CN109905982A - 一种多层pcb板的压合工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多层PCB板的压合工艺，包括以下步骤：S1、开料、S2、一次PCB板叠层、S3、一次叠板、S4、一次压合、S5、中间处理、S6、二次PCB板叠层、S7、二次叠板和S8、二次压合。本多层PCB板的压合工艺分两步压合，第一步压合将各芯板压合，利用缓冲层较软的特性，在压合中让PCB板的无铜区和铜面同样受力，整个PCB板面没有低压区，不会因树脂填充无铜区不足而产生空洞；同时，分两步压板，每步需压板的层数减少，树脂的流动相对要低，对芯板的作用也小，产生层偏的几率也就少。
Description
技术领域
本发明涉及电路板制作技术领域，尤其涉及一种多层PCB板的压合工艺。
背景技术
目前电路板制造行业对厚底铜多层板(盲埋孔除外)都是采取一步压合。多层板厚底铜(≥3OZ)采取一步压合时，处于PCB多层板中间的叠层由于铜面与无铜区受力不均匀，因为无铜区需要填充的树脂较多，在压合过程中无铜区需要填充树脂的区间压力比铜面低，易产生树脂空洞，为后面的内层短路和回流焊产生分层留下了严重隐患，PCB经过钻孔，沉铜电镀时药水会渗入空洞处镀上铜从而导致短路使PCBA失效。同时，在大部分树脂用作填充无铜区后，铜面会因缺少树脂而与玻璃布直接接触，影响PCB层与层间的结合力。而当遇到内层基材薄(0.1mmm)的厚底铜芯板，受到树脂流动的作用会产生层与层之间的偏移，同样会留下内短的隐患。
发明内容
本发明提供了一种多层PCB板的压合工艺，以解决上述的技术问题。
该发明提供以下技术方案，一种多层PCB板的压合工艺，包括以下步骤：
S1、开料：将外层铜箔、聚酰亚胺介质、纯胶半固化片、芯板层按照需求尺寸裁切；
S2、一次PCB板叠层：PCB板按照上往下依次放置的上铜箔、芯板层和下铜箔构成，其中，上铜箔与芯板层之间、芯板与芯板之间以及下铜箔与芯板层之间均放置有聚酰亚胺介质，聚酰亚胺介质的上下两侧设置有纯胶半固化片；
S3、一次叠板：先放置下盖板，在下盖板上交替放置镜面钢板和S2得到的一次PCB板叠层，然后放置上盖板，其中，镜面钢板和一次PCB板叠层之间设有缓冲层以使一次PCB板叠层受力均匀；
S4、一次压合：将S3得到的一次叠板通过压合装置进行第一次压合；
S5、中间处理：取出一次压合后得到的PCB板叠层，送至蚀刻线蚀掉PCB板叠层的上铜箔和下铜箔，然后进行黑化或棕化处理，得到处理后的PCB板叠层；
S6、二次PCB板叠层：PCB板按照上往下依次放置的上铜箔、若干处理后的PCB板叠层和下铜箔构成，其中，上铜箔与处理后的PCB板叠层之间、处理后的PCB板叠层与处理后的PCB板叠层之间以及下铜箔与处理后的PCB板叠层之间均放置有聚酰亚胺介质，聚酰亚胺介质的上下两侧设置有纯胶半固化片；
S7、二次叠板：先放置下盖板，在下盖板上交替放置镜面钢板和S6得到的二次PCB板叠层，然后放置上盖板，其中，镜面钢板和二次PCB板叠层之间设有缓冲层以使二次PCB板叠层受力均匀；
S8、二次压合：将S7得到的二次叠板通过压合装置进行第二次压合。
进一步地，在步骤S2中，所述芯板层、所述聚酰亚胺介质和所述纯胶半固化片的放置位置通过红外线定位发射器定位。
进一步地，在步骤S3和S7中，所述下盖板和所述上盖板均为钢板，所述下盖板和所述上盖板的翘曲度需要定期检查，当所述下盖板和所述上盖板的翘曲度≦0.5cm时，正常使用；当所述下盖板和所述上盖板的翘曲度≥0.5cm，须进行校正后才能使用。
进一步地，在步骤S3和S7中，所述镜面钢板选用热膨胀系数低，传热系数高，传热均匀且镜面平整度高的镜面钢板，所述上铜箔和所述下铜箔的光滑面贴合所述镜面钢板。
进一步地，在步骤S4和S8中，压合前对压合装置进行抽真空处理，抽真空后压合装置的真空度不大于30mbar，到达所述真空度15-25min后进行升温升压。
进一步地，在步骤S4和S8中，所述第一次压合和所述第二次压合的过程包括：100-140℃的第一升温段、140-180℃的第二升温段、180-220℃的第三升温段、保温段、220-150℃的第一降温段和150-100℃的第二降温段。
进一步地，所述第一升温段中，压合压力由250PSI升至400PSI，所述第二升温段至保温段结束压力保持在400PSI，所述第一降温段压合压力由400PSI降至100PSI；所述第一升温段的升温速率为4℃/min，第二升温段的升温速率为3.5℃/min，第三升温段的升温速率为2℃/min；第一降温段的降温速率为2℃/min，第二降温段的降温速率为5℃/min；所述第一升温段中压合压力的升压速率为75PSI/min，第一降温段中压合压力的降压速率为30PSI/min。
进一步地，所述保温段的保温时间为150min，所述第一升温段中直接施加250PSI的压合压力。
本发明的有益效果为：本压合工艺分两步压合，第一步压合将各芯板压合，利用缓冲层较软的特性，在压合中让PCB板的无铜区和铜面同样受力，整个PCB板面没有低压区，不会因树脂填充无铜区不足而产生空洞；同时，分两步压板，每步需压板的层数减少，树脂的流动相对要低，对芯板的作用也小，产生层偏的几率也就少。
附图说明
图1为本发明所述一次PCB板叠层的结构示意图；
图2为本发明所述一次叠板的结构示意图；
图3为本发明所述二次PCB板叠层的结构示意图；
图4为本发明所述二次叠板的结构示意图。
附图标记说明：
外层铜箔1，上铜箔11，下铜箔12，聚酰亚胺介质2，纯胶半固化片3，芯板层4，芯板41，下盖板5，镜面钢板6，上盖板7，缓冲层8，一次PCB板叠层9，处理后的PCB板叠层10，二次PCB板叠层11。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
一种多层PCB板的压合工艺，包括以下步骤：
S1、开料：将外层铜箔1、聚酰亚胺介质2、纯胶半固化片3、芯板层4按照需求尺寸裁切；
S2、一次PCB板叠层：参照图1，PCB板按照上往下依次放置的上铜箔11、芯板层4和下铜箔12构成，其中，上铜箔11与芯板层4之间、芯板41与芯板41之间以及下铜箔12与芯板层4之间均放置有聚酰亚胺介质2，聚酰亚胺介质2的上下两侧设置有纯胶半固化片3；所述芯板层4、所述聚酰亚胺介质2和所述纯胶半固化片3的放置位置通过红外线定位发射器定位；此处上铜箔11和下铜箔12的作用是防止纯胶半固化片3在高温高压的压制过程中熔化而沾到硅胶以及钢板；
S3、一次叠板：参照图2，先放置下盖板5，在下盖板5上交替放置镜面钢板6和S2得到的一次PCB板叠层9，然后放置上盖板7，其中，镜面钢板6和一次PCB板叠层9之间设有缓冲层8以使一次PCB板叠层9受力均匀；所述下盖板5和所述上盖板7均为钢板，所述下盖板5和所述上盖板7的翘曲度需要定期检查，当所述下盖板5和所述上盖板7的翘曲度≦0.5cm时，正常使用；当所述下盖板5和所述上盖板7的翘曲度≥0.5cm，须进行校正后才能使用；所述镜面钢板6选用热膨胀系数低，传热系数高，传热均匀且镜面平整度高的镜面钢板6，所述上铜箔11和所述下铜箔12的光滑面贴合所述镜面钢板6；
S4、一次压合：将S3得到的一次叠板通过压合装置进行第一次压合；压合前对压合装置进行抽真空处理，抽真空后压合装置的真空度不大于30mbar，到达所述真空度15-25min后进行升温升压；所述第一次压合的过程包括：100-140℃的第一升温段、140-180℃的第二升温段、180-220℃的第三升温段、保温段、220-150℃的第一降温段和150-100℃的第二降温段；所述第一升温段中，压合压力由250PSI升至400PSI，所述第二升温段至保温段结束压力保持在400PSI，所述第一降温段压合压力由400PSI降至100PSI；所述第一升温段的升温速率为4℃/min，第二升温段的升温速率为3.5℃/min，第三升温段的升温速率为2℃/min；第一降温段的降温速率为2℃/min，第二降温段的降温速率为5℃/min；所述第一升温段中压合压力的升压速率为75PSI/min，第一降温段中压合压力的降压速率为30PSI/min；所述保温段的保温时间为150min，所述第一升温段中直接施加250PSI的压合压力；
S5、中间处理：取出一次压合后得到的PCB板叠层，送至蚀刻线蚀掉PCB板叠层的上铜箔11和下铜箔12，然后进行黑化或棕化处理，得到处理后的PCB板叠层10；
S6、二次PCB板叠层：参照图3，PCB板按照上往下依次放置的上铜箔11、若干处理后的PCB板叠层10和下铜箔12构成，其中，上铜箔11与处理后的PCB板叠层10之间、处理后的PCB板叠层10与处理后的PCB板叠层10之间以及下铜箔12与处理后的PCB板叠层10之间均放置有聚酰亚胺介质2，聚酰亚胺介质2的上下两侧设置有纯胶半固化片3；此处上铜箔11和下铜箔12是PCB多层板的有效组成部分，多层板压制完成后，可在铜箔上蚀刻电路；
S7、二次叠板：参照图4，先放置下盖板5，在下盖板5上交替放置镜面钢板6和S6得到的二次PCB板叠层11，然后放置上盖板7，其中，镜面钢板6和二次PCB板叠层11之间设有缓冲层8以使二次PCB板叠层11受力均匀；所述下盖板5和所述上盖板7均为钢板，所述下盖板5和所述上盖板7的翘曲度需要定期检查，当所述下盖板5和所述上盖板7的翘曲度≦0.5cm时，正常使用；当所述下盖板5和所述上盖板7的翘曲度≥0.5cm，须进行校正后才能使用；所述镜面钢板6选用热膨胀系数低，传热系数高，传热均匀且镜面平整度高的镜面钢板6，所述上铜箔11和所述下铜箔12的光滑面贴合所述镜面钢板6；
S8、二次压合：将S7得到的二次叠板通过压合装置进行第二次压合；压合前对压合装置进行抽真空处理，抽真空后压合装置的真空度不大于30mbar，到达所述真空度15-25min后进行升温升压；所述第二次压合的过程包括：100-140℃的第一升温段、140-180℃的第二升温段、180-220℃的第三升温段、保温段、220-150℃的第一降温段和150-100℃的第二降温段；所述第一升温段中，压合压力由250PSI升至400PSI，所述第二升温段至保温段结束压力保持在400PSI，所述第一降温段压合压力由400PSI降至100PSI；所述第一升温段的升温速率为4℃/min，第二升温段的升温速率为3.5℃/min，第三升温段的升温速率为2℃/min；第一降温段的降温速率为2℃/min，第二降温段的降温速率为5℃/min；所述第一升温段中压合压力的升压速率为75PSI/min，第一降温段中压合压力的降压速率为30PSI/min；所述保温段的保温时间为150min，所述第一升温段中直接施加250PSI的压合压力。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (8)
1.一种多层PCB板的压合工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、开料：将外层铜箔、聚酰亚胺介质、纯胶半固化片、芯板层按照需求尺寸裁切；
S2、一次PCB板叠层：PCB板按照上往下依次放置的上铜箔、芯板层和下铜箔构成，其中，上铜箔与芯板层之间、芯板与芯板之间以及下铜箔与芯板层之间均放置有聚酰亚胺介质，聚酰亚胺介质的上下两侧设置有纯胶半固化片；
S3、一次叠板：先放置下盖板，在下盖板上交替放置镜面钢板和S2得到的一次PCB板叠层，然后放置上盖板，其中，镜面钢板和一次PCB板叠层之间设有缓冲层以使一次PCB板叠层受力均匀；
S4、一次压合：将S3得到的一次叠板通过压合装置进行第一次压合；
S5、中间处理：取出一次压合后得到的PCB板叠层，送至蚀刻线蚀掉PCB板叠层的上铜箔和下铜箔，然后进行黑化或棕化处理，得到处理后的PCB板叠层；
S6、二次PCB板叠层：PCB板按照上往下依次放置的上铜箔、若干处理后的PCB板叠层和下铜箔构成，其中，上铜箔与处理后的PCB板叠层之间、处理后的PCB板叠层与处理后的PCB板叠层之间以及下铜箔与处理后的PCB板叠层之间均放置有聚酰亚胺介质，聚酰亚胺介质的上下两侧设置有纯胶半固化片；
S7、二次叠板：先放置下盖板，在下盖板上交替放置镜面钢板和S6得到的二次PCB板叠层，然后放置上盖板，其中，镜面钢板和二次PCB板叠层之间设有缓冲层以使二次PCB板叠层受力均匀；
S8、二次压合：将S7得到的二次叠板通过压合装置进行第二次压合。
2.如权利要求1所述的多层PCB板的压合工艺，其特征在于：在步骤S2中，所述芯板层、所述聚酰亚胺介质和所述纯胶半固化片的放置位置通过红外线定位发射器定位。
3.如权利要求1所述的多层PCB板的压合工艺，其特征在于：在步骤S3和S7中，所述下盖板和所述上盖板均为钢板，所述下盖板和所述上盖板的翘曲度需要定期检查，当所述下盖板和所述上盖板的翘曲度≦0.5cm时，正常使用；当所述下盖板和所述上盖板的翘曲度≥0.5cm，须进行校正后才能使用。
4.如权利要求3所述的多层PCB板的压合工艺，其特征在于：在步骤S3和S7中，所述镜面钢板选用热膨胀系数低，传热系数高，传热均匀且镜面平整度高的镜面钢板，所述上铜箔和所述下铜箔的光滑面贴合所述镜面钢板。
5.如权利要求1所述的多层PCB板的压合工艺，其特征在于：在步骤S4和S8中，压合前对压合装置进行抽真空处理，抽真空后压合装置的真空度不大于30mbar，到达所述真空度15-25min后进行升温升压。
6.如权利要求5所述的多层PCB板的压合工艺，其特征在于：在步骤S4和S8中，所述第一次压合和所述第二次压合的过程包括：100-140℃的第一升温段、140-180℃的第二升温段、180-220℃的第三升温段、保温段、220-150℃的第一降温段和150-100℃的第二降温段。
7.如权利要求6所述的多层PCB板的压合工艺，其特征在于：所述第一升温段中，压合压力由250PSI升至400PSI，所述第二升温段至保温段结束压力保持在400PSI，所述第一降温段压合压力由400PSI降至100PSI；所述第一升温段的升温速率为4℃/min，第二升温段的升温速率为3.5℃/min，第三升温段的升温速率为2℃/min；第一降温段的降温速率为2℃/min，第二降温段的降温速率为5℃/min；所述第一升温段中压合压力的升压速率为75PSI/min，第一降温段中压合压力的降压速率为30PSI/min。
8.如权利要求7所述的多层PCB板的压合工艺，其特征在于：所述保温段的保温时间为150min，所述第一升温段中直接施加250PSI的压合压力。
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