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壓合流程講義 製作 張濤 2002 03 09 柏拉圖電子廠工程部 1 壓合 一 目的將CopperFoil Prepreg與Oxidation后的內層線路板壓合成多層基板 疊板 壓合 后處理 二 流程 內層壓化處理 2 一 內層氧化處理1 常用處理方式1 棕化處理2 黑化處理3 黑棕化處理2 原理利用氧化和還原作用在內層基板銅箔表面形成一層氧化膜 鈍化層 增加樹脂與之的接觸面積 加強其附著力 隔絕高溫下液態樹脂中Amine對銅的因影響 3 3 一般流程減洗水洗水洗微蝕水洗預浸黑 棕化熱水洗酸浸水洗烘干 4 棕化線 5 4 黑氧化反應2Cu 2ClO2 1 Cu2O ClO3 1 Cl 1Cu2O 2ClO2 1 CuO ClO3 1 Cl 1Cu2O H2O Cu OH 2 Cu棕化 主要為H2O2 H2SO4 6 5 黑化和棕化的比較1 黑化層表面易形成長針狀或羽毛狀結晶 棕化層表面形成碎石狀結晶 2 黑化層較厚 較稀疏PTH后可能會出現Pinkring 棕化層較薄 較致密 一般不會出現Pinkring 3 黑化層較厚 覆蓋性較好 7 6 品質控制重點 a 剝離強度b 蝕刻銅量c 刮傷表面層線路d 漏銅e 藥水殘餘 8 二 疊板前制組1 流程pp裁切組合 鉚合 2 品質管制重點a pp不可多放少放 縉緯向不可錯b 鉚釘選擇合適 沖針高度合適調整 c 對準度 9 鉚釘機 10 3 pp選用要考慮事項a 絕緣層厚度b 內層銅厚c 樹脂含量d 內層殘銅面積e 對稱性 11 4 X RAY檢測原理x射線可以穿過pp 不可穿過氧化銅箔5 對準度的意義和注意 12 三 疊板 1 目的將組合板一層一層疊成一冊 做好壓合的準備 2 目前本廠的疊板對齊方法在疊板台正上方裝一投射機 調整鐳射線投影形狀 將各冊之內容對位齊 最後壓上牛皮紙和蓋板就完成每個open之疊合 3 牛皮紙的舖設本廠牛皮紙每open上下各18張 13 疊板 14 4張舊 10張舊 4張新 板材 4張新 10張舊 4張舊 上蓋板 抽出 放入 鋼板 下蓋板 牛皮紙使用流程圖 疊10 13層 15 4 疊板各夾層的目的a 底盤 蓋板 均勻傳熱用b 鋼板 防止表層銅箔縐折凹陷 拆板容易 c 牛皮紙 緩衝受壓 均勻施壓 防止滑動 降低升溫 均勻受熱 16 四 壓合1 常用壓機分類a 艙壓式壓合機b 真空液壓式壓合機c 常規液壓式壓合機d ADARASYSTEMCedal 17 2 熱源方式a 電熱式b 高溫高壓蒸氣c 熱煤油d 通電流式 18 3 壓機開口結構5個open 6個熱盤 每open可疊0 13層本廠共4熱2冷6台壓機 19 熱煤式真空熱壓機 20 壓機控制櫃 21 4 壓合程式參數解釋 22 Pressure 2T2P 7 15 25 35 60 70 40 50 Cooling Time min 400 50psi 28 32kg cm2 40 10psi 5kg cm2 Temperature KissPressure 180 140 理想之升溫模式 23 a二段壓時机 內層板料溫達約50 60 b二段溫時机 外層料溫達約115 120 c90 130 料溫升溫速率1 5 2 5 mindCURE溫度 內層料溫須達165 30minor160 50mineKisspressure 40 10psi 5gk cm2 f2ndpressure 400 50psi 28 32gk cm2 24 最高可操作粘度 5 min Workwindow1 Workwindow2 2 min Viscosity 加熱速率對樹脂粘度的影響 從圖中可以看出 升溫速率越快 樹脂流動度大 會導致板厚不均 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90 130 段 以1 5 2 5 min為宜 Temp time 25 A 溫度a 升溫段 以最適當的升溫速率 控制流膠b 橫溫段 提供硬化所需的能量和時間c 降溫段 降低應力 減少板彎板翹B 壓力a Kisstime 每本緊密結合傳熱 軀幹揮發分和殘餘氣體b 第二段壓 讓膠流出殯趕出膠內氣泡 產生集合反應 使材料硬化而達到C stage c 第三段壓 減少冷卻帶來的內應力 26 5 PP的變化過程半固化片變軟 開始融化 70 85 粘度最低 125 附近 玻璃態轉化 135 附近 橋聯完成 160 附近 27 6 名詞解釋1 升溫速率2 curingtime3 Tg和 Tg4 面壓psi 28 7 壓合品質管理的重點 a 板厚 板薄 板翹b 銅箔縐折 缺膠c 氣泡d 緻紋顯選露 白角白邊e 內層偏移f 分層g 凹陷 29 五 厚處理作業1 流程拆板分割銑靶鑽靶撈邊檢板出貨 30 拆板 31 撈邊前後的板子 32 EndThanks 33 壓合材料和相關案例 34 一 壓和常用原材料1 牛皮紙2 銅箔3 P p4 基板 35 一 牛皮紙1 作用緩衝受壓 均勻施壓 防止滑動 降低升溫 均勻受熱2 目前本廠所用廠商匯邦集勝3 牛皮紙特性要求吸湜性淝腸性透氣性抗壓性4 一般檢驗基重厚度密度尺寸吸水性 36 二 銅箔1 分類 背膠銅箔 耐氧化防銹處理適用紙 分權樹脂銅面積層板FR 1 FR 2 無背膠銅箔 表面Zn Cr耐化性 耐熱性優良適用玻璃緻維 環氧樹脂銅面層板FR 4 CEM 1 CEM 3 多層印刷電路板 37 3品質要求1 銅純度2 厚度3 抗張強度4 伸長率5 剝離強度6 針孔7 表面粗糙度8 銅粉落9 外觀 38 三 PP1 PP的種類目前市場上玻纖布使用在CCL和PCB行業上 等級為E GRADE即電子級材料 常用的布种有7630 7628 2116 1080等 其為代號 無實質數字意義 2 本廠所用PP組成成分環氧樹脂 玻璃緻維布 39 注 G75G 單纖直徑9 m75 75 100YR LB 玻璃緻維布組成 40 GRACEELECTRONCORP GRACEELECTRONCORP 玻纖布品質對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Prepreg出現樹脂凸粒 嚴重時會在層壓中造成銅破 玻纖布破絲 會在層壓后基板內可能出現Void 41 3 PP檢驗的重要指標a 膠流量b 膠含量c 揮發份d 膠化時間 42 4 pp相關的名詞介電常數揮發份膠含量膠流量膠化時間比例流量 43 1 貯存條件 溫度20 相對濕度50 2 貯存時間 3個月以內 以先進先出為原則 5 pp儲存 44 6 儲存條件注意事項1 溼度2 溫度 45 Normal HighRelativeHumidity Viscosity 溼度對樹脂粘度的影響 Temp Time 46 Viscosity LOWGT HighGT 不同配方對膠化時間和樹脂粘度的影響 47 四 基板常用基板1 FR 42 CEM 3 48 二 壓合常見案例1 CEL0248層板毛偏狀況 CEL024組合HRC2116 FR 4 HRC2116 7630 FR 4 HRC2116 7630 FR 4 HRC2116 排版15 5 16 4 結果 L4 L5層基板滑移報廢嚴重原因 1 排版間距小 流膠大 排版中間過多的膠將L4 L5層基板擠動2 外層pp一起鉚合 受熱流膠邊軟變薄 鉚釘鬆動解決方法 1 兩片排版2 不鉚外層pp 49 2CEL019鉚偏狀況 組合同CE024 排板15 5 16 2 結果無規律鉚偏嚴重原因 1 新換熱煤油 升溫較快 流膠大2 組合PP多 受熱流膠變薄 鉚釘鬆動 在不均勻流膠的阻力作用下 基板發生移動改善 1降低升溫速率1 0 1 3 min 壓力350 450psi2 將pp卯釘孔由6 0mm擴大到10 0mm3 可用hr2116取代hrc2116 50 3 AVA001A板高Tg 180 板的製作1組合1080 3結果壓合後板中有氣泡原因 抽真空時間60min不夠解決 增加抽真空時間150min 氣泡消失2 12層板內層銅箔3OZ以上 線路間有膠未填滿有氣泡原因 升溫速率慢 膠粘度不夠低 解決 增加升溫速率 保持1 5 2 0 min3 壓合後鑽靶難鑽穿 把每層基板靶位孔先鑽穿貼膠後再鉚合4 壓合後尺寸安定性差用熱壓機壓烤120min以上 溫度180 以上 51 5 電鍍後鑽靶位孔和卯釘孔 板面度上銅鑽靶機不可鑽解決 a 先鑽孔 後電鍍b 用鑽孔機鑽6 卯釘孔5 2 2次毛合後 結果發現很難卯正原因 先鑽卯釘孔 厚度銅 卯釘孔由變形切板邊受損嚴重解決 1將PP鉚釘孔鑽成 10 0mm2 一次鉚合7 薄板銑靶易銑破基板解決 a 板上面蓋上一個透明蓋板 先銑一面 再銑另一面 b 先鑽好靶位孔 52 8 靶環和同心圓環度銅後 卯合時受外力一脫落解決 電鍍時先涂上一層膠 反之度銅過厚9 壓合程式比一般材料特殊a 時間長b 溫度高c 抽真空時間長 53 4 ATI011料號大面積份層 剝開有白點狀結晶原因 1 物料進壓機溫度太高 185 以上 2 受熱不均 程式設定升溫太慢 高壓上的太遲 3 高溫固化時間不夠 54 5 HIR0037630 4四層板壓合滑動 流膠大但有白角原因 1 滑動是由於流膠大2 白角是由於流膠大 板角壓力損失解決1 上正反2顆卯釘2 設粗溫150 保持30MIN 設置中壓高壓400PSI 控制流膠 55 6 牛皮紙粘鋼板的問題現狀 目前所用匯邦制牛皮紙常出現大面積粘鋼板的問題原因 其吸湜太