覆铜板翘曲缺陷及测试和成因分析
amb覆铜陶瓷基翘曲及解决方法
amb覆铜陶瓷基翘曲及解决方法摘要：一、陶瓷基板概述二、AMB覆铜陶瓷基翘曲现象及原因三、解决AMB覆铜陶瓷基翘曲的方法四、翘曲解决方法的实际应用与效果正文：陶瓷基板作为一种重要的电子元器件，以其高导热性、高强度和优良的绝缘性能在电子行业中得到广泛应用。
然而，在生产和使用过程中，AMB（Au Metallization）覆铜陶瓷基板容易出现翘曲现象，这不仅影响产品的外观质量，而且对产品的性能和寿命也有很大影响。
本文将对AMB覆铜陶瓷基翘曲现象及解决方法进行探讨，以期为相关行业提供参考。
一、陶瓷基板概述陶瓷基板是一种以陶瓷材料为基体，表面涂覆有金属导电层的板状制品。
根据不同的应用场景，陶瓷基板可以分为多种类型，如氧化铝陶瓷基板、氮化硅陶瓷基板等。
陶瓷基板具有优良的物理、化学性能，是电子、光电子和微电子领域的重要基础材料。
二、AMB覆铜陶瓷基翘曲现象及原因在AMB覆铜陶瓷基板的生产过程中，由于各种原因，如基板与覆铜层的膨胀系数不同、基板内部存在微小的缺陷、生产工艺参数设置不合理等，容易出现翘曲现象。
具体表现为基板表面出现明显的凹凸变形，严重影响产品的使用性能。
三、解决AMB覆铜陶瓷基翘曲的方法1.选用合适的材料：选择膨胀系数相近的基板和覆铜材料，降低翘曲产生的可能性。
2.优化生产工艺：合理设置生产工艺参数，如烧结温度、保温时间等，以减少基板内部应力，降低翘曲风险。
3.加强质量检测：在生产过程中加强对基板质量的检测，及时发现并排除存在微小缺陷的基板。
4.采用翘曲补偿措施：在设计时考虑翘曲的影响，通过合理布局和设计翘曲补偿区域，使翘曲对产品性能的影响降至最低。
四、翘曲解决方法的实际应用与效果采用上述方法，可以有效降低AMB覆铜陶瓷基板的翘曲程度，提高产品的使用性能。
在实际应用中，陶瓷基板翘曲问题的解决对于提高产品质量和降低生产成本具有重要意义。
总之，针对AMB覆铜陶瓷基板的翘曲问题，通过选用合适的材料、优化生产工艺、加强质量检测和采用翘曲补偿措施等方法，可以有效提高产品的质量和性能。
覆铜板常见缺陷及造成原因
覆铜板常见缺陷及造成原因覆铜板是一种常见的电子电路板，其主要功能是为电子器件提供连接和支持。
然而，在生产过程中，由于多种原因，预制板常常会出现一些缺陷，这可能会对电路板的性能和可靠性产生负面影响。
本文将探讨一些常见的覆铜板缺陷及其造成原因。
1. 焊盘不平整焊盘不平整通常是由于板面凹凸不平或可以牵引的电路板在焊接时受到不均匀力的作用而引起的。
工艺不当，包括板材的选择和加工方法等方面，也可能是原因之一。
焊盘不平整会对电路板的有序焊接产生困难，并导致焊接过程中的不良现象。
2. 焊盘裂缝焊盘裂缝通常是由于板面在机械加工过程中不够坚韧而引起的。
板材质量不稳定和机械加工过程的误差也可能导致此类缺陷。
焊盘裂缝会导致焊接困难，甚至影响电子器件的使用寿命。
3. 焊盘内部孔洞焊盘内部孔洞通常是由板材表面不光滑或板材内部含有杂质导致的。
板材裁剪或钻孔时设置不当也可能导致孔洞。
焊盘内部孔洞会对焊接不良产生严重影响，并可能导致电子器件的失效。
4. 覆铜层的开裂或脱落覆铜层的开裂或脱落通常是由于板材表面不光滑或不平整，如果板材表面处理不当，可能导致覆铜与板材的粘性不足，从而影响电子器件在板上的连接。
覆铜层的开裂或脱落可能导致电子器件的损坏和失效。
5. 焊点无效焊点无效通常是由于焊接时温度、时间或压力不足而产生的。
焊盘表面处理不当，包括选择不合适的表面处理材料或温度不正确，也可能导致无效焊点的形成。
无效焊点也会对电子器件的性能和可靠性产生负面影响。
6. 焊点短路焊点短路通常是由焊盘起伏或焊接时过度热量引起的。
如果焊点大小不符合要求，也可能导致焊点短路。
焊点短路会导致电路板的短路，从而影响电子装置的正常运行。
7. 焊盘与线路之间的间距不足焊盘与线路之间的间距不足通常是由于板设计错误，包括线路布局错误或焊盘距离不够积极等。
如果焊盘与线路之间的间距不足，会导致两路之间的电路短路容易发生，还会导致电子器件的损坏和失效。
总之，覆铜板常见缺陷的产生原因是多方面的，包括材料、工艺和设计等方面。
覆铜板和PCB板翘曲成因与预防措施
覆铜板和PCB板翘曲成因与预防措施覆铜板翘曲 (以下简称基板翘曲)是覆铜板厂、印制电路板厂及相关用户极为关注而又很不容易解决的产品缺陷，它也是电子组装厂及相关用户极为关心的问题。
如在PCB制程中，基板翘曲影响PCB制程的顺利进行 (如丝印无法进行——挂破网或造成图形变形，或在PCB自动生产线上会出现卡板现象等)。
基板翘曲将使电子器元件自动插装与贴装操作不能能顺利进行，波峰焊时基板翘曲使部分焊点接触不到焊锡面而焊不上锡。
基板翘曲除了可能使集成块接点不能与PCB焊盘密合之外，因翘曲产生的应力，还可能导致接点断裂而造成废品。
对于已经安装了电子元器件的PCB板进行切脚操作时，由于基板翘曲使基板偏离其所在平面，使切脚刀不能很整齐地将电子元器件的引脚切去，造成一些脚切不到，局部还可能出现切到基板的状况。
装上电子元器件以后，基板翘曲也影响到电子装置的安装与使用，如PCB插不进插座，即使插进去了也会接触不良。
近十几年来，由于CCL行业与原材料供应商的共同努力，使覆铜板的平整度取得了较大的进步，但仍不能完全满足用户、PCB厂和电子产品安装的要求。
像SMT及BGA的安装要求印制板的翘曲度小于0.7％，虽然这一要求已远远高于国内外任何一个覆铜板技术标准所规定的指标值，但甚至还有些PCB厂要求覆铜板的翘曲度小于0.5％，小于0.4％，这种要求对CCL厂的确很严峻。
由于造成覆铜板翘曲的因素相当多，它与原材料的品质(树脂、基材等的品质)、树脂配方、设备、生产工艺条件、PCB线路图形分布均匀性，及PCB制程生产工艺等因素相关。
理论上是做不出绝对平整的覆铜板，但用户的要求是必须保证的。
在如此严格条件下，如何使做出的覆铜板翘曲度达到用户的要求，并且在制成 PCB及其它相关产品以后的翘曲度仍能达到用户的要求，需要各CCL 厂不懈努力。
1 名词定义翘曲指基板偏离其平台的变形，因检验标准不同而有不同检测方法与不同技术指标。
二十世纪八十年代以前，国内覆铜板厂检测覆铜板翘曲度是参照日本 JIS C 6481标准——悬挂法。
覆铜板常见缺陷和解决方法
Epoxy glass cloth base copper clad and bonding slice commonappearance defects and solutions环氧玻璃布基覆铜板及粘结片常见外观缺陷及解决方法张寅斌浙江吉高实业有限公司E-mil：zhangyin8364@作者简介：张寅斌，男，2009年毕业于南京理工大学紫金学院机械工程专业，工学硕士，现任浙江吉高实业有限公司工艺员随着电子工业的飞速发展，作为电子工业基础材料的覆铜板种类越来越多。
本人根据多年的实践工作经验，针对覆铜板的常见外观质量和粘结片的质量问题做如下浅析。
一、覆铜板的外观质量缺陷及解决方法：1、凹坑即铜箔表面有不规则的凹陷，凹坑对PCB产品质量影响很大，可引起印刷线路的短路或断路，凹坑的种类主要有光亮凹坑和毛凹坑两种。
光亮凹坑主要是由较硬的东西压在铜箔表面引起的，毛凹坑主要是纤维类压在铜箔表面引起的。
1.1光亮凹坑光亮凹坑主要由压制用不锈钢板上的硬质残留物引起的，这些硬质残留物主要是已固化且和钢板粘接在一起的树脂粉末，钢板清洗机有时也清刷不去，如果检板人员没有发现，钢板反复使用，那么该缺陷就一直存在。
由于压制用不锈钢板上有时带有静电，所以如果生产环境的净化度较差，不锈钢板很容易吸附上一些灰尘、杂质等。
这些杂质也会造成铜箔表面形成凹坑。
残留在钢板上的树脂末主要形成于配箔环节，在配箔环节如果树脂末落在铜箔表面，压制过程中树脂末受热后就会粘在不锈钢板上。
所以配箔以前最好用吸尘器将粘接片的四周吸一遍，将粘接片裁剪时产生的粉末尽可能的吸走，必要的时候也可以用丙酮轻轻擦拭粘接片的四周。
配箔时要轻拿轻放，以免树脂末飞起污染铜箔，最好是四人操作，即两人拿铜箔，两人拿粘接片。
叠板环节也可能造成树脂末飘落在铜箔表面。
叠板操作人员要轻拿轻放尽量避免树脂末飞出，采用自动叠板机的，叠板机上的扫布条要定期更换，采用人工叠板的每装一张覆铜板前要用不同的扫布条清扫钢板表面和铜箔表面，同时也要定期更换。
amb覆铜陶瓷基翘曲及解决方法
amb覆铜陶瓷基翘曲及解决方法AMB覆铜陶瓷基翘曲及解决方法1. 引言AMB覆铜陶瓷基翘曲是一种常见的制约因素，尤其在高温环境下。
这种翘曲现象不仅会影响电子器件的性能和可靠性，还可能导致器件损坏。
本文将探讨AMB覆铜陶瓷基翘曲的原因和解决方法，旨在帮助读者更全面、深刻和灵活地理解这一主题。
2. AMB覆铜陶瓷基翘曲的原因在了解翘曲的解决方法之前，我们首先需要了解其原因。
AMB覆铜陶瓷基翘曲往往是由于材料的热膨胀系数不匹配引起的。
具体来说，陶瓷基于其材料的特性，在高温下会发生热膨胀，而覆铜基板由铜和聚酰亚胺基材组成，其热膨胀系数较低，因此在温度变化时，二者之间的热膨胀差异会导致翘曲的发生。
3. AMB覆铜陶瓷基翘曲的解决方法为了解决AMB覆铜陶瓷基翘曲问题，我们可以采取以下方法：3.1 优化材料选择选择合适的陶瓷基板是解决翘曲问题的首要步骤。
陶瓷基板的热膨胀系数需要与覆铜基板匹配，以减少翘曲的可能性。
还可以考虑使用高热导率的陶瓷基板，以提高热传导性能，从而减少翘曲。
3.2 控制制造工艺制造过程中的工艺控制对于解决翘曲问题至关重要。
可以通过控制覆铜基板和陶瓷基板的厚度，以减少翘曲发生的可能性。
还可以优化焊接工艺，确保覆铜层与陶瓷基板之间的结合牢固，以提高整体的稳定性和可靠性。
3.3 采用散热解决方案翘曲问题的另一个解决方法是采用有效的散热方案。
通过增加散热器或散热板的面积，可以有效地减少局部温度差异，从而降低翘曲的发生。
还可以考虑在散热器或散热板上使用导热材料，以提高热传导性能。
4. 对AMB覆铜陶瓷基翘曲的个人观点和理解AMB覆铜陶瓷基翘曲是电子器件制造中一个重要的问题，其解决需要综合考虑材料选择、制造工艺和散热解决方案等因素。
在我看来，优化材料选择是解决翘曲问题的关键，因为材料的热膨胀系数直接影响着翘曲的发生。
控制制造工艺和采用散热解决方案也是不可忽视的因素，它们能够进一步提高器件的稳定性和可靠性。
pcb板翘曲的原因
pcb板翘曲的原因
pcb板翘曲的原因:
1、库存不当。
覆铜板在储存过程中会因吸潮而增加翘曲，对于单面覆铜板，其吸湿面积大，如果库存环境湿度过高，其翘曲会明显增加。
而对于双面覆铜板，潮气只能从产品的端面渗入，因此吸湿面积小，翘曲变化缓慢。
2、设计不当或者加工不当。
如果PCB板导电线路图形不平衡或PCB板两侧明显不对称，就会在一侧出现大面积的铜皮，形成较大的应力，导致PCB板翘曲。
此外，PCB板在加工过程中加工温度高或热冲击大也会引起翘曲。
3、基板上的应力。
PCB板在加工过程中，基板会多次受热，并受到各种化学物质的作用。
例如，基板蚀刻后，应进行清洗、干燥和加热。
在图形电镀过程中，电镀通常是热的。
国标测量铜箔翘曲
国标测量铜箔翘曲
国标测量铜箔翘曲是指对铜箔的翘曲程度进行测量的标准方法。
翘曲是指铜箔在平铺状态下的边缘或整体出现弯曲、扭曲或起伏的情况。
根据国标，测量铜箔翘曲的方法主要有以下几种：
1. 视觉检查：通过肉眼观察铜箔的平铺状态，检查是否存在明显的翘曲情况。
这是最简单和直观的方法，但不够精确。
2. 直尺测量：使用直尺或其他直边工具，在铜箔表面放置并测量箔片的翘曲高度。
可以在多个位置进行测量，并取平均值。
3. 仪器测量：使用专门的翘曲度测量仪器，如翘曲度计或曲率仪，来精确测量铜箔的翘曲程度。
这些仪器能够提供更准确的数据，并可记录和分析翘曲情况。
在测量铜箔翘曲时，通常会参考国家相关标准，如GB/T 5237.1-2012《铝合金建筑型材第1部分：铝合金型材技术条件》中的相关要求。
根据标准的规定，铜箔的翘曲程度应在一定范围内，超出范围可能会影响其使用性能。
需要注意的是，具体的测量方法和标准可能会因不同行业、产品和要
求而有所差异，建议根据实际情况参考相应的标准和规范进行测量。
覆铜板翘曲原理
覆铜板翘曲原理
在SMT加工中，PCB翘曲的原因可能有：
- 铜膜上的内应力：即使在室温下无需任何热处理，铜膜上的内应力也可能导致电路板翘曲。
- 温度变化：在涉及温度变化的工艺过程中，例如回流焊，铜层和基板之间的热膨胀系数不同会导致翘曲。
- 铜密度差异：当单独蚀刻的覆铜板堆叠在一起时，每层铜密度的差异会导致每层上的应力大小不同，从而导致翘曲。
- 支架差异：反过来镶板使用导轨和支腿，组装后支腿被移除，PCB 通过拆板分离，电路板区域与外伸支架区域的铜密度差异进一步导致翘曲。
为了降低PCB板翘曲的可能性，可以使用过炉托盘治具，因为治具材质一般会选用铝合金或合成石，具有耐高温的特性。
覆铜板常见缺陷有哪些
覆铜板常见缺陷有哪些覆铜板常见缺陷有哪些1、基板起花（1）粘结片上树脂B阶百分含量太低（表现在粘结片的GT值很低，RF%很小，树脂可溶性很低等，俗称粘结片太老），用手指折粘结片边角，FR-4粘结片没有脆性。
当粘结片太老，大部分树脂已转化为C阶时，粘结片上已转化为C阶的树脂已不会再熔融，其密度又较低，存在许多微气孔，对光线形成散射，于是呈现白色。
而且，已转化成C阶的树脂不能跟B阶树脂互相熔合在一起，于是产生界面，所以用其热压覆铜板容易出现白斑与干花。
（2）热压菜单不合适。
（3）垫板材料数量不够或已失去弹性，起不到良好的缓冲压力，使压力分布均匀与缓热，使温度分布均匀作用。
（4）粘结片吸潮基板也容易出现起花。
（5）由不同偶联剂处理的玻璃布制得半固化片，其固化速率可能存在差异，，当混配混压时，基板存在起花风险。
（6）热压机温度分布不均匀，如果同一块热压板局部温差比较大，或不同热压板间温差比较大；或热压板平坦度不够，转别一些使用年份比较久，并且未修复过的热压板，其中间已出现下凹，导致热压时由于产品中间部位“欠压”，使产品中间部位容易起花。
（7）基板起花预防。
①控制好粘结片GT值和GT分布均匀性。
当粘结片GT值和GT分布均匀性超出工艺规定范围时，必须及时上胶工艺。
对于已经在用粘结片，必须及时调整层压工艺。
②当层压产品出现如下问题时，必须根据粘结片技术指标调整层压菜单。
（A）整炉板出现起花，检查粘结片是否太老或高压太迟及高压压力太低。
（B）外层板起花，越往中间板越轻或没有，检查加高压时间是否太迟。
（C）板材局部出现起花，检查垫板低张数与弹性以及层压菜单是否合适。
（D）检查热压板的温度分布的均匀性，有问题时必须调整。
覆铜板常见质量问题及解决方法
覆铜板常见质量问题及解决方法（一）一、耐漫焊性1.耐浸焊性的重要性耐浸焊性是目前国内普遍存在的问题。
也是许多生产厂家十分注重的工艺技术问题。
电子产品的性能可靠性在相当大的程度上取决于印制电路板的质量可靠性。
电器部件插装在印制电路板上以后，要进行自动焊接（波峰焊或浸焊）。
在这些过程中若出现铜箔的起泡，甚至是焊盘、铜筒线条翘起以及导线脱落，除与印制电路板加工工艺不合理有关外，还与覆铜板耐浸焊性有关。
国内波峰焊的时间和温度的上限为 5 5/260"c ，通常采用 2.5~4.55/230 - 250 "c ，最佳条件一般在 3 5/240 "c 附近，按照我国国家标准一般纸基覆铜板的耐浸焊性的指标是 10 5/260 "c ，即在 10 5 以内不分层、不起泡。
提高和稳定覆铜板的耐浸焊性的重要性有如下几点。
①电视机、录音机等大部分的元器件等都插装在印制电路板上，若因板的耐浸焊性差或不稳定，就会使整个元器件以及印制板损坏或报废并影响整个组装生产线正常进行。
②若在自动焊接后未检查出印制板的该质量问题，就会在整机组装后，甚至自动焊接后未检查出印制板的该质量问题，造成更大的浪费和损失。
③有些整机厂发现一些印制板在过波峰焊中岀现该质量问题，有时就不得不采取降低焊接温度、降低波峰没人板的深度等措施。
使焊料不能充分接触焊盘，焊料流动性差，造成润湿不良的缺陷，导致整机的质量稳定性降低。
各覆铜板生产厂对浸焊性的质量问题是非常重视的。
这项性能的稳定与平整度几乎成为衡量同类纸基覆铜板质量的两大敏感性的重要项目。
它直接严重影响着各生产厂的产品声誉。
2.在热冲击条件下，覆铜板 "起泡 "是界面严重破坏的结果纸基覆铜板是由溶液或熔融状态的树脂通过上胶（包括对粗化铜筒的涂胶）、压制，与纸纤维强材料，铜箔固化成型在一起的复合材料。
从板的结构看，通过上述加工后，多种组分，就形成多种界面结构。
FR-4覆铜板常见缺陷与解决方法
慢 ，固化 进 程 不 同造 成 基板 流 胶 不 同 ，也 导致 基 板
ｓ ｒｏ ｓｙ ａ ｆ ｃ ｈ ｐ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｅ ｉ ｕ ｌ ｆｅ ｔｔ ｅ ａ ｐｌ ｔｏ ｆＣＣＬ ｏ ｈ ｃ ｎ ｔ ｅ ＰＣＢ． ｅ ｅ ｏ ｅ ｏ ｕ ｄ ｒｔｎ ｈ Ｒ一 ｐ ｒＣｌｄ Ｌａ ｉ ｔ ’ Ｔｈ ｒ ｆ ｒ ，ｔ ｎ ｅ ｓａ ｄ ｔ ｅ Ｆ ４ Ｃｏ ｐｅ ａ ｍ ｎａｅＳ ｄ ｆｃ ｓａ ｏ ｕ ｉｎｓ ｉ ｗｉｌｎ ｔｏ ｌ ｍ ｐ ｏ ｅｔ ｅ ｅ ｔ ｎｄ ｓ ｌ ｔｏ ，ｔ ｌ ｏ ｎ ｙ ｉ ｒ ｖ ｈｅＣＣＬ ａ ｅｏ ｒｄｅＡ ｌ ｓ ｌ ， ｔ ｌｏ ｉ ｆ ｎ ｅｆｎ ｓ ｅ ｏ ｕ ｔ ｒｔ ｆｇ ａ ｃｏ ｅｙ ｂｕ ｓ ｎ ｕｅ ｃ ｉｈ ｄｐｒ ｄ ｃｓ ａ ｌ ｉ ｗｉｈ ｇ ａ ａ ｔｅ ａ ｅ ｎ ｈ ＣＢ ｆｅ ｓ ｅ ｂ ｙ ｏ ｌｃｒ ｎｉ ｒ ｄ ｃｓｂ ｍｐｒ ｖ ｎ ａ ｓｒ ｔ ． ｔｉ ｘ ｒ ｍｅ ｙ ｔ ｕ ｒ ｎｅ ｄ ｒｔ ｓａ ｄ ｔ ｅ Ｐ ａ ｔｒａ ｓ ｍ ｌ ｆｅ ｅ ｔｏ ｃｐ ｏ ｕ ｔ ｙ ｉ ｏ ｉ ｇ ｐ ｓ ａ ｅ Ｉ ｓｅ ｔｅ ｌ ｃ ｎ ｅ ｅ ｓｕ ｓｏ ｖ ｒ ｏ ｃ ｍ ｄ ｉｓ ｅ ｆｅ ｅ ｙＣＣＬ ｆ ｃｏ ｉｓｔ ｎ ｅ ｓａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｔ．ｓ ｌ ｔｏ ｓｏ ａ ｔｒｅ ｏ ｕ ｄ ｒ ｔｎ ｈｅｄ ｆ ｃｓ ｏ ｕ ｉ ｎ ｆＦＲ一 ｐ ｅ ａ ｍ ｉａ ｅａ ｄ ｔ ４ Ｃｏ ｐ ｒＣｌｄ Ｌａ ｎ ｔ ｎ ｏ ｐ ｅ ｅ ｔ ｅ ｅ ｔ ｒｔ ｅ ｏ ｖ ｈ ｅ ｅ ｔ ｎｔ ｅｆ ｔ ｅａ ｏ ｎ ａ ｓｉ ｌ ｉｅｉ ａ ｐ ｎ ｄ ｒ ｖ ｎ ｆ ｃｓｏ ｏｒ ｓ ｌ ｅｔ ｅｄ ｆｃ ｓｉ ｈ ｕｕｒ ｓｓ ｏ ｓｐｏ ｓｂ ｅｗｈ ｌ ｔ ｐ ｅ ｅ ． ｄ ｈ
覆铜板和pcb翘曲度的检测方法
覆铜板和pcb翘曲度的检测方法覆铜板和PCB翘曲度的检测方法随着电子产品的不断发展，PCB（Printed Circuit Board）已经成为电子产品中不可或缺的一部分。
而在PCB的制造过程中，覆铜板和PCB的翘曲度是两个非常重要的指标。
因此，如何准确地检测覆铜板和PCB的翘曲度，成为了PCB制造过程中必须要解决的问题。
一、覆铜板的翘曲度检测方法1.目测法目测法是最简单的检测方法，只需要将覆铜板放在平整的桌面上，观察其是否有翘曲现象。
但是，这种方法只适用于翘曲度较大的情况，对于翘曲度较小的情况，很难进行准确的判断。
2.直尺法直尺法是一种比较常用的检测方法，只需要将直尺放在覆铜板的两端，观察直尺与覆铜板之间的间隙大小，就可以判断覆铜板的翘曲度。
但是，这种方法只适用于翘曲度较大的情况，对于翘曲度较小的情况，也很难进行准确的判断。
3.测高仪法测高仪法是一种比较精确的检测方法，可以测量覆铜板的高度差，从而判断其翘曲度。
但是，这种方法需要使用专业的测高仪，成本较高，不适用于小批量的生产。
二、PCB的翘曲度检测方法1.目测法目测法同样适用于PCB的翘曲度检测，只需要将PCB放在平整的桌面上，观察其是否有翘曲现象。
但是，这种方法只适用于翘曲度较大的情况，对于翘曲度较小的情况，很难进行准确的判断。
2.直尺法直尺法同样适用于PCB的翘曲度检测，只需要将直尺放在PCB的两端，观察直尺与PCB之间的间隙大小，就可以判断PCB的翘曲度。
但是，这种方法只适用于翘曲度较大的情况，对于翘曲度较小的情况，也很难进行准确的判断。
3.光学投影仪法光学投影仪法是一种比较精确的检测方法，可以测量PCB的高度差，从而判断其翘曲度。
但是，这种方法需要使用专业的光学投影仪，成本较高，不适用于小批量的生产。
总之，覆铜板和PCB的翘曲度是PCB制造过程中必须要解决的问题，而不同的检测方法适用于不同的翘曲度情况。
因此，在实际的生产过程中，需要根据实际情况选择合适的检测方法，以确保PCB的质量和稳定性。
覆铜板翘曲缺陷及测试和成因分析
覆铜板翘曲缺陷及测试和成因分析2oo5年第6期覆铜板翘曲缺陷及测试和成因分析广州太和覆铜板厂曾光龙摘要:本文详细地分析了覆铜板翘曲缺陷的危害及三大类测试方法标准和异同.并分析了翘曲形成的各方面原因.关键词:覆铜板翘曲危害测试方法成因1,覆铜板翘曲缺陷及其危害性覆铜板翘曲(以下简称基板翘曲)是覆铜板厂,印制电路板厂及相关用户极为关注而又很不容易解决的产品缺陷,它也是电子组装厂及相关用户极为关心的问题.因此基板翘曲也是覆铜板的一个极为重要的质量指标.1.1在PCB制程中,基板翘曲影响PCB制程的顺利进行(如丝印无法进行一挂破网或造成图形变形,或在PCB自动生产线上会出现卡板现象等).1.2基板翘曲将使电子器元件自动插装与贴装操作不能顺利进行.波蜂焊时基板翘曲使部分焊点接触不到焊锡面而焊不上锡.1.3基板翘曲除了可能使集成块接点不能与PCB焊盘密合之外,因翘曲产生的应力,还可能导致接点断裂而造成废品.1.4对于已经安装了电子元器件的PCB板进行切脚操纵时,由于基板翘曲使基板偏离其所在平面,使切脚刀不能很整齐地将电子元器件的引脚切去.造成一些脚切不到,局部还可能出现切到基板的状况.1.5装上电子元器件以后,基板翘曲也影响到电子装置的安装与使用,如PCB板插不进插座,即使插进去了也是接触不良.近十几年来,由于覆铜板行业与原材料供应商的共同努力,使覆铜板的平整度取得了长足的进步,但仍不能完全满足用户,PCB厂和电子产品安装的要求.像SMT及BGA的安装要求印制板的翘曲度小于O.7%,虽然这一要求已远远高于国内外任何一个覆铜板技术标准所规定的指标值,但有些PCB厂甚至要求覆铜板的翘曲度<O.5%或<O.4%,这对覆铜板厂的确很严峻. 由于造成覆铜板翘曲的因素相当多,它与原材料的品质(树脂,基材等的品质),树脂配方,设备,生产工艺条件,PCB线路图形分布均匀性,及PCB制程生产_T艺等等因素相关.理论上是做不出绝对平整的覆铜板,但用户的要求是必须保证的.在如此严格的条件下,如何使做出的覆铜板翘曲度达到用户的要求,并且在制成PCB及其它相关产品以后的翘曲度仍能达到用户的要求,需要业界不懈努力.2,覆铜板翘曲的测试2.1名词定义翘曲是指基板的某一部分偏离基板所在平面的值.如果对基板翘曲的名词定义不同及测量力'法不同,所得的基板翘曲值相差甚大.所以,在确定产品翘曲值时,首先要确定用什么标准和采用什么测量方法和计算方法,才能使供需双方对产品的翘曲指标值的规定和榆测结果达到一致.2.2测试方法2.2.1基板悬挂榆测方法f见图1)丝——I+——————图1,基板翘曲悬挂检测方法早期,我围覆铜板行业参照日本JISC6481标准及其它一些相关标准所制订的覆铜板翘曲度检测法是采用悬挂法.其作法:用夹具夹住麴鼬年第6期覆铜被癸讯基板或覆铜板任一条边的中点或任一个角,将板悬空吊起来,观察板的翘曲状况.用刚性长直尺靠住板弯相对的两条边的中点或相对的二个角, 然后用直尺测量板弯到直尺之间的最大垂直距离.测量相对两条边的板弯值为弓曲值,测量相对二个角的板弯值为扭曲值.测量时变换夹挂点.即夹相邻另一条边的中点或相邻另一角,再行测量.取两次测量中的最大值为该板的弓曲值或扭曲值.这种做法所反映的基板的翘曲度与基板的厚度,基板的尺寸大小及板的刚性有关, 井日与用户实际操作情况相关..对于1.6mm或2.0ram以下厚度产品,当把它悬挂起来时,基板在重力作用下会进一步向基板中间部分变形而加大弯曲度(随着基板厚度增大.这一变化影响减小).当把板切成小块也用悬挂法测量时,这种因重力造成的变形就减少.板切小到一定程度时,这种因重力造成变形就不产生.也即同一块基板,用大板和切成小板所检测出来的板翘曲值差异相当大,这与用户实际使用要求不相一致.此外.采用悬挂测量法,对夹具大小,夹具夹持力没有明确规定.而在实际测量中,夹具与基板的接触面积与夹持力对基板的翘曲度检测值是有一定影响的.夹具面积越大,夹持力越大,对基板翘曲测量结果影响也就越大.F}1于有上述诸多不足,采用悬挂检测法已不常见,当前在CCL及PCB行业中,基本上都采用IPC—TM一650方法来榆测基板翘曲度.2.2.2IPC—TM一650检测方法2.2.2.1IPC标准对基板翘曲的定义弓曲:它是覆铜板或印制电路板类似于柱形或曲球形的一种变形.对于形状为矩形的样品,它的四个角位于同一平面上.扭曲:它是覆铜板或印制电路板在平行于对角线方向发生的一种变形,其中一个角不包含在另外个角的平面上.2.2.2.2榆测方法关于覆铜板和印制电路板弓曲和扭曲的榆测,在IPC—TM一650中有二个文件,一个是IPC.TM一650之2.4.22.1,一个是IPC—TM一650之2.4.22A.IPC—TM一650之2.4.22.1层压板的弓曲和扭曲测量(见图2)..r8.把试样盘手测试平台上,测量最大垂直位移I1,弓曲测量b,扭曲测量嘲芝,iPC-'tM~650检;91ll方法小板应反复转动.以确定最大垂直位移;最大垂直位移可在试样的一个角或试样的一个边.把塞规插入平台与层压板下表面之间.测量最大垂直位移,用半分尺测基规总厚度.以验证测量厚度.弓曲最大盲分率兰弓曲最大垂直位移/最大垂直位移所在边长度n100%扭曲最大百分率=扭最大垂直位移,被测试样对角线长度父i00%13.e一堵50之2.4.22弓和扭曲e百分率)测量i)弓曲测量(同图2)将样品凸面向上置手测试平台上观察样品每一边的两个是否接触到平台.对于在自南状态下接触不到平台的同一样品同一边的两个角,可施加足够的压力(在实际测量时.有的榆测人员用一定重量砝码也有的检测人员用手指按住没有接触到平台的角使没有接触到平台的角接触蓟平台),用塞规测量样品的边与平台的最大垂直位移,计算该样品的弓曲百分率:弓曲百分率=害/L)j:100%其中:RL一样品边与平台最大垂直位移L一样品与平台垂直位移的郝条边接触到平台时的长度ii)扭晰测量(同图2)将样品置手平台上艘任意个角接触平台,如果需要,施加压力于样品的一个角,以确保样品四个角的j个角接触到平台,或翻转样品使其达至这个要求,席测隙规或塞规测量并记录不接触平台的角与平台的最大垂直位移,计算该样品的扭ff锌百分率:扭断百分率lOO%其中:R一样品的角与平台的最大垂直位移2005年第6期覆铜板资讯D一样品的对角线接触到平台时的长度注:计算公式中包含系数2是由于对样品的一个角旌11压力使其接触到平fi,,而使扭Itlt的垂直位移偏离增加了一倍.测量过程中,如果对样品的一个角施加压力不能使样品的三个角接触到平台(例如一块样品对角线的二个角在一个平面上,而另一对角线的二个角在相反的另一个平面上,对其中任一角施压均不能使样品的1一个角同时接触到平台,作/者注),此时应采用扭曲测量的仲裁方法.c扭fHj测量的仲裁方法(见图3)RIa,幢车垒低两个角置于与平台平}亍支捧物上b.憧另两个角用水平支}号}物支起健与平台有}目同高度测量低角与高角与平台间距离图3}{7曲测量仲裁方,去将样品置于测试平台上,使两个较低的相对角接触到平台,或将待测样品置于与样品平行的平台上(见图3-a);用水平支撑物支撑其它两个角,以确保两面个升起的角与平台有相同的高度,用测量仪测量样品最高升起点的高度记为RI(见图3-b);不移动样品,测量与支撑面接触的其中一个角的高度并记为R2(见图3一c),计算该样品的扭曲百分率:扭曲百分率=(R1一R2)/Dx100%其中:R1一样品最高升起角的高度R2一样品与支撑面接触角的高度D一样品对角线接触到平台时的长度DIPC.TM.650之2.4.22.1和2-4.22在检测方法与计算方法上的些区别:aIPC.TM.650之2-4.22检测方法描述得比[PC.TM.650之2.4.22.1具体.h在扭fH1测量与计算方法上,IPC—TM一650 之2.4.22中提到,当待测样品置于平台上,如果需要对样品的一个角施加压力来达到样品的i个角接触到平台,以测量其中一个角的扭曲值时,由于对平台上的一个角施压力以后会使扭fH1的垂直位移偏离增加一倍,所以计算公式中的分母经要乘以2,这是与[PC.TM650之2.4.22.1的最大差异.c在IPC.TM一650之2.4.22中,~JJtl了一个扭曲测量的仲裁方法.d在IPC.4101A"刚性和多层印制电路板用经常材规范"中,有关层压板的弓曲和扭fH1是引用II)C—TM.650Z之2.4.22.12.2-3.国标GB/T4722—92"印制电路用覆铜箔层压板"检测方法(以下简称GB标准).19.a弓曲b扭曲图4GB/T4722-92检测方法2.2-3.1弓曲测量(见图4.a)将fH1率基本一致的试样,凹面向上,置于平台上,使直尺下边轻轻接触试样两端的边缘, 但不得加压使试样变形,从测量尺上渎出跨距L,并测量覆铜板与测量尺下表面的最大间隙D, 按下式换算成1000mm跨距的弓fH1值dd=D1000/L2其中:d--1000mm跨距时的弓fH1值,mm.L0量尺测量的跨距,mm.D—跨距为L时测出的间隙,mm.试样fH1率不一致时,弓fH1值要使用长度不小于300mm(或不小于所测试试样较短一边的长度)的直尺.2.2.3.2扭曲测量(见图4.b)将试样置于平台上,凹下去明显的一面向下,使其下表面的三个角与平台接触,测量下面另一个角与平台的垂直距离D,按下式换算成1000ram的扭曲值.2005年第6期覆铜板资讯d,:D,1000/L其中:d一每1000mm的扭曲值,mm.L一与平台不接触的板角与其对角间的距离,mm;D一实测垂直距离,mm;2.2.4[PC.TM.650标准测量方法,GB标准测量方法与基板悬挂法测量方法的差异:2.2.4.1[PC.TM.650标准及GB标准对基板翘曲测量是将样品平放于平台上,而悬挂法对基板翘曲的测量是将样品悬空挂起来的.对于刚性较好的基板,不论是平放或是悬空挂起来,其变形均较小湖0试差异较小.对于刚性较低的板,南于重力的作用,平放法与悬挂法测试结果差异相当大.(平放法由于重力作用,翘曲减少,悬挂法南于重力作用,翘曲增大).2.2.4.2弓曲测量:三种方法均是测量变形的边与该条边两个角所在平面的最大垂直位移,测试方法是相同的.扭曲测量:[PC.TM650与GB标准均是让样品+==个角接触平台,测量翘起角与平台的最大垂直位移.而悬挂是测量对角线与对角线两个角所在平面最大垂直位移,测试方法不同,结果也就不同.2.2.4_3IPC-TM一650适用范围是:借助切成任意尺寸的板或加T好的刚性印制板(包括单面,双面,多层,冈0挠性印制电路板的刚性部分),试样尺寸为(300-Z-_2)mmx300_+2)mm或更小的板.2.2.4.4.GB要求样品的长和宽均不小于460mm 的原张覆铜板,计算时换算成1000mm表示.2.2.4.5[PC.4101中,层压板允许的弓曲和扭曲值是以百分率来表示的,而GB标准是换算成1O00mm时的值mm来表示.2.2.4.6[PC.4101A与GB厂r4721.92在榆测指标值上的差异表1.IPC标准层压板允许的弓曲和扭曲值单位%层压板厚度O.5≤t≤O.78mm单而板试样尺寸~<200mm2.O单而板试样尺寸200.300mm2.O双而板试样尺寸≤200mm1.O双而板试样尺寸200300ram1.5层压板厚度O.78<t≤1.67mm单而板试样尺寸~<200mm1.5单而板试样尺寸200.300mm1.5双而板试样尺寸~<200mmO.5双而板试样尺寸200.300mm1.O层压板厚度t>1.67mm单而板试样尺寸≤200mm1.5单而板试样尺寸200.300mm1.5双而板试样尺寸≤200mmO.5双而板试样尺寸200.300ram1O注:此要求不适用于绝缘材料厚度小于0.50ram的双面覆铜板,也不适用于两面铜箔厚度2差大于.0.065mm的两面覆不同厚度金属箔的层压板.表2.GB/T4723.92,4724.92标准纸基覆铜板允许弓曲和扭曲值单位mm 弓曲d扭曲d"单而覆铜板双而覆铜板单而或双面覆铜板单而覆铜板I双而覆铜板标称厚度≤7OⅡm≤7OlttmCEPCP.22FCEPCP.22F≤35lttm>35lttmCPFCP01.04CEPCP(G).23FCPFCPO1.04.CEPCP(G).23F05F.IOF05F.IOFO.8至1.2397418181821I181.2以f:至1.6275314141413I141.6以I:至3.22239111111113.2以卜至6.41928811811注:1)最大弓曲和扭曲的要求只适用制造厂的顿面尺寸或切开后的顿面长度和宽度均不小于460mm者2)本表只适用于铜箔标称厚度不大于70um者2.2.5实际榆测中遇到的一些问题处理在实际榆测中,常会出现一些标准上没描述到的情况,笔者认为可以按下面方法处理:2.2.5.1.样品的四个角在同一平面(均同时接触到平台),用IPC.TM.650榆测时,可判断该样品无..20..扭曲,只测弓曲.2.2.5.2.样品变形呈波浪状,样品放于平台上时,样品的一条边与平台有多点接触.笔者认为这种板不适宜于作印制电路板,按IPC标准可判断该样品翘超差.采用GB标准测量时,取S形20o5年第6期覆铜板资讯变形的最长部分,测量该部分的边与直尺的下表面的最大垂直位移,除以与直尺接触的两个接点之间的距离,计算该样品的弓曲值.采用悬挂法测量时,可参照执行.表3.GBfr4725.92标准玻纤布基覆铜板允许弓曲和扭曲值单位mm弓曲d扭叶d"标称单丽双丽单而双面厚度覆铜板覆铜板覆铜板覆铜板≤35m>35m≤70m≤70m0.8—1.227371224121I2—1.618301220121.6—3.29l681283.2-6.49l68128注:1)最大弓曲和扭曲的要求只适用制造厂的板面尺寸或切开后的板面长度和宽度均不小于460ram者.2)本表只适用于铜箔标称厚度不大于70m者.2.2.5.3.试验平台选用,GB标准中测试平台的长和宽均不小于1100mm,可用j=级精度金属平台.笔者认为还是采用尺寸稳定性较好的厚大理石或花岗石制的测试平台较好.而_目.金属平台容易生锈,石材平台不会生锈.2.2.5_4_在标准中,对单面覆铜板翘曲的表达,对覆箔的那一面是凸向上的,表示为"+"(即正翘),对覆箔的那一面是凹向下的,表示为"."(即负翘).在实际生产中,单面纸基覆铜板多数为正翘,而单面玻布基覆铜板多数为负翘,这与基材热膨胀系数不同有关.2.2.5.5.F}1于IPC一4101A标准对层压板翘曲度定义及测试力'法描述比较详细,建议采用或参照IPC.4101A标准来检测层压板翘曲度.2.2.5.6.南于IPC标准对基板翘曲度是以百分数表示的(也可以用翘曲值mm表示),而国标及其他标准对基板翘曲是以毫米值表示的,检测方法和表示'法完全不同.在具体应用时一定要先说明采用什么标准.2.2.5.7对于刚性不足或比较薄的板,南于悬挂法会加大变形,平放法会减少变形.对此类板翘曲榆测方法与标准要求,应由供需双方协议.如可将样品破坏,则可将其裁切成小板,减小变形影响.按IPC.4101A标准榆测.弓曲测量:通常以花岗石或大理石作一平台,将要榆测的覆铜板的凸面向上,平放于平台.21.上,在自,由状态下观察其四个角是否均接触到平台.此时可用两个适当重量的砝码(也有用手指)压住没有接触到平台的翘曲的角,及与之对应的角,以免压住一个角时对角又翘起.此时覆铜板的四个角均接触到平台,按弓曲测试方法用塞规测量样品下表面与平台的最大垂直位移,计算样品的弓曲百分率.有时候,有些样品翘起的二个对角在一个平面,而另二个对角是在相反的另一个平面,用砝码也无法使样品的四个角均接触到平台,这种情况可判定该样品无弓曲,只测扭曲.扭曲测量:将样品自南状态落于平台上,并正反面翻转观察,如果是_一个角接触到平台,一个角翘起,用塞规测量翘起角下表面与平台最大垂直位移,计算扭曲百分率.如果是只有两个角接触到平台,可用适当重量砝码压住不接触平台的两个角中的一个,使三个角接触到平台,测量翘起角与平台间的最大垂直距离,计算扭曲率.此时南于是施压使不接触平台的二个角中的一个接触平台,使扭曲垂直偏离增加一倍,计算扭曲率时分母应乘以2.如果样品的四个角都同时接触到平台,翻转样品时,四个角都不接触到平台,或只有一个角接触到平台,此时可判定该样品无扭曲.3,翘曲产生的原因分析造成覆铜板翘曲的因素很多,不论纸基覆铜板还是玻纤布基覆铜板,产生翘曲的主要因素都是应力.应力的产生与树脂配力',设备条件,原材料种类及原材料品质因素,覆铜板的生产_T艺条件相关;也与PCB制程中PCB线路分布均衡性,PCB制程及电子元器件安装条件等相关.3.1树脂配方的影响树脂配方的设计主要为树脂,田化剂,促进剂的种类及用量的选用.应力的产生与树脂或固化剂分子链的柔顺性,同化剂进程,树脂交联度与产品固化收缩率相关.3.1.1分子链柔顺性影响:分子链比较短的树脂或同化剂,分子链柔顺性比较差,制品容易翘曲.分子链比较长的树脂体系,分子链柔顺性较好,其制品平整度也2005年第6期覆铜板资讯就比较好.最为明显的是当在酚醛树脂中引入了桐油.合成了桐油改性酚醛树脂以后,南于桐油的分子链较长,柔顺性很好,固化后制品内应力较小闼而使纸基层压板,覆铜板的平整度得到明显改善.在玻纤布基层压板,覆铜板上也不乏相似范例,这里不一一列举.3.1.2树脂同化交联密度影响:树脂固化交联密度比较大的树脂体系,制品的内应力也较大,产品在存放过程中因应力释放而将逐步加大翘曲.或在PCB制程中,因受热或外力作用也会使产品加大翘曲,这种状况,在耐热性层压板与耐高温覆铜板中比较明显(为了提高制品耐热性,经常选用多官能基团高分子材料,树脂同化交联密度提高,提高了制品热分解温度,但也增大了制品内应力,此类制品翘曲度相应也较大).3.1.3固化进程影响:同化进程比较快的树脂体系(与固化剂,促进剂种类及用量相关,也与制品层压或加_丁过程升温速率相关).生产过程中南于应力来不及释' 放,使制品在存放过程中或在PCB制程中因应力逐步释放而增大产品翘曲.3.1.4树脂体系的同化收缩率影响:树脂体系的同化收缩率越大,制品的内应力越大,制品越易产生翘曲.分子链比较短或交联密度较高的树脂体系,其同化收缩率都比较大, 所以其制品也较易翘曲.酚醛树脂是同化收缩率比较大的一类树脂.南其制取的产品的翘曲度就比较大,所以现在很少用纯粹的酚醛树脂制取覆铜板,多数采用改性酚醛树脂制取覆铜板.3.2原材料影响原材料对层压板及覆铜板翘曲度影响可分为同定因素和品质因素.所谓冈定因素指该因素与所用材料特性直接相关,所以说该因素是同定的.所谓品质因素指与所用原材料的品质相关.3.2.1同定同素覆铜板主要由铜箔,基材(纸或玻纤布),粘结剂组成的.覆铜板在热压成型时,经历了由低温…高温…冷却降温过程.以FR一4产品为例: 铜箔的热胀系数CTE为1.7x10～,双酚A型环氧树脂的CTE为8.5~10～,玻纤布的CTE为5.04~10～.环氧树脂的固化收缩率是玻纤布的十几倍,是铜箔的五,六倍.覆铜板在加热压合,降温冷却过程中,南于三大材料的热胀冷缩差异很大,而日.玻纤布的纵向与横向同化收缩率还有差异.这些差异势必使产品存在较大内应力,而导致产品翘曲变形.南于这些因素是固定的,导致覆铜板翘曲问题很难根本克服.对于没有铜箔的层压板,存在树脂与基材CTE差异而使产品翘曲变形.南于减少了铜箔影响,其变形程度比覆铜板会稍小一些.对于以不同材料制的纸,其同化收缩率是不相同的.如以棉纤维制取的纸的同化收缩率就较大,以阔叶树制取的纸的同化收缩率比针叶树制取的纸收缩率大等情况,对基板翘曲度造成不同程度影响.3.2.2原材料的品质因素以纸及玻纤布为例,用不同厂家生产的纸或玻纤布制得的层压板,覆铜板的翘曲度的差异很大.在纸基板方面,纸的密度,厚度分布的均匀性,对胶液的浸透性等技术指标,对制品翘曲度都有很大的影响.不同造纸厂南于其所选取的纸浆不同,或抄纸设备不同,抄纸生产技术不同,导致不同厂家的纸的质量差异.用较差质量的纸生产的产品的翘曲度就较大.在玻纤布方面,以前FR一4用的玻纤布是用并股加捻纱织造成的.加捻的纱存在很大应力, 用这种布生产的产品翘曲度比较大.玻纤布在织布前需要先整经.在整经时,每条经纱都需用张力控制仪使每条经纱的张力一致.南于张力控制仪较贵,有些织布厂没配置,导致玻布因张力不一致而出现布面有松紧边,"凹肚"等现象,这些都会造成层压板,覆铜板翘曲变形.自从出现了单股无捻纱,以及较有规模的玻纤布厂整经时,均使用了张力仪调控每条经纱的张力,并用喷气织机代替有梭织机以后,玻纤布的外观得到明显改善.玻布面的松紧边,"凹2005年第6期覆铜板资讯肿"现象已基本不存在,玻布质量大大提高.大大减小了制品的内应力,这才使玻纤布基覆铜板的平整度得到明显改观,并使FR.4型覆铜板翘曲度可达0.7%水平或更高水平.其它材料对覆铜板平整度影响虽不及纸,玻布基材那么明显,但用不同厂家的铜箔或树脂制得的产品的平整度差异还是存在的.3.3设备因素影响对层压板,覆铜板平整度影响比较大的设备为上胶机和热压机.3.3.1上胶机张力的影响基材在上胶机浸胶并烘干过程中,基材受到二个力作用,一个是基材受到设备牵引力,它是纵向的.一个是基材浸了胶烘干以后,树脂到达B阶有一定收缩率,它与纵向牵引力相反.上胶机牵引力越大,基材变形残留应力越大,对覆铜板翘曲度影响也就越大.上胶过程牵引力的存在是绝对的,张力调节仪的使用只是减小了牵引力而已.3.3.2上胶机缺少有效的粘度控制系统及计量辊精度不高影响半同化片树脂含量RC%均匀性依赖于胶液粘度控制,供胶结构,计量辊精度.当半同化片的树脂含量分布不均时,也会使热压后产品存在内应力,产品容易翘曲变形.特别是当半固化片的一边树脂含量大,另一边树脂含量小时更为明显.3.3.3上胶机烘箱横断面温度分布不均影响上胶机烘箱横断面温度分布不均,造成半同化片到达B阶进程不相同,如半同化片左边与右边GT值不同,热压成型时其固化进程差异较大,而产生内应力,导致产品翘曲变形.3.3.4热压板温度分布不均影响当热压板各处温度差比较大时,造成热压过程产品各处同化进程不同,产生内应力,导致产品翘变形.这种状况在热压板面比较大时更为明显,南于产品中心部位与周边部位受热不同而使产品很容易翘相变形.(对于热压板面积达1200x2400mm以上的大热压机,当热压板中心温度稍为偏高时,产品特别容易扭曲).3.3.5层压方式影响当前覆铜板生产都是采用上下挤压式层压。
PCB生产中产品翘曲的成因与对策
总564期第5期2015年5月Vol.564，No.5May ，2015在PCB&CCL 行业的共同努力下，印制板的基材逐渐向高档基材和绿色环保型基材方向发展，适用于SMT ，耐热性高、热稳定性好、低介电常数、耐离子迁移、无基材翘曲、加工性能良好等将成为今后一段时间基材的发展方向。
当前对于SMT 和BGA 等安装的板，按当前印制板制造技术，要保证在PCB 制程中各种状态下所有的板翘均达到0.5%以内，除印制板生产控制外，板材的生产过程及成品板的使用都需要共同控制。
1基材原材料因素原材料因素可分为固定因素和品质因素。
1.1固定因素原材料固定因素是指组成基材的主要原材料玻纤布、铜箔、环氧树脂的热膨胀系数相差很大，如E-玻纤布为5.04x10-6/℃、铜箔为1.7x10-5/℃、双酚A 型环氧树脂为8.5x10-5/℃。
环氧树脂的固化收缩率是玻纤布的十几倍，是铜箔的五六倍。
基材在生产过程中由于热胀冷缩的缘故，铜箔和基板的膨胀系数存在明显差异，从而产生内应力，内应力的释放产生基材翘曲［1］。
1.2品质因素原材料品质因素，在三大主材中的玻纤布结构是各向异性，如经向和纬向密度不同、经向与纬向强度不同等，必定造成产品各个方向的应力不相同，也是造成产品翘曲的一个重要因素。
当配方中有两种或两种以上树脂并用时，两种树脂的固化进程可能不一致，交联密度可能不均衡等而造成应力。
2基材生产设备因素基材设备影响因素是指覆铜板生产过程中设备影响因素，包括如下几个方面：2.1在上胶过程中，上胶机的烘箱高度很高，由于自重作用，玻纤布会受到一个重力作用而产生变形。
上胶机的被动辊很多，阻力较大，需有一个力才能将玻纤布拉过上胶机，这个力（俗称“张力”），有可能使玻纤布变形。
玻纤布变形或粘结片变形都使产品存在“内应力”而易翘曲。
2.2上胶机烘箱温度分布不尽相同及黏结片上各处摘要：翘曲是印制板生产中最常见而又最难解决的问题。
综合分析造成印制板翘曲的原因主要为应力。
翘曲变形（Warping）缺陷分析及排除方法
翘曲变形（Warping）缺陷分析及排除方法什么是翘曲变形（Warping）？翘曲变形（Warping）是注塑制品的形状偏离了模具形腔的形状，如图所示，它是塑料制品常见的缺陷之一。
影响注塑产品翘曲变形的因素有很多，模具的结构、塑料材料的热物理性能以及注塑成型过程的条件和参数均对制品翘曲变形有不同程度的影响。
因此，对注塑制品翘曲变形机理的研究必须综合考虑整个成型过程和材料性能等多方面的因素。
随着人们对塑料制品的外观和使用性能要求越来越高，翘曲变形程度作为评定产品质量的重要指标之一也越来越受到关注与重视。
翘曲变形（Warping）缺陷成因分析（1）分子取向不均衡热塑性塑料的翘曲变形很大程度上取决于塑件径向和切向收缩的差值，而这一差值是由分子取向产生的。
通常，塑件在成型过程中，沿熔料流动方向上的分子取向大于垂直流动方向上的分子取向，这是由于充模时大部分聚合物分子沿着流动方向排列造成的，充模结束后，被取向的分子形态总是力图恢复原有的卷曲状态，导致塑件在此方向上的长度缩短。
因此，塑件沿熔料流动方向上的收缩也就大于垂直流动方向上的收缩。
由于在两个垂直方向上的收缩不均衡，塑件必然产生翘曲变形。
为了尽量减少由于分子取向差异产生的翘曲变形，应创造条件减少流动取向及缓和取向应力的松驰，其中最为有效的方法是降低熔料温度和模具温度。
在采用这一方法时，最好与塑件的热处理结合起来，否则，减小分子取向差异的效果往往是暂时性的。
因为料温及模温较低时，熔料冷却很快，塑件内会残留大量的内应力，使塑件在今后使用过程中或环境温度升高时仍旧出现翘曲变形。
如果塑件脱模后立即进行热处理，将其置于较高温度下保持一定时间再缓冷至室温，即可大量消除塑件内的取向应力，热处理的方法为；脱模后将塑件立即置于37.5~43度温水中任其缓慢冷却。
（2）冷却不当如果模具的冷却系统设计不合理或模具温度控制不当，塑件冷却不足，都会引起塑件翘曲变形。
特别是当塑件壁厚的厚薄差异较大时，由于塑件各部分的冷却收缩不一致，塑件特别容易翘曲。
覆铜箔板常见缺陷以及危害与解决方法Prepreg-文档资料
——半固化片篇
第一节 半固化片常见缺陷分析
半固化片作为覆铜箔板的主要组成部分，其质量对 成品覆铜箔板质量有至关重要的作用，半固化片质量控 制主要在两个方面： 第一个方面为半固化片的物性参数控制； 第二个方面为半固化片的外观质量控制； 对于以上两个方面所常见的缺陷我们将在下面一一 讲解，并将其对覆铜箔板及成品PCB的危害以及预防进 行说明。
形成原因 改善措施 玻纤布本身断纱或跳纱形成的线 选 片 时 清 理 干 净 ， 如 线 头。 结较多不能当面布使用。
5、破损：
为多方面因素导致，破损P片使用容易导致板材表面在破 损处形成不平整痕迹，其缺陷分析如下。
形成原因 改善措施 1、玻璃布本身破损 停用、换布开具物料停用单。 2、断、拉布或P片打 规范操作 ， 发现拉布及时调整挤胶速度 折造成 排除异常情况。减少断 、 拉布及 P片打 折现象。 3、纠偏系统失灵 及时调整纠偏系统。
1212其sg偏低在后续压合时会造成覆铜板流胶较小偏低在后续压合时会造成覆铜板流胶较小或不流胶进而导致覆铜板出现白边白角更为严重的或不流胶进而导致覆铜板出现白边白角更为严重的是热压时半固化片内部气体在未完全排出时其树脂均已是热压时半固化片内部气体在未完全排出时其树脂均已完全固化导致覆铜板内材出现大面积的白丝现象
形成原因
改善措施
玻纤布本身异常，主要是其在 停用，反馈供应商 焖烧过度导致或其成份不纯。
关系，同时与挤胶辊速度、挤胶辊正或反转也有一定的
关系。
3、其它物性：
除以上两项我司正常监测的物性外，半固化片物性 质量控制还包括流动度（RF） 、挥发分，此两项物性参 数与S.G、R.C有一定的关联，在此不多作说明。
二、半固化片外观不良
国标测量铜箔翘曲
国标测量铜箔翘曲简介：国标测量铜箔翘曲主要涉及铜箔材料在受力条件下产生的变形问题。
翘曲是指材料的边缘或角部分产生的弯曲。
铜箔是一种常用的导电材料，广泛应用于电子、电气、通信等领域。
因此，对铜箔翘曲进行准确测量和控制十分重要。
一、国标简介国标测量铜箔翘曲主要参考的是国家标准《铜箔材料技术条件》（GBT 5230-2019），该标准规定了铜箔材料的技术要求、试验方法和检验规则，为铜箔翘曲的测量提供了基础。
二、铜箔翘曲的原因1.材料本身性质：铜箔的组织结构和成分不均匀，会导致在受力时发生变形和翘曲。
2.制造工艺：铜箔的生产工艺流程中，会受到一些参数的影响，如温度、压力等，这些参数的偏差会导致铜箔翘曲。
3.外力作用和应力分布：在使用过程中，铜箔受到外力的作用，如机械载荷等，使其发生变形，导致翘曲。
三、铜箔翘曲测量方法1.基本方法：通过光学测量或机械测量等方法，测量铜箔翘曲的高度和形状信息。
2.翘度测量：使用翘度仪等设备，测量铜箔弯曲的程度和形状。
3.影像测量：使用高精度的光学检测设备，测量铜箔翘曲的形状、弯曲角度等参数。
4.综合方法：采用多种测量方法和设备，结合各种因素，进行综合分析和评估。
四、国标要求《铜箔材料技术条件》（GBT 5230-2019）对铜箔翘曲的测量提出了一些要求：1.测量方法的准确性和重复性必须符合规定的精度要求。
2.测量仪器设备的规格和性能必须满足国家标准的要求。
3.测量过程必须符合操作程序，确保测量结果的可靠性。
4.检测人员必须经过专门培训，具备一定的专业知识和技能。
五、测量结果和分析1.测量结果的准确性：测量铜箔翘曲的结果必须具备一定的准确性，能够反映铜箔表面的真实情况。
2.结果的分析和评估：根据测量结果，结合实际应用要求，对铜箔的翘曲情况进行分析和评估，判断其是否符合国家标准的要求。
3.控制和改善措施：如果铜箔的翘曲超出标准要求，就需要采取相应的控制和改善措施，提高铜箔的平整度和弯曲度。
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覆铜板翘曲缺陷及测试和成因分析2oo5年第6期覆铜板翘曲缺陷及测试和成因分析广州太和覆铜板厂曾光龙摘要:本文详细地分析了覆铜板翘曲缺陷的危害及三大类测试方法标准和异同.并分析了翘曲形成的各方面原因.关键词:覆铜板翘曲危害测试方法成因1,覆铜板翘曲缺陷及其危害性覆铜板翘曲(以下简称基板翘曲)是覆铜板厂,印制电路板厂及相关用户极为关注而又很不容易解决的产品缺陷,它也是电子组装厂及相关用户极为关心的问题.因此基板翘曲也是覆铜板的一个极为重要的质量指标.1.1在PCB制程中,基板翘曲影响PCB制程的顺利进行(如丝印无法进行一挂破网或造成图形变形,或在PCB自动生产线上会出现卡板现象等).1.2基板翘曲将使电子器元件自动插装与贴装操作不能顺利进行.波蜂焊时基板翘曲使部分焊点接触不到焊锡面而焊不上锡.1.3基板翘曲除了可能使集成块接点不能与PCB焊盘密合之外,因翘曲产生的应力,还可能导致接点断裂而造成废品.1.4对于已经安装了电子元器件的PCB板进行切脚操纵时,由于基板翘曲使基板偏离其所在平面,使切脚刀不能很整齐地将电子元器件的引脚切去.造成一些脚切不到,局部还可能出现切到基板的状况.1.5装上电子元器件以后,基板翘曲也影响到电子装置的安装与使用,如PCB板插不进插座,即使插进去了也是接触不良.近十几年来,由于覆铜板行业与原材料供应商的共同努力,使覆铜板的平整度取得了长足的进步,但仍不能完全满足用户,PCB厂和电子产品安装的要求.像SMT及BGA的安装要求印制板的翘曲度小于O.7%,虽然这一要求已远远高于国内外任何一个覆铜板技术标准所规定的指标值,但有些PCB厂甚至要求覆铜板的翘曲度<O.5%或<O.4%,这对覆铜板厂的确很严峻. 由于造成覆铜板翘曲的因素相当多,它与原材料的品质(树脂,基材等的品质),树脂配方,设备,生产工艺条件,PCB线路图形分布均匀性,及PCB制程生产_T艺等等因素相关.理论上是做不出绝对平整的覆铜板,但用户的要求是必须保证的.在如此严格的条件下,如何使做出的覆铜板翘曲度达到用户的要求,并且在制成PCB及其它相关产品以后的翘曲度仍能达到用户的要求,需要业界不懈努力.2,覆铜板翘曲的测试2.1名词定义翘曲是指基板的某一部分偏离基板所在平面的值.如果对基板翘曲的名词定义不同及测量力'法不同,所得的基板翘曲值相差甚大.所以,在确定产品翘曲值时,首先要确定用什么标准和采用什么测量方法和计算方法,才能使供需双方对产品的翘曲指标值的规定和榆测结果达到一致.2.2测试方法2.2.1基板悬挂榆测方法f见图1)丝——I+——————图1,基板翘曲悬挂检测方法早期,我围覆铜板行业参照日本JISC6481标准及其它一些相关标准所制订的覆铜板翘曲度检测法是采用悬挂法.其作法:用夹具夹住麴鼬年第6期覆铜被癸讯基板或覆铜板任一条边的中点或任一个角,将板悬空吊起来,观察板的翘曲状况.用刚性长直尺靠住板弯相对的两条边的中点或相对的二个角, 然后用直尺测量板弯到直尺之间的最大垂直距离.测量相对两条边的板弯值为弓曲值,测量相对二个角的板弯值为扭曲值.测量时变换夹挂点.即夹相邻另一条边的中点或相邻另一角,再行测量.取两次测量中的最大值为该板的弓曲值或扭曲值.这种做法所反映的基板的翘曲度与基板的厚度,基板的尺寸大小及板的刚性有关, 井日与用户实际操作情况相关..对于1.6mm或2.0ram以下厚度产品,当把它悬挂起来时,基板在重力作用下会进一步向基板中间部分变形而加大弯曲度(随着基板厚度增大.这一变化影响减小).当把板切成小块也用悬挂法测量时,这种因重力造成的变形就减少.板切小到一定程度时,这种因重力造成变形就不产生.也即同一块基板,用大板和切成小板所检测出来的板翘曲值差异相当大,这与用户实际使用要求不相一致.此外.采用悬挂测量法,对夹具大小,夹具夹持力没有明确规定.而在实际测量中,夹具与基板的接触面积与夹持力对基板的翘曲度检测值是有一定影响的.夹具面积越大,夹持力越大,对基板翘曲测量结果影响也就越大.F}1于有上述诸多不足,采用悬挂检测法已不常见,当前在CCL及PCB行业中,基本上都采用IPC—TM一650方法来榆测基板翘曲度.2.2.2IPC—TM一650检测方法2.2.2.1IPC标准对基板翘曲的定义弓曲:它是覆铜板或印制电路板类似于柱形或曲球形的一种变形.对于形状为矩形的样品,它的四个角位于同一平面上.扭曲:它是覆铜板或印制电路板在平行于对角线方向发生的一种变形,其中一个角不包含在另外个角的平面上.2.2.2.2榆测方法关于覆铜板和印制电路板弓曲和扭曲的榆测,在IPC—TM一650中有二个文件,一个是IPC.TM一650之2.4.22.1,一个是IPC—TM一650之2.4.22A.IPC—TM一650之2.4.22.1层压板的弓曲和扭曲测量(见图2)..r8.把试样盘手测试平台上,测量最大垂直位移I1,弓曲测量b,扭曲测量嘲芝,iPC-'tM~650检;91ll方法小板应反复转动.以确定最大垂直位移;最大垂直位移可在试样的一个角或试样的一个边.把塞规插入平台与层压板下表面之间.测量最大垂直位移,用半分尺测基规总厚度.以验证测量厚度.弓曲最大盲分率兰弓曲最大垂直位移/最大垂直位移所在边长度n100%扭曲最大百分率=扭最大垂直位移,被测试样对角线长度父i00%13.e一堵50之2.4.22弓和扭曲e百分率)测量i)弓曲测量(同图2)将样品凸面向上置手测试平台上观察样品每一边的两个是否接触到平台.对于在自南状态下接触不到平台的同一样品同一边的两个角,可施加足够的压力(在实际测量时.有的榆测人员用一定重量砝码也有的检测人员用手指按住没有接触到平台的角使没有接触到平台的角接触蓟平台),用塞规测量样品的边与平台的最大垂直位移,计算该样品的弓曲百分率:弓曲百分率=害/L)j:100%其中:RL一样品边与平台最大垂直位移L一样品与平台垂直位移的郝条边接触到平台时的长度ii)扭晰测量(同图2)将样品置手平台上艘任意个角接触平台,如果需要,施加压力于样品的一个角,以确保样品四个角的j个角接触到平台,或翻转样品使其达至这个要求,席测隙规或塞规测量并记录不接触平台的角与平台的最大垂直位移,计算该样品的扭ff锌百分率:扭断百分率lOO%其中:R一样品的角与平台的最大垂直位移2005年第6期覆铜板资讯D一样品的对角线接触到平台时的长度注:计算公式中包含系数2是由于对样品的一个角旌11压力使其接触到平fi,,而使扭Itlt的垂直位移偏离增加了一倍.测量过程中,如果对样品的一个角施加压力不能使样品的三个角接触到平台(例如一块样品对角线的二个角在一个平面上,而另一对角线的二个角在相反的另一个平面上,对其中任一角施压均不能使样品的1一个角同时接触到平台,作/者注),此时应采用扭曲测量的仲裁方法.c扭fHj测量的仲裁方法(见图3)RIa,幢车垒低两个角置于与平台平}亍支捧物上b.憧另两个角用水平支}号}物支起健与平台有}目同高度测量低角与高角与平台间距离图3}{7曲测量仲裁方,去将样品置于测试平台上,使两个较低的相对角接触到平台,或将待测样品置于与样品平行的平台上(见图3-a);用水平支撑物支撑其它两个角,以确保两面个升起的角与平台有相同的高度,用测量仪测量样品最高升起点的高度记为RI(见图3-b);不移动样品,测量与支撑面接触的其中一个角的高度并记为R2(见图3一c),计算该样品的扭曲百分率:扭曲百分率=(R1一R2)/Dx100%其中:R1一样品最高升起角的高度R2一样品与支撑面接触角的高度D一样品对角线接触到平台时的长度DIPC.TM.650之2.4.22.1和2-4.22在检测方法与计算方法上的些区别:aIPC.TM.650之2-4.22检测方法描述得比[PC.TM.650之2.4.22.1具体.h在扭fH1测量与计算方法上,IPC—TM一650 之2.4.22中提到,当待测样品置于平台上,如果需要对样品的一个角施加压力来达到样品的i个角接触到平台,以测量其中一个角的扭曲值时,由于对平台上的一个角施压力以后会使扭fH1的垂直位移偏离增加一倍,所以计算公式中的分母经要乘以2,这是与[PC.TM650之2.4.22.1的最大差异.c在IPC.TM一650之2.4.22中,~JJtl了一个扭曲测量的仲裁方法.d在IPC.4101A"刚性和多层印制电路板用经常材规范"中,有关层压板的弓曲和扭fH1是引用II)C—TM.650Z之2.4.22.12.2-3.国标GB/T4722—92"印制电路用覆铜箔层压板"检测方法(以下简称GB标准).19.a弓曲b扭曲图4GB/T4722-92检测方法2.2-3.1弓曲测量(见图4.a)将fH1率基本一致的试样,凹面向上,置于平台上,使直尺下边轻轻接触试样两端的边缘, 但不得加压使试样变形,从测量尺上渎出跨距L,并测量覆铜板与测量尺下表面的最大间隙D, 按下式换算成1000mm跨距的弓fH1值dd=D1000/L2其中:d--1000mm跨距时的弓fH1值,mm.L0量尺测量的跨距,mm.D—跨距为L时测出的间隙,mm.试样fH1率不一致时,弓fH1值要使用长度不小于300mm(或不小于所测试试样较短一边的长度)的直尺.2.2.3.2扭曲测量(见图4.b)将试样置于平台上,凹下去明显的一面向下,使其下表面的三个角与平台接触,测量下面另一个角与平台的垂直距离D,按下式换算成1000ram的扭曲值.2005年第6期覆铜板资讯d,:D,1000/L其中:d一每1000mm的扭曲值,mm.L一与平台不接触的板角与其对角间的距离,mm;D一实测垂直距离,mm;2.2.4[PC.TM.650标准测量方法,GB标准测量方法与基板悬挂法测量方法的差异:2.2.4.1[PC.TM.650标准及GB标准对基板翘曲测量是将样品平放于平台上,而悬挂法对基板翘曲的测量是将样品悬空挂起来的.对于刚性较好的基板,不论是平放或是悬空挂起来,其变形均较小湖0试差异较小.对于刚性较低的板,南于重力的作用,平放法与悬挂法测试结果差异相当大.(平放法由于重力作用,翘曲减少,悬挂法南于重力作用,翘曲增大).2.2.4.2弓曲测量:三种方法均是测量变形的边与该条边两个角所在平面的最大垂直位移,测试方法是相同的.扭曲测量:[PC.TM650与GB标准均是让样品+==个角接触平台,测量翘起角与平台的最大垂直位移.而悬挂是测量对角线与对角线两个角所在平面最大垂直位移,测试方法不同,结果也就不同.2.2.4_3IPC-TM一650适用范围是:借助切成任意尺寸的板或加T好的刚性印制板(包括单面,双面,多层,冈0挠性印制电路板的刚性部分),试样尺寸为(300-Z-_2)mmx300_+2)mm或更小的板.2.2.4.4.GB要求样品的长和宽均不小于460mm 的原张覆铜板,计算时换算成1000mm表示.2.2.4.5[PC.4101中,层压板允许的弓曲和扭曲值是以百分率来表示的,而GB标准是换算成1O00mm时的值mm来表示.2.2.4.6[PC.4101A与GB厂r4721.92在榆测指标值上的差异表1.IPC标准层压板允许的弓曲和扭曲值单位%层压板厚度O.5≤t≤O.78mm单而板试样尺寸~<200mm2.O单而板试样尺寸200.300mm2.O双而板试样尺寸≤200mm1.O双而板试样尺寸200300ram1.5层压板厚度O.78<t≤1.67mm单而板试样尺寸~<200mm1.5单而板试样尺寸200.300mm1.5双而板试样尺寸~<200mmO.5双而板试样尺寸200.300mm1.O层压板厚度t>1.67mm单而板试样尺寸≤200mm1.5单而板试样尺寸200.300mm1.5双而板试样尺寸≤200mmO.5双而板试样尺寸200.300ram1O注:此要求不适用于绝缘材料厚度小于0.50ram的双面覆铜板,也不适用于两面铜箔厚度2差大于.0.065mm的两面覆不同厚度金属箔的层压板.表2.GB/T4723.92,4724.92标准纸基覆铜板允许弓曲和扭曲值单位mm 弓曲d扭曲d"单而覆铜板双而覆铜板单而或双面覆铜板单而覆铜板I双而覆铜板标称厚度≤7OⅡm≤7OlttmCEPCP.22FCEPCP.22F≤35lttm>35lttmCPFCP01.04CEPCP(G).23FCPFCPO1.04.CEPCP(G).23F05F.IOF05F.IOFO.8至1.2397418181821I181.2以f:至1.6275314141413I141.6以I:至3.22239111111113.2以卜至6.41928811811注:1)最大弓曲和扭曲的要求只适用制造厂的顿面尺寸或切开后的顿面长度和宽度均不小于460mm者2)本表只适用于铜箔标称厚度不大于70um者2.2.5实际榆测中遇到的一些问题处理在实际榆测中,常会出现一些标准上没描述到的情况,笔者认为可以按下面方法处理:2.2.5.1.样品的四个角在同一平面(均同时接触到平台),用IPC.TM.650榆测时,可判断该样品无..20..扭曲,只测弓曲.2.2.5.2.样品变形呈波浪状,样品放于平台上时,样品的一条边与平台有多点接触.笔者认为这种板不适宜于作印制电路板,按IPC标准可判断该样品翘超差.采用GB标准测量时,取S形20o5年第6期覆铜板资讯变形的最长部分,测量该部分的边与直尺的下表面的最大垂直位移,除以与直尺接触的两个接点之间的距离,计算该样品的弓曲值.采用悬挂法测量时,可参照执行.表3.GBfr4725.92标准玻纤布基覆铜板允许弓曲和扭曲值单位mm弓曲d扭叶d"标称单丽双丽单而双面厚度覆铜板覆铜板覆铜板覆铜板≤35m>35m≤70m≤70m0.8—1.227371224121I2—1.618301220121.6—3.29l681283.2-6.49l68128注:1)最大弓曲和扭曲的要求只适用制造厂的板面尺寸或切开后的板面长度和宽度均不小于460ram者.2)本表只适用于铜箔标称厚度不大于70m者.2.2.5.3.试验平台选用,GB标准中测试平台的长和宽均不小于1100mm,可用j=级精度金属平台.笔者认为还是采用尺寸稳定性较好的厚大理石或花岗石制的测试平台较好.而_目.金属平台容易生锈,石材平台不会生锈.2.2.5_4_在标准中,对单面覆铜板翘曲的表达,对覆箔的那一面是凸向上的,表示为"+"(即正翘),对覆箔的那一面是凹向下的,表示为"."(即负翘).在实际生产中,单面纸基覆铜板多数为正翘,而单面玻布基覆铜板多数为负翘,这与基材热膨胀系数不同有关.2.2.5.5.F}1于IPC一4101A标准对层压板翘曲度定义及测试力'法描述比较详细,建议采用或参照IPC.4101A标准来检测层压板翘曲度.2.2.5.6.南于IPC标准对基板翘曲度是以百分数表示的(也可以用翘曲值mm表示),而国标及其他标准对基板翘曲是以毫米值表示的,检测方法和表示'法完全不同.在具体应用时一定要先说明采用什么标准.2.2.5.7对于刚性不足或比较薄的板,南于悬挂法会加大变形,平放法会减少变形.对此类板翘曲榆测方法与标准要求,应由供需双方协议.如可将样品破坏,则可将其裁切成小板,减小变形影响.按IPC.4101A标准榆测.弓曲测量:通常以花岗石或大理石作一平台,将要榆测的覆铜板的凸面向上,平放于平台.21.上,在自,由状态下观察其四个角是否均接触到平台.此时可用两个适当重量的砝码(也有用手指)压住没有接触到平台的翘曲的角,及与之对应的角,以免压住一个角时对角又翘起.此时覆铜板的四个角均接触到平台,按弓曲测试方法用塞规测量样品下表面与平台的最大垂直位移,计算样品的弓曲百分率.有时候,有些样品翘起的二个对角在一个平面,而另二个对角是在相反的另一个平面,用砝码也无法使样品的四个角均接触到平台,这种情况可判定该样品无弓曲,只测扭曲.扭曲测量:将样品自南状态落于平台上,并正反面翻转观察,如果是_一个角接触到平台,一个角翘起,用塞规测量翘起角下表面与平台最大垂直位移,计算扭曲百分率.如果是只有两个角接触到平台,可用适当重量砝码压住不接触平台的两个角中的一个,使三个角接触到平台,测量翘起角与平台间的最大垂直距离,计算扭曲率.此时南于是施压使不接触平台的二个角中的一个接触平台,使扭曲垂直偏离增加一倍,计算扭曲率时分母应乘以2.如果样品的四个角都同时接触到平台,翻转样品时,四个角都不接触到平台,或只有一个角接触到平台,此时可判定该样品无扭曲.3,翘曲产生的原因分析造成覆铜板翘曲的因素很多,不论纸基覆铜板还是玻纤布基覆铜板,产生翘曲的主要因素都是应力.应力的产生与树脂配力',设备条件,原材料种类及原材料品质因素,覆铜板的生产_T艺条件相关;也与PCB制程中PCB线路分布均衡性,PCB制程及电子元器件安装条件等相关.3.1树脂配方的影响树脂配方的设计主要为树脂,田化剂,促进剂的种类及用量的选用.应力的产生与树脂或固化剂分子链的柔顺性,同化剂进程,树脂交联度与产品固化收缩率相关.3.1.1分子链柔顺性影响:分子链比较短的树脂或同化剂,分子链柔顺性比较差,制品容易翘曲.分子链比较长的树脂体系,分子链柔顺性较好,其制品平整度也2005年第6期覆铜板资讯就比较好.最为明显的是当在酚醛树脂中引入了桐油.合成了桐油改性酚醛树脂以后,南于桐油的分子链较长,柔顺性很好,固化后制品内应力较小闼而使纸基层压板,覆铜板的平整度得到明显改善.在玻纤布基层压板,覆铜板上也不乏相似范例,这里不一一列举.3.1.2树脂同化交联密度影响:树脂固化交联密度比较大的树脂体系,制品的内应力也较大,产品在存放过程中因应力释放而将逐步加大翘曲.或在PCB制程中,因受热或外力作用也会使产品加大翘曲,这种状况,在耐热性层压板与耐高温覆铜板中比较明显(为了提高制品耐热性,经常选用多官能基团高分子材料,树脂同化交联密度提高,提高了制品热分解温度,但也增大了制品内应力,此类制品翘曲度相应也较大).3.1.3固化进程影响:同化进程比较快的树脂体系(与固化剂,促进剂种类及用量相关,也与制品层压或加_丁过程升温速率相关).生产过程中南于应力来不及释' 放,使制品在存放过程中或在PCB制程中因应力逐步释放而增大产品翘曲.3.1.4树脂体系的同化收缩率影响:树脂体系的同化收缩率越大,制品的内应力越大,制品越易产生翘曲.分子链比较短或交联密度较高的树脂体系,其同化收缩率都比较大, 所以其制品也较易翘曲.酚醛树脂是同化收缩率比较大的一类树脂.南其制取的产品的翘曲度就比较大,所以现在很少用纯粹的酚醛树脂制取覆铜板,多数采用改性酚醛树脂制取覆铜板.3.2原材料影响原材料对层压板及覆铜板翘曲度影响可分为同定因素和品质因素.所谓冈定因素指该因素与所用材料特性直接相关,所以说该因素是同定的.所谓品质因素指与所用原材料的品质相关.3.2.1同定同素覆铜板主要由铜箔,基材(纸或玻纤布),粘结剂组成的.覆铜板在热压成型时,经历了由低温…高温…冷却降温过程.以FR一4产品为例: 铜箔的热胀系数CTE为1.7x10～,双酚A型环氧树脂的CTE为8.5~10～,玻纤布的CTE为5.04~10～.环氧树脂的固化收缩率是玻纤布的十几倍,是铜箔的五,六倍.覆铜板在加热压合,降温冷却过程中,南于三大材料的热胀冷缩差异很大,而日.玻纤布的纵向与横向同化收缩率还有差异.这些差异势必使产品存在较大内应力,而导致产品翘曲变形.南于这些因素是固定的,导致覆铜板翘曲问题很难根本克服.对于没有铜箔的层压板,存在树脂与基材CTE差异而使产品翘曲变形.南于减少了铜箔影响,其变形程度比覆铜板会稍小一些.对于以不同材料制的纸,其同化收缩率是不相同的.如以棉纤维制取的纸的同化收缩率就较大,以阔叶树制取的纸的同化收缩率比针叶树制取的纸收缩率大等情况,对基板翘曲度造成不同程度影响.3.2.2原材料的品质因素以纸及玻纤布为例,用不同厂家生产的纸或玻纤布制得的层压板,覆铜板的翘曲度的差异很大.在纸基板方面,纸的密度,厚度分布的均匀性,对胶液的浸透性等技术指标,对制品翘曲度都有很大的影响.不同造纸厂南于其所选取的纸浆不同,或抄纸设备不同,抄纸生产技术不同,导致不同厂家的纸的质量差异.用较差质量的纸生产的产品的翘曲度就较大.在玻纤布方面,以前FR一4用的玻纤布是用并股加捻纱织造成的.加捻的纱存在很大应力, 用这种布生产的产品翘曲度比较大.玻纤布在织布前需要先整经.在整经时,每条经纱都需用张力控制仪使每条经纱的张力一致.南于张力控制仪较贵,有些织布厂没配置,导致玻布因张力不一致而出现布面有松紧边,"凹肚"等现象,这些都会造成层压板,覆铜板翘曲变形.自从出现了单股无捻纱,以及较有规模的玻纤布厂整经时,均使用了张力仪调控每条经纱的张力,并用喷气织机代替有梭织机以后,玻纤布的外观得到明显改善.玻布面的松紧边,"凹2005年第6期覆铜板资讯肿"现象已基本不存在,玻布质量大大提高.大大减小了制品的内应力,这才使玻纤布基覆铜板的平整度得到明显改观,并使FR.4型覆铜板翘曲度可达0.7%水平或更高水平.其它材料对覆铜板平整度影响虽不及纸,玻布基材那么明显,但用不同厂家的铜箔或树脂制得的产品的平整度差异还是存在的.3.3设备因素影响对层压板,覆铜板平整度影响比较大的设备为上胶机和热压机.3.3.1上胶机张力的影响基材在上胶机浸胶并烘干过程中,基材受到二个力作用,一个是基材受到设备牵引力,它是纵向的.一个是基材浸了胶烘干以后,树脂到达B阶有一定收缩率,它与纵向牵引力相反.上胶机牵引力越大,基材变形残留应力越大,对覆铜板翘曲度影响也就越大.上胶过程牵引力的存在是绝对的,张力调节仪的使用只是减小了牵引力而已.3.3.2上胶机缺少有效的粘度控制系统及计量辊精度不高影响半同化片树脂含量RC%均匀性依赖于胶液粘度控制,供胶结构,计量辊精度.当半同化片的树脂含量分布不均时,也会使热压后产品存在内应力,产品容易翘曲变形.特别是当半固化片的一边树脂含量大,另一边树脂含量小时更为明显.3.3.3上胶机烘箱横断面温度分布不均影响上胶机烘箱横断面温度分布不均,造成半同化片到达B阶进程不相同,如半同化片左边与右边GT值不同,热压成型时其固化进程差异较大,而产生内应力,导致产品翘曲变形.3.3.4热压板温度分布不均影响当热压板各处温度差比较大时,造成热压过程产品各处同化进程不同,产生内应力,导致产品翘变形.这种状况在热压板面比较大时更为明显,南于产品中心部位与周边部位受热不同而使产品很容易翘相变形.(对于热压板面积达1200x2400mm以上的大热压机,当热压板中心温度稍为偏高时,产品特别容易扭曲).3.3.5层压方式影响当前覆铜板生产都是采用上下挤压式层压。