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1、CCL生产过程及原理简介,CCL行业介绍,行业名称：CCL(Copper Clad Laminates)覆铜箔层压板行业简称：覆铜板行业主要产品：覆铜箔层压板（成品）半固化片（半成品）客户：PCB(Printed Circuit Board)印制电路板行业,CCL产品介绍,产品分类：层压板：覆有铜箔，完全固化的成品。粘结片：用于出货的半成品半固化片。（自己用来压板的称为层压片）产品分类：我们的产品主要应用于电子（电子设备的电路板），电脑（计算机配件中的各种板卡）和通讯产品（交换机，手机等）中。根据客户的用途，又可分为单面板，双面板和多层板。现在科技高度发展，客户生产高科技含量的多层板，这就要求
2、我们能够提供满足要求的合格产品。,CCL层压板生产工艺流程,层压板生产原理概述,环氧树脂玻璃布基覆铜箔层压板制造工艺流程简图如下:,层压板生产原材料简介,树脂：绝缘材料，层压板的一些性能依赖于此（如TG).溶剂：溶解固化剂和催化剂固化剂：使树脂固化催化剂：加速树脂固化玻璃布：绝缘材料，也是树脂的载体铜箔：导电材料，可以通过蚀刻制成电路,层压板生产的三个阶段,树脂在工艺过程中有3个阶段：A阶段：初期反应，树脂为粘稠液体或可融化的固体，可溶于某些溶剂，胶液即为A阶段树脂。B阶段：中期反应，树脂分子间轻微交联，可受热软 化，但不能完全融熔，半固化片即为B阶段 树脂。C阶段：树脂分子充分交联，不能融熔
3、，层压板芯材 即为C阶段树脂。,树脂在各阶段的反应程度,了解树脂在各阶段的反应程度对我们进行工艺控制有很大的帮助。AB:反应程度(S/G-P/G)S/G BC:只要压制过程的固化时间足够，就能使树脂充分反应，基本达到完全固化。,树脂固化结构的形成,混料过程示意图,浸胶原理概述,浸胶过程是生产半固化片的过程。简单的说是在玻璃布（Glass）上涂敷胶液（Solution）在烘箱内挥发掉溶剂并初步反应得到B阶段的材料半固化片直接供应PCB 使用的半固化片叫黏结片用于压制层压板的半固化片叫层压片,半固化片浸胶示意图,指标测试树脂含量,树脂含量（RC）树脂含量定义：半固化中树脂重量占半固化片重量的百分数
4、；计算公式：RC=(TW-DW)TW 100%;RC:树脂含量;TW:半固片浸渍重量;DW:玻璃布基材重量.当玻璃布基重一定时TW可以作为控制指标仪器：电子天平,精度:0.001克样品：4”X 4”X 4 样品数量:4 张,指标测试凝胶化时间,凝胶化时间（GEL）定义从半固化片树脂粉末加入热盘起至不再流动完全胶化时所持续的时间.仪器:CECO-TA550型凝胶测试仪样品:20020 毫克树脂粉末测试条件:TURBO226为140；TURBO370 和370HR为160；其他胶系都为171；,指标测试最低黏度&流动窗口,最低粘度定义:半固化片树脂粉末在一定温度和压力作用下;熔化开始至接近完全固化
5、过程中粘度出现的最低值.流动窗口:从半固化片粉末放置热盘起,至粘度达到某一定值时所持续的时间.仪器：Paar Physica 粘度测试仪样品：320 350 毫克树脂粉末测试条件测试温度:标准产品:当前惠州厂所有胶系140,除TURBO226120。,Mv&Fw,Time with stable temp.(sec),Mv:指半固化片粉末在一定的高温下，熔融所达到的最低黏度，亦称动态黏度。它表征B-STAGE树脂在受高温后的流动性能。Fw：指树脂在熔融状态下的时间，这里特指在半固化片粉末开始受热熔融到固化状态（256Pa.s）所需时间，以秒计。,指标概述,半固化片胶含量(RC or T/W)R
6、C主要与层压板的厚度有关。RC偏低，板的厚度偏薄；如果RC的左中右偏差较大，就会造成板的厚度均一致性差。因此，控制好半固化片的RC，压制后就可以得到我们需要的厚度，并提高厚度的Cpk值。（Cpk是统计学中用来衡量制程能力的一个参数）,指标概述,半固化片特性参数与树脂流动性关系：凝胶时间(PG)大，树脂流动性强；最低粘度(MV)小，树脂流动性强；流动窗口(FW)大，树脂流动性强,指标概述,当PG长，MV低或FW长，压制后可能有以下情况出现：1.流胶，板厚度中间厚边缘薄。2.板边缘因树脂含量少而出现白边。3.滑板。4.织纹显露。5.板树脂含量降低,影响介电性能和绝缘性能。6.板内应力提高，压制后易
7、扭曲变形。,指标概述,当PG短，MV高或FW短，压制后可能有以下情况出现：1.干板，干线，干点。2.气泡。3.芯材层间粘结力减弱，易发生爆板。4.树脂与铜箔间剥离强度减弱。,粘结片外观检查标准,解决措施,产生原因,定义:在半固化片生产过程中，残留在半固化片里的气体在其表面隆起的均匀的小 峰;此种缺陷常出现在高树脂含量的半固化片中。标准：气泡没有连成面，并且在气泡出现少的一面半固化片要有光泽是可以接受 的.,1.计量辊慢2.风量太大3.温度高4.顶辊脏5.车速快6.粘度过高7.胶液本身没有完全溶解浸透不好 形成气泡。,1.降低计量辊速度2.调节进风量3.降低温度4.清理顶辊5.降车速并相应调温度
8、6.调粘度至要求值7.加入一定量DMF搅拌。,气泡 Air Bubble,气泡样品图片,解决措施,产生原因,定义:半固化片表面隆起的一条树脂峰。它通常的产生原因为玻璃布断线。标准：一个单元内不能多于一处，并且断线高度不能超过粘结片的厚度。,玻璃布自身原因,换布,断线 Broken Thread,断线样品图片,解决措施,产生原因,定义:由于附着的黏合剂没被完全清除从而变为棕色的玻璃纤维线。标准：不允许有棕线。,棕线 Brown Thread,玻璃布自身原因,换布,棕线样品图片,解决措施,产生原因,定义:玻璃布自身打折经浸胶或玻璃布在浸渍过程中打折。标准：表面不平或缺树脂的皱折不允许。,1.玻璃布
9、本身质量不好2.1号和2号张力站张力过大 3.收卷张力不好，4.顶辊和二区出口处辊温度太低5.布不正,1.换布2.调小张力3.调整收卷张力4.减小冷却水进入量5.调节调偏辊,皱褶 Crease,皱褶样品图片,解决措施,产生原因,定义:可见的外来物。标准：半固化片里不允许有赃物。,脏点 Dirt,1.炉膛内太脏，烘箱清理不彻底或 长时间没有进行清理2.环境脏，各种飞虫被挤压在半固 化片上3.更换循环过滤网后风平衡破坏4.胶液内有过滤不了的异物,1.定期清理烘箱2.加强环境管理 3.更换过滤网,脏点样品图片,解决措施,产生原因,定义:浸渍不均匀的圆形或椭圆形的区域。标准：缺胶的鱼眼直径大于3MM的
10、不允许接受，不缺胶的鱼眼最大直径不能超过 6MM，鱼眼成线出现不可以接受。,1.胶液内有油性物质2.玻璃布表面有油3.机器本身漏油4.浸渍辊有脏东西5.刮刀刮不净计量辊,1.寻找漏油区域或重新混料2.换布3.寻找漏油区域4.清理浸渍辊5.清理刮刀或换刮刀,鱼眼 Fisheyes,鱼眼样品图片,解决措施,产生原因,定义:由于搬运不当或被硬物硌伤造成半固化片树脂脱落,露出玻璃布。标准：表面最多允许有4处长度为0.5,宽度为1/16的掉胶。,掉胶 Fractured Resin,搬运不当,1.轻拿轻放辊2.对角拿片,掉胶样品图片,解决措施,产生原因,定义:玻璃布经线或纬线上缺少玻璃纤维。标准：除了7
11、628和1500以外，对其它玻璃布类型，在经线或纬线方向上，一英 尺允许有一处缺线。,玻璃布本身缺线,换布,缺线 Missing Thread,缺线样品图片,解决措施,产生原因,定义:在玻璃布纹理间没被充入树脂的“窗口”,(最大针孔为0.65mm)。此种缺陷常 出现在高树脂含量的半固化片中。标准：沿经向连续不断的针眼不可以接受，随机分布的针眼少于5个/平方英寸可 以接受。对ATSS-370树脂的1080 00325的粘接片的接受标准可放宽至50个/平方 英寸。,1.顶辊脏2.车速快3.计量辊速度快4.粘度太高5.布不均匀,1.清理顶辊并检查顶辊温度2.降低车速并相应降底烘箱温度3.降低计量辊速
12、度4.降低粘度到要求范围5.换布,针眼 Pinhole,薄布容易产生针眼,针眼样品图片,解决措施,产生原因,定义:在半固化片表面隆起的一个树脂峰。它产生原因为玻璃布表面毛羽或未溶 开的树脂。标准：一平方英尺内不能超过25个,高度不能超过粘结片的厚度。成线状的胶粒无 论大小都不可以接受。,玻璃布断线处接头或毛羽浸胶以后形成的,换布,胶粒 Resin Bump,胶粒样品图片,解决措施,产生原因,定义:表面如桔皮般不光滑，产生原因是玻璃布浸渍效果差，多发生在高树脂含 量的半固化片中且单面出现。标准：表面不允许。,1.胶液粘度大2.1区2区循环风量过大3.半固化片RC高，胶液未能浸到玻 璃布中而附着在
13、布的表面,1.降低胶液粘度2.降车速并相应的降1区和2区的温 度和风量3.可以通过调整计量站的浸渍辊及 预浸辊的浸渍位置,桔皮 Orange Peel,桔皮样品图片,解决措施,产生原因,定义:沿机器运行方向呈现出的不均匀树脂浸渍量所导致的色带。通常产生在高树 脂含量的半固化片中。标准：虽然有颜色差异，但厚度差异不大且无明显凹凸手感的树脂条纹可以通过。条纹之间浸渍量明显不同的不能接受。,1.计量辊转速太慢2.刮刀不平，未调到位而使刮刀未 刮净计量辊3.胶量大4.车速与计量辊转速不相呼应5.胶液的粘度稀,1.调整计量辊速度2.更换刮刀3.调整胶量4.调整车速和计量辊5.调整胶液粘度,树脂条纹 Re
14、sin Stripes,树脂条纹样品图片,解决措施,产生原因,定义:半固化片表面多胶现象，多数情况下表现为长1.5”，宽1/4”，形状如泪滴的 树脂条。标准:多胶处厚度超过片子本身厚度的50%是不可接受的。,1.胶槽内某处的胶比正常胶的粘度 大，掉在片子上产生泪滴2.混入其它树脂，刚开始未完全相溶,降低粘度,泪滴 Tear,泪滴样品图片,Huizhou产品及原物料之搭配关系,Ply-Up过程示意图,基板厚度要求 不同的布种、胶含量的半固化片叠置 基材特性要求（W&T)基材外观要求（Substrate Vision)表现为Inclusion 基板外观要求,Ply-Up 工作原理依据,半固化片压制
15、厚度,半固化片型号 压制厚度范围 1061.5-2.0 mils 10671.5-2.5 mils 1080 2.2-3.0 mils 1086 2.0-3.5 mils 2313 3.0-4.0 mils 21164.0-5.0 mils 2165 5.0-6.0 mils 2157 5.5 6.5 mils 1500 5.5-6.5 mils 7628 6.5-8.5 mils,层压板结构设计一般规则,每层半固化片具有合理的厚度厚度大、含胶量大、厚度不宜控制厚度小、含胶量小、黏结性小最少的层数层数多、成本高层数多、不宜工艺控制,对称放置 例：7628（700）X2+1080（200）X1,
16、类比：7628（725A）X1+1080（200）X2 7628（725）X2+7628（700）X2,PLY-UP,高R/C、薄织物在外层原则 同一种玻璃布组合，高胶含量放置于外层。不同种玻璃布组合，在依据对称原则基础上，薄织物放 置于外层。经对经、纬对纬原则 玻璃布纱的经纬向含纱数不同，造成两方向含胶量不同，两方向热膨胀差异。,PLY-UP,例：7628-725（R/C：43%）X2+7628-675（R/C：40.5%）X2,PLY-UP,例：7628-725AX2+2116-425X2,PLY-UP,LOGO放置于第二张且字面朝上原则,PLY-UP,检查料卡上注明内容。黄卡必须单卷裁切
17、；黄卡优先使用原则。卡片上未特别注明情况下，放置于中间。未特别说明情况下，一张基板不允许有三种P/P以上组合;黄卡 P/P作为一种。工艺部签卡时,必须自签卡日期算起一个月内使用，超出以上规 定时间的必须重新签卡。所有粘合片用于压板，必须经工艺签卡后方能进入WIP仓或压板 使用。,黄卡使用原则,标准穿戴无尘衣、帽、口罩、橡胶手套，经风淋室后必须使用静电滚轮 清洁全身的无尘衣。P/P卷进入裁切室必须每卷使用粘布搽拭，再除掉部分卷外PE膜后进入；B/S地面使用排式拖把每日清洁两次；P/U地面使用粘质滚轮清洁地面两次裁切好的、待叠和叠好的P/P必须使用PE膜包裹；PE膜卷使用前必须使用 粘布搽拭。用来
18、装载P/P的PVC板每次装载前必须首先使用粘布搽拭，而后使用静电 滚轮清洁一次。每个Load的2-Ply或以下的薄板叠置时，该Load上下10张SHEET必须使用 静电滚轮清洁上表面。,INCLUSION 要求,对照叠置发工单与制造流程单之品种、规格、尺寸等。检查料卡上注明品名、规格、尺寸是否与所要求相符。封边机温度设定高于550。每两个SHTS之间错开5.5CM。确认P/P尺寸与流程单要求尺寸是否相符（公差0.25“）叠置GI-180后，须对叠置机台彻底清机后，方可叠置其他 胶系半固化片，如叠置的仍然为GI-180胶系，则正常清机。叠置完成后，清点张数，并填写P/P批号于制造流程单。,P/U
19、流程注意事项,FR-254 39mil以上（不含39mil）结构叠置时注意事项：FR-254 39mil厚板P/P裁切时，必须比SOP规定大0.55 英寸，例如：37X49的板，P/P裁切为38.3X50，依此类 推；铜箔裁切在正常的情况下比SOP规定加大0.55英寸，例 如：37X49的板，铜箔裁切为39.3X51，依此类推；,P/U流程注意事项,B/U过程示意图,铜箔（光面朝下）,铜箔（光面朝下）,托板,牛皮纸,半固化片,钢板,对照制造流程单之品种、规格、尺寸等。检查料卡上注明品名、规格、尺寸是否与所要求相符；用静 电滚筒检查铜箔卷的两边和铜箔开头处有无铜箔屑。组合GI-180后，须对组合
20、机台彻底清机后，方可组合其他 胶系半固化片，如组合的仍然为GI-180胶系，则正常清机。对于上下铜箔不对称的基板，组合时必须以上铜箔是厚铜箔、下铜箔是薄铜箔为原则。,B/U流程注意事项,标准穿戴无尘衣、帽、口罩，经风淋室后必须使用静电滚 轮清洁全身的无尘衣。暂存于缓冲间或从叠置室运送的P/P必须有PE膜包裹；待 组合的P/P进入定位区后方能将PE膜除去；B/U地面使用粘质滚轮清洁地面每班一次；严格管制门禁（随时关闭）；底板进入组合室，严禁抖动牛皮纸，防止纤维污染；,INCLUSION 及PARTICLE 要求,PRESS过程示意图,层压板压合原理概述,层压板的压合简单来说就是在真空状态下对材料
21、加以一定的温度和压力，使之完全固化成型，生产出合格的产品。通过对压合过程各参数的正确控制，我们就可以提高产品的质量，进而提高产品的合格率。,所用材料及作用,半固化片构成层压板的基板部分决定了层压板的性能铜箔形成PCB的导电图形牛皮纸缓冲压制过程的温度和压力钢板压制过程的模板，决定了层压板的外观质量,压制曲线,压合的三个参数,温度：加热由热煤油锅炉提供热量，冷却用冷水，二者都 通过热交换器进行热量交换，来达到加热和冷却的 目的。热煤油的温度为230-250摄氏度，冷却水温 度为15度左右。压力：由液压泵提供；我们的压机可提供的最大压力在 44“X50”面积上为50千克力每平方厘米。真空：由真空泵
22、提供；最大为730毫米汞柱。,压合条件的选择（一）,真空 目前普遍采用的是真空压合方式。真空可以帮助除去溶剂挥发产生的气体和小分子单体残余物。如果采用非真空压合方式，压力是真空压合压力的2至5倍，易产生滑板现象，并且层压板的外观较差。,温度 固化剂DICY在常温下很稳定，温度升高后可迅速固化。实验表明170度是理想的固化温度；所以压合时要控制温度在170度以上保持一定的时间，使固化反应完全。升温速率：保持一定的升温速率可以适当地增加树脂的流动性，提高树脂浸润性，并防止因热应力引起的问题。我们的升温速率一般控制在1.5-3.5度每分钟左右。,压合条件的选择（二）,压合条件的选择（三）,压力 抵消
23、挥发物产生的蒸气压；提高树脂的流动性；增加层间粘结力；防止冷却时因热应力导致变形；多段压力：接触压力：作用是使熔融树脂浸润，挤出内层间气体和小 分子单体，并使树脂填充间隙,提高树脂的熔融粘度。最高压力：主要作用是使固化反应完全，增加层间粘结力。冷却压力：消除冷却时板内部的各种应力。,压合条件的选择（三）,压力(续)转压点(加压时间)的控制:从接触压力到最高压力的那一点称为转压点。掌握 加压的最佳时机，就可以得到控制芯材的质量。下图从B阶段树脂(半固化片)在压合过程中的变化来 说明加压时间的控制。随着温度的升高，树脂呈熔 融状态流动和浸润，并与偶联剂反应，随着交连所 产生的分子链不断增大，树脂粘
24、度由小变大，直至 形成不再流动的凝胶体，完成固化。,粘度-时间曲线,粘度时间曲线讲解：如图所示，半固化片由粘弹状向粘稠状和流体状过渡，此时压力不宜过大,以保证浸润玻璃布，逸出气体。t1至t2即粘稠区是开始加压的时间段，然后由粘稠状过渡到粘弹状，直到完全固化。,压制过程黏度变化,温度,时间,粘度,关键:How wide-melt point to lockup 参数控制:升温速度 How deep-minimum viscosity PP特性 压力,压合条件的选择（三）,如果加压点选在t1之前，处于流体区，树脂的粘度较小，压制后会有以下几种情况出现：流胶，板厚度中间厚边缘薄；滑板。板边缘因树脂含
25、量少而出现白边。织纹显露；板树脂含量降低,影响介电性能和绝缘性能。板内应力提高，压制后易扭曲变形。,加压时间早晚的影响,如果加压点选在t2之后，处于粘弹区，树脂的粘度较大，压制后会有以下几种情况出现；干板，干线，干点；气泡。芯材层间粘结力减弱，易发生爆板。树脂与铜箔间剥离强度减弱。,真空压合机紧急应变措施作业流程图,压机紧急应变措施（一）,真空异常应变措施 开始抽真空运作时，温度压力程式未运行时，立即停 止程式运行，确认操作无误时通知维修部维修。同时 将未压制的基板拖出压机暂放，待维修后再正常压制 温度压力程式已运行，真空虽达不到要求，但真空度：北川压机80，Slempelkamp压机80，压
26、合程式 正常运行；温度压力程式已运行，且超过60分钟，压合程式正常 运行；温度压力程式已运行，但不超过60分钟，立即停止抽 真空及温度、压力程式，并从新开始压合后，紧急跳 段到程式最高温及最高压HOLD；并根据程式时间调 整相应结束HOLD的时间，随后正常运行；,压机紧急应变措施（二）,温度压力异常应变措施 压机温度程式运行正常，但压力不跳段时，如在升温段 时，立即跳最高压来补救；如为降温或保温段则按程序 原顺序跳下一段；（所以压机人员需按实际情况填写压 制过程点检表）压机压力程式运行正常，但温度不跳段时，无论是保温 段或降温段，压机操作人员根据其他同类压合程式相应 跳段；两根控制感温线脱落一
27、根时，压机报警后会自动选择未 脱落的感温线控制；当两根都脱落时，压机报警后会自 动根据备存的程式控制。但压机操作人员须自接到压机 报警信号到压机正常跳到最高压段期间完全跟踪，并记 录于压机交班表上；,B/D过程示意图,B/D粘布放置,对于HTE铜箔的基板，B/D工作人员按图示放置TACK布，并且TACK 布至少有3-10mm左右压在一张牛皮纸下，以防污染钢板：,B/D每开口覆铜板数量(一）,B/D每开口覆铜板数量（二）,3OZ及3OZ以上的基板压合张数规定：CORE22mil的基板，压制3OZ至8OZ（包括3和8OZ）的定单时，压制SPO为22张/BOOK；8OZ以上压制SPO为 18张/BO
28、OK 22milCORE38mil的基板，压制3OZ至8OZ（包括3和 8OZ）的定单时，压制SPO为18张/BOOK；8OZ以上压 制SPO为15张/BOOK。38milCORE的基板，压制3OZ至8OZ的定单时，压制 SPO为12张/BOOK；8OZ以上压制SPO为10张/BOOK。64mil以上的，仍按原SPO要求。,防滑結構,所有以下结构及厚度的基板要加強防滑：,风干、水洗系统过滤器更换,风机过滤箱清洁：第一层初级无纺布滤网每四日更换一次，第二级纸框过 滤网每两周更换一次，第三层中级过滤袋每个季度更换 一次，第四层绝对过滤箱每半年更换一次，对于未到更 换周期的，清机时请用压缩空气清洁，风机过滤箱内壁 则用无水酒精擦拭 水洗系统清洁：每两天所有水洗过滤袋都必须更换一次；水箱内使用可 反复清洗并重复利用的过滤袋，一二级水箱都使用350 目，破损后方可报废；而高压过滤桶使用10um的棉质过 滤袋，对于有两个高压过滤桶的，只能开启一个，另一 个备用。,
