一種有效提升多層壓機(jī)利用率的方法

石邵陽 陳斐健 王富恒

（梅州市奔創(chuàng)電子有限公司，廣東 梅州 514000）

0 引言

在日常的生產(chǎn)過程中，多層印制電路板（printed circuit board，PCB）會根據(jù)不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)定相應(yīng)的壓合程式，以滿足相應(yīng)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品品質(zhì)要求。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，因受訂單結(jié)構(gòu)/數(shù)量或者產(chǎn)品疊構(gòu)的影響，往往一爐板中偶爾會出現(xiàn)1～2 個開口無相應(yīng)程式板件匹配的情況，從而導(dǎo)致開口空壓，降低了壓機(jī)開口的利用率。例如，12 個開口的壓機(jī)，因板件數(shù)量不足或結(jié)構(gòu)不同，只能排夠10 個開口，閑置了2 個開口，則壓機(jī)的利用率為10（有效利用開口數(shù)）÷12（總開口數(shù)）×100%=83.3%。

本文重點(diǎn)研究了如何有效縮短生產(chǎn)周期，提升生產(chǎn)效率。在壓合工序，通過提供一種不同壓合疊構(gòu)板件同機(jī)混壓的生產(chǎn)手段，達(dá)到提升多層壓機(jī)利用率的目的。

1 優(yōu)化措施分析

1.1 設(shè)計(jì)分析

好的壓合品質(zhì)是溫度、壓力、真空三者的完美結(jié)合［1］，壓力、真空一經(jīng)設(shè)定，則不受其他媒介的影響，而升溫速率的快慢可以通過對牛皮紙張數(shù)的管控來實(shí)現(xiàn)。為此，本文設(shè)計(jì)測定不同張數(shù)牛皮紙的溫度變化。

1.2 方案設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)如下［2］。①選擇同一料號，設(shè)計(jì)相同的排板層數(shù)，選取同一料號的2個開口板件作為測試對象，1個開口上、下層的牛皮紙?jiān)O(shè)置為正常張數(shù)（25 張），另一開口牛皮紙張數(shù)設(shè)置為20 張；②不同開口板件上、中、下均設(shè)置料溫線；③同一程式壓合，監(jiān)控不同數(shù)量牛皮紙的升溫速率及上壓點(diǎn)；④壓合后全檢板面，確認(rèn)產(chǎn)品品質(zhì)。

1.3 試驗(yàn)測試

1.3.1 測試1（6層板）

在線選取A06EC08912C0（6 層板），設(shè)置不同牛皮紙張數(shù)，依正常程式壓合，溫度/壓力變化分別見圖1、表1和表2。

表1 6層板正常壓合程式（TG150-L）

表2 A06EC08912C0不同張數(shù)牛皮紙溫度/壓力的變化記錄

圖1 A06EC08912C0 不同張數(shù)牛皮紙升溫速率/壓力

表1 中：開始抽真空段數(shù)為1，開始抽真空時(shí)間為0；停止抽真空段數(shù)為7，停止抽真空時(shí)間為5 min；真空釋放段數(shù)為8，真空釋放時(shí)間為5 min；真空設(shè)定值為740 mmHg（1 mmHg≈133.3 Pa）；料溫要求為80～140 ℃；升溫速率為1.6～2.0 ℃/min；在≥180 ℃的高溫固化時(shí)間保持 ≥60 min。

壓合后品質(zhì)確認(rèn)：①檢查板面是否有起皺、缺膠異常。A06EC08912C0壓合牛皮紙上下25張、上下20 張各檢板20 塊，均合格，無異常。②288 ℃、10 s、3 次錫爐熱沖擊及介厚測試，結(jié)果A06EC08912C0 壓合牛皮紙上下25 張、上下20張各切片均確認(rèn)合格，如圖2所示。

圖2 6層板熱沖擊3 次及切片確認(rèn)測量

1.3.2 測試2（12層板）

在線選取B12EC08002A0（12 層板），設(shè)置不同牛皮紙張數(shù)，依正常程式壓合，升溫速率/壓力變化分別見圖3、表3和表4。

表3 12層板正常壓合程式（TG150-M）

表4 B12EC08002A0不同張數(shù)牛皮紙升溫速率/壓力變化記錄表

圖3 B12EC08002A0 不同張數(shù)牛皮紙升溫速率/壓力

表3 中：開始抽真空段數(shù)為1，開始抽真空時(shí)間為0；停止抽真空段數(shù)為9，停止抽真空時(shí)間為5 min；真空釋放段數(shù)為10，真空釋放時(shí)間為5 min；待機(jī)溫度為140 ℃；真空設(shè)定值為740 mmHg；料溫要求為80～140 ℃；升溫速率為1.8～2.2 K/min；≥180 ℃的高溫固化時(shí)間保持≥60 min。

壓合后品質(zhì)確認(rèn)：①檢查板面是否有起皺、缺膠異常，B12EC08002A0壓合牛皮紙上下25張、上下20 張各檢板20 塊，均合格，無異常。②288 ℃、10 s、3 次錫爐熱沖擊及介厚測試，結(jié)果B12EC08002A0 壓合牛皮紙上下25 張、上下20 張各切片均確認(rèn)合格，如圖4所示。

圖4 12層板切片確認(rèn)測量

1.4 小結(jié)

通過不同程式/板厚壓合可以發(fā)現(xiàn)：①25張牛皮紙與20 張牛皮紙，80～140 ℃升溫速率相差約0.2 K/min，上全壓點(diǎn)在流膠范圍內(nèi)，對填膠無影響；②不同張數(shù)牛皮紙條件下生產(chǎn)的產(chǎn)品，品質(zhì)無異常，可滿足品質(zhì)條件。

2 生產(chǎn)驗(yàn)證

2.1 驗(yàn)證1

選取不同疊構(gòu)料號A08DC10962A0（8 層板）/A06EC10833A0（6層板）同機(jī)混壓的形式進(jìn)行驗(yàn)證。不同料號疊構(gòu)圖如圖5所示。

圖5 A08DC10962A0與A06EC10833A0產(chǎn)品疊構(gòu)

品質(zhì)確認(rèn)：

①288 ℃、10 s、3 次錫爐熱沖擊及介厚測試結(jié)果如圖6所示，判定合格。

②板厚測量。隨機(jī)選取5塊不同的料號，用9點(diǎn)法測量板厚，相應(yīng)的記錄見表5。

表5 A08DC10962A0和A06EC10833A0料號混壓板厚測量記錄

③ΔTg確認(rèn)。所需基材為中高Tg材料，要求ΔTg≤5 K。不同料號壓合后，選取1 塊50 mm×50 mm的樣品測試ΔTg，結(jié)果如圖7所示。

圖7 A08與A06的ΔTg測試

2.2 驗(yàn)證2

在線選取不同疊構(gòu)料號B06EC10995A0（6 層板）和A04EC10953A0（4 層板）同機(jī)混壓的形式進(jìn)行驗(yàn)證。不同料號疊構(gòu)如圖8所示。

圖8 B06EC10988A0和A04EC10953A0產(chǎn)品疊構(gòu)

（1）288 ℃、10s、3次錫爐熱沖擊及介厚測試結(jié)果如圖9所示，判定合格。

圖9 B06EC10955A0與A04EC10953A0產(chǎn)品切片確認(rèn)測量

（2）板厚測量：隨機(jī)取5塊不同的料號，用9點(diǎn)法測量板厚，相應(yīng)的記錄見表6。

表6 B06EC10955A0與A04EC10953A0料號混壓板厚測量記錄

（3）ΔTg確認(rèn)：所需基材是中高Tg材料，要求ΔTg≤5 K。不同料號壓合后，選取1 塊50 mm×50 mm的樣品，測試ΔTg，結(jié)果如圖10所示。

圖10 B06與A04ΔTg測試

3 結(jié)語

以上實(shí)踐證明，不同疊構(gòu)的板件，通過對牛皮紙張數(shù)的有效控制，可以實(shí)現(xiàn)同機(jī)混壓，從而達(dá)到提升壓機(jī)利用率的目的。