何潤宏

（汕頭超聲印制板公司，廣東 汕頭 515065）

0 背景

隨著電子技術(shù)向高速、多功能、大容量和便攜低耗方向發(fā)展，多層印制板的應(yīng)用便越來越廣泛，其層數(shù)及密度也越來越高，相應(yīng)之結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。

多層板層壓品質(zhì)控制，包括板厚均勻性、板翹、銅箔皺折、異物、內(nèi)層氣泡、織紋凸露和內(nèi)層偏移等缺陷報廢。其中厚度均勻性是導(dǎo)致多層板產(chǎn)品報廢的主要缺陷，其導(dǎo)致下游封裝客戶的報廢比例高達20%以上。厚度均勻性是指同一批板件層壓后厚度公差范圍偏大，超出設(shè)計值的10%。目前多層板的層壓均采用真空壓機，其結(jié)構(gòu)為兩塊平行熱盤，一般采用導(dǎo)熱油媒介，將熱量通過緩沖材料（如牛皮紙等）傳導(dǎo)給多層板。而由于壓機設(shè)備熱盤的水平度波動和平整度直接影響到壓合的品質(zhì)，現(xiàn)有工藝技術(shù)采用定期進行水平校準和機械打磨的方法來解決這種異常對產(chǎn)品壓合品質(zhì)造成的影響。而這種辦法對于高檔次、高精度的多層印制板的短、小、輕、薄的品質(zhì)要求均無法滿足，很多裝配廠家已要求多層印制板的板厚公差小于5%，翹曲度小于0.5%，特別是高端智能電子產(chǎn)品在線路板的厚度均勻性、平整性方面都有著更嚴格的要求。

1 技術(shù)方案

（1）在層壓流程設(shè)計中成功釋放殘余應(yīng)力而實現(xiàn)板翹的改善。通過設(shè)置兩塊翹曲引導(dǎo)板，在多層印制板進行高溫壓合時，翹曲引導(dǎo)板引導(dǎo)多層印制板按與原來翹曲方向的反方向進行強制翹曲，在冷卻退火后，由于多層印制板不對稱的結(jié)構(gòu)特點及內(nèi)部應(yīng)力，多層印制板依然會按原來翹曲方向進行翹曲，但是由于翹曲引導(dǎo)板所產(chǎn)生的強制翹曲起到平衡作用，使得多層印制板的翹曲度遠小于一般翹曲（采用直板壓合情況下，多層印制板所產(chǎn)生的翹曲）的翹曲度。

（2）通過采用增加限厚邊條的方法控制壓合厚度。首先計算出多層印制板的壓合厚度；設(shè)計同厚度的限厚邊條；按設(shè)計組裝多層疊置體；將四塊限厚邊條按上下左右放置在下分離板上，形成限厚四邊形；將多層疊置體放置在限厚四邊形的中間；在多層疊置體和限厚四邊形上放置上分離板得到待壓模型；進行最后壓合處理。

通過以上技術(shù)方案解決印制板壓合的厚度均勻性和平整度的要求。

2 技術(shù)步驟

層間厚度控制的設(shè)計及制作方法，其主要技術(shù)步驟如下。

（1）按照制程設(shè)計要求，計算出得出理論的壓板厚度及采用直板壓合的情況下，多層印制板所產(chǎn)生一般翹曲的翹曲度，翹曲度按如下方法進行計算：采用直板壓合方式的多層印制板作為計算翹曲度的樣品，樣品放置到平臺上，樣品凸出的一面朝上，樣品的翹曲度=R/L，其中R為樣品與平臺最大垂直距離，L為樣品接觸平臺的對角線長度；

（2）按照理論壓板厚度，選擇同厚度規(guī)格的限厚邊條；

（3）根據(jù)計算出來的翹曲度設(shè)置多種規(guī)格的翹曲引導(dǎo)板，各種規(guī)格的翹曲引導(dǎo)板的翹曲度按照0.1%～0.5%遞增；

（4）將多張內(nèi)層芯板、半固化片、銅箔進行對位疊置，形成多層疊置體；

（5）先選擇合適翹曲度的翹曲引導(dǎo)板，將兩塊翹曲引導(dǎo)板按照相同的翹曲方向上下設(shè)置，翹曲引導(dǎo)板的翹曲方向與步驟（1）中一般翹曲的翹曲方向相反；

（6）將多層疊置體放置在兩塊翹曲引導(dǎo)板中間，未壓合多層板件的四周放置限厚邊條，在上下兩塊翹曲板的外側(cè)分別放置一塊分離板；

（7）將全部疊板進行高溫壓合。

限厚邊條可多條，可選擇采用耐高溫樹脂、銅或不銹鋼材料，厚度規(guī)格按10 μm厚度遞增，可多次循環(huán)使用，需定期清潔并測量厚度是否有變化。翹曲引導(dǎo)板可采用耐高溫樹脂、硅膠或鑄鐵等材料，按圓弧度翹曲設(shè)計，其翹曲規(guī)格按0.1%～0.5%遞增，可多次循環(huán)使用，需定期清潔并測量翹曲度是否有變化。其設(shè)計方案結(jié)構(gòu)（如圖1）。

圖1 加限厚條疊板

3 實施效果

上述方法大幅度提高多層印制板壓合后的平直度，且還能解決現(xiàn)有技術(shù)中熱盤本身老化翹曲而影響多層印制板翹曲的問題。此外，該方法實現(xiàn)了精確控制多層板壓合厚度，還能解決層壓流膠、織紋凸露等品質(zhì)問題，使得高端電子印制板產(chǎn)品的層間厚度均勻性、翹曲度、留厚公差和產(chǎn)品尺寸精確度等性能得到有效提升，產(chǎn)品厚度公差可以達到+5%以下，板翹≤0.5%。該技術(shù)能夠大幅度提高多層印制板壓合后的厚度均勻性，減少厚度超差報廢，大幅提高產(chǎn)品的合格率。