【正文】 逐漸吸收能量而發(fā)生聚合反應使得黏度增大再真正的硬化成為 CStage 材料 上述在壓力下可以流動的時間,或稱為可以做趕氣及填隙之工作時間,稱為膠化時間或可流膠 時間當此時段太長時會造成板中應有的膠流出太多, 不但厚度變薄浪費成本而且造成銅箔 直接壓到玻璃上使結構強度及抗化性不良但此時間太短時則又無法在趕完板藏氣之前因黏 度太大無法流動而形成氣泡 (air bubble) 現象 C. 膠含量 (Resin Content) 是指膠片中除了玻璃布以外之膠所占之重量比可以用以下兩種方法測量之 c1 燒完法 (Burn Out) c2 處理重量法 (Treated Weight) 其它尚有注意事項如下 D. 用偏光鏡 (Polarizing Filter) 檢查膠片中的硬化劑 dicy 是否大量的集中, 以防其發(fā)生 再結晶現象, 因再結晶后會吸水則會有爆板的危險將膠片在光源經兩片互相垂直的偏光鏡 而可以看到膠片中的dicy 的集中再結晶現象 E. 檢查膠片中的玻璃紗束數目是否正確, 可將膠片放在焚爐中在540下燒15分鐘除去樹脂露 出玻璃布,在 20X 顯微鏡下計數每吋中的經緯紗束是否合乎規(guī)范 F. 揮發(fā)成份 (Volatile), 在膠片卷上斜切下4 吋4 吋的樣片 4 片, 在天平上精稱到 1mg, 然 后置入163 176。177。 177。1分鐘, 再取出放入密閉的干燥皿中冷到 室 溫,再迅速重稱烤后重量其失重與原重之比值以百分法表示之即為揮發(fā)成份含量 . P/P的切割 , 機械方向就是經向,可要求廠商于不同Prepreg膠卷側邊上不同顏色做為辨識 銅箔規(guī)格 詳細銅箔資料請見39。基板39。章節(jié) 常見銅箔厚度及其重要規(guī)格表 迭板作業(yè) 壓板方式一般區(qū)分兩種:一是Caplamination,一是Foillamination本節(jié)僅討論Foillamination. A. 組合的原則 組合的方法依客戶之規(guī)格要求有多種選擇,考量對稱,銅厚,樹脂含量,流量等以最低成本達品質 要求: (a) 其基本原則是兩銅箔或導體層間的絕緣介質層至少要兩張膠片所組成,而且其壓合后之厚度不 mil(已有更尖端板的要求更薄于此),以防銅箔直接壓在玻璃布上形成介電常數太 大之絕緣不良情形,而且附著力也不好 (b) 為使流膠能夠填滿板內的空隙 ,又不要因膠量太多造成偏滑或以后Z方向的過度膨脹,與銅面 接觸的膠片,其原始厚度至少要銅厚的兩倍以上才行最外層與次外層至少要有5 mil以保證 絕緣的良好 (c) 薄基板及膠片的經緯方向不可混錯,必須經對經,緯對緯,以免造成后來的板翹板扭無法補救的 結果膠片的張數一定要上下對稱,以平衡所產生的應力少用已經硬化CStage的材料來墊 補厚度,此點尤其對厚多層板最為要緊,以防界面處受熱后分離在不得及使用時要注意其水 份的烘烤及表面的粗化以增附著力 (d) 要求阻抗 (Impedance)控制的特殊板,應改用低棱線(Low Profile)的銅箔,使其毛面(Matte side)之峰谷間垂直相差在6微米以下,傳統銅皮之差距則達12微米使用薄銅箔時與其接壤 的膠片流量不可太大,以防無梢大面積壓板后可能發(fā)常生的皺折(Wrinkle)銅箔迭上后要用 除塵布在光面上輕輕均勻的擦動,一則趕走空間氣減少皺折,二則消除銅面的雜質外物減少后 來板面上的凹陷但務必注意不可觸及毛面以免附著力不良 (e) 選擇好組合方式, 的選擇(長度,深度材質),以及鉚釘機的操作(固定的緊密程度)等. C. 迭板環(huán)境及人員 迭板現場溫度要控制在20176。177。2,相對濕度應在50% 177。5%, ,人員要穿著連身裝之抗靜電服裝戴罩帽手套口罩(目的在防止皮膚接觸及濕氣),布鞋, 進入室內前要先經空氣吹浴30秒,私人物品不宜帶入,入口處更要在地面上設一膠墊以黏鞋 底污物膠片自冷藏庫取出及剪裁完成后要在室內穩(wěn)定至少24小時才能用做迭置完成迭 置的組合要在1小時以內完成上機壓合若有抽真空裝置 ,應在壓合前先抽一段時間,以趕走水氣膠片中濕氣太大時會造成Tg降低及不易硬化現象 (a) 無梢壓板法此法每一個開口中每個隔板間的多層板散冊要上下左右對準,而且各隔板間也絕對要上下對準,自然整個壓床之各開口間也要對準在中心位置 對準的方式有兩種方式: 一種是投影燈式,在迭板臺正上方裝一投影機,先將鋁載板放在定位并加上牛皮紙,將光影按板冊之尺寸投影在鋁板上,再將各板冊之內容及隔板逐一迭齊,最后再壓上牛皮紙及鋁蓋板即完成一個開口間的組合 另一種是無投影燈時,將板冊之各材料每邊找出中點來,鋁皮鋼板也找出中點,也可進行上下對準 六層板則先將2個內層雙面板分別鉆出鉚釘孔,每片雙面板的四個鉚釘孔要與板內各孔及線 路有絕對準確的關系再取已有鉚釘梢的樣板套在所用夾心的膠片,此等膠片已有稍大一點的 鉚孔,于是小心將四邊中心的鉚釘孔對準并套上鉚釘,再小心用沖釘器把四個鉚釘逐一沖開壓 扁而將兩內層及其間的膠片夾死,其上下兩面再迭上膠片及銅箔如四層板一樣去壓合此時可 用X光檢查兩薄內層板間的對準情形再進行壓合或折掉重鉚一般六層板只在第二層上做出箭靶即可層間對位方式另參考內層制作檢驗. (b) 有梢套孔迭置將已精準鉆出的工具孔的內層一一套在下載鋁板定位梢上,并套上沖孔較大的膠片牛皮紙脫模紙隔皮等 (c)壓力艙式迭置法將板冊內容按上無梢法迭鋁載板上,此載板與液壓法不同,其反面有導氣的井字形溝槽,正 面平坦用以承載板冊,連同隔板以多孔性的毯子包住放在導氣板上,外面再包以兩層防漏絕氣特殊隔膜,最后以有彈性可耐壓的特殊膠帶將隔膜四周貼合氣板上,推入壓力艙內,關上門后先把包裹內抽至極低之氣壓使板冊死處的藏氣都被抽出,再于艙內壓入高溫的二氧化碳或氮氣至150200PSI,進行真空壓合 壓合制程操作 壓合機依其作動原理不同可分為三大類: (Autoclave): 壓合機構造為密閉艙體外艙加壓內袋抽真空受熱壓合成型各層板材所承受之熱力與壓力 優(yōu)點: 因壓力熱力來自于四面八方故其成品板厚均勻流膠小 可使用于高樓層 缺點: 設備構造復雜成本高且產量小 液壓式壓合機構造有真空式與常壓式其各層開口之板材夾于上下兩熱壓盤問壓力由下往上 優(yōu)點: 缺點: 板邊流膠量較大板厚較不均勻 C. ADARA SYSTEM Cedal 壓合機 Cedal為一革命性壓合機其作動原理為在一密閉真空艙體中利用連續(xù)卷狀銅箔迭板在兩 端通電流,因其電阻使銅箔產生高溫,加熱Prepreg用熱傳系數低之材質做壓盤藉由上方加 壓達到壓合效果因其利用夾層中之銅箔加熱所以受熱均勻內外層溫差小受壓均勻 優(yōu)點: a. 利用上下夾層之銅板箔通電加熱省能源操作成本低 b. 內外層溫差小受熱均勻產品品質佳 c. 可加裝真空設備有利排氣及流膠 d. Cycle time短約4Omin. e. 作業(yè)空間減小很多. f. 可使用于高樓層 缺點: 設備構造復雜成本高且單機產量小迭板耗時 C1. Cedal . 壓合機熱源方式: : 于壓合機各開口中之壓盤內安置電加熱器直接加熱 優(yōu)點: 設備構造簡單成本低保養(yǎng)簡易 缺點: 優(yōu)點: 因水蒸汽之熱傳系數大熱媒為水較便宜 缺點: ,保養(yǎng)麻煩 優(yōu)點: 升溫速率及溫度分布皆不錯操作危險性較蒸汽式操作低 缺點: 設備構造復雜價格不便宜保養(yǎng)也不易 : 利用連續(xù)卷狀銅箔迭板在兩端通電流因其電阻使銅箔產生高溫加熱Prepreg用熱傳系數低之材質做壓盤減少熱流失 優(yōu)點: (35/min.)內外層溫差小及溫度分布均勻 缺點: . 開口(Opening)迭板之方式: : 若壓合機有十二個開口每一開口有上下熱壓盤共十三個熱壓盤迭板方式以鋼質載盤為底 盤放入十二張牛皮紙及一張銅箔基板中間以一層鏡面鋼板一層板材的方式迭入十二層板 . A1 迭板結構各夾層之目的 a. 鋼質載盤,蓋板(Press plate): 早期為節(jié)省成本多用鋁板,近年來因板子精密度的提升已漸改成硬化之鋼板,供均勻傳熱用. b. 鏡面鋼板(Separator plate): 因鋼材鋼性高, : 因紙質柔軟透氣的特性可達到緩沖受壓均勻施壓的效果,且可防止滑動因熱傳 系數低可延遲熱傳均勻傳熱之目的在高溫下操作牛皮紙逐漸失去透氣的特性,使用三 次后就應更換 :其位于夾層中牛皮紙與鏡面鋼板之間可防止牛皮紙?zhí)蓟笪廴剧R面鋼板或黏在 上面及緩沖受壓均勻施壓 (Release sheet)及壓墊 (Press pad) Conformal press的運用,大半都用在 軟板coverlayer壓合上. B. CEDAL ADARA 迭板結構與方式 : ,一個Stack最多可迭65個Panel,并可利用固定架固定,其 . 壓合時升溫速率與升壓速率對板子之影響 典型Profile見圖 : :以最適當的升溫速率控制流膠 :提供硬化所需之能量及時間 :逐步冷卻以降低內應力(Internal stress)減少板彎板翹(WarpTwist) : (吻壓 Kiss pressure):每冊(Book)緊密接合傳熱,驅趕揮發(fā)物及殘余氣體 :使膠液順利填充并驅趕膠內氣泡同時防止一次壓力過高導致的皺折及應力 :產生聚合反應使材料硬化而達到Cstage :降溫段仍保持適當的壓力減少因冷卻伴隨而來之內應力 B1壓力的計算 傳統式的初壓及全壓,大量法的低壓及高壓都是對板面面積而言的,機臺上的設定壓力強度則 與頂起的活塞軸有直接的關系,故應先有板面壓力強度的規(guī)范數值后再去換算成為機臺設定 壓力,即: 低壓設定壓力 = 40PSIA(板子面積)247。活塞軸截面積(所得數值仍為壓力強度) 高壓設定壓力 = 560PSIA 247?；钊S截面積 壓力換算法:1㎏/㎝2 =(pound/in2) 1PSI = ㎏/㎝2 ,1㎏/㎝2 = 1ATM . 壓合流程質量管理重點: a. 板厚板薄板翹 b. 銅箔皺折 c. 異物,pits amp。 dents d. 內層氣泡 e. 織紋顯露 f. 內層偏移 后處理作業(yè) . 目的 A. 設立加工之基準靶位及基板外框成型 B. IPQC (In Process Quality Control) 作業(yè)提升質量管理 : (post cure, post lamination)通常后烤條件是150, 驟curing很完整,可不做后烤,否則反而有害( 降低Tg ).可以測量Tg,判斷curing是否完 : . ,則可平整之. . B. 銑靶,打靶完成壓合后板上的三個箭靶會明顯的出現浮雕(Relief), :將之置于普通的單軸鉆床下用既定深度的平頭銑刀銑出箭靶及去掉原貼的耐熱膠 帶,再置于有投影燈的單軸鉆床或由下向上沖的沖床上沖出靶心的定位孔,再用此定位孔定 在鉆床上即行鉆孔作業(yè)注意要定時校正及重磨各使用工具, : 有單軸及雙軸,雙軸可自動補償取均值,減少公差. C. 剪邊(CNC裁板)完成壓合的板子其邊緣都會有溢膠,必須用剪床裁掉以便在后續(xù)制程中作業(yè) 方便及避免造成人員的傷害,剪邊最好沿著邊緣直線內1公分處切下,切太多會造成電鍍夾點 的困擾,最好再用磨邊機將四個角落磨圓及邊緣毛頭磨掉,以減少板子互相間的刮傷及對槽液 的污染或者現在很普遍直接以CNC成型機做裁邊的作業(yè) 壓合制程至此結束,接下來的步驟是鉆孔. 六鉆孔 制程目的 單面或雙面板的制作都是在下料之后直接進行非導通孔或導通孔的鉆孔, 多層板則是在完成壓板之后才去鉆孔傳統孔的種類除以導通與否簡單的區(qū)分外,以功能的不同尚可分:零件孔,工具孔,通孔(Via),盲孔(Blind hole),埋孔(Buried hole)(后二者亦為via hole的一種).近年電子產品39。.39。的發(fā)展趨勢,使得鉆孔技術一日千里,機鉆,雷射燒孔,感光成孔等,其它新技術會在20章中有所討論. 流程 上PIN鉆孔檢查 鉆孔作業(yè)時除了鉆盲孔,或者非常高層次板孔位精準度要求很嚴,用單片鉆之外,通常都以多片鉆,. 因為多片一鉆,所以鉆之前先以pin將每片板子固定住,此動作由上pin機(pinning maching)執(zhí)行之. 雙面板很簡單,大半用靠邊方式,另須多層板專用上PIN機作業(yè). . 鉆孔 鉆孔機的型式及配備功能種類非常多以下List評估重點 A. 軸數和產量有直接關系 B. 有效鉆板尺寸 C. 鉆孔機臺面選擇振動小強度平整好的材質 D. 軸承(Spindle) E. 鉆盤自動更換鉆頭及鉆頭數 F. 壓力腳 G. XY及Z軸傳動及尺寸精準度XY獨立移動 H. 集塵系統搭配壓力腳排屑良好且冷卻鉆頭功能 I. Step Drill的能力 J. 斷針偵測 K. RUN OUT A. 溫濕度控制 B. 干凈的環(huán)境 C. 地板承受之重量 D. 絕緣接地的考量 E. 外界振動干擾 物料介紹 鉆孔作業(yè)中會使用的物料有鉆針(Drill Bit),墊板(Backup board),蓋板(Entry board):. 鉆針(Drill Bit), 或稱鉆頭, 其品質對鉆孔的良窳有直接立即的影響, 以下將就其材料外型構及管理簡述之 A. 鉆針材料 鉆針組成材料主要有三: a. 硬度高耐磨性強的碳化鎢 (Tungsten Carbide ,WC) (Cobalt) . 三種粉末按比例均勻混合之后,于精密控制的焚爐中于高溫中在模子中燒結 (Sinter) 94% 是碳化鎢, 6% 左右是鈷 micron. B. 外型結構 鉆針之外形結構可分成三部份,即鉆尖 (drill point)退屑槽 ( 或退刃槽 Flute ) 及握柄 (handle,shank) 以下用圖標簡介其功能: a. 鉆尖部