薄介質(zhì)層壓合的熔合塊改進(jìn)

金立奎 曾詳剛 周開桂

（珠海方正科技高密電子有限公司，廣東 珠海 519175）

1 項(xiàng)目背景.

印制電路板（PCB）產(chǎn)品正從雙面板、多層板向高密度互連（HDI）板、高多層電路板（10層以上）等高端電路板產(chǎn)品發(fā)展。層間對(duì)準(zhǔn)度控制是PCB制造商面臨的關(guān)鍵技術(shù)難題,在一定程度上,層間對(duì)準(zhǔn)度能力制約了高層電路板的生產(chǎn)能力。常規(guī)多層電路板的壓合是采用銷釘定位系統(tǒng)制作方法,該方法較麻煩，現(xiàn)較多工廠采用了CCD（電荷耦合定位系統(tǒng)）電磁熔合機(jī)在壓合前將多張基板熔合在一起。隨著介質(zhì)層持續(xù)變薄，容易出現(xiàn)熔合不緊或熔后點(diǎn)壓合后起泡等不良現(xiàn)象。我們針對(duì)壓合中熔合塊的設(shè)計(jì)及熔合參數(shù)對(duì)熔合品質(zhì)的影響進(jìn)行分析，并提出優(yōu)化方案，供同行參考。

2 薄介質(zhì)層壓合熔合點(diǎn)品質(zhì)異常分析

2.1 壓合熔合作業(yè)流程及品質(zhì)異?，F(xiàn)象

壓合多張內(nèi)層芯板的熔合作業(yè)流程為：芯板棕化→備料半固化片（PP）→熔合→疊板→壓合。

在熔合制作時(shí)，熔合模塊會(huì)因?yàn)閰?shù)不佳等原因，從而造成模塊燒焦現(xiàn)象，后續(xù)可能還會(huì)經(jīng)過壓板、鉆孔、電鍍、樹脂塞孔、圖形轉(zhuǎn)移的制程，以上制作過程中，會(huì)出現(xiàn)壓合熔合模塊起泡、分層的異常，從而造成圖形貼膜不緊、板邊殘留藥水等問題。

2.2 原因分析

為了驗(yàn)證是否是因?yàn)槿酆蠀?shù)不佳（燒焦、熔膠面積偏?。?dǎo)致塞孔后造成起泡異常，特地進(jìn)行了不同組合的參數(shù)驗(yàn)證，追蹤觀察制作后有無再起泡現(xiàn)象。

驗(yàn)證釆用料號(hào)NAW231B2，各方案均熔合3套/疊；熔合后觀察外觀，用手提起看有無脫落；再進(jìn)行塞孔條件烘烤，及加鉆導(dǎo)氣孔，檢查外觀氣泡。驗(yàn)證情況匯總見表1所示，驗(yàn)證的各種現(xiàn)象見圖1所示。

表1 不同參數(shù)熔合后外觀效果表

圖1 熔合試驗(yàn)現(xiàn)象圖

小結(jié)如下幾點(diǎn)：

（1）熱熔時(shí)間35 s，熔膠區(qū)域偏小，無法蓋滿熱熔塊；熱熔時(shí)間40 s、45 s，熔膠區(qū)域可蓋滿熱熔塊；

（2）熱熔溫度290 ℃及300 ℃時(shí)，熱熔塊有燒焦；熱熔溫度280 ℃，熱熔塊無燒焦；

（3）7種方案在熔合后，芯板之間均無脫落分離。

（4）在塞孔烘烤后，無論是熔合外觀上燒焦的，還是良好的，都會(huì)出現(xiàn)起泡異常現(xiàn)象；初步判定為熔合模塊大銅面皮設(shè)計(jì)、并且加上模塊設(shè)計(jì)的空曠區(qū)域過大，在壓合過程中填膠不足，外加上塞孔烘烤時(shí)溫度集中，從而造成起泡。

3 對(duì)策擬定

3.1 熔合塊設(shè)計(jì)優(yōu)化

為了改善熱熔模塊在電鍍、塞孔后出現(xiàn)氣泡異常，從而造成分層藏藥水，針對(duì)熱熔模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)上的優(yōu)化：將原來的模塊處的大銅箔改為網(wǎng)格狀，網(wǎng)格模塊到銅豆之間的空曠區(qū)域由原來的4 mm改為1.5 mm，如圖2所示。

圖2 優(yōu)化模塊圖

3.2 設(shè)計(jì)優(yōu)化后測(cè)試方案

為了驗(yàn)證修改后的效果，對(duì)參數(shù)進(jìn)行3水平2因子DOE測(cè)試，一共有7種方案，每種方案進(jìn)行2次驗(yàn)證，每次3套/疊，首次選取1037PP進(jìn)行測(cè)試，如圖3所示。

圖3 熔合DOE因子測(cè)試表圖

4 對(duì)策實(shí)施及效果確認(rèn)

4.1 熔合后品質(zhì)狀況

依據(jù)DOE方案做測(cè)試板，按正常流程制作，跟進(jìn)壓合熔合的品質(zhì)狀況，如表2所示。

表2 熱熔測(cè)試效果表

4.2 水平展開其他玻纖布驗(yàn)證

為了驗(yàn)證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)展開106PP、1080PP的DOE測(cè)試。驗(yàn)證結(jié)果也都沒有氣泡異常。

5 總結(jié)

對(duì)比優(yōu)化熔合模塊前后測(cè)試狀況，可以得出大面積銅箔設(shè)計(jì)及空曠區(qū)域過大，導(dǎo)致烘烤時(shí)溫度集中與填膠不足是造成熔合模塊起泡異常的主要原因。

廠內(nèi)壓合的電磁熱熔模塊的參數(shù)（280 ℃/45 s）相對(duì)符合薄介層厚度板熔合，熔合過程無燒焦及脫落。