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1、覆铜箔层压板品质不良的影响,品质部内训资料三之,前言：在覆铜箔层压板生产中经常会因材料、设备、环境、工艺及操作等原因，造成板材内在或外观上的各种缺陷，给自已及顾客造成损失。,1、板面凹坑的产生原因,1.1 表面异物,生产过程及环境控制不良，使得铜箔光面和镜面隔板上有诸如空气中粒尘、树脂残渣、纸屑、各类纤维丝、毛发、铜箔残屑及镜面隔板受损后的突起特等等异物，在层压后于板面上表现为各种形状的凹坑。,1.2 铜箔面受损,当铜箔在剪切、运输或叠配时，光面受到粗糙物（如相邻铜箔边缘，镜面隔板边缘等）的挤压、冲击和磨擦，使箔面受损呈连续点线状凹坑（同时伴有划痕）。,1.3、细小的铜箔皱折,在铜箔加工过程中
2、，原箔的毛面需镀粗化层、耐热层、光面镀防锈薄鉻层，由于各锡箔制造商生产生产条件及工艺（如添加剂）不同，致使产品的延展性各有差异，在使用硬而薄的铜箔时，执取时易在铜箔上产生细小的皱折，在层压时若不能完全恢复，层压后表现为CCL箔面上的弧线状凹坑.,1.4、光凹,现象为亮点，侧面有弧状凹陷，主要出现在较薄的铜箔（如18微米）。关于光凹的成因，可谓是众说纷纭，通过我们在生产中的大量数据及仔细观察研究，归纳为以下几个方面：（1）铜箔和粘结片之间夹有硬性颗粒；如DICY结晶、毛发和杂质等造成的颗粒；（2）铜箔质量；（3）环境湿度；（4）层压时压力和产品湿度不匹配（加压时机不妥）等。,2、凹坑对PCB的影
3、响,2.1、对贴干膜质量的影响虽然在对CCL贴干膜前均有刷磨清洗，但对凹坑消除作用不大。干膜无法贴紧凹坑内的铜箔从而存在间隙；内层板蚀刻，干膜是作为抗蚀剂使用，当已贴膜的板件曝光显影后要蚀刻时，凹坑如出现在线路上或线路边缘，蚀刻液渗入凹坑形成的间隙而造成线路局部变细及边缘缺口，严重时会出现断路。在外层线路制作中，干膜大多时候作为抗镀剂使用，如线路边缘出现凹坑，在后续的图形电镀时会使作为抗蚀层的铅锡（或纯锡）渗入上述的间隙，在后续的碱性蚀刻后，会使线路或焊垫边缘不齐，严重的会造成短路。随着布线密度的增加，线宽和线隙的缩小，这种影响将更加严重。,2.2、其他影响除以上影响外，凹坑的存在还会造成焊垫
4、不平，线路表面凹点或凹陷，金插头上凹坑等其他缺陷，焊垫不平会给PCB后续的元件安装（SMT、BGA)造成焊接不良；金插头为迫紧导电模式，凹坑会使插件接触不良。,2、铜箔面氧化2.1、铜箔面氧化原因、材料不良造成铜箔材料品质不良的原因有：1）铜箔之防锈层及耐热层加工不良；2）包装不当或破损；3）储存条件不佳或存期过长等，使铜箔在使用前就已氧化或即将氧化，使铜箔经CCL加工后出现氧化。、CCL加工过程造成铜箔面氧化在CCL加工过程中造成铜箔面氧化的原因有：1）箔面收到水、汗渍、酸性物污染；2）铜箔执取不当使铜箔之防锈层及耐热层受损；3）CCL之包装不当或破损；4)CCL储存条件不佳或存期过长等。2
5、.2、铜氧对PCB加工的影响铜箔面氧化对PCB的影响为贴膜不良，危害同，但没有光凹严重；轻微的铜箔面氧化经刷磨清洗可以除去，但箔面氧化会使CCL外观不良，同样难以为PCB接收。,3、铜箔面划伤3.1、产生原因解板、切板、检查等工序，对自动化程度不高的生产线，以上工作过程要靠人工完成，有时会造成铜箔面和硬物接触摩擦，使铜箔面划伤，轻者表现为擦伤部分发亮，严重时会造成露基材。4、胶点4.1、产生原因胶点是在CCL生产过程中，镜面隔板和铜箔正面受树脂粉污染（主要是铜箔面污染），此树脂粉经热压后，在铜箔上形成类圆形固化层（同时造成对镜面板污染），原因以下：1）粘结片裁切、吸尘，熔封不良面在表面各四周附
6、有过多树脂粉；2）粘结片除静电不足，配铜箔时静电会转移到铜箔上，使铜箔更易吸附从粘结片抖落的树脂粉，并使得在后续操作中难以清除；3）散材叠配时动作过大，粘结片剧烈运动而产生更多树脂粉污染铜箔和周围环境；4）铜箔面积过小或粘结片过大等原因。,4.2、胶点对PCB的影响因胶点多为树脂粉固化物，具有相当的硬度的耐化学性，PCB加工的刷磨清洗难以将它去掉，在内层酸性蚀刻时，它会将不需要的铜层保护住而造成残铜，线路变宽边缘不齐，严重时会导致线间短路；在外层制作时，当它存在于线路上时会使二次铜和抗蚀层不能镀上，最终使焊垫或金插头表面凹陷或镀不上镍金（如剥脱时被去掉，可能会造成断路），当它存在于线间时，同样
7、会将不需要的铜层保护住而造成残铜，线路变宽边缘不齐，严重时会导致线间短路（如剥落时不能去掉）。,5、板材翘曲5.1、产生原因内应力是造成CCL翘曲超标的根本原因，使板材产生内应力的因素可归纳以下几个方面。、材料不良1）选用的玻璃布质量欠佳：a、玻璃布张力均匀性差；b、弓纬、斜纬；c、玻璃纱捻度过高等。2）、缓冲用垫板纸厚度及密度均匀性太差。3）、操作不当：a、粘结片预浸时经纬方向出错；b、粘结片裁切时偏斜，致使各层粘结片玻璃纱走向不平行；c、不同类型粘结片混用时结构不对称；d、上铜箔和下铜箔厚度不一致；e、用不同厂家的玻璃布生产的粘结片混用；f、CCL（特别是薄板）持取、搬运和存放不当；g、混
8、用了RC、GT等指标不均匀的不合格粘结片。,、设备及工具不良1）上胶机对温度、胶液粘度玻璃布张力等控制精度不足；2）压机热盘温度均匀性差，使得同一产品不同位置固化程度不同；3）压机热盘平坦性和平行性欠佳，不同散材对位不齐，使得同一块板所受压力不同；4）镜面隔板、托板及盖板平坦性不良或变形等。、生产工艺不完善1)上胶生产时玻璃布张力设置过大使经纬纱变形；2）产品固化不足；3）粘结片控制指标设置不当或层压工艺之温度、压力设定欠妥，造成滑板，使同一块板上所受压力不均；4）粘结片控制指标设置不当或层压工艺之温度、压力设定欠妥，造成流胶过多而使板在不同区域RC偏差以及玻璃布纱束变形，造成板面热膨胀系数不
9、同和内应力；另流胶过多时使板产生机械应力；5）冷却速度过快，使应力不能及时松弛而造成板内存有残余热应力（表现为靠近热盘的板材翘曲明显）；6）层压后段压力过高，高分子材料在外力作用下总行迹为普弹形变，高弹形变和不可逆的粘性流动形变之和，在树脂粘度较低时加压，材料主要产生断性流动形变，而在层压后段增大压力材料主要产生变更弹形变和高弹形变，当外力去除后，普弹形变立即恢复，高弹形变随时间推移逐渐恢复，其结果是板材翘曲加剧。,5.2、对PCB的影响使用翘曲的CCL制作的PCB板必然会产生翘曲，另外因翘曲的板件尺寸稳定性较差，也会给PCB加工的对位精度产生负面影响；完工的PCB板件进行元件装配时，现广泛使
10、用表面贴装（SMT），其基本流程为：装载丝印焊膏点胶高精度贴片再流焊，此过程对PCB板的表面平整度有非常严格的要求（翘曲度小于等于0.75%），迫使PCB制造者对其基材CCL之翘曲度要求更加严格。,6、固化不足6.1固化不足的原因、胶液配方如果使用的环氧树脂环氧值在分子量小及分布量窄，固化剂用量多，固化剂分子量小且固化促进剂用量少时，能够得到交联密度较高的板材，反之则板材的固化程度就低。、固化条件不足热压成型时温度过低，固化时间不足造成板材固化程度不足。6.2、固化不足对PCB的影响1）对板材翘曲度不利。固化不足的板材在PCB加工过程中因多次受热会继续缓慢胶联而使大分子产生收缩，导致板材翘曲加
11、剧。2）板材耐潮湿性变差。当板材固化不足时，板中极性基因数目增加而易吸水，在PCB加工受剧热时产生起泡、分层和白斑等。3）板材耐热性和尺寸稳定性变差。固化不足之板材在受热后膨胀加剧，这对PCB板件产生许多负面影响；a、孔位失准；b、内外环铜箔破裂；c、孔壁/孔角破裂；d、层间分离（内环与孔壁互联处分离等，另外固化不足的板料在钻孔时易产生过多胶渣不净而产生镀瘤。,7、板材白边、白角7.1、板材白边、白角主要是因为流胶过多或树脂流动不足造成，可以归纳为以下几点：1）流胶过大:a、储存条件温度控制不良，粘结片吸水严重，导致树脂流动增大；b、粘结片GT偏大，流动度过高；c、层压工艺欠妥，在树脂粘度较小
12、时压力过大等。2）树脂流动度不足:a、粘结片GT太小，流动度偏小；b、层压时压力增加不及时，不能将气体在树脂粘度较低时赶出；c、真空压板时真空度过低；d、真空压板时为减少翘曲面过度降低压力等。3）散材错位：a、在进行叠配时，散材上下对位不齐；b、每个BOOK厚度过大，层压工艺之温度设置不当，使BOOK内外层温差过大，加压时内外层流动性偏差而造成轻微滑板（此时不宜采用二步加压，而应根据温差情况进行逐步加压）。7.2、白边、白角对PCB的影响1）基材利用率降低从而增加成本，IPC4101中虽规定对距板边1INCH不做评判，但客户为提高利用率，也会提出极其严格的要求；2）铜箔剥离强度过低；3）因基板
13、在白边、白角处层间粘合力极低，并伴有空洞及气体、难以经受热冲击的考验，在钻孔和喷锡时易分层、爆板；4）使PCB板件机械强度、电气性能及耐热性能均有下降等。,8、板材白斑和分层8.1、产生原因板材白斑、分层现象较轻时多发生在板角位置，严重时会进入板内，形状呈不规则片状，或沿玻璃纤维走向线状，其产生原因有以下几点：1）玻璃布偶联剂处理不当，致使树脂以局部玻纤浸润变差；2）粘结片过老，树脂流动性和粘结性变差；3）粘结片挥发份过大；4）层压时加压力过晚或压力太小；5）热压机热盘温度严重不均匀，导致板材局部固化过快或过慢；6）压机热盘、托板、顶板及镜面隔板变形严重，导致热压时板材局部欠压等（当流胶非常离
14、谱，板内树脂基本流光时，也可能产生这种现象，但这种现象很难见到）。8.2、板材白斑、分层对PCB的影响和7.2相同，此种现象不被制造商接受。,9、基板内不透明杂质9.1、产生原因杂质基本上是上胶生产和散材叠配环境不良，使粘结片上粘有或叠配时散材中夹入如毛发、木屑、金属及其氧化物粉屑、小昆虫等，但最常见的是上胶机保养不足，粘结片上粘有烤箱壁上掉落的碳化物，这是因为在烤箱内随着溶剂挥发和树脂胶联反应，有大量的小分子有机物从在制粘结片中逸出并附在烤箱壁上，此物经过时间高温后碳化而变得疏松，受风吹后很容易掉在粘结片上而造成污染。9.2、对PCB的影响1)金属类杂质会造成短路；2）非金属类不耐热杂质，在
15、板间受热冲击后易分层、起泡；3）非金属耐热杂质，一般不会产生不利影响，但一般发现板内有杂质就直接报废。,10、气泡气泡是铜箔和基材没用充分粘接在一起，在两者的结合界面处有空气的存在，产生原因如下:1)压制用不绣钢板上有砂眼：砂眼的存在使得该处铜箔和基材没有受到相应的压力，铜箔和基材之间的空气没有被挤压排除所致。出现这种情况一般人工打磨不能解决问题，而应采取更换钢板来解决；2）压制用不锈钢板上有条状划痕：不锈钢板由于受到硬物划伤，表面产生条状沟浪，压制出的覆铜板表面有相应的长条状凸起，这其实可能是一种气泡形式。轻微的可以采用砂纸沿划痕方向轻微打磨处理，划痕较深的必须对钢板进行撤换。3）粘结片本身
16、有缺陷：主要是粘结片局部因为打折致使树脂粉脱落，在压制过程中树脂没有充分补充该处，使空气无法排除所致。对于这种气泡，在剥离铜箔后可发现该处基材发白。对于打折的粘结片在配料时可以将其夹在中间位置，以便压制时两边粘结片上的树脂对其进行补充。4）挥发物太大：压制受热时粘结片局部挥发物仍在挥发出，但其周围树脂已经变为融融态，阻止了该部分挥发物的逸出形成气泡。非真空压机压制这种粘结片，可以采取排气法（在压制的前期适当时机落压，稍做停留后及时再加压，压力比落压前的压力要稍大一点，可重复几次）来解决，具体情况具体解决。,11、皱折皱折主要产生在配箔、叠板及压制环节。产生的原因如下：1）配箔及叠板操作时由于两个人的操作不协调可能导致铜箔皱折；2）自动叠板机扫布条张力不均造成铜箔起皱；3）层压过程中树脂的流动度过大时也可造成铜箔皱折，主要发生在18u及更薄的铜箔，如果是压制过程中产生皱折，严重是整炉起皱。,12、滑板产生滑板的原因如下:1)粘结片的树脂含量较大、流动度偏大；2）层压时升温升压均较快，注意控制好粘结片的技术指标，对于树脂含量较大的粘结片应和含量小的粘结片搭配使用，另外使用防滑框。,
