PP物性及壓合條件探討02

1、PREPREG物性與壓合條件研討 宏仁電子技術(shù)部Grace Electron Comp.Tech. & RD Dept.GRACEPrepreg 物性與壓合條件研討 一.玻纖布：CCL(Copper Clad Laminate)和PCB(Printed Circuit Board)常用的玻纖布，通常使用平織玻纖布。所謂平織即經(jīng)紗從一緯紗上面，再從一緯紗下面通過之紡織方式。平織玻纖布其縱橫方向性能一致性好，易排除氣泡，可織成各種厚度和密度等優(yōu)點。為使玻纖布與有機樹脂更好地結(jié)合，在織布完成后，玻纖布面必須處理Coupling Agent(偶合劑)，其效用為一邊官能基接無機物的玻纖布，另一邊官能基接

2、有機的Epoxy。目前用Aminosilane. NH2-Si-(OCH3)3 目前市場上玻纖布使用在CCL和PCB行業(yè)上，等級為E-GRADE即電子級材料。常用的布種有7628、2116、1080等，其為代號，無實質(zhì)數(shù)字意義。詳細組成如下：布種布基重(g/m2)紗種類組織(紗數(shù)/in)單纖直徑(m)經(jīng)向緯向7628210*G443392116107E60587108048D60485*注： G：單纖直徑9m玻纖布品質(zhì)對Prepreg的影響：a.玻纖布織造均勻度、緯紗歪斜、張力大小，對基板的板彎、板翹會造成影 響。b.玻纖布毛羽、破絲，會使 Prepreg出現(xiàn)樹脂凸粒，嚴(yán)重時會在層壓中造成 銅

3、破;玻纖布破絲,會在層壓后基板內(nèi)可能出現(xiàn)Void.二.基材物性： 基材在PCB界亦稱為膠片(Prepreg)，系由玻纖布含浸樹脂，再將 樹脂Semi-cure而成固態(tài)之膠片，亦稱樹脂在B-STAGE。 一般傳統(tǒng)評估Prepreg物性有四項： 1.樹脂含量(R.C)：樹脂重量/(玻纖布重 + 樹脂重) 2.樹脂流量(R.F)：樹脂流出量/(玻纖布重 + 樹脂重) 3.膠化時間：GT 4.揮發(fā)份(VC)：含在Prepreg中可揮發(fā)的成分。 (烘前重-烘后重)/烘前重三.基材在壓合前后應(yīng)注意事項： 1.貯存條件： （1）. 包裝良好（未開箱）： 於5, PP保質(zhì)期為6個月. （2）包裝良好（未開箱）

4、：於23, 85%RH，PP保質(zhì)期為3個月. （3）包裝拆開的情況下：於20, 50%RH，PP保質(zhì)期為3個月。 （4）包裝拆開的情況下，如儲存溫度20或相對濕度50%，要求在兩星期內(nèi)用完已拆包的PP(因為PP易吸收空氣中的水份而使物性產(chǎn)生變化)。 2.裁Panel須注意事項： a.盡量將樹脂屑,玻纖絲剔除,以免影響環(huán)境,污染基板,造成其他異常. b.避免基材折傷，造成樹脂脫落及壓力點. c.避免其他雜物(如毛發(fā)等)侵入 4、LAY-UP注意事項： a. LAY-UP時Core和Prepreg對齊差，易導(dǎo)致白邊白角。 b. Core和Prepreg經(jīng)緯方向要一致，否則，易導(dǎo)致基板Twist。

5、3.基材(Prepreg)貯存兩大異常： a. 溫度：溫度太高，會造成樹脂Bonding(粘結(jié))，以致壓合后基板有白點、 白化等情形。 b. 水氣：貯存濕度太高使Prepreg吸收Moisture(水汽)，在壓合過程中會 導(dǎo)致流膠過大，白邊白角大等異常；嚴(yán)重時，可導(dǎo)致基板白化等異常。 四.熱壓條件的檢討1.TYPE: 2T2P 二段溫二段壓 2.建議壓合條件： 40050 psi(2528kg/cm2)Kiss PressureTemperaturePressure2T2P715,2535,6070,4050,CoolingTime(min)7010 psi(5kg/cm2)a二段壓時機：內(nèi)層

6、板料溫達約5060。 b 二段溫時機：外層料溫達約 115120。c 90130料溫升溫速率1.52.5/min d CURE 溫度：內(nèi)層料溫須達 170，40min以上e Kiss pressure:7010psi(5kg/cm2). f 2ndpressure:40050psi(2528kg/cm2).3.檢討：(1)熱壓狀況：a.升溫速率：90-130時,1.52.0/min較佳。b.CURE溫度：17040min以上。c.壓力：第一段在料溫達5055之間使用低壓5kg/cm2，第二段壓力可試 2030 kg/cm2。d.一般使用兩段溫度的概念如下： 第一段溫度 第二段溫度 (a)溫度9

7、0130 (a)溫度90130+17040min(b)樹脂MELT，并趕走氣泡 (b)迅速升溫并使樹脂完全CURE(C)局部CURE (2) Prepreg在壓合過程中的狀況：甲 甲、加熱速率不同對樹脂粘度的影響： 試驗表明，隨著加熱速率的增加，樹脂粘度會變小。其關(guān)系如下圖： 從圖中可以看出，升溫速率越快，樹脂流動度大，會導(dǎo)致板厚不均，白邊白角過大等不良影響。料溫升溫速率的快慢，要依實際壓合狀況而定，通常在料溫90130段，以1.52.5/min為宜。加熱速率對樹脂粘度的影響 最高可操作粘度5/minWork window Work window 2/minViscosity Temp./ti

8、me 乙、Moisture對樹脂粘度的影響： 試驗表明，對同一種配方生產(chǎn)之同一種Prepreg，經(jīng)溫度相同，濕度不同環(huán)境下放置同樣一段時間后，在同一升溫速率下，樹脂粘度變化如下： 從圖中可以看出，在高濕變環(huán)境下放置的Prepreg，在同樣壓合條件下，其粘度較低，會出現(xiàn)白角、白邊大、流膠大等現(xiàn)象，嚴(yán)重時會出現(xiàn)板面白化、Void等現(xiàn)象。RH對樹脂粘度的影響 NormalHigh RelativeHumidityViscosityTemp./Time 丙、配方對膠化時間和樹脂粘度的影響： 配方的改變(同一料號中各物料比例的改變)，往往也會導(dǎo)致膠化時間的改變，從而導(dǎo)致樹脂在壓合過程中其粘度亦有所不同： 從圖中可以看出，配方不同，膠化時間亦往往不同。在同樣壓合條件下，膠化時間長，其樹脂粘度也低。因此，對于不同配方的Prepreg，在壓合過程中要視配方的不同，對壓合條件要做不同的調(diào)整，以使二者相匹配，從而達到最佳的壓合質(zhì)量。 不同配方對膠化時間和樹脂粘度的影響 ViscosityLOW GTHigh GTTemp./Time 4.壓合異?，F(xiàn)象： 項目 對策 (1)流膠量太大 a.板厚邊角太薄 a.降低9