高层厚铜板层压质量改善

石学兵 陈 春 范思维 唐宏华

（惠州市金百泽电路科技有限公司，广东 惠州 516083）（深圳市金百泽电子科技股份有限公司，广东 深圳 518049）

高层厚铜板层压质量改善

石学兵 陈 春 范思维 唐宏华

（惠州市金百泽电路科技有限公司，广东 惠州 516083）
（深圳市金百泽电子科技股份有限公司，广东 深圳 518049）

1 前言

随着电源产品的不断开发与发展，厚铜印制板的生产越来越受到业界的关注和重视；尤其一些大功率产品的进一步小型化、标准化和模块化，使得铜厚设计和加工层数也越来越高，这进一步加大了其工艺加工难度。现就厚铜多层板加工过程中常见的层压偏移、层压白斑及板厚均匀性进行了分析和改善，极大提高了生产品质和一次良率，满足了批量生产的加工要求。

2 厚铜板层压偏移改善

2.1 封边设计优化

2.1.1 常规封边设计

普通多层板封边均采用阻胶点设计，如厚铜内层也采用此种方法，则内层蚀刻后板边强度不足，易导致板边基材破损，在压合时因铆钉/销钉无法有效固定造成层压偏移，如图1、图2所示。

图1　阻胶点板边破损

图2　层压后严重偏移

2.1.2 封边设计优化

板边由阻胶点改为流胶槽设计，内层蚀刻后板边由铜条支撑，压合时铆钉/销钉周边固定强度高，不易破损，可有效控制层压偏移，如图3所示。

图3 板边阻胶槽设计

2.2 层压定位方式优化

对现有层压定位方式进行对比测试，销钉定位优于铆钉或热熔方式，测试数据见表1。

从测试数据看，采用铆钉或热熔+铆钉方式，其压合后呈斜塔式偏移；采用热熔+销钉或热熔+铆钉+销钉方式，其偏移较小，以热熔+铆钉+销钉的效果最好。

表1 不同层压定位方式偏移量测试

2.3 效果验证

图4　铆钉压合（斜塔式偏移）

图5　销钉压合

选取一款内层铜厚171.5 μm的12层板进行测试，按新的封边设计和定位方式压合，测量层间偏移度小于0.1 mm，符合要求，切片如图6。

图6　层压偏移度切片

3 层压白斑及板厚均匀性改善

3.1 排版方式优化

采用普通排版方式压合，因铜层较厚（137.2 μm ～205.7 μm），在线路间或无铜区的低压部位易产生白斑，为此特增加硅胶垫辅助压合，经测试对层压白斑有明显改善，如图7、图8所示。

图7　层压白斑

图8　硅胶垫压合，无层压白斑

从增加硅胶垫测试结果看，可明显改善层压白斑，但板面平整度较差（随内层图形分布呈现凹凸不平），测量板厚最大差异0.2 mm，无法满足均匀性要求。

3.2 辅助环氧垫板压合

采用硅胶垫压合，板面平整度较差，影响后序贴膜质量，并对外观也有明显影响。对板面平整度进行分析，主要为外层铜箔材质较软，在硅胶垫挤压下随内层图形分布呈现凹凸不平，为此在层压排版时，特在外层铜箔表面辅助0.5 mm的环氧垫板，以增强其抗压能力。经测试，在均衡压力的同时，不仅能改善层压白斑，对板面平整度也有明显改善。如9、图10所示。

图9 有铜区与无铜区厚度差异0.16mm

3.3 板厚均匀性测试

采用优化后的排版方式生产一款12层4 oz厚铜板（M104225），压合后测量板厚数据如表2。

表2 不同压合方式板厚测量数据

3.4 改善小结

（1）厚铜多层板采用常规排版方式压合，蚀刻后发现线路间或无铜低压区易产生白斑，增加硅胶垫辅助压合，对层压白斑有明显改善，但压合后板面平整度较差，其板面随内层图形分布呈现凹凸不平，无法满足均匀性要求。

（2）采用新排版方式—硅胶垫+环氧垫板压合，铜面相对平整，测量有铜区与无铜区板厚差异在0.053 mm以内，无明显凹凸，对线路贴膜质量无影响；同时辅助环氧垫板，还能均衡部分压力，对控制板厚及层压偏移均有一定帮助，整体效果良好。

4 结论

多层厚铜板层压质量改善方法诸多，现提供了一种厚铜多层板控制层压偏移、层压白斑和板厚不均的改善方法：

（1）板边由阻胶点改为流胶槽设计，层压定位采用热熔+铆钉+销钉方式，可有效改善层压偏移；

（2）层压排板时增加硅胶垫并辅助环氧垫板，可均衡压力，在改善层压白斑的同时有效控制板厚均匀性。

［1］韦延平，冉彦祥. 论厚铜层压板的厚度均匀性控制［J］. 印制电路信息，2010（S1）.

石学兵，技术研发工程师14年PCB工艺研发经验。

The quality improvement of heavy copper multilayer PCB in laminate process

针对多层厚铜板层压工艺中常见的层间偏移、层压白斑及板厚均匀性差等问题进行分析。采用板边流胶槽替代阻胶点，有效预防层间错位；层压时增加硅胶垫并在铜箔表面辅助环氧垫板，改善层压白斑，提高板面的平整度和均匀性，为批量生产奠定技术基础。

层间对准度；层压白斑；板厚均匀性；流胶槽；硅胶垫；环氧垫板

SHI Xue-bing CHEN Chun FAN Si-wei TANG Hong-hua

Aiming at the common problem in laminate process of heavy copper multilayer PCB， such as interlayer offset， laminate measles and poor uniformity of thickness etc.. This paper puts forward to replace the conventional choked-flow piece. It could effectively prevent interlayer mis-registration. In addition， a method that adds silicone pad and auxiliary epoxy plate on the copper foil when laminating is proposed， which effective improves the laminate measles and improve the flatness and uniformity of PCB. This technology lays a foundation for the batch production of heavy copper multilayer PCB.

Interlayer Alignment； Laminate Measles； Thickness Uniformity； Resin Recession Groove； Silicone Pad； Epoxy Plate

TN41

A

1009-0096（2015）11-0059-03