覆铜板常见质量问题及解决方法
3. 抗剥力的破坏
从覆铜板的铜箔胶接结构的断面上看,是由基板层(树脂和纤维增强材料的复合材料)、铜箔胶粘剂与树脂的界面层、铜箔胶粘剂层,铜箔处理的粗化层,铜箔基本层五层结构组成的。它们彼此的力学性能是相差很大的。例如:铜筒及其粗化处理层是刚性弹性体,而胶帖剂则是弹性体。因此,胶接接头在承受外力作用时应力分布是非常复杂的。由于各个材料的热膨胀系数、固化收缩率不同,以及要受到水、溶剂、热氧化等环境介质的影响,都会生成胶接各层内和之间的应力,而且内应力的分布不均匀的。加之胶接结构的内部缺陷。在做剥离强度试验中,抗剥力的破坏总是会发生的,只不过有抗剥力高、低之分。这种抗剥力的破坏有四种形式:
①胶粘剂与树脂界面的破坏;
②铜箔胶粘剂的内聚力破坏;
③铜箔粗化处理层破坏;
④混合破坏。
4 保证抗剥强度稳定性的主要措施
保证剥离强度稳定性包含有两个含义:一方面,要达到剥离强度在标准规定的各项指标。另一方面,剥离强度在覆铜板的各部位应均匀一致。
达到上述要求,包括两方面保证条件:较好的胶粘剂(耐热性强;胶粘强度高;并且有一定内聚强度;具有好的湿润能力;抗化学药品性好;耐潮性好;贮存稳性好;与树脂很好的匹配等)。另一方面,在板的加工生产中工艺技术得到保证。其中应注意如下几点。
①电解粗化铜箔的粗化质量稳定、均匀、无划伤、磨损。
②树脂要有一定的交联密度,与铜箔胶粘剂应匹配。
③树脂中的助剂(包括增塑剂、阻燃剂等) ,对胶粘剂与树脂的固化交联元削弱、破坏作用。
④铜箔涂胶,纸的上胶其含量不能太小,可溶性、流动度不能太小,并且含量、可溶性均匀,保证半成品的贮存期。半成品的材料防止着水。
⑤压制的预温、热压保温阶段要在时间、温度、压力方面达到工艺要求。
⑤铜箔胶粘剂要达到工艺要求。
三、翘幽度
1.翘曲度指标的重要性及测定方法(1)覆铜板翘曲度板的翘曲通常指弓曲和扭曲两种变形。所谓弓曲是覆铜板的四个角都在同一个平面内,其边沿两条直线边在同一平面内。所谓扭曲是覆铜板的三个角坐落在同一平面内,而另一角悬起成翘曲。在研究板的翘曲问题时,又可把它分为静态翘曲和动态翘曲,一些标准只规定了静态翘曲的测定方法。
(2) lEC标准推荐平台测定法欧、美和世界不少国家均采用此法,我国国家标准也采用此法。其测试方法简述如下:将覆铜板凹面向上,置于长、宽不小于460 mm 的平台上。使直尺下边轻轻接触试样两端翘起的边缘,从主尺上读出跨距L (mm) ,并测量板与主尺上表面的最大距离h , 用h 减去主尺厚度,即板的弓曲值D 。按下式换算成1000 mm 跨距时的弓曲值d ,
d=Dx1000 2/L2
由于国标中翘曲度指标d 较大ρ 此项指标失去实际意义。一般还要尊重用户的意见,达到更小的翘曲度。另一种测定方法是日本]IS 悬挂测量法。
单面覆铜板的弓曲值,铜宿在向上,且板呈凸形为正翘曲。反之,为负翘曲。
覆铜板的翘曲对于板使用质量影响极大。在印制板加工过程中,若翘曲度大,就会影响加工流水线的定位孔的精度,会因翘曲在丝网漏印中把网拽破,甚至翘曲过大,还不能通过流水线。在冲孔加工中也会带来麻烦。在整机组装过程中,由于印制电路板翘曲大,会影响计算机控制的元器件的自动插装;会影响过波峰焊时和元器件腿焊后自动"砍头"时的质量。甚至由于翘曲度很大,会造成过波峰焊时"塌腰"严重,焊锡流入非铜循面,使整个带
元器件的印制电路板报废。
2. 覆铜板翘曲的原因
(1)静态翘曲与动态翘曲静态翘曲是指生产出的覆铜板的本身翘曲。动态翘曲是指覆铜板在加工印制电路板过程中,受热、受潮、受水影响以及在整机装配时通过波峰焊接过程中,受瞬时热冲击影响造成的翘曲。要创造出高质量、高水平的板,就要达到这些翘曲都小。从研究和解决两大翘曲出发还可以将这两大翘曲,分为以下几种情况,见图6-6-1 。图中"+ "表示一般为正翘曲,"一"表示为负翘曲。静态翘曲是与增强材料、树脂配方以及板在制造各工艺过程中情况有关,静态翘曲尽量要小,因为这对于动态翘曲的减少有很大的好处,因此,对纸基覆铜箔板,生产后进行一次整平加工是十分必要的。
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