PCB板弯板翘的制程预防与管制PPT课件

1、.,1,板彎板翹的預防與製程管制,.,2,前言 板彎板翹的要因分析 一、板彎板翹產生原因 二、內應力松弛的主要途徑 三、板彎板翹要因魚骨圖 板彎板翹的管控標准 CCL板彎板翹的制程預防與管制 一、原材料 二、設備及模具 三、壓合條件 XX基板的品質狀況 PCB產生板彎板翹異常分析與預防 一、通常情況下PCB產生板翹異常的誘導因素 二、防止PCB出現板彎板翹異常的几點建議 結束語,目錄,.,3,板彎板翹的預防與制程管制,前 言 目前，隨著表面貼裝（SMT）等技朮的普及，PCB廠家對CCL的板彎板翹提出了更加嚴格的要求，面對這種狀況，結合PCB客戶對CCL的要求，我司對板彎板翹問題有高度的重視，并

2、對生產之基板板彎板翹從原材料開始，對整個制程進行嚴格管制和預防，以滿足客戶的品質要求。,.,4,板彎板翹的要因分析,一、板彎板翹產生原因：,造成CCL和PCB板彎板翹的因素較為復雜，一般認為根源是環氧樹脂、玻纖布和銅箔之間的熱膨脹系數、彈性模量等的差異。當它受外力和濕熱作用下存在殘余應變和殘余濕熱應力，如該內應力不能有效松弛，便有可能引起板材的翹曲。存在于基板中的內應力主要有： A、由于外力作用使板產生的非彈性形變（殘余應變）而引起的殘余應力。 當板子受到較大的壓縮應力時，如彎曲、剪切和沖擊等應力作用時，在板中產生的在于應力可能導致板材翹曲。 B、由于承受溫度作用而在板中出現的殘余熱應力。 此

3、熱應力主要是CCL和PCB在制作過程中產生的殘余熱應力。通常此類應力所致之板彎板翹可以通過烘烤來使內應力釋放，使板材返直。 C、板子受濕氣等影響而引起的殘余濕應力。 此殘余應力主要在PCB加工過程中引起。它取決于板材的耐濕熱性、濕膨脹系數、彈性模量和吸水率等。,.,5,板彎板翹的要因分析,二、內應力松弛的主要途徑：,通常情況下，要使板材中的應力得到松弛，主要有以下三個途徑： A、通過基體的變形使應力松弛 B、通過纖維的變形使應力松弛 C、通過纖維和基體的界面使應力松弛。 它們包括基體、纖維和界面的形變和斷裂等。 在確保板材性能的前提下，可以采取的措施有： A、選擇合適的原材料 1、環氧樹脂：從

4、內應力松弛的角度來講，選用分子量較高和分子量分布較窄的樹脂比較有利，但同時應考慮由此帶來樹脂對玻纖布浸潤性的影響。另、樹脂體積收縮率遠大于玻纖布，在樹脂體系中加入適量的膨脹單體，可以縮小樹脂與玻纖布體積收縮率的差距，減小由此產生的內應力。 2、玻纖布：單從松弛內應力的角度來看，選用厚度適中、經緯密度小、非平紋編織玻纖布（氈）有好處。但為考慮到板材的綜合性能，目前使用的布種以平紋編織布為主，包括7628、2116、1080、106等，不同廠家布特性有一定差異，但玻纖布產生應力部分通常通過調整制程工藝參數來避免。 B、采用合適的制程工藝條件 主要包括含浸張力控制、組合疊片方式、壓合條件等參數的合理

5、控制。,.,6,板彎板翹的要因分析,三、板彎板翹要因魚骨圖如下：,.,7,板彎板翹的管控標准,一、IPC-4101A對CCL板彎板翹的要求：,二、我司對基板板彎板翹的管控標准：,.,8,CCL板彎板翹的制程預防與管制,一、原材料 樹脂：我司為確保產品品質一致性，所用之樹脂廠家及型號未作變更，其中主體樹脂的主要指標如下表所示： 玻纖布：供應商及型號未有任何變更 基材對齊方式：每片基材經緯對正狀況良好。 二、設備及模具 含浸機：不同含浸機台之差異不大，各機台張力狀況良好：,.,9,CCL板彎板翹的制程預防與管制,下面以GL02張力控制為例。,說明： 含浸布種為7628，三個圖表分別表示引出輪張力、

6、冷卻輪張力和卷取張力。從圖表可以看出，左右張力比較接近，控制穩定。,.,10,緩沖材料：緩沖材料材質、張數及鋪墊方式未作任何變更 壓機平行度：基板板厚分布不均勻將可能導致板翹產生。壓機平行度直接可以在壓板板厚分布狀況上得到反映，經確認基板板厚分布狀況，壓機平行度狀況良好。產板厚度分布具體數據圖表所示：,CCL板彎板翹的制程預防與管制,.,11,壓機平行度測試結果如下：,上述結果為取11 015 板，測試全板含銅厚度之結果，從數據分布狀況看，壓機的平行度狀況良好，完全可以滿足整板厚度分布均勻性的要求。,注：0.15mm薄基板的lass C厚度允差為0.018mm，加銅厚后的厚度中心值為0.210

7、mm，控制范圍為0.192-0.228mm。,CCL板彎板翹的制程預防與管制,.,12,鏡板使用情況：如果鏡板經較長時間使用后，本身出現有翹曲變形后繼續使用，將會導致板彎板翹的發生。我司對有出現翹曲之鏡板，及時進行抽換，以確保鏡板符合使用要求。 蓋板（上護板）使用情況：確保蓋板沒有嚴重變形，并定期（3個月）翻轉一次進行使用，以防止因蓋板翹曲對基板產生影響。 三、壓合條件 熱壓升溫速率：目前我司基板升溫大多分為23段，通常實際料溫在90 130最為關鍵，此段升溫速率一般設定為1.5 2.0 /min，此升溫速率經過較長時間的實際壓合，結果未出現板翹及其他異常現象，表明此升溫速率已較為適宜。 熱壓

8、出料溫度：為更有效地避免熱應力殘余，熱壓出料轉入冷壓之出料溫度已進一步降低，相比原來下降了10 左右，因此溫度恰好處在板材Tg點附近，雖然出料溫度降低10會一定程度地影響到產能，但對于防止出現板翹異常將有很大貢獻。,CCL板彎板翹的制程預防與管制,.,13,冷壓降溫速率：基板冷卻速率對板彎板翹有很大影響，降溫速率太快，將導致板材中殘留內應力，而出現板彎板翹現象。我司對板彎板翹進行制程防止時，特別加強了對冷壓程式的改善，推后了冷卻水PUMP的開啟時間。 改善前后的熱壓出料溫度和冷壓降溫速率對比如下表：(AB),CCL板彎板翹的制程預防與管制,基板固化程度良好：基板固化不良將可能導致基板產生內應力

9、，而出現板彎板翹異常。我司對基板固化程度主要通過測試玻璃態轉化點（Tg）來評估，要求FR4板材Tg須達到1405，同時板邊Tg3，目前我司產板均能通過上述要求，表明其固化程度較為良好且均勻。,.,14,XX基板的品質狀況,我司對基板板彎板翹進行嚴格的管控，在品管進行的OQC檢驗中，加強對板彎板翹項目的測試。 下面以11 120規格制品為例，對其2003年1-6月份OQC板彎板翹數據進行統計，數據圖和Cpk值如下：,11 120基板板彎板翹Cpk值統計結果如下表所示：,從圖表可以看出，各條件下測試結果（板翹值）均在0.70%以下，且Cpk值均在1.33以上，表明我司對板彎板翹的控制和預防較為理想

10、。,.,15,一、通常情況下PCB產生板翹異常的誘導因素主要有以下方面：,PCB產生板彎板翹異常分析與預防,板翹異常,A.結构應力造成板翹：制作多層板時，如果半固化片切斜或疊片結構不對稱，P/P与芯板之間，P/P与P/P之間經緯方向未對齊而導致壓合后產生結构應力。容易產生嚴重板彎板翹 。 B. 板子外部應力引起之板翹：多為外部机械應力所致(如成型加工、沖切去邊、板子處于高溫狀態時受到撞擊. 扭曲等)。此种板翹可通過烘烤反直得到矯正。 C. 熱應力造成之板翹：PCB制程中，壓合、防焊和噴錫等制程均會使板子經受高溫，若高溫后冷卻速率過快，熱應力釋放不完全，則易導致產生板翹，通常可通過烘烤反直得到矯

11、正。,.,16,PCB產生板彎板翹異常分析與預防,D.板材固化程度：如果板材固化不完全，Tg過大，易導致產生板翹。 E.殘銅率的影響：PCB線路設計兩面嚴重不對稱，殘銅率相差過大或不對稱，易產生板翹。 F.板厚不均方面的影響：如果基板板厚不均，板中与板邊厚度相差較大易導致壓合成多層板后易產生板翹現象。 G. P/P与芯板未採用同一供應商之產品：因各個厂家生產P/P時，制程中張力的控制有區別，故最好采用P/P与基板為相同厂家的方式來壓合多層板,這樣P/P与基板張力相同，以便于控制板翹不良。,二、防止PCB出現板彎板翹異常的几點建議：,A、PP裁切准確，避免因切斜而導致PP之間經緯紗無法對齊而出現板彎板翹。 B、采用合適的壓合條件，如果出現固化程度不夠，在不影響其他性能的前提下，可考慮適當延長高溫段的恆溫時間，使樹脂有充足時間進行固化反應。,.,17,PCB產生板彎板翹異常分析與預防,C、使用同一廠家之PP與芯板進行壓合，因不同廠家之制程中張力控制等生產條件可能有所差異，為避免因特性差異造成內應力，建議采用同一廠家的P/P和芯板來壓合多層板，可以有利于避免板彎板翹不良的產生。 D、PCB成品板彎