PCB压合课制程简介

电路板压合制程介绍首先，设计电路板是整个过程的关键步骤。

在设计电路板时，需要将电子元件的布局和连接方式引入电路板的设计，以便实现电子元件之间的交流和功能。

设计师需要考虑电路板的尺寸、层数、材料和连接方式等因素，以确保电路板能够满足设备的要求。

接下来，是制造电路板的步骤。

制造电路板的过程包括印刷、制样、蚀刻和镀金等多个步骤。

首先，使用设计软件将电路设计转化为图片，然后利用印刷技术将电路图案印制在电路板上。

随后，通过样板制备，制造出准确、可复制的电路板。

接下来是组装元件的步骤。

这一步骤涉及将电子元件粘贴到电路板上，并使用编程或手工检查确保元件的正确连接和放置。

这个过程需要仔细的操作和精确的测量，以确保每个元件都正确地连接到电路板。

然后是焊接的步骤。

焊接是将电子元件与电路板连接的关键步骤。

焊接通常使用热熔剂或焊接器具来加热电路板和电子元件，并使用焊锡或其他焊接材料将它们牢固地连接在一起。

焊接的目的是确保电子元件和电路板之间的电气和机械连接。

最后是测试的步骤。

在制造过程的最后一步，需要对组装好的电子设备进行测试，以确保其符合设计和规格要求。

测试过程通常涉及电气测试、功能测试和可靠性测试等多个方面。

通过测试，可以检测和诊断电子设备上可能存在的问题，并对其进行修复或改进。

总结起来，电路板压合制程是电子设备制造过程中的重要步骤之一、它涉及设计电路板、制造电路板、组装元件、焊接和测试等多个步骤。

这个过程确保了电子设备的正常运行和稳定性，是电子设备制造中不可或缺的环节。

pcb压合工艺流程
PCB压合工艺流程指的是在PCB制造中，将多层PCB板通过高温和高压的工艺，将各个层压在一起形成整体PCB板的过程。

以下是一般的PCB压合工艺流程：
1. 原材料准备：准备好多层的PCB板、铜箔、预浸渍纸、胶水等材料。

2. 层板预制：将待压合的PCB板分别与铜箔和预浸渍纸进行剪裁和清洁处理，确保各个层板的表面平整干净。

3. 串联层压：将准备好的层板按照设计要求依次搭配并串联，将每一层板之间涂上胶水，然后将它们放在一起。

4. 高温高压压合：将层板放入压合机中，机器会将板材加热到一定温度，然后通过液压系统施加高压力将层板压合在一起。

高温和高压会使得胶水在层板之间形成粘合力，同时也会使得铜箔和预浸渍纸与层板结合。

5. 压合后处理：将经过压合的板材进行冷却处理，然后进行切割、修整等工艺，得到最终的PCB板。

需要注意的是，PCB压合工艺流程可能会因为不同的厂家和产品要求而略有不同，以上流程只是一般情况下的工艺流程。

壓合課製程介紹壹、目的貳、流程簡介參、壓合概述肆、流程概述壓合製程介紹壹、目的:1.壓合(mass lamination)製程原理說明壓合最主要的目的在於透過"熱與壓力"使P.P結合不同內層板及外層銅箔, 並利用外層銅箔作為外層線路之基地. 而不同之P.P組成搭配不同之內層板材與面銅則可調配出不同規格厚度之線路板.貳、流程簡介:水帄棕化預疊合自動疊合自動迴流線熱壓冷壓自動拆解手動拆解x-Ray鑽靶NC Router自動磨邊1.水帄棕化(brown oxide)使內層銅而產生一保護性氧化層,避免P.P與銅面直接接觸產生化學反應而造成壓合不良.化學清洗水洗預浸棕化1 棕化2 水洗純水洗熱風烘乾2.預疊合(booking)之前置作業頇注意P.P之經緯間頇與基板一至,否則易造成壓合后板彎板翹. 另注意P.P疊置之順序及數量,否則易造成織紋顯露之外觀陷或厚度不符規格.包含:1.層板: (P.P+內層板+P.P) -> 貼膠機;2.六層板以上: (已沖孔P.P+內層板+已沖孔P.P+內層板+已沖孔P.P) -> 鉚釘機3.自動疊合(automatic lay-up)將預疊合好之板材與上銅箔+鋼板及下銅箔+鋼板藉由自動吸取移載裝置疊合在一起.載盤+牛皮紙+鋼板+銅箔+預疊合板+銅箔+鋼板+……約十層4.自動迴流線(automatic circulation)將疊合好之板材依程式設定加上牛皮紙及上蓋板經入料段送入熱壓機熱壓並經冷壓後經出料段送至拆解段自動拆解鋼板及半成品.包含:傳輸段, 台車, 入出料段, 拆解段, 鋼板磨刷, 水洗, 烘乾黏塵段.5.熱壓(hot press)利用循環熱媒油提供熱能加上油壓缸piston提供之壓力在抽真空環境下加熱加壓, 組合好之板材, 使組合中之P.P由b-stage(半固化態)轉化至c-stage(固化態) 進而緊密結合各內層板之板材.6.冷壓(cold press)將已固化之多層板利用循環冷卻水降溫同時加壓防止多層板變形以利後續加工. 7.自動拆解(automatic break down)將半成品與壓合用之鋼板利用自動移載裝置分解.8.手動拆解(manual break down)利用美工刀將full sheet之半成品分解成下製程加工所需之working panel.9.X-RAY鑽靶(target drilling)利用x-ray找出內層定位孔並加以鑽孔以利後續製程之定位加工10.NC Router(contour routing)利用銑刀將板邊流膠部分去除.包含:固定板材之定位pin, 電木板, 下墊板等週邊.11.自動磨邊(automatic edge beveling)利用刀具將板邊修齊帄整.參、壓合概述傳統多層板系為配合眾零件之密集裝配,而在表層之外,向內部開闢更多的佈線空間,發揮眾多資料之迅速處理,因而才有多層板之發展.于是除了將原來雙面上必頇的:“接地”(Ground,Gnd)及:“電壓”(Power,Vcc)等導体面改置于內層外,其他(內層中)還另需布有配合外層零件,所用到的訊號線路層(Signel Layer),這就是傳統多層板原來設計的目的.但自從“美國聯邦通訊委員會”(FCC)宣布自1984年10月以后,所有在美國上市的電子電器品,若有涉及電傳通訊者,或有參與網路邊線者,皆必頇要做好“接地”的工作,以消除各種雜訊(Noise)干擾所帶來的影響.而一般電子裝備或電器品,為提高品質、減少干擾、及穩定電壓等措施起見,也需增加接地及電壓兩個層次.因而形成了四層板在短時間內的大量興起.嚴格說起來這種四面層板,其兩個大銅面內層上并無線路,只有多量蝕去銅后空圓地,以待壓合后制作PTH,提供各IC之腳孔與他零件孔,以及導電孔(Via Hole),以形成絕緣的空環(Clearance).除此之外,還有其他少數IC腳需接大地,基接電壓的“十字形邊接孔”.此種內層與真正內層線路,以帄環(Annular Ring)套接通孔孔壁之方式并不相同.也就是說原有的雙面板多數已升級成為層板,而原來的四層板則再升級為六層板.至于再往高多層次板發展時,則大部份都是一層線路配一層接地而組成的.由于層次增多及線路密集,促成了多層板壓合技術的改進,形成簡單四層板,與高難度高層板之兩極化趨勢.其間所需之各制程處理及机具設備,也逐漸有所不同.在此先就四層板大量興起后,為增加產量降低成本,而引起壓合技術之演變敘述于后:1.1一段壓力(Single Pressre)及多開口(Openning)式的壓床,及壓合法盛行,且壓力也漸提高很多,并實行冷熱分床加速流程.其間雖仍有兩段壓力法,但與早期兩段式壓力已有所不同.1.2部份取消對準固定(Pin),外層改用銅皮,代替原來的單面薄基板當成表層(Cap Sheet)去壓合,與基板(Laminates)之做法相似.1.3製程板面(Panel Size)實行多排版大型化,待完成壓合后,再切開分別進行后續流程,以增加壓合的產量,減少管理麻煩.1.4為應付四層板之廣大數量,其內層板有愈來愈厚的趨勢,以達節省成本及減少變形的目標.且膠片也要求減少流膠保持厚度,甚至邊膠流量之測量理論及方法也隨之革新.但最近由于IC卡的影響,小片薄型的四層板竟然做到20mil以下,可謂又走向另一極端.1.5為了有效抽走內層板中空陷處之空氣,并有效填膠起見,已發展出量產用的全真空二氧化碳壓媒式,進行低氣壓式的艙壓法(Autoclave),及抽空氣與原來油壓式合并的抽壓式(Hydralic Vacuum)壓板法等.1.6影像轉移之方式在綱印、干膜外更采用新式的電著光阻法(E.D.Photoresist).黑化法(Black Oxide)亦改進很多,并有內層蝕刻之自動化.1.7高層化對准系統(Registration)已大幅改進,而內層板亦采用自動光學檢驗(AOI),使8層以下的板子几乎都可使用Mass Lamination法進行量產.肆、流程概述一.水帄棕化：＜brown oxide＞水帄棕化的流程：入料段──化學清洗段──四道溢流水洗段──預浸段──棕化1──棕化2 ──四道溢流水洗段──純水洗段──熱風烘乾段──出料輸送段1化學清洗作用：鹼性清潔劑-R為去除光組殘渣之特效清潔劑，其可去除內層板上之銹斑，氧化物，指紋等異物，使處理後之表面潔淨，活化且易於清洗.操作條件：濃度10 ± 2 ﹪（體積比）溫度53 ± 2 ℃２四道溢流水洗段徹底洗去板面上殘留的藥液以防止污染後續之藥液.３預浸段防止前處理藥劑帶入棕化槽內及活化板面使棕化更容易進行.操作條件：濃度範圍最佳值濃度：100-B 2 ±0.2 ﹪ 2 ﹪100C-50 2 ±0.2 ﹪ 2 ﹪溫度：23℃±2℃４棕化1 & 棕化2提供多層線路板之內層結合，高度信賴性，獨特的有機金屬轉化層製程，其有機金屬轉化層具有良好的粗化表面，使其與環氧樹間具有良好的附著力，同時避免粉紅圈的發生.操作條件：濃度範圍最佳值濃度：100C-50 2.7-3.5 ﹪ 3 ﹪硫酸： 3.8-4.2 ﹪ 4 ﹪銅離子：30 g/l以下溫度：34 ± 2℃二.壓合：＜Mass Lamination＞壓合的流程：預疊合──自動疊合──熱壓──冷壓──自動拆解──半成品手動拆解──X-RAY──N.C. Router──自動磨邊１預疊合&自動疊合進壓合機之前,需將各多層板使用原料準備好,以便疊板(Lay-up)作業.除已氧化處理之內層外,尚需膠片(Prepreg),銅箔(Copper foil),以下就常用P/P敘述其規格種類及作業: 需注意不同供應商之規格不盡相同.P/P(Prepreg)之規格: R/C% R/F% GT sec7628HR 48±3 27±5 165 ±207628 43±3 20±5 165 ±202116 53±3 27±5 165 ±201080 61±3 35±5 165 ±20P/P的選用要考慮下列事項:－絕緣層厚度－內層銅厚－樹脂含量－內層各層殘留銅面積－對稱銅箔規格: 基重g/m^20.5oz(18um) 153±151.0oz(35um) 305±30組合的方法依客戶之規格要求有多種選擇,考量對稱,銅厚,樹脂含量,流量等以最低成本達品質要求:(a)其基本原則是兩銅箔或導體層間的絕緣介質層至少要兩張膠片所組成而且其壓合後之厚度不得低於3.5 mil(已有更尖端板的要求更薄於此)以防銅箔直接壓在玻璃布上形成介電常數太大之絕緣不良情形,而且附著力也不好。

PCB压合制程基础知识目录一、概述 (2)二、PCB压合制程工艺基础 (2)1. 压合制程的原理 (3)2. 压合制程的重要性 (4)3. 压合制程的分类 (5)三、压合制程的材料与设备 (6)1. 基板材料 (8)2. 覆盖膜材料 (9)3. 压合设备概述及工作原理 (11)四、PCB压合制程工艺流程 (12)1. 原材料准备 (13)2. 叠板与组合 (14)3. 压制过程控制 (15)4. 品质检测与评估 (16)五、工艺参数的设置与优化 (17)1. 温度控制参数的设置与优化 (19)2. 压力控制参数的设置与优化 (20)3. 时间控制参数的设置与优化 (22)六、压合过程中的质量控制点分析 (24)1. 制程中的质量控制要求及方法介绍 (25)2. 制程中异常问题及解决方案探讨 (26)七、PCB压合制程的环境与安全要求及措施方案探讨 (28)八、压合制程的发展趋势与展望 (29)一、概述PCB压合制程，又称为印刷电路板压合工艺，是电子行业中的一个关键环节。

它涉及将多层印刷电路板（PCB）通过叠加和粘合的方式合并成一层或多层复合板，以形成具有特定功能和性能的高密度电路。

PCB压合制程在电子设备的生产过程中占据重要地位，其质量直接影响电子产品的可靠性、稳定性和性能。

PCB压合制程的基本原理是利用压力使各层PCB之间的绝缘介质压缩，从而实现各层电路的连接。

这一过程通常需要使用到专门的压合设备，如压机、模具等。

在压合过程中，还需要考虑温度、压力、时间等参数的精确控制，以确保各层电路之间的紧密结合，避免出现分层、空隙等问题。

随着电子技术的不断发展，对PCB压合制程的要求也越来越高。

为了提高电子产品的集成度和性能，需要采用更先进的材料和设计；另一方面，为了降低成本和提高生产效率，也需要不断优化压合制程的工艺和设备。

了解和掌握PCB压合制程的基础知识对于从事电子行业工作的人员来说具有重要意义。

二、PCB压合制程工艺基础基材准备与处理：PCB压合的第一步是准备高质量的基材。

第五课压合工序１.压合主要功能压合是將內层基板、PP胶片、铜箔按一定的順序叠合后，然后通过高温、高压粘合在一起，使之成为四层板或多层板。

2.压合流程內层基板→黑化/棕化→黑化板檢查→PP胶片裁切→PP胶片檢查→組合→銅箔裁切→钢板磨刷→排板及叠板→热压→冷压→拆板→分割→铣靶→钻靶→锣边→压合板送往钻孔工序3.压合主要物料a.PP胶片: PP粘合片是由玻璃布+环氧树脂(是阻燃性)，经过浸漬、压合、烘烤成半透明、半固体的绝緣体，主要起粘合及绝缘作用常用PP型号有四种：7628、2116、1080，特性如下：型號7628 2116 1080 含膠量 RC48±3%54±3%68±3%流膠量 RF28±1%30±5%35±5%凝膠時間 GT160±20sec160±20 sec160±20 sec厚度0.20mm0.13mm0.08mm除此之外还有105，106，2313，2113，1506等，且每种型号都有不同的含胶量，比如：7628，有41%，43%，45%，48%，50%等，不同的含胶量对应的厚度不同，PP参数：含胶量：将PP称出重量，再经过高溫、焚化、烘干至玻璃布成純白色时，取出冷卻后的重量，再计算出焚化前与焚化后的比值，公式：流胶量：将PP称出重量，再将PP经过高溫压合后冷卻称出重量，再计算出压合前与压合后的比值，公式：凝胶時間：是指PP经过高温压合后树脂失去流动性的时间PP厚度：分PP来料厚度（理论厚度）与PP压合厚度，压合厚度指PP来料厚度经过压合时减去内层线路无铜区域填胶部分损耗后剩余的厚度b.铜箔主要是用于外层导电，主要有以下几规格：45〞45〞45〞45〞1/3OZ1/2OZ1OZ0.011mm±10%0.018mm±10%0.035mm±10%0.07mm±10% 2OZ4.叠板、排版：将铜箔、PP及内层基板，按MI规定的顺序叠放好，并根据压机大小排好版（叠板）（排版）（压机）5.拆板、分板6. X-Ray钻靶（钻靶）有的设备需要选铣掉靶标上的铜箔才能打靶，现在一般X_Ray打靶机都可以直接钻靶孔，钻靶孔目的就是为了钻孔定位，以保证与内层图形对齐，钻靶后还要锣板边压合工程设计要求1.压合叠构计算下图所示是一个普通的四层板叠构,我们再计算一下它的理论厚度是多少？残铜率：是指线路铜皮在所在层所占的比列，用GENESIS软件可以自动计算，例如：7628 PP的含胶量是50%，理论厚度是 0.25mm计算公式：L1-L2层PP压合厚度＝PP理论厚度－基材位置的填胶厚度(基材的百分比*铜厚），即0.25-(1-86%)*0.03＝0.246mmL3-L4层PP压合厚度＝PP理论厚度－基材位置的填胶厚度(基材的百分比*铜厚），即0.25-(1-79%)*0.03＝0.244mm总厚度＝0.011+0.246+1.1+0.244+0.011＝1.512mm2.压合叠构计算注意事项A.压合叠构理论值要比成品厚度小0.1mm制作，公差要比成品小0.03mm,如客户要求成品板厚为 1.6mm+/-0.16mm,那么产线压合厚度就按 1.5+/－0.13mm 管控，我们工程设计时按中值+/－0.05mm制作，即 1.5+/-0.05mm，超出此范围就要重新设计B. PP理论厚度根据各板料供应商及各厂家参数有所不同，比如同样是7628RC50%的P片，KB可能是0.25mm,而生益可能是0.2mm,所以一定要核对各厂家的PP参数，具体见PP厚度表C.上下对应的PP压合厚度一般取一个平均值，如上面L1-L2为 0.246mm,L3-L4层为0.244mm,我们就按平均值0.245mm就可以了D.设计压合叠构时一定要事先看看是否有阻抗要求，要先满足阻抗要求E.如果客户设计的叠构不能满足阻抗及板厚时需要咨询客户更改叠构F.内层芯板一般0.8mm以下为不含铜，0.8mm及以上为含铜，计算厚度时一定要看清楚，如芯板不含铜还要加上两层铜厚（0.8mm有含铜与不含铜两种）G. P片张数越少成本越低（不同厚度的P片价格相差不大，但不同张数的压合结构成本相差很大）；H.相同P片张数的情况下内层芯板越薄成本越低（但要注意平衡涨缩控制问题，复杂的板不宜用太薄的芯板）。

五.壓合5.1. 製程目的:將銅箔(Copper Foil),膠片(Prepreg)與氧化處理(Oxidation)後的內層線路板,壓合成多層基板.本章仍介紹氧化處理,但未來因成本及縮短流程考量,取代製程會逐漸普遍.5.2. 壓合流程,如下圖5.1:5.3. 各製程說明5.3.1 內層氧化處理(Black/Brown Oxide Treatment)5.3.1.1 氧化反應A. 增加與樹脂接觸的表面積,加強二者之間的附著力(Adhesion).B. 增加銅面對流動樹脂之潤濕性,使樹脂能流入各死角而在硬化後有更強的抓地力。

C. 在裸銅表面產生一層緻密的鈍化層(Passivation)以阻絕高溫下液態樹脂中胺類(Amine)對銅面的影響。

5.3.1.2. 還原反應目的在增加氣化層之抗酸性，並剪短絨毛高度至恰當水準以使樹脂易於填充並能減少粉紅圈( pink ring ) 的發生。

5.3.1.3. 黑化及棕化標準配方:表一般配方及其操作條件上表中之亞氯酸鈉為主要氧化劑,其餘二者為安定劑,其氧化反應式。

此三式是金屬銅與亞氯酸鈉所釋放出的初生態氧先生成中間體氧化亞銅,2Cu+[O] →Cu2O,再繼續反應成為氧化銅CuO,若反應能徹底到達二價銅的境界,則呈現黑巧克力色之"棕氧化"層,若層膜中尚含有部份一價亞銅時則呈現無光澤的墨黑色的"黑氧化"層。

5.3.1.4. 製程操作條件( 一般代表),典型氧化流程及條件。

5.3.1.5 棕化與黑化的比較A.黑化層因液中存有高鹼度而雜有Cu2O,此物容易形成長針狀或羽毛狀結晶。

此種亞銅之長針在高溫下容易折斷而大大影響銅與樹脂間的附著力,並隨流膠而使黑點流散在板中形成電性問題,而且也容易出現水份而形成高熱後局部的分層爆板。

棕化層則呈碎石狀瘤狀結晶貼銅面,其結構緊密無疏孔,與膠片間附著力遠超過黑化層,不受高溫高壓的影響,成為聚亞醯胺多層板必須的製程。

五.压合5.1. 制程目的:将铜箔(Copper Foil),胶片(Prepreg)与氧化处理(Oxidation)后的内层线路板,压合成多层基板.本章仍介绍氧化处理,但未来因本钱及缩短流程考量,取代制程会逐渐普遍. 5.2. 压合流程,如下图5.1: 5.3. 各制程说明内层氧化处理氧化反响A. 增加与树脂接触的外表积,加强二者之间的附着力(Adhesion).B. 增加铜面对流动树脂之润湿性,使树脂能流入各死角而在硬化后有更强的抓地力。

C. 在裸铜外表产生一层致密的钝化层(Passivation)以阻绝高温下液态树脂中胺类(Amine)对铜面的影响。

复原反响目的在增加气化层之抗酸性，并剪短绒毛高度至恰当水准以使树脂易于填充并能减少粉红圈( pink ring ) 的发生。

黑化及棕化标准配方: 表一般配方及其操作条件上表中之亚氯酸钠为主要氧化剂,其余二者为安定剂,其氧化反响式。

此三式是金属铜与亚氯酸钠所释放出的初生态氧先生成中间体氧化亚铜,2Cu+[O] →Cu2O,再继续反响成为氧化铜CuO,假设反响能彻底到达二价铜的境界,那么呈现黑巧克力色之"棕氧化"层,假设层膜XX含有部份一价亚铜时那么呈现无光泽的墨黑色的"黑氧化"层。

制程操作条件( 一般代表),典型氧化流程及条件。

棕化与黑化的比拟A.黑化层因液中存有高碱度而杂有Cu2O,此物容易形成长针状或羽毛状结晶。

此种亚铜之长针在高温下容易折断而大大影响铜与树脂间的附着力,并随流胶而使黑点流散在板中形成电性问题,而且也容易出现水份而形成高热后局部的分层爆板。

棕化层那么呈碎石状瘤状结晶贴铜面,其构造严密无疏孔,与胶片间附着力远超过黑化层,不受高温高压的影响,成为聚亚酰胺多层板必须的制程。

B. 黑化层较厚,经PTH后常会发生粉红圈(Pink ring),这是因PTH中的微蚀或活化或速化液攻入黑化层而将之复原露出原铜色之故。