a. 利用上下夹层之铜板箔通电加热,省能源,操作成本低。 b. 内外层温差小、受热均匀,产品品质佳。 c. 可加装真空设备,有利排气及流胶。 d. Cycle time短约4Omin. e. 作业空间减小很多. f. 可使用于高楼层
缺点: 设备构造复杂,成本高,且单机产量小迭板耗时。
C-1. Cedal Adara压合机其加热方式,为利用上下夹层之铜箔通电加热,其Stack结构简图见图5.7
5.3.3.2. 压合机热源方式:
A.电热式:
于压合机各开口中之压盘内,安置电加热器,直接加热。
优点: 设备构造简单,成本低,保养简易。 缺点: a.电力消耗大。
b.加热器易产生局部高温,使温度分布不均。
B.加热软水使其产生高温高压之蒸汽,直接通入热压盘。
优点: 因水蒸汽之热传系数大,热媒为水较便宜。
缺点: a.蒸气锅炉必需专人操作,设备构造复杂且易锈蚀,保养麻烦。 b.高温高压操作,危险性高。
C.藉由耐热性油类当热媒,以强制对流方式输送,将热量以间接方式传至热压盘。
优点: 升温速率及温度分布皆不错,操作危险性较蒸汽式操作低。 缺点: 设备构造复杂,价格不便宜,保养也不易。
D.通电流式:
利用连续卷状铜箔迭板,在两端通电流因其电阻使铜箔产生高温加热Prepreg,用热传系数低之材质做压盘,减少热流失。
优点: a.升温速率快(35℃/min.)、内外层温差小,及温度分布均匀。 b.省能源,操作成本低廉。 缺点: a.构造复杂,设备成本高。 b.产量少。
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5.3.3.3. 开口(Opening)迭板之方式:
A.一般压合机迭板结构:
若压合机有十二个开口,每一开口有上下热压盘,共十三个热压盘,迭板方式以钢质载盘为底 盘,放入十二张牛皮纸及一张铜箔基板,中间以一层镜面钢板一层板材的方式,迭入十二层板 材,上面再加一层镜面钢板及一张铜箔基板和十二张牛皮纸,再盖上钢质盖板,其结构如图5.8.
A-1 迭板结构各夹层之目的
a. 钢质载盘,盖板(Press plate): 早期为节省成本多用铝板,近年来因板子精密度的提升已渐改成硬化之钢板,供均匀传热用.
b. 镜面钢板(Separator plate): 因钢材钢性高, 可防止表层铜箔皱折凹陷.与拆板容易。钢板使用后,如因刮伤表面,或流胶残留无法去除就应加以研磨。
c.牛皮纸: 因纸质柔软透气的特性,可达到缓冲受压均匀施压的效果,且可防止滑动,因热传 系数低可延迟热传、均匀传热之目的。在高温下操作,牛皮纸逐渐失去透气的特性,使用三 次后就应更换。
d.铜箔基板:其位于夹层中牛皮纸与镜面钢板之间,可防止牛皮纸碳化后污染镜面钢板或黏在 上面,及缓冲受压均匀施压。
e.其它有脱模纸 (Release sheet)及压垫 (Press pad) Conformal press的运用,大半都用在 软板coverlayer压合上.
B. CEDAL ADARA 迭板结构与方式 :见图5.9
CEDAL迭板作业依图5.9分四个主要步骤,一个Stack最多可迭65个Panel,并可利用固定架固定,其构造图见图5.10
5.3.3.4. 压合时升温速率与升压速率对板子之影响
典型Profile见图 5.11 A.温度:
a.升温段:以最适当的升温速率,控制流胶。 b.恒温段:提供硬化所需之能量及时间。
c.降温段:逐步冷却以降低内应力(Internal stress)减少板弯、板翘(Warp、Twist)。
B.压力:
a.初压(吻压 Kiss pressure):每册(Book)紧密接合传热,驱赶挥发物及残余气体。
b.第二段压:使胶液顺利填充并驱赶胶内气泡,同时防止一次压力过高导致的皱折及应
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力。
c.第三段压:产生聚合反应,使材料硬化而达到C-stage。
d.第四段压:降温段仍保持适当的压力,减少因冷却伴随而来之内应力。 B-1压力的计算
传统式的初压及全压,大量法的低压及高压都是对板面面积而言的,机台上的设定压力强度则 与顶起的活塞轴有直接的关系,故应先有板面压力强度的规范数值后再去换算成为机台设定 压力,即:
低压设定压力 = 40PSI×A(板子面积)÷活塞轴截面积(所得数值仍为压力强度) 高压设定压力 = 560PSI×A ÷活塞轴截面积 压力换算法:1㎏/㎝2 =14.22PSI(pound/in2) 1PSI = 0.07㎏/㎝2 ,1㎏/㎝2 = 1ATM。
5.3.3.5. 压合流程质量管理重点:
a. 板厚、板薄、板翘 b. 铜箔皱折、 c. 异物,pits & dents d. 内层气泡 e. 织纹显露 f. 内层偏移
5.3.4 后处理作业
5.3.4.1. 目的
A. 设立加工之基准靶位,及基板外框成型。
B. IPQC (In Process Quality Control) 作业,提升质量管理。
5.3.4.2.后处理之流程:
A.后烤(post cure, post lamination)-通常后烤条件是150℃,4小时以上.如果先前压合步 骤curing很完整,可不做后烤,否则反而有害( 降低Tg ).可以测量Tg,判断curing是否完 整.后烤的目的有如下三个:
a.让聚合更完全.
b.若外表有弯翘,则可平整之. c.消除内部应力并可改善对位.
B. 铣靶,打靶-完成压合后板上的三个箭靶会明显的出现浮雕(Relief),
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a.手动作业:将之置于普通的单轴钻床下用既定深度的平头铣刀铣出箭靶及去掉原贴的耐热胶 带,再置于有投影灯的单轴钻床或由下向上冲的冲床上冲出靶心的定位孔,再用此定位孔定 在钻床上即行钻孔作业。注意要定时校正及重磨各使用工具,
b.X-Ray透视打靶: 有单轴及双轴,双轴可自动补偿取均值,减少公差.
C. 剪边(CNC裁板)-完成压合的板子其边缘都会有溢胶,必须用剪床裁掉以便在后续制程中作业 方便及避免造成人员的伤害,剪边最好沿着边缘直线内1公分处切下,切太多会造成电镀夹点 的困扰,最好再用磨边机将四个角落磨圆及边缘毛头磨掉,以减少板子互相间的刮伤及对槽液 的污染。或者现在很普遍直接以CNC成型机做裁边的作业.
压合制程至此结束,接下来的步骤是钻孔.
六、钻孔
6.1 制程目的
单面或双面板的制作都是在下料之后直接进行非导通孔或导通孔的钻孔, 多层板则是在完成压板之后才去钻孔。传统孔的种类除以导通与否简单的区分外,以功能的不同尚可分:零件孔,工具孔,通孔(Via),盲孔(Blind hole),埋孔(Buried hole)(后二者亦为via hole的一种).近年电子产品'轻.薄.短.小.快.'的发展趋势,使得钻孔技术一日千里,机钻,雷射烧孔,感光成孔等,不同设备技术应用于不同层次板子.本章仅就机钻部分加以介绍,其它新技术会在20章中有所讨论.
6.2 流程
上PIN→钻孔→检查
6.3上PIN作业
钻孔作业时除了钻盲孔,或者非常高层次板孔位精准度要求很严,用单片钻之外,通常都以多片钻,意即每个stack两片或以上.至于几片一钻则视1.板子要求精度2.最小孔径3.总厚度4.总铜层数.来加以考量. 因为多片一钻,所以钻之前先以pin将每片板子固定住,此动作由上pin机(pinning maching)执行之. 双面板很简单,大半用靠边方式,打孔上pin连续动作一次完成.多层板比较复杂,另须多层板专用上PIN机作业.
6.4. 钻孔 6.4.1钻孔机
钻孔机的型式及配备功能种类非常多,以下List评估重点 A. 轴数:和产量有直接关系 B. 有效钻板尺寸
C. 钻孔机台面:选择振动小,强度平整好的材质。
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