特性,選擇合適的流膠量.1.1.尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述10 底片尺寸漲縮的原因: （1）底片從真空包裝拆包后靜置時間不足;底片尺寸漲縮的控制方法:（1）黑片從真空包裝中拆封后需靜置24小時,棕片需靜置8小時;1.1.尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述11 底片尺寸漲縮的原因: （2）底片繪制完成后靜置時間不足直接用于生產(chǎn);底片尺寸漲縮的控制方法:（2）底片繪制完成后靜置時間必須大于2小時

6、才可用于生產(chǎn);1.1.尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述12 底片尺寸漲縮的原因: （3）溫濕度控制失靈;底片尺寸漲縮的控制方法:（3）溫度控制在22+2,濕度在55%+5%RH;1.1.尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述131.1.尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述溫度的影響 : 在相對濕度下,菲林的尺寸隨著溫度的上升而漲大,溫度下降而縮小,其熱漲變形系數(shù)在18ppm/左右,也就是說當(dāng)溫度發(fā)生1的變化時,50cm長的菲林會發(fā)生9um的變化（或20寸中的0.36mil）.濕度的影響 :在相對溫度下,菲林的尺寸隨著濕度的上升而漲大,相對濕度的降低而縮小,濕漲變形系數(shù)在10ppm/%RH右,也就是說當(dāng)濕度度發(fā)生 1的變化時,5

7、0cm長的菲林會發(fā)生5um的變化（或20寸中的0.20mil）.14 底片尺寸漲縮的原因: （4）曝光機(jī)溫升過高.底片尺寸漲縮的控制方法:（4）采用冷光源或有冷卻裝置的曝光機(jī)及不斷更換備份底片.1.1.尺寸漲縮概述尺寸漲縮概述152.2.尺寸漲縮流程分解尺寸漲縮流程分解廠商:300PPM建議廠內(nèi)管控: R值300PPM溫濕度管控:溫度222濕度55PP須放在室內(nèi)612HR以上先進(jìn)先出管理內(nèi)層前處理前后差異底片上機(jī)前后變化曝光機(jī)內(nèi)部溫濕度變化P.P裁切經(jīng)緯向區(qū)分壓合程式鉆靶DES后尺寸變化經(jīng)緯向區(qū)分30sht/疊,150度4小時烤箱溫度均勻性監(jiān)控烘烤后冷卻時間監(jiān)控?zé)o塵室溫濕度管控上PIN作業(yè)X-

8、Ray偏孔檢查基板尺寸安定性檢測儲存條件有效期點(diǎn)檢:基板:P.P:壓烤前后尺寸變化暫存要求溫度222,濕度555內(nèi)層涂布前后差異底片單張差異底片每套間差異底片使用次數(shù)鉚合與熱熔同心圓對準(zhǔn)度檢測熱壓/冷壓鉆靶精度尺寸漲縮檢測Run Out值檢測進(jìn)料進(jìn)料開料開料內(nèi)層內(nèi)層壓合壓合鉆孔鉆孔162.2.尺寸漲縮流程分解尺寸漲縮流程分解防焊前處理前后差異上PIN無塵室溫濕度管控溫度222,濕度555無塵室溫濕度管控溫度222,濕度555PTH前處理前后差異外層前處理前后差異壓膜前后差異曝光機(jī)內(nèi)部溫濕度變化底片上機(jī)前后變化底片單張差異底片每套間差異底片使用次數(shù)IICu前后差異蝕刻后尺寸變化防焊預(yù)烤前后差異曝

9、光機(jī)內(nèi)部溫度濕度變化底片上機(jī)前后變化后烤前后變化印刷前尺寸變化印刷對準(zhǔn)度后烤后尺寸變化制版底片漲縮網(wǎng)版張力網(wǎng)版漲縮網(wǎng)版使用次數(shù)二鉆前尺寸變化孔位檢查Run Out值檢測PTH/ICUPTH/ICU外層外層IICuIICu防焊防焊文字文字二鉆二鉆PTH/Icu前后差異底片單張差異底片每套間差異底片使用次數(shù)173 3. .尺寸漲縮尺寸漲縮管制方法管制方法 IQC進(jìn)料對基板的玻布廠牌、進(jìn)料尺寸安定性狀況進(jìn)行記錄.18 開料對1.0mm以下基板進(jìn)行烘烤1504H,使基板在制程中的漲縮更穩(wěn)定.追蹤0.08mm板各站尺寸變化,烘烤基板變化小于未烘烤基板,基板烘烤后更穩(wěn)定.各站測試如下：料號DES后R值(m

10、il)壓合R值(mil) 外層R值(mil) 防焊R值(mil)烘烤X2.10.91.00.4Y1.82.22.00.7未烘烤X1.03.81.20.5Y4.63.22.21.73 3. .尺寸漲縮尺寸漲縮管制方法管制方法19 內(nèi)層、外層、防焊曝光時都對底片進(jìn)行上機(jī)前后尺寸變化數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,通過數(shù)據(jù)收集分析是否出現(xiàn)底片上機(jī)后不穩(wěn)定.試驗方法:1. 內(nèi)層選取E162C6014DD,對此料號分別使用富士菲林, 均量產(chǎn)超過16小時確認(rèn)量產(chǎn)中尺寸變化以及最終尺寸變化2.量測設(shè)備:八目尺3 3. .尺寸漲縮尺寸漲縮管制方法管制方法20 壓合后進(jìn)行尺寸漲縮量測,記錄廠牌、板厚、PP、疊構(gòu)等進(jìn)行模組分類分析

11、.0909年年4 4月月0909年年0909月不同基板層漲縮現(xiàn)況分析月不同基板層漲縮現(xiàn)況分析 月份月份層別層別09040904月月09050905月月09060906月月09070907月月09080908月月09090909月月4L4L131323238 81313101015156L6L1919111112122020101024248L8L4 41 10 01 13 33 3合計合計3636353520203434232342423 3. .尺寸漲縮尺寸漲縮管制方法管制方法210909年年0404月月0909年年0909月異?？偙矸治瞿K月異常總表分析模塊( (四層板四層板) )廠版基板

12、pp組合偏漲(件)偏縮(件)宏仁宏仁1.31080163宏仁宏仁1.21080/2116111南亞南亞17628*220宏仁宏仁0.9211610宏仁宏仁0.5108010異 常 料 號 數(shù)1667812百 分 比64.830.54.7累 積 %64.895.3100.0板 層 數(shù)其 他6L4L250200150100500100806040200異異常常料料號號數(shù)數(shù)百百分分比比2 2 0 0 0 0 8 8 年年 5 5 月月 - - 2 2 0 0 0 0 9 9 年年 4 4 月月 2 2 0 0 日日 漲漲 縮縮 料料 號號 不不 同同 層層 數(shù)數(shù) 不不 良良 的的 P P a a r

13、 r e e t t o o 圖圖08/0509/0408/0509/04月份異常柏拉圖月份異常柏拉圖09/0409/0909/0409/09月四層板異常統(tǒng)計表月四層板異常統(tǒng)計表不 良 數(shù)9 68 51 2百 分 比4 9 . 74 4 . 06 . 2累 積 %4 9 . 79 3 . 81 0 0 . 0層 別8 L4 L6 L2 0 01 5 01 0 05 001 0 08 06 04 02 00不不良良數(shù)數(shù)百百分分比比層層 別別 的的 P P a a r r e e t t o o 圖圖3 3. .尺寸漲縮尺寸漲縮管制方法管制方法220909年年0404月月0909年年0909月異常

14、總表分析模塊月異常總表分析模塊( (六層板六層板)-1)-1廠版基板pp組合偏漲(件)偏縮(件)宏仁宏仁0.08+061080+211610宏仁宏仁0.08+0.81080+2116222宏仁宏仁0.08762802宏仁宏仁0.1+0.81080+211670宏仁宏仁0.32116+762820宏仁宏仁0.1277628+108032宏仁宏仁2116+1080宏仁宏仁2116+1056宏仁宏仁0.22116+108012宏仁宏仁7628宏仁宏仁0.17628083 3. .尺寸漲縮尺寸漲縮管制方法管制方法2309/04-09/0909/04-09/09月份異常柏拉圖月份異常柏拉圖不 良 數(shù)96

15、8512百 分 比49.744.06.2累 積 %49.793.8100.0層 別8L4L6L200150100500100806040200不不良良數(shù)數(shù)百百分分比比層層 別別 的的 P P a a r r e e t t o o 圖圖0909年年0404月月0909年年0909月異?？偙矸治瞿K月異?？偙矸治瞿K( (六層板六層板)-1)-13 3. .尺寸漲縮尺寸漲縮管制方法管制方法2409/04-09/0909/04-09/09月份異常柏拉圖月份異常柏拉圖不 良 數(shù) - 12 48753221百 分 比4 6 . 21 5 . 41 3 . 59 . 65 . 83 . 83 . 81

16、. 9累 積 %4 6 . 26 1 . 57 5 . 08 4 . 69 0 . 49 4 . 29 8 . 11 0 0 . 0疊 構(gòu)其 他0 . 3 m m0 . 0 8 m m0 . 2 m m0 . 1 2 7 m m0 . 1 + 0 . 8 m m0 . 1 m m0 . 0 8 + 0 . 8 m m5 04 03 02 01 001 0 08 06 04 02 00不不良良數(shù)數(shù)- -1 1百百分分比比六六 層層 板板 異異 常常 模模 組組 疊疊 構(gòu)構(gòu) 的的 P P a a r r e e t t o o 圖圖0909年年0404月月0909年年0909月異?？偙矸治瞿K月異

17、?？偙矸治瞿K( (六層板六層板)-3)-33 3. .尺寸漲縮尺寸漲縮管制方法管制方法250909年年0404月月0909年年0909月異常總表分析模塊月異?？偙矸治瞿K( (八層板八層板) )廠版基板pp組合偏漲(件)偏縮(件)宏仁宏仁0.08+0.20.08+0.2108010800 02 2宏仁宏仁0.127+0.150.127+0.151080/21161080/21161 11 1宏仁宏仁0.1270.127108010801 11 1宏仁宏仁0.10.11506+21161506+21161 10 03 3. .尺寸漲縮尺寸漲縮管制方法管制方法26 追蹤后制程中各站漲縮,針對各站

18、漲縮變化確定各站補(bǔ)償.項次項次內(nèi)層前處內(nèi)層前處理前后理前后內(nèi)層蝕刻內(nèi)層蝕刻前后前后棕化前棕化前后后壓合前壓合前后后PTHPTH磨磨刷刷PTH/ICPTH/ICU U外層前處外層前處理磨刷理磨刷二銅蝕刻二銅蝕刻前后前后防焊磨刷防焊磨刷前后前后0.08MM0.08MM-0.8-0.8-2.58-2.58-1-14.224.221.071.07-0.47-0.470.760.76-0.63-0.632.012.010.1MM0.1MM-0.3-0.30.720.720.170.17-2.55-2.552.562.56-0.87-0.871.41.4-0.58-0.580.810.811.2MM1.2

19、MM-0.5-0.5-0.5-0.50.190.194.84.82.032.03-0.63-0.632 20.140.140.810.811.3MM1.3MM-0.42-0.42-0.42-0.42-0.21-0.212.772.771.211.21-0.9-0.91.931.931.551.551.361.363 3. .尺寸漲縮尺寸漲縮管制方法管制方法274 4. .異常處理異常處理 4.1分析鉆孔偏移是否為整體偏移狀況 a.X-RAY拍光與內(nèi)層隔離RING對位(2MIL) OKNG(待收集) b.X-RAY拍光內(nèi)層有銅Pad但無線路則可切破銅Pad但需保證與內(nèi)層隔離RING對位2MIL.

20、4 4. .異常處理異常處理29 c.X-RAY拍光內(nèi)層有銅Pad且有線路則可相切銅Pad但不能切斷線路.NG(切斷線路) OK 出現(xiàn)以上三種方式NG偏孔狀況確認(rèn)為整體偏孔異常.4 4. .異常處理異常處理304.2判斷是否因漲縮導(dǎo)致異常:4.2.1靶孔偏移程度(2MIL異常) NG OK如果發(fā)現(xiàn)為靶偏導(dǎo)致偏孔,需重新取未靶偏板首件.4.2.2有無層偏現(xiàn)象: NG OK4 4. .異常處理異常處理31 NG OK同心圓相切為層偏,如發(fā)現(xiàn)層偏嚴(yán)重立即知會相關(guān)單位,取無層偏板重新首件.4.2.3 CPK測試情況:AOI測試機(jī)鉆靶圖1.33為OK,否則改善后重新進(jìn)行首件. 通過以上分析,如無靶偏/層

21、偏/鉆孔精度異常則確認(rèn)為漲縮異常需進(jìn)行鉆帶修改.4 4. .異常處理異常處理32 4.3.異常當(dāng)站改善方法. 4.3.1通過X-RAY拍光用圖片與圖標(biāo)記錄偏孔方向.X-RAY拍光照片 偏孔方向記錄通過圖標(biāo)確定修改鉆帶時修改原點(diǎn)位置.4 4. .異常處理異常處理334.3.2漲縮常見狀況:不良類型一:此異常需加大鉆帶比例修改(如:原X=Y=1.0000改為X=Y=1.0001).原點(diǎn)處異常狀況一4 4. .異常處理異常處理34不良類型二:此異常需縮小鉆帶比例修改(如:原X=Y=1.0000改為X=Y=0.9999).原點(diǎn)處異常狀況二4 4. .異常處理異常處理35不良類型三:此異常移動PIN孔位

22、置修改(如:將原PIN上移0.5mil).原點(diǎn)處異常狀況三4 4. .異常處理異常處理364.4X-RAY拍光記錄料號CAM值與內(nèi)層補(bǔ)償比例.4.5記錄料號數(shù)據(jù)（漲縮異常分析報告中項目記錄）主要記錄項目為: 鉆孔機(jī)臺號,鉆板層疊數(shù),基板廠牌,基板進(jìn)料批號,PP型號,core厚,裁板方式,殘銅率,最小孔徑等.4 4. .異常處理異常處理374.6 取未鉆板至少PNL;至壓合X-RAY鉆靶將外圍孔鉆出:紅色處需鉆靶XRAY鉆靶機(jī)4 4. .異常處理異常處理384.7使用三次元進(jìn)行量測：三次元 長邊靠下三孔處置于左下角實際漲縮比例實測板平均值/CAM值綜合鉆帶原點(diǎn)位置與實際漲縮比例進(jìn)行鉆帶修改.3.

23、8鉆帶修改后確認(rèn)首件(標(biāo)準(zhǔn)參照3.1).4 4. .異常處理異常處理394.9量測內(nèi)層底片漲縮:取內(nèi)層底片使用二次元進(jìn)行底片量測量測實際值與底片輸出值差異2MIL時為異常.3.10.綜合以上數(shù)據(jù)匯總異?？偙矸治?4 4. .異常處理異常處理404.11針對異常料號進(jìn)行修正補(bǔ)償修改鉆帶時內(nèi)層補(bǔ)償修改大小0.9999-1.00009不修改0.99989-0.9998補(bǔ)償增大0.5/萬-1.0/萬0.99979-0.9997補(bǔ)償增大1.0/萬-2.0/萬0.99969-0.9996補(bǔ)償增大2.0/萬-3.0/萬0.99959-0.9995補(bǔ)償增大3.0/萬-4.0/萬1.0001-1.0002補(bǔ)償減

24、小0.5/萬-1.0/萬1.0002-1.0003補(bǔ)償減小1.0/萬-2.0/萬1.0003-1.0004補(bǔ)償減小2.0/萬-3.0/萬1.0004-1.0005補(bǔ)償減小3.0/萬-4.0/萬根據(jù)修改鉆帶大小,對應(yīng)上表進(jìn)行內(nèi)層補(bǔ)償修改.當(dāng)修改鉆孔數(shù)據(jù)時確認(rèn)為以下原因時不修改內(nèi)層補(bǔ)償: 1.確認(rèn)漲縮異常為底片漲縮超標(biāo)導(dǎo)致(量測底片2MIL),需請內(nèi)層工程師協(xié)助分析. 2.確認(rèn)漲縮異常為基材不穩(wěn)定導(dǎo)致(尺寸安定型測試超出+/-300PPM),需知會壓合工程師共同找廠商進(jìn)行檢討分析.4 4. .異常處理異常處理413.12外層/防焊底片對應(yīng)修改 a.外層底片修改比例:外層曝光底片比例在鉆孔比例上加大

25、1/萬,原點(diǎn)位置同鉆孔修改變更.(如:鉆孔修改X=Y=1.00015原點(diǎn)移至中心,則外層比例修改為1.00025原點(diǎn)移至中心.)b.防焊底片修改比例:防焊曝光底片比例均修改為與鉆孔同比例,原點(diǎn)位置同鉆孔變更.(如:鉆孔修改X=Y=1.00015原點(diǎn)移至中心,則防焊底片修改為X=Y=1.00015原點(diǎn)移至中心).4 4. .異常處理異常處理42制作：制作：廖鑫廖鑫日期：日期：2010.04.12010.04.15 543基板尺寸漲縮的原因: （1）經(jīng)緯方向差異造成基板尺寸變化;由于剪切時,未注意纖維方向,造成剪切應(yīng)力殘留在基板內(nèi),一旦釋放,直接影響基板尺寸的收縮. （2）基板表面銅箔部份被蝕刻掉對基