压板的工艺流程与工艺控制

1、 压压 板板 Page 1压 板 培 训 教 材 内容内容： 一、工序简介一、工序简介 二、工艺流程特征二、工艺流程特征 三、工艺控制及参数三、工艺控制及参数 四、潜在问题及解决方法四、潜在问题及解决方法 五、污染问题五、污染问题 六、工艺技术前景展望六、工艺技术前景展望Page 2培 训 教 材压 板 培 训 教 材一、工序简介一、工序简介- - 压板是利用高温高压后半固化片受热压板是利用高温高压后半固化片受热固化而将一块或多块内层蚀刻后制板（经黑固化而将一块或多块内层蚀刻后制板（经黑氧化处理）以及铜箔粘合成一块多层板的制氧化处理）以及铜箔粘合成一块多层板的制程程。Page 3培 训 教 材

2、压 板 培 训 教 材 补充说明补充说明-本制程还包括将压合后的多层板进行外形本制程还包括将压合后的多层板进行外形 加工及钻管位孔。加工及钻管位孔。-另外还包括半固化片及铜箔的切割、压前另外还包括半固化片及铜箔的切割、压前 预排、分隔钢板的使用与维护等周边项目。预排、分隔钢板的使用与维护等周边项目。Page 4培 训 教 材压 板 培 训 教 材二、工艺流程特征二、工艺流程特征Page 5培 训 教 材压板压板 黑氧化黑氧化内层基板内层基板拆板及切板拆板及切板压板机压板机排板排板半固化片半固化片铜箔铜箔压 板 培 训 教 材Page 6培 训 教 材钻管位孔钻管位孔完成内层制作的多层板完成内层

3、制作的多层板外形加工外形加工可进行外层制作可进行外层制作磨边机磨边机X-RayX-Ray或或CCDCCD钻靶机钻靶机压 板 培 训 教 材 2.1 2.1 压板的目的：压板的目的： 利用利用B-StageB-Stage树脂受高温高压而完全固树脂受高温高压而完全固化使多层板各层结合在一起，保证多层板的电化使多层板各层结合在一起，保证多层板的电气性能和机械性能。气性能和机械性能。 Page 7培 训 教 材压 板 培 训 教 材2.2 2.2 压板生产步骤：压板生产步骤： A A、排板、排板-将内层板与半固化片及铜将内层板与半固化片及铜 箔以钢板分隔排好。箔以钢板分隔排好。 B B、压板、压板-通

4、过压板机将排好的多层通过压板机将排好的多层 板（板（bookbook）压合成整体。）压合成整体。Page 8培 训 教 材压 板 培 训 教 材2.3 2.3 常见四层板结构常见四层板结构Page 9培 训 教 材压 板 培 训 教 材Page 10培 训 教 材外压铜箔结构（外压铜箔结构（Foil Construction) Foil Construction) - Foil- Foil- Foil- Foil- Prepreg- Prepreg- Prepreg- Prepreg- Core(C/C)- Core(C/C)压 板 培 训 教 材Page 11培 训 教 材两心结构（两心结构

5、（2 Core Construction) 2 Core Construction) - Core(C/C)- Core(C/C)- Core(C/C)- Core(C/C)- Prepreg- Prepreg压 板 培 训 教 材2.4 2.4 常见六层板结构常见六层板结构 Page 12培 训 教 材压 板 培 训 教 材Page 13培 训 教 材外压铜箔结构（外压铜箔结构（Foil Construction) Foil Construction) - Foil- Foil- Foil- Foil- Prepreg- Prepreg- Prepreg- Prepreg- Core(C/C

6、)- Core(C/C)- Prepreg- Prepreg- Core(C/C)- Core(C/C)压 板 培 训 教 材Page 14培 训 教 材 2 2(2+1)(2+1)结构结构 - Core(C/C)- Core(C/C)- Core(C/C)- Core(C/C)- Prepreg- Prepreg- Prepreg- Prepreg- Prepreg- Prepreg- Foil- Foil- Foil- Foil压 板 培 训 教 材Page 15培 训 教 材顺序层压结构顺序层压结构 - Foil- Foil- Foil- Foil- Prepreg- Prepreg-

7、Prepreg- Prepreg- Core(C/C)- Core(C/C)- Foil- Foil- Prepreg- Prepreg- Prepreg- Prepreg- Foil- Foil压 板 培 训 教 材2.5 2.5 大型压板方式大型压板方式 -MASS LAM-MASS LAM -PIN LAM -PIN LAM Page 16培 训 教 材压 板 培 训 教 材Page 17培 训 教 材- Heat Plate- Heat Plate- Kraft Paper- Separator- Separator- Kraft Paper- Multilayer压机压机Openin

8、g 示例示例- Carrier- Cover压 板 培 训 教 材Page 18培 训 教 材- Kraft Paper- Separator- Separator- Kraft Paper- MultilayerPIN LAM 示例示例- Carrier- Cover压 板 培 训 教 材- Separator- MultilayerPIN三、工艺控制及参数三、工艺控制及参数 Page 19培 训 教 材压 板 培 训 教 材3.1 3.1 层压概念层压概念 层压是借助层压是借助B-StageB-Stage半固化片把各层线路薄板粘合半固化片把各层线路薄板粘合成整体的一种手段，这种粘合是通过界

9、面上大分子之成整体的一种手段，这种粘合是通过界面上大分子之间的相互扩散，渗透进而交联而实现的。整个过程包间的相互扩散，渗透进而交联而实现的。整个过程包括吻压、全压和冷压三个阶段。在吻压阶段括吻压、全压和冷压三个阶段。在吻压阶段 B- B-StageStage半固化片中的树脂熔融成低粘度树脂，浸润全部粘合半固化片中的树脂熔融成低粘度树脂，浸润全部粘合面并填充线路空隙，逐出气泡以及逐渐提高树脂的动面并填充线路空隙，逐出气泡以及逐渐提高树脂的动态粘度，进入高压后彻底完成排气，填隙以及均匀分态粘度，进入高压后彻底完成排气，填隙以及均匀分布至树脂的固化交联反应完全。而冷压是使多层板在布至树脂的固化交联反

10、应完全。而冷压是使多层板在快速冷却时保持尺寸稳定。快速冷却时保持尺寸稳定。Page 20培 训 教 材压 板 培 训 教 材3.2 Prepreg3.2 Prepreg 即半固化片，由玻璃纤维布和树脂组成。其即半固化片，由玻璃纤维布和树脂组成。其中的树脂呈半固化状态中的树脂呈半固化状态-称称 B-Stage B-Stage 。 Prepreg Prepreg由由PrePre-im-impregpregnancynancy（使预先孕合）（使预先孕合）组合而成，字典尚未收录，业界常称组合而成，字典尚未收录，业界常称“树脂片树脂片”，“半硬化材料半硬化材料”，“半固化片半固化片”等。等。Page 2

11、1培 训 教 材压 板 培 训 教 材-基本类型基本类型 a a、按玻璃布分类，如、按玻璃布分类，如 10801080，21162116，7628 7628 等等 b b、按树脂分类，如、按树脂分类，如 酚醛树脂酚醛树脂(Phenolic Resin)(Phenolic Resin) 环氧树脂环氧树脂(Epoxy Resin)(Epoxy Resin) 聚亚硫胺树脂聚亚硫胺树脂(Polyimide Resin ,PI)(Polyimide Resin ,PI) 双顺丁烯二酸硫亚胺双顺丁烯二酸硫亚胺/ /三氮井树脂三氮井树脂 (Bismaleimide Triazine,BT) (Bismale

12、imide Triazine,BT)Page 22培 训 教 材压 板 培 训 教 材Page 23培 训 教 材经 经纬 纬经 经纬 纬108010800.00220.002260604747ECD450ECD450ECD450ECD450211621160.00400.004060605858ECD225ECD225ECD225ECD225762876280.00690.006944443232ECG 75ECG 75ECG 75ECG 75布 组织 ( 股 数/英 寸)布 组织 ( 股 数/英 寸)玻璃纱规格玻璃纱规格规格规格布 厚( 英寸 )布 厚( 英寸 ) E表示表示E-GLASS

13、，C表示连续式的玻纤丝，表示连续式的玻纤丝，D表示玻纤表示玻纤丝的直径丝的直径5m，G表示表示9m，后面数值表示一股纱其重，后面数值表示一股纱其重量一磅时的长度量一磅时的长度(单位为百英尺单位为百英尺)压 板 培 训 教 材Page 24 本公司目前常用的半固化片类型及其参数：本公司目前常用的半固化片类型及其参数：培 训 教 材型号型号1080LG1080LG2116LG2116LG7628LG7628LG7628SP7628SP7628U7628U树 脂含 量( % )树 脂含 量( % )62623 350503 343433 347473 350503 3树 脂流 量( % )树 脂流

14、量( % )35355 525255 522225 525255 532325 5凝 胶时 间( s e c )凝 胶时 间( s e c )挥 发份 含量 ( % )挥 发份 含量 ( % )玻 璃态 转换 温度 ( )玻 璃态 转换 温度 ( )理 论厚 度( m i l )理 论厚 度( m i l )2.952.954.34.36.96.97.57.59.09.01301302020 0 .5 0 .5125125压 板 培 训 教 材Page 25 半固化片的特性指标各项并非孤立存在，而是相半固化片的特性指标各项并非孤立存在，而是相互影响。互影响。 例如：例如： a a、Gel Ti

15、meGel Time长则树脂流失多；长则树脂流失多； b b、挥发份含量高则树脂流失多；、挥发份含量高则树脂流失多； c c、树脂含量高则树脂流量高。、树脂含量高则树脂流量高。培 训 教 材压 板 培 训 教 材Page 26 选择半固化片的原则：选择半固化片的原则： 在层压时树脂能填满内层线路间隙，排除叠片间的在层压时树脂能填满内层线路间隙，排除叠片间的气体和挥发物，并保证制板要求的厚度及电气性能，而气体和挥发物，并保证制板要求的厚度及电气性能，而且需考虑客户的特殊要求、制板尺寸、布线密度、层数且需考虑客户的特殊要求、制板尺寸、布线密度、层数等。等。培 训 教 材压 板 培 训 教 材Pag

16、e 27培 训 教 材树脂树脂+ +硬化剂硬化剂+ +催化剂催化剂+ +柔化剂柔化剂A-Stage VarnishA-Stage VarnishB-StageB-Stage半固化片半固化片+ + 玻璃纤维布玻璃纤维布C-StageC-Stage硬化树脂硬化树脂适度烘烤适度烘烤高温高压高温高压压 板 培 训 教 材 Page 28培 训 教 材压 板 培 训 教 材3.3 3.3 压板压板-在加热方式上有电加热，蒸汽加热，热盘加热等。在加热方式上有电加热，蒸汽加热，热盘加热等。-在加压方式上有非真空液压与真空液压等。在加压方式上有非真空液压与真空液压等。 * * 本公司使用的压板机为真空热压机，

17、包括热压机与本公司使用的压板机为真空热压机，包括热压机与冷压机两大部分。压机有多个开冷压机两大部分。压机有多个开 口口(Opening)(Opening)，每个开，每个开口可排口可排 8-13 8-13 层多层板。层多层板。控制方式控制方式 压机主要通过设置加压压力、热盘温度、持续时压机主要通过设置加压压力、热盘温度、持续时间并加以抽真空来控制压板的进程。令间并加以抽真空来控制压板的进程。令B-StageB-Stage的半固的半固化片压合为化片压合为C-StageC-Stage的完全固化的树脂，将内层基板以的完全固化的树脂，将内层基板以及铜箔粘合成一块多层板。及铜箔粘合成一块多层板。Page

18、29培 训 教 材压 板 培 训 教 材Page 30a a、连结压机、连结压机(Halfsheet 26(Halfsheet 2638)38)步骤步骤1 12 23 34 45 56 67 7冷压冷压总计总计温 度( )温 度( )13013015015017017018018019019020020013013030 30 / /压 力( p si)压 力( p si)40 4018018024024030030036036024024080 80300300 / /时 间( m in)时 间( m in)28 286 66 620 2025 2520 2015 1545 45165165

19、培 训 教 材压 板 培 训 教 材Page 31b b、BurkleBurkle压机压机(Fullsheet 39(Fullsheet 3951)51)步骤步骤1 12 23 34 45 56 67 78 8冷压冷压总计总计温 度( )温 度( )13513515515517017018018019019020020016516513513530 30 / /压 力( B ar)压 力( B ar)20 2060 6010010013013015015015015080 8030 30100100 / /时 间( m in)时 间( m in)32 328 87 77 720 2020 20

20、10 105 560 60169169培 训 教 材压 板 培 训 教 材 3.4 3.4 铜箔铜箔 -压延铜箔压延铜箔是由铜锭经热压、韧化、刨削去垢、是由铜锭经热压、韧化、刨削去垢、 冷轧、连续轫化、酸洗、最后压延及脱脂干冷轧、连续轫化、酸洗、最后压延及脱脂干 燥等得到原始压延铜箔，再经粗化及防锈处燥等得到原始压延铜箔，再经粗化及防锈处 理后得到商品化的铜箔。理后得到商品化的铜箔。 -电镀铜箔电镀铜箔是将硫酸铜溶液在滚轮式的电镀槽是将硫酸铜溶液在滚轮式的电镀槽 中于巨大滚轮表面镀得连续铜层，然后再经中于巨大滚轮表面镀得连续铜层，然后再经 粗化、耐热处理及防锈处理后得到商品化的粗化、耐热处理及

21、防锈处理后得到商品化的 铜箔。铜箔。Page 32培 训 教 材压 板 培 训 教 材-基本类型基本类型 业界以重量作标示值，如最常见的业界以重量作标示值，如最常见的1 OZ1 OZ铜箔铜箔(28.35(28.35克克) )，乃指面积在，乃指面积在1 ft1 ft2 2，而重量恰为，而重量恰为1 OZ1 OZ之厚之厚度而言，因此度而言，因此1 OZ1 OZ铜箔其真正厚度为铜箔其真正厚度为1.38mil1.38mil或或35m35m。而应用于压制多层板的外层铜箔最常用的乃是而应用于压制多层板的外层铜箔最常用的乃是1/2 OZ1/2 OZ铜箔，即其厚度应该是铜箔，即其厚度应该是0.69mil0.6

22、9mil或或17.5m 17.5m 。Page 33培 训 教 材压 板 培 训 教 材-品质要求品质要求 1)1)纯度纯度(Purity)-(Purity)-高于高于99.8%99.8% 2) 2)电阻电阻(Resitivity)-(Resitivity)-低于低于0.16359 g/m0.16359 g/m2 2(1/2 OZ)(1/2 OZ) 3) 3)抗拉强度抗拉强度(Tensile Strength)-(Tensile Strength)-大于大于15000 15000 lb./in(1/2 OZ)lb./in(1/2 OZ) 4) 4)针孔针孔(Pinholes)-(Pinhole

23、s)-数量不可多于数量不可多于1010点点/ft/ft2 2，大小，大小不得大于不得大于0.05mm(1/2 OZ)0.05mm(1/2 OZ) 5) 5)抗氧化性抗氧化性(Tarnish Resistance)(Tarnish Resistance) 6) 6)抗热性抗热性(Heat Resistance)(Heat Resistance) 7) 7)附着性附着性(Adhesion) (Adhesion) Page 34培 训 教 材压 板 培 训 教 材* *分隔钢板分隔钢板 -分隔钢板乃是指在大型压板中用以分隔各分隔钢板乃是指在大型压板中用以分隔各 层多层板的薄钢板。层多层板的薄钢板。

24、Page 35培 训 教 材压 板 培 训 教 材 - -要求要求 1 1）硬度须在）硬度须在RC44-45RC44-45间；间； 2 2）表面粗糙度（使用）表面粗糙度（使用HA320-finishHA320-finish或或 HA280-finish HA280-finish精细磨光）精细磨光） 3 3）厚度）厚度1.6mm1.6mm 4 4）使用期限：可使用）使用期限：可使用5-75-7年以上，每压年以上，每压 一次需磨刷一次保持光洁，使用中一次需磨刷一次保持光洁，使用中 期应送原厂翻磨，厚度可薄至期应送原厂翻磨，厚度可薄至1mm1mm。 Page 36培 训 教 材压 板 培 训 教 材

25、 * *牛皮纸牛皮纸-利用牛皮纸的热阻及可压缩性来控制升温速率利用牛皮纸的热阻及可压缩性来控制升温速率及平衡压力。及平衡压力。-对使用次数无特定要求，但最好只用一次，因对使用次数无特定要求，但最好只用一次，因其热阻及可压缩性已大大变小。其热阻及可压缩性已大大变小。Page 37培 训 教 材压 板 培 训 教 材 * * 切边机、钻靶机、磨边机切边机、钻靶机、磨边机 主要是将压后制板进行外形加工及钻出管主要是将压后制板进行外形加工及钻出管 位孔，以便于进行外层制作。位孔，以便于进行外层制作。 要求：要求： 外形精度及管位孔精度。外形精度及管位孔精度。Page 38培 训 教 材压 板 培 训

26、教 材3.5 多层板的各层对位多层板的各层对位 -包括两重意义包括两重意义- a. 大型压板的每个大型压板的每个BOOK之间的定位，保证之间的定位，保证每块多层板承受同样的压力。避免因失压导致白边每块多层板承受同样的压力。避免因失压导致白边白角报废。白角报废。 b. 每块多层板的各层之间的对位，保证各层每块多层板的各层之间的对位，保证各层线路不会因错位而导致开路或短路。线路不会因错位而导致开路或短路。 Page 39培 训 教 材压 板 培 训 教 材 -对位方式对位方式- a. 每个每个BOOK之间的定位通常使用辅助工具之间的定位通常使用辅助工具 或标志来进行定位。或标志来进行定位。 b.

27、六层或以上的多层板可通过铆钉的方法先六层或以上的多层板可通过铆钉的方法先 将内层板固定在一起，保证各层线路不会将内层板固定在一起，保证各层线路不会 错位而导致开路或短路。错位而导致开路或短路。 c. 更高精度的多层板还可通过更高精度的多层板还可通过 PIN LAM 的的 方法来使各层精确地对准。方法来使各层精确地对准。 Page 40培 训 教 材压 板 培 训 教 材四、潜在问题及解决方法四、潜在问题及解决方法 Page 41培 训 教 材压 板 培 训 教 材Page 42培 训 教 材压 板 培 训 教 材4.1 本制程的主要报废项目本制程的主要报废项目a. 板凹板凹(A14)b. 气泡

28、气泡(L3)c. 白点白点(L5)d. 席纹席纹(L6)f. 内层对位不正内层对位不正(L9)g. 板曲板曲Page 43培 训 教 材压 板 培 训 教 材4.2 主要影响方式主要影响方式 a. 层间结合力不足层间结合力不足，会导致多层板在后续制程中，会导致多层板在后续制程中抵抗不住各种药液的攻击而出现分层现象。抵抗不住各种药液的攻击而出现分层现象。b. 多层板的收缩多层板的收缩主要是因为树脂分子巨大化而产主要是因为树脂分子巨大化而产生的，分子结构由疏松变得紧密，产生收缩而导生的，分子结构由疏松变得紧密，产生收缩而导致尺寸的变形。另外各层不同经纬方向的收缩会致尺寸的变形。另外各层不同经纬方向

29、的收缩会导致多层板的翘曲。导致多层板的翘曲。c. 板料或半固化片的品质不佳板料或半固化片的品质不佳会导致白边白角和会导致白边白角和席纹等外观缺陷。席纹等外观缺陷。Page 44缺陷缺陷原因原因解决方法解决方法玻璃布纹显露 树脂流动度过高；降低温度或压力；吻压压力偏高；降低吻压；加高压时机不恰当；根据树脂流动状况调整加高压时机。半固化片树脂含量低，凝胶时间长。气泡吻压压力偏低；提高吻压；吻压温度偏高和时间过长；降低初始温度及缩短吻压时间；树脂动态粘度高，加高压时间太迟；对 照时 间- - 流 动性 关 系 曲线 ，令 压力 、温挥发物含量偏高；度和流动性三者协调；粘合表面不清洁；更换合格的半固化

30、片；树脂流动性差；加强清洁处理操作；板温偏低。检查加热器，调整热盘温度。培 训 教 材压 板 培 训 教 材续：续：Page 45缺陷缺陷原因原因解决方法解决方法分层（或受热内层湿度或挥发物含量过高；烘锔内层去湿；冲击后分层）内层表面受污染；改善操作，避免污染粘合面；氧化层表面呈碱性，或有亚氯酸盐残加强氧化处理后清洗，监测水洗的P H 值；留物；缩短氧化时间，调整药水浓度或温度黑氧化层结晶不良；增强微蚀以改善表面状态。黑氧化处理未形成足够表面积翘曲内层结构非对称；力求设计内层图形和层压中半固化片的对压合固化时间不足；称放置；半固化或内层板的经纬方向不一致；保证固化时间；使用了不同厂商的内层板或半固化片，保证板料及半固化片经纬方向一致；其涨缩情况不一致；同一个压合窗口内使用同一厂商提供的物完成压制后多层板安置不妥。料；多层板应冷压降温至室温，并放置于平板车或A 字车 上。培 训 教 材压 板 培 训 教 材续：续：Page 46缺陷缺陷原因原因解决方法解决方法层间错位内层板料的热膨胀及热收缩；控制半固化片特性；树脂流动度高。内层板料进行锔板；选用尺寸稳定性好的内层板料及半固化片。板厚偏差过大 各层制板其累加厚度差大；选用高质量内层板料；热盘及分隔钢板平行