多層印製板的層壓工藝技術(shù)按所采用的定位系統的不同，可分爲前定位系統層壓技術(shù)(PIN-LAN)和后定位系統層壓技術(shù)(MASS-LAM)。前者定位精度高,但效率低、成本高,只適用于高層數、高精度的多層印制板的生產(chǎn),而后者雖然定位精度較低,但效率高、成本低,因此這種方法是目前內大多數PCB 廠(chǎng)家進(jìn)行多層板大批量生產(chǎn)普遍采用的工藝方法。

1 前定位系統簡(jiǎn)介

電路圖形的定位系統是貫穿于多層底片製作、內外層圖形轉移、層壓和數控鉆孔等工序的一個(gè)共性問(wèn)題。多層印製板中的每一層電路圖形，相對于其他各層都必須精確定位，從而保證多層印製板各層電路間能正確地與金屬化孔連接。這對于高層數、高密度、大板面的多層板顯得尤爲重要。

回顧多層板層壓製作採用過(guò)的銷(xiāo)釘定位法，有兩圓孔銷(xiāo)釘定位法、一孔一槽銷(xiāo)釘定位法、叁圓孔或四圓孔定位法，以及本文將作介紹的四槽孔定位法。這種定位方法是美Multiline公司推出的，利用其提供的一系列四槽孔定位設備，在照相模版、內層單片上沖制出四個(gè)槽孔。然后利用相應的四個(gè)槽形銷(xiāo)來(lái)實(shí)現圖形轉移、疊片、層壓和數控鉆孔等一系列工序的定位。

2 前定位系統層壓工藝流程

按前定位系統進(jìn)行的多層印製板的層壓，過(guò)去大多採用全單片層壓技術(shù)，在整個(gè)內層圖形的製作過(guò)程中，須對外層之單面進(jìn)行保護，不但給製作帶來(lái)了麻煩，且生産效率低;尤其對于四層板會(huì )産生板面翹曲等問(wèn)題?，F普遍採用銅箔的復合層壓技術(shù)，每開(kāi)口可壓制2~3塊，提高了生産效率，也從根本上解決了四層板製作中的板面翹曲問(wèn)題。(若採用后定位系統進(jìn)行層壓，儘管還是採用相同的壓機，由于不採用笨重的模具，塬壓機每開(kāi)口甚至可壓制6塊多層板。)下面僅就採用銅箔的復合層壓技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

(1)半固化片準備

①在清潔無(wú)塵的環(huán)境，將卷料切成條料，然后用切紙刀裁切成單件，尺寸按單片坯料長(cháng)寬各放大10mm;

②在定位孔位置，成疊用臺鉆打定位孔，孔徑比定位銷(xiāo)直徑大1.5~2.0mm;

③凡半固化片上出現有纖維折斷、大顆粒膠狀物、雜質(zhì)等缺陷的應予剔除，操作應戴清潔的細紗手套，嚴禁手汗、油脂污染;

④裁切半固化片時(shí)，要戴口罩，以免吸入樹(shù)脂粉。宜穿長(cháng)衫褲，避免樹(shù)脂粉粘在皮膚而導致痕癢或過(guò)敏。同時(shí)，應避免樹(shù)脂粉進(jìn)入眼睛;

⑤裁切加工好的半固化片，應及時(shí)放于1×10-1乇以上的真空柜中，排除揮發(fā)份及潮濕，禁止放入烘箱或冰箱保存與去濕，防止老化、粘結。在真空存貯柜中排濕應大于48小時(shí);

⑥對新到半固化片應進(jìn)行性能測定。隨著(zhù)保管期的增長(cháng)，材料老化，直接影響流動(dòng)度和凝膠化時(shí)間，它與産品質(zhì)量密切相關(guān)，是工藝參數確定的基礎。有關(guān)性能測定方法和計算，詳見(jiàn)質(zhì)量控制部分。

(2)內層單片的黑化及乾燥

①內層印製板黑化工藝流程

上板→除油→水洗→水洗→微蝕→二級逆流水洗→預浸→黑化→水洗→水洗→還塬→熱水洗→水洗→下板

②採用安美特公司提供之黑化溶液;

③微蝕速率控制範圍：1.0—2.0μm/cycle。

④黑化稱(chēng)重控制範圍：0.2—0.35mg/cm2。

⑤外觀(guān)乾燥后，表面呈黑色，輕擦無(wú)黑色粉末落下;

⑥檢驗層壓后作抗剝強度試驗，抗剝強度應在2.0N/mm以上;

⑦黑化后的單片用掛鈎吊掛于電熱恒溫乾燥箱中，90~100℃，烘乾去濕至少60分鐘。

(3)裝模前的其他要求

①新領(lǐng)的壓模應用汽油將保護油脂清洗乾凈，在用的模具應清除表面粘污的樹(shù)脂粉塵，清洗過(guò)程不得劃傷表面，模具表面不得有凹坑和凸起的顆粒;

②用0.05mm聚酯薄膜作脫膜料，防止流出的環(huán)氧樹(shù)脂與壓模粘結，切料尺寸約大于壓模15~20mm，在定位銷(xiāo)部位沖孔或鉆孔，孔徑大于定位銷(xiāo)2mm;

③電爐板應墊以10層左右的牛皮紙，一方面爲傳熱緩衝層，同時(shí)保護爐板不致拉傷。對于不平整的模具、銷(xiāo)釘高出上模、模具尺寸小于200mm×200mm者，應有相應措施，否則不允許直接施壓，防止造成局部變形，損傷爐板平整度;

④半固化片填入的張數應根據內層單片的總厚度、産品設計厚度要求或工藝卡片標注的工藝要求、壓制時(shí)所實(shí)際採用的半固化片型號、實(shí)際性能和試壓后的實(shí)際厚度來(lái)決定(填入的半固化片，1080不得少于2張，防止因膠量不足引起的微氣泡現象);

⑥對于重量較大的模具，進(jìn)出模時(shí)防止砸傷。

(4)入模預壓

入模預壓之前，壓機應先升溫至175±2℃，以保證入模后立即開(kāi)始層壓。

①100T PHI壓機：

預壓壓力：0.8~1.5Mpa(8~15公斤/平方釐米)，時(shí)間：4~8分鐘;

②140T真空壓機(OEM公司)：

預壓壓力：0.56~0.7Mpa(80~100磅/平方英寸)，時(shí)間：7~8分鐘;

預壓后擠氣1分鐘;

③入模后施加的預壓壓力，大小一般由半固化片情況決定。當半固化片流動(dòng)度降低時(shí)，可適當加大預壓壓力。

④預壓階段時(shí)間受半固化片的特性、層壓溫度、緩衝紙厚度、印製板層數和印製板的大小影響。

如果預壓周期太短，即過(guò)早地施全壓，會(huì )造成樹(shù)脂流失過(guò)多，嚴重時(shí)會(huì )缺膠、分層;如果預壓周期太長(cháng)，即施全壓太晚，層間空氣和揮發(fā)份排除的不徹底，間隙未被樹(shù)脂充滿(mǎn)，便會(huì )在多層板內産生氣泡等缺陷。因此，把握壓力變動(dòng)時(shí)機很重要。

當半固化片流動(dòng)指標低于30%時(shí)，應縮短預壓時(shí)間，甚至直接進(jìn)行全壓操作。

總之，由于預壓周期與半固化片的特性關(guān)係甚密，預壓周期并非是一層不變的，必須通過(guò)試壓后，在對層壓好的多層板進(jìn)行全面質(zhì)檢的基礎上，對預壓周期進(jìn)行適當的調整，方可正式投入生産。

(5)施全壓及保溫保壓

預壓結束后，在保持溫度不變的前提下，進(jìn)行轉壓施全壓操作。并按工藝參數要求進(jìn)行保溫保壓。

①100T PHI壓機：

全壓壓力：1.5~3.0Mpa(15~30公斤/平方釐米)，時(shí)間：90分鐘;

②140T真空壓機(OEM公司)：

全壓壓力：1.12~1.4Mpa(160~200磅/平方英寸)，時(shí)間：80分鐘;

③當半固化片流動(dòng)度降低時(shí)，可適當加大全壓壓力。徹底完成排泡、填隙，保證厚度和佳樹(shù)脂含量。

④壓力轉換採用高溫轉換方式。即當半固化片溫度升到115~125℃時(shí)，由預壓轉爲全壓。

(6)降溫保全壓(冷壓)

全壓及保溫保壓操作結束后，可採用以下方式進(jìn)行冷壓操作：

①停止壓機加熱，在保持壓力不變的條件下，使層壓板冷卻至室溫;

②將層壓板轉至冷壓機，進(jìn)行冷壓操作。

(7)出模，脫模

①當層壓板溫度降至室溫后，打開(kāi)壓機，取出模具;

②在脫模專(zhuān)用工作臺上，去除模具銷(xiāo)釘，取出層壓板。

(8)切除流膠廢邊

①層壓排出的余膠，呈不規則流涎的狀態(tài)，厚度也不一致，爲保證后道打孔，應用剪床切去廢邊，切至坯料邊緣，但不能破壞定位孔;

②當板面出現扭曲或弓曲的不平整現象，應校平處理，使翹曲量控制在對角線(xiàn)的0.5%範圍之內。

(9)列印編號

經(jīng)壓制后的多層印製板半成品，兩外層爲銅箔，爲防止混淆，應及時(shí)用鋼印字元在産品輪廓之外的坯料上列印出圖號和壓制記錄編號，字跡必須清楚，不致造成錯號。

(10)后固化處理

將板放入電熱恒溫乾燥箱中，加熱到140℃并保持4小時(shí)。