PCB層壓工序中存在的一些問(wèn)題及解決方案
引言:
由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展，促使了印制電路技術(shù)的不斷發(fā)展。PCB板經(jīng)由單面-雙面-多層發(fā)展，并且多層板的比重在逐年增加。多層板表現(xiàn)在向高、精、密、細(xì)等方向發(fā)展。而多層板制造的一個(gè)重要工序就是層壓，層壓品質(zhì)的控制在多層板制造中顯得愈來(lái)愈重要。但是，在實(shí)際制造過(guò)程中不碰到問(wèn)題是不可能的。
在PCB多層板的層壓工序中，由于多方面的原因，會(huì)出現(xiàn)多種不同程度的缺陷。如板厚不符、板邊缺損、板面起泡、銅箔針孔、銅皮起皺、內(nèi)層雜物等等，如若未控制好，會(huì)給電路板帶來(lái)很大的品質(zhì)問(wèn)題，其中的有些缺陷甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)電路板的報(bào)廢。因此，詳細(xì)地
了解層壓工序主要存在的一些問(wèn)題及并分析其產(chǎn)生的原因，有助于提出有效可行的解決方案，最終將提高整個(gè)產(chǎn)品的品質(zhì)。本文作者通過(guò)在車間的實(shí)習(xí)，發(fā)現(xiàn)公司層壓工序中存在的一些問(wèn)題并提出相關(guān)的解決方案。
1． 缺膠或樹(shù)脂含量不足
a. 表現(xiàn)形式： 外觀呈白色，顯露玻璃布織紋
b. 原因：
① 預(yù)壓力偏低
② 溫度偏高且預(yù)壓和全壓間隔時(shí)間太長(zhǎng)
③ PP片揮發(fā)物含量偏高
④ 壓合面表面不清潔，主要包括有內(nèi)層表面污染和外來(lái)物質(zhì)污染
c. 解決方案：
① 對(duì)照時(shí)間-流動(dòng)性關(guān)系曲線，使壓力、溫度和流動(dòng)性三者互相協(xié)調(diào)
② 縮減預(yù)壓周期及降低溫升速度，降低揮發(fā)物含量
3．板翹
a. 表現(xiàn)形式：板面或板邊翹曲
b. 原因：
① 使用了不同廠商的內(nèi)層板或半固化片
② 排板時(shí)芯板和半固化片的經(jīng)緯方向不一致
③ 壓合后板內(nèi)內(nèi)應(yīng)力過(guò)大
c. 解決方案：
1、多層板各層間半固化片的排列應(yīng)當(dāng)對(duì)稱，例如六層板，1～2和5～6層間的厚度和半固化片的張數(shù)應(yīng)當(dāng)一致，否則層壓后容易翹曲。
2、多層板芯板和半固化片應(yīng)使用同一供應(yīng)商的產(chǎn)品。
3、固化片層壓后經(jīng)向和緯向收縮率不一樣，下料和排板時(shí)必須分清經(jīng)向和緯向。否則，層壓后很容易造成成品板翹曲，即使加壓力烘板亦很難糾正。多層板翹曲的原因，很多就是層壓時(shí)半固化片的經(jīng)緯向沒(méi)分清，亂排放而造成的。
4、多層板在完成熱壓冷壓后取出，剪或銑掉毛邊，然后平放在烘箱內(nèi)180攝氏度烘4小時(shí)，以使板內(nèi)的應(yīng)力逐漸釋放并使樹(shù)脂完全固化。
4． 銅箔針孔
a. 表現(xiàn)形式：銅箔上出現(xiàn)一些細(xì)小的針孔
b. 原因分析：
① 壓合時(shí)所用的鋼板打磨不平整
② 板面垃圾未清理干凈，如粉塵等
c. 解決方案
1.鋼板要求每壓過(guò)一次后都要打磨，因?yàn)橛锌赡軙?huì)有樹(shù)脂流到鋼板上面，若不磨，下次壓板時(shí)有可能就會(huì)造成凹坑或針孔，故需每次壓完后都打磨
2.排板時(shí)注意清潔板面，清潔度不夠，會(huì)使灰塵雜物等落入層間或銅箔上，產(chǎn)生凹痕或針孔
4． 層壓工藝對(duì)內(nèi)層線路的影響
表現(xiàn)：內(nèi)層開(kāi)路和短路
分析：層壓時(shí)必須彩定位銷或定位孔來(lái)進(jìn)行定位，如果裝板時(shí)所使用的壓力不均勻，內(nèi)層板的定位孔就會(huì)產(chǎn)生變形，壓合中所采取的壓力過(guò)大產(chǎn)生的殘余應(yīng)力也很大，加上層壓變形等原因，都會(huì)造成多層印制電路板的內(nèi)層出現(xiàn)錯(cuò)位而導(dǎo)致短路或開(kāi)路，這些最終都會(huì)導(dǎo)致板子的報(bào)廢。
結(jié)語(yǔ)： 文章通過(guò)發(fā)現(xiàn)制造過(guò)程中容易產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷并分析其根本原因，然后采取相應(yīng)的工藝對(duì)策去解決這些缺陷，最終達(dá)到提高產(chǎn)品品質(zhì)的目的。由于時(shí)間及作者的能力有限，本文未能窮盡層壓過(guò)程中出現(xiàn)的所有問(wèn)題，文章中也不可避免的會(huì)存在一些不足之處，這些都將是我日后工作中應(yīng)該努力去學(xué)習(xí)和改進(jìn)更新的。
由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展，促使了印制電路技術(shù)的不斷發(fā)展。PCB板經(jīng)由單面-雙面-多層發(fā)展，并且多層板的比重在逐年增加。多層板表現(xiàn)在向高、精、密、細(xì)等方向發(fā)展。而多層板制造的一個(gè)重要工序就是層壓，層壓品質(zhì)的控制在多層板制造中顯得愈來(lái)愈重要。但是，在實(shí)際制造過(guò)程中不碰到問(wèn)題是不可能的。
在PCB多層板的層壓工序中，由于多方面的原因，會(huì)出現(xiàn)多種不同程度的缺陷。如板厚不符、板邊缺損、板面起泡、銅箔針孔、銅皮起皺、內(nèi)層雜物等等，如若未控制好，會(huì)給電路板帶來(lái)很大的品質(zhì)問(wèn)題，其中的有些缺陷甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)電路板的報(bào)廢。因此，詳細(xì)地
了解層壓工序主要存在的一些問(wèn)題及并分析其產(chǎn)生的原因，有助于提出有效可行的解決方案，最終將提高整個(gè)產(chǎn)品的品質(zhì)。本文作者通過(guò)在車間的實(shí)習(xí)，發(fā)現(xiàn)公司層壓工序中存在的一些問(wèn)題并提出相關(guān)的解決方案。
1． 缺膠或樹(shù)脂含量不足
a. 表現(xiàn)形式： 外觀呈白色，顯露玻璃布織紋
b. 原因：
① 樹(shù)脂流動(dòng)太快，導(dǎo)致壓合部位缺膠少膠
② 升溫過(guò)快 溫度過(guò)高，會(huì)使多層板吸濕性增大，導(dǎo)致在后工序（如綠油）中出現(xiàn)白斑、 織紋顯露等
③ PP片張數(shù)過(guò)多、排板層數(shù)過(guò)多
④ 粘結(jié)片樹(shù)脂含量低，凝膠時(shí)間長(zhǎng)，流動(dòng)性大
c. 解決方案：
① 降低層壓的溫度和壓力
② 采用最合理的層壓排板參數(shù)，如P片張數(shù)、每次壓合的層數(shù)等
③ 層壓中仔細(xì)觀察樹(shù)脂流動(dòng)狀況、壓力變化和溫升情況，調(diào)整施加高壓的起始時(shí)間
2． 氣泡或起泡
a. 表現(xiàn)形式：外觀有微小氣泡群集或有限氣泡積聚或?qū)酉蚓植糠蛛x
① 樹(shù)脂流動(dòng)太快，導(dǎo)致壓合部位缺膠少膠
② 升溫過(guò)快 溫度過(guò)高，會(huì)使多層板吸濕性增大，導(dǎo)致在后工序（如綠油）中出現(xiàn)白斑、 織紋顯露等
③ PP片張數(shù)過(guò)多、排板層數(shù)過(guò)多
④ 粘結(jié)片樹(shù)脂含量低，凝膠時(shí)間長(zhǎng)，流動(dòng)性大
c. 解決方案：
① 降低層壓的溫度和壓力
② 采用最合理的層壓排板參數(shù)，如P片張數(shù)、每次壓合的層數(shù)等
③ 層壓中仔細(xì)觀察樹(shù)脂流動(dòng)狀況、壓力變化和溫升情況，調(diào)整施加高壓的起始時(shí)間
2． 氣泡或起泡
a. 表現(xiàn)形式：外觀有微小氣泡群集或有限氣泡積聚或?qū)酉蚓植糠蛛x
b. 原因：
① 預(yù)壓力偏低
② 溫度偏高且預(yù)壓和全壓間隔時(shí)間太長(zhǎng)
③ PP片揮發(fā)物含量偏高
④ 壓合面表面不清潔，主要包括有內(nèi)層表面污染和外來(lái)物質(zhì)污染
c. 解決方案：
① 對(duì)照時(shí)間-流動(dòng)性關(guān)系曲線，使壓力、溫度和流動(dòng)性三者互相協(xié)調(diào)
② 縮減預(yù)壓周期及降低溫升速度，降低揮發(fā)物含量
加強(qiáng)清潔處理操作，如在排板過(guò)程中避免觸摸PP片的有效區(qū)域，P片必須在移出真空干燥環(huán)境后15分鐘內(nèi)用完等
3．板翹
a. 表現(xiàn)形式：板面或板邊翹曲
b. 原因：
① 使用了不同廠商的內(nèi)層板或半固化片
② 排板時(shí)芯板和半固化片的經(jīng)緯方向不一致
③ 壓合后板內(nèi)內(nèi)應(yīng)力過(guò)大
c. 解決方案：
1、多層板各層間半固化片的排列應(yīng)當(dāng)對(duì)稱，例如六層板，1～2和5～6層間的厚度和半固化片的張數(shù)應(yīng)當(dāng)一致，否則層壓后容易翹曲。
2、多層板芯板和半固化片應(yīng)使用同一供應(yīng)商的產(chǎn)品。
3、固化片層壓后經(jīng)向和緯向收縮率不一樣，下料和排板時(shí)必須分清經(jīng)向和緯向。否則，層壓后很容易造成成品板翹曲，即使加壓力烘板亦很難糾正。多層板翹曲的原因，很多就是層壓時(shí)半固化片的經(jīng)緯向沒(méi)分清，亂排放而造成的。
4、多層板在完成熱壓冷壓后取出，剪或銑掉毛邊，然后平放在烘箱內(nèi)180攝氏度烘4小時(shí)，以使板內(nèi)的應(yīng)力逐漸釋放并使樹(shù)脂完全固化。
4． 銅箔針孔
a. 表現(xiàn)形式：銅箔上出現(xiàn)一些細(xì)小的針孔
b. 原因分析：
① 壓合時(shí)所用的鋼板打磨不平整
② 板面垃圾未清理干凈，如粉塵等
c. 解決方案
1.鋼板要求每壓過(guò)一次后都要打磨，因?yàn)橛锌赡軙?huì)有樹(shù)脂流到鋼板上面，若不磨，下次壓板時(shí)有可能就會(huì)造成凹坑或針孔，故需每次壓完后都打磨
2.排板時(shí)注意清潔板面，清潔度不夠，會(huì)使灰塵雜物等落入層間或銅箔上，產(chǎn)生凹痕或針孔
4． 層壓工藝對(duì)內(nèi)層線路的影響
表現(xiàn)：內(nèi)層開(kāi)路和短路
分析：層壓時(shí)必須彩定位銷或定位孔來(lái)進(jìn)行定位，如果裝板時(shí)所使用的壓力不均勻，內(nèi)層板的定位孔就會(huì)產(chǎn)生變形，壓合中所采取的壓力過(guò)大產(chǎn)生的殘余應(yīng)力也很大，加上層壓變形等原因，都會(huì)造成多層印制電路板的內(nèi)層出現(xiàn)錯(cuò)位而導(dǎo)致短路或開(kāi)路，這些最終都會(huì)導(dǎo)致板子的報(bào)廢。
結(jié)語(yǔ)： 文章通過(guò)發(fā)現(xiàn)制造過(guò)程中容易產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷并分析其根本原因，然后采取相應(yīng)的工藝對(duì)策去解決這些缺陷，最終達(dá)到提高產(chǎn)品品質(zhì)的目的。由于時(shí)間及作者的能力有限，本文未能窮盡層壓過(guò)程中出現(xiàn)的所有問(wèn)題，文章中也不可避免的會(huì)存在一些不足之處，這些都將是我日后工作中應(yīng)該努力去學(xué)習(xí)和改進(jìn)更新的。
上一篇：壓合PCBA產(chǎn)品
下一篇：PCB焊接不良的原因？
