PCB压合制程基础知识

PP压合后厚度
厚度= 单张PP理论厚度 – 填胶损失
填胶损失 =(1-A面铜箔来自铜率)x铜箔厚度+（1-B面铜箔残铜率)x铜箔厚 度+0.4*(D2)2*H（內层板厚度）*N(孔数)/整板面积
prepreg prepreg
無埋孔
有埋孔 A
prepreg
B
26
指标描述-树脂流动性
半固化片特性参数与树脂流动性关系：
105
52.0
Thickness
Mil
6.61 6.73 6.85 6.97 7.08 7.2 7.32 7.44 7.55 7.67 7.79 7.91 8.02 8.14 8.26 8.37 8.49 8.61 8.73 8.85 8.96 9.08 9.2 9.32 9.43 9.55
25
树脂填胶后厚度计算:
➢ 焊点定位：将预先钻好定位孔的内层板及半固化片按排版
顺序套在装有定位销的模板上，再通过加热几 个固定点，利用半固化片受热融化凝固定位
我们目前使用的是焊点定位----RBM
6
定位孔模式
对于内层板上预先冲的定位孔模式，目前我们使用的方 式如下图：在板四 边上冲4个slot孔，两个为一组，分 别定位X/Y方向，其中一组为不对称设计，目的是启动 防止放反作用
Volatile
Content (Max. %)
Gel Time ±20sec
0.5
145
0.5
145
0.5
145
0.5
145
0.5
145
0.5
145
0.5
145
0.5
145
0.5
145
0.5
145
0.5
145
0.5
145
0.5
145
18
半固化片主要性能指标
胶含量（R/C） 树脂流动度（R/F） 凝胶时间（G/T） 挥发成分量（ V/C）
成压合后层间shift，在drill后由于 各层线路错位而导致产生open或short
❖ 内层core放反：在RBM时放错内层core顺序，
影响客户组装后板品质
9
品质管制----层间偏移:
可能原因：
➢ 内层冲孔偏 ➢ 内层板涨缩相差很大 ➢ RBM人员放偏 ➢ RBM参数不匹配—凝结效果不好 ➢ RBM加热头磨损—凝结效果不好 ➢ Lay up人员放板不当使加热点脱落
14
排版制程简介：
排版过程是根据结构要求，把内层core，半 固化片及铜箔用铝板分隔排好，并达到压 合所需要的高度
15
Cedal 排版方式
CEDAL排版作业的方式 按照右图可分四个主要 布置
16
半固化片简介
半固化片是指玻璃纤维或其他纤维含浸树脂， 并经过部分聚合，树脂分子间轻微交联，可 受热软化，但不能完全融熔
40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65
(%)
47.5 48.8 50.0 51.2 52.3 53.3 54.3 55.3 56.3 57.1 58.0 58.8 59.6 60.4 61.1 61.8 62.5 63.2 63.8 64.4 65.0 65.6 66.1 66.7 67.2 67.7
10
品质管制----层间偏移:
问题改善：
➢ 人员：
1. RBM人员在放内层板时，必须先对准中间两定位孔,再把 两边的定位孔压进定位销,然后把中间两定位孔压进定位销
2. Lay up人员在放板时，必须双手拿板，一片一放
➢ 机器：
1. RBM加热头每生产50000片必须更换 2. OPE机器每换冲模或3个月必须做精度校正，
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树脂流动性对板材品质的影响
当PG长，RF高，MV低或FW长，压合后可能有以下情况出现： 1. 流胶多，板厚度均匀性差（容易中间厚边缘薄） 2. 板边缘因树脂含量少而出现白边。 3. 容易发生滑板 4. 容易产生织纹显露。 5. 板树脂含量降低,影响介电性能和绝缘性能，抗CAF性能差 6. 板内应力提高，压制后易扭曲变形
A= 7.112±0.0254MM
A
B= 4.762 ±0.0254MM
B
7
RBM 参数控制
厚度 <40mil 40mil<T<60MIL >60MIL
温度 300 ℃
300 ℃
300 ℃
时间 0.3~0.5分
0.6~0.8分
0.8~1.0分
8
RBM后品质管制----潜在问题 ❖ 层间偏移：RBM定位不良或加热点凝结不好，造
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指标描述-Resin content含胶量 半固化片含胶量(RC)
RC主要与层压板的厚度有关。 RC偏低，板的厚度偏薄； 如果RC的左中右偏差较大，就会造成板的厚度均一致性差。 控制好半固化片的RC，压合后就可以得到需要的厚度，并
提高厚度的Cpk值。
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含胶量与PP厚度对照表
Weight
工艺流程简介
半固化片
黑棕化内层基板
定位 排板
铜箔
压合
拆板
3
工艺流程
钻定位孔 外形加工 外层制作
4
定位制程简介
对于6层及以上层数板，必须对两个内层或 多个内层板进行预定位，使不同层的孔及线 路有良好的对位关系
5
定位方式
➢ 柳钉定位：将预先钻好定位孔的内层板及半固化片按排版
顺序套在装有柳钉的模板上，再用冲钉器冲压 柳钉使其定位
65
60
47 46.8±2 3.2±0.3
1500
45
48
44 164.1±5 6.3±0.5
1506
48
48
44 164±5 7.0±0.5
1652
48
52
52 138.3±5 5.8±0.5
2113
56
60
56
78±2 4.0±0.4
48
60
58 103.8±3 4.5±0.4
2116
53
60
58 103.8±3 5.0±0.4
当PG短，RF低，MV高或FW短，压制后可能有以下情况出现：
Press process introduction 压合制程介绍
1
工序简介
压合是利用高温高压使半固化片受热融化，并使其流 动，再转变为固化片。从而将一块或多块内层蚀刻后板 （经黑化或棕化处理）以及铜箔粘合成一块多层板的制 程
本制程还包括将压合前的排版，压合后的多层板进行 钻定位孔及外形加工
2
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半固化片规格
WHT/SQ press
Glass Style R/C type
Thread Warp ±3
Count Fill ±3
YD
(g/m2
thickness(
) mil/ply)
106
75
56
56 24.4±1 2.5±0.3
61
60
47 46.8±2 2.8±0.3
1080
63
60
47 46.8±2 3.0±0.3
90
44.0
5.99
91
44.6
6.1
92
45.2
6.22
93
45.8
6.34
94
46.4
6.46
95
46.9
6.57
96
47.5
6.69
97
48.0
6.81
98
48.6
6.93
99
49.1
7.04
100
49.6
7.16
101
50.1
7.28
102
50.6
7.4
103
51.1
7.51
104
51.5
7.63
64
53.4
2.67
65
54.2
2.73
66
54.8
2.8
67
55.5
2.86
68
56.2
2.93
69
56.8
2.99
70
57.4
3.06
71
58.0
3.13
72
58.6
3.19
73
59.2
3.26
74
59.7
3.32
75
60.3
3.39
76
60.8
3.45
77
61.3
3.52
78
61.8
3.58
79
所使用半固片张数: 1080 以下半固化片 18张; 2313以上半固 化片10张;
• 测试条件
– 压制温度: 150℃ – 压力:840 磅
22
指标测试—凝胶化时间
• 凝胶化时间（Gel time）定义
– 从半固化片树脂粉末加入热盘起至不再流动完全胶化时所持 续的时间.
• 仪器:凝胶测试仪 • 样品: 200±20 毫克树脂粉末 • 测试条件:171℃
2165
Thickness Weight
RC
Mil (g/5.5x7x10inch2) (%)
1.95
54
44.8
2.02
55
45.8
2.08
56
46.8
2.15
57
47.7
2.21
58
48.6
2.28
59
49.5
2.34
60
50.3
2.41
61
51.1
2.47
62
51.9
2.54
63
52.7
2.6
57
60
58 103.8±3 5.5±0.4
7628
43
48
44 44
32 203.4±5 7.5±0.5 32 203.4±5 8.7±0.5
Resin Content ±3.0%
75 61 63 65 45 48 48 56 48 53 57 43 48
Resin Flow ±
5%
55 36 40 43 25 30 27 35 25 32 38 23 30
– 样品数量半固化片样品 4 张 – 3.192 ’’直径的圆（压制后的板）
• 测试条件:
– 温度: 171℃ – 压力:200psi
21
指标测试—比例流动度
• 比例流动度(SF)
– 比例流动度定义: 在一定温度和压力作用下, 半固化片的压制 厚度.
• 仪器：小压机、千分尺 • 样品： 5.5’’ X 7 ’’X10（或18片）
1080
Thickness Weight
RC
Mil
1.28 1.35 1.41 1.48 1.54 1.61 1.68 1.74 1.81 1.87 1.94
2 2.07 2.13 2.2 2.26 2.33 2.39 2.46 2.52 2.59 2.65 2.72 2.78 2.85 2.91
(g/5.5x7x18inch2)
凝胶时间(PG)大，树脂流动性强； 流动度(RF) 大， 树脂流动性强； 最低粘度(MV)小，树脂流动性强； 流动窗口(FW)大，树脂流动性强;
27
Viscosity(Pa.s)
Mv & Fw
Mv Fw Time with stable temp.(sec)
Mv: 指半固化片粉末在一定的高温下，熔融所达到的最低黏度，亦称动态黏度。它 表征B-STAGE树脂在受高温后的流动性能。 Fw：指树脂在熔融状态下的时间，这里特指在半固化片粉末开始受热熔融到固化 状态（256Pa.s）所需时间，以秒计。
11
品质管制----层间偏移:
问题改善：
➢ 方法：
1. 不同OPE机器生产的板不允许配对生产 2. 控制OPE涨缩允许范围在±3mil 3. 每换料号生产必须检查第一片板的凝固效果 ，并取前2
片定位好的板子，照X-RAY，确保无SHIFT 4. 每生产96取1片定位好的板子，照X-RAY，确保无RBM
20
指标测试—树脂流动度
• 树脂流动度（RF）
– 树脂流动度定义: 在受热和受压状态下, 半固化中浸渍的B阶段树脂流出的 百分含量.
– 计算公式: RF=(TW - 2 × TW0 )÷TW×100% RF:树脂流动度; TW:半固化片浸渍重量;TW0:压制冲压后圆片重量;
• 仪器：小压机、电子天平 • 样品：4 ”X 4 ”
62.3
7628
Thickness Weight
RC
Mil (g/5.5x7x10inch2) (%)
4.7
80
37.0
4.81
81
37.8
4.93
82
38.5
5.05
83
39.3
5.17
84
40.0
5.28
85
40.7
5.4
86
41.4
5.52
87
42.1
5.63
88
42.7
5.75
89
43.4
5.87
19
指标测试—含胶量
胶含量（RC） 胶含量定义：半固化中树脂重量占半固化片重量的百分数； 计算公式：RC=(TW-DW)÷TW ×100%; RC:含胶量; TW: 半固化片重量; DW: 烧完后玻璃布重量. 当玻璃布基重一定时TW可以作为控制指标
仪器 ：电子天平, 精度: 0.001克 样品：4 ”X 4 ” X 4片
SHIFT
12
品质管制----层间偏移:
各层间对准度：
❖ 同心圆概念：
1. 利用辅助同心圆，可check內层上、下的对位度 2. 同心圆设计，其间距一般为4mil，若超出同心圆以外，则此片可
能不良。
❖ 设计原则：
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品质管制----内层core放反:
原因： RBM人员放错顺序 问题改善：
➢ 在板角设计生产序号，RBM人员按照生产序号放板 ➢ 在RBM机器上增加防错装置，并在所有料号上添加防错块
(g/5.5x7x18inch2)
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
106
RC
(%)
56.4 58.1 59.6 61.1 62.4 63.7 64.8 65.9 67.0 67.9 68.9 69.7 70.5 71.3 72.1 72.8 73.4 74.0 74.7 75.2 75.8 76.3 76.8 77.3 77.8 78.2