CN102244982B - 局部高频混压线路板翘曲控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种局部高频混压线路板翘曲控制方法，所述方法包括以下步骤：准备好FR4线路母板；准备好高频线路子板；对普通FR4线路母板和高频线路子板依次进行棕化工艺处理、溶胶工艺处理、嵌入母板工艺处理、叠层工艺处理、上压机工艺处理、热压工艺处理、冷压工艺处理和出压机工艺处理；其中，在热压工艺和冷压工艺之间，还包括压翘曲工艺处理的步骤。本发明通过在层压的热压段和冷压段增加一个压翘曲的子流程，使得热固化后高温高压状态下发生了翘曲的板在降温降压的过程中得到一次重新压平的过程，在经过重新压平处理成型后的线路板翘曲度小于0.4％，回流焊后翘曲度小于1％，克服了线路板在过炉贴件后翘曲度反弹超标的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及印刷线路板领域，尤其涉及一种局部高频混压线路板翘曲控制方法。
背景技术
普通FR4材料是一种材料成分为普通环氧树脂和玻璃纤维布压合而成的板材。
高频材料是一种材料主要使用了PTFE材料或陶瓷填料与玻璃纤维布压合而成的板材。
局部高频混压线路板是一种局部区域采用昂贵的高频材料，其他层次和区域使用普通FR4材料压合而成的线路板，可以实现节省高频材料成本的目的。
为了节省线路板加工的材料成本或为了达到某种性能的需求，越来越多的线路板设计成不对称的结构，局部高频混压板结构就是其中典型的一种。但是由于其不对称的结构特征，加工时在层压时由于应力分布不均匀，压合后的线路板无法满足线路板平整度的需求。
中国发明专利申请号为：“201010141977.7”，名称为：“印刷线路板高频混压工艺”的发明专利申请文件中公开了一种印刷电路板高频混压工艺，其包括以下步骤：提供一印刷电路板FR4基板；提供一陶瓷基板；将所述印刷电路板FR4基板与所述陶瓷基板进行棕化层处理。该方案中只仅仅提到棕化处理的温度及压力等压合处理方法，在实际的实验中，这种方法不能有效地解决局部高频混压板翘曲的问题。
现有的局部高频混压板的加工流程为：→棕化→熔胶→嵌子板入母板→叠层→上压机→热压→冷压→出压机→。在现有技术中，解决翘曲通常的处理方法是在成品后对翘曲超标的线路板进行反压翘曲板的办法，即通过物理的方法压平线路板，这样处理后的板在过炉贴件后，由于线路板自身的应力作用，导致线路板再度翘曲，且其翘曲度超过1％，无法满足元器件插装的要求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种显著降低局部高频混压线路板翘曲度的翘曲控制方法，能够克服线路板在过炉贴件后翘曲度反弹超标的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种局部高频混压线路板翘曲控制方法，包括以下步骤：
准备好高频混压线路板母板；
准备好高频混压线路子板；
对高频混压线路板母板和高频混压线路子板依次进行棕化工艺处理、溶胶工艺处理、嵌入母板工艺处理、叠层工艺处理、上压机工艺处理、热压工艺处理、冷压工艺处理和出压机工艺处理；
其中，在热压工艺和冷压工艺之间，还包括压翘曲工艺处理的步骤；所述的压翘曲工艺处理的步骤中，包括依次进行的抽真空的热压步骤和不抽真空的冷压步骤。
其中，所述高频混压线路板母板为FR4母板。
其中，所述的抽真空热压步骤中，在3至5min的升压时间内将压力值控制到180至220磅/平方英寸、再保持102至120分钟；当材料为高TG值时在3至5min的升温时间内将温度值控制到175至180℃、再保持102至120min，当材料为中TG值时在3至5min的升温时间内将温度值控制到155-160℃、再保持102至120min；当材料为低TG值时，在3至5min的升温时间内将温度值控制到140-150℃、再保持102至120min。
其中，所述的不抽真空冷压步骤中，在5至7min的升压时间内将压力值控制到80至120磅/平方英寸，再保持5至10min；在5至7min的升温时间内将温度控制为130至150℃，再保持5至10min。
其中，TG值小于等于140℃的材料为低TG材料，TG值在140℃到170℃之间的材料为中TG材料，TG值大于等于170℃的材料为高TG材料。
其中，所述的压翘曲工艺的抽真空热压步骤及不抽真空冷压步骤中，压机设备的待机温度均为100℃至130℃之间。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的局部高频混压线路板在成品后对翘曲超标的线路板进行反压翘曲板的办法，翘曲度超过1％，无法满足元器件插装的要求的缺陷，本发明通过在层压的热压段和冷压段增加一个压翘曲的子流程，使得热固化后高温高压状态下发生了翘曲的板在降温降压的过程中得到一次重新压平的过程，即：可以在材料热压后产生的翘曲但未定形前再进行一次压平和释放应力的作用，起到了一个应力释放、应力的过渡作用，经上述处理成型后的线路板翘曲度小于0.4％，回流焊后翘曲度小于1％，克服了线路板在过炉贴件后翘曲度反弹超标的缺陷，能满足后续贴装要求。
附图说明
图1是本发明局部高频混压线路板翘曲控制方法实施例的步骤流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明，其中，局部高频混压线路板的母板以FR4玻纤板为例来说明本发明的局部高频混压线路板翘曲控制方法，当然，本发明中的局部高频混压线路板的母板并不局限于FR4，其还可使用其它母板，具体可根据产品要求而定。
Psi为单位值，即磅/平方英寸。
请参阅图1，本发明实施例的局部高频混压线路板翘曲控制方法，包括以下步骤：
步骤101：准备好FR4线路母板；
步骤102：准备好高频线路子板；
步骤103：对FR4线路母板和高频线路子板依次进行棕化工艺处理、溶胶工艺处理、嵌入母板工艺处理、叠层工艺处理、上压机工艺处理、热压工艺处理、冷压工艺处理和出压机工艺处理；
步骤104：其中，在热压工艺和冷压工艺之间，还包括压翘曲工艺处理的步骤；所述的压翘曲工艺处理的步骤中，压翘曲的参数步骤中包括依次进行的抽真空的热压步骤和不抽真空的冷压步骤。
区别于现有技术的局部高频混压线路板在成品后对翘曲超标的线路板进行反压翘曲板的办法，翘曲度超过1％，无法满足元器件插装的要求的缺陷，本发明通过在层压的热压段和冷压段增加一个压翘曲的子流程，使得热固化后高温高压状态下发生了翘曲的板在降温降压的过程中得到一次重新压平的过程，即：可以在材料热压后产生的翘曲但未定形前再进行一次压平和释放应力的作用，起到了一个应力释放、应力的过渡作用，经上述处理成型后的线路板翘曲度小于0.4％，回流焊后翘曲度小于1％，克服了线路板在过炉贴件后翘曲度反弹超标的缺陷，能满足后续贴装要求。
在一具体实施例中，所述的抽真空热压步骤中，在3至5min的时间(升压时间)内将压力值控制到180至220磅/平方英寸、再保持102至120分钟；当材料为高TG值时在3至5min的升温时间内将温度值控制到175至180℃、再保持102至120min，当材料为中TG值时，在3至5min的升温时间内将温度值控制到155-160℃、再保持102至120min；当材料为低TG值时，在3至5min的升温时间内将温度值控制到140-150℃、再保持102至120min。所述的不抽真空冷压步骤中，在5至7min的时间(升压时间)内压力值控制到80至120磅/平方英寸，再保持5至10min；在5至7min的升温时间将温度控制为130至150℃，再保持5至10min。TG值是指材料的玻璃态转化温度，TG值越高，说明耐温性能更好，TG是玻璃保持刚性的最高温度；通常小于等于140℃为低TG材料，140℃到170℃之间的为中TG材料，大于等于170℃的为高TG材料。上述抽真孔热压步骤在热压机中完成，上述非抽真空冷压步骤可以选择在热压机中完成，也可以选择在冷压机中完成。
在一具体实施例中，所述的压翘曲工艺的热压抽真空及不抽真空冷压步骤中，压机设备的待机温度为100℃至130℃。
所述热压工艺是在热压机中完成，热压机的参数根据半固化片的不同进行调整，调整方法和普通线路板加工方法一样，在此不再赘述。
同理，所述冷压工艺是在冷压机中完成，冷压机的参数根据半固化片的不同进行调整，调整方法和普通线路板加工方法一样，在此也不再赘述。
本发明通过在层压的热压段和冷压段增加一个压翘曲的子流程，使得线路板在层压固化后再经过一次压翘曲的流程后才过渡到冷压流程。使得热固化后高温高压状态下发生了翘曲的板在降温降压的过程中得到一次重新压平的过程，即：可以在材料热压后产生的翘曲但未定形前再进行一次压平和释放应力的作用，起到了一个应力释放和应力的过渡作用。从而保证了层压后板翘曲度小于0.4％，回流焊后翘曲度小于1％，能满足后续贴装工序要求。
本发明的压合流程的详细说明如下：
A、嵌子板入母板是将高频子板嵌入到FR4子板中；
B、压机设备需满足如下条件：均匀性小于等于5℃；平整度小于等于40um；升温速度最高可达到8℃/min；
C、热压和冷压时，参数(温度、压力、时间)根据半固化片材料和Tg值的不同按常规控制方法设定；
其他半固化片材料如：EM827、EM825、370HR、IT158、S-1000等也是根据其常规压合时的参数类似设定；
D、压翘曲参数只根据母板材料的Tg值而定。如当母板材料Tg为170℃时，压翘曲温度设定为175℃、压力设定为200Pis、时间保持100分钟以上；当母板材料Tg为150℃时，压翘曲温度设定为155℃、压力设定为200Pis、时间保持100分钟以上。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种局部高频混压线路板翘曲控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备好高频混压线路板母板；
准备好高频混压线路子板；
对高频混压线路板母板和高频混压线路子板依次进行棕化工艺处理、溶胶工艺处理、嵌入母板工艺处理、叠层工艺处理、上压机工艺处理、热压工艺处理、冷压工艺处理和出压机工艺处理；
其中，在热压工艺和冷压工艺之间，还包括压翘曲工艺处理的步骤；所述的压翘曲工艺处理的步骤中，包括依次进行的抽真空的热压步骤和不抽真空的冷压步骤。
2.根据权利要求1所述的局部高频混压线路板翘曲控制方法，其特征在于：
所述高频混压线路板母板为FR4母板。
3.根据权利要求1所述的局部高频混压线路板翘曲控制方法，其特征在于：
所述的抽真空热压步骤中，在3至5min的升压时间内将压力值控制到180至220磅/平方英寸、再保持102至120分钟；当材料为高TG值时在3至5min的升温时间内将温度值控制到175至180℃、再保持102至120min，当材料为中TG值时在3至5min的升温时间内将温度值控制到155-160℃、再保持102至120min；当材料为低TG值时，在3至5min的升温时间内将温度值控制到140-150℃、再保持102至120min。
4.根据权利要求1、2或3所述的局部高频混压线路板翘曲控制方法，其特征在于：
所述的不抽真空冷压步骤中，在5至7min的升压时间内将压力值控制到80至120磅/平方英寸，再保持5至10min；在5至7min的升温时间内将温度控制为130至150℃，再保持5至10min。
5.根据权利要求3所述的局部高频混压线路板翘曲控制方法，其特征在于：
TG值小于等于140℃的材料为低TG材料，TG值在140℃到170℃之间的材料为中TG材料，TG值大于等于170℃的材料为高TG材料。
6.根据权利要求2所述的局部高频混压线路板翘曲控制方法，其特征在于：
所述的压翘曲工艺的抽真空热压步骤及不抽真空冷压步骤中，压机设备的待机温度均为100℃至130℃之间。
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