《CCL工艺缺陷改良.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CCL工艺缺陷改良.doc（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、CCL工艺缺陷改良前 言 资讯、通讯、以及消费性电子(Computer, Communication, and Consumer Electronics-3C产业)无疑地已成为全球工业中成长最快速的产业。在整个资讯、通讯、以及消费性电子产业中，印刷电路板实可称为不可或缺之重要零组件。由印刷电路板业之产销供需情形，即可反映出3C产业的荣枯兴衰与技术水准之高低。 印刷电路板(Printed Circuit Board或Printed Wiring Board；简称PCB或PWB)是提供电子零组件安装与插接时主要的支撑体，经特定的电路设计，将连接电子零组件之线路绘制成配线图形，再将此图案制作成胶片，
2、然后在铜箔层板上经过图形显像、钻孔、电镀、蚀刻等加工过程，制成所需印刷电路板，故印刷电路板乃是组装电子零件之前的基板。此产品之主要功能便是将各种电子零组件，藉由印刷电路板所形成之电路设计，达成中继传输之目的，以使各项零组件之功能得以发挥。 PCB用基板材料在整个印制板上主要担负着导电、绝缘和支撑三个方面的功能，PCB的性能、质量、制造中的加工性、制造成本、制造水平等，在很大程度上取决于基板材料。基板材料中目前使用量最大、最重要的种类是覆铜箔层压板（CCL Copper Clad Laminates）.简称为覆铜板.它分别通过调胶、上胶、叠置、组合、压合、拆卸、裁检等工艺加工成型，每一站工艺都直
3、接影响基板的质量，若有一处工艺出现异常，基板将会发生气泡、织显、流胶、爆板、厚度不均等异常现象，造成极大的浪费和损失。所以对于改善和预防上述异常的发生就显得至关重要。本文将就各种异常现象出现的原因和改善方案展开研究，并对如何提高生产率及降低成本进行实验，分析研究的结果并将其投入到实际生产中，使基板的良率达到新的高度。关键词 PCB 印刷电路板 CCL 覆铜箔基板 含浸 玻璃纤维布 溴化环氧树脂 覆铜箔基板成型工艺1、 原物料介绍1.1、 胶水配方 我公司现用胶系配方有：EPOXY（溴化环氧树脂）、DMF（二甲基甲酰胺）、ACETONE（丙酮）、DICY（双氰胺）、2-MI（2-甲基咪唑）、其中
4、EPOXY、DMF、DICY、2-MI在胶房配置，ACETONE是用来调节胶水的粘度。1.1.1、 溴化环氧树脂1.1.1.1、 环氧树脂指每个分子上有平均多于1个一个环氧基因的化合物形成的树脂。环氧树脂主要用作涂料、添层.其次是电子，电器和工程建筑、机械等，它是配料的主要成份，具有难燃性、介用常数低接着性好等优点。在环氧树脂产品中，环氧丙烷和双酚A反应成的双酚A型环氧树脂约占80%，我司现用的树脂即为该型树脂，黄胶为双酚A环氧树脂中添加510%的四功能环氧树脂，UP-150则为双酚A型环氧树脂中添加510%的一种叫Novolac的酚醛树脂。1.1.1.2、 环氧树脂的制造（双酚A型环氧树脂）
5、工业上是将双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在条件下，反应得到的，首先，环氧氯丙烷的环氧基与双酚A的羟基作用形成醚键： OOOCH3 OO O NAOHHO C O H +2CH2 C H CH2CL CLCH2CHCH2OCH3 CH3 OHOC OCH2CHCH2CL CH3 OH 在氢氧化钠的存在下，继续反应，生成的醚脱去氯化氢，再生成环氧基。 O CH3 OOO NAOH CH2 CHCH2O C OCH2CH CH2 2HCL CH3新生成的环氧基继续与双酚A反应生成醚键，再胶氯化氢继续生成线形的环氧树脂。CH3 OH CH2 OOOO O CH2CHCH2O - C O CH2CHCH
6、2 - nO C O CH2 OCH2CH CH2 CH3 通过控制环氧氯丙烷与双酚A的添加比例添加顺序来影响环氧树脂的分子量。1.1.1.3、 价双酚A型环氧树脂性能之指标：固化的双酚A型环氧树脂，呈水白至淡黄的粘性液体或透明固体，是热塑性的，溶于丙酮，二甲基甲酰胺等溶剂中，不溶于水与乙醇。a、 氧当量：指含有一克当量环氧基的树脂重量。b、 粘度：表征分子量大小，其受温度影响较大。c、 氯含量：以三种形式存在。氯离子：生产中的NACL未洗除尽所致。可水解氯：为有机氯，是生产加成反应中副反应产物，1-3一氯代醇其不活泼，影响不太大。不可水解氯：是CHCH2CL CH CH2 反应不完全所致,对
7、树 OH O脂质量影响大,主要为对树脂凝胶时间有影响(如下图): 150 凝 胶时间 (sec)10080 0.5 0.10 0.15 0.20 氯含量(重量%)d、 环氧树脂的色泽：因在电路板中要求有好的透明度,所以其原材料树脂的颜色要求尽可能的浅. 1.1.1.4、 卤素化合物的阻燃机理：由于在电子工业产品中广泛采用高集成度元件的高密度安装，特别是小型化大功率元件的应用，整机因升温而导致着火的事故屡有发生，采用毓化的阻燃性元器件和在自熄性电路板上进行装配能有效防止该类事故的发生。高分子的燃烧可表示为： 热RH R+HH+O2 OH+OOH+CO CO2+H其中“OH”的生成速率是燃烧速度的
8、决定因素卤素化合物阻燃剂，受热分解放出HX（X为卤元素），它较重，浮于可然物表面，遮断了热量和空气的补充，起到阻燃作用，另HX很易与“OH”作用：HX+OH H2O+X X+RH HX+R从而使燃烧中游离基的增殖反应终止，切断了燃烧链锁反应。就卤素的阻燃效果而言，IBrCLF,但在实际应用中，考虑到经济性因素，多采用溴的化合物。溴化环氧树脂中溴含量增加能增加板材阻燃性，但使其耐焊性降低，综合考虑，对于溴化A型环氧树脂，其溴含量控制在20%为最佳。1.1.2、 DICY（双氰胺）商品环氧树脂必须与适当的原材料配合加工固化后，才能转变为热固性树脂，这种树脂由可熔状态转变为不可熔状态的过程叫固化，能
9、使树脂发生固化的材料叫固化剂。双氰胺（DICY）是制造玻璃布基层压板的最常用固化剂，具有吸湿性，难溶性等特点，这种体系用于制造玻璃布基层压板，层间粘接力大，制成的树脂和浸渍料保存期长，分子式如下：H2N C NH C N NHDICY是白色结晶性颗粒（或粉未），不可燃。配制含浸用环氧树脂溶液所用的双氰胺不溶于二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚的混合物中，防止它析出沉淀。DICY之所以是固化剂，是因为它的分子式里含有伯胺和仲胺，伯胺和仲胺固化环氧基的反应如下：RNH2 + CH2 CH - CH2 RN - CH2 CH - CH2O H OH OH+ CH2 CH CH2 RN CH2 - CH CH2
10、0 CH2 CH - CH2OH这一步通常称为预反应，是在配料槽中进行，它是单体类小分子结构相互结合形成线性及部份分枝结构。上述反应结束后，产物中就产生了叔胺，叔胺在35时（即配料槽内温度），是不与环氧基发生反应的，只有在加热的条件下（即在含浸机内加温），才有固化反应功能，原因图示如下：OR3N + CH2 CH R3N CH2 CH CH2O+CH2 CH CH2 R3N CH2 CH CH2OO O CH2 CH CH2这样反应发生连锁反应，线性及分枝状的分子便相互结合形成网状结构，自至完全硬化为止，达到一种高密度组织。1.1.3、 DMF（二甲基甲酰胺）DMF是一种溶剂，溶解DICY与2
11、MI，作为固化剂的DICY溶于DMF中，与EPOXY发生乳液反应，目的是为了使DICY与EPOXY接触充分，能使反应正常进行，当DICY与EPOXY在热板间反应完全时，高分子产物覆盖在玻璃纤维布上，作为溶剂的DMF就会挥发出去，如果PP中含有未挥发完全的DMF，将会直接导致铜箔棕化发红，所以挥发DMF这一步致关重要。1.1.4、 2-MI（2-甲基咪唑）2-MI是一种促进剂，促进DICY与EPOXY发生固化反应，相当于一种催化剂，降低反应活化能，加快固化反应。1.1.5、 玻璃纤维布（Glass Faber）PCB用电子级玻璃纤维布其玻璃成份为铝硼硅酸盐类，玻璃纤维按其用途之不同在原材料上做不同的配合组成四种区分，即高碱性的A级、抗化性的C级、电子用途的E级（高绝缘性）及高强度的S级。玻璃厂从上游玻璃纱工厂购得原料后即进行玻璃布的生产，其工艺流程大致为整经、浆经、综框、上纬纱、织布、烧洁矽化处理等，矽化处理（Silane Treatment）是因为树脂与玻璃纤维两种完全不同的材料其膨胀系数相差极大（约10倍）的情形下扮演一种中介角色，即偶合剂（Coupling Agent）此种偶合剂其分子中一端有一种活性的有机官能团，能与树脂进行桥架反应，另一端则为无机矽烷基团，能
