压合制程完全幻灯片.ppt
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1、压合制程完全第1页,共31页,编辑于2022年,星期五内容内容1、CCL制程简介2、玻纤布简介3、半固化片物性及使用相关注意事项4、压合基本知识5、建议压合条件6、热压各影响因素探讨7、内层板表面状况与压合关系探讨8、常见压合异常原因分析及解决对策第2页,共31页,编辑于2022年,星期五CCL制程简介制程简介第3页,共31页,编辑于2022年,星期五玻纤布玻纤布(一一)CCL(Copper Clad Laminate)和PCB(Printed Circuit Board)常用的玻纤布,通常使用平织玻纤布。所谓平织即经纱从一纬纱上面,再从一纬纱下面通过之纺织方式。平织玻纤布其纵横方向性能一致性
2、好,易排除气泡,可织成各种厚度和密度等优点。为使玻纤布与有机树脂更好地结合,在织布完成后,玻纤布面必须处理Coupling Agent(偶合剂),其效用为一边官能基接无机物的玻纤布,另一边官能基接有机的Epoxy。目前用Aminosilane.NH2-Si-(OCH3)3玻纤布品质对Prepreg的影响:a.玻纤布织造均匀度、纬纱歪斜、张力大小,对基板的板弯、板翘会造成影响b.玻纤布毛羽、破丝,会使Prepreg出现树脂凸粒,严重时会在层压中造成铜破;玻纤布破丝,会在层压基板内可能出现Void.第4页,共31页,编辑于2022年,星期五玻纤布玻纤布(二二)目前市场上玻纤布使用在CCL和PCB行
3、业上,等级为E-GRADE即电子级材料。常用的布种有7628、2116、1080等,其为代号,无实质数字意义。详细组成如下:布种布种布基重布基重(g/m2)纱种类纱种类组织组织(纱数纱数/in)单纤直径单纤直径(m)经向经向纬向纬向7628210*G75 400443392116107E225 20060587108048D450 20060485*注:G75G:单纤直径9m75:75100YR/LB第5页,共31页,编辑于2022年,星期五基材物性基材物性基材在PCB界亦称为胶片(Prepreg),系由玻纤布含浸树脂,再将树脂Semi-cure而成固态之胶片,亦称树脂在B-STAGE。在温度
4、和压力作用下,具有流动性并能迅速地固化和完成粘结过程,并与载体一起构成绝缘层为了确保多层板的层压质量,半固化片应有:1、均匀的树脂含量2、较低的挥发份3、能很好控制的动粘度4、均匀适宜的树脂流量5、符合规定的胶化时间附相关名词:1.树脂含量(R.C):树脂重量/(玻纤布重+树脂重)2.树脂流量(R.F):树脂流出量/(玻纤布重+树脂重)压力:15.5KG/CM2温度:170压合时间:9min3.胶化时间:GT4.挥发份(VC):含在Prepreg中可挥发的成分。(烘前重-烘后重)/烘前重温度:1632时间:15min第6页,共31页,编辑于2022年,星期五选择半固化片的原则选择半固化片的原则
5、1、在层压时树脂能填满印制导线间的空隙2、能在层压中排除迭片间空气及挥发物3、能为多层板提供必须的树脂/玻璃布比率同时要考虑到层压板尺寸、布线密度、层数和厚度等实际情况。另外半固化片各项特性并不是各自孤立的,而是相互影响地依存着。如基材胶化时间偏长,其树脂流量就会偏大,动粘度偏小,层压中树脂流失就多;如果挥发物含量高,层压时树脂的流失也将增多;同时树脂含量高,压合中流胶量也会大。第7页,共31页,编辑于2022年,星期五.基材在压合前后应注意事项基材在压合前后应注意事项(一一):1.贮存条件:温度20,相对湿度50%。2.贮存时间:3个月以内,以先进先出为原则。3.包装:a.未使用前尽量保持原
6、来包装。拆封后如果未完全裁完,请回复原来之包装b.裁好之PanelSizePrepreg应在良好之空调状况下尽速使用。如果未用完,须以PE膜包好封好,在第1项条件下贮存并记录裁切日期,于两星期内用完。第8页,共31页,编辑于2022年,星期五.基材在压合前后应注意事项基材在压合前后应注意事项(二二):裁Panel须注意事项:a.尽量将树脂屑、玻纤丝剔除,以免影响环境,污染基板,造成其他异常。b.避免基材折伤,造成树脂脱落及压力点.c.避免其他杂物(如毛发等)侵入。5.基材(Prepreg)贮存两大异常:a.温度:温度太高,会造成树脂Bonding(粘结),以致压合后基板有白点、白化等情形。b.
7、水气:贮存湿度太高使Prepreg吸收Moisture(水汽),在压合过程中会导致流胶过大,白边白角大等异常;严重时,可导致基板白化等异常。1.LAY-UP注意事项:a.LAY-UP时Core和Prepreg对齐差,易导致白边白角。b.Core和Prepreg经纬方向要一致,否则,易导致基板Twist。第9页,共31页,编辑于2022年,星期五压合基本知识压合基本知识压合是借助于B-Stage粘结片把各层线路薄板粘结成整本的手段,根据扩散理论,这种粘结是通过界面上大分子之间的相互扩散、渗透,进而产生交织来实现,影响因素如下:1、界面接触时间。其长短直接影响界面上粘结剂大分子的扩散和渗透程度,足
8、够的接触时间是实现牢固粘结的必要条件。2、粘结温度。提高温度会产生两种结果,第一是粘结剂的大分子或链段运动加强,有利于扩散、渗透,提高结合力;第二是加快了粘结片由B-阶向C-阶转化,不利于扩散和渗透,从而影响结合力3、粘结剂分子(B-阶程度)。其分子量较大时其粘结力完全取决于大分子的端基团的扩散和渗透;当分子量继续加大时,粘结力就取决于中间基团的扩散程度;继续过渡到C-阶,扩散消失,粘结力由界面上分子间引力决定。因此只有采用中等分子量的粘结剂,才能既有很好的扩散能力又有一定的内聚力,从而获得良好的粘结效果。4、潜伏性或后效性促进剂能保证大分子的扩散,使大分子的深度扩散和渗透有充分的时间,有利于
9、粘结。此外还有分子极性,压力,分子结构,填充物,存放期,表面处理及溶剂等因素对粘结力有一定的影响。第10页,共31页,编辑于2022年,星期五建议热压条件建议热压条件建议压合条件:建议压合条件:2T2P二段温二段压二段温二段压TemperatureTemperaturePressurePressure2T2P2T2P715715,25352535,60706070,40504050,CoolingCoolingTime(min)Time(min)40050 psi40050 psi(2528kg/cm2)4010 psi4010 psi(5kg/cm2)180140Kiss PressureK
10、iss Pressurea二段压时机:内层板料温达约二段压时机:内层板料温达约5060。b二段温时机:外层料温达约二段温时机:外层料温达约115120。c90130料温升温速率料温升温速率1.52.5/mindCURE温度:内层料温须达温度:内层料温须达16530minor16050mineKisspressure:40 10psi(5gk/cm2).f2ndpressure:400 50psi(2528gk/cm2).第11页,共31页,编辑于2022年,星期五热压状况探讨热压状况探讨(1)热压状况:热压状况:a.升温速率:升温速率:90-130时时1.52.5/min较佳。较佳。b.CUR
11、E温度:温度:16530minor16050min以上。以上。c.压力:第一段在料温达压力:第一段在料温达5055之间使用低压之间使用低压5KG/CM2,第二段压力可试,第二段压力可试2030KG/CM2。d.一般热压条件须与基材物性相配合,如遇异常能适当调整压合条件加以克服,一般一般热压条件须与基材物性相配合,如遇异常能适当调整压合条件加以克服,一般使用两段温度的概念如下:使用两段温度的概念如下:第一段温度第一段温度第二段温度第二段温度(a)温度温度90130(a)温度温度90130+16530(b)树脂树脂MELT,并赶走气泡,并赶走气泡(b)迅速升温并使树脂完全迅速升温并使树脂完全CUR
12、E(C)局部局部CURE第12页,共31页,编辑于2022年,星期五升温速率不同对树脂粘度的影响:升温速率不同对树脂粘度的影响:最高可操作粘度5/minWorkwindow1Workwindow22/minViscosity试验表明,随着加热速率的增加,树脂粘度会变小。其关系如下图:Temp./time从图中可以看出,升温速率越快,树脂流动度大,树脂中气泡越易赶出,且其对玻布剪切力也越小,使基板压合后板弯板翘减小,但升温速率过快,会导致板厚不均,白边白角过大等不良影响。因此料温升温速率的快慢,要依实际压合状况而定,通常在料温90130段,以1.52.5/min为宜。第13页,共31页,编辑于2
13、022年,星期五 Moisture Moisture对树脂粘度的影响:对树脂粘度的影响:试验表明,对同一种配方生产之同一种Prepreg,经温度相同,湿度不同环境下放置同样一段时间后,在同一升温速率下,树脂粘度变化如下:Temp./Time 从图中可以看出,在高湿变环境下放置的Prepreg,在同样压合条件下,其粘度较低,会出现白角白边大、流胶大等现象,严重时会出现板面白化、Void等现象。NormalHighRelativeHumidityViscosity第14页,共31页,编辑于2022年,星期五配方对胶化时间和树脂粘度的影响:配方对胶化时间和树脂粘度的影响:配方的改变(同一料号中各物料
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