旗勝教材.doc_第1页
旗勝教材.doc_第2页
旗勝教材.doc_第3页
旗勝教材.doc_第4页
旗勝教材.doc_第5页
免费预览已结束,剩余33页可下载查看

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

葵花寶典1起源軟式印刷電路板(Flexible Printed Circuit FPC)於1959年左右因宇宙開發及軍需開發而被美國實用化;如今則被使用在民生用的電路機器和產業用的電子機械類等,且因為小型輕量化、設計組立的簡素化及高密度化等優點而被廣泛的使用。為了因應社會的需求及提供信賴性高的FPC的立場,我們必須以更高質的技術應對,所以在製品產出時,於製品構成、使用目的、製造工程及條件等方面有所理解後,才能對製品的品質及機能有對應著眼。壓著工程在FPC的制程中為一重要的工程,通常在FPC製造作業中稱之為壓著工程,包含材料製造時的銅張板製造、線路成形後的保護膠片貼合及補強材貼合的熱壓著方法等。2壓著工程關連的材料、機械相關知識2-1.材料(1)保護膠片(Cover Film) FPC界以 Cover Line、Over Line稱呼,MEKTRON社內對印刷電路版(PCB)及FPC的導體保護覆蓋膠片以Cover Film統一稱之。 保護膠片的作用在防止導體被接觸、迴路環境條件的保護及耐曲性的良化等。 價格較低、泛用FPC材料PET(Polyester)膠片,使用在電話機、自動車及印表機等,缺點為本身的耐熱性較低,半田時須特別注意。 半田接續方式,一般而言耐熱性較佳材料的場合使用,如Polyamide(PI);和PET比較Polyamide價格較高,但擁有耐熱性,寸法安定性及半田加工性等優點,手錶、電算機等廣泛被使用。 保護膠片為規定厚度的接著劑塗布,再貼合保護用的離型紙;使用物件製品的設計式樣寬度大小進行開縫(離型紙不切斷),並於Connect部、半田附著Land部及設定孔等進行穴拔。 保護膠片厚度有1/2mil、1mil、2 mil、3 mil及5 mil等(1 mil=25m=0.025mm)(2)銅張板(Copper-Clad Lamination) PI膠片或是PET膠片與單面、還有雙面的迴路導體作用的銅箔貼合,通常以銅張積層板稱之。 1/2mil5mil膠片和1/2oz、1oz及2oz的電解銅或是壓延銅組合使用。 備記欄: 1oz原為重量的單位 1oz=1/6pound=28.35g 1oz=35m 當1ft2(平方feet)的重為1oz 2oz=70m 則以1oz來表示銅箔的厚度 當1ft2(平方feet)的重為2oz時 則以2oz來表示銅箔的厚度 迴路成形時的耐藥性、在各種環境時少有品質低下情況及軟式印刷迴路板使用所有須耐用的事 等的特性要能夠滿足。(3)接著劑(Adhesive) FPC的製造,接著劑是處於重要的位置,接著劑左右了FPC的性能及品質。 接著劑有銅張板用、保護膠片用及補強材用等,依其使用目的及性質不同而選用。 接著劑又分熱硬化及熱可塑性型1. 熱硬化型接著劑:Epoxy(環氧基)系、Phenol(酚)系及Acryl(丙烯)系等,加熱後成可塑之流動性,其硬化之後再加熱就不再具有可塑性了。2. 熱可塑性接著劑:一般以Hot Melt稱之,常溫時呈硬化狀態,加熱後軟化和被著體溶著,冷卻後再度呈硬化狀態的特性。(4)粘著劑(Pressure Sensitive Adhesive) 特別地要求耐熱性及接著力時使用接著劑,粘著劑單單只是使用作為FPC的補強作用的場合, 為極低壓且簡單地和其他材料接著的感壓型接著劑。(5)補強板(Stiffener Board) 部品實裝或是裝置本體的設定作業性的改善目的時,FPC的一部分和接著材及接著劑貼合,如 Phenol板及Glass Expoxy板等處理的材料。2-2Press機械 (1)多段式蒸氧Press(傳壓) 形式為多段式加熱型Press,加熱及冷卻均有的壓著機台;因此電氣、蒸氣鍋爐及冷卻水相關的附帶設備是必要的。 壓著能力為125Ton(臺灣目前名機為150Ton)的緣故,MAT的構成(MAT膠墊材的構成)需考慮的話,幾乎均要朝可壓著的方面著想。 (2)IZ Press(小型壓著Press)(快壓機) IZ Press:Idle Zero Press Mektron以IZ的考慮方向,基於一回能壓著1Sheet的考慮而獨自發展出的Press機台。 因為只有電器加熱方式而無冷卻機構,所以PET材之FPC無法於此類型機台壓著。 因Press構造上墊盤的平坦性及機械精度要求比多段式蒸氣壓著機還要嚴格,故特殊的Press膠墊材(Si-Fe板等)等的使用是必要的。 Press的能力有50Ton、60 Ton、80 Ton及100 Ton等4種類。 (3)真空Press 為來自IZ Press而發展出的較新機台,因本接著前項預熱狀態時有真空吸引,故稱之為真空Press. 本壓著壓力最大只有20kg/2,製品構成上Power不足,故製品有選擇性之必要。 Press內全體壓力均一,厚度不同的補強板壓著時,Press厚度的調整(平坦性) 不用,厚度不同的補強板壓著的場合,真空Press非常有效。 (4)Roll to Roll Press 在IZ Press本體的左右兩邊,增加製品的卷出及卷取裝置,以自動搬運的方式進行連續保護膠片本接著。 基本上Press機構元件與IZ Press相同,作業著最初設定及1Lot內壓著均無問題發生時,尚必須定期的檢查壓著狀況。 Roll to Roll Press的壓著方式使後工程的連續電鍍變為可能,而且對生產性向上也有貢獻。3本接著壓著方法3-1多段式蒸氣Press方式(傳壓) (1)熱硬化性接著樹脂 微加熱 高溫加熱有機溶劑可溶 粘著性 不溶融狀態(A-Stage) (B- Stage) (C- Stage) 有機溶劑可溶(A-Stage):接著劑Sheet、保護膠片經Coat制程畢之製品狀態。 粘著性(B-Stage):經微加熱後具黏性,為低溫假接著後之狀態。 不溶融狀態(C-Stage):高溫加熱後熱固硬化,為高溫本接著後接著劑硬化之狀態。 (2)多段Press 多段Press 為長時間壓著(如圖一),壓著畢可由B-Stage達C-Stage狀態而完成接著劑硬化。 (3)多段Press和IZ Press比較(如圖而二) 日本其他公司之壓著方式為多段壓著,可由B-Stage達C-Stage不需再經熟化程式。 優點:不會再發生翹曲。 缺點:壓著時間長、產量小、多段壓著機機台貴。 MEK則採用IZ Press方式,壓著畢仍處B-Stage狀態,故壓著畢之後,需再經熟化程式,使接著劑達C-Stage硬化狀態。 優點:Press機台便宜、產量大。 IZ Press型入後即處於高溫狀態,故接著劑的軟化及溶解劑揮發同時瞬間進行。 多段Press在溫度6065以上開始慢慢軟化,達到120以上溶劑才開始揮發。 關於翹曲的説明:1. 他社(多段Press):在壓力有的狀態下,冷卻至軟化點以下成型,故翹曲不會發生。2. MEK(IZ Press):在壓力無(溫度185)的狀態下,瞬間降溫成型,故翹曲情況嚴重發生,以MEK目前IZ Press方式翹曲是無法避免的,只能從翹曲方向著手改善。 (4)目前本社多段壓著機壓著方式: 多段壓著機本接著如要完成接著劑硬化,加熱時間需要4560分鍾,但如此則壓著產量的處理 能力完全不足,所以爲了提生産量,將多段壓著機壓著時間縮短,再以熟化來輔助,使接著劑經由熟化程序來完成硬化。 多段壓著機本接著加熱加壓的時間程序,須能滿足冷卻後溫度在軟化點以下的原則(防止翹曲),故壓著條件的決定須以如此的程序作爲條件訂定的基準。 多段壓著機MAT構造基本構成目的:如圖四 條件指示書的訂定,須於指示書中明確指示設定壓力、溫度、時間,MAT構造及熟化條件等。3-2 IZ Press方式 (1)壓著方式: 以只有加熱而無冷卻的Press機台,將製品設定型入高溫狀態的MAT中,此時接著劑瞬間由B-Stage開始呈過度到C-Stage狀態(尚未完全硬化),溶劑一口氣揮發,保護膠片呈膨脹狀態,在溶劑尚有殘留的狀態下,油壓加壓使MAT閉合進行壓著,壓著終了壓力開放時,大的保護膠片膨脹的狀態少發生。 預熱狀態時(如圖五),在僅有上治具重量狀況下加溫,溶劑分的逃出較容易;但如果預熱時間過長,硬化過程進行,則接著劑流動性消失,氣泡不良開始發生。 (2)雙面銅張板保護膠片本接著中壓壓著時間時間何故較單面板長,這樣問題的質問常常聽到,結論為和單面板差別在於通孔(Through Hole),其差異及理由如下述: 1.兩面銅張板具上下綫路導通之通孔,保護本接著時,通孔中殘留氣泡,為造成耐熱性不佳的要因。 2.為使接著劑擠入通孔中而能將氣泡擠出,故較長的中壓時間是必要的,其理由説明如下: 綫路上表面只有一層薄的接著劑層,Through Hole部因接著劑成塊狀,含有效多的溶解劑分子。 Through Hole部的保護膠片,因Press壓著造成變形,在Press中接著力等於零,如此的盤形物(如圖六之不良),在Press終了開口時,因保護膠片和離型膠片間的密著力、保護膠片自身對應變形的復原力及殘留溶解分的膨脹力等復合因素的作用而造成保護膠片剝離,於是Through Hole周圍可看到的剝離理由產生了。 將預熱時間加長,中間低壓壓著時,少量的接著劑流向Through Hole,然後一口氣高壓將氣泡壓著出,使Through Hole中接著劑能相互結合,Press終了開口時,就不再造成剝離。 (3)Press開口時密著力: 對減弱保護膠片及剝離膠片間的密著力而言,自高壓狀態一口氣開口的方式並不理想,緩緩開口的方法則有其效果。 離型用FEP膠片的尺寸如果過小,上側橡膠墊和下側橡膠墊因同性質之密著力,將造成開口時平滑及上側橡膠墊和下側橡膠墊剝離不易。 (4)MAT構造: 多段壓著機為8種類MAT類重疊而成,而IZ Press除上下治具的固定構造外,總括爲4種類(如圖七);如此,則原本男子出力的工作,改成IZ Press製品一次可只設定1Sheet的女子化工作的變成可能。 壓著機小型化為IZ Press後,相關附帶的電路設備也必須小型化,如此則移設,Layout變更等也變的較容易。 3-3真空Press方式(1)壓著方式 和IZ Press一樣,為只有加熱而無冷卻的壓著方式,但是HH337型為PET壓用,具有簡易的冷卻裝置。 預熱狀態時,真空吸引和接著前的加熱同時積極的進行,此時溶解劑及氣泡被吸出,使本接著時壓著的目標較容易達成。(2) 真空吸引 Press開始前,來自橡膠墊上的真空吸引,將橡膠墊和上治具貼合,SW-On Press開始後機台型入,來自製品側的真空吸引開始進行。 Press開始後真空吸引時間,保護膠片的場合為1020秒,補強板的場合為1030秒。(3)本接著 本接著以空壓機充入air加壓的原理,使矽膠墊膨脹,其加壓能力上20/2的界限;但折曲及2oz品目等須以較大力量壓著,故需以IZ Press和多段式蒸氣壓著機壓著。 以來自上側的air壓,使橡膠墊呈膨脹狀態,因而加壓至下側的矽燒付鐵板上,且熱壓盤全體獲得均一壓力。 厚度不同的補強板壓著時,如果用專用治具矯正使高度相同,則真空機台的場合是不一定必要的。 自真空吸引的狀態到設定壓力升壓為止,花費30秒的時間,如此所以單面FPC從真空吸引、升壓至本接著止纍計總時間和IZ Press花費的總時間相同;兩面FPC及補強板和IZ Press比較則適當的縮短是可行的。(4)真空Press和IZ Press的比較 IZ Press(如圖七)加壓時,治具的偏移及膠墊(Cushion)才的橫向偏移均有,因此製品内各處的折痕就聚集產生,而且由於這樣的鬆弛狀態,就會有氣泡發生的事。 真空Press(如圖八)是借助來自上側袋狀橡膠墊真空吸引的力量而將全體覆蓋上,然後再均一加壓的緣故,所以橫方向的滑動、壓著引起的綫路偏移及斷線問題均無,同時下側也因爲有膠墊(Cushion)材,而具可延長矽燒付鐵板壽命的優點。 IZ Press、多段Press的場合保護膠片向上(如圖七及如圖九)因FPC膠片變形量比玻璃織維布大,保護膠片的接著劑可以得到較佳的擠壓,同樣的理由(如圖八及圖九)可知,真空Press的場合則保護膠片向下。 (5)其他 接著劑溢出的場合,則在保護膠片面設定指定的膠片(TPX)進行壓著。 薄製品折痕發生的場合,則TPX和玻璃織維紙組合使用,作爲折痕改善對策。3-4Roll to Roll方式(1)壓著方式 Roll to Roll方式為以IZ Press單張壓著為基礎而發展出來的連續壓著方式,以R to R稱之。 捲出及捲取裝置設定完成後,即自動運轉,作業者必須進行定期的品質檢查。 蝕刻後製品捲取管徑長3英寸,假接著後轉換為6英寸管徑,使可進行R to R壓著,壓著畢捲取完成後,進行烘箱熟化工程。(2)優點 R to R的方式,可使其後的電鍍工程產量大幅度向上,同時也有助於電鍍工程的品質改善。(3) 問題點 MAT邊緣、機台入口處之製品仍處於假接著狀態,因熟傳導(熱輻射)而造成接著劑硬化,熱傳導(熱輻射)和來自上側吹風等復合因素造成的接著劑流動及MAT外周溫度過低等問題為R to R化後的問題點常常是機器類,故機械維修不可怠惰且須特別注意上面所述之問題。3-5關於烘箱熟化(1)現狀 烘箱熟化為3-14所述4種本社所通行的壓著方式後共通進行的事。(2)理由 使用熱硬化性接著劑的材料,壓著過程要使接著劑C-Stage完程硬化,加熱實時間需要4560分鍾(如圖十),但如此壓著產量的處理能力完全不足,所以爲了提升產量的目的,將壓著機壓著時間縮短,再於本接著後進行熟化,使架橋硬化不足的接著(如圖十一),經由熟化方式來達到。 (3)烘箱種類 一般烘箱:氮氣無,使用於一般品目(如圖十二)。 氮氧烘箱:氮氧置換烘箱(如圖十三),問題點為氮氧大量使用,生產成本高。 真空氮氧烘箱:烘箱抽真空後,灌入微量之氮氧(如圖十四),微細品目保膠熟化、表面處理畢、防錆畢及防止燒結變黑等時使用真空氮氧烘箱。 (4)烘箱熟化條件的決定 170以本來壓著方式溫度熟化,但銅表面氧化、激化,寸法變化大。 160銅表面氧化、寸法問題。 150銅表面氧化、寸法問題。 140熟化時間延長約12小時(各時間依材料而不同)。 130硬化反應遲,約需24小時。 120硬化反應遲,約需24小時。 100溫度太低,無法硬化反應。(5)140熟化時間延長説明 在R to R方式的烘烤熟化中,140的熱風吹向管外徑及管内徑,溫度實際爬昇曲綫A及C較快到140熟化溫度,中間層B則需較長時間才能到達熟化溫度,故需延長時間以使捲徑内中外都能均勻的達到熟化溫度。4關於壓著用品4-1多段式蒸氣Press用(1)Polypropylene(QE5057): 聚丙烯Polypropylene(用於織維),簡稱PP。 使用作爲表面髒污防止的離型膠片。 耐熱性約160。 厚度約22m。 用以防止來自赤MAT而穿過玻璃織維布的劣化油污沾付製品表面。(2)Polypropylene(QE1914) 聚苯乙烯Polypropylene(絕緣材質),簡稱PS。 目的爲減少接著劑溢出量。 與PP合用,溢出約為0.22m。 PP+PS合用,則溢出約爲0.12m。(3)赤MAT(QE0969) 作爲壓著時之膠墊(Cushion)材。 具製品凹凸吸收的作用。 厚度1.6mm。 橡膠墊間置入玻璃織維布織物,作爲伸展變形之對策(如圖一)。 與SG MAT比較,橡膠墊厚度較厚,所以橫向動作大,較易變形。 4-2IZ、真空R to Press用(1)矽燒付鐵板(QE4743) 為赤MAT的IZ Press版。 在1mm鐵板上燒付有2mm的矽膠墊。 公稱厚度3mm,實際厚度約為2.72.8mm。 為使其具平坦性,由製造商(信越化學)表面研磨0.05mm以内。(2)矽鋁箔(QE6312) 在0.1mm的鋁箔上貼合0.3mm矽膠墊。 在IZ Press使用上用在保護膠片之設定側。 在保護膠片與矽鋁箔間必須貼合FEP膠片,防止矽轉印至製品上。 設定時須注意彎折造成的折痕。 (3)矽膠墊Sheet(QE7017) 真空Press使用,加壓ari後膨脹。 全體壓力均一的特性。 金型成型矽膠墊(如圖二) (4)矽玻璃織維織物MAT:SGMAT(QE2916) 兩面FPC壓著時,兩面接著劑的溢出都必須被考慮,如果下側矽燒付鐵板的上面設定為矽鋁箔,則壓著一回後就會變形,重復壓著並不適當。 因爲以上之理由,則具若干膠墊(Cushion)性之材料(SG MAT)必須被使用。 SG MAT厚度0.8mm(如圖三),與赤MAT比較,橡膠墊厚度較薄,橫向動作較小,變形度較小。 4-3共通使用品(1)玻璃織維布 為玻璃織維交織物。 表面經氟素樹酯浸漬後,再經高溫燒付處理coating上一層氟素樹酯,使具有離型性。 目前使用有下列四種類(如表-1): 表-1玻璃織維布的種類品目目的特徵QE2201(薄)IZP、R to R:MAT伸展保護用交織較細、Coating較厚QE0985(薄)多段P:MAT伸展保護用交織較細QE1337(厚)多段P:和熱盤離型用交織較粗QE5316(厚)IZ:補強板用、真空:Si Sheet保護用交織較粗、Coating較厚(2)FEP膠片(QE1485):Neflon(Daikin)、Teflon(Du Pont) 1.作用 IZ、真空Press離型用膠片。 壓著時接著劑離型用。 避免製品直接接觸矽膠墊。 具非粘著性,可重復使用;但因壓著、熱變形造成破損,1回/班更換之必要。 2.保存 以黑色包裝袋捆包,避免螢光燈直接照射造成劣化。 避免紫外線直接照射及吸濕造成劣化。 使用管理以先入先出為原則。 3.正反面識別 以黑色墨水筆書在膠片表面。 出現斑點狀即離型面。 出現-無斑點狀即為非離型面。(3)TPX膠片(三井化學) 表-2 TPX膠片的種類品名目的備考(軟化點溫度)QE3151(X-88B)髒污防止用、波浪加工用(多段)折痕產生少185QE6649(CR1011)QE*(CR2010)接著劑溢出防止用、接著劑溢出 MAX=0.1mm X=0.07mm程度和玻璃織維紙組合使用110 軟化點溫度不同是因添加劑分子量分布不同所致。 QE3151(X-88B)為單層構造。 QE6649(CR1011)爲三層構造(如圖四),厚度150m,價格為QE3151之1.5倍。 QE*(CR2010)為三層構造(如圖五),厚度120m,為現行使用品。 Enpose處理:將TPX表面細小凸凹狀化,增加密合效果,使在壓著機器啓動瞬間,不會造成FPC製品PI膠片的滑動而形成折痕。TPX膠片表面經Enpose處理,以增加TPX與製品之密合效果,現行使用之TPX種類Enpose處理有無如下表-3: 表-3 TPX Enpose處理有無TPXEnpose處理CR-2010-MT4有X-88B無X-88B-MT4有半田電鍍及金電鍍後之製品補強本接著,以TPX表面未經Enpose處理之X88B維為優,避免半田或金表面呈現輕微之不平整(如圖六)。 使用TPX壓著時,若有折痕產生則和玻璃織維紙組合使用,可有效改善折痕不良。(4)PTFE膠片(QE7939):Skived(中與化成CHUKOH FLOW)和FEP膠片不同,PTFE膠片無法以膠片狀成形,故先製成圍型的塊狀物,再以刀刃削成膠片狀,所以表面切削造成的細傷痕,須再經過Enpose處理。600mm印表機列印用的内部連結纜線的長品目製品,比短品目製品易形成折痕,這時則必須使用PTFE膠片克服折痕問題。氟素膠片二種類特性比較(如表-4): 表-4 氟素膠片特性比較氟素膠片種類離型性矽轉印防止接著劑溢出防止折痕防止FEP膠片NeflonTeflonPTFE膠片Skived :best :good(5) 玻璃織維紙 厚度7mm,330熱收縮率0.4%,耐反覆高溫壓著。 和TPX組合使用,作爲折痕改善對策。 作爲真空Press的矽膠墊和SG MAT的離型用。 MAT構造更換時使用,使氟素膠片設定時平坦不會形成折痕。 作爲PSC熟化時的間紙(如圖七)。 PSC熟化時的間紙的使用限制(如下表-5):表-5PSC熟化時的間紙的限制PSC間紙非UL PSCUL PSC玻璃織維紙OKOK玻璃織維布OKOKTPXOKNG非UL PSC:非難燃性PSC.UL PSC:雖然性溶解分子有(SB),間紙玻璃織維紙使用可,TPX則因溶解劑分子無法透過而落在銅表面上,故使用不可,如圖八所示。 4-4關於矽膠墊的劣化(1)壓著機使用之膠墊材矽膠墊劣化的説明: 矽膠墊構造式,如圖九: 氧化反應:為Polymer主鏈切斷(軟化)及Polymer主鏈架橋(硬化)合併進行所造成(如圖九)。(2)膠墊劣化種類(如表-6):劣化的機構保存劣化金屬害熱劣化光劣化屈曲劣化外氣造成的龜裂觸媒無金屬熱光力學的破壞臭氧(O3)要因氧化氧化氧化氧化變形+氧化變形壓著機的膠墊劣化,例如膠墊劣化種類表-6中的劣化及屈曲劣化,大體而言也有氧化的過程,氧化的過程敍述如下:1. 自動氧化反應為含一OH酸素導入過酸化物所造成。2. 過酸化物分解伴隨O2作用而形成架橋造成硬化。3. 過酸化物分解、膠墊分子鏈切斷造成軟化。(3)矽膠墊劣化後的特性變化(如表-7):表-7矽膠墊劣化後的特性變化類別特性變化氧化造成的影響2官能基化硬度上昇伸展特性低下酸鹼造成的影響鏈切斷後環狀Siloxane一般式:H3Sio-(H2Sio)n-SiH3生成。硬度低下伸展特性低下 (4)其他 禁止使用MEK擦拭矽膠墊,因爲會造成MEK溶解分子滲入矽膠墊間,形成膨潤狀態進而劣化破斷,定期之矽膠墊表面清潔,以酒精擦拭即可。 矽膠墊使用期限最大為1個月,超過不可。 矽膠墊最易劣化位置為周邊轉角(如圖十)。 4-5膠墊壽命延長的注意點: (1)矽燒付鐵板、SG MAT 1.壓著熱盤不可有橫向的偏移、在機械整備時膠墊只有上下方向的動作。 2.編織熱盤時,膠片,玻璃織維布等,要將膠墊全面覆蓋,減少氧化劣化。 3.短暫停機,機台保持預熱狀態。 4.休假日及長時間停機(8小時以上),須關閉加熱器,保持常溫冷卻狀態。(2)矽鋁箔 1.因折痕而造成的歪斜變形不可。 2.設定時,要拉緊鋪設,不可形成鬆弛狀。 3.FEP膠片貼合時,要與矽鋁箔尺寸相符,全面將矽鋁箔覆蓋,減少氧化劣化,及矽轉印至製品上。 4.短暫停機時,機台保持預熱狀態。 5.休假日及長時間停機(8小時以上),須關閉加熱器,保持常溫冷卻狀態。 (3)矽膠墊Sheet 1.作業終了時,膠墊Sheet與金屬板接觸的緣故,所以較容易進行熱劣化,故休假日請將加熱器保持在off狀態。 2.膠墊Sheet更換時,螺絲需均勻鎖緊,不可有些螺絲過鬆有些螺絲過緊,造成膠墊歪斜。5關於壓著工程的關連不良 5-1氣泡不良 氣泡不良對FPC的品質特性有壞的影響,如: 耐熱性劣化 生銹 變色 屈曲性低下 剝離強度低下 溶解滲入 半田滲入 經熱溶爐後發泡,造成半田實裝不良。 氣泡在壓著工程中有多種多樣的發生原因,基本的内容及項目如下列所述: 擠壓不足-壓著條件、MAT構造、平坦性 氣泡殘留 接著劑不良-厚度不足、期限到期、接著劑缺少 逃氣場所不足-設計上逃氣開孔無、折痕、鬆弛 異物-突起的gap週遭發生膨腫(發泡) 壓著溫度過高-高溫時的接著力特性氣泡 剝離 壓著變形復元力-壓力過高、彎曲能力不足 (壓著開口時) 壓著熟化不足-加熱時間、架橋不足 殘留溶解分過多-預熱.加熱時間不足、逃氣開孔無 來自基材的gas-特別是來自紙Phenol板發生的gas發泡 壓著熟化不足-加熱、本接著時間不足 (綫路間泡) 殘留溶解分過多-預熱時間不足 圖一氣泡不良系統圖 (1)氣泡殘留綫路間夾著的殘留現象。 舉列而言,1oz的銅箔厚度,計算上接著劑厚度為35m,但考慮接著劑溢出、屈曲性及設計上規範的厚度等原因,實際上以25m28m對應;在這種情況下留下的間隙,對於保護膠片的變形、接著劑的流動及氣泡的逃出等壓著上的事,動向如果不平順的話,就會造成氣泡殘留的現象(如圖二)。 (2)剝離製品上因大的膨腫而造成的剝離現象 壓著開口時殘留溶解劑分子的膨脹力、加壓變形時相對的復元力及和剝離膠片間的密著力等引起大的膨腫剝離;這些要因如果沒有對應,特別在通孔中容易氣泡殘留,而造成通孔周圍剝離發生及影響到製品的半田耐熱性。(3)發泡綫路間小泡狀氣泡殘留的現象 架橋不足及殘留溶解劑分多但並未形成剝離,延著綫路邊緣一點一點的泡狀殘留,這樣的狀態經熟化後氣泡面積擴大,稱之為發泡(如圖三)。壓著作業中不良發生,問題的解決程序手冊,以QC履歷的手法為之,下列常識的問題點解決方向僅為QC專門書的其中之一,詳細的問題解決程序手冊順應自行找機會學習:1.問題的把握-掌握事實-確認氣泡發生時的狀況爲何2.問題點的摘出-掌握内容-何種的氣泡不良,如前述(1)(2)何項3.改善點的發現-掌握傾向-壓著機的不同(機台變更) MAT上的分析(前後左右的傾向) 製品批號間的分析(材料批號變更) 製品Sheet内的分析(設定位置變更) 發生傾向(突發、慢性、再發)etc4.改善案的引出-決定目標-決定改善方法(4M爲何?) 4M:MAN、Machine、Material、Method5.實施的流程-改善實施方法-最適當目的(方法、手順、協力部署)6.實施-結果效果的評價-目標的氣泡已經沒有了嗎? 改善造成的弊害有沒有呢? 圖四 問題點解決手順的一例關於氣泡不良要因著眼點的結論(如下表-5):表-5氣泡不良要因著眼點項目要因著眼點氣泡殘留擠壓不良本接著條件壓著平坦性MAT構造人溫度壓力時間MAT.熱盤類膠片.MAT類技能熱盤的溫度異常設定壓力、昇壓異常設定時間、Timer異常破損、彎曲、歪斜、割破製品形狀凸凹不適當設定失誤、未辨識Sheet尺寸接著劑保護膠片保存期限接著劑缺少假接著條件種類、厚度活性狀態假接著作業溫度,壓力,時間準備失誤、塗布不均、厚度不足有效期限到期、保管環境作業進行.假接著仕掛狀況預熱時間過常離型紙剝離作業、模具異常過強氣泡逃出場所設計逃氣孔Sheet内逃氣孔不足剝離異物突起gap假接著作業前處理保護膠片打拔毛邊靜電氣造成的吸著異物DF(乾膜)殘渣條件假接著條件本接著條件方法溫度過強造成的氣泡積留溫度異常變形.復元力本接著條件折曲壓力彎曲壓力過高半田高度過高基材的復元力大壓著熟化不足本接著條件時間本接著時間不足殘留溶解劑過多本接著條件設計時間逃氣孔預熱時間不足Sheet内逃氣孔不足基材發生gas基材的特性加熱分解gas預備劑乾燥無發泡殘留溶劑過多本接著條件設計時間逃氣孔預熱時間不足Sheet内逃氣孔不足接著劑保護膠片厚度接著劑厚度不足壓著熟化不足本接著條件時間本接著時間不足關於表-5的著眼點中熱盤溫度異常、假接著過渡及MAT平坦性的説明:(1) 熱盤溫度異常1. 原因:Heat(加熱器)斷線Breaker(斷路器)OFF保險絲燒壞溫調器開關OFF作業上設定等待時間過長到中途止未型入2. 簡易的檢查方法:在運轉狀態下,以3枚經表面處理之TPX重疊型入壓著。平坦處理完全密著承半透明狀,密著不良處承半透明狀,此法亦為MAT平坦性的簡易測定法。溫度異常處因造成密著不良承半透明狀,如此則可推測容易氣泡的危險區域。(2) 假接著的過強1. 原因:假接著時加熱加壓過強的部分,疑似已經完成本接著,特別是兩面品通孔周邊部,此通孔周邊部在壓著(本接著)後機台開口時,則形成通孔周圍膨腫(如圖五),造成剝離。假接著時多枚製品同時壓著,假接著治具高溫接觸面的製品(如圖六),易形成假接著過強、氣泡積留,本接著時此部分氣泡無法提出。 2. 改善設定PIN改短,使假接著製品張數一次不可過多。G-10治具板使用,但須注意熱傳導不良發生。5Mil補強膠片(EA2231)因接著劑纏黏性較強,假接著時容易發生氣泡積留,故不可熱壓著,並且要和保護假接著分開,可考慮以手貼方式假接著。(3) MAT平坦性 壓著熱墊材矽膠墊之膠墊類,因一次又一次的壓著,膠墊歪斜可能發生,故MAT平坦性的檢查有其必要性。 膠帶(約3mil以上)貼合不良,造成壓著膠帶邊緣部較高,製品Sheet部的壓力惡化低下,故膠帶的貼合,進行以下(如圖七)的調整。 (4) 其他(關於剝離) 壓力過高:補強板壓著時壓力過高,補強板邊緣易形成氣泡而剝離(如圖八)。 半田過高:原理同壓力過高(如圖九)。 DF(乾膜)殘渣:乾膜剝離或洗淨不完全,造成殘留於銅張板上(如圖十)。 5-2接著劑溢出 保護膠片的接著劑因軟化及本接著時的流動化,當然會向Land部流動,甚麽都未使用時,溢出約為0.20.3mm,但是設計上微小面積之Land及客戶要求溢出規格嚴謹的情況下,必須使用溢出防止用膠片,使接著劑溢出符合規格,防止接著劑溢出的方法如下:多段Press:QE5057(PP)+QE1914(PS)組合使用(如圖十一)。IZ Press:QE6649+剝離織維紙組合使用。真空Press:QE6649+剝離織維紙組合使用。PCB板+FPC壓合,板導通半田接著(如圖十二)不良多為接著劑溢出,故壓著時為使接著劑溢出適正,應使用QE6649(CR1011)TPX,但壓力為1215kg/2。 延長預熱時間或真空吸引時間,可減低溢出量(如圖十三),但須注意氣泡亦伴隨發生(如圖十四)。 5-3保護膠片折痕不良(1)長品目及Beta(製品有大區域全為PI)狀品目最容易造成折痕之不良。多段壓著機因上下移動(如圖十五)後壓著,所以不會發生折痕現象。 IZ Press及真空Press,加熱(預熱)狀態時接著劑溶劑揮發保護膠片產生膨種現象,再因壓著型入時上下MAT的踫撞及型入後FEP離型膠片間之滑動,造成膨腫狀態之保護膠片形成折痕現象。Beta狀之製品因大區域均勻為PI,其造成折痕之理由與上述相同。如無溢出之問題,則在防止折痕方面,FEP膠片PTFE膠片為優。(2)薄物品1/2mil 1oz+1/2mil保護膠片品目,因爲製品較薄且較無彈性及恢復力,故真空壓著機壓著不可。製品設計成小尺寸壓著並加TPX使用。保護本接著與補強本接著須個別分開,不可同時壓著。另外須特別注意保護膠片自體的寸法變化;假接著時的折痕、偏移和治具PIN位置和精度等也要特別注意。(3)MAT類造成的折痕壓著機MAT類折痕的轉印。玻璃織維布設定時鬆弛造成的折痕。FEP膠片造成的折痕也會發生。膠片折痕的原因如下列所述:1. FEP膠片貼合時的鬆弛。2. 矽膠墊表面的髒污。3. FEP膠片接著處理的劣化。4. MAT平坦性不良造成的密著不足。5. 昇壓瞬間上下治具間的橫滑造成的折痕聚集(如圖十六)。6. 壓著機整備時的失誤,造成機台型入時上下MAT間的踫撞(如圖十七)。以上各項須經由時常觀察,查看爲何種狀態造成之折痕,從而進行機械修理或調整。(4)TPX膠片的折痕在加熱後的熱盤上設定接著劑溢出防止用的TPX時,會因熱收縮而產生波浪狀態,加壓時TPX膠片折痕轉印到製品上。對經離子表面處理的TPX膠片進行預備熟化,使TPX先行達到收縮狀態,壓著時則不再產生波浪狀之折痕。預備熟化處理條件:1702+2hr5-4斷線(1)原因壓著用MAT材的破損斷裂造成綫路局部伸展。補強板本接著時壓力過大造成邊緣部變形斷線。綫路迴路設計不良造成轉彎處應力集中。製品拿取時因彎折造成的斷線。(2)斷線改善為使補強板壓著時單位面積受壓30/C以下,綫路設計時,以增加Dummy(替身)的方式(如圖十八),增加製品内補強板面積,減少補強板單位面積所承受之壓力。於迴路轉角處設計成R狀,用以分散應力,防止龜裂造成之斷線(如圖十九)。 5-5電鍍不良以壓著而言,保護製品用的膠片使用一次後即丟棄的方式最好(但成本高)。銅張板接著劑少量附著於離型用的氟素膠片,再轉印至製品上,製品因堆疊再轉印至其他製品的電鍍區域上,造成電鍍不良。目前FEP膠片更換頻度為1回/lot及折痕發生時更換。保護膠片打拔狀況惡化時造成的毛邊及接著劑粉都要十分注意。5-6打痕假接著治具上附著異物。脫料板孔穴邊緣的毛邊。MAT上附著異物。5-7補強版板剝離(1)接著劑自身凝集破壞:被著體的接著力過強(如圖二十)。(2)貼合面的界面破壞:被著體表面髒污(如圖二十)。 被著體表面髒污原因:(1) FPC保護膠片本接著Slicon附著。半田印刷後的洗淨不良。素手作業。(2) 補強板紙Phenol板整面無。金屬板加工油洗淨不良。Ultem離型劑附著。素手作業。(3) 有效期限超過之接著劑使用過期材料使用。假接著後至熟化止超過72小時。接著劑風邪吸引(如圖二十二) 為防止風邪吸引,接著劑假接著後,以保鮮膜包覆,但仍須於72小時之内進行至

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论