不流动性半固化片压合白斑的思考
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Printed Circuit Information 印制电路信息２００８ Ｎｏ．１０
不流动性半固化片压合白斑的思考
陈 蓓 李志东
（广州市兴森电子有限公司，广东 广州 ５１０７３０）
摘 要 介绍了利用不流动性半固化片在制作刚挠板压合过程中产生白斑的原因，通过对不同条件下（不同敷形材料、表面不同线路图形分布、不同压合压力、不同半固化片张数）不流动性半固化片的压合实验发现，不流动性半固化片的压合与普通半固化片无论是从压合辅材、压合压力及压合模型上来说都很大不同。最后通过之前的实验分析，提出了不流动性半固化片的压合模型。
关键词 刚挠板；不流动性半固化片；压合白斑
中图分类号：ＴＮ４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－００９６（２００８）１０－００４４－０４
In Consideration of Lamination Crazing in No-flow Prepreg
CHEN Bei LI Zhi-dong
Abstract The article introduces the reason why lamination crazing are produced during the process of making rigid-flex print board with the use of no-flow prepreg. Through the lamination experiments on different conditions (different press pad material, different copper patterning, different lamination pressure, different amount of pieces of prepreg),it is found that the lamination of no-flow prepreg is very different from normal prepreg, such as lamination accessorial material, lamination pressure, and lamination model. Finally, from previous analysis of experiment data, a lamination model was brought forward.
Key words rigid-flex print board, no-flow prepreg, lamination crazing
０ 前言
随着电子产品向小型化、高性能化和多功能化迅速发展，推动了传统的ＰＣＢ工业走向高密度化、精细化为特点的产品发展，刚挠性印制板应运而生。刚挠性印制板的优势在于高密度连接可靠性（取代机械接插件等）；有利于小型化；可挠曲性（弯曲或折叠）或３Ｄ安装；简化安装工艺过程与维护和后处理方便等。这些都具有明显的优点，因此刚挠板会随着电子产品的小型化、高性能化、多
功能化的发展而得到发展［１］。
然而，刚挠板的制作对于整个国内ＰＣＢ行业，还是刚兴起的一门技术。一般的刚挠板厂家都是在原有刚性板或挠性板制造技术和设备基础上发展起来。由于刚挠板结构的特殊性和所用材料的多样性使得刚挠板在生产过程中与原有刚性板或挠性板生产工艺有很大差异，特别是在层压工序。刚挠板压合为防止刚挠结合处溢胶使用的半固化片是不流动性半固化片，由于不流动性半固化片的流胶量低，压合
质量与标准
Quality & Standard
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过程中在线间距或表面胶填充区落差较大处最常出现的缺陷就是压合白斑（图１）。
图１ 不流动性半固化片压合白斑
本文以层压不流动性半固化片探索白斑产生原因为主线，较详细的介绍了覆形材料、图形分布、压合压力及半固化片张数对压合后刚挠板白斑缺陷的影响，通过实验结果分析得出不流动性半固化片的压合模型，这对于改善不流动性半固化片压合白斑缺陷有很好的指导作用。
１ 实验设计
１．１ 实验图形设计
如图２所示是实验中最常见的图形设计，其中环宽从１ｍｍ￣９ｍｍ（间隔１ｍｍ），线间距从１ｍｍ￣７ｍｍ（间隔１ｍｍ），线宽１ｍｍ，隔离盘直径１ｍｍ￣９ｍｍ（间隔２ｍｍ）。此线路图形对称的设计在一块双面挠性板的两面，双面挠性板两面叠半固化片后压合刚性板。刚性板两面铜全部蚀刻，压合后便于观察压合白斑缺陷。
图２ 实验中最常用的图形设计
１．２ 压合控制
采用真空压机加压压合，压合前预抽真空１５ｍｉｎ，升温速率控制在３．５℃±０．５℃，固化温度１８０℃，６０ｍｉｎ，压合时间１５０ｍｉｎ；压合压力分低压、中压、高压三种。
２ 实验数据分析
２．１ 不同覆形材料对压合白斑的影响
如图３所示是不同覆形材料压合后白斑缺陷图，其中挠性板基材厚度２ｍｉｌ，铜厚３５μｍ，刚性板厚度０．３０ｍｍ，两张１０８０不流动性半固化片夹于刚性板与挠性板之间，压合压力为低压。从图３（ａ）中可以看到，直接利用钢板压合不流动性半固化片白
斑缺陷非常明显，而利用硅橡胶压合［图３（ｂ）整板拍照情况与图３（ｃ）差不多］整板只在少数地方有白斑缺陷，主要集中在隔离盘和环形线路之间。利用ＰＥ膜覆形压合效果较好，整板没有发现任何白斑缺陷。
图３ 不同覆形材料对压合白斑的影响
以上实验结果说明，在此实验中覆形材料对于刚柔板的压合非常关键，覆形材料的作用是使压合的刚性板在有线路落差的地方变形，均压。
２．２ 表面不同图形分布对压合白斑的影响
如图４所示表面不同图形的压合白斑图，采用低压压合，覆形材料硅橡胶，刚性板厚度１．０ｍｍ，不流动性半固化片两张。从图４（ａ）中可以发现，白斑主要出现在隔离盘和环形线路之间，各间距不同的线间也有较明显的白斑。图４（ｂ）是在同一条件下压合的另一实验板，其线间距为５ｍｉｌ、６ｍｉｌ和７ｍｉｌ，从图４（ｂ）中可以看到密集的线路间反而没有出现白斑。
图４ 表面不同图形的压合白斑
如图５所示是５ｍｉｌ线宽密集线路的ＳＥＭ切片图，从图５中可以很清楚的看到，压合后被玻纤分隔的各层树脂之间厚度近似相等，说明在压合过程中各层玻纤布之间的树脂没有明显的相互流动。与铜面接触的树脂层很薄，玻纤布几乎可以与铜面接触，树脂已完全被挤压进线路间隙。说明在压合过程中半固化片接近铜层的树脂能够在压力的作用下依靠自身流胶填入线路的间隙。
图５ ５ｍｉｌ密集线路ＳＥＭ切片图
质量 与 标 准………………… Quality & Standard
…………综
述 与
评
论……………………………………………………………………………………………
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合过程中被玻纤布分隔的树脂层不能很容易地穿过玻纤布自由流动，只能在同层之间作有限的流动。对于线路的填充几乎是只依靠靠近铜的树脂层。从图１０中还可以看到对于密集线路（５ｍｉｌ）区域，不论半固化片的张数，线间距小都能够填充的很好。这种填充依靠半固化片自身流胶的填充，与半固化片张数没有直接关系。同时从图９中也可以看到，半固化片数量减少，白斑区域主要出现在隔离盘和较大的线间距区域。
图１０ 不同张数不流动性半固化片对压合缺陷切片
ＳＥＭ图
３ 不流动性半固化片压合模型及实验结论
从以上实验分析至少得到以下几点非常重要的结论：
（１）不流动性半固化片压合刚性板或挠性板时，由于不流动性半固化片自身不易流胶性，压合过程中必须采用覆形材料加压压合。
（２）根据半固化片的性质和压合程式的设定，半固化片自身会具备一定的流动性（生产中通常控制在１ｍｍ以内），依靠自身的流动性半固化片的流胶能够填补一些线距较密（小于１ｍｍ）的区域如图１１（ａ），对于线距较疏的区域只依靠半固化片流胶不能达到完全填充，这是形成白斑的主要原因。
（３）覆形材料的作用：使压合的刚性板或挠性板在有线路落差的地方变形、均压。压机压力大
能够增强覆形材料的均压效果，能够使压合的板材在有线路落差的地方有效变形，有助于协助填充半固化片流胶无法填充的区域，如图１１（ｂ）。
图１１ 线间距较密（ａ）和较疏（ｂ）情况下压合模型图
（４）因半固化片的流胶基本被限制在被玻纤分隔的同层之间，所以半固化片张数增多并不能够提供足够的胶量填充于线路间，但半固化片张数的增多能够使压力大的地方流胶于压力小的地方（图１２中箭头所示为流胶方向），这样压力大的地方易
于变薄，变薄后相当于减少了线路面到基材面的落差，使得半固化片在线路间更容易变形，从而更容易实现填胶，如图１２。
图１２ 三张半固化片填胶模型图
参考文献
［１］林金堵． 值得关注的四个亮点和一个未来［Ｊ］． 印制电路信息， ２００８， １：６￣１１作者简介
陈蓓，硕士研究生，广州市兴森电子有限公司ＦＰＣ工艺部经理。
李志东，硕士研究生，广州市兴森电子有限公司技术负责人。
低吸水性和低热膨胀系数（与刚性基板相比），在更高可靠性的高密度多层线路板的制造中是有效的。
另外，四种具有相同树脂体系的产品（板材、半固化片、涂树脂铜箔和粘接膜）在简化三维安装工序的同时也适合于更薄多层印制线路板的加工要求，为满足未来消费类电子产品的需要，日立化成公司正在向开发无卤型和耐热型的方向发展。参考文献
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［２］ Ｔｏｓｈｉｙｕｋｉ Ｉｉｊｉｍａ． ｔｈｉｎ ａｎｄ ｅｌａｓｔｉｃ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒｕｌｔｒａ－ｔｈｉｎ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ ｂｏａｒｄｓ．ＥＣＷＣ１１． ２００８
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［５］ Ｎｏｚｏｍｕ Ｔａｋａｎｏ，Ｔｏｓｈｉｙｕｋｉ Ｉｉｊｉｍａ， Ｍａｓａｓｈｉ Ｔａｎａｋａ，Ｙｏｓｈｉｔｓｕｇｕ Ｍａｔｓｕｕｒａ．Ｔｈｉｎ ａｎｄ Ｅｌａｓｔｉｃ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＵｌｔｒａｔｈｉｎＭｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｂｏａｒｄｓ． ＩＰＣ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｅｘｐｏ?， ＡＰＥＸ? ａｎｄｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎｅｒｓ Ｓｕｍｍｉｔ ２００６作者简介
张家亮，高级工程师，长期从事印制电路板用覆铜箔层压板的研究和制造工作。
（连载完）
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全面的品质管理
林云卫
（温州市华邦电子有限公司，浙江 温州 ３２５０００）
摘 要 ３Ｔ战略中的ＴＱＭ（全面的品质管理）不管是什么行业都比较合适运作，更合适ＰＣＢ企业实施，运作流程比较简单，而且是全员参与，让员工一起参与讨论，让员工对企业更有归属感！
关键词 全面品质管理；六大支柱；品管圈；ＰＤＣＡ循环；作业标准
中图分类号：ＴＮ４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－００９６（２００８）１０－００４８－０２
Talking about “Total Quality Management”
LIN Yun-wei
Abstract The TQM(Total Quality Management) of 3T Strategy, it can apply to all industry,inciuding PCB enterprise.Operating procedure is easy and all staff can join,let staff join to discuss, that will let them feel the enterprise like their home.
Key words total quality management; six props; QCC; the management cycle of PDCA; production standard
在一次参加“３Ｔ战略成果发布会上，给我们印象最深刻的就是“３Ｔ”战略中的ＴＱＭ《全面质量管理》（Ｔｏｔａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）。
不知大家是否还记得小时候学习的《小虫与大船》的故事？船主要造一艘大船，让工人按图纸选料，有一块木板正合适，只是木板上有个虫蛀的小窟窿，船主说：“没关系！”就让工人把木板钉到了船上，这艘船在海上航行了好几年，蛀虫越来越多，大船的木板上出现了许多窟窿，有一天在海上
遇到风暴，虫蛀的木板被浪打穿，海水冲进船舱，最后船沉了，船上无一人生还，怎么会发生这样的悲剧？原因就是这位船主忽略小的质量问题，而最终酿成大祸。
经营企业也是一样，企业主投下大量资金买地、建厂房、买设备、原材料，还招募了大批员工，少则几十人，多则数万人，每天辛辛苦苦地工作，当然希望能生产出好品质，优良的产品来服务满足客户，获取利润。这其中若任何一位员工在任何一瞬间，把一件工作疏忽，就会造成公司或大或小的损失，甚至让公司倒闭。
全面质量管理，简称ＴＱＭ，简言之，在企业内，所有员工在任何时间、任何场所做任何工作都要做好品质保证，这就是全面质量管理概念。各位所服务的公司、工厂虽有不同，但其架构运作大同小异。
业务从顾客接到订单，采购负责购买原材料，
质量与标准
Quality & Standard