多层印制电路板红外热熔产生气泡问题

分享到:
点击量: 213158

  在多品种、小批量**生产过程中,很多产品还需要铅锡板。特别是品种又多、数量极少的多层印制电路板,如果采用热风整平工艺方法,显然加大制造成本,加工周期也长,施工起来也很麻烦。为此,通常在制造上采用铅锡板较多,但加工起来产生的质量问题较多。其中较大的质量问题是多层印制电路板铅锡镀层红外热熔后产生分层起泡质量问题。

  在图形电镀工艺方法中,印制电路板普遍采用镀锡铅合金层,它不仅用作图形金属抗蚀层,对铅锡板更主要的是提供保护层和焊接层。因为图形电镀-蚀刻工艺,电路图形蚀刻后导线的两侧仍然是铜层,容易与空气接触产生氧化层或被酸碱介质腐蚀。

  另外,由于电路图形在蚀刻过程易产生侧蚀,而使锡铅合金镀部分处于悬空而产生悬挂层。而易脱落,造成导线之间桥接而发生短路。采用红外热熔工艺方法,能使暴露的铜表面获得极良好的保护。同时能使表面和孔内锡铅合金镀层经红外热熔后再结晶,使金属表面呈光泽。它不但提高连接点的可焊性能,而且确保元器件与电路内外层连接的可靠性。但用于多层印制电路板红外热熔时,由于温度很高使多层印制电路板的层与层之间产生分层起泡现象很严重,因而造成多层印制电路板的成品率极低。

  是什么原因造成多层印制电路板分层起泡质量问题? 根据多次试验所获得的数据进行研究产生质量问题的复现机理。起初只从层压过程分析,认为层压过程中气体没有完全驱除,而在热外热熔时由于温度较高,气体膨胀产生较大向外顶力,当产生的顶力大于层与层间的结合强度时而产生分层起泡。根据分析的结果,对存放条件不同的半固化片进行采样,然后在不同的温度条件下进行试压试验。结果再进行红外热熔后仍然分层起泡,现象同经过层压的多层印制电路板相类似。又从表面预处理方面分析和研究,特别是对粘结铜箔表面加强处理,对铜箔进行微粗化处理,以增大与半固化片的接触表面积,使半固化片与经过氧化处理铜箔表面有较大的粘结强度。

  经过这样的处理后,效果仍然不佳。当再次进行试压后问题再次复现。从表面分层起泡的分布状态分析,发现气泡聚集在钻孔的周围机率多,其它部分只是星星点点。经分析认为孔四周分层起泡的主要原因。另外还有可能在基材使用冲床下料时,基材四边受挤压变形而产生内应力。这些原因都是由于内应力的作用结果造成的。为此,采取基材经加工后进行热处理,再经层压后效果明显。

  为确保多层印制电路板高质量、高可靠性,经多次试验摸索,结果表明采用基材预烘办法对减少内应力效果比较显著。根据基材的特性,采取了工艺对策,设定*佳的预烘温度和烘板时间,在这样的工艺条件下,高聚物的链段可以充分的取得有利的空间构相,使体系的能量保持*低,从而较显著的降低了内应力。

  采取的工艺对策如下: 1、 下料后的基材进行预烘温度120℃、时间4-6小时。目的降低基材的内应力; 2、 在多层印制电路板钻孔后,采取预烘板,温度120℃、时间4小时。目的是减少由于钻孔产生的内应力。 3、 通过采取的工艺对策,经层压的多层印制电路板分层起泡的质量问题得到了解决。其成品率由过去的25%提高到98%。