PCB厚銅板層壓氣泡缺陷該怎么預(yù)防?
厚銅板因其出色的導(dǎo)電性和散熱性被廣泛應(yīng)用,但層壓過程中的氣泡缺陷卻一直是棘手難題。氣泡的存在不僅會降低層間結(jié)合力,還可能引發(fā)信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定性,甚至導(dǎo)致整個電路板的報廢。今天,就給大家講講如何通過優(yōu)化真空壓合參數(shù)來預(yù)防厚銅板層壓中的氣泡缺陷。
真空壓合原理:抽氣 + 施壓 = 緊密結(jié)合
真空壓合的核心就是在低壓環(huán)境下,把厚銅板各層緊密貼合。具體來說,就是先把壓合腔內(nèi)的空氣抽走,形成真空環(huán)境,然后施加壓力讓板材層間空氣跑出來,樹脂就能充分填滿各層空隙,最終實現(xiàn)緊密貼合。
真空壓合參數(shù)優(yōu)化:關(guān)鍵步驟全解析
1. 真空度控制 :真空度是影響層間氣體殘留的關(guān)鍵因素。一般來說,真空度應(yīng)控制在 10 - 30Pa 之間。真空度過低,氣體殘留多;真空度過高,半固化片中的揮發(fā)物逸出速度過快,樹脂流動跟不上,又會在內(nèi)部形成空隙或氣泡。捷配PCB的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示,將真空度穩(wěn)定在 5 - 10Pa 時,能顯著減少厚銅板層壓氣泡的產(chǎn)生。
2. 抽氣速率管理 :抽氣速率決定了氣體從層間逸出的速度。要先慢后快,開始抽氣時速率控制在 5 - 10m3/h,等內(nèi)部氣壓降低、氣體流動相對平穩(wěn)后,再將速率提升至 20 - 30m3/h,這樣能讓層間氣體充分排出,又不會因抽氣過快導(dǎo)致新的氣泡形成。
3. 壓合溫度曲線優(yōu)化 :采用階梯式升溫壓合方式,先 80℃預(yù)熱 10 - 15 分鐘,讓半固化片軟化、揮發(fā)物逸出;再 160℃固化樹脂 30 - 40 分鐘;最后 190℃高壓定型 20 - 30 分鐘,這樣的升溫節(jié)奏能讓樹脂充分流動并填充層間空隙,減少氣泡產(chǎn)生。
4. 壓力控制與分布調(diào)整 :在壓合初期,先施加 0.5 - 1MPa 的低壓,讓材料初步貼合,排出大部分氣體;然后逐漸增加壓力至 3 - 5MPa 進(jìn)行固化。同時要注意壓力分布的均勻性,避免因壓力不均導(dǎo)致局部氣泡殘留或分層。
材料預(yù)處理與其他輔助措施:全方位保障
對半固化片和基板材料進(jìn)行預(yù)烘烤,能去除水分和揮發(fā)物,減少氣泡產(chǎn)生的風(fēng)險。一般來說,半固化片在 120℃下烘烤 2 小時,基板在 100 - 120℃下烘烤 1 - 2 小時即可。
在厚銅板的銅箔表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?,如微蝕處理,可以增加銅箔表面粗糙度,提高其與樹脂的結(jié)合力,減少氣泡形成的可能。
選擇合適的玻纖布開纖度也很關(guān)鍵。開纖度高的玻纖布能讓樹脂更充分地填充纖維空隙,形成致密介質(zhì)層,減少氣泡空間,但開纖度過高又會帶來纖維強度下降等問題,所以要綜合權(quán)衡。
質(zhì)量檢測與過程控制:及時發(fā)現(xiàn)問題
在層壓過程中,要實時監(jiān)測真空度、溫度、壓力等參數(shù),確保它們在設(shè)定范圍內(nèi)。一旦發(fā)現(xiàn)異常,及時調(diào)整。
層壓完成后,采用 X 射線檢測、超聲波掃描等無損檢測方法檢查厚銅板內(nèi)部是否有氣泡、分層等缺陷。若有問題,及時分析原因并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。同時,建立嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系,從原材料檢驗、工藝參數(shù)監(jiān)控到成品檢測,全方位把控厚銅板層壓質(zhì)量。
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