PCB多层板层压技术交流

作者简介：

长期从事PCB工艺维护、改进及技术研发工作，现任职于一家上市公司研发总监；对高端PCB制造颇有研究。

一、多层板用芯板及半固化片的基础知识

1、芯板

2、半固化片

生益公司半固化片控制指标为：树脂含量、凝胶化时间、流动度、挥发份。

半固化片储存条件（按IPC标准）

1、 21±2℃、相对湿度30—-50%，保存期90天；

2、<4.5℃、相对湿度30—-50%，保存期为180天；

3、开料注意：如果储存区和开料区温差较大，需要在开料间进行解冻16小时以上才能开包装。

4、从开料间到叠片间也要避免温差导致吸潮。

5、要尽量保持粘结片的密封包装。

二、普通S1141配本的多层板压制参数

层压工艺控制参数主要有：压力、温度、时间和真空度 。

层压工艺主要过程分为：升温、保温和冷却三个阶段（相对材料而言），其中升温阶段是保证板材性能的最关键的阶段。

层压工艺主要控制点：1、升温速率，2、压力，3、真空度，4、固化时间、5、牛皮纸，6、叠层数量

典型层压曲线图

1、升温速率：

在料温70℃-140℃之间升温速率控制1.5-2.5℃/min。

升温速率太快—流较大，易滑板，厚度均匀性较差。

升温速率太慢—流胶小，有利于厚度均匀控制，但易产生微气泡和露布纹。

2、压力

压力分三段，初压80-100psi，中压200-250psi，高压300-400psi，在面板温度为80-100℃时转高压。

3、固化时间

料温171℃以上保持30分钟以上（特别要留意中间板的固化时间）。

固化不够—-影响△Tg，固化时间过长——对已经固化的树脂产生一定的破坏，导致板材发黄。

4、牛皮纸

缓冲层压的温度和压力，建议：8new+8old（单重为161g/m2）

5、层压块数

一般建议<10层/open（还决定于板材厚度）

层压块数过多，中间板和底面板的温差大，质量难于保证，常出现中间板白边白角大。

三、多层板厚度控制技术

1、半固化片的层压厚度

我司商品粘结片共有七种型号：7628、2116、1080、106、1500、2165、3313

具体厚度和指标详见生益产品说明书

2、芯板厚度

A、我司可以提供0.05mm-5.0mm间隔0.01mm厚度板材。

B、铜箔厚度方面:目前，铜箔的实际控制厚度（单重）较IPC标准的标称厚度H0z:17.1um ；

10z: 34.3um 20z: 68.6um 有差异，即铜箔的实际厚度（单重）控制在IPC标称厚度的下限。

层压板厚度和偏差（mm）

3、整板厚度计算

整板厚度计算公式为：

H=芯板介厚+半固化片固化厚度+芯板铜厚*内层铜的覆盖率+外层铜厚（-填盲孔的厚度）

eg：一款四层板，使用芯板1.01/1，使用单张半固化片RC=43%，外层铜为1oz，内层铜覆盖率为60%，铜箔均按IPC中心线控制，请问该四层板理论整板厚度为多少（保留小数点后两位）？

答案为：1.19mm

4、多层板厚度控制注意点：

4.1、对客户多层板的厚度要求进行审核：整板厚度要求？各层介厚要求？内层铜厚？覆盖面积？盲孔？

4.2、根据内层介厚要求，采购相应厚度规格的覆铜板及注明公差范围，IQC检验时以介厚为准，即铜厚以实际厚度计算

4.3、根据其它层介厚的要求及客户是否规定配本结构，确定所用粘结片的型号；如用7628还是2116、1080等；

4.4、根据此型号粘结片及供应商推荐的固化厚度，结合内层铜厚及铜的覆盖率等因素，确定相对应的粘结片指标；

eg：外层介厚要求0.16mm，内层为20Z（50%），确定粘结片型号为？

4.5、层压时注意控制板材流胶正常，单张配本流胶在3-5Mm左右较理想；

4.6、对于盲孔板，较难估算填胶情况，特别对于盲孔的阻抗板，则对每一层介厚要求更加严格，这就需要对每一层介厚控制进行试板切片分析；

如何识别含铜厚度和不含铜厚度：

1、看公差表示方法：B、C表示是不包铜箔厚度，L、M是表示包铜箔厚度

2、看厚度小数点后位数：一般情况，小数点后为1位数，为含铜厚度，小数点后两位数数为不含铜厚度。

eg：

0.201/1，不含铜厚度为0.20mm，含铜厚度为？

0.20mm +0.0341*2=0.268mm

0.21/1，含铜厚度为0.20mm，不含铜厚度为？

0.20-0.0341*2=0.132mm。

问：如果为0.711/1 M，含铜厚度为？

二、多层板常见质量问题分析

1、热冲击后白点

影响因素：1.板材结构（厚板、大铜面等）；

2.板材设计（树脂的含量）；

3.吸潮

4.热冲击温度和时间。

改善：1.修改结构（该大铜面为网格状）；

2.提高所用粘结片的树脂含量；

3.热冲击前烘板；145-150℃/2h。控制HAL前停留时间越短越好；

4.降低热冲击温度、减少热冲击时间。

2、热冲击后爆板分层

3、白边白角

3.1、压板滑板 —- 受潮，升温速率快，压力太大、太快，单层用粘结片多，层压数量多，

3.2、流胶过多过少—粘结片指标，压力以及加压点、升温速率

3.3、压板数量太多，中间板容易出现。

3.4、热板平整度或分离钢板厚度均匀性差，增加垫板纸，或更换钢板。

3.5、压机不平衡。

4、铜箔皱折

对于铜箔皱折，需要了解皱折出现的位置和规律。

4.1操作方面问题，如叠料铜箔没有扫平，特别对于薄铜。

4.2板料结构方面的问题，如树脂含量太低，内层为1oz铜以上，为局部欠压导致，一般出现在内层填胶区，皱折位置下面通常伴有微气泡，可以通过加大压力、提前加压和提高树脂含量等进行改善。

4.3如果在BOOK中出现的位置有规律，如仅出现在底面板，越中间越好，一般为流胶过多导致，需要降低升温速率，或适当提高树脂含量改善。

4.4铆钉位置。

5、多层板的偏孔

主要影响因素为：

1、芯板底片尺寸稳定性：菲林膨胀收缩（定期检查菲林的尺寸变化情况 ），菲林曝光错位，菲林系数不适合，

2、芯板尺寸稳定性：残存应力（通过开料后烘板4h消除 ），吸潮（蚀刻后芯板的存放时间不宜太长），外力作用（机械刷板）。

3、加工设备的精度（钻孔定位系统）如：钻带有问题

4、铆钉定位不好，检查铆钉质量

5、对不同型号的多层板，建议先做首板

撰写：BGAPCB 此文希望对阅读者有所帮助！

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来源：飞说PCB设计制造