漲縮産生(shēng)的根源由材料的特性所決定,要解決軟硬結合闆漲縮的問題,必須先對撓性闆的材料聚酰亞胺(Polyimide)做(zuò)個(gè)介紹:
(1)聚酰亞胺具有(yǒu)優良的散熱性能,可(kě)承受無鉛焊接高(gāo)溫處理(lǐ)時(shí)的熱沖擊;
(2)對于需要更強調訊号完整性的小(xiǎo)型裝置,大(dà)部份設備制(zhì)造商都趨向于使用撓性電(diàn)路;
(3)聚酰亞胺具有(yǒu)較高(gāo)的玻璃轉移溫度與高(gāo)熔點的特性,一般情況下要在350℃以上(shàng)進行(xíng)加工;
(4)在有(yǒu)機溶解方面,聚酰亞胺不溶解于一般的有(yǒu)機溶劑。
撓性闆材料的漲縮主要跟基體(tǐ)材料PI和(hé)膠有(yǒu)關系,也就是與PI的亞胺化有(yǒu)很(hěn)大(dà)關系,亞胺化程度越高(gāo),漲縮的可(kě)控性就越強。
按照正常的生(shēng)産規律,撓性闆在開(kāi)料後,在圖形線路形成,以及軟硬結合壓合的過程中均會(huì)産生(shēng)不同程度的漲縮,在圖形線路蝕刻後,線路的密集程度與走向,會(huì)導緻整個(gè)闆面應力重新取向,最終導緻闆面出現一般規律性的漲縮變化;在軟硬結合壓合的過程中,由于表面覆蓋膜與基體(tǐ)材料PI的漲縮系數(shù)不一緻,也會(huì)在一定範圍內(nèi)産生(shēng)一定程度的漲縮。
從本質原因上(shàng)說,任何材料的漲縮都是受溫度的影(yǐng)響所導緻的,在PCB冗長的制(zhì)作(zuò)過程中,材料經過諸多(duō) 熱濕制(zhì)程後,漲縮值都會(huì)有(yǒu)不同程度的細微變化,但(dàn)就長期的實際生(shēng)産經驗來(lái)看,變化還(hái)是有(yǒu)規律的。
如何控制(zhì)與改善?
從嚴格意義上(shàng)說,每一卷材料的內(nèi)應力都是不同的,每一批生(shēng)産闆的過程控制(zhì)也不會(huì)是完全相同的,因此,材料漲縮系數(shù)的把握是建立在大(dà)量的實驗基礎之上(shàng)的,過程管控與數(shù)據統計(jì)分析就顯得(de)尤為(wèi)重要了。具體(tǐ)到實際操作(zuò)中,撓性闆的漲縮是分階段的:
首先是從開(kāi)料到烘烤闆,此階段漲縮主要是受溫度影(yǐng)響所引起的:
要保證烘烤闆所引起的漲縮穩定,首先要過程控制(zhì)的一緻性,在材料統一的前提下,每次烘烤闆升溫與降 溫的操作(zuò)必須一緻化,不可(kě)因為(wèi)一味的追求效率,而将烤完的闆放在空(kōng)氣中進行(xíng)散熱。隻有(yǒu)這樣,才能最大(dà)程度的消除材料的內(nèi)部應力引起的漲縮。
第二個(gè)階段發生(shēng)在圖形轉移的過程中,此階段的漲縮主要是受材料內(nèi)部應力取向改變所引起的。
要保證線路轉移過程的漲縮穩定,所有(yǒu)烘烤好的闆就不能進行(xíng)磨闆操作(zuò),直接通(tōng)過化學清洗線進行(xíng)表面前處理(lǐ),壓膜後表面須平整,曝光前後闆面靜置時(shí)間(jiān)須充分,在完成線路轉移以後,由于應力取向的改變,撓性闆都會(huì)呈現出不同程度的卷曲與收縮,因此線路菲林補償的控制(zhì)關系到軟硬結合精度的控制(zhì),同時(shí),撓性闆的漲縮值範圍的确定,是生(shēng)産其配套剛性闆的數(shù)據依據。
第三個(gè)階段的漲縮發生(shēng)在軟硬闆壓合的過程中,此階段的漲縮主要壓合參數(shù)和(hé)材料特性所決定。
此階段的漲縮影(yǐng)響因素包含壓合的升溫速率,壓力參數(shù)設置以及芯闆的殘銅率和(hé)厚度幾個(gè)方面。總的來(lái)說,殘銅率越小(xiǎo),漲縮值越大(dà);芯闆越薄,漲縮值越大(dà)。但(dàn)是,從大(dà)到小(xiǎo),是一個(gè)逐漸變化的過程,因此,菲林補償就顯得(de)尤為(wèi)重要。另外,由于撓性闆和(hé)剛性闆材料本質的不同,其補償是需要額外考慮的一個(gè)因素。