曾向偉 宋玉方(深圳市景旺電子股份有限公司,廣東 深圳 518102)
淺談壓合制程中銅箔起皺的產(chǎn)生及改善
曾向偉 宋玉方
(深圳市景旺電子股份有限公司,廣東 深圳 518102)
文章通過(guò)對(duì)壓合制程中不同因素造成的銅箔起皺進(jìn)行分析,并制定相應(yīng)改善措施,實(shí)踐應(yīng)用表明,是一種較為實(shí)用的解決日常生產(chǎn)中銅箔起皺的方法。
起皺;樹(shù)脂黏度曲線(xiàn);無(wú)銅區(qū);疊加
壓板是PCB制作過(guò)程中一個(gè)重要制程,關(guān)系到板的阻抗,線(xiàn)路的完整性。樹(shù)脂的固化效果會(huì)影響到后續(xù)鉆孔、desmear等加工,其對(duì)板的可靠性起到非常重要的作用。
為了保證加工出合格的產(chǎn)品,如何選擇合適的壓力和溫度配合,如何根據(jù)產(chǎn)品的特性來(lái)控制層壓參數(shù),是公司一項(xiàng)關(guān)系到產(chǎn)品生命周期和公司核心的競(jìng)爭(zhēng)力的主要指標(biāo)。
在壓板過(guò)程中,PP由玻璃態(tài)-膠流態(tài)-高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程,由于壓力的分布均勻性受到線(xiàn)路圖形、鏡面鋼板、承載盤(pán)、蓋板的平整性和溫度不均勻性的影響,樹(shù)脂在融化狀態(tài)時(shí)處于無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)狀態(tài),充分利用壓板時(shí),樹(shù)脂在溫度、壓力作用下充分流動(dòng)性來(lái)提升壓合品質(zhì),特別對(duì)于銅箔起皺的解決,其關(guān)系到壓合后板的一次性合格率,有利于成本節(jié)約。
銅箔起皺從表面看,層壓后的銅箔表面會(huì)有溝狀的條紋,深淺不一(圖1),這些銅皺的區(qū)域在外層線(xiàn)路貼膜時(shí),由于起皺處貼膜壓力不均勻,故不能很好的結(jié)合,若起皺處位于線(xiàn)路區(qū)時(shí),電鍍時(shí)易造成滲銅短路;而位于非線(xiàn)路處或無(wú)銅區(qū)域時(shí),阻焊制作時(shí)易聚油墨,顏色相比其它正常位置較深,影響產(chǎn)品外觀(guān)。
圖1 銅箔表面起皺
從圖2可以看出,隨著溫度的升高,PP由半固化態(tài)轉(zhuǎn)化為流動(dòng)態(tài),在壓力的作用下向著壓力低(無(wú)銅空曠區(qū))的區(qū)域流動(dòng)。
圖2 樹(shù)脂流動(dòng)示意圖
若區(qū)域中樹(shù)脂含量不夠,則樹(shù)脂的填充性會(huì)受到影響,少量的樹(shù)脂難以填滿(mǎn)大量的空白區(qū)域,而空氣由于熱膨脹和抽真空的作用下已經(jīng)排出,樹(shù)脂固化及冷卻后必然會(huì)出現(xiàn)真空狀態(tài),造成表面出現(xiàn)銅箔起皺,如圖3所示。
圖3 起皺示意圖
實(shí)際生產(chǎn)中遇見(jiàn)的銅箔起皺現(xiàn)象來(lái)看,銅箔起皺一般出現(xiàn)在無(wú)銅區(qū)(任何一層含有面積大于200 mm2的無(wú)銅位置),此處不僅比較容易缺膠,而且也容易出現(xiàn)銅皺,無(wú)銅區(qū)疊加層數(shù)越多,起皺產(chǎn)生幾率就越大,下述魚(yú)骨刺圖分析起皺的的產(chǎn)生原因可概括成如下幾個(gè)主要影響因子。
(1)外層銅箔厚度、外層PP厚度。
[L1L2/L(n-1)Ln]、L2/L(n-1)層銅厚的搭配影響。
(2)不同材料樹(shù)脂粘度變化曲線(xiàn)。
(3)鋼板與銅箔的膨脹系數(shù)差異性。
(4)壓力不均。
(1)外層銅箔厚度、外層PP厚度[L 1L 2/L (n-1)Ln]、L2/L(n-1)層銅厚搭配組成,如下搭配的料號(hào)易在無(wú)銅區(qū)產(chǎn)生起皺。
(2)樹(shù)脂黏度變化曲線(xiàn)、鋼板與銅箔的膨脹系數(shù)、壓力不均勻性:
圖4 起皺魚(yú)骨刺分析圖
表1 搭配料號(hào)銅箔起皺改善措施列表
樹(shù)脂粘度變化曲線(xiàn)、鋼板與銅箔的膨脹系數(shù)、壓力不均勻性影響對(duì)應(yīng)改善措施。
表2 起皺原因分析及對(duì)應(yīng)改善措施列表
圖5 料號(hào)A壓板起皺案例分析
表3 料號(hào)A起皺原因分析及改善措施
壓板制程中,起皺的原因很多,解決問(wèn)題時(shí)需三現(xiàn)二元分析后再對(duì)癥下藥,下面針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中常見(jiàn)的銅箔起皺改善進(jìn)行案例解析,以供同行參考:
案例1:料號(hào)A壓板后在四角無(wú)銅位100%起皺,如下所示。
案例2:料號(hào)B第2次壓板后,在工藝邊100%起皺,如圖6所示。
圖6 料號(hào)B壓板起皺案例分析
表4 料號(hào)B起皺原因分析及改善措施
案例3:料號(hào)C壓板后在短邊單元邊無(wú)銅區(qū)起皺,不良率80%,如圖7所示。
圖7 料號(hào)C壓板起皺案例分析
表5 起皺原因分析及改善措施
本文對(duì)銅箔起皺的產(chǎn)生原理、原因進(jìn)行深入的分析,提出了確實(shí)可行的改善方法,實(shí)踐結(jié)果表明,靈活應(yīng)用上述方法,對(duì)生產(chǎn)中銅箔起皺改善效果立竿見(jiàn)影,大大提升了產(chǎn)品一次性合格率,是一種解決實(shí)際生產(chǎn)中銅箔起皺的實(shí)用方法。
曾向偉,工藝工程師,主要負(fù)責(zé)機(jī)加工工藝流程。
Brief on occurrence & im provement of copper w rinkles caused during the lam inating process
ZENG Xiang-wei SONG Yu-fang
This paper focuses on the analysis of different factors that result in copper w rinkles during the lam inating process and put forward some measures which have been proved that they are kind of practical ones accordingly to resolve copper w rinkle issues during the production.
W rinkles; Resin Viscosity; Curve-Line; Non-Copper Area Overlapping
TN41
A
1009-0096(2015)12-0032-04