CN109219276A - 一种提高多层印制电路板层压工艺的方法 - Google Patents

一种提高多层印制电路板层压工艺的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，先对半固化粘接片及内层芯板加工定位槽孔；然后半固化粘接片表面绘制出用于观测流胶的辅助标线；刻蚀内层芯板，取隔离膜、分隔板、模具、垫板以及半固化粘接片，进行叠板，形成电路板层；对电路板层进行压合后取出步骤5压制成的电路板层，去掉隔离膜；观测压制后流胶的方向以及流胶量；如果流胶方向和流胶量符合要求，则层压工艺参数采用步骤5中的参数；如果流胶量和流胶方向不符合要求，调整压合参数、叠板数量或材料特性参数，多层印制电路板压合过程流胶的方向以及流胶量的准确观测，能根据监测结果有效地对压合参数进行优化及过程监控，有利于压合过程的管控，保证产品的高可靠性。

Description

一种提高多层印制电路板层压工艺的方法
技术领域
本发明属于电子电路印制板领域，具体涉及一种提高多层印制电路板层压工艺的方法。
背景技术
随着电子器件小型化，高密度化，印制电路板的集成度越来越高，层数也越来越高，而层压过程又是多层印制板制作过程的关键，在压合后产生大量的流胶及芯板局部变形导致钻孔孔偏等问题，影响多层印制板的成品率和可靠性，因此需要定期对压合后半固化粘接片流胶大小进行检测，寻求改善多层印制板质量的方法。
发明内容
为了解决了现有技术中存在的问题，本发明公开了一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，通过此方法可以对PCB压合过程中半固化粘接片流胶的方向及大小进行检测，观测流胶的方向及不同方向的流胶量；一般流胶方向为以材料为中心向四周形成辐射状，流胶量控制在 5-10mm范围内，若流胶方向和流胶量不满足要求，则可以通过调整压合参数，叠板数量，材料特性参数对流胶状态进行控制。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，包括以下步骤：
步骤1，对半固化粘接片及内层芯板加工定位槽孔；
步骤2，然后在通过步骤1加工的定位孔的半固化粘接片表面绘制出用于观测流胶的辅助标线；
步骤3，刻蚀内层芯板；
步骤4，取隔离膜、分隔板、模具、垫板以及步骤制作的半固化粘接片，在承载盘内进行叠板，形成电路板层；
步骤5，对步骤4完成的电路板层进行压合；
步骤6，将承载盘转移至卸料架，从承载盘中取出模具，取出步骤5压制成的电路板层，去掉隔离膜；
步骤7，观测压制后印制板中的流胶的方向以及不同流胶方向的流胶量；如果流胶方向和流胶量符合要求，则层压工艺参数采用步骤5中的参数；如果流胶量和流胶方向不符合要求，调整压合参数、叠板数量或材料特性参数，重复步骤5至步骤7。
步骤2中，辅助标线采用等间距同心圆，等间距同心圆的圆心位于半固化粘接片的中心，辅助标线还包括穿过圆心若干线段以及圆的弦线。
任意两个辅助标线的颜色不同。
步骤2中同心圆间距大小为20mm～30mm。
步骤3，蚀刻内层芯板时根据铜箔厚度确定蚀刻速度，表面铜箔蚀刻干净，无残铜。
步骤3中刻蚀速度确定原则为，铜箔厚度增加，传送速度降低；相同铜箔厚度，线宽减小，传送速度加快；规格减小，传动速度加快。
步骤4中，在承载盘中放置铝垫板，铝垫板上放置若干层牛皮纸，模具包括底部的B模板和顶部的T模板，再将模具的B模板放置在承载盘中央，向模具四周的槽孔中装入销钉，然后从下往上按照隔离膜、印制板、隔离膜的次序进行叠板，然后盖上模具中的T模板；其中，印制板从上往下依次为外层金属箔、半固化粘接片、内层芯板、半固化粘接片和外层金属箔；叠板时在每块印制板的上面标注生产编号。
叠板时在T模板与B模板之间叠放若干层印制板，印制板之间设置隔离膜与分隔板。
步骤5中压合时采用压合机进行，热压之后进行冷压。
步骤7中采用40倍光学显微镜观测半固化粘接片上流胶方向及不同方向的流胶量，采用 80倍读数显微镜进一步观测不同方向的流胶量。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：通过对多层印制电路板压合过程流胶的方向以及流胶量的准确观测，能根据监测结果有效地对压合参数进行优化及过程监控，有利于压合过程的管控，保证产品的高可靠性；
在承载盘内放置铝垫板以及在铝垫板上放牛皮纸，缓冲温度和均衡压力的目的，通过选择不同型号和数量的牛皮纸可以得到不同的升温速率，同时牛皮纸质软可以抵消刚性材料之间相互接触缝隙，达到均衡压力的目的；
采用圆规和水性记号笔在半固化粘接片表面画出等间距的同心圆的作用，由于半固化粘接片为小分子未完全固化的环氧树脂材料，随着温度的逐渐升高，材料逐渐变软，熔融，流动，然后温度达到120℃左右的时候开始固化变为固体，用不同颜色记号笔在半固化粘接片表面标记图形，标记部位就会随着粘接片的流动产生位移，从而根据标记图形位移判断出流胶方向和流胶量的大小；再根据对流胶方向及流胶量的准确检测，改善层压工艺。
附图说明
图1为叠板顺序示意图。
图2为印制板示意图。
图3为辅助标线示意图。
图4为内层芯板刻蚀流程示意图。
附图中，1-T模板，2-B模板，3-隔离膜，4-印制板，5-分隔板，41-内层芯板，42-外层金属箔，43-半固化粘接片。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进一步解释说明。
在PCB压合前，使用圆规在半固化粘接片表面画出等间距的同心圆，为了便于观察，将内层芯板蚀刻为光板，然后按照正常流程的叠板模式及压合参数进行压板，在压合过程中半固化粘接片会产生流动，压板后在40倍显微镜下观察半固化粘接片的流胶方向及大小，从而判断压合参数及叠板模式是否达到优化效果。
一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，包括以下步骤：
步骤1，对半固化粘接片及内层芯板加工定位槽孔；
步骤2，然后在通过步骤1加工的定位孔的半固化粘接片43表面绘制出用于观测流胶的辅助标线；辅助标线采用等间距同心圆，等间距同心圆的圆心位于半固化粘接片的中心，辅助标线还包括穿过圆心若干线段以及圆的弦线，同心圆间距大小为20mm～30mm，任意两个辅助标线的颜色不同。
步骤3，刻蚀内层芯板41；蚀刻内层芯板时根据铜箔厚度确定蚀刻速度，表面铜箔蚀刻干净，无残铜；刻蚀速度确定原则为，铜箔厚度增加，传送速度降低；相同铜箔厚度，线宽减小，传送速度加快；规格减小，传动速度加快；刻蚀工艺参数表1所示，刻蚀流程如图4所示，
步骤4，取隔离膜3、分隔板5、模具、垫板以及步骤2制作的半固化粘接片，在承载盘内进行叠板，形成电路板层；在承载盘中放置铝垫板，铝垫板上放置若干层牛皮纸，模具包括底部的B模板2和顶部的T模板1，再将模具的B模板2放置在承载盘中央，向模具四周的槽孔中装入销钉，然后从下往上按照隔离膜3、印制板、隔离膜3的次序进行叠板，然后盖上模具中的T模板1；其中，印制板从上往下依次为外层金属箔、半固化粘接片、内层芯板、半固化粘接片和外层金属箔；叠板时在每块印制板的上面标注生产编号；
叠板时在T模板1与B模板2之间叠放若干层印制板，印制板之间设置隔离膜3与分隔板5。
步骤5，对步骤4完成的电路板层进行压合；压合的流程为，开机→选择程序→设定参数→装板→热压→冷压，根据层压模具规格下载相应的自动化程序，压机参数设定如表3所示，
步骤6，将承载盘转移至卸料架，从承载盘中取出模具，取出步骤5压制成的电路板层，去掉隔离膜3；
步骤7，观测压制后印制板中的流胶的方向以及不同流胶方向的流胶量；如果流胶方向和流胶量符合要求，则层压工艺参数采用步骤5中的参数；如果流胶量和流胶方向不符合要求，调整压合参数、叠板数量或材料特性参数，重复步骤5至步骤7；采用40倍光学显微镜观测半固化粘接片43上流胶方向及不同方向的流胶量，采用80倍读数显微镜进一步观测不同方向的流胶量。
本发明测试多层印制电路板层压半固化粘接片半固化粘接片流胶方向及大小的方法流程为：①冲定位孔→②制作同心圆→③蚀刻内层芯板→④叠板→⑤压合→⑥卸板→⑦测量。
提高多层印制电路板层压工艺的过程具体包括以下步骤：
步骤1，冲定位孔：调整OPE冲孔机，选择冲孔程序；采用OPE四槽孔冲孔机对半固化粘接片及内层芯板加工定位孔。
步骤2，绘制辅助标线：取压合用半固化粘接片，然后采用圆规和水性记号笔在半固化粘接片表面画出等间距的同心圆，间距大小在20mm～30mm之间，再画出穿过圆心的若干线段以及圆的弦线如图3所示；
步骤3，刻蚀内层芯板：刻蚀芯板的流程为如图4所示，刻蚀工艺参数表1所示，
表1芯板酸性蚀刻工艺参数
表2不同厚度铜箔蚀刻速度
步骤4，叠板：先准备相应的半固化粘接片、隔离膜3、分隔板5以及模具；叠板在承载盘内进行，在承载盘内放上铝垫板，在铝垫板上垫六层牛皮纸，将一套模具的B模板放在承载盘的中央，开始叠板，将销钉嵌入模具四周的槽孔，然后按照隔离膜3、外层金属箔42、半固化粘接片43、内层芯板41、半固化粘接片43、外层金属箔42、分隔板5、隔离膜3顺序依次堆叠，如印制板4的数量超过一块，中间加分隔板5后重复上述操作，然后盖上模具相应的 T模板1，完成叠板，叠板时在每块印制板4的顶层用记号笔写上生产资料号；层间顺序从下向上倒序计数，如图1和图2所示。
步骤5，用压机进行压制，压合的流程为，开机→选择程序→设定参数→装板→热压→冷压，根据层压模具规格下载相应的自动化程序，压机参数设定如表3所示，
表3压制工艺参数
步骤6，从承载盘中取出模具，去除销钉；打开模具，取出压制好的多层板；
步骤7，在40倍光学显微镜下定性观察同心圆的流胶方向及不同方向的流胶大小；在80 倍读数显微镜下测量不同方向的同心圆流胶大小；流胶方向为以材料为中心向四周形成辐射状，流胶量控制在5-10mm范围内，若流胶方向和流胶量不满足要求，则可以通过调整压合参数，叠板数量，材料特性参数对流胶状态进行控制。

Claims (10)

1.一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，对半固化粘接片(43)及内层芯板(41)加工定位槽孔；
步骤2，然后在通过步骤1加工的定位孔的半固化粘接片(43)表面绘制出用于观测流胶的辅助标线；
步骤3，刻蚀内层芯板(41)；
步骤4，取隔离膜(3)、分隔板(5)、模具、垫板以及步骤(2)制作的半固化粘接片，在承载盘内进行叠板，形成电路板层；
步骤5，对步骤4完成的电路板层进行压合；
步骤6，将承载盘转移至卸料架，从承载盘中取出模具，取出步骤5压制成的电路板层，去掉隔离膜(3)；
步骤7，观测压制后印制板中的流胶的方向以及不同流胶方向的流胶量；如果流胶方向和流胶量符合要求，则层压工艺参数采用步骤5中的参数；如果流胶量和流胶方向不符合要求，调整压合参数、叠板数量或材料特性参数，重复步骤5至步骤7。
2.根据权利要求1所述的一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，其特征在于，步骤2中，辅助标线采用等间距同心圆，等间距同心圆的圆心位于半固化粘接片的中心，辅助标线还包括穿过圆心若干线段以及圆的弦线。
3.根据权利要求2所述的一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，其特征在于，任意两个辅助标线的颜色不同。
4.根据权利要求1所述的一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，其特征在于，步骤2中同心圆间距大小为20mm～30mm。
5.根据权利要求1所述的一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，其特征在于，步骤3，蚀刻内层芯板时根据铜箔厚度确定蚀刻速度，表面铜箔蚀刻干净，无残铜。
6.根据权利要求1所述的一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，其特征在于，步骤3中刻蚀速度确定原则为，铜箔厚度增加，传送速度降低；相同铜箔厚度，线宽减小，传送速度加快；规格减小，传动速度加快。
7.根据权利要求1所述的一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，其特征在于，步骤4中，在承载盘中放置铝垫板，铝垫板上放置若干层牛皮纸，模具包括底部的B模板(2)和顶部的T模板(1)，再将模具的B模板(2)放置在承载盘中央，向模具四周的槽孔中装入销钉，然后从下往上按照隔离膜(3)、印制板、隔离膜(3)的次序进行叠板，然后盖上模具中的T模板(1)；其中，印制板从上往下依次为外层金属箔、半固化粘接片、内层芯板、半固化粘接片和外层金属箔；叠板时在每块印制板的上面标注生产编号。
8.根据权利要求7所述的一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，其特征在于，叠板时在T模板(1)与B模板(2)之间叠放若干层印制板，印制板之间设置隔离膜(3)与分隔板(5)。
9.根据权利要求1所述的一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，其特征在于，步骤5中压合时采用压合机进行，热压之后进行冷压。
10.根据权利要求1所述的一种提高多层印制电路板层压工艺的方法，其特征在于，步骤7中采用40倍光学显微镜观测半固化粘接片(43)上流胶方向及不同方向的流胶量，采用80倍读数显微镜进一步观测不同方向的流胶量。
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