專業PCB多(duō)層闆壓合制(zhì)程

    1、Autoclave 壓力鍋 

 

    是一種充滿了高(gāo)溫飽和(hé)水(shuǐ)蒸氣，又可(kě)以施加高(gāo)氣壓的容器(qì)，可(kě)将層壓後之基闆(Laminates)試樣，置于其中一段時(shí)間(jiān)，強迫使水(shuǐ)氣進入闆材中，然後取出闆樣再置于高(gāo)溫熔錫表面，測量其"耐分層"的特性。此字另有(yǒu)Pressure Cooker 之同義詞，更被業界所常用。另在多(duō)層闆壓合制(zhì)程中有(yǒu)一種以高(gāo)溫高(gāo)壓的二氧化碳進行(xíng)的"艙壓法"，也類屬此種 Autoclave Press。 

 

    2、Cap Lamination 帽式壓合法 

 

    是指早期多(duō)層闆的傳統層壓法，彼時(shí) MLB 的"外層"多(duō)采單面銅皮的薄基闆進行(xíng)疊合及壓合，直到 1984年末 MLB 的産量大(dà)增後，才改用現行(xíng)銅皮式的大(dà)型或大(dà)量壓合法(Mss Lam)。這種早期利用單面銅皮薄基闆的 MLB 壓合法，稱為(wèi)Cap Lamination。 

 

    3、Crease 皺褶 

 

    在多(duō)層闆壓合中，常指銅皮在處理(lǐ)不當時(shí)所發生(shēng)的皺褶而言。0.5 oz以下的薄銅皮在多(duō)層壓合時(shí)，較易出現此種缺點。 

 

    4、Dent 凹陷 

 

    指銅面上(shàng)所呈現緩和(hé)均勻的下陷，可(kě)能由于壓合所用鋼闆其局部有(yǒu)點狀突出所造成，若呈現斷層式邊緣整齊之下降者，稱為(wèi) Dish Down。此等缺點若不幸在蝕銅後仍留在線路上(shàng)時(shí)，将造成高(gāo)速傳輸訊号的阻抗不穩，而出現噪聲 Noise。故基闆銅面上(shàng)應盡量避免此種缺失。 

 

    5、Caul Plate 隔闆 

 

    多(duō)層闆在進行(xíng)壓合時(shí)，于壓床的每個(gè)開(kāi)口間(jiān)(Opening)，常疊落許多(duō)"冊"待壓闆子的散材(如8~10套)，其每套"散材"(Book)之間(jiān)，須以平坦光滑又堅硬的不鏽鋼闆予以分隔開(kāi)，這種分隔用的鏡面不鏽鋼闆稱之 Caul Plate 或Separate Plate，目前常用者有(yǒu) AISI 430或 AISI 630等。 

 

    6、Foil Lamination 銅箔壓闆法 

 

    指量産型多(duō)層闆，其外層采銅箔與膠片直接與內(nèi)層皮壓合，成為(wèi)多(duō)層闆之多(duō)排闆大(dà)型壓闆法(Mass Lam)，以取代早期之單面薄基闆之傳統壓合法。

 

    7、Kraft Paper 牛皮紙 

 

    多(duō)層闆或基材闆于壓合(層壓)時(shí)，多(duō)采牛皮紙做(zuò)為(wèi)傳熱緩沖之用。是将之放置在壓合機的熱闆(Platern)與鋼闆之間(jiān),以緩和(hé)最接近散材的升溫曲線。使多(duō)張待壓的基闆或多(duō)層闆之間(jiān)。盡量拉近其各層闆材的溫度差異，一般常用的規格為(wèi) 90 磅到 150 磅。由于高(gāo)溫高(gāo)壓後其紙中纖維已被壓斷,不再具有(yǒu)韌性而難以發揮功能，故必須設法換新。此種牛皮紙是将松木與各種強堿之混合液共煮，待其揮發物逸走及除去酸類後，随即進行(xíng)水(shuǐ)洗及沉澱；待其成為(wèi)紙漿後，即可(kě)再壓制(zhì)而成為(wèi)粗糙便宜的紙材。 

 

    8、Kiss Pressure 吻壓、低(dī)壓 

 

    多(duō)層闆在壓合時(shí)，當各開(kāi)口中的闆材都放置定位後，即開(kāi)始加溫并由最下層之熱盤起，以強力之液壓頂柱(Ram)向上(shàng)舉升，以壓迫各開(kāi)口(Opening)中的散材進行(xíng)黏合。此時(shí)結合用的膠片(Prepreg)開(kāi)始逐漸軟化甚至流動，故其頂擠所用的壓力不能太大(dà)，避免闆材滑動或膠量流出太多(duō)。此種起初所采用較低(dī)的壓力(15～50 PSI)稱為(wèi)"吻壓"。但(dàn)當各膠片散材中的樹(shù)脂受熱軟化膠化，又将要硬化時(shí)，即需提高(gāo)到全壓力(300～500 PSI)，使各散材達到緊密結合而組成牢固的多(duō)層闆。 

 

    9、Lay Up 疊合 

 

    多(duō)層闆或基闆在壓合前，需将內(nèi)層闆、膠片與銅皮等各種散材與鋼闆、牛皮紙墊料等，完成上(shàng)下對準、落齊，或套準之工作(zuò)，以備便能小(xiǎo)心送入壓合機進行(xíng)熱壓。這種事前的準備工作(zuò)稱之為(wèi) Lay Up。為(wèi)了提高(gāo)多(duō)層闆的品質,不但(dàn)此種"疊合"工作(zuò)要在溫濕控制(zhì)的無塵室中進行(xíng)，而且為(wèi)了量産的速度及品質，一般八層以下者皆采大(dà)型壓闆法(Mass Lam)施工，甚至還(hái)需用到"自動化"的疊合方式，以減少(shǎo)人(rén)為(wèi)的誤失。為(wèi)了節省廠房(fáng)及合用設備起見，一般工廠多(duō)将"疊合"與"折闆"二者合并成為(wèi)一種綜合性處理(lǐ)單位，故其自動化的工程相當複雜。 

 

    10、Mass Lamination 大(dà)型壓闆(層壓) 

 

    這是多(duō)層闆壓合制(zhì)程放棄"對準梢"，及采用同一面上(shàng)多(duō)排闆之新式施工法。自 1986 年起當四、六層闆需求量淚增之下，多(duō)層闆之壓合方法有(yǒu)了很(hěn)大(dà)的改變。早期的一片待壓的制(zhì)程闆上(shàng)隻排一片出貨闆，此種一對一的擺布在新法中已予以突破，可(kě)按其尺寸大(dà)小(xiǎo)改成一對二，或一對四，甚至更多(duō)的排闆進行(xíng)壓合。新法之二是取消各種散材(如內(nèi)層薄闆、膠片、外層單面薄闆等)的套準梢；而将外層改用銅箔，并先在內(nèi)層闆上(shàng)預做(zuò)"靶标"，以待壓合後即"掃"出靶标，再自其中心鑽出工具孔，即可(kě)套在鑽床上(shàng)進行(xíng)鑽孔。至于六層闆或八層闆，則可(kě)将各內(nèi)層以及夾心的膠片，先用鉚釘予以鉚合，再去進行(xíng)高(gāo)溫壓合。這種簡化快速又加大(dà)面積之壓合，還(hái)可(kě)按基闆式的做(zuò)法增多(duō)"疊數(shù)"(High)及開(kāi)口數(shù)(Opening),既可(kě)減少(shǎo)人(rén)工并使産量倍增，甚至還(hái)能進行(xíng)自動化。此一新觀念的壓闆法特稱為(wèi)"大(dà)量壓闆"或"大(dà)型壓闆"。近年來(lái)國內(nèi)已有(yǒu)許多(duō)專業代工壓合的行(xíng)業出現。 

 

    11、Platen熱盤 

 

    為(wèi)多(duō)層闆壓合或基闆制(zhì)造所需之壓合機中，一種可(kě)活動升降之平台。此種厚重的空(kōng)心金屬台面，主要是對闆材提供壓力及熱源，故必須在高(gāo)溫中仍能保持平坦、平行(xíng)才行(xíng)。通(tōng)常每一塊熱盤的內(nèi)部皆預埋有(yǒu)蒸氣管、熱油管或電(diàn)阻發熱體(tǐ)，且四周外緣亦需填充絕緣材料，以減少(shǎo)熱量的散失，并備有(yǒu)感溫裝置，使能控制(zhì)溫度。 

 

    12、Press Plate鋼闆 

 

    是指基闆或多(duō)層闆在進行(xíng)壓合時(shí)，所用以隔開(kāi)每組散冊(指銅闆、膠片與內(nèi)層闆等所組成的一個(gè)Book)。此種高(gāo)硬度鋼闆多(duō)為(wèi)AISI 630(硬度達420 VPN)或AISI 440C(600 VPN)之合金鋼，其表面不但(dàn)極為(wèi)堅硬平坦，且經仔細拋光至鏡面一樣，便能壓出最平坦的基闆或電(diàn)路闆。故又稱為(wèi)鏡闆(Mirror Plate)，亦稱為(wèi)載闆(Carrier Plate)。這種鋼闆的要求很(hěn)嚴，其表面不可(kě)出現任何刮痕、凹陷或附着物，厚度要均勻、硬度要夠，且還(hái)要能耐得(de)住高(gāo)溫壓合時(shí)所産生(shēng)化學品的浸蝕。每次壓合完成拆闆後，還(hái)要能耐得(de)住強力的機械磨刷，因而此種鋼闆的價格都很(hěn)貴。 

 

    13、Print Through壓透，過度擠壓 

 

    多(duō)層闆壓合時(shí)所采用之壓力強度(PSI)太大(dà)，使得(de)許多(duō)樹(shù)脂被擠出闆外，造成銅皮被直接壓在玻璃布上(shàng)，甚至将玻璃布也壓扁變形，以緻闆厚不足，尺寸安定性不良，以及內(nèi)層線路被壓走樣等缺失。嚴重者線路根基常與玻纖布直接接觸，埋下"陽極性玻纖絲"漏電(diàn)的隐憂 (Conductive Anodic Filament；CAF)。根本解決方法是按比例流量 (Scaled Flow) 的原理(lǐ)，大(dà)面積壓合時(shí)應則使用大(dà)的壓力強度，小(xiǎo)闆面使用小(xiǎo)壓力強度；即以1.16PSI／in2或1.16Lb／in4為(wèi)基準，去計(jì)算(suàn)現場(chǎng)操作(zuò)的壓力強度(Pressure)與總壓力 (Force)。 

 

    14、Relamination(Re-Lam) 多(duō)層闆壓合 

 

    內(nèi)層用的薄基闆，是由基闆供貨商利用膠片與銅皮所壓合而制(zhì)成的，電(diàn)路闆廠購入薄基闆做(zuò)成內(nèi)層線路闆後，還(hái)要用膠片去再壓合成多(duō)層闆，某些(xiē)場(chǎng)合常特别強調而稱之為(wèi)"再壓合"，簡稱Re-Lam。事實上(shàng)這隻是多(duō)層闆壓合的一種"跩文"說法而已，并無深一層的意義存在。 

 

    15、Resin Recession樹(shù)脂下陷,樹(shù)脂退縮 

 

    指多(duō)層闆在其 B-stage的膠片或薄基闆中的樹(shù)脂(以前者為(wèi)甚)，可(kě)能在壓合後尚未徹底硬化(即聚合程度不足)，其通(tōng)孔在漂錫灌滿錫柱後，當進行(xíng)切片檢查時(shí)，發現銅孔壁背後某些(xiē)聚合不足的樹(shù)脂，會(huì)自銅壁上(shàng)退縮而出現空(kōng)洞的情形，謂之"樹(shù)脂下陷"。這種缺點應歸類于制(zhì)程或闆材的整體(tǐ)問題，程度上(shàng)比闆面刮傷那(nà)種工藝性的不良要來(lái)得(de)嚴重，需仔細追究原因。 

 

    16、Scaled Flow Test比例流量試驗 

 

    是多(duō)層闆壓合時(shí)對膠片 (Prepreg) 中流膠量的檢測法。亦即對樹(shù)脂在高(gāo)溫高(gāo)壓下所呈現之"流動量"(Resin Flow)，所做(zuò)的一種試驗方法。詳細做(zuò)法請(qǐng)見IPC-TM-650 中的 2.3.18 節，其理(lǐ)論及內(nèi)容的說明(míng)，則請(qǐng)見電(diàn)路闆信息雜志(zhì)第14期 P.42 

 

    17、Temperature Profile溫度曲線 

 

    在電(diàn)路闆工業中的壓合制(zhì)程，或下遊組裝的紅外線或熱風熔焊 (Reflow)等制(zhì)程，皆需尋求溫度(縱軸)與時(shí)間(jiān)(橫軸)所匹配組成的最佳"溫度曲線"，以提升焊錫性的在量産中的良品率。 

 

    18、Separator Plate隔闆，鋼闆，鏡闆 

 

    基材闆或多(duō)層闆進行(xíng)壓合時(shí)，壓機每個(gè)開(kāi)口(Opening， Daylight)中用以分隔各闆冊(Books)的硬質不鏽鋼闆(如 410，420等)即是。為(wèi)防止沾膠起見，特将其 表面處理(lǐ)到非常平坦光亮，故又稱為(wèi)鏡闆(Mirror Plate)。 

 

    19、Sequential Lamination接續性壓合法 

 

    是指多(duō)層闆的特殊壓合過程并非一次完成，而是分成數(shù)次逐漸壓合而累增其層次，并利用盲孔或埋孔方式，以達到部份層次間(jiān)的"互連"(Interconnection)功能。此法能節省闆子上(shàng)外表上(shàng)所必須鑽出的全通(tōng)孔。連帶可(kě)騰讓出更多(duō)的闆面，以增加布線及貼裝SMD的數(shù)目，但(dàn)制(zhì)程卻被拖得(de)很(hěn)長。 

 

    20、Starvation缺膠 

 

    此字在電(diàn)路闆工業中，一向常用在多(duō)層闆壓合中"缺膠"Resin Starvation問題的表達。系指樹(shù)脂流動不良，或壓合條件配合不當，造成多(duō)層闆完成後，其闆體(tǐ)內(nèi)出現局部缺膠的情形。 

 

    21、Swimming線路滑離 

 

    指多(duō)層闆在壓合中，常造成內(nèi)層闆面線路的少(shǎo)許滑動移位，稱為(wèi)Swimming。此與所采用膠片的"膠化時(shí)間(jiān)" (Gel Time)長短(duǎn)很(hěn)有(yǒu)關系，目前業界已多(duō)趨向使用膠化時(shí)間(jiān)較短(duǎn)者，故問題已減少(shǎo)很(hěn)多(duō)了。 

 

22、Telegraphing浮印，隐印 

 

    早期多(duō)層闆壓合時(shí)，為(wèi)防止溢膠之煩惱，在已疊點散材之銅箔外或薄基闆外，多(duō)加一張耐熱的薄膜(如 Tedlar)，以方便壓後脫模或離型之用途。不過當外層闆所用的膠片較薄，而銅箔又僅為(wèi) 0.5 oz 時(shí)，則該內(nèi)層闆的線路圖案，可(kě)能在高(gāo)壓下會(huì)轉印在脫模紙上(shàng)。當此脫模紙又重用在對一批闆子上(shàng)時(shí)，則很(hěn)可(kě)能又将原來(lái)的圖案浮印在新的闆子銅面上(shàng)，此種現象稱為(wèi)Telegraphing。 

 

    23、Vacuum Lamination真空(kōng)壓合 

 

    此詞在電(diàn)路闆工業中常出現于多(duō)層闆的壓合與幹膜的貼合中。多(duō)層闆的真空(kōng)壓合又分為(wèi)真空(kōng)外框式(Vacuum Frame)，即為(wèi)配合原有(yǒu)液壓式壓機的"抽壓法"，及真空(kōng)艙式(Autoclave)，也就是利用高(gāo)溫高(gāo)壓的二氧化碳進行(xíng)壓合的"氣壓法"。前者抽壓法(Hydralic Vacuum Pressing)的設備較簡單，價格便宜操作(zuò)又很(hěn)方便，故占有(yǒu)九成以上(shàng)的市場(chǎng)。後者則因設備與操作(zuò)都很(hěn)複雜，且所占體(tǐ)積也很(hěn)大(dà)，加上(shàng)所需耗材之費用又較貴，故采用者不多(duō)。 

 

    24、Wrinkle皺折，皺紋 

 

    常指壓合時(shí)由于流膠量太大(dà)。造成外層強度與硬度稍差,如0.5oz銅箔常發生(shēng)的皺紋或折紋，謂之Wrinkle。此詞亦用于其它領域。 

 

    25、Zero Centering中心不變(疊合法) 

 

    多(duō)層闆各散材于疊合套準時(shí)，采用一種特殊的工具槽口，此等類似長方形槽口的兩短(duǎn)邊呈圓弧形，兩長直邊的寬距可(kě)匹配對準梢的插入 (稱為(wèi)挫圓梢Flated Round Pin) 。此種槽口可(kě)分布于散材的四邊中央，并将長邊槽口之一刻意的偏一點，做(zuò)為(wèi)防呆用途。如此可(kě)令闆材在高(gāo)溫中能分别向外膨脹。冷卻時(shí)又可(kě)自由縮回，但(dàn)其中央闆區(qū)卻可(kě)穩定不變，避免固定孔與插梢之間(jiān)産生(shēng)拉扯應力，謂之中心不變式疊合。實用機組以美商Multiline之産品最受歡迎。 

 

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