如何解决FR4绝缘板和覆铜板生产翘曲的问题

工厂在生产绝缘板和覆铜板的时候经常会发现各种生产异常情况,这些情况会影响生产的进度,也会影响产品的良品率。其中最普遍的问题就是生产出来的FR4绝缘板和CCL覆铜板有翘曲(板翘)的问题。

板材翘曲是最常见的生产品质问题,也是很多厂家无法根本解决的问题。

作为一家专业从事生产研发的工厂,我们也经常会遇到了生产出来的板材有翘曲的情况,为此我们的工程师根据过往的处理经验,给出了以下的解决方案。

  • 从树脂配方入手

采用分子链比较长,柔顺性比较好的树脂及固化剂,这是克服基板翘曲的重要手段。板材可以考虑采用改性酚醛树脂,能有效地解决了FR4绝缘板和覆铜板在生产时候的翘曲问题。

  • 认真选用好基材

在FR4绝缘板和覆铜板生产实践中我们发现,同样的胶液,同样的生产条件,采用不同生产时间段生产的半固化片来生产板材,其中一些板材会从正翘变为反翘。根据这一现象,在板材生产过程中,我们有意将翘曲度有差异的半固化片混用分别叠料,发现可以制得平整度很好的板材成品。

  • 采购原材料不要混用

玻璃纤维布在板材中主导着支撑结构,不同厂家玻璃纤维布制得的半固化片和板材翘曲度有明显差异,各家工厂在原材料采购时应留意。

  • 严格控制各生产环节技术参数

在板材生产过程中,严格控制各生产环节技术参数,保证半固化片的树脂含量、流动度、凝胶化时间一致性,这是提高板材平整性的必要措施。其中流动度与凝胶化时间的技术指标的确定,是一个技术性很强的问题,须经过大量生产实践积累数据,才能找到一个较佳控制指标与生产工艺条件。

建议采用流压仪来测量半固化片的技术参数,其控制精度既高、而且可以作动态模拟层压过程试验,优点很多。

  • 张力控制

基材上胶时,上胶机张力宜小不宜大。叠料经纬不得交叉,不同厂家布不要混用,不同规格布不要混用,不同上胶机生产,不同厂家生产半固化片最好都不要混用(因为它们存在张力差异)。

  • 温度控制

产品热压成型时,如果用导热油加温最好,热压板各处温差比蒸汽加热小。升温速率要适中,不宜过慢,也不宜过快。注意半固化片流动度、凝胶化时间,并视层压产品品种与厚度作适量调节,尽量减小流胶量。

如果热压板管路排布及热源进出口位置安排不合理,也会造成热压板温度分布不均,会加大产品翘曲,此时应改造热压板。

  • 层压菜单合理设计

合理设计层压过程中的预热温度和升温升压速率,是压好板、减少翘曲的关键点。
垫板纸的数量和松软度的影响也很大,一定要灵活应用。
不锈钢板的厚度和硬度对基板的翘曲也有一定影响,有条件尽量采用厚一点硬一点的不锈钢板。

  • 缓慢降温速度

在板材热压成型中,小心观察时会发现,每个板材的外层板翘曲度大于内层部位板,这与外层板降温速率大于内层板有关。在热压保温固化阶段结束以后,有些板材厂家采用分段降温冷却生产工艺,即先用温水或温油(对于导热油加热系统)冷却,让产品第一段降温比较缓和,再用冷水或冷油降温,这一作法效果很不错。

  • 降低成型压力

尽量采用真空压机热压成型,真空度越高,由于低分子物较易排出,用较低压力就可以使产品达到较高密度,压力越低,产品内应力也越小,所以采用低压成型有利于减少产品翘曲度。

低压成型,减小流胶是提高覆铜板平整度,减小白边角重要手段之一。

另外,我们研究过采用真空仓压制FR4绝缘板和CCL产品,由于产品是全方位受力,并且是均匀的,一致的,因而可以制得没有白边角,高平整度产品。不过,当前该工艺尚处于试验阶段,没有应用于工业化生产。目前行业里也没有厂家将真空压板技术应用于工业化生产。

  • 包装与储存

板材存放时应注意包装方式,CCL建议采用防潮密封包装,这对减小基材存放过程翘曲有好处的。FR4绝缘板存放时应平放,不宜竖放,更不宜往上压重物。如果堆叠存放时,包与包之间应隔上硬木板。

以上就是我们工厂在生产FR4绝缘板和CCL板材时针对翘曲的问题做的解决方案,如果你在生产过程中也遇到了翘曲的情况,你可以参考上面的方案来处理。

作为一家专业生产研发销售一体的工厂,我们提供各种绝缘板和CCL的销售。如果你在生产过程中遇到了板翘或者其它的问题,可以联系我们。如果你需要购买相关的产品,也可以联系我们提供各种板材DIY订制和免费的样品服务。