CN109600940B - 多层板压合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多层板压合方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、芯板预处理：对芯板进行氧化处理，以在芯板的光滑铜面上形成微观蜂窝状结构，增大铜面微观粗糙度，从而增大铜面与树脂的接触面积；S2、预排板：将已经制作好图形的芯板和半固化片按设计好的顺序叠合固定在一起，并使各芯板的边缘对齐；S3、排板：将底板、缓冲材料、分离钢板、铜箔、半固化片、预排板完成的板和盖板按顺序布置放置，叠合成待压合的形式；S4、层压：将排板好的板送入压机中进行加热层压，然后冷却固化；S5、拆板：将层压后的多层板、分离钢板、底板、缓冲材料、盖板分离。本发明可提高PCB板的良品率。
Description
技术领域
本发明涉及PCB领域，特别涉及一种多层板压合方法。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。随着电子产品的发展趋向多功能化，电子产品的零部件也不断向轻、薄、短、小等方面发展，尤其是高密度集成电路技术的广泛应用。以电路层数分类，PCB可分为单面板，双面板和多层板；其中，多层板由铜箔、半固化片和已制作特性的芯板按一定的顺序叠合，然后再高温高压条件下压合粘接而成，多层板是通过孔壁镀铜的通孔、盲孔或埋孔实现特定层活特定位置电气性能的互相连通的，同时，某些层或某些位置的电路是断开的，不能连通，而需要保证连通的层次或位置连通、断开的层次或位置断开，则需要保证多层板的层间对准度。
发明内容
基于此，有必要提供一种多层板压合方法，包括如下步骤：
S1、芯板预处理：对芯板进行氧化处理，以在芯板的光滑铜面上形成微观蜂窝状结构，增大铜面微观粗糙度，从而增大铜面与树脂的接触面积；
其中，氧化处理包括棕化处理和黑化处理，以在光滑的铜面形成微观蜂窝状结构，可以增大铜面的比表面积，从而增大铜面与树脂的接触面积，同时树脂扩散流动渗入铜面的蜂窝结构内，实现与铜面的啮合连接，可以增强树脂与铜面的接合强度。
S2、预排板：将已经制作好图形的芯板和半固化片按设计好的顺序叠合固定在一起，并使各芯板的边缘对齐，其中，各芯板的规格一致，各芯板上的图形制作时，均以芯板的边缘为基准；
其中，在预排板时通过将芯板的边缘对齐地进行堆叠即可保证芯板上的图形严格对齐，保证多层板的层间对准度。
S3、排板：将底板、缓冲材料、分离钢板、铜箔、半固化片片、预排板完成的板和盖板按顺序布置放置，叠合成待压合的形式，其中铜箔的光面紧贴分离钢板，半固化片紧贴铜箔毛面；
其中，水平设置的底板起到承载作用，缓冲材料用于降低传热速率，分离钢板用于分隔PCB板，提供PCB压合刚性，保证压板平整性，盖板用于提供PCB压合刚性，保证压板平整性。
S4、层压：将排板好的板送入压机中进行加热层压，然后冷却固化；
S5、拆板：将层压后的多层板、分离钢板、底板、缓冲材料、盖板分离。
优选的，所述氧化处理过程包括如下步骤：除油-水洗-微蚀-水洗-预浸-氧化-水洗-DI水洗-烘干。
优选的，步骤S2中，各半固化片的经纬向保持一致。
半固化片有经纬度之分，且经向与纬向的涨缩系数不同，因此同一PCB板内的半固化片经纬向一致可以确保板面平整，防止PCB板受热后各层涨缩系数差异导致的扭曲变形；由于半固化片中作为树脂承载基体的玻纤布在形成过程中经线方向收到强力拉展，而纬线方向受拉伸作用较小，同时制作半固化片过程中的一系列处理和浸胶、烘烤等过程经向也受到强力拉伸，导致玻纤布经向尺寸收缩比纬向尺寸收缩要大，因此优选为选取经向即玻璃纤维布卷曲的方向作为PCB板的短边方向，纬向纬PCB板的长边方向，能进一步减小半固化片的涨缩变形。
优选的，步骤S2中，所述芯板的四侧边缘设置有板边，所述板边包括若干间隔设置的连接块，所述连接块的上表面和下表面均设置有胶层。
在预排板时，芯板堆叠到一起后，其上的连接块会相互接触，从而将两相邻的芯板固定在一起，防止对齐堆叠后的芯板滑动，保证多层板的层间对准度。
优选的，步骤S3中的缓冲材料为牛皮纸。
牛皮纸的传热速率低，能缩小多层板内层与外层的温差，保障热量在整面PCB板上的均匀传递，缩小板面不同位置的温差，均匀压力传递。
进一步的，所述分离钢板延伸出所述PCB板的边缘。
以预留出流胶空间，树脂融化后会流到分离钢板上，而避免污染PCB板。
优选的，步骤S4中，使用的压机为舱压式压机，包括密闭舱体，所述舱体内水平设置有支撑板，所述舱体上设置有抽气出口和增压热气入口。
层压时，将排板好的PCB防止在支撑板上，通过抽气出口抽出舱体内的空气，并通过增压热气入口通入经过加热加压的惰性气体，PCB板压合所需的热量和压力来自四面八方经过加热加压的惰性气体，压力和热量均匀，压合后的PCB板板厚均匀。
优选的,步骤S4中，加热过程包括升温段、恒温段和降温段，其中升温段的升温速率为20-25℃/min。
20-25℃/min的升温速率可以保证充裕的树脂流动时间和树脂中挥发物的排出时间，使得板内不存在空洞，板厚均匀性好，降温段用于半固化片的降温固化，该过程中逐步冷却以降低PCB板的内应力，减少板弯、板翘。
进一步的,步骤S4中，层压时对排板后的板的压力设定分为四个阶段：预压、中压、全压和降压，其中各阶段的压力大小为预压＜中压＜全压，同时降压＜全压。
刚开始层压时，为PCB板提供预压压力，初步压紧PCB板，以去除多层板间的空气；树脂熔融、粘度变小的起始阶段施加中压压力，促进树脂流动润湿粘结面并填充间隙，驱赶半固化片熔融时产生的挥发物，防止起始阶段压力过大导致芯板皱折；树脂熔融、粘度较低时，施加全压压力，保证树脂完全流动填充、半固化片挥发物完全排出，直至树脂固化进入C阶完成芯板和半固化片的粘结；树脂完全固化后，在降温阶段施加降压压力，防止多层板冷却过程中内应力急剧释放产生板弯板翘等缺陷。
其中，恒温段和降温段的温度值以及预压、中压、全压和降压阶段的压力值，具体视PCB板的数量而定。
下面结合上述技术方案对本发明的原理、效果进一步说明：
本发明通过将芯板的边缘作为图形制作的基准以保证各芯板图形的重合度，并在芯板的边缘设置可以相互连接的连接块实现各芯板之间的固定连接，保证多层板的层间对准度。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述：
实施例1
一种多层板压合方法，包括如下步骤：
S1、芯板预处理：对芯板进行氧化处理，以在芯板的光滑铜面上形成微观蜂窝状结构，增大铜面微观粗糙度，从而增大铜面与树脂的接触面积；
S2、预排板：将已经制作好图形的芯板和半固化片按设计好的顺序叠合固定在一起，并使各芯板的边缘对齐，其中，各芯板的规格一致，各芯板上的图形制作时，均以芯板的边缘为基准；
S3、排板：将底板、缓冲材料、分离钢板、铜箔、半固化片片、预排板完成的板和盖板按顺序布置放置，叠合成待压合的形式，其中铜箔的光面紧贴分离钢板，半固化片紧贴铜箔毛面；
S4、层压：将排板好的板送入压机中进行加热层压，然后冷却固化；
S5、拆板：将层压后的多层板、分离钢板、底板、缓冲材料、盖板分离。
实施例2
一种多层板压合方法，包括如下步骤：
S1、芯板预处理：对芯板依次进行除油-水洗-微蚀-水洗-预浸-氧化-水洗-DI水洗-烘干处理，以在芯板的光滑铜面上形成微观蜂窝状结构，增大铜面微观粗糙度，从而增大铜面与树脂的接触面积；
S2、预排板：将已经制作好图形的芯板和半固化片按设计好的顺序叠合固定在一起，并使各芯板的边缘对齐，并使各半固化片的经纬向保持一致，其中，各芯板的规格一致，各芯板上的图形制作时，均以芯板的边缘为基准；
S3、排板：将底板、缓冲材料、分离钢板、铜箔、半固化片片、预排板完成的板和盖板按顺序布置放置，叠合成待压合的形式，其中铜箔的光面紧贴分离钢板，半固化片紧贴铜箔毛面；
S4、层压：将排板好的板送入压机中进行加热层压，然后冷却固化；
S5、拆板：将层压后的多层板、分离钢板、底板、缓冲材料、盖板分离。
实施例3
一种多层板压合方法，包括如下步骤：
S1、芯板预处理：对芯板依次进行除油-水洗-微蚀-水洗-预浸-氧化-水洗-DI水洗-烘干处理，以在芯板的光滑铜面上形成微观蜂窝状结构，增大铜面微观粗糙度，从而增大铜面与树脂的接触面积；
S2、预排板：将已经制作好图形的芯板和半固化片按设计好的顺序叠合固定在一起，并使各芯板的边缘对齐，并使各半固化片的经纬向保持一致，其中，各芯板的规格一致，各芯板上的图形制作时，均以芯板的边缘为基准，另外，所述芯板的四侧边缘设置有板边，所述板边包括若干间隔设置的连接块，所述连接块的上表面和下表面均设置有胶层；
S3、排板：将底板、牛皮纸、分离钢板、铜箔、半固化片片、预排板完成的板和盖板按顺序布置放置，叠合成待压合的形式，其中铜箔的光面紧贴分离钢板，半固化片紧贴铜箔毛面；
S4、层压：将排板好的板送入舱压式压机中进行加热层压，然后冷却固化；
S5、拆板：将层压后的多层板、分离钢板、底板、缓冲材料、盖板分离。
实施例4
一种多层板压合方法，包括如下步骤：
S1、芯板预处理：对芯板依次进行除油-水洗-微蚀-水洗-预浸-氧化-水洗-DI水洗-烘干处理，以在芯板的光滑铜面上形成微观蜂窝状结构，增大铜面微观粗糙度，从而增大铜面与树脂的接触面积；
S2、预排板：将已经制作好图形的芯板和半固化片按设计好的顺序叠合固定在一起，并使各芯板的边缘对齐，并使各半固化片的经纬向保持一致，其中，各芯板的规格一致，各芯板上的图形制作时，均以芯板的边缘为基准，另外，所述芯板的四侧边缘设置有板边，所述板边包括若干间隔设置的连接块，所述连接块的上表面和下表面均设置有胶层；
S3、排板：将底板、牛皮纸、分离钢板、铜箔、半固化片片、预排板完成的板和盖板按顺序布置放置，叠合成待压合的形式，其中铜箔的光面紧贴分离钢板，半固化片紧贴铜箔毛面；
S4、层压：将排板好的板送入舱压式压机中进行加热层压，然后冷却固化，其中加热过程包括升温段、恒温段和降温段，其中升温段的升温速率为20-25℃/min，层压时对排板后的板的压力设定分为四个阶段：预压、中压、全压和降压，其中各阶段的压力大小为预压＜中压＜全压，同时降压＜全压；
S5、拆板：将层压后的多层板、分离钢板、底板、缓冲材料、盖板分离。
实施例5
一种多层板压合方法，包括如下步骤：
S1、芯板预处理：对芯板依次进行除油-水洗-微蚀-水洗-预浸-氧化-水洗-DI水洗-烘干处理，以在芯板的光滑铜面上形成微观蜂窝状结构，增大铜面微观粗糙度，从而增大铜面与树脂的接触面积；
S2、预排板：将已经制作好图形的芯板和半固化片按设计好的顺序叠合固定在一起，并使各芯板的边缘对齐，并使各半固化片的经纬向保持一致，其中，各芯板的规格一致，各芯板上的图形制作时，均以芯板的边缘为基准，另外，所述芯板的四侧边缘设置有板边，所述板边包括若干间隔设置的连接块，所述连接块的上表面和下表面均设置有胶层；
S3、排板：将底板、牛皮纸、分离钢板、铜箔、半固化片片、预排板完成的板和盖板按顺序布置放置，叠合成待压合的形式，其中铜箔的光面紧贴分离钢板，半固化片紧贴铜箔毛面；
S4、层压：将排板好的板送入舱压式压机中进行加热层压，然后冷却固化，其中加热过程包括升温段、恒温段和降温段，其中升温段的升温速率为20-25℃/min，层压时对排板后的板的压力设定分为四个阶段：预压、中压、全压和降压，其中各阶段的压力大小为预压＜中压＜全压，同时降压＜全压；
S5、拆板：将层压后的多层板、分离钢板、底板、缓冲材料、盖板分离以及去除芯板边缘的连接块。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (1)
1.一种多层板压合方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、芯板预处理：对芯板进行氧化处理，以在芯板的光滑铜面上形成微观蜂窝状结构，增大铜面微观粗糙度，从而增大铜面与树脂的接触面积；
S2、预排板：将已经制作好图形的芯板和半固化片按设计好的顺序叠合固定在一起，并使各芯板的边缘对齐，其中，各芯板的规格一致，各芯板上的图形制作时，均以芯板的边缘为基准；
S3、排板：将底板、缓冲材料、分离钢板、铜箔、半固化片、预排板完成的板和盖板按顺序布置放置，叠合成待压合的形式，其中铜箔的光面紧贴分离钢板，半固化片紧贴铜箔毛面；
S4、层压：将排板好的板送入压机中进行加热层压，然后冷却固化；
S5、拆板：将层压后的多层板、分离钢板、底板、缓冲材料、盖板分离；
步骤S4中，加热过程包括升温段、恒温段和降温段，其中升温段的升温速率为20-25℃/min，层压时对排板后的板的压力设定分为四个阶段：预压、中压、全压和降压，其中各阶段的压力大小为预压＜中压＜全压，同时降压＜全压；
所述氧化处理过程包括如下步骤：除油-水洗-微蚀-水洗-预浸-氧化-水洗-DI水洗-烘干；
步骤S2中，各半固化片的经纬向保持一致；
步骤S2中，所述芯板的四侧边缘设置有板边，所述板边包括若干间隔设置的连接块，所述连接块的上表面和下表面均设置有胶层；
步骤S3中的缓冲材料为牛皮纸；
所述分离钢板延伸出PCB板的边缘；
步骤S4中，使用的压机为舱压式压机，包括密闭舱体，所述舱体内水平设置有支撑板，所述舱体上设置有抽气出口和增压热气入口。
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