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1、层压制程介绍内容介绍v流程介绍v原理介绍v物料介绍v定位系统介绍v工艺控制要点v层压后性能的检测v常见品质问题分析与对策v压机故障时板件处理方法v层压目前的生产条件流程介绍1-1.MASSLAM 备料 预叠 叠板 压板 拆板 1-2.PINLAM备料 叠板 压板 拆PIN 拆板 流程介绍1-3叠合的示意图原理介绍2-1.化学反应机理 2-2.流变学的基础知识2-1化学反应机理v2-1-1 单体：丙二酚及环氧氯丙烷v2-1-2 催化剂：双氰胺v2-1-3 速化剂：苯二甲基胺及2-甲咪唑v2-1-4 溶剂：二甲胺v2-1-5 稀释剂：丙酮或丁酮v2-1-6 填充剂：碳酸钙或氢氧化铝等2-1化学反应
2、机理2-2流变学的基础知识2-2-1 黏度 2-2-2 Tg值 2-2-3 粘弹性 2-2-4 物料的升温速率与黏度的关系2-2-1黏度v黏度是流体具有粘性现象的基本性质，是当 流体物质受到外界“剪切应力”作用下，所产 生“剪切应变”的情形，黏度数值越大，表示 物质越不易流动，而黏度数值越小，表示物 质越易流动。vF/A=u(v/l) ;F/A:剪切应力（单位面积上所承 受的力）v/l：剪切速率（流程厚度移动的速 度）u：黏度（比例常数）2-2-1黏度v黏度为一种物质的特性数值，在一般正常的 情况下，该黏度值为一固定不变的常数v温度、分子量的大小、分子的构象对黏度都 有较大的影响,增加温度将会
3、提高的物质分 子之间的活动能力，会导致黏度降低，提高 分子量，增加交联程度，都会提高物质的黏 度。2-2-2Tg值v是指聚合物因温度之逐渐上升而导致其物料性变 化，在常温时呈非结晶无定形态，或部分结晶之 坚硬状，且具有脆性如玻璃一般的物质，于高温 下时将转变成为一种位粘滞度非常高，且柔软如 橡皮一般的另一种转态。二者在物性的变化是指 硬度、脆性、比热等都有很大的不同，此一引起 巨变的温度范围称为TgvTg值高，其耐热性、抗水性、抗溶剂性、机械强 度、介典性，尺寸稳定性等都有较好的提高2-2-3粘弹性v压合制程所使用的B片中的聚合物，所于一 种热固型式的树脂，既具有粘性，又具有弹 性，因此是一种
4、粘弹性的流体。2-2-4物料的升温速率与黏度的关系v升温速率较快，会使流体物质的流动情形 增加，但是如果过快，则会导致流动现象 过高或不均，且会增加胶体物质的硬化速 率，提前到达固化温度，使可用的工作时 间减少，反之亦然。2-2-4物料的升温速率与黏度的关系物料介绍3-1：覆铜板介绍 3-2：半固化片介绍 3-3：铜箔的介绍3-1覆铜板的介绍3-1-1：纸基覆铜板 3-1-2：纤维布覆铜板 3-1-3：复合型覆铜板 3-1-4：具有高频特性的基板 3-1-1纸基覆铜板 NEMA牌 号基材树脂电气性能 机械性能XXXP纸酚 醛 高绝缘 性 （1011以 上） 热 冲 XXXPC冷冲 FR-2冷冲
5、、阻 燃 FR-3环氧冷冲、阻 燃3-1-2：纤维布覆铜板NEMA牌 号基材树脂机械性能G-10玻纤布环氧一般G-11耐热FR-4阻燃FR-5耐热、阻 燃3-1-3：复合型覆铜板CEM-1CEM-3 树脂阻燃型环氧树脂阻燃型环氧树脂结 构3-1-4具有高频特性的基板3-1-4-1 在高频线路中，信号的介质损失(PL)与基板材料有关。PLKf（的平方根）t anPL：介质损失K：常数f：频率：介电常数tan：介质损失角正切从上式可以看出，频率越高，介质损失越大。介质损失大，则吸收 高频信号、转变为热的作用就越大，导致不能有效的传送信号。为了 减少介质损失，必须降低材料的介电常数和介质损失角正切。
6、在高频线路中，频率一般超100MHz。一般的环氧玻璃布板，已满 足不了使用要求。目前，通常采用聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺(PI) 、BT、PPO等高频材料。3-1-4具有高频特性的基板3-1-4-2，各种板材特性的对比：项目 氟树 脂板BT板PPO板改性环 氧板FR-4（1MHz 2.63.53.53.84.7tan 0.000 80.00160.00200.00600.01803-2 半固化片介绍v3-2-1半固化片的定义v3-2-2半固化片的型号及厚度v3-2-3性能指标及储存条件3-2-1半固化片的定义v半固化片是由树脂和增强材料（玻纤）构成的一 种预浸材料，其中树脂是处于B阶段结
7、构，在温度 和压力作用下具有可流动性能很快固化和完成粘 结过程。v按照树脂的固化程度不同可将其分为A、B、C阶 ，其中A阶为在室温下，能够完全流动的液态的树 脂，B阶为 环氧树脂部分处于交联，在加热的条 件下，具有一定的流动性，C阶为树脂全部交联， 在加热的条件下不具有流动性。3-2-2半固化片的型号及厚度 1.按照使用增强材料与树脂含量的不同，将 B片分为不同的型号：7628，2116， 1500，1080等 2.半固化片的厚度跟树脂的含量、板件布线 的密度等有极其密切关系，下图是以2張 P/P片疊合在一起壓合后所測得的單片P/P 片的厚度范圍(即留銅率為100%時的厚度 范圍)实际中会比下
8、面的值偏低P/P壓合厚度 P/P類別RC%壓合后的厚度公制(mm)英制(in)76284330.1920.027.60.87628HR484830.2180.028.60.87628HR505030.2280.029.00.821165030.1150.0154.50.62116HR535330.1250.0154.90.610806130.0700.012.80.43-2-3性能指标及储存条件3-2-3-1：含胶量 RC（resin content） 3-2-3-2：流动度 RF (resin flow ) 3-2-3-3：凝胶时间GT (gel time ) 3-2-3-4：挥发物含量VC
9、 (volatite content) 3-2-3-5 B片储存条件及切割3-2-3-1：含胶量 RC（resin content ）v含胶量 RC：在半固化片中所占的重量百分 数，计算公式为：樹脂重量/(玻纖布重 + 樹 脂重)v对于同一体系的半固化片，其含量大小直接 影响半固化片的介电常数，尺寸稳定性等， 一般树脂含量越高，介电常数越低，尺寸稳 定性差，厚度越厚。3-2-3-2：流动度 RF (resin flow )流动度 RF：树脂中能够流动的树脂占树脂总 量的百分数，计算公式为：樹脂流出量/(玻 纖布重 + 樹脂重)，一般在25-40%之间，其 含量随玻璃布厚度的增加而减少；流动度过
10、 高，在层压过程中树脂流失太多，易产生缺 胶，流动度过低，容易造成填充图形间隙困 难，产生气泡、空洞因此在层压过程中易选 择流动度适中的半固化片。3-2-3-3：凝胶时间GT (gel time )v凝胶时间GT：树脂在加热情况下，处于流 动态的总时间，一般凝胶时间为：140- 190s ,凝胶时间长，树脂有充分的时间来润 湿图形，并能有效的充满图形，有利于压制 参数的控制。3-2-3-4：挥发物含量VC (volatite content)挥发物含量VC：浸渍玻璃布时，树脂所用的 一些小分子溶剂，挥发物在半固化片的百分 比。一般应在：0.3%，含量过高时在层压 中容易形成气泡。3-2-3-5
11、 B片储存条件及切割v温度、湿度对半固化片的性能有较大的影响， 溫度太高 ，會造成樹脂Bonding(粘結)，以致壓合后基板有白點、 白化等情形。水气：貯存濕度太高使Prepreg吸收 Moisture(水汽)，在壓合過程中會導致流膠過大，白邊白 角大等异常；嚴重時，可導致基板白化等异常。 v湿度越低愈好，存放在温度5，存放时间可达6个月； 存放在温度21，相对湿度：30-50%存放3个月。vB片的切割：B片在切割过程中须特别注意B片的经纬向， 必须严格按照经纬向要求进行切割，一般为卷轴方向为纬 向3-3铜箔的介绍3-3-1电解铜箔（ED）：是通过专用电阶级在圆形的 阳极滚筒上连续生产出来的毛
12、箔经过粗化层处理 、耐热层处理、纯化处理，主要用与PCB中。 3-3-2压延铜箔（RA）：是将铜板经过反复辊扎而制 成，在毛箔生产完成后，还要进行粗化处理，压 延铜箔耐折性、弹性系数大于电解铜箔，主要用 于绕性覆铜板（FPC)上。 3-3-3铜箔的型号及厂家：型号：1/3OZ； 0.5OZ;1OZ;2OZ等， 厂家：卢森堡、三井3-3铜箔的介绍v3-3-4 ：RCC （RESINE COATED COPPER）铜箔： 一边为：铜箔，另一边为：树脂（没有玻纤 增强）主要用于激光钻孔。3-3-5：RCC型号及厂家： 0.33OZ,80um;0.330z,60um;0.5oz,80um等厂家：LG
13、日立化成等定位系统的介绍在多层板层压的过程中，定位系统主要有销钉定位 和无销钉定位两种。v4-1:MASSLAM:没有销钉，层间对准度低，生产 效率高，主要用于生产四层板，生产高多层时， 须先热熔或铆钉铆合。v4-2:PINLAM：有销钉定位，主要有四槽定位，四 孔定位、六孔定位等，此种定位方式，层间对准 度高，但生产效率较低，然而我司采用六孔定位 ，我司的叠板传送带根据我司的特点量身定做， 生产效率很高。定位系统的介绍四槽定位示意图 六孔定位示意图工艺控制要点5-1压力：用于挤压多层层间的空气，并通过 挤压促进树脂的流动，填满图形间空隙，可 根据半固化片及覆铜板的性能、结构、形状 进行调整，
14、对于真空压机一般控制在250- 500PSI，在压板周期一般为：一步加压， 二步加压，三步加压。工艺控制要点5-2：温度：提供热量促使树脂融化，从而充 分润湿内层图形达到与铜箔很好的结合，对 于不同树脂体系采用不同的交联剂，因此固 化温度也有差别，环氧树脂中采用双氰胺作 固化剂，其交联温度在160-170，因此通 常物料的温度在此温度下保持30分钟以上工艺控制要点v5-3升温速率：是一个重要参数，其大小方 向可以由程序控制，另一方面可以改变缓冲 纸类型、厚度来进行调整，对于不同的树脂 体系有不同的升温速率，过高的升温速率使 得工艺操作范围变窄，工艺控制困难，过慢 的升温速率使得升温时间延长，树
15、脂在升温 过程中流动较慢，填充不完全，容易形成空 隙，厚薄不均匀，一般控制在80-120 之间：1.5min/-2.0min/ 工艺控制要点v5-4压板周期：根据压力的变化可将压力分 为预压和高压两阶段，预压主要的作用是使 熔融树脂润湿，挤出内层图形间的气体并用 树脂填充图形间隙及逐渐提高树脂的动态黏 度，一般施高压时的温度在90左右。下 面是压力温度曲线图工艺控制要点温度压力曲线示意图40050 psi (2528kg/cm2)Kiss PressureTemperaturePressure2T2P60,102535,6070,4050,CoolingTime(min)6010 psi (5kg/cm2)工艺控制要点v5-5：环境的控制：温湿度、洁净度v5-6：物料的控制：物料的储存时的条件， 是否过期，以及各项性能指标在范围内。v5-7：规范操作.层压后性能的检测v外观的检测：板件表面的凹点、褶皱、凸点、擦 花等形象。v板厚公差：四周及中间厚度的偏差，及板件是否 出现便薄或偏厚的形象。v热冲击：在280锡炉、3Cycle 10s是否出现气泡、 分层等现象。v测量Tg值：利用DSC或TMA测量Tg值，检测板件 是否完全固化，一般Tg为：3时认为完全固化常见品质问题分析与对策缺点名称原因分析对策 凹点1.环境洁净 度不够。 2.操作不规范 3分离板不干净
