薄介质层压合的熔合块改进

金立奎 曾详刚 周开桂

（珠海方正科技高密电子有限公司，广东 珠海 519175）

1 项目背景.

印制电路板（PCB）产品正从双面板、多层板向高密度互连（HDI）板、高多层电路板（10层以上）等高端电路板产品发展。层间对准度控制是PCB制造商面临的关键技术难题,在一定程度上,层间对准度能力制约了高层电路板的生产能力。常规多层电路板的压合是采用销钉定位系统制作方法,该方法较麻烦，现较多工厂采用了CCD（电荷耦合定位系统）电磁熔合机在压合前将多张基板熔合在一起。随着介质层持续变薄，容易出现熔合不紧或熔后点压合后起泡等不良现象。我们针对压合中熔合块的设计及熔合参数对熔合品质的影响进行分析，并提出优化方案，供同行参考。

2 薄介质层压合熔合点品质异常分析

2.1 压合熔合作业流程及品质异常现象

压合多张内层芯板的熔合作业流程为：芯板棕化→备料半固化片（PP）→熔合→叠板→压合。

在熔合制作时，熔合模块会因为参数不佳等原因，从而造成模块烧焦现象，后续可能还会经过压板、钻孔、电镀、树脂塞孔、图形转移的制程，以上制作过程中，会出现压合熔合模块起泡、分层的异常，从而造成图形贴膜不紧、板边残留药水等问题。

2.2 原因分析

为了验证是否是因为熔合参数不佳（烧焦、熔胶面积偏小）导致塞孔后造成起泡异常，特地进行了不同组合的参数验证，追踪观察制作后有无再起泡现象。

验证釆用料号NAW231B2，各方案均熔合3套/叠；熔合后观察外观，用手提起看有无脱落；再进行塞孔条件烘烤，及加钻导气孔，检查外观气泡。验证情况汇总见表1所示，验证的各种现象见图1所示。

表1 不同参数熔合后外观效果表

图1 熔合试验现象图

小结如下几点：

（1）热熔时间35 s，熔胶区域偏小，无法盖满热熔块；热熔时间40 s、45 s，熔胶区域可盖满热熔块；

（2）热熔温度290 ℃及300 ℃时，热熔块有烧焦；热熔温度280 ℃，热熔块无烧焦；

（3）7种方案在熔合后，芯板之间均无脱落分离。

（4）在塞孔烘烤后，无论是熔合外观上烧焦的，还是良好的，都会出现起泡异常现象；初步判定为熔合模块大铜面皮设计、并且加上模块设计的空旷区域过大，在压合过程中填胶不足，外加上塞孔烘烤时温度集中，从而造成起泡。

3 对策拟定

3.1 熔合块设计优化

为了改善热熔模块在电镀、塞孔后出现气泡异常，从而造成分层藏药水，针对热熔模块进行设计上的优化：将原来的模块处的大铜箔改为网格状，网格模块到铜豆之间的空旷区域由原来的4 mm改为1.5 mm，如图2所示。

图2 优化模块图

3.2 设计优化后测试方案

为了验证修改后的效果，对参数进行3水平2因子DOE测试，一共有7种方案，每种方案进行2次验证，每次3套/叠，首次选取1037PP进行测试，如图3所示。

图3 熔合DOE因子测试表图

4 对策实施及效果确认

4.1 熔合后品质状况

依据DOE方案做测试板，按正常流程制作，跟进压合熔合的品质状况，如表2所示。

表2 热熔测试效果表

4.2 水平展开其他玻纤布验证

为了验证测试结果的准确性，同时展开106PP、1080PP的DOE测试。验证结果也都没有气泡异常。

5 总结

对比优化熔合模块前后测试状况，可以得出大面积铜箔设计及空旷区域过大，导致烘烤时温度集中与填胶不足是造成熔合模块起泡异常的主要原因。

厂内压合的电磁热熔模块的参数（280 ℃/45 s）相对符合薄介层厚度板熔合，熔合过程无烧焦及脱落。