《電子技術(shù)應(yīng)用》
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覆銅板常見質(zhì)量問題及解決方法

2011-08-30
關(guān)鍵詞: 覆銅板 PCB板

一、耐漫焊性

  1.耐浸焊性的重要性

  耐浸焊性是目前國內(nèi)普遍存在的問題。也是許多生產(chǎn)廠家十分注重的工藝技術(shù)問題。電子產(chǎn)品的性能可靠性在相當(dāng)大的程度上取決于印制電路板的質(zhì)量可靠性。電器部件插裝在印制電路板上以后,要進行自動焊接(波峰焊或浸焊)。在這些過程中若出現(xiàn)銅箔的起泡,甚至是焊盤、銅筒線條翹起以及導(dǎo)線脫落,除與印制電路板加工工藝不合理有關(guān)外,還與覆銅板耐浸焊性有關(guān)。國內(nèi)波峰焊的時間和溫度的上限為5 5/260 "c ,通常采用2.5~4.5

  5/230 - 250 "c ,最佳條件一般在3 5/240 "c附近,按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)一般紙基覆銅板的耐浸焊性的指標(biāo)是10 5/260 "c ,即在10 5 以內(nèi)不分層、不起泡。

  提高和穩(wěn)定覆銅板的耐浸焊性的重要性有如下幾點。

 ?、匐娨暀C、錄音機等大部分的元器件等都插裝在印制電路板上,若因板的耐浸焊性差或不穩(wěn)定,就會使整個元器件以及印制板損壞或報廢并影響整個組裝生產(chǎn)線正常進行。

 ?、谌粼谧詣雍附雍笪礄z查出印制板的該質(zhì)量問題,就會在整機組裝后,甚至自動焊接后未檢查出印制板的該質(zhì)量問題,造成更大的浪費和損失。

  ③有些整機廠發(fā)現(xiàn)一些印制板在過波峰焊中出現(xiàn)該質(zhì)量問題,有時就不得不采取降低焊接溫度、降低波峰沒人板的深度等措施。使焊料不能充分接觸焊盤,焊料流動性差,造成潤濕不良的缺陷,導(dǎo)致整機的質(zhì)量穩(wěn)定性降低。各覆銅板生產(chǎn)廠對浸焊性的質(zhì)量問題是非常重視的。這項性能的穩(wěn)定與平整度幾乎成為衡量同類紙基覆銅板質(zhì)量的兩大敏感性的重要項目。它直接嚴(yán)重影響著各生產(chǎn)廠的產(chǎn)品聲譽。

  2. 在熱沖擊條件下,覆銅板"起泡"是界面嚴(yán)重破壞的結(jié)果紙基覆銅板是由溶液或熔融狀態(tài)的樹脂通過上膠(包括對粗化銅筒的涂膠)、壓制,與紙纖維強材料,銅箔固化成型在一起的復(fù)合材料。從板的結(jié)構(gòu)看,通過上述加工后,多種組分,就形成多種界面結(jié)構(gòu)。所指的界面,是樹脂與紙纖維增強材料的界面,膠粘劑與銅箔的界面,以及樹脂和膠粘劑通過熱壓產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)交聯(lián)的整體與增強材料、銅錨各為一側(cè)的界面。

  當(dāng)樹脂與增強材料固化成一體時,樹脂基本會產(chǎn)生收縮,而且樹脂與紙纖維、銅箔的熱膨脹系數(shù)也相差很大,因此,在固化過程中各個界面上就會產(chǎn)生附加應(yīng)力。另一方面,巳固化成型的紙板,也會在外力、受熱作用下,產(chǎn)生板內(nèi)的應(yīng)力分布不均勻的情況,甚至在界面上某些部位集中了較高的應(yīng)力。所產(chǎn)生的上述兩種應(yīng)力,會使界面局部的化學(xué)鍵遭到破壞,引起板的內(nèi)部材料形成微裂紋。

  在制板過程中,殘留在板界面的孔隙中的水分子以及一些低分子物也對界面的破壞造成很大的促進。

  上述界面產(chǎn)生的附加應(yīng)力和界面間由于殘留的低分子物而產(chǎn)生的界面的裂紋孔隙,在熱沖擊條件下(即放入高溫的焊錫中) ,就會產(chǎn)生更大的集中應(yīng)力,破壞界面間化學(xué)鍵或機械嵌合,使界面的粘接強度很快下降,而界面間殘留的低分子揮發(fā)氣體體積不斷增大,活動能量也不斷得到補充和加強。這時,己遭到破壞的界面上的粘接力抵抗不住這些揮發(fā)氣體通過界面上裂紋、孔隙向外散發(fā)的內(nèi)部破壞的力,就會在薄弱的界面上發(fā)生銅箔和基板,或基板層間的局部分層、起泡。

  紙基覆銅板在熱沖擊條件下,出現(xiàn)"起泡"問題,是界面遭受到嚴(yán)重破壞的結(jié)果。根據(jù)板的類型,樹脂配方,制造工藝條件不同,界面結(jié)構(gòu)的破壞形式略有差異。在做耐浸焊實驗中,其"起泡"的形狀、分布瞬時發(fā)生的變化也是不同的。當(dāng)用的樹脂分子量分布或固化交聯(lián)較均勻,樹脂較純清時,其板內(nèi)界面應(yīng)該是均勻的,試樣放入焊錫中維持不起泡的時間是較為一致,起泡一般出現(xiàn)個別的大泡,起泡瞬間伴有響聲,爆發(fā)力大。樹脂中含有少量雜質(zhì)時,測浸焊時會出現(xiàn)個別大的泡。雜質(zhì)破壞了連續(xù)的界面層,甚至可把上膠紙層面墊起一個深深的凹陷,在它的周圍空隙中易聚積較多的氣體和應(yīng)力,造成界面較大的缺陷,測定數(shù)據(jù)分散性較大。增強材料含有較大的雜質(zhì)(如不榕的化學(xué)纖維塊,較大較硬的紙漿塊等)也會出現(xiàn)這種破壞界面層現(xiàn)象。若在測浸焊過程中試樣銅錮在同一瞬間普遍出現(xiàn)均勻分布,直徑差異不大的泡,一般是界面存有低分子(揮發(fā)物)太多;或者是樹脂普遍固化交聯(lián)不好,層間粘接力差。這樣以來化學(xué)鍵在高溫條件下沒有什么抵抗其破壞應(yīng)力的能力,界面結(jié)構(gòu)很快被嚴(yán)重破壞了。在測浸焊中,若試樣在邊緣有一排小泡出現(xiàn),可能是由于板的半成品或成品吸潮,界面孔隙中進入水分引起的。進入的水分子不但擴大了孔隙的空間,而且在熱沖擊條件下,產(chǎn)生蒸汽使界面上的孔隙發(fā)生傾向于增大、擴展的變化。有的試樣放入較小的焊錫槽測定時,出現(xiàn)焊錫溫度突然下降2-3 'c的情況,可能是該板界面的裂紋、孔隙較多,受熱后迅速擴展應(yīng)力,吸收活動能量而造成的。一般這種板其耐浸焊性偏低且不穩(wěn)定。研究上述板在熱沖擊下界面遭到嚴(yán)重破壞即"起泡"的不同特點,對于我們分析、找出諸破壞因素的主要因素,調(diào)整或改變生產(chǎn)工藝條件,以及新產(chǎn)品板的樹脂配方的設(shè)計都是有很大的幫助和啟發(fā)。

  3. 提高和穩(wěn)定耐浸焊性的一些措施

  提高和穩(wěn)定紙基覆銅板的耐浸焊性,就要盡量消除和減少在板的成型和高溫下會破壞各界面結(jié)構(gòu)的諸因素。在制造覆銅板過程中,應(yīng)注意以下各點。

 ?、巽~箔要有穩(wěn)定的較好的粗化處理層。

  ②銅箔膠粘劑要有一定的耐熱性和高粘合性。有時兩者在膠粘劑配方選擇、研制中是相互矛盾的,但兩者都要達到一定高的程度。

 ?、蹣渲诠袒宦?lián)時要均勻性好,縮合水產(chǎn)生的少,低分子揮發(fā)物少。并應(yīng)有較高的

  交聯(lián)密度,為此采用兩種或兩種以上的復(fù)合催化劑為宜,且樹脂制造工藝應(yīng)嚴(yán)格控制,在樹脂制造過程中,尤其在熱加工脫水時一定不要將膠液抽到冷凝器中,使冷凝器堵塞。如果冷凝器堵塞或部分堵塞,脫水時間非常長,這時上層水很難脫出,進而造成膠包水、水包膠,如果用這種樹脂去上膠壓板,不僅影響耐浸焊性,同時覆銅板也會產(chǎn)生嚴(yán)重翹曲。如何解決這個問題?辦法一是,樹脂操作時操作者一定精心操作,不可有絲毫麻痹,而將膠液抽到冷凝器中;辦法二是,在反應(yīng)釜蒸發(fā)器上安裝一個"阻膠器"或在回流裝置上安裝一個緩沖罐;辦法三是,經(jīng)常檢查冷凝器,看一看是否有膠液堵塞現(xiàn)象,如遇有堵塞現(xiàn)象,及時疏通清理干凈。若采用兩次上膠工藝,其一次上膠紙揮發(fā)物要盡量控制低,二次必須是疏水性的。

  ④樹脂中的助劑(主要是阻燃劑、增塑劑、固化促進劑等) ,要選擇揮發(fā)性小,耐熱性高的。阻燃劑中反應(yīng)型優(yōu)于添加型,可選擇合適的偶聯(lián)劑加入樹脂中,以提高耐熱性或提高濕態(tài)粘合性。

 ?、菀紤]樹脂和銅箔膠粘劑固化時間(膠化時間) ,反應(yīng)交聯(lián)的匹配。有兩側(cè)加上膠玻纖布的紙基覆銅板,還應(yīng)注意兩種樹脂的膠化時間和交聯(lián)結(jié)構(gòu)的匹配。

 ?、萆夏z紙揮發(fā)物的大小,對板的耐浸焊性有很大的影響。要保證上膠紙有較低的揮發(fā)物指標(biāo),但同時也不能一味壓低揮發(fā)物,而把可溶性(或流動度)控制得太小,影響界面的粘合性。上膠烘箱溫度設(shè)計,要有較適宜不同樹脂特點的溫度層次。同時要注意上膠紙浸清、干燥的均勻性,并防止殘留雜物。

 ?、弑WC上膠紙的貯存條件(一般溫度應(yīng)在20-25 'c ,相對濕度在35% 以下為宜) ,減少貯存期。含有一定極性基團的酣醒樹脂的上膠紙在貯存期間吸收空氣中的水分子(吸潮, )直觀表現(xiàn)在其上膠紙揮發(fā)物的增大,對板的耐浸焊性會造成很大的威脅。

 ?、鄻渲圃?、上膠紙的生產(chǎn)以及壓制工序中配料、疊合過程都要防止雜質(zhì)的混入。生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境的凈化清潔,對產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量也至關(guān)重要。

  ⑨壓制過程中的壓力、溫度要合適。壓制溫度過高,會破壞界面的化學(xué)鍵,造成熱分解反應(yīng)。壓制溫度低、壓力小,會造成固化交聯(lián)不好,它們都會影響板的耐浸焊性。壓制時還要注意壓機熱板中部和周邊的溫度應(yīng)基本保持一致。在夏季潮濕氣候條件下,配好的料坯,不及時壓制,也會造成料邊緣吸潮,影響耐浸焊性。

 ?、鈨蓚?cè)加上膠玻纖布的紙基覆銅板,其浸焊性有獨特的性質(zhì):其一,此類板的脫蠟玻纖布與紙纖維之間的樹脂界面,主要是通過"點、格"狀形式粘接交聯(lián)的,這種樣式比起紙板的"片、層"狀粘接附著力是偏弱的。其二,脫蠟布易吸潮。玻纖布的浸透性不如紙纖維。其三,上膠玻纖布和上膠紙一般為兩種配方樹脂,要達到樹脂整個界面的均勻一致是有限的。由于上述原因,此類板在制成成品后,在潮濕條件下,板的耐浸焊性下降幅度大。因此一方面要注意包裝防潮,又要注意將此類板耐浸焊性的實測值要做出高于指標(biāo)的幾倍,以有"保險余量"。

   二、剝離強度

  1.剝離強度的測定

  剝離強度是覆銅箔板中一個重要的質(zhì)量指標(biāo),也是一項常規(guī)檢驗項目。它是覆銅板生產(chǎn)中常出現(xiàn)質(zhì)量問題的指標(biāo)。剝離強度低就會在印制版加工時或裝機焊接時出現(xiàn)銅箔脫落問題,甚至?xí)绊懻麄€電器的正常運行。按照國家標(biāo)準(zhǔn),剝離強度測定方法,要模擬印制電路板在加工工藝過程中可能經(jīng)受的各種嚴(yán)酷條件,測定銅筒與基材間寬度的粘合力。這些模擬條件包括如下幾點。

 ?、俑蔁岷?經(jīng)500 h);

 ?、诒┞队谌纫彝檎魵馓幚砗?

 ?、蹮釠_擊后(5s/260 'C);

  ④模擬電鍍條件暴露后;

 ?、菰谌軇┲薪莺?浸沒溶劑10 min);

 ?、薷邷叵伦鰟冸x強度試驗。

  2. 對提高膠接強度的認(rèn)識

  膠接強度,一般由兩大部分決定:其一是粘合力,也就是銅宿膠粘劑和基材樹脂通過在壓制中受壓受熱,產(chǎn)生熔溶-交聯(lián)的作用力,及上述兩種樹脂的淚合物與增強材料之間作用力。其二,銅銷與增強材料樹脂的內(nèi)聚強度。這里指的樹脂雖然包括上膠過程中浸入的增強材料的主樹脂,也包括銅宿所涂膠粘劑,但關(guān)鍵是銅徊的膠粘劑。粘接很強的必要條件,是銅筒膠粘劑對銅箔粗化面的很好的濕潤。這種濕潤不但是在銅箔涂膠工序中均勻的涂膠,還有在壓制初期通過高壓高溫來實現(xiàn)。由于膠粘劑在靠銅箔一側(cè)能很好地濕潤、滲透到銅箔粗化面凹凸的表面層中,又在靠基材的一側(cè)與主樹脂很好地進行化學(xué)交聯(lián),因而保證較高的覆銅板的剝離強度。前者的聯(lián)接,是固化之后是形成像許多小鉤子似的狀態(tài),把膠粘劑和被粘物(銅錨)連接在一起。有人把這種形成的粘附力歸于機械作用,這種膠接理論為機械力結(jié)合理論。按這種理論,較高的表面能和高比表面積對膠接強度有利。

  3. 抗剝力的破壞

  從覆銅板的銅箔膠接結(jié)構(gòu)的斷面上看,是由基板層(樹脂和纖維增強材料的復(fù)合材料)、銅箔膠粘劑與樹脂的界面層、銅箔膠粘劑層,銅箔處理的粗化層,銅箔基本層五層結(jié)構(gòu)組成的。它們彼此的力學(xué)性能是相差很大的。例如:銅筒及其粗化處理層是剛性彈性體,而膠帖劑則是彈性體。因此,膠接接頭在承受外力作用時應(yīng)力分布是非常復(fù)雜的。由于各個材料的熱膨脹系數(shù)、固化收縮率不同,以及要受到水、溶劑、熱氧化等環(huán)境介質(zhì)的影響,都會生成膠接各層內(nèi)和之間的應(yīng)力,而且內(nèi)應(yīng)力的分布不均勻的。加之膠接結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷。在做剝離強度試驗中,抗剝力的破壞總是會發(fā)生的,只不過有抗剝力高、低之分。這種抗剝力的破壞有四種形式:

  ①膠粘劑與樹脂界面的破壞;

 ?、阢~箔膠粘劑的內(nèi)聚力破壞;

  ③銅箔粗化處理層破壞;

 ?、芑旌掀茐?。

  4 保證抗剝強度穩(wěn)定性的主要措施

  保證剝離強度穩(wěn)定性包含有兩個含義:一方面,要達到剝離強度在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各項指標(biāo)。另一方面,剝離強度在覆銅板的各部位應(yīng)均勻一致。

  達到上述要求,包括兩方面保證條件:較好的膠粘劑(耐熱性強;膠粘強度高;并且有一定內(nèi)聚強度;具有好的濕潤能力;抗化學(xué)藥品性好;耐潮性好;貯存穩(wěn)性好;與樹脂很好的匹配等)。另一方面,在板的加工生產(chǎn)中工藝技術(shù)得到保證。其中應(yīng)注意如下幾點。

  ①電解粗化銅箔的粗化質(zhì)量穩(wěn)定、均勻、無劃傷、磨損。

  ②樹脂要有一定的交聯(lián)密度,與銅箔膠粘劑應(yīng)匹配。

  ③樹脂中的助劑(包括增塑劑、阻燃劑等) ,對膠粘劑與樹脂的固化交聯(lián)元削弱、破壞作用。

 ?、茔~箔涂膠,紙的上膠其含量不能太小,可溶性、流動度不能太小,并且含量、可溶性均勻,保證半成品的貯存期。半成品的材料防止著水。

 ?、輭褐频念A(yù)溫、熱壓保溫階段要在時間、溫度、壓力方面達到工藝要求。

 ?、葶~箔膠粘劑要達到工藝要求。

  三、翹幽度

  1.翹曲度指標(biāo)的重要性及測定方法

  (1)覆銅板翹曲度板的翹曲通常指弓曲和扭曲兩種變形。所謂弓曲是覆銅板的四個角都在同一個平面內(nèi),其邊沿兩條直線邊在同一平面內(nèi)。所謂扭曲是覆銅板的三個角坐落在同一平面內(nèi),而另一角懸起成翹曲。在研究板的翹曲問題時,又可把它分為靜態(tài)翹曲和動態(tài)翹曲,一些標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了靜態(tài)翹曲的測定方法。

  (2) lEC標(biāo)準(zhǔn)推薦平臺測定法歐、美和世界不少國家均采用此法,我國國家標(biāo)準(zhǔn)也采用此法。其測試方法簡述如下:將覆銅板凹面向上,置于長、寬不小于460 mm 的平臺上。使直尺下邊輕輕接觸試樣兩端翹起的邊緣,從主尺上讀出跨距L (mm) ,并測量板與主尺上表面的最大距離h , 用h 減去主尺厚度,即板的弓曲值D 。按下式換算成1000 mm 跨距時的弓曲值d ,

  d=Dx1000 2/L2

  由于國標(biāo)中翹曲度指標(biāo)d 較大ρ 此項指標(biāo)失去實際意義。一般還要尊重用戶的意見,達到更小的翹曲度。另一種測定方法是日本]IS 懸掛測量法。

  單面覆銅板的弓曲值,銅宿在向上,且板呈凸形為正翹曲。反之,為負(fù)翹曲。

  覆銅板的翹曲對于板使用質(zhì)量影響極大。在印制板加工過程中,若翹曲度大,就會影響加工流水線的定位孔的精度,會因翹曲在絲網(wǎng)漏印中把網(wǎng)拽破,甚至翹曲過大,還不能通過流水線。在沖孔加工中也會帶來麻煩。在整機組裝過程中,由于印制電路板翹曲大,會影響計算機控制的元器件的自動插裝;會影響過波峰焊時和元器件腿焊后自動"砍頭"時的質(zhì)量。甚至由于翹曲度很大,會造成過波峰焊時"塌腰"嚴(yán)重,焊錫流入非銅循面,使整個帶

  元器件的印制電路板報廢。

  2. 覆銅板翹曲的原因

  (1)靜態(tài)翹曲與動態(tài)翹曲靜態(tài)翹曲是指生產(chǎn)出的覆銅板的本身翹曲。動態(tài)翹曲是指覆銅板在加工印制電路板過程中,受熱、受潮、受水影響以及在整機裝配時通過波峰焊接過程中,受瞬時熱沖擊影響造成的翹曲。要創(chuàng)造出高質(zhì)量、高水平的板,就要達到這些翹曲都小。從研究和解決兩大翹曲出發(fā)還可以將這兩大翹曲,分為以下幾種情況,見圖6-6-1 。圖中"+ "表示一般為正翹曲,"一"表示為負(fù)翹曲。靜態(tài)翹曲是與增強材料、樹脂配方以及板在制造各工藝過程中情況有關(guān),靜態(tài)翹曲盡量要小,因為這對于動態(tài)翹曲的減少有很大的好處,因此,對紙基覆銅箔板,生產(chǎn)后進行一次整平加工是十分必要的。

可以看出,一種覆銅板的動態(tài)翹曲包括四種不同的翹曲,而且翹曲方向不同。覆銅板從出廠到印制板加工后,中間經(jīng)過多道工序。主要是板面清潔及干燥;涂抗蝕劑及干燥;蝕刻及清洗抗蝕劑;涂阻焊劑及干燥;印字符(正反面)及干燥;預(yù)熱和沖孔,涂助焊劑及干燥等工藝過程。在這些過程中,由于板受冷、熱和溶液、溶劑的沖洗、浸泡等外界因素的影響,產(chǎn)生伸縮率不同,應(yīng)力各異的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化,造成板的各類翹曲。將印制板加工后進入整機生產(chǎn)過程,先是裝插元器件,然后投入自動焊接(波峰焊)。在這個過程中板的翹曲度也在變化。上述各種加工過程印制板的翹曲方向并非向某一方向增大,而是板在不同加工過程向不同方向增大(或縮小)。動態(tài)翹曲的最理想的狀態(tài)是在印制板制成后和波峰焊結(jié)束后,板的翹曲度接近零。

  (2) 翹曲產(chǎn)生的原因覆銅板的翹曲原因是一個十分復(fù)雜的問題。總體來講,有以下幾方面。

 ?、俑层~板是由銅箔、樹脂、增強材料(有的板具有兩種不同增強材料)組成的復(fù)合材料。它們的熱傳導(dǎo)、熱膨脹系數(shù)、化學(xué)收縮率相差很大,在固化成型、受熱、受潮的不同條件下,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,造成翹曲。

  ②單面覆銅板是一種非對稱結(jié)構(gòu)的材料,更引起內(nèi)部存在的應(yīng)力含水率不均勻造成異向性變形。

 ?、墼诩埌逯校鰪姴牧系目v、橫膨脹、收縮率不同,使板的橫向翹曲大于縱向翹曲。

  3. 減少覆銅箔板翹曲應(yīng)注意的問題由于覆銅板翹曲問題比較復(fù)雜(特別是純紙基板),影響因素是許多方面的。它包括增強材料、主樹脂配方,樹脂助劑,樹脂的制造,半成品浸漬干燥、壓制,后期處理以及產(chǎn)品的貯存包裝等。主要有以下幾方面。

  ①銅箔方面伸長率大小;銅錨的厚度;上膠銅錨的含膠量及膠粘劑配方。

 ?、谠鰪姴牧?主要指紙纖維) 紙漿類型;紙纖維α 纖維素含量;紙漿成分比;抄紙方式(長網(wǎng)或圓網(wǎng));紙的幅寬厚度均勻程度;紙的吸水高度及均勻一致性;紙的抗張強度縱向與橫向差;紙的熱收縮、浸水后膨脹的縱橫差異;紙的水分含量;紙的浸水膨脹,受熱收縮的情況。

  ③樹脂樹脂的配方;樹脂的增韌性(增塑性);樹脂的固化交聯(lián)特性;樹脂的粘度與浸透性;二次樹脂的疏水性;助劑的影響(包括阻燃性、增塑劑、固化劑、固化促進劑等; )樹脂制造中的均勻性。

 ?、馨氤善返慕ⅰ⒏稍锕に嚱n的程度、均勻性;揮發(fā)物、樹脂含量的影響。

 ?、輭褐乒に噳簷C熱板溫度的一致性;壓制升溫與冷卻的速度;配料的配置、搭配;各種半成品材料,鋼板的縱、橫方向的一致性;壓制時熱板內(nèi)通熱氣的方向與板坯方向的所致;壓制的溫度、時間、壓力;卸板溫度;墊紙的厚度和使用次數(shù);壓制中流膠情況。

 ?、薨宓暮笃谔幚戆b;貯存條件;整平質(zhì)量。

  上述幾方面的因素,要根據(jù)板的類型,樹脂的配方結(jié)構(gòu),生產(chǎn)條件找出關(guān)鍵的主要因素,加以解決。同時,要認(rèn)識到翹曲問題總是多種因素交叉在一起構(gòu)成的,有時也需要"綜合治理"。

  四、表面干花

  板的表面形成局部或大面積的麻面,稱為表面干花。這種現(xiàn)象往往在薄板中易于出現(xiàn)。

  1.產(chǎn)生原因

  ①上膠半成品的含膠量偏低,流動度(或可溶性)偏小,因而在壓制時樹脂的流動性差,不能很均勻的在層壓板表面成膜。

  ②壓制時受熱不均勻,由于壓機熱板的邊緣特別是四角向周圍空氣的傳熱速率大,壓機預(yù)熱時熱板中央部位(芯部)和四角部位有時相差大,故坯料邊角的樹脂流動性差,若預(yù)熱時壓力跟不緊,形成邊角干花,若加熱的熱板內(nèi)汽路不暢,則局部溫度過低,形成條狀及片狀干花。

 ?、蹓褐茣r預(yù)熱時間過長,而且壓力偏低。在樹脂反應(yīng)大部分進入B 、C 階段之前未能及時跟緊壓力。

  ④壓制時受壓不均勻,由于熱板和托板(即魚頭板)多次磨擦,使托板與加熱板不免存在缺陷,使局部壓力偏低,形成干花。

 ?、萦捎诶鋮s不充分,卸板后銅板溫度過高,又立即疊合下一模板,而且未能及時壓制,或者由于坯料在較高溫度下存留時間較長,在不受壓的情況下緩慢進行反應(yīng),加之預(yù)熱時壓力偏低,也會造成表面干花。

  2. 解決方法

 ?、賯淞?、配料時要特別注意上膠半成品的流動度(或可溶性) ,不能偏低。一般的層壓板的上膠半成品均分為本體和表面兩種,即俗稱的里、面。在配薄板時,要選擇樹脂流動性好的表面紙,要注意上膠半成品的貯存期不可過長,夏季不得在較高溫度下貯存。

  ②方案搭配時,要考慮薄板性能與相應(yīng)的厚板搭配一起生產(chǎn),以增加坯料的彈性和傳熱受壓的緩沖,使受熱、受壓均勻。

 ?、塾捎诋a(chǎn)品性能要求或產(chǎn)品規(guī)格的限制,薄板單獨壓制時,墊紙要厚一些,且要經(jīng)常更換。

 ?、軌褐茣r預(yù)熱時間不可過長,要視流膠情況,將壓力跟緊,這樣不僅對減少表面干花且對層壓板的其他性能的提高也有幫助。

 ?、莶讳P鋼板經(jīng)常研磨,四個角首先易偏薄。這樣,在壓制時四個角受壓偏低,也易出現(xiàn)干花,邊角花。如果檢測不銹鋼板四角偏薄過大,就要更換,不可繼續(xù)使用。

                                           五、極表面粘住銅板

  這種現(xiàn)象在環(huán)氧玻纖布板中較為常見,即層壓板脫模不好。板的表面樹脂部分附著在表面上,造成層壓板的表面膠膜被破壞,嚴(yán)重者對鋼板的表面質(zhì)量也有損壞,影響生產(chǎn)的順利進行。

  1.產(chǎn)生原因

  ①板壓制期間樹脂固化不完全,由于壓制溫度低或壓制時間短,使樹脂固化不完全尚殘留一部分可反應(yīng)的基因,如環(huán)氧基是基等。這些極性反應(yīng)基團氧上的未共用電子對可進入金屬(不銹鋼板)元素中的空軌道,使之與銅板間的表面親和力大于樹脂分子間力,使樹脂的脫模能力大大降低,造成粘鋼板。

 ?、谥涸谫A罐內(nèi)存放時間過長,樹脂的內(nèi)脫模劑在膠液中分散不均勻,造成局部脫模劑量少。

 ?、偻鈦淼臉O性基團,主要為空氣中的水分。夏季由于空氣濕度大,若壓制冷卻時通水時間過長,鋼板溫度過低。銅板表面會凝結(jié)極細(xì)微的水滴;上膠半成品從空調(diào)間推入壓制車間也會在上膠玻纖布表面有冷凝水;操作者的汗水;清除墊紙時的水都會落在鋼板上;樹脂

  中某些原料含水分過多等。水是極性分子,有利于樹脂與鋼板間的粘合,故夏季粘銅板現(xiàn)象要比其他季節(jié)嚴(yán)重。

  ④同一套銅板連續(xù)多次壓制環(huán)氧玻纖布板后,鋼板表面樹脂的殘留量越來越多。對某些需涂外脫模劑才能有利的層壓板生產(chǎn)的,當(dāng)外脫模劑涂擦不均,也會引起粘鋼板。

  2. 解決方法

 ?、俦WC熱壓時間及壓制溫度。經(jīng)常在壓制保溫階段放蒸汽,以排出加熱板管路中的冷凝水,保證壓制溫度。夏季如擔(dān)心可能會粘板時,可先拉出一層,觀察壓制固化程度,遇有粘板發(fā)生,可適當(dāng)延長熱壓時間。

 ?、谙募鞠掳鍦囟炔灰诉^低,若發(fā)現(xiàn)鋼板過涼時,可適當(dāng)通蒸汽回?zé)幔缓笤傧掳?。若下板后,鋼板較熱,可用風(fēng)機吹風(fēng)降溫,然后再疊合,以免因鋼板過熱導(dǎo)致表面干花。

 ?、廴绨l(fā)現(xiàn)鋼板上有水及其他雜質(zhì)要及時擦去,并涂擦適量的外脫模劑。

  六、坯料滑出

  坯料和鋼板在壓制預(yù)熱、升溫及熱壓前期沿層向滑出,俗稱"跑板",這種現(xiàn)象以環(huán)氧玻纖布板居多。

  1.產(chǎn)生原因

 ?、兕A(yù)熱時間過短,預(yù)熱溫度過高,壓力過高,打壓過于頻繁。

 ?、谂髁鲜軣岵痪鶆?,坯料兩邊的溫差較大。坯料兩邊的樹脂不是同時熔化、流動,造成一邊比另一邊先熔化。形成坯料受壓不均勻,或?qū)τ谂馨逶斐蓧簷C柱塞受到徑向阻力,導(dǎo)致壓機的壓力不均勻,在后面幾模板壓制預(yù)熱時也易跑板。

  ③坯料的樹脂含量偏高,流動度偏大或上膠半成品兩邊的流動度差別較大;或同一爐坯料中有一部分坯料流動度偏大。

 ?、軜渲忻撃┝窟^多。

 ?、輭褐埔?guī)格搭配不合理。如邊緣薄板的規(guī)格偏厚。預(yù)溫不易熱透。

  2. 解決方法

 ?、倥浒鍟r正、反倒料,使其含膠量、流動度盡量均勻。

  ②推板前將加熱板溫度升至預(yù)溫溫度,使其加熱板各部位溫度基本均勻,然后將坯料推入壓機壓制。

  ③根據(jù)半成品的樹脂含量、流動度及存放時間的長短,選擇適宜的預(yù)熱壓力,控制加壓次數(shù),且要密切觀察流膠情況。

 ?、芨鶕?jù)層間總厚度的不同,靈活掌握預(yù)溫時間,充分熱透,避免在層中間坯料溫度較低的情況下,急速升溫、加壓。

 ?、菝芮杏^察,如發(fā)現(xiàn)"跑板"跡象,立即采取措施。如在預(yù)熱階段樹脂未膠化前,可快速通水,將坯料冷卻后拉出重新疊合、壓制?;虿焕?,適當(dāng)降低壓力和溫度,并用木塊等物塞頂住,防止進一步滑出,待穩(wěn)定后再開啟蒸汽和加壓,繼續(xù)壓制。

 ?、輭褐埔?quot;跑板"的板,指預(yù)熱期間不要頻繁自動補壓。

  七、層壓板厚度偏差大

  由于設(shè)備的精度所限,同一塊層壓板的厚度也不均勻,因此厚度單點偏差是絕對的,但也有其他原因。

  1.產(chǎn)生原因

 ?、侔宓闹醒牒瘢吘壉?,這是因壓制時板邊緣流膠較多所致。

 ?、诎宓囊贿吰瘢贿吰?,這主要是上膠半成品流動度一邊偏大,一邊偏小或熱板的一邊溫度高,一邊溫度低以及熱板傾斜所造成的。

 ?、塾捎谑袌鲂枨螅脩魧Π宓暮穸绕罘秶笤絹碓叫?,造成部分層壓板超差。

  2. 解決方法

 ?、倥淞蠒r倒料,使其流動度盡量均勻一致。

 ?、谏夏z半成品的上膠測定指標(biāo)值及尺寸一致。

 ?、蹓褐仆瓢迩跋乳_啟蒸汽間門,將熱板預(yù)熱,壓制過程中要經(jīng)常放蒸汽,排出管路內(nèi)及加熱板中的積水,以防熱板進汽一側(cè)溫度高,排放汽側(cè)溫度低。

 ?、茴A(yù)熱時密切注視流膠情況,防止流膠過多。

  綜上所述,目前紙基覆銅板生產(chǎn)制造企業(yè),量大面廣,加入WTO ,是機遇又是挑戰(zhàn);當(dāng)前尤為重要的是要加強內(nèi)部管理,下氣力練好內(nèi)功。人們說,紙基板生產(chǎn)制造是三分技術(shù),七分管理,不是沒有道理的。以工藝為突破口,達到兩提高(提高質(zhì)量,提高產(chǎn)量)一降低(降低以原材料為主的各種消耗)追求利潤最大化。把量大面廣的紙基板做好做大。同時要加強對PCB企業(yè)及整機電子企業(yè)下游客戶的服務(wù)。將那些經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),既懂得覆銅板制造工藝,又懂得PCB工藝及整機電子加工工藝的優(yōu)秀人員派到市場第一線,為客戶服好務(wù),這是覆銅板制造企業(yè)應(yīng)有的義務(wù)和責(zé)任。同時,也是覆銅板制造業(yè)立于不敗之地的可靠保證。

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