PCB流程与P片基材.ppt

1、非工程技术人员培训教材 导师：章荣纲 RongGang.Z,PCB流程-P 片/基材,覆铜板的定义,覆铜板 -又名 基材 。 将补强材料浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板。 它是做PCB的基本材料，常叫基材。 当它用于多层板生产时，也叫芯板（CORE） FR-4-Flame Resistant Laminates 耐燃性积层板材 目前本厂常用的基材为FR-4。,覆铜板的结构,P 片,铜箔,覆铜板结构示意图,覆铜板的典型流程： 胶液配 Prepreg 玻纤布 压合 铜箔,覆铜板,覆铜板的流程,覆铜板的典型流程,覆铜板的分类（一）,按机械刚性分； 刚性板 挠性

2、板 按不同绝缘材料结构分： 有机树脂类覆铜板 金属基覆铜板 陶瓷基覆铜板 覆铜板的分类： 按厚度分： 常规板 薄板 IPC介定小于0.5mm的为薄板。,按增强材料划分： 玻璃布基覆铜板 纸基覆铜板 复合基覆铜板。 按某些特殊性能分： 高TG板 高介电性能板 防UV板,覆铜板的分类（二）,P片定义,定义： 玻璃纤维或其它纤维含浸树脂，并经烘烤而成。 英文名为“Prepreg”又有人称之为“bonding sheet” （粘接片）、半固化片。是 含 浸 机 生 产 的 成 品 。 组成成分 ： 环 氧 树 脂 ， 玻 璃 纤 维 布 ， ， ， 丙 酮 等。,P片的制作流程,P片分类方法,按供应商

3、所用树脂体系及其性能分. POLYCLAD Turbo 254/226 ISOLA FR402/FR406 ITEQ IT180 ShengYi S1141-140/170等,按玻纤布分类 106 1080 2112 2113 2116 1500 7628等,本厂常用P片参数（KLC生产）,名词解释,G/T(Gel Time)-胶化时间 P片中的树脂，受到外来的热量后，由固体变为液体，然后又慢慢产生聚合作用而再变为固体，其间共经历的时间。 R/C(Resin Content)-树脂含量 覆铜板的绝缘材料中，除了补强材料玻纤布外，其余树脂所占的重量百分比。,含浸生产设备,分类（按加热方式分） 热

4、风式含浸机 IR（红外线）加热式含浸机 电热式含浸机,辅助设备 搅拌（调胶） 冷却水产生 热风产生,未来发展趋势 无溶剂式上胶机：节能、省溶剂;R/C自动反馈控制，G/T更自由控制。,含浸设备简介,含浸机包含以下系统 加热系统 张力控制系统 含浸系统 卸卷及收卷 接布及蓄布 混胶系统,树脂种类 酚醛树脂（ Phenolic ） 环氧树脂（ epoxy ） 聚亚酰胺树脂（ Polyimide ） 聚四氟乙烯（Polytetrafluorethylene，简称PTFE或称TEFLON） B一三氮 树脂（Bismaleimide Triazine 简称 BT ） 皆为热固型的树脂（Thermoset

5、ted plastic resin）。,常用树脂介绍,环氧树脂（ epoxy ）,主要成份: 硬化剂 -双氰胺 Dicyandiamide简称Dicy 催化剂 (Accelerator)-2- Methylimidazole ( 2-MI ) 溶剂 -Ethylene glycol monomethyl ether（乙二醇甲醚） Dimethyl formamide (二甲基甲酰胺) 及稀释剂 Acetone ,MEK。 填充剂(filler) -碳酸钙、硅化物、 及氢氧化铝 等增加难燃效果。 填充剂可调整其Tg.（本厂未用）,传统型树脂组成成份,高强度 抗热与火 抗化性 防潮 热性质稳定 绝

6、缘性能良好,玻璃纤维的特性,LOW Dk（NE玻璃4.4 Vs普通玻璃6.6） HIGH Dk （高铅玻璃15） 超薄玻纤布（最薄101，24micrometer) 开纤布和起毛布 过烧布 耐热布（改进处理剂）,玻璃纤维布的发展趋势,P片成本比较,在普通Tg P片中占用成本最高的部分为玻纤布（普通Tg，高Tg P片可能例外） 一般来讲，玻纤布、P片越薄，越难制造，成本越高，价格也贵。 2112因不常用，价格会贵于1080。,P片须检测和控制的主要参数 树脂含量(R/C), 树脂凝胶时间(G/T) 树脂流动度(R/F)挥发物含量(VC), 双氰胺结晶.,P片品质控制,由于P片中的双氰胺吸潮性很强

7、,因此 P 片贮藏条件最好是冷冻或低温条件。 如果P 片吸潮，会造成多层板层间粘合力的减弱或在喷锡时出现白斑,汽泡,爆板等缺陷. 一般情况下（按IPC4101要求）, P 片在20摄氏度,湿度50%的条件下可存放3个月。,P片的运输与储存,覆铜板生产设备,热压机、冷压机 洗钢板机 钢板循环运输线 叠板系统 拆板系统 剪切、测厚设备,本厂常用覆铜板分类,按尺寸分 大钢板42*48 中钢板40*48 小钢板36*48 其它特殊尺寸,按性能分类 高Tg板 普通Tg板 特殊基板，如用于高频发射基站的 Teflon、Rogers等,本厂常用覆铜板简介,普通TG FR4基材为本厂最常用的，不同供应商材料各

8、流程一般无特殊参数。 高Tg材料板料及P片要求配套使用，不同供应商材料一般来讲，压板、钻房、沉铜会用到不同参数以控制品质。 Teflon、Rogers等特殊物料各流程均需特殊参数。,覆铜板的性能要求： 外观 包括凹痕，划痕，皱折，针孔，气泡，杂物等。 尺寸 长度，宽度，弯度和扭曲等。 电性能 介电常数，表面电阻，绝缘电阻。,覆铜板的性能要求（一）,物理性能 剥离强度，焊盘拉脱强度，尺寸稳定性，耐冲击性能等。 化学性能 包括燃烧性，可焊性，Tg 环境性能 吸水性，耐霉性，压力容器蒸煮试验。,覆铜板的性能要求（二）,尺寸稳定性 物料在经过指定条件试验前后伸缩比例。 请特别留意该性能直接会影响多层板

9、内层伸缩，内层越薄尺寸安定性越差，各供应商之间差别越大。,覆铜板的性能试验,Tg -玻璃态转化温度 Tg:表示板料保持刚性的最高温度。 Tg 抗湿性、抗化性、抗溶剂性、抗热性 ,尺寸稳定性等性能,覆铜板的性能参数,Tg Z 方向的膨胀 -使得通孔之孔壁受热后不易被底材所拉断。 Tg 树脂中架桥的密度 抗水性及防溶剂性 -使板子受热后不易发生白点或织纹显露，而有更好的强度及介电性。 -至于尺寸的稳定性,由于自动插装或表面装配之严格要求就更为重要了。,覆铜板的性能参数,铜箔的分类 按 生产工艺 分为两个类型 TYPE E -电镀铜箔 TYPE W-压延铜箔 按八个等级分 class 1 到 cla

10、ss 4 是电镀铜箔， class 5 到 class 8 是压延铜箔.,铜箔的分类,铜箔的分类,铜箔的分类,按性能划分 标准铜箔： 用于FR-4及纸基板 HTE（高温高延伸性铜箔）： 用于多层板生产，以改善裂环现象。 低（超低）轮廓度（LP）铜箔： 用于多层板生产，可改善做细线能力。,Polyclad铜箔基板公司，发展出来的一种处理方式，称为DST铜箔，其处理方式有异曲同工之妙。 该法是在光面做粗化处理，该面就压在胶片上，所做成基板的铜面为粗面，因此对后面制程亦有帮助。,特殊铜箔,RCC定义: RCC-Resin Coated Copper Foil 涂树脂铜箔,在铜箔的粗糙面上涂一层特殊的树脂经烘箱干燥成B状态。 RCC是HDI最主要的绝缘介质材料,突出的特点是铜箔薄树脂厚。,RCC,树脂层（50