棕化、层压工艺规范

1.目的：规范层压过程中的过程能力控制。2.适用范围：适用于层压工艺过程能力的控制。3.职责：3.1层压工艺的工艺工程师应根据规范要求控制该工艺的工艺能力。3.2技术中心负责本规范的编写和更新。4.模块划分：序列号规格模块内容1过程目标工艺产品能力、设备能力、工艺能力、产品类型和工艺流程2流程资源作业设备的物质资源3基本的工艺药液的反应机理及设备的作用原理4技术原理工艺参数设定原则、生产控制原则和特殊产品要求5过程维护过程维护的内容、方法和标准6程序控制过程监控内容、过程测试方法和标准7过程改进改善过程状态的方法和途径8偏差处理标准化与生产实际偏差的处理方法和途径。5.过程目标5.1产品能力：详见附件三层压工序产品能力参数表5.2设备能力：详见附件二层压工序设备能力参数表5.3工艺能力：详见附件4 层压工序制程能力参数表5.4产品类型和工艺流程产品类型工艺流程常规板送板、褐变、预堆叠、层压、压制、x射线打靶、铣边和出板内层的底铜大于或等于20Z板、盲孔板和高频板送板、褐变、烤板、预堆叠、层压、压制、x光打靶、铣边和出板内层电镀板送板、烤板、褐变、烤板、预堆垛、层压、压制、x射线打靶、铣边和出板6.流程资源6.1设备资源：详见附件6 层压工序设备列表6.2材料资源：详见附件五层压工序物料列表7.基本原则7.1棕色经过褐变处理后，内芯板在铜表面形成均匀的棕色有机金属膜，可以增强铜表面与预浸料之间的结合力，同时防止铜在高温压制过程中与预浸料的氨基发生反应。产品实现的基本原理包括药液作用原理和设备作用原理。7.1.1褐变反应机制7.1.1.1的腌制酸洗的主要作用是去除铜表面的氧化物，中和残留的剥离液，使铜表面变粗糙，并确保稳定的微蚀刻、成膜和着色。酸洗段的主要成分是过硫酸钠和硫酸。反应机理如下：铜氧化铜H2SO4 Na2S2O82CuSO4 Na2SO4 H2O影响酸洗效果的因素及影响趋势如下：序列号影响因素具体影响1NaPS浓度NaPS浓度是影响酸洗效果的主要因素。随着NaPS浓度的增加，微侵蚀量增加。过高的NaPS浓度会影响内层铜厚度和线宽的控制。2硫酸浓度硫酸浓度是影响酸洗效果的因素之一。如果硫酸浓度太低，酸洗效果不好会导致褐变。3温度根据阿伦尼乌斯公式：lnk=lna-ea/rt，其中k是速率常数，ea是实验活化能，a是指数因子。温度越高，速率常数越大，反应速率越大。然而，过高的温度不利于药液的控制和维护。4喷雾压力喷雾压力影响药液的交换速度。如果喷雾压力过低，酸洗效果不佳会导致褐变。喷雾压力太高，容易损坏面板。5时间氧化物的去除和微蚀刻需要一定的作用时间。如果腌制时间太短，腌制效果不好会导致褐变。7.1.1.2碱洗碱洗的主要功能是去除铜表面的油渍、指痕、微量氧化物和抗蚀剂残留物。碱性脱脂剂的主要成分是氢氧化钠和H2O。反应过程利用热碱溶液的皂化和乳化来除油。影响碱洗效果的因素和趋势如下：序列号影响因素具体影响1脱脂剂的浓度脱脂剂的浓度是影响脱脂效果的主要因素除油需要一定的作用时间。如果碱洗时间太短，碱洗效果不好会导致褐变。7.1.1.3洗涤在酸洗、碱洗和褐变后，褐变线有一个水洗段，主要目的是去除酸洗、碱洗和褐变槽板面上残留的药液，避免污染下一道工序。影响洗涤效果的因素和趋势如下：序列号影响因素具体影响1去离子水电导率用于洗涤的水必须有一定的纯度，即需要导电性。当电导率超过一定范围时，就会发生离子污染。2洗涤时间水洗需要一定的时间。如果水洗时间不够，印版表面残留的药液无法清除，从而造成两个滚筒之间的药液污染。3喷雾压力喷淋水洗主要用于彻底清除板面各部位残留的药液。如果水洗压力不合适，当地的水洗效果会很差，造成污染。7.1.1.4预浸料预浸料的主要功能是活化铜表面，促进快速均匀的褐变处理，增强结合力。预浸段的主要成分是活化剂(成分是苯并三唑、乙二醇单异丙醚和水)。影响预浸效果的因素和趋势如下：序列号影响因素具体影响1活化剂浓度活化剂的浓度是影响预浸料段的主要因素。如果浓度太低，活化效果差会影响后续的褐变效果。2温度根据阿伦尼乌斯公式：lnk=lna-ea/rt，其中k是速率常数，ea是实验活化能，a是指数因子。温度越高，速率常数越大，反应速率越大。然而，过高的温度不利于药液的控制和维护。3时间预浸泡活化需要一定的作用时间，如果活化效果不好，预浸泡时间不足会影响后续的褐变效果。7.1.1.5的布朗宁褐变的主要作用是使铜表面粗糙化，并在铜表面形成均匀的褐色有机金属转化膜，以增强多层板内层的结合强度。褐变的主要成分是苯并三唑、硫酸和水。反应机理如下：2Cu h2so 4 H2O 2 nA nB硫酸铜2H2O铜硼n有机物A为乙二醇单异丙醚；其作用机制：1 .参与预浸料环氧树脂的聚合；2 .与含氮杂环化合物B和金属铜形成化学键。杂环化合物B是苯并三唑其作用机理是：1 .它与铜基体结合；2 .通过有机物A的桥键与环氧树脂结合；3.化合物B的分子通过Cu2以配位键的形式连接，这增加了棕色层的厚度和平滑度。影响褐变效果的因素及影响趋势如下：序列号影响因素具体影响1硫酸浓度硫酸浓度影响微蚀速率和褐变剥离强度。随着H2SO4浓度的增加，微蚀速率增加，H2SO4浓度过低，微蚀速率低，微粗糙度小，剥离强度低，H2SO4浓度过高，溶液的酸碱度高，不利于铜表面褐变膜的沉积。2H2O2浓度H2O2浓度是影响微蚀速率和褐变剥离强度的关键因素。随着H2O2浓度的增加，微刻蚀速率增加，H2O2浓度过低，微刻蚀速率低，微粗糙度小，剥离强度低，H2O2浓度过高，刻蚀的铜量大，不利于内层铜厚度和线宽的控制，褐变膜呈红色，耐化学性下降。3褐变剂的浓度褐变剂的浓度影响褐变膜的质量和褐变剥离强度。随着褐变剂浓度的增加，剥离强度增加，褐变剂浓度过低，铜表面褐变膜的覆盖率低，剥离强度低，褐变剂浓度过高褐变时间影响微蚀量和褐变剥离强度。时间太短，微蚀刻量小，微粗糙度小，褐变膜不致密，剥离强度低。长时间和大量的铜腐蚀不利于内层铜厚度和线宽的控制，棕色膜呈红色，耐化学性降低，孔口易形成粉红色的圆圈。7.1.2褐变设备的原理系统名称作用原理动作气缸/部分温度控制系统确保褐变温度参数的准确性酸洗缸、碱洗缸、预浸缸、褐变缸和干燥部过滤系统过滤掉药液中的杂质、晶体等，防止喷嘴堵塞，防止杂质附着在板面造成不良褐变。酸洗缸、碱洗缸、预浸缸、褐变缸和水洗缸自动喷水灭火系统减少板的中部、板的边缘和上下板表面之间的清洁效果的差异，例如氧化物去除、油去除等酸洗缸、碱洗缸、水洗缸自动添加系统药液添加的自动控制保证了药液浓度的准确性。它主要包括：1.药片计数和添加系统：一次性设定药液剂量，根据电眼感应到的药片数量添加药液。2.比重添加系统：设定比重控制范围，低于比重控制添加点时添加棕色药液酸洗缸、碱洗缸、预浸缸、褐变缸传输系统输送产品的主载体和输送感应电眼也可用于记录通过的板数和卡住板的报警。所有气缸7.2烤盘干燥板的功能主要体现在以下两个方面：褐变前干燥板的主要功能是去除内层电镀板的水分，这一阶段的温度和时间可以根据参数的上限来设定。棕色干燥板的主要功能如下：(1)去除水分，防止后续层压板因内芯板吸湿而产生脱层等缺陷；(2)增强棕色膜和预浸料之间的结合力。基本原理包括设备功能原理。项目具体内容主要设备烤箱影响1、除水；2.增强棕色薄膜和预浸料之间的结合力。基本的烘箱通过电能加热加热管，烘箱内部温度通过电机通过风道送风均匀。影响因素1.温度：温度低，除水效果不好；温度过高，结合力和耐酸性降低；2.时间：时间短，除水效果不好。时间长，结合力低，生产效率低；3.温度均匀性：不均匀性会导致温差和应力。7.3堆叠(包括预堆叠)褐变后，内芯板需要预层压和层压。预层压是根据企业资源规划的层压结构指示信息，通过粘接或铆接等定位方法，将内芯板和半固化片固定，以防止后续层压过程中层间偏移滑动。铆接方法是用铆钉将内芯板和半固化片固定在一起，而粘接方法是通过高频电磁波穿透内铜网，通过粘接头施加的热量将半固化片熔化，在一定压力下将内芯板和半固化片固定在一起，其中粘接方法的定位效果比铆接方法更强。当预堆叠具有薄内芯板和高对准精度要求的板时，粘结铆接方法是优选的，而铆接方法可用于对准精度低于粘结能力范围的板。层压以钢载板为底盘，放入一定量的缓冲材料，设置中间一层分离钢板和一层叠前板，叠前板和叠前板、钢板和钢板需要上下左右对齐，然后放入牛皮纸和盖板完成开口的组合。钢板的主要作用是防止铜箔起皱和凹陷，便于拆卸。影响该功能的因素和趋势如下：序列号影响因素具体影响1钢板的平整度钢板的平整度影响层压板的厚度均匀性。当钢板的平整度达不到标准时，层压板会有不均匀的厚度和不平整的表面。2钢板清洁度当钢板上残留有胶水或污染物时，就会出现层压板压痕。3钢板硬度钢板的硬度影响钢板的耐磨性，硬度低，磨削时钢板易磨损变薄，从而影响钢板的平整度。4钢板膨胀系数钢板在X和Y方向的膨胀系数需要与铜箔的膨胀系数相匹配，这是导致铜箔起皱的一个重要因素。7.3.1.3缓冲材料缓冲材料的主要功能是平衡热和压力，防止打滑。一般缓冲材料是牛皮纸。特殊缓冲材料包括：硅胶片(主要用于冷板层压，其压缩性、均压性和温度性能均优于牛皮纸)、pacopad(用于铝板厚度大、形状复杂的冷板层压，可防止过多的局部溢胶，其导热系数和压缩性均优于硅胶片)。影响缓冲材料(主要是牛皮纸)功能的因素和趋势如下：序列号影响因素具体影响1牛皮纸数量牛皮纸数量太少，浸泡、压榨、防滑效果不好。过量的牛皮纸、增加的热阻和缓慢的热传递速率将影响层压板的加热速率和固化温度。2牛皮纸使用次数牛皮纸在高温下会逐渐失去透气性，导致热和压力平衡效果不佳。旧牛皮纸和新牛皮纸按一定比例一起使用，使用4次后应停止使用。3牛皮纸厚度/克重牛皮纸的克重和厚度越高，热阻越大，传热速率越慢，这将影响层压板的加热速率和固化温度。7.3.1.4蜡布蜡布的主要功能是清洁铜箔和钢板，避免层压杂物和铜箔起皱缺陷。蜡布的质量不好。蜡从铜箔上脱落，并引入新的杂质。多次使用后，蜡布变脏，影响清洗效果，需要及时更换。7.3.2设备动作原理设备名称作用原理影响因素铆接机铆钉在一定气压下用压缩气体打开，完成内芯板和预浸料坯的铆接。铆接压力是主要影响因素。当压力太小时，铆接太松，压时容易滑动。当压力过高、铆接过紧时，铆钉很容易爆裂，会出现滑板。粘合机(P2)内芯板和半固化片在一定气压下被压缩气体压缩，然后半固化片被粘接加热头传递的热量熔化，使内芯板和半固化片粘接在一起，内芯板和半固化片的固定效果比铆接方式更强。粘合能量影响预浸料和芯板的熔合。如果粘接能量太低，当粘接效果为差压粘接时