1 前言

PCB層壓過程中，PP樹脂經歷“玻璃態-高彈態-粘流態-高彈態-玻璃態”變化，由于圖形設計、壓機鋼板的平整性、溫度不均勻性、排板方式等因素影響，樹脂在融化狀態的流動處于無規則狀態，板面受到的壓強力的分布也不均勻，當板面局部壓力不足時會產生銅箔起皺不良。通過優化設計、排板方式的改變、壓合參數的修改等措施，提高板件欠壓區分配到的壓力，對銅箔起皺的解決，尤其是對“內銅厚+P片較薄+外層銅箔薄”類型起皺缺陷的解決，是本文重點探討的問題。本文重點從機理上探討了層壓銅箔起皺產生的原因，并對銅箔起皺提出了一系列的解決方案，能較大程度的緩解銅箔起皺產生的幾率，提高了產品的一次合格率。

2 銅箔起皺的表狀

層壓后的銅箔起皺產生于板件層壓后的銅箔表面，較常見的是條紋狀，葉脈狀，直線狀，嚴重時也會出現片狀，深度0.05mm-0.5mm，分布通常與次外層無銅區的圖案分布對應。產生銅箔起皺后要對照外層線路菲林和成型圖，如果起皺落在交貨單元內，則要剝掉起皺銅皮返層壓。

3 前言

3.1 層壓銅箔起皺的主要原因是板件熱壓時局部“欠壓”

理論上，板件受到的壓強力*排板面積=液壓油壓強力*活塞面積=輸入壓強力*輸入面積。即：板面單位面積受到的壓強力=輸入的壓強力*（排板面積/輸入面積）。

一般板件平均單位面積上受壓23kgf就不會起皺，但壓力分布極端的特殊類型平均單位面積受壓甚至需要30kgf才能避免起皺。

這是因為板件圖形分布不均勻、壓機均勻性、鋼板均勻性、壓力傳遞散失等等因素影響，板面上不可能各處壓強力分布均勻。當局部壓強力過小，不足以使樹脂塑型，板件就會產生白斑空洞或者銅皮起皺。

3.2 ?銅箔起皺常見類型及其成因分析

3.2.1 ?次外層無銅空白區面積較大，次外層PP片厚度較少，銅箔1/3oz。

這是所有起皺不良中最常見的類型，占起皺的一半以上。比如：內銅1OZ+106*2+銅箔1/3ＯＺ或內銅1OZ+1080+銅箔1/3ＯＺ結構。

3.2.1.1 這類配本有多個因素不利于起皺的控制

3.2.1.1.1 內銅1OZ、次外層無銅空白區面積大

內層無銅空白區受到的壓力f﹤內層有銅區受到的壓力F，無銅區與有銅區壓力分布不均勻，在空白區位置容易出現起皺。

3.2.1.1.2 外層PP片為106*2

在熱壓時，樹脂經歷“固態-高彈態-粘流態-高彈態-固態”變化過程，在料溫約80-140的粘流態，樹脂流動填充內層間隙。這個過程，樹脂越少填充能力越弱；軟化的PP片本身作為最好的緩沖材料，厚度越薄緩沖能力越弱。所以，106*2的PP結構沒有很好的緩沖能力和填充能力，對改善無銅區壓力分布不均引起的起皺現象沒有很多幫助。

3.2.1.1.3 ?1/3OZ銅箔

樹脂粘流態粘度仍高達3000pa*s以上，其在流動填充間隙時會帶動銅箔向無銅區聚集，同時樹脂軟化-流動的緩沖作用，無銅區分配的壓力f及其反作用力f1也在增大，f1作用于銅箔使銅箔向兩邊延伸。在樹脂固化前，銅箔展開速度不能低于聚集速度，否則銅箔會起皺。

3.2.1.2 ?小結

ⅰ.厚度越小的銅箔其強度越差，越容易被樹脂帶動在無銅區聚集打褶，這也是1/3OZ銅箔容易起皺的原因；

ⅱ.無銅區域越大，聚集的銅箔越多；

ⅲ.在樹脂流動時分配到的壓力才有利于改善起皺，所以打壓時機很重要，如果過早沒有必要，反會帶來介厚不均等其他異常，過晚則樹脂粘度低或已經固化，再大的壓力都等同欠壓而起皺。一般而言，在開口中間層料溫60℃，外層料溫90℃左右上高壓比較合理。

3.2.2 ?高層次板，內層空白區疊加厚度比較

內層無銅區疊加的厚度等于各層銅損厚度的總和，有些高層次板總的銅損厚度疊加起來往往很大，有時甚至高達0.5mm，也就是說無銅區要比有銅區低0.5mm。層壓時這些無銅空白區分配到的壓力要遠遠小于有銅區，很容易出現起皺和層壓白斑。

3.2.3 ?開口相互影響導致的“失壓”

一爐板有多個開口組成，其中一個開口由上蓋板、下底板、牛皮紙和中間的鋼板、層壓板件組成，開口與開口間隔熱盤。

一般來說，排板要求同一開口內的板件對準不能超過10mm，否則會出現滑板失壓，而不同開口因為有牛皮紙、蓋底板和熱盤阻隔，不考慮每個開口內板件的相對位置，只考慮各個開口的面積。

事實上，開口之間的相互影響確實很小，在實際生產中，板件很少會因為不同開口間的對準度不夠出現起皺。但一些特殊情況，比如：同爐的其他不同開口板件對準度很好，對準度不好的開口恰好是3.2.1所描述類似的容易起皺類型，則該開口容易因為壓力散失出現失壓起皺。

3.2.4 ?鉚釘附近起皺

鉚合時選用的鉚釘偏高或鉚合品質不良，層壓時鉚釘會頂起鋼板，導致靠近鉚釘附件區域因為壓力不足而出現白斑、起皺。

3.2.5 ?其他違規操作起皺

操作員排板時銅箔沒有撫平，或選用了嚴重皺褶的銅箔，或鋼板表面有水，或牛皮紙過多導致料溫升溫過慢等等違規操作都會導致起皺。

4 銅箔起皺的應對措施

因為板件在熱壓時“局部欠壓”是起皺主要原因，應對措施也主要是從消除“局部欠壓”方向制定。方法有減少壓力散失、提升欠壓區分配到的壓力、合理打壓提高壓力有效率、使用強度更強的厚銅箔等等。

4.1 具體改善措施

5 實驗驗證

5.1 實驗產品介紹

對分析措施進行相關實驗.根據公司生產的實際情況和客戶要求，選擇我司某檔案號，該檔案號為10層板，所有內層都有相同位置的空白區，空白區尺寸10*80mm，在空白區對應的外層有線路分布，在第一次生產中，該板100%起皺。結構如圖。

5.2 采取的改善方案

5.2.1 錯位排板，每排兩層加隔鋼板，減少疊層。

采用無銅區正反方向疊板，同時加隔鋼板減少疊層間的相互影響（加隔的鋼板間沒牛皮紙，以免影響料溫），減少疊層至6層。內層無銅區疊加的厚度達到12OZ，且外層是薄銅箔，層壓后仍有36.4%起皺。

5.2.2 提前上高壓

公司料溫升溫速率1.5℃/min左右，正常層壓參數在外層溫度86-90℃時上高壓。生產返單時除了采用前面的排板措施外，試驗在外層料溫80℃，內層料溫55℃開始上高壓。層壓起皺不良減少至13.6%。

5.2.3 加壓至高壓30kgf

在補料時，取補料板和內層報廢板作試驗。生產條件是在原來措施的基礎上，實際板面受到的高壓壓力由26kgf提高至30kgf,，層壓后良率提升至100%。

5.3 小結

錯位排板能減少上下疊層間的相互影響，且操作簡單，不會增加成本，和影響產能，不僅可以適應于銅箔起皺的改善，也適合所有產品層壓；加隔鋼板和減少疊層都會影響產能，但這兩個方法不僅效果明顯而且可靠性很高，即使達不到理想的效果也不會產生其他惡果，所以在銅箔起皺的控制中值得采用；

提前上壓和加壓壓合對起皺的控制效果最好，但必須注意提前上壓導致的流膠過度，板厚不均等等其他不良隱患，也要注意壓力與溫度（上壓時機和升溫速率）的匹配，對于不同的材料、設備和不同的產品設計，需要經過多次實驗才可以確認最佳組合。

6 結論

層壓銅箔起皺改善方案上有優化設計、平衡排板、改良層壓參數方面的很多措施，總結為兩點就是“提升板件局部欠壓區分配到的壓力、提高壓力有效率”。

本文對層壓銅箔起皺的各種類型及其起皺原因進行了分析，提出了相對應的解決措施，并通過實際生產驗證了措施的有效性，能夠對其他板件進行推廣，是針對各種銅箔起皺比較全面的解決方案。