PCB多层压合工艺课件
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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5.2. 壓合流程,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. ﻫﻫ如下圖5.1:ﻫﻫﻫ5.3. 各製程說明ﻫ5.3.1 內層氧化處理(Black/Brown Oxide Treatment) ﻫ5.3.1.1 氧化反應ﻫﻫA. 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(Ami ne)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( pinkring ) 的發生。
ﻫﻫ5.3.1.3. 黑化及棕化標準配方:ﻫ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。
ﻫ5.3.1.4. 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。
压合制程1. 凡公司之多层板PCB 产品均适用之.2. 作业流程:黑氧化 →烘烤 → →叠合 →热压→ 冷却→ 下料→烘烤→ 点靶 →割废铜皮→ 检测 →铣靶 →转下制程3. 流程说明:3.1黑化: 3.1.1 黑化作用:清洁Cu 面以免环氧树脂的铵分子攻击铜面,从面增强树脂与内层的结合力.3.1.2要求:使铜而产生黑色的绒柱状体氧化膜,颜色一致,不能有露铜,发红等.3.1.3作业流程:插挂篮→ 清洁水→ 水洗12→ 粗化 →水洗22 →预黑化 →黑化→水洗 →下料3.1.3.1插挂篮:刷好之板每格对称插1pnl.注意:手不能直接触板面,以防氧化黑化不良,板与板不能碰到.3.1.3.2清洁:除指纹,油脂.条件:成份CT-110 T:55℃ 时间2min每生产100m2/加CT-110 3L,1200m2/换 浓度15%.3.1.3.3粗化:SPS.H2S04去除铜面氧化,便于黑化.条件:T=30℃ 时间2-3min添加100m2/SPS 1kg 7800m2/换 浓度 SPS 40-50 H2S04 5% 注意:粗化时间严格控制,过长易蚀掉表面Cu.3.1.3.4水洗去除表面粗化液,不影响下槽药水,清洁板面尘埃及铜盐.注意:流动水清洗,在空气中停留不要过长,以免氧化下道水洗必滴干,以免预黑化中起中和反应.3.1.3.5预黑化 CL-210B 碱剂.使板面一种微薄的黑化层.T=30℃ 时间1-2min 100m2/加1L 210B 2500m2/换 浓度10%(不允许酸性物质介入)3.1.3.6黑化:CL210A 210B 成份裁PP 贴靶 刷钢板 组合裁铜皮氧化铜面,生产黑化膜. T:70+5℃ /4-5min 100m2/加210A6L210B/1.5L 56000m2/换浓度碱剂20-30L/L氧化剂120-140L/L操作要过滤循环,并充分搅拌.黑化常见问题:发红原因:刷板沾锡,板面手印,油脂,粗化不够,粗化水洗不尽,沾酸性,黑化温度化时间不够,浓度不当.检验不良:发红,露Cu 沾胶.板洁状况 (手不允许摸黑化膜)退洗:HCL 30%-H20 65% 时间1-2min3.2烘干把板面水份烘干,使热压不起泡. T:130℃/40-50min板面水滴进烤箱时间:温度不要过久,以免板发黄.3.2.1 贴靶:用高温靶胶封住孔,使压合时树脂胶不流入孔内.3.2.2 P.P裁切:依规范选择树脂型号,四层板以发料尺寸,六层板以铆孔为准,经纬不允许混淆.3.2.3 裁铜箔:按规范要求选择铜皮厚度,1.0-0.5OZ 裁切尺寸比排版大40-60mm,不允许氧化,皱折.3.2.4 刷钢板:T 100±10℃ D=16℃刷轮尼龙刷,磨钢板400#砂纸,去除钢板上残胶,上下左右均匀打磨,不得刮花轻拿轻放,每pnL垫纸.3.2.5 组合:组合方式:(1.0T 内层压至1.6T).放1080#PP+7628#+内层+7628#+1080#PP→夹子夹住板的一边(数据及经纬要一致)3.3叠板:在投影灯下,将牛皮纸内层组合与铜皮,钢板完成上下对准之工作.工具:擦子牛皮纸.铝板钢板注:牛皮纸起到传热作用,一般用3次,每次14-16张.垒板时每层须对准胜条投影线,窄边朝里,排版间距4-6mil,取夹子,擦铜皮,注意防止树脂移位,钢板使用面积:Smin 30*20 Smax 40*303.4热压共分三段:第一段:15-20KG/Cm2 第二段:30-35kg/cm2第三段:P=S(内层板(IN2)*A排版数/7.7系数kg/in2注:上压开始2min至最后5min抽真空,入气保持5min OK.待机温度:铝板数待机℃1-----2 1603-----4 1705-----6 1803.5冷压:消除网应力,防止板弯板翘.压力:100kg/cm2 时间50min循环水塔清洗/周3.5.1下料:取板戴干净手套,以防氧化,钢板轻拿轻放防刮花.3.5.2烘烤:4H, T:150±5℃进一步烘烤防钻孔后缩水及板弯板翘.3.5.3点靶:用油色笔标示好靶孔位,便于铣靶作业.3.5.4割废铜箔,用介刀割掉所压板多余铜皮,戴手套作业,小心不允许刮伤板面3.5.6检测:1.测厚度(千分尺)是否与规范一致.2.板面状况,呈十点凹凸不平等.3.5.7铣靶:用铣靶机把靶胶封住的孔上残胶去除,露出孔为钻孔作准备.调刀:由浅至深不伤内层为至.4.注意事项:树脂环境要求5-21℃,PH65%以下.1烤后之板5H未用完,若再用时必须加烤10min/150℃.2合、叠板、P.P/铜皮裁切不允许通话,以防口沫沾于板上压合会引起气泡.。
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。