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龙宇电子（梅州）有限公司工程部CCL培训资料一、 专业知识简介覆铜箔积层板（Copper Clad Laminate），简称覆铜板或基板，英文简称CCL，是电子行业的基础材料， 是由介电层（树脂 Resin ，玻璃纤维 Glass fiber ），及高纯度的导体 (铜箔 Copper foil )二者所构成的复合材料（ Composite material），可在其上形成导电图形。CCL是PCB制造不可缺少的原材料之一，根据NEMA标准可划分为G10、G11、FR-4、FR-5四种环氧玻璃纤维布基覆铜板。我们公司生产的主要为FR-4基板.CCL的分类a、按覆铜板的机械刚性分为刚性覆铜板和扰性覆铜板； b、按覆铜板的绝缘材料、结构分为有机树脂类覆铜板、金属基覆铜板、陶瓷基覆铜板； c、按覆铜板的厚度分为厚板（板厚范围在0.83.2mm（含Cu）、薄板（板厚范围小于0.78mm（不含Cu）； d、按覆铜板的增强材料划分为玻璃布基覆铜板、纸基覆铜板、复合基覆铜板（CME-1、CME-2）。 e、按照阻燃等级划分为阻燃板与非阻燃板。 f、按覆铜板的某些性能划分为高Tg板（Tg170）、高介电性能板、高CTI板（CTI600V）、环保型覆铜板（无卤、无锑）、紫外光遮蔽型覆铜板。FR两个英文字母代表Flame Retardant，表示具有阻燃性。FR-4的定义出自NEMA规范L11-1983，是指玻纤环氧树脂的烧样本，其尺寸为50.5厚度不限的无铜箔基板（光板）。以特定本生灯在样本斜放45的试烧下将其点燃，随即移开火源而让加有阻燃剂的板材自行熄灭，并以秒表记录离火后“延烧”的时间。经过十次试烧后其总延烧的时间低于50sec称为V-0，低于250sec称为V-1，凡符合V-1的玻纤环氧树脂板材即称为FR-4。铜箔：铜箔是生产CCL和PCB的不可缺少的原材料。 按照制法的不同，可分为压延铜箔和电解铜箔两种 压制覆铜板一般使用电解铜箔 电解铜箔是通过专用电解机利用电解原理连续生产初产品（称为毛箔），再对毛箔进行耐热层钝化处理加工而成。 铜箔表面要求无异物、无变色、无铜粉、无破裂，光面必须平整、不允许凹凸不平。 电解铜箔主要性能指标有： 厚度 外观 抗张强度与延伸率 剥离强度 蚀刻性 抗高温氧化性 可焊性 UV油墨的附着性 电阻系数 铜箔颜色对于同一类型的铜箔，我们一般以厚度对其进行区别，以每平方呎之重量做为厚度之计算单位， 如1.0 Ounce (oz)的定义是一平方呎面积单面覆盖铜箔重量1 oz (28.35g)的铜层厚度.经单位换算 35 微米 (micron)或1.35 mil.。一般厚度1 oz 及1/2 oz，而超薄铜箔可达 1/4 oz或更低。现对各种厚度或重量与其各种代码方式列于表1-3中。 表1-3 铜箔之重量与厚度铜箔代码E（1/8）Q（1/4）T（3/8）H（1/2）M（3/4）1OZ2OZ3OZ4OZ面积重量（g/）44.680.3107.0153.0229.0305.0610.0916.01221.0标示厚度（um）5.09.012.017.225.734.368.6103137 半固化片：又称预浸材料，英文名Preperg，简称PP，在覆铜板的压制过程中起粘结作用。为了确保层压板的质量，PP必须具有： 均匀的树脂含量（R/C） 非常低的挥发份（V/C） 均匀适宜的树脂流动性（R/F） 符合规定的凝胶时间（G/T） 能控制的树脂动态粘度 我司常见的PP类型有：7628、2116、1506、1080等 PP种类R/C（%）压合厚度（mil）7628451%80.8421%7.50.7401%70.71506431%60.62116541%50.5491%4.50.5451%40.51080631%30.4681%3.50.4二、 流程：CCL的制作流程为：PP裁切 预叠 组合 压合 拆卸 裁检 包装 入库出货 A、 PP裁切：将卷状的PP裁成所需的尺寸注意事项：1、PP的裁切尺寸偏差+3.0/-0mm，对角线偏差不超过3.0mm；2、操作者须注意安全，严禁将手或其它部位置于裁刀下；3、裁切时发现有布斑、断纱、杂物、布接头等问题PP时，将其剔除；4、每裁完一个栈板，须对PP、裁刀进行吸尘。B、 预叠 本步骤是将裁切好的PP依基板不同组成的需要以特定的张数进行交错堆叠。作业员在叠放时需检查PP上是否残留异物，如黑点、杂质、纤维丝等，并将缺陷挑出，为防止PP粉尘被带进无尘室，需用烘枪对已堆叠好的半成品进行烘边熔化，另加裹PE膜再往组合室输送。 注意事项： 1、穿戴必须严格按照指示要求； 2、堆叠必须整齐； 3、吸尘、烘边必须彻底； 4、严格按工单结构堆叠，不可多叠或少叠； 5、温、湿度必须在控制范围内；常见PP外观异常：项目现象描述判定标准布接头原布本身或接布时之黄色热熔胶带2116、1080、1506整卷允许有一个接布头；7628不可有（接布头必须平整无折痕）长度不超过3米杂质、脏物异物粘附于PP上，如黑点、蚊虫等直径2mm以上杂质不可有；直径2mm以下整卷PP不可超过2个毛羽、凹粒、胶粒在PP表面由肉眼可看之较大凹粒手摸粗糙感觉连续性凹粒、胶粒直径5mm以上在全幅宽1.5m以上不可有；直径5mm以下胶粒在全幅宽1.5m整卷PP不能超过3次。布斑PP表面黑色、黄色或其它异常色布斑连续性布斑不可有折痕、折伤PP表面长条凹痕,严重折痕导致玻璃纤维纱折断,掉粉为折痕折伤严重折伤造成掉粉不可有，严重凹痕卷取掉粉不可有；折痕50mm整卷PP不可超过3次；卷取折痕不可有。水滴顶部罗拉与顶部温度之温差产生的冷凝水滴至PP表面形成类似水滴状较大之颗粒凸起，用手可触摸，一般出现在PP边缘。连续水滴不可有刮边不良刮边器未调整好，刮胶太宽内用制程刮 边8mm以内，外卖制程尽量不刮边，刮边裁边时布边不可留有白色缺胶。鱼目类似鱼眼大小的圆圈，中间一般为白色，明显可以看出玻纤丝直径10mm以上达30个在全幅宽1m以内不可有；连续性鱼目不可有。刮炉壁PP在炉内因张力太松，飘动碰到炉壁造成表面竖条型刮伤，一般在幅宽两边。PP刮炉壁不可有空织颜色较浅之一条线中间无玻纤丝明显纬向空织，宽度在3mm以上及连续断经在1m 以上不可有；纬向空织宽度在3mm以下断经1m以下整卷PP不可超过3个。垫伤PP表面白凹陷凸点垫伤不可有上胶不均、滴胶PP表面上有长条形多胶，缺胶颜色较深长3mm以上达3个以上整卷不可超过5次;连续性异常不可有。C、 组合将叠置好的PP与铜箔、缓冲材、钢板、护板组装成BOOK（如下示意图），后输送至压合。上盖板 牛皮纸 钢 板 铜 箔 PP 铜 箔 钢 板 铜 箔PP 铜箔钢 板牛皮纸下护板 注意事项： 1、组合人员无尘服按要求穿戴，注意洁净度； 2、温、湿度必须在控制范围内； 3、铜箔换卷要对刀口进行清洁； 4、组合人员密切钢板表面必须无杂物，有则空组合。 无尘室环境要求： 含尘量：十万级以上 温度：20以下 湿度：50%以下D、 压合： 将叠置好的BOOK送进压机，通过一定的温度、压力、时间进行压合，使环氧树脂进一步固化，使铜箔与prepreg结合紧密，制成覆铜箔基板。 我司压机分为热压机和冷压机。热压机为抽真空、热煤油式热压机，其优点： a、温度、压力精度控制准确；b、可提供水蒸气热无法达到的热源；c、热冷分体，节约能源。 压合时必须注意压力与温度是否在控制之中，抽真空必须达到要求，并选用正确的压合程式进行压合。影响压合的因素有：1、热压机本身 *热盘的平行度和平整度 *热盘的温度、压力均匀性 2、镜面钢板 *厚度，硬度，平整度，洁净度 *热传导率 3、压合材料 *下护板（上盖板）的平整度 *缓冲材料的缓冲效果和热传导率 4、压合条件 *升温速率 *内外温差 *材料的固化程度 1、真空在压合中的作用：组合好之板材，半固化片PP与铜箔之间因有空隙存有大量气体，包括PP本身存有挥发气体，均需100%完全排出，在压机刚合膜升温上压前期有大量气体从基材中排出，抽真空最初效果最重要，边缘一旦流胶封死气体将无法排出，导致气泡产生。2、热盘为压机核心，它的加工精度及温度精度传热均匀性对基材品质影响最大。精度指热盘平等度，表面平坦度，均有严格要求，平行度差将导致单边注胶，一边板薄板厚和一边白角白边等。热盘传热不均匀将导致如：局部织显一边严重流胶，局部固化不完全异常。3、镜面钢板：镜面钢板是基材生产中必有可少工装模具，起改善基材成型作用。它的外观缺陷直接影响基材外观缺陷，选用和正确维护保养好钢板是基板生产最重要一环。通常不可有硬钢铁各铁刀口直接打磨钢板。放置时需用如牛皮纸等缓冲材料进行隔垫，打磨时需用600目或800目砂纸打磨。钢板表面残有胶渍需用铜刀进行铲除，钢板表面平坦度、清洁度对基材外观影响最大，组合前必需确保钢板表面清洁及工作环境清洁无粉尘。下护板：下护板平坦度和热盘钢板一样重要，主要在热压中均温均压之作用，选用之材料高强度和硬度，以防止生产中，受温度压力影响变形影响基板品质，护板凹陷等品质问题；4、牛皮纸作用：起着热量压力缓冲作用和因热盘下护板等平坦度改善之作用。通常产品层数增加应适当增加压板纸数量，以保证内外品质尽量一致。铺放压板纸人员需做压板纸铺放与基材、钢板在一条线上。严格以工程要求，以确保制程稳定，白边角和板翘产生，并且对压板纸品质要求也相对较高：耐高温性能好；厚度均匀性好；压合后异物、油渍粘于钢板。随着压板纸使用次数增加，对热量压力缓冲作用将逐渐失去，故对压板纸使用次数需进行评估。E、拆卸 将压合完成后的基板、镜面钢板、底板及盖板分开，镜面钢板则须重新经过刷磨、水洗、烘干过程，并输送回组合区以重新使用，如果发现钢板有任何缺陷（如刮痕、凹陷等）则需挑出，以便重新抛光后在上线使用。钢板清洗机工作原理：钢板进入清洗机，一边喷水一边上下磨刷轮进行清洗，上下磨刷轮间隙根据电流值进行控制，确认磨刷效果经清洗后钢板经过挤压轮进行挤压合烘干吹干后送入组合室；1、 钢板清洗机重要参数调整作用： 上下磨刷轮电流值不超过5.0A，不低于1.0A；A、 磨刷轮间隙太小显示电流值大，损坏机器部件；B、 很容易破坏钢板表面，低于1.0A间隙太小，影响磨刷效果。 钢板磨刷轮线速温度：钢板清洗机线速和温度需相互配合线速快：磨刷效果差，导致烘干时间短出现残水；温度高：钢板易变形，挡住电眼，容易叠钢板；温度低：出现残水。 水洗压力设定及过滤桶滤袋清洗均为确保钢板清洗机效果。基板常见品质缺陷和改善序号异常项目原因分析责任人改善对策备注1胶渍PP组合边缘带有PP粉；组合台表面吸尘效果差，落有大量PP粉，组合时落入CUP或钢板表面；PP分离区和组合区隔离区密封不佳，PP粉带入组合台。组合室从PP裁切吸尘到堆叠后烘边吸尘到组合前吸尘必须做到位；用手测试吸尘效果，且组合以面不可有PP粉脱落；PP分离区和组合区门必须管制；粘尘纸必须定期更换。胶渍导致CUP蚀刻不净；影响线路间绝缘效果。2凹坑组合室工作区域环境太差；钢板有残胶，杂物附于钢板；流胶过大胶粘钢板；拆卸组合无尘室环境必须做好；所有门窗出入口必须于外界隔开；钢板彻底进行打磨；不良钢板挑出；钢板清洗机生产条件依SOP；工程必须控制流胶。凹坑导致不良后果：线路不通；断线路；凹坑将直接导致线路板报废。3板面亮点PP外观胶粒多；单张P片R/C低缓冲材料不够；PP在压前和压合移动磨擦。含浸PP仓压合工程PP堆叠时外观胶粒多的不可作表面；薄织物作表面；单张PPR/C低增加压板纸铺放张数；尽量减少运输拆卸送料滑动； 程式上高压时内层温度适当放高80以上。亮点导致不良抗氧化层被破坏4残水氧化铜箔抗氧化效果差；人员操作未带手套、口罩；工作储存区域温度大；设备漏油、水。压合裁检IQC检验不合格或生产中发现有可找采购部退货；人员操作必须戴口罩、手套；严格以工程规定温湿度控制不达标及时知会工务处理；钢板残水需及时处理，可通过提高温度和放慢线速；设备漏油、水等应及时处理。对产品影响轻微残水不影响品质过磨刷机可刷掉，严重不可有5白边白角产生板料基材受温度、压力最薄弱，板中气体向外，而板角胶又流失走，无法填空板角，导致呈现白色。 1）原物料： PP含浸效果差，板角又要流失一部分，不能完全填平导致； PP G/T过长，压程升温快，胶流失导致白角； G/T短，压程升温慢，胶流动性不好，未完全渗透就固化； R/C高，胶流动大，压合滑板导致失压。2）人员： 堆叠不整，组合不整齐，失压导致； 钢板组合不整齐失压导致； 压板纸铺放不整齐，隔热导致。3）制程能力： 层数太高，内外层温差大导致内层升温慢，产生白角； 压程升温太快，内外温差导致内层未完全渗透已固化出现白角。PP含浸效果差，降低胶水粘度，放慢线速，压合增加压力来改善，但压力加大易产生板曲，压力要适中； PP G/T长短与压合相配合达到流胶控制在4-8mm内。堆叠PP一定要整齐地规范+/-3mm； 钢板组合要整齐在规范+/-5mm内； 压板纸铺放必须和钢板对齐，且自身也需对整齐。3）修改压程，放慢升温通过测试料温一般要求内外层相差不可超过30，且在外层110之前转高压；经高温爆板分层,走线路后短路6织纹显露1）含浸效果差，胶水无法完全渗透每根纱；2）PP G/T太短，胶流动性不够；3）压程升温升压太慢，胶流动性差；4）PP G/T受热板温度不均影响产生PP G/T不稳且相差大出现局部织显；5）玻纤布偶合处理不良，使含浸胶相溶性差导致织显1）降低胶水粘度放慢线速等改善浸胶效果2）适当提升PP G/T；3）修改压程，提升上高温高压；4）监控热板电阻，且用表面温度计测试热板表面温度均匀性；5）玻布偶合剂处理不良，要求供应商改善。受冲击分层，制成线路后织显不可有7板翘1）原布张力不均；2）含浸生产张力过大玻布拉长，经高温高压收缩导致板翘；3）玻布纬纱歪斜；4）因树脂、玻布、铜箔、胶水涨缩不同，而冷压效果差，内外应力未完全释放；5）压机平行度差，或下护板不平整。2）PP G/T太短，胶流动性不够；F、 裁切压合完成后的基板，因其四边仍留有被挤压出来的胶体，另多余的尺寸，必须加以切除。G、 检板 检板包括检查基板的厚度、尺寸与外观。1、尺寸品质标准：基板尺寸按IPC4101标准或客户要求进行检查，使用仪器为卷尺a、大板子（FULL SIZE） 无论厚度、长宽度允差一律 0，+3.0mm以内,对角线差异2.0mm内.b、小板子（Panel Size）无论大小长宽度允差一律+/-0.5mm以内，Panel之最长边在下表范围其对角线公差标准如下：PANEL之最长边长度对角线允差16（含） 406mm（含）16-24（含）407-609mm（含）1.0mm(含)1.5mm(含)24-32 (含) 610-812mm (含) 2.0mm(含)32-40 (含) 8131016mm(含)2.5mm(含)40(不含) 1016mm(不含)3.0mm(含)2、基板厚度按IPC4101 C/M级标准进行检查，使用仪器为千分尺厚度规格（mm）Class B/LClass C/M0.025-0.119+0.018+0.0130.120-0.164+0.025+0.0180.165-0.299+0.038+0.0250.300-0.499+0.050+0.0380.500-0.785+0.064+0.0500.786-1.039+0.100+0.0751.040-1.674+0.130+0.0751.675-2.564+0.180+0.1002.565-3.579+0.230+0.1403.580-6.350+0.30+0.1503、基板外观检查按照IPC4101标准进行检查判定如垫伤：Pit & dent）:包含纤维垫伤、颗粒垫伤、一般垫伤、轮型垫伤，树脂垫伤等。在300mm300mm面积内(适用Full Size 及Panel Size),总点值少于30。垫伤大小点值0.13-0.25mm10.26-0.50mm20.51-0.75mm40.76-0.99mm71.00-1.2mm301.21-1.5mm401.51-2.0mm50另外，还需要对皱纹、刮痕、白边白角、护板凹陷、铜面气泡、蚀刻板之白点、杂质等进行检查。4、物性品质标准检验项目试验条件品质标准厚度规格0.78mm0.78mm蚀刻特性(白点,杂质)、Etch character(micro-void, dust)计算单位:300 300mmEtched无玻纤断裂及露出；庇点均为非导体；不透明纤维13mm允许1条；不透明物需0.5mm，0.5mm - 0.13mm则平均300300mm允许2点白点0.75mm少于3点。2、热冲击性（Thermal stress）Etched 288dipping 30不可有分层，起泡现象。3.剥离强度（Peel strength）单位：1b / inAfter thermal stress.At 125After Process Solution288 5 Float10E-4 / 125（见备注）HOZ:4.501OZ:6.002OZ:8.006.008.0011.004、白边白角（white corner, whit edge）尺寸以标准尺寸边缘计算。Etched白角 2.0cm白边 1.0cm5、体积电阻（Volume resistivity）：M-cmAfter conditionAfter moistrue resistanceAt elevated temperatureC-96/35/90E-24/125106-103106-1036、表面电阻（Surface resistivity）：M/cmAfter conditionAfter moisture resistanceAt elevated temperatureC-96/35/90E-24/125104-103104-1037、介电常数（Permittivity）at 1MHZC-24/23/505.45.48.吸水率（WATER ABSORPTION）D-24/230.8%0.35%9、玻璃转移点（Tg点）单位：（Glass transition temperature）DMADSC1405 Tg31355 Tg310、Z轴膨胀系数TMAUnder Tg 45-60ppm Above Tg 290-320ppm11相对漏电起痕指数 CTID/36/38/85220V12 燃烧等级C/48/23/50+E/168/70UL94V-0 三、 半成品储存1、 PP储存条件：温度20、相对湿度50%，温度：温度太高，会造成树脂粘结，G/T下降，以致压合后基板有白点、白化等情形。水气：储存湿度太高例Prepreg吸收Moisture（水气），另外，如在低温下迅速移至高温高湿环境下，造成回潮。故Prepreg裁切好后，应在组合室放置12hr抽湿。如果Prepreg吸湿过大，在压合过程中会导致流胶过大，白边白角偏大等异常，严重时可导致基板白化等异常。以上两异常往往是同时发生，应特别注意。2、 PP储存期限:7630、7628、1506 60天,2116、1080、106等90天；以先进先出为原则3、 覆铜板在储存时应注意的问题： 覆铜板应储存时在低温低湿的场所内，适当的储存条件为：温度35、相对湿度65%，并要防止阳光对板材的直接照射，室内空气流通，避免与化学药品同放。覆铜板必须平放，不可歪斜。四、 基板材料主要性能特性要求 作为PCB用基板材料，应具有所要求的众多性能特性，这些性能可归纳为来自几个方面对它的要求。1、尺寸稳定性（Dimensional stability） 基板材料在印制板的制作过程中会受热、受潮、受化学溶液作用，为保持良好的尺寸稳定