阻挡压合过程中树脂流出的覆铜板制作方法 【技术领域】
本发明涉及一种覆铜板的制作方法,尤其涉及一种阻挡压合过程中树脂流出的覆铜板制作方法。
背景技术
印制电路板已成为大多数电子产品达到电路互联不可缺少的主要组成部件。随着电路信号传送速度迅猛提高和高频电路的广泛应用,对印刷电路板也提出了更高的要求,即印刷电路板提供的电路互联性能必须让信号在传输过程中完整、可靠、精确、无波动的传输。而印制电路板由覆铜板(CCL)制成,其信号传输的完整性、可靠性、精确度、一致性都受到覆铜板树脂层厚度的影响。
将浸以树脂的增强材料,经过烘烤、干燥,使得树脂从未固化的胶液,变成具有一定固化程度的预浸渍料,然后将预浸渍料切片制成预浸渍片,再然后用一张或多张预浸渍片叠合在一起,并一面或两面覆以铜箔,经过升温、加压而制成覆铜箔层压板,简称覆铜板(CCL)。预浸渍片中具有一定固化程度的树脂在加热加压过程中,会随着温度的升高而熔化,并受到压力的作用开始向四周流动,如果不对树脂的流动进行有效控制,树脂会流出覆铜板的有效面积之外,使得覆铜板的边缘厚度比中间厚度低,形成较大的厚度梯度。现有的覆铜板制作方法主要利用升温程序和加压程序来对厚度进行控制,但效果不明显,存有诸多弊端。
现有利用升温程序和加压程序来对厚度进行控制的覆铜板制作方法有如下弊端:
1、树脂从覆铜板边缘流出,致使边缘树脂层厚度与中心树脂层厚度存在较大的梯度差,一般情况下边缘厚度比中间厚度薄5-20%,从而造成印刷电路板传输信号时失真和波动。
2、树脂从覆铜板边缘流出,引起覆铜板边缘位置欠压,造成覆铜板边缘树脂不能浸润增强材料,形成孔隙,降低覆铜板的可靠性。
3、当树脂配方反应速度快、树脂熔融粘度低时,工艺控制窗口就表现得很窄,调整升温和加压程序对于平衡树脂浸润增强材料和控制树脂的流出显得力不从心。
4、边缘树脂有可能流出铜箔,将各层覆铜板粘在一起,造成后续拆分和切边难以进行。
5、预浸渍片压合过程中,树脂熔化流动,容易造成预浸渍片之间错位滑动(俗称“滑板”)。
【发明内容】
本发明的目的在于,提供一种阻挡压合过程中树脂流出的覆铜板制作方法,其操作简单,能有效减小覆铜板边缘厚度与中心厚度梯度,提高覆铜板性能可靠性与一致性,能有效避免预浸渍片间错位滑动,而且还加大了预浸渍片的压合工艺窗口,另外还能有利于后续拆分和切边工序的工作效率。
为实现上述目的,本发明提供一种阻挡压合过程中树脂流出的覆铜板制作方法,包括如下步骤:
步骤1、确定阻挡方式:提供数个预浸渍片,分别在其表面覆以铜箔,压合制成覆铜板,然后分别测量覆铜板的边缘厚度与中心厚度并进行比较,找出边缘厚度不符合要求的部位,对不符合要求的部位设置阻挡,从而确定阻挡方式;
步骤2、提供由耐热片状材料制成的具有一定厚度的阻挡板;
步骤3、确定各阻挡板的厚度:在预浸渍片表面覆以铜箔,并依步骤1确定的阻挡方式在预浸渍片边缘相应放置阻挡板,形成阻挡单元,压合制成覆铜板,然后分别测量覆铜板的边缘厚度与中心厚度并进行比较,若存在边缘厚度不符合要求的部位,则调整该部位阻挡板的厚度形成新的阻挡单元,然后重新依新阻挡单元压合预浸渍片与铜箔,制成覆铜板,再分别测量覆铜板的边缘厚度与中心厚度并进行比较,如此重复,直至边缘厚度都符合要求,最终确定阻挡单元的各阻挡板厚度;
步骤4、批量生产:依步骤3确定的阻挡单元来压合预浸渍片与铜箔,制成覆铜板。
步骤1对边缘厚度不符合要求的部位设定阻挡,该阻挡方式包括局部阻挡方式和所有边缘阻挡方式。
所述阻挡板的热分解温度高于所述预浸渍料的固化反应温度,该耐热材料为复合材料、金属、陶瓷或纺织物。
所述阻挡板由金属或陶瓷制成,其表面需要在压合前进行脱模处理。
所述阻挡板由含有排气空隙的耐热材料制成。
所述阻挡板由不含有排气空隙的耐热材料制成,且其上设有排气槽或排气孔。
所述阻挡单元拼接于预浸渍片的边缘部位且形成有缝隙,每一阻挡板与预浸渍片的拼接缝隙小于5mm。
所述阻挡板的厚度为覆铜板厚度的40%~120%。
步骤2中,阻挡板的厚度为覆铜板厚度的40%,在步骤3中,若存在边缘厚度不符合要求的部位,则增加该部位阻挡板的厚度。
所述阻挡板的厚度为覆铜板厚度的80%~95%。
本发明的有益效果:本发明通过设置阻挡板,可使预浸渍片的树脂流出量减少或不流出覆铜板边缘,能促进边缘树脂浸润增强材料,提高覆铜板性能可靠性与一致性;该方法还能减小覆铜板边缘树脂层厚度与中心树脂层厚度梯度,有效提高印刷电路板传输信号地完整性、可靠性、精确性和一致性。另外,阻挡板的设置可以有效防止预浸渍片在树脂熔化后产生预浸渍片层间滑动现象,利用该方法制作的覆铜板边缘树脂不再流出铜箔,可避免各层覆铜板粘在一起,有利于提高后续拆分和切边工序的工作效率。此外,本发明增加了一种覆铜板压合过程中控制树脂流动的方法和手段,间接的加大了预浸渍片的压合工艺窗口,有利于提高后续拆分和切边工序的工作效率。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
【附图说明】
下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中,
图1为本发明阻挡压合过程中树脂流出的覆铜板制作方法的流程示意图;
图2为步骤1的预浸渍片与铜箔的放置示意图;
图3为步骤3与步骤4阻挡单元、预浸渍片、及铜箔的放置示意图;
图4-8为本发明中阻挡单元形状的示意图。
【具体实施方式】
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
如图1所示,本发明阻挡压合过程中树脂流出的覆铜板制作方法包括:
步骤1、确定阻挡方式:提供数个预浸渍片,分别在其表面覆以铜箔,压合制成覆铜板,然后分别测量覆铜板的边缘厚度与中心厚度并进行比较,找出边缘厚度不符合要求的部位,对不符合要求的部位设置阻挡,从而确定阻挡方式。
如图2所示,在本实施例中,将预浸渍片10两面覆以铜箔20,铜箔外面再放置两张金属分隔板30,以此类推,最后将预浸制片、铜箔、金属分隔板按照合适的层数叠合在一起,再在叠好的板材上下面放置缓冲材料40,然后进行压合。在压合过程中随着温度的升高,浸渍片中树脂开始熔化,在压力的驱使下边缘树脂向无阻挡的四周流动。当树脂反应至固化阶段时,树脂不再流动,呈固体。达到要求的固化程度后,开始降温和释放压力,最终压合成型,制成覆铜板。在压合过程中,由于没有设置阻挡板,树脂流在动过程中,会流出覆铜板的有效面积之外,使得覆铜板的边缘厚度比中间厚度低,形成较大的厚度梯度。通过测量该覆铜板的边缘厚度与中心厚度,测出边缘厚度不符合要求的部位,并根据边缘厚度不符合要求的部位的分布情况,可以是对覆铜板的局部边缘进行流胶阻挡,即局部阻挡方式,也可以是对覆铜板所有边缘一起进行流胶阻挡,即所有边缘阻挡的方式。另外,根据阻挡方式的不同,阻挡板可以是长条形、L形、U形、或矩形等形状。
步骤2、提供由耐热片状材料制成的具有一定厚度的阻挡板。
该阻挡板由耐热材料制成,其热分解温度应高于预浸渍料的固化反应温度,否则阻挡板将会在压合的升温过程中分解,带来安全问题,并影响其阻挡效果和影响覆铜板性能。该耐热材料可以是复合材料、金属、陶瓷、纺织物等,但不限于这些材料。由于覆铜板制作完成后,需要进行拆开金属分隔板和将覆铜板裁切成规定尺寸,因此,如果阻挡板由容易裁切的材料,如复合材料、纺织物等制成,阻挡板表面不需要进行脱模处理,可待覆铜板裁切时一并裁掉,如果阻挡板由难以裁切的材料制成,如具有一定厚度的金属、陶瓷等,阻挡板表面需要在压合前做好脱模处理。需要说明的是,是否进行脱模处理,并不会影响阻挡板对覆铜板流胶的阻挡效果。
另外,在预浸渍片的制作过程中,树脂并没有完全包覆增强材料,此时增强材料中还有很多空隙未被树脂包覆而形成气泡,这些气泡可以在压合过程中,通过板材边缘排除;而且对于某些树脂固化反应体系的预浸渍片,它们在升温压合的过程中会有固化反应副产物释放,通常这些副产物都是气态的小分子,这些小分子也是在压合过程中,通过板材边缘排除。为了便于上述气泡或气态小分子的排除,可以在阻挡板上开设排气槽或排气孔,也可以直接使用由含有排气空隙制成的阻挡板。在阻挡板上开设排气槽或排气开孔和使用含有排气空隙的阻挡板促使气泡排出的方法,适用于各种厚度的阻挡板,特别适用于阻挡板厚度是覆铜板厚度的98%~120%的情况。
步骤3、确定各阻挡板的厚度:在预浸渍片表面覆以铜箔,并依步骤1确定的阻挡方式在预浸渍片边缘相应放置阻挡板,形成阻挡单元,压合制成覆铜板,然后分别测量覆铜板的边缘厚度与中心厚度并进行比较,若存在边缘厚度不符合要求的部位,则调整该部位阻挡板的厚度形成新的阻挡单元,然后重新依新阻挡单元压合预浸渍片与铜箔,制成覆铜板,再分别测量覆铜板的边缘厚度与中心厚度并进行比较,如此重复,直至边缘厚度都符合要求,最终确定阻挡单元的各阻挡板厚度。
如图3所示,在本实施例中,将预浸渍片10两面覆以铜箔20,并在预浸渍片边缘设置阻挡板50,然后铜箔外面再放置两张金属分隔物30,以此类推,最后将预浸制片、铜箔、金属分隔板按照合适的层数叠合在一起,再在叠好的板材上下面放置缓冲材料40。该阻挡板50拼接于预浸渍片10的边缘部位,用以提供阻挡压合过程中树脂流出的作用,而且由于阻挡板50与预浸渍片10两者之间的缝隙(即拼接的紧密程度),能决定本发明阻挡树脂流出的最终效果,影响覆铜板整板的厚度分布,因此,在本实施例中,阻挡板与预浸渍片拼接缝隙需小于5mm。同时,为保证阻挡板在使用中不至于受到流胶的推动力而产生滑动,该阻挡板需要与放置面之间具有较大的摩擦力,当摩擦力较低时,则可以增加固定装置和使用可固定材料来加以固定,通过上述设置,使阻挡板还能有效防止预浸渍片在树脂熔化后产生预浸渍片层间滑动现象。
在本实施例中,阻挡板的厚度范围一般不超过覆铜板厚度的40%~120%,且优选阻挡板为覆铜板厚度的80%~95%,但对于树脂流出特别多的情况,可以使用超过覆铜板厚度100%的阻挡板。阻挡板与预浸渍片拼之间的缝隙(即拼接的紧密程度)和阻挡板与叠合后预浸渍片的厚度差决定了本发明阻挡树脂流出的最终效果,能影响覆铜板整板的厚度分布。阻挡板的厚度可采用覆铜板厚度的40%。在压合过程中随着温度的升高,预浸渍片10中树脂开始熔化,在压力的驱使下边缘树脂向四周流动。当树脂填补完预浸渍片10与阻挡板50之间的缝隙后,树脂流动受阻,边缘压力提高,且树脂只能通过很小的缝隙向四周流动,因为阻挡板50与上下分隔金属物30不是紧密贴合,所以温度比预浸渍片10稍低,且越靠外侧温度越低,当树脂沿着阻挡板50与铜箔20之间的缝隙流出一定距离之后,树脂温度会降低,并且升温速率也进一步减缓,这时树脂粘度开始升高,进一步减缓流动。当反应至固化阶段时,树脂不再发生流动,呈固体。达到要求的固化程度后,开始降温和释放压力,最终压合成型制成覆铜板。测量覆铜板的边缘和中心的厚度,如果边缘厚度没有明显提高,即覆铜板的中心厚度和边缘厚度仍然形成比较大的厚度梯度,不符合要求,则需增加阻挡板的厚度。
步骤4、批量生产:依步骤3确定的阻挡单元来压合预浸渍片与铜箔,制成覆铜板。
在本实施例中,将一种厚度为1.6mm,且形状为长条形的阻挡板50,设置于压合后厚度为2.0mm的预浸渍片10的四周(如图4所示),然后进行压合。在其他实施例中,阻挡板也可为其他形状,且设置于预浸渍片的局部(如图5、6、7、8所示)。经过压合制成覆铜板后,测量并计算该覆铜板的中心和边缘位置的平均厚度,将有阻挡板的厚度与无阻挡板的厚度进行对比,可以发现有阻挡板的覆铜板的边缘位置平均厚度明显提高,如表1所示。
表1
覆铜板中心位置平均厚度 覆铜板边缘位置平均厚度 有阻挡板 2.073mm 2.038mm 无阻挡板 2.047mm 1.846mm
综上所述,本发明通过设置阻挡板,可使预浸渍片的树脂流出量减少或不流出覆铜板边缘,能促进边缘树脂浸润增强材料,提高覆铜板性能可靠性与一致性;该方法还能减小覆铜板边缘树脂层厚度与中心树脂层厚度梯度,有效提高印刷电路板传输信号的完整性、可靠性、精确性和一致性。另外,阻挡板的设置可以有效防止预浸渍片在树脂熔化后产生预浸渍片层间滑动现象,利用该方法制作的覆铜板边缘树脂不再流出铜箔,可避免各层覆铜板粘在一起,有利于提高后续拆分和切边工序的工作效率。此外,本发明增加了一种覆铜板压合过程中控制树脂流动的方法和手段,间接的加大了预浸渍片的压合工艺窗口,有利于提高后续拆分和切边工序的工作效率。
以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。