武航杰

（奧士康精密電路（惠州）有限公司，廣東 惠州 516223）

1 引言

壓合工序是多層印制電路板（PCB）制作流程中重要環(huán)節(jié)之一，而銅皺是壓合主要外觀不良之一，直接會產(chǎn)生品質問題。如何去系統(tǒng)分析銅皺，并針對性的提出預防措施提前規(guī)避風險將是關系到PCB品質的一個重大課題。

本文通過對現(xiàn)場實際生產(chǎn)控制、過程經(jīng)驗總結，從工藝的角度，對銅皺的產(chǎn)生原因進行了細致的分析，并層層遞進，提出了應對不同類型銅皺的最直觀的思路與控制方法。

2 壓合銅皺的產(chǎn)生原因

壓合后銅皺從表面現(xiàn)象觀察，板面存在長條的紋路形狀，常規(guī)深度在30 μm，寬度1.0 mm，呈現(xiàn)出密集形態(tài)（見圖1）。當壓合過程中，受熱受壓時，表層銅隨樹脂流動受阻，圍繞受阻點周圍出現(xiàn)壓合銅層的曲折現(xiàn)象，凹陷入壓合樹脂內，進而從外觀上，用目視的方式可以明顯看到一種不規(guī)則的褶皺。該不良會造成線路缺損、咬蝕、焊接不良、傳輸信號失真等異常（見圖1）。

2.1 鉚釘位銅皺

圖1 壓合銅皺圖片

六、八層板，夾層PP張數(shù)小于或等于兩張，常規(guī)一般采用鉚合這種方式來固定以防止層偏。現(xiàn)場操作過程中往往會出現(xiàn)鉚釘規(guī)格選用不當、機器調試不當?shù)膯栴}。當選用鉚釘過長時，要么鉚釘開花的一側會拱起出現(xiàn)花瓣與芯板板面分離拱起現(xiàn)象；要么底座出現(xiàn)披鋒，嚴重者拱起高度可達0.5 mm以上。熱壓時，機器整體施壓，如鉚釘出現(xiàn)拱起或披鋒問題時，鉚釘位置受壓劇增，鉚釘上方銅箔被鉚釘與鋼板夾持，銅箔在隨樹脂流動舒展時，在鉚釘位置受阻，在鉚釘周邊出現(xiàn)銅皺不良（見圖2）。

圖2 鉚合不良拱起圖片

2.2 熔點位銅皺

六層板、八層板以上，在多層板層間固定方法中，夾層半固化片張數(shù)大于兩張，需采用熔合這一方式進行固定。半固化片張數(shù)越多，半成品板板面熔點位置在熱熔過程中因流膠太多而變得不平整，流膠冷卻凝固后變成死膠殘留板邊。當組合員排板作業(yè)時，觸碰到死膠就會掉在銅箔上，死膠不易熔化。熱壓時，銅箔被死膠支起，空氣無法排出、空氣殘留，該區(qū)域銅箔無法順利隨樹脂舒展，產(chǎn)生銅皺；融合時半固化片膠是向四周流向，擠到板邊，膠會流入成型區(qū)，會造成品質風險，可使用在熔點位置鉆透氣孔的方式解決溢膠的問題。當溢膠問題解決后，半固化片需鉆孔，傳統(tǒng)機械鉆孔過程中會產(chǎn)生大量的熱量無法釋放，半固化片屑也不容易排出，會在透氣孔內造成死膠，當熔合時不慎將其帶入正在熔合的板面上，或者藏在孔內、周圍，熔合后該位置高于板面，銅箔不能很好的依附在最外的半固化片層，銅面褶皺產(chǎn)生。熔點位銅皺還有一種情況是與機器設備保養(yǎng)有關。熔合機熱熔頭位置得不到良好的保養(yǎng)，死膠沾附在熱熔頭蓋板上。在高溫下，烤成黑色的固化物，熔點位置因此產(chǎn)生高低差，熔出來的板不僅容易散架、有層偏，而且凹凸明顯，銅皺由此而生（見圖3）。

圖3 熔點位銅皺圖片

2.3 組合夾具異常類定位銅皺

定位銅皺與組合夾具、銅箔吸嘴、吸嘴氣壓、排板手法等息息相關。

定位銅皺發(fā)生在每本的邊緣位置，形狀趨勢相同。當連續(xù)發(fā)生此種現(xiàn)象，就應該考慮夾具這一類是否出現(xiàn)異常。

組合夾具受到外力沖擊或者碰撞，會造成夾爪形變。最常見的是因鋼板定位差發(fā)生錯位，夾爪夾持鋼板銅箔異常，夾爪將銅箔夾皺，在熱壓時銅箔舒展不開，進而發(fā)生銅皺（見圖4）。

圖4 銅箔夾皺不良圖片

底盤防滑夾設計不規(guī)范無法錯開夾爪，夾爪下降時撞到防滑夾，夾具該部位將會產(chǎn)生物理形變。力的積累之后，夾具產(chǎn)生大的形變，長時間不校正的情況下，夾取鋼板與銅箔組合時，將銅箔夾皺。

吸嘴和氣壓是相互配合的，當氣壓太高，吸嘴就會將脆弱的銅箔吸皺，氣壓太小無法將銅箔吸起并平穩(wěn)的輸送。輸送過程中會掉銅箔，產(chǎn)生銅箔浪費。鋼板排板時自動蓋上銅箔，當銅箔與鋼板中間夾有水珠，員工直接排板，將水珠壓扁，無法發(fā)現(xiàn)水珠，壓機受壓過程中，壓力由中間擠到每BOOK（開襠）的邊緣，壓出來后，變成長條狀，同一方向的，平行分布的皺紋，這就是由于鋼板有水導致的（見圖5）。

作業(yè)員沒有及時錯位組合，一般為正反錯位與旋轉180度錯位。有些客戶設計的板面圖形存在空曠區(qū)大，殘銅率高的情況。針對這些設計，為了充分填膠，每一層受力均勻，采取錯位排板，如果作業(yè)員發(fā)生疏忽，沒有錯位則銅皺發(fā)生。

2.4 開檔（BOOK）中心銅皺

這種銅皺變現(xiàn)形式集中在每一本的中心區(qū)域，當?shù)妆P使用時間超過一個月以上，牛皮紙緩沖效果較差的情況下，在每BOOK板面的中心區(qū)域，尤其是空曠區(qū)多的位置就會出現(xiàn)凹陷。底盤蓋板翹曲度常規(guī)5 mm以內為合格，用水平尺＋鋼尺，對角線測量得出，底盤凹陷超過5 mm，用其壓制出來的板，中心位置不受壓，半固化片膠無法將基材區(qū)域填滿，因失壓出現(xiàn)銅皺現(xiàn)象。

牛皮紙沒有按要求更換，無緩沖效果，效果不佳，無法將壓機給底盤的力傳到板面。常規(guī)有一排二，一排三，一排四，如果牛皮紙混用，中心區(qū)域使用次數(shù)過多，牛皮紙產(chǎn)生疲勞，無法緩沖，造成銅皺。緩沖墊混用，一排二的緩沖墊，中心部位使用次數(shù)高，一排三的，各個部位緩沖效果不同，還有一排四的緩沖墊。當空曠區(qū)大時，使用緩沖墊。倘若混用，中心部位不受壓，PP膠無法完全填充，即銅皺發(fā)生。

3 壓合銅皺的預防

3.1 鉚釘位銅皺預防

現(xiàn)場鉚合人員必須學會手動調整鉚釘機，鉚合前必須手動調試，并相互之間首件自檢，品保抽檢。制定鉚釘選用規(guī)范，產(chǎn)線合理選用鉚釘。鉚合效果檢驗方法：目視開花是否均勻，用手觸摸，平整無翹曲，不刮手，底座平整無翹起。發(fā)現(xiàn)鉚合效果不佳，及時調整機器，檢查鉚釘大小。不良品應及時用工具輕輕敲平，防止銅皺的產(chǎn)生。

圖5 鋼板有水導致銅皺圖片

3.2 熔點位銅皺預防

半固化片開料人員必須及時清理掉半固化片上所有死膠，防止流入下一流程，造成熔點異?！，F(xiàn)場操作人員要按要求保養(yǎng)熔合機，重點是熔頭蓋板，禁止違規(guī)作業(yè)。

3.3 組合定位銅皺

提前調試好氣壓大??；維修定期校正夾具，定期更換夾具；按要求更換吸嘴，培訓員工按要求排板。組合員組合前略微調整拉動銅箔，如遇阻力為鋼板沾水，鋼板需下線并立即通知鋼板磨刷段改善。

3.4 底盤中心銅皺

專門安排人員定期挑選底盤蓋板，并外發(fā)調整，校正；牛皮紙一排二，一排三，一排四區(qū)分使用；緩沖墊制定使用方法、壽命管控，區(qū)分使用。

4 總結

板面銅皺是壓合最大的不良之一。在壓合流程中需重點對人、機、料、法等進行嚴格管控，需注意鉚合效果，熔合效果，組合情況，人員操作方法，底盤蓋板翹曲度、鋼板水跡、牛皮紙、緩沖墊等物料的狀態(tài)是否正常，才能夠有效降低銅皺不良，減少因銅皺產(chǎn)生的報廢，提高品質。

本文主要根據(jù)壓合的工藝角度分析了銅皺的產(chǎn)生原因，并給出對現(xiàn)場的管控方法來減少銅皺不良，短短篇幅，不能深入詳盡銅皺原因，請不吝指出。