薄芯板尺寸穩(wěn)定性控制

羅曉帆（汕頭超聲印制板（二廠）有限公司，廣東 汕頭 515065）

薄芯板尺寸穩(wěn)定性控制

Paper Code: S-135

羅曉帆
（汕頭超聲印制板（二廠）有限公司，廣東 汕頭 515065）

任意層互連板件制作過程中，板件變形導(dǎo)致盲孔底部連接盤偏是最常見的失效模式，特別第一次薄芯板壓合，尺寸穩(wěn)定性控制極有難度。本文通過研究板料、芯板配本及壓合參數(shù)，分析其對拼板整體變形的影響，從而得出薄芯板尺寸穩(wěn)定性控制的最佳方案。

板料；芯板配本；壓合參數(shù)；板件變形

1 前言

常規(guī)高多層壓合過程中，半固化片本身相當(dāng)于緩沖墊，對熱盤的壓力有一定的緩沖作用，而芯板在其中則起到了平衡的作用。在層壓過程中，樹脂收縮造成了PCB尺寸變化。而對于任意層互連板件第一次壓合是單張薄芯板與兩張薄半固化片的結(jié)合，有別于常規(guī)高多層，缺少了多半固化片的緩沖，在第一次壓合時，壓力直接作用于薄芯板，板件極容易產(chǎn)生局部不規(guī)則變形，從而導(dǎo)致盲孔底部連接盤偏。本文通過研究壓合參數(shù)設(shè)置，對比芯板配本、半固化片特性、及板料廠家，分析其對板件變形的影響，得出任意層互連板材選擇、芯板制作、壓合參數(shù)的控制要因及最優(yōu)生產(chǎn)參數(shù)。

圖1 不同結(jié)構(gòu)板件壓合及變形示意圖

2 試驗過程及分析

2.1 壓合參數(shù)DOE試驗

2.1.1 試驗設(shè)計

取任意層互連編號，選用同種板料，芯板按正常流程生產(chǎn)，采用不同的壓合條件（疊層：1080B+60 μm core+1080B），完成至第一次激光鉆孔，送AOI百檢掃描，確認(rèn)不同壓合條件下盲孔底部連接盤偏情況（底盤單邊設(shè)計0.076 mm，蝕刻后約0.056 mm）。

2.1.2 因子水平列表

表1 因子水平列表

2.1.3 結(jié)果判定

盲孔底盤偏報廢單元比例。

2.1.4 試驗結(jié)果（表2）

表2 試驗結(jié)果

2.1.5 小結(jié)

壓力是顯著因子，壓力越大，底盤偏比例越高，因此薄芯板壓合應(yīng)減小最高壓力，同時圖形空曠區(qū)應(yīng)盡量鋪銅，減小由于壓力不足而帶來的褶皺風(fēng)險。

2.2 芯板配本

2.2.1 理論分析

任意層互連芯板第一次壓合時，漲縮是由PP及芯板相互作用決定，因此不同芯板配本對漲縮理論上是有一定影響。

2.2.2 試驗設(shè)計

取同一任意層互連編號，采用同一廠家不同配本但相同厚度的core（60 μm，配本分別為1065B及 1078B），完成至一次壓合（疊層：1080B+60 μm +1080B）激光鉆孔后（底盤單邊設(shè)計0.076 mm，蝕刻后約0.056 mm），通過分析AOI檢查數(shù)據(jù)，驗證其對尺寸穩(wěn)定性的影響。

表3 玻布基本信息

2.2.3 AOI檢查情況

表4 不同配本芯板底盤偏比例

2.2.4 小結(jié)

1078布比較重，樹脂含量低，有利于尺寸穩(wěn)定性，因此在能滿足芯板厚度情況下，應(yīng)盡量選擇布重大，樹脂含量低的半固化片。

2.3 半固化片特性

2.3.1 理論分析

樹脂收縮導(dǎo)致板件尺寸變化，理論上流動度大，凝膠時間長，壓合過程中流膠會偏大，尺寸變化較明顯，但由于任意層互連第一次壓合是薄芯板和薄半固化片的結(jié)合，所以半固化片在壓合過程中究竟起多少作用，還需試驗分析。

2.3.2 試驗設(shè)計

取任意層互連編號，選用同種板料，芯板按正常流程生產(chǎn)，采用不同的半固化片壓合（疊層：1027B+60 μm core+1027B），完成至第一次激光鉆孔，送AOI百檢掃描及二維機測量，確認(rèn)不同壓合條件下盲孔底部連接盤偏情況（底盤單邊設(shè)計0.076 mm，蝕刻后約0.056 mm）及板件整體變形情況。

表5 不同特性半固化片參數(shù)

2.3.3 AOI檢查情況

兩種特性1027B均無發(fā)現(xiàn)底銅偏單元。

2.3.4 二維測量情況

每種條件任意抽取2拼，二維測量整板變形情況（圖4）。

圖4 不同特性1027B壓合板件變形情況

2.3.5 小結(jié)

從AOI檢查數(shù)據(jù)及二維測量結(jié)果看，不同特性半固化片對漲縮基本無影響，可見薄芯板壓合板件變形關(guān)鍵因子是芯板。

2.4 不同板料廠家

2.4.1 試驗設(shè)計

取任意層互連編號，選用三種不同板料，按正常流程完成至第一次激光鉆孔（疊層：1080B+60 μm+1080B），送AOI百檢掃描及二維機測量，確認(rèn)不同壓合條件下盲孔底部連接盤偏情況（底盤單邊設(shè)計0.076 mm，蝕刻后約0.056 mm）及板件整體變形情況。

2.4.2 AOI檢查情況（表6）

表6 AOI檢查結(jié)果

2.4.3 二維測量情況

A、B材料任取2拼底銅偏缺點板，C材料任取2拼，二維測量整板變形情況（圖5）。

圖5 不同板料板件變形情況

2.4.4 小結(jié)

不同板料在相同生產(chǎn)條件下，尺寸變化差異很大。因此，任意層互連板件選料需特別關(guān)注。

3 結(jié)論

（1）任意層互連第一次壓合程式需特殊控制，壓力是顯著因子，壓力越大，板件變形越嚴(yán)重，底盤偏比例越高，因此薄芯板壓合應(yīng)減小最高壓力，同時圖形空曠區(qū)應(yīng)盡量鋪銅，以降低由于壓力不足而帶來的褶皺風(fēng)險；

（2）相同芯厚不同配本芯板對尺寸變化有影響：1078布較1065重，相同厚度情況下樹脂含量低，有利于尺寸穩(wěn)定性，因此在能滿足芯板厚度情況下，應(yīng)盡量選擇布重大，樹脂含量低的半固化片；而不同特性半固化片對漲縮基本無影響，可見薄芯板壓合板件變形關(guān)鍵因子是芯板；

（3）不同板料在相同生產(chǎn)條件下，尺寸變化差異很大。因此，任意層互連板件選料需特別關(guān)注。

Dimensional stability control of ultrathin core

LUO Xiao-fan

During ALIVH PCB manufacturing process, the misregistration of target pad due to the PCB dimensional change is the most common failure modes. Especially, when the first pressing cycle, dimensional stability control of the ultrathin core is very difficult. By means of analyzing laminate material, core stack-up and press parameter, which affect the PCB dimensional stability, this article sheds light on the best method of dimensional stability control.

Laminate Mmaterial; Stack-up of Core; Press Parameter; PCB Dimensional Change

TN41

A

1009-0096（2014）04-0197-03