1、覆銅板厚度超差控制1、名詞定義：厚度超差指覆銅板實際厚度與產品標稱厚度之差稱為厚度超差。零偏差是絕對做不到的， 根據覆銅板生產實際情況及PCB廠，電子整機廠對產品實際要求，各覆銅板相關標準都制訂有覆銅板厚度允許偏差范圍及測試方法。覆銅板產品實際厚度如果超過相關標準規定厚度偏差范圍稱為厚度超差。覆銅板國標： GB4723472592“印制電路用覆銅箔層壓板”，由于多年來重新修訂，標準中對覆銅板標稱厚度，單點偏差要求比較松。隨著電子技術的進步，各用戶對覆銅板厚度單點偏差要求越來越高，許多CCL廠采用 IPC-4101A “剛性及多層印制板用基材總規范”中的厚度與偏差規范。該規范將基板厚度與偏差分為

2、A/K 級（俗稱 1 級）、B/L 級（俗稱 2 級）、C/M 級（俗稱 3 級）、 D 級。 A、B、C 級的厚度為未覆金屬箔的層壓板的厚度，K、L、 M級的厚度為層壓板覆金屬箔后的厚度，D 級用于顯微剖切法測量基板最小厚度。層壓板厚度和偏差要求見表1表 1層壓板（覆銅板）厚度和偏差mm層壓板標稱厚度A/K 級B/L 級C/M 級D 級0.025-0.119± 0.018± 0.018± 0.013-0.013+0.0250.120-0.164± 0.038± 0.025±0.018-0.018+0.0300.165-0.299&#

3、177; 0.050± 0.038± 0.025-0.025+0.0380.300-0.499± 0.064± 0.050± 0.038-0.038+0.0500.500-0.785± 0.075± 0.064± 0.050-0.050 +0.0640.786-1.039± 0.165± 0.10± 0.075不適用1.040-1.674± 0.190± 0.13± 0.075不適用1.675-2.564± 0.23± 0.18

4、7; 0.10不適用2.565-3.579± 0.30± 0.23± 0.13不適用3.580-6.35± 0.56± 0.30± 0.15不適用當前國內不少CCL廠覆銅板厚度偏差尚不能全部達IPC 標準的三級公差， 提高覆銅板厚度精度仍需作不懈的努力。2、產生原因：2.1半固化片樹脂含量波動范圍過大：在正常流膠情況下，半固化片樹脂含量與覆銅板厚度偏差成正比。即半固化片樹脂含量波動越大，覆銅板厚度偏差變化范圍也越大。并可能超過標準值允許的變化范圍。2.2熱壓成型時流膠太多：由于樹脂的流失，使覆銅板厚度偏薄并可能低于標準允許范圍，并極易

5、造成中間厚四周薄情形。2.3基材選用不當：對于某些厚度產品，由于基材標重偏低，熱壓成型時稍為流膠就會出現產品厚度低于標準規定的厚度范圍。如果通過加大樹脂含量辦法來增加基板厚度，由于半固化片樹脂含量越大，熱壓成型時流膠相應會增多，可能會增大基板白邊角或造成基板中間厚四周薄，甚至出現“滑板”事故。2.4當銅箔厚度有變化時，沒有及時變換不同樹脂含量或不同標重基材半固化片。因為18 、35 、70 銅箔厚度差異已不小，再加上單面覆銅箔與雙面覆銅箔及芯板（沒覆銅箔的基板）的差異，如沒及時變換半固化片種類，也會造成覆銅板厚度超差。2.5基材厚度均勻性不好，波動范圍過大，導致基板厚度波動也大。2.6上膠機計

6、量輥加工精度、安裝精度較差，使半固化片樹脂含量分布不均勻，影響基板厚度均勻性。2.7上膠過程中膠液的固體含量發生變化：對于沒有粘度控制裝置的上膠機，隨著溶劑揮發，膠液固體含量逐漸加大， 在固定了計量輥間隙條件下， 半固化片樹脂含量變大，導致基板偏厚。 有些工廠是采用定時往膠罐里補充定量溶劑的辦法，這種做法使膠液的固體含量呈時濃時稀狀態， 一致性不太好； 由于膠液的固體含量與膠液的粘度呈線性關系，而膠液的粘度變化又與溫度呈線性關系。所以必須在恒定溫度下控制膠液的粘度，才能達到有效地控制膠液固體含量的目的。此外，膠槽供膠結構也很關鍵，半固化片樹脂含量不均勻如：中間厚、兩側??；中間薄、兩側厚或一側厚

7、一側薄等狀況多數與膠槽及供膠結構有關系。也有些工廠在生產過程中視半固化片樹脂含量的大小調節計量輥的間隙，這一種做法，由于實際生產中每隔 12 個小時甚至更長時間才檢測一次半固化片的技術參數，所以這一做法難以使半固化片的質量達到一致性（包括樹脂含量一致性）。2.8層壓機熱壓板平行性、平坦性精度不夠，造成基板厚度不均。2.9熱壓板壓力分布均勻性不夠，也會影響基板厚度均勻性。3.0熱壓板溫度分布不均勻，溫度高的地方半固化片樹脂固化進程快；溫度低的地方樹脂固化進程慢。固化進程不同造成基板流膠不同，也導致基板厚度均勻性不好。3、基板超差危害3.1基板厚度超差 , 特別是較常見的中間厚四周薄，或一側厚、

8、一側薄等狀況， 將影響 PCB加工進程，加工質量 ( 如當要在 PCB板上開 V 型槽時 , 基板厚度不均將影響開槽深度、基板對折性等 ) 及電子元器件表面貼裝等。3.2對于精密印制電路板及有鍍金接插頭( 俗稱金手指 ) 的 PCB板，厚度超差會造成整機時接插頭松緊不一，形成接觸不良，影響電子裝置性能。3.3對于多層印制電路板，厚度超差累積可能造成整塊多層板厚度超差而產生廢品。3.4基板的介電常數與基板厚度相關，在對某些基板作介電常數測試時發現，基板厚度每變動 10%，介電常數值變動約 0.03 。因此基板厚度偏差大， 基板介電常數穩定性也就差。4、防止措施厚度超差既與設備狀況有關系，也與生產

9、工藝及原材料有關系。好些中小型CCL廠覆銅板厚度公差都控制得不太好，并且很容易出現產品中間厚，四周薄狀況。 覆銅板厚度問題也是一個綜合性問題，需從設備、工藝技術、基材等多方面進行綜合治理。4.1防止半固化片樹脂含量波動過大，特別是半固化片任何位置樹脂含量波動要小，像基板中間厚四周薄情況與壓板時流膠多有關，但更多地與半固化片中間部位樹脂含量高于兩側樹脂含量。要控制好半固化片樹脂含量需作好如下幾個方面工作：上膠機計量輥要有足夠高的精度：計量輥的精度分靜態精度（即加工精度），通常為0.0030.005mm，較高級上膠機達0.001mm 和動態精度 ( 即安裝精度 ) ，通常為0.0020.005mm

10、，此時一定要采用高精度軸承及輥子軸承位高精度加工與精確安裝相配合。當代較為高級上膠機尚在計量輥兩端裝有計量輥間隙動態調節裝置，使計量輥在生產過程中其間隙一直保持在0.001mm 范圍內，充分保證了半固化片樹脂分布均勻性。上膠樹脂溶液（俗稱“膠水”）要保持穩定的固體含量，它是在連續生產半固化片樹脂含量一致性的重要條件。由于在生產過程中，“膠水”中的溶劑很容易揮發，造成“膠水”濃度逐漸增大，在計量輥間隙不變情形下，隨著“膠水” 的濃度增大， 半固化片的樹脂的固體含量也增大。所以，要穩定半固化片的樹脂含量，必須先穩定“膠水”的固體含量。由于“膠水“的固體含量與膠水的粘度呈對應關系，膠水的固體含量越高

11、，膠水的粘度也越大，通常用控制膠水粘度的方法來控制膠水的固體含量。其作法是在上膠機跟前裝一個膠水粘度調節罐，裝有一個粘度計和攪拌器，當粘度計檢測出膠液粘度超過設定值時，溶劑補給閥門自動打開，補入溶劑，并不停地攪拌使膠水混合均勻。膠水粘度調節罐與浸膠槽及膠水補給罐連成一個系統。上膠槽膠水經由循環泵打至膠水粘度調節罐，調節好粘度的膠水再廻流至上膠槽。膠水補給罐補充上膠過程消耗了的膠水。但在實際生產中，僅有這一套粘度調節控制裝置還是不夠的，因為“膠水”粘度雖然與膠水中的固體含量成正比，但也與溫度成正比。當溫度比較高時，同一固體含量的膠水所顯示的粘度值會較低。 而一年四季溫差是相當大的， 就連氣候暖和

12、的南產地區，一年四季溫差也可達三、四十攝氏度，而且在同一天里，早晚的溫差變化也會達十幾攝氏度。因此，要獲得穩定固體含量的膠水， 尚需加有一套膠水溫度調節系統。通常作法是將上膠槽及各膠罐均做成夾層，備一溫水罐，使其溫度恒定在某一溫度上（通常取40），讓溫水在上膠槽，粘度調節罐， 貯膠罐間循環， 使其溫度恒定在相同溫度下，這樣就可以保證膠水固體含量穩定。當前國內有不少 CCL廠的上膠槽，粘度調節罐，貯膠罐沒有夾層裝置，對于這些已應用在生產上的設備要改加裝夾層有一定的難度，但隨著高精密印制電路板用覆銅板及超薄型覆銅板市場需求增大及質量要求提升，不解決上述問題已難以生產出高品質，高厚度精度的覆銅板。

13、因而加裝粘度控制系統及溫水系統是非做不可的。對于原設備上膠系統沒有夾層的CCL 廠，可以采用如下作法：在上膠槽之前或膠水粘度調節罐之前加裝1 2 套熱交器，讓進入上膠槽及膠水粘度調節罐的膠水的溫度恒定在設定的溫度范圍內，這一作法的優點是既簡單、投資也少，效果也很不錯。浸膠槽左、中、右各處膠水固體含量要一致，它是避免基板中間厚四周薄的重要條件。這一點既非常重要，而又最容易被忽略掉。生產實踐發現， 如果上膠槽進出膠水管路結構及分布不合理， 那么半固化片的樹脂含量分布的均勻性仍不是很理想， 最常見的基板中間厚度偏厚多數與此相關。 至于供膠管路結構與分布方式也是五花八門， 如有下進式、 淋膠式、夾縫式

14、、管孔式等等，究竟采取哪種形式，怎么分布為好，很多高技術層次 CCL廠對此諱言莫深，因此各 CCL廠只有八仙過海， 各顯神通， 只能依據不同膠槽結構及生產經驗進行設計。計量輥開合機構復位準確性：有些上膠機為了使基材連接頭經過計量輥時不會被計量輥擠斷，而采取讓計量輥在接頭經過時暫時分開（自動分開或手動分開），待接頭通過后再復位。操作中應考察計量輥復位后計量輥間隙復位精度（要保證計量輥被動輥頂緊機構有足夠壓力）。計量輥復位精確才能保證連續生產中半固化片的樹脂含量的一致性。4.2 熱壓機熱壓板厚度，平行度、平坦度要有足夠高的精度。對于使用時間比較長，熱壓板已產生明顯變形之時，應當修磨。4.3 選擇合

15、適的基材:由于基板厚度與基材標重及基材樹脂含量成正比，而不同材質、 不同標重的基材又有一個比較佳的樹脂含量范圍。樹脂含量過少，基板表層干澀、電性能、耐化學品性能下降，基板易起花。如樹脂含量過大，熱壓時流膠較多，基板白邊角偏大，并易出現基板中間厚四周薄等品質問題，熱壓成型中易產生“滑板事故”（不銹鋼板移位），在成本方面也不合算。由于紙基覆銅板是用于家用電器產品中，極少有高檔用途，對產品的厚度偏差要求沒有玻纖布基覆銅板那么嚴格，所以用于紙基覆銅板的基材（絕緣紙）沒有形成系列化產品，較常用的是標重為126g/m2( 或 127g/m2) 這一規格產品。 有的 CCL廠為了調節產品厚度及降低生產成本的

16、需要，而采用標重為130 g/m 2、 150 g/m 2（適于用7 張料作 1.6mm 厚度產品）等產品，這些都得向造紙廠專門定制。在玻纖布基覆銅板方面，不少CCL廠習慣于采用7628、 2116 、1080 型玻纖布。對于通用產品用7628 布，用調節樹脂含量方法來調節產品厚度，當只用 7628 布調節不過來時，再混入 2116 或 1080 型半固化片。 這一作法弊端除上面已述及之外，這三種布的單絲結構，布的織造結構差異很大，混用后產品存在較大內應力，影響產品平整度，所以這一作法缺陷較多。隨著印制電路板制造技術的進一步提高，對覆銅板的厚度偏差要求及平整度要求越來越高。此外，客戶訂單中經常

17、出現芯板（沒有銅箔）及不同厚度銅箔的產品如：芯板、?盎司銅箔、 1 盎司銅箔、 2 盎司銅箔甚至3 盎司銅箔的單面覆銅板，及?盎司銅箔、 1 盎司銅箔、2 盎司銅箔的雙面覆銅板等產品。對于這些產品，顯然用同一規格型號基材，只靠調節樹脂含量作法制造出來的產品厚度偏差是達不到客戶要求的。只有選用合適基材，配合樹脂含量的調節， 才能精確控制好產品厚度以滿足客戶的要求。由于基材型號選擇涉及產品厚度精確控制并與產品平整度，產品成本等相關連，在選用時應認真分析。如最常用的7628 布，目前已有三個不同標重產品：203 g/m 2 、 210 g/m 2、 220 g/m 2 。對這三個產品有的玻纖布織造廠

18、將其命名為：7628、 7629、 7630 ；也有的織造廠將其命名為：7628 L、 7628 M、 7628 H（如德宏工業股份有限公司）。在選用時要仔細查看玻纖布織造廠的產品說明，對于其它規格型號玻纖布情況與此類同，選用時除了標重之外，尚需注意該布的經緯密結構及單絲結構，以防止選用不當，影響產品的平整度和加大生產成本。為適應玻纖布基覆銅板使用要求，現在覆銅板專用玻纖布已有數十個規格型號產品可供選擇（見表2）。表 2覆銅板常用后處理玻纖布規格表代號密度紗 代 號公稱厚度單位面積質量單位面積質量精度（ g/m2）（根 / 英時）（ US制）(mm)經 * 緯經 * 緯僅供參考（ g/m2）第

19、一級第二級10175× 75D18001/0 × D18001/00.02416.314.917.615.217.310460× 52D9001/0 × D18001/00.02818.617.320.018.019.310656× 56D9001/0 × D9001/00.03324.422.726.123.425.410860× 47D9001/2 × D9001/20.06147.545.449.546.148.8108060× 47D4501/0 × D4501/00.05346.844

20、.849.245.148.5108170× 60D4501/0 × D4501/00.06058.355.961.056.460.6150049× 42E1101/0 × E1101/00.149164.1158.0172.0156.0170.5150146× 45E1101/0 × E1101/00.140165.0157.7172.2158.0171.0150460× 50DE1501/0× DE1501/00.135148.0140.6155.4142.8153.2165252× 52G1501/0

21、× G1501/00.114137.7130.9144.4133.6141.7167440× 32G1501/0× G1501/00.09795.690.8100.492.698.3167540× 32DE1501/0× DE1501/00.10196.391.5101.092.6100.0167840× 40G1501/0× G1501/00.091105.8100.5111.1103108.8211360× 56E2251/0 × D4501/00.07978.074.581.475.680.4211

22、660× 58E2251/0 × E2251/00.094103.899.0108.5100.7106.8211766× 55E2251/0 × G1501/00.095108103.0112.9104.8111.2216560× 52E2251/0 × G1501/00.101120.4114.3126.5116.6124.1231360× 64E2251/0 × D4501/00.08481.477.685.179.083.7307070× 70DE3001/0× DE3001/00.07893.688.998.390.996.3331360× 62DE3001/0× DE3001/00.0848