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层压与钻孔工艺

层压与钻孔工艺

内层芯板完成后,需要把它夹在铜箔之间压合成一块完整的多层板——这就是层压;随后在板上钻出贯通各层的导通孔,为后续孔金属化做准备。本篇覆盖 B 段工序的全部六个步骤。

层压与钻孔工序链
棕化 → 铆合 → 叠板 → 压合 → 后处理 → 钻孔
│ │ │ │ │ └─ 钻出层间导通孔
│ │ │ │ └─ 磨边/打靶/铣边,出工具孔
│ │ │ └─ 热压成型(牛皮纸+钢板承载)
│ │ └─ 铜箔+半固化片+芯板叠合
│ └─ 铆钉固定多张内层板
└─ 铜面粗化,与树脂结合

目的(三个层面):

  1. 粗化铜面,增加与树脂接触表面积
  2. 增加铜面对流动树脂的湿润性
  3. 使铜面钝化,避免发生不良反应

主要物料:棕化液 MS100。

注意:棕化膜很薄,极易发生擦花,操作时需特别注意操作手势。棕化质量直接决定层压后铜面与树脂的结合力——擦花处就是未来的分层隐患。

棕化处理示意

目的:利用铆钉将多张内层板钉在一起,避免后续加工时产生层间滑移(四层板不需铆钉,层数更多时才使用)。

主要物料:铆钉、半固化片(P/P)。

半固化片(Prepreg,P/P) 是层压的”胶水”,由树脂与玻璃纤维布组成:

  • 按玻璃布种类可分为 106、1080、3313、2116、7628 等规格
  • 按树脂交联状况分为三类:
    • A 阶:完全未固化
    • B 阶:半固化(生产中使用的是 B 阶状态的 P/P)
    • C 阶:完全固化

层压的原理正是:B 阶树脂在高温高压下流动、填充、固化——把各层粘成一体。

目的:将预叠合好的板叠成待压多层板形式。

主要物料:铜箔、半固化片、内层芯板。电镀铜箔按厚度可分为:

代号厚度俗称
T12 μm1/3 oz
H18 μm1/2 oz
135 μm1 oz
270 μm2 oz

叠板顺序(铜箔-半固化片-芯板-半固化片-铜箔……)决定了最终层序,操作中需严格按工程叠构执行。

目的:通过热压方式将叠合板压成多层板。

主要辅料:牛皮纸、钢板、承载盘。

压合时,叠合好的板被夹在钢板之间、以牛皮纸做传压缓冲,由热板施加温度与压力。可多层叠合同时压合,产能因此得以放大——这也是“承载盘”存在的意义。

压合叠构示意

目的:对层压后的板进行磨边、打靶、铣边等初步外形处理,以满足后工序品质控制要求,并提供后工序加工用的工具孔。

主要物料:钻头、铣刀。

“打靶”即靶标钻孔——为后续所有对位工序(钻孔、曝光、外形)提供统一的基准系。

目的:在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔。

主要物料与作用:

  • 钻头:由碳化钨、钴及有机粘着剂组合而成,是切削核心
  • 盖板(铝片):
    • 钻头定位
    • 散热
    • 减少孔口毛头(毛刺)
    • 防止压力脚压伤板面
  • 垫板(复合板,出口侧的垫木板):
    • 保护钻机台面
    • 防止出口侧毛头
    • 降低钻针温度
    • 清洁钻针沟槽中的胶渣

钻孔质量(孔壁光洁度、孔位精度)直接影响后续孔金属化的良率——孔壁粗糙或胶渣残留都会导致镀铜不连续。

钻孔用的钻头、盖板与垫板

  • 层压 = 铜箔 + 半固化片(B 阶树脂)+ 内层芯板的热压固化,棕化与铆合是两大质量前提
  • 叠板的铜箔厚度代号(T/H/1/2)会出现在日常设计沟通中,值得记住
  • 钻孔的”盖板 + 垫板”体系解决定位、散热与毛刺三大问题
  • 至此后处理靶标孔建立全流程基准,为孔金属化铺路

下一篇进入孔金属化:让绝缘的孔壁”长出”铜来,实现真正的层间电气导通。


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