PCB压合制程基础知识

1Pressprocessintroduction压合制程介绍2工序简介压合是利用高温高压使半固化片受热融化，并使其流动，再转变为固化片。从而将一块或多块内层蚀刻后板（经黑化或棕化处理）以及铜箔粘合成一块多层板的制程本制程还包括将压合前的排版，压合后的多层板进行钻定位孔及外形加工3工艺流程简介拆板压合黑棕化内层基板排板铜箔半固化片定位4工艺流程钻定位孔外形加工外层制作5定位制程简介对于6层及以上层数板，必须对两个内层或多个内层板进行预定位，使不同层的孔及线路有良好的对位关系6定位方式柳钉定位：将预先钻好定位孔的内层板及半固化片按排版顺序套在装有柳钉的模板上，再用冲钉器冲压柳钉使其定位焊点定位：将预先钻好定位孔的内层板及半固化片按排版顺序套在装有定位销的模板上，再通过加热几个固定点，利用半固化片受热融化凝固定位我们目前使用的是焊点定位----RBM7定位孔模式对于内层板上预先冲的定位孔模式，目前我们使用的方式如下图：在板四边上冲4个slot孔，两个为一组，分别定位X/Y方向，其中一组为不对称设计，目的是启动防止放反作用A=7.112±0.0254MMB=4.762±0.0254MMAB8RBM参数控制厚度40mil40milT60MIL60MIL温度300℃300℃300℃时间0.3~0.5分0.6~0.8分0.8~1.0分9层间偏移：RBM定位不良或加热点凝结不好，造成压合后层间shift，在drill后由于各层线路错位而导致产生open或short内层core放反：在RBM时放错内层core顺序，影响客户组装后板品质RBM后品质管制----潜在问题10品质管制----层间偏移:可能原因：内层冲孔偏内层板涨缩相差很大RBM人员放偏RBM参数不匹配—凝结效果不好RBM加热头磨损—凝结效果不好Layup人员放板不当使加热点脱落11品质管制----层间偏移:问题改善：人员：1.RBM人员在放内层板时，必须先对准中间两定位孔,再把两边的定位孔压进定位销,然后把中间两定位孔压进定位销2.Layup人员在放板时，必须双手拿板，一片一放机器：1.RBM加热头每生产50000片必须更换2.OPE机器每换冲模或3个月必须做精度校正，12品质管制----层间偏移:问题改善：方法：1.不同OPE机器生产的板不允许配对生产2.控制OPE涨缩允许范围在±3mil3.每换料号生产必须检查第一片板的凝固效果，并取前2片定位好的板子，照X-RAY，确保无SHIFT4.每生产96取1片定位好的板子，照X-RAY，确保无RBMSHIFT13品质管制----层间偏移:各层间对准度：同心圆概念：1.利用辅助同心圆，可check內层上、下的对位度2.同心圆设计，其间距一般为4mil，若超出同心圆以外，则此片可能不良。设计原则：14品质管制----内层core放反:原因：RBM人员放错顺序问题改善：在板角设计生产序号，RBM人员按照生产序号放板在RBM机器上增加防错装置，并在所有料号上添加防错块15排版制程简介：排版过程是根据结构要求，把内层core，半固化片及铜箔用铝板分隔排好，并达到压合所需要的高度16Cedal排版方式CEDAL排版作业的方式按照右图可分四个主要布置17半固化片简介半固化片是指玻璃纤维或其他纤维含浸树脂，并经过部分聚合，树脂分子间轻微交联，可受热软化，但不能完全融熔18半固化片规格10675565624.4±12.5±0.375550.514561604746.8±22.8±0.361360.514563604746.8±23.0±0.363400.514565604746.8±23.2±0.365430.51451500454844164.1±56.3±0.545250.51451506484844164±57.0±0.548300.51451652485252138.3±55.8±0.548270.5145211356605678±24.0±0.456350.5145486058103.8±34.5±0.448250.5145536058103.8±35.0±0.453320.5145576058103.8±35.5±0.457380.5145434432203.4±57.5±0.543230.5145484432203.4±58.7±0.548300.5145ThreadWarp±3CountFill±32116VolatileContent(Max.%)GelTime±20sec10807628WHT/SQYD(g/m2)pressthickness(mil/ply)ResinContent±3.0%ResinFlow±5%GlassStyleR/Ctype19半固化片主要性能指标胶含量（R/C）树脂流动度（R/F）凝胶时间（G/T）挥发成分量（V/C）20指标测试—含胶量胶含量（RC）胶含量定义：半固化中树脂重量占半固化片重量的百分数；计算公式：RC=(TW-DW)÷TW×100%;RC:含胶量;TW:半固化片重量;DW:烧完后玻璃布重量.当玻璃布基重一定时TW可以作为控制指标仪器：电子天平,精度:0.001克样品：4”X4”X4片21指标测试—树脂流动度•树脂流动度（RF）–树脂流动度定义:在受热和受压状态下,半固化中浸渍的B阶段树脂流出的百分含量.–计算公式:RF=(TW-2×TW0)÷TW×100%RF:树脂流动度;TW:半固化片浸渍重量;TW0:压制冲压后圆片重量;•仪器：小压机、电子天平•样品：4”X4”–样品数量半固化片样品4张–3.192’’直径的圆（压制后的板）•测试条件:–温度:171℃–压力:200psi22指标测试—比例流动度•比例流动度(SF)–比例流动度定义:在一定温度和压力作用下,半固化片的压制厚度.•仪器：小压机、千分尺•样品：5.5’’X7’’X10（或18片）所使用半固片张数:1080以下半固化片18张;2313以上半固化片10张;•测试条件–压制温度:150℃–压力:840磅23指标测试—凝胶化时间•凝胶化时间（Geltime）定义–从半固化片树脂粉末加入热盘起至不再流动完全胶化时所持续的时间.•仪器:凝胶测试仪•样品:200±20毫克树脂粉末•测试条件:171℃24指标描述-Resincontent含胶量半固化片含胶量(RC)RC主要与层压板的厚度有关。RC偏低，板的厚度偏薄；如果RC的左中右偏差较大，就会造成板的厚度均一致性差。控制好半固化片的RC，压合后就可以得到需要的厚度，并提高厚度的Cpk值。25含胶量与PP厚度对照表WeightRCThicknessWeightRCThicknessWeightRCThicknessWeightRCThickness(g/5.5x7x18inch2)(%)Mil(g/5.5x7x18inch2)(%)Mil(g/5.5x7x10inch2)(%)Mil(g/5.5x7x10inch2)(%)Mil2556.41.284047.51.955444.84.78037.06.612658.11.354148.82.025545.84.818137.86.732759.61.414250.02.085646.84.938238.56.852861.11.484351.22.155747.75.058339.36.972962.41.544452.32.215848.65.178440.07.083063.71.614553.32.285949.55.288540.77.23164.81.684654.32.346050.35.48641.47.323265.91.744755.32.416151.15.528742.17.443367.01.814856.32.476251.95.638842.77.553467.91.874957.12.546352.75.758943.47.673568.91.945058.02.66453.45.879044.07.793669.725158.82.676554.25.999144.67.913770.52.075259.62.736654.86.19245.28.023871.32.135360.42.86755.56.229345.88.143972.12.25461.12.866856.26.349446.48.264072.82.265561.82.936956.86.469546.98.374173.42.335662.52.997057.46.579647.58.494274.02.395763.23.067158.06.699748.08.614374.72.465863.83.137258.66.819848.68.734475.22.525964.43.197359.26.939949.18.854575.82.596065.03.267459.77.0410049.68.964676.32.656165.63.327560.37.1610150.19.084776.82.726266.13.397660.87.2810250.69.24877.32.786366.73.457761.37.410351.19.324977.82.856467.23.527861.87.5110451.59.435078.22.916567.73.587962.37.6310552.09.5521657628106108026树脂填胶后厚度计算:PP压合后厚度厚度=单张PP理论厚度–填胶损失填胶损失=(1-A面铜箔残铜率)x铜箔厚度+（1-B面铜箔残铜率)x铜箔厚度+0.4*(D2)2*H（內层板厚度）*N(孔数)/整板面积ABprepregprepregprepreg無埋孔有埋孔27指标描述-树脂流动性半固化片特性参数与树脂流动性关系：凝胶时间(PG)大，树脂流动性强；流动度(RF)大，树脂流动性强；最低粘度(MV)小，树脂流动性强；流动窗口(FW)大，树脂流动性强;28Mv&FwTimewithstabletemp.(sec)Viscosity(Pa.s)MvFwMv:指半固化片粉末在一定的高温下，熔融所达到的最低黏度，亦称动态黏度。它表征B-STAGE树脂在受高温后的流动性能。Fw：指树脂在熔融状态下的时间，这里特指在半固化片粉末开始受热熔融到固化状态（256Pa.s）所需时间，以秒计。29树脂流动性对板材品质的影响当PG长，RF高，MV低或FW长，压合后可能有以下情况出现：1.流胶多，板厚度均匀性差（容易中间厚边缘薄）2.板边缘因树脂含量少而出现白边。3.容易发生滑板4.容易产生织纹显露。5.板树脂含量降低,影响介电性能和绝缘性能，抗CAF性能差6.板内应力提高，压制后易扭曲变形当PG短，RF低，MV高或FW短，压制后可能有以下情况出现：1.干板，干线，干点。2.气泡。3.芯材层间粘结力减弱，易发生爆板。4.树脂与铜箔间剥离强度减弱。30PP储藏条件:储存温度：21±2℃或5℃以下储存湿度：60%以下储存时间：90天六个月31排版控制要点---沿镭射线放板我们目前的layup是两排版方式，控制好排版的一致性可以保证压合时受力均匀，避免由于失压产生白边：此要求在排版做准备工作时，调整好镭射线的位置并固定，在排版生产中沿镭射光线放板左右上下对称产生失压区32排版控制要点---高度控制在排版时控制好高度可以保证压合的顺利进行，并能达到最大产能机器最低高度最高高度48#160mm170mm73#220mm260mm33排版控制要点---合lay要求不同尺寸的板不可以一起排版板厚度相差大于15mil的板不可以一起排版不同厚度的板一起排版，热电偶须放在薄板的中间，并通知ADARA人员加长固化时间10分钟不同铜箔厚度的小量板（10片以下），可以用切铜箔的方法一起做layup，生产时必须在生产板与导电