PCB压合技术浅谈

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1、PCB壓合技術淺談南亞塑膠公司高級專員陳泓均本文以銅箔基板生產者的角度，探討PCB壓合需求及壓合技術，希望能對PCB業界有所幫助.然壓合製程係PCB多層板製造最重要的製程，須達壓合後各項PCB基本品質指標.O厚度：提供相關電氣絕緣性、阻抗控制、及內層線路間之塡膠.O結合性：提供與內層黑（棕）化及外層銅箔之接合.O尺寸安定性：各內層板尺寸變化一致性，保障各層孔環對準度.O板翹：維持板材之平坦性.欲達以上需求，對壓合原料物性、設備及條件的控制，本文將逐一探討.一、壓合製程的原料A.內層板：蝕刻後之內層板

2、，銅面線路須作黑（棕）化之氧化絨毛處理，目的在於增加銅面表面積，增加與膠片樹脂之結合,對一般FR4NormalTg之膠片而言，樹脂分子能藉由壓合時之流動充分與銅面相結合，但對高性能材料，如FR4High-TgFR5或無鹵素材料，因其分子結構較特殊，與黑化銅面之結合性不及一般FR4,因此須適當地對黑化處理作篩選.另外近年來因內層板厚度薄形化及產量因素考量，水平棕化製程取代了部份傳統之垂直黑化製程，此種棕化處理係以微蝕方式將內層線路銅面粗化來達到與膠片樹脂結合之目的，不過其結合性似乎不及於傳統黑化製程•

3、一般FR4材料其結合能力與黑化製程相去不遠，但對於高性能材料而言，就須多作各方面之評估,尤其是層間接著強度之比較，嘗試將已作水平棕化處理之內層板與各種材料之7628膠片壓合，然後比較接合強度，則結果可發現此趨勢.材料別一般FR4高功能特殊材料水平棕化5.983.00Unitlb/in當然不同藥水供應商之間，結合強度人小會有不同，但趨勢是一致的.建議高功能材料使用黑化製程爲宜.A.膠片(Prepreg):1.功能：①作爲內外層線路之結合介質.②捉供適當的絕緣層的厚度，膠片係由玻纖布與樹脂組成，同一種玻

4、纖布膠片壓合後厚度之差別主要係由不同之樹脂含量來調整而非由壓合條件來決定.③阻抗控制，在主要四個影響因素中,Dk値及介電層厚度兩項係由膠片特性來決定，所組成之膠片其Dk値可槪由下列公式求出.Dk=6.01-3.34RR：樹脂含量%因此在估算阻抗時所使用之Dk値，即可依疊合膠片組合中玻纖布及樹脂之比例作推算，而實際上由HP-4291A儀器所量測之數據與此推算結果相近.2.規格：市場上規格使用之主要玻纖布規格爲7628、2116及1080,樹脂含量則依壓合後厚度分別有不同之含量，以因應客戶需求•近期來因

5、多層結構多樣化，則又有2112、2113、2313及106等玻纖布規格加入，因此在壓合後厚度選擇上，從2mil〜8mil皆有適合之膠片供客戶作疊片設計使用，下表即爲各種膠片、含量、玻纖布規格一覽表.膠片規格樹脂含量RC玻纖布經緯紗數/in布基重g/M27628HR50%762844x332087628MR47%762844x33208762843%762844x33208150648%150647x461642116HR58%211660x601072116MR54%211660x601072116

6、50%211660x60107211356%211360x5678231355%231360x6481211260%211240x40721080HR68%108060x48481080MR65%108060x4848108062%108060x484810668%10656x56263.基材物性之耍求①均勻性之含膠量R.C%依IPC-TM-6502.3.16之方法測試有高溫燃燒法及稱重法，樹脂含量之均勻性與否將影響壓合後厚度分佈之差異，目前材料之供應商皆以±3%爲管制値，但對於產品壓合厚度均勻性耍

7、求嚴格之產品如RamModule其要求更小在士1.5%,對於材料供應商而言是一挑戰.①適度的膠流量R.F%依IPC-TM-6502317測試得之,但此一測試方法是否可真實反應實際壓合過程中之流膠情況，一直有著不同的看法,原因在於此一測試法，使用之測試條件，溫度170t、壓力15.5kg/cn?,在測試時測試樣品中之樹脂將會很快之被擠壓出而不是流出，因此將無法正確預測出壓合後之完工厚度•故近年來另有一比例流量(Scaleflow)之測試方法，②比例流量測試(ScaleFlow)此一測試方法較爲貼近壓合

8、過程，且測出之結果爲每片之壓合後之厚度値，雖然仍與實際壓合有所差異，但藉由此一結果再加上經驗値，如此與實際狀況也就相近不遠了，近幾年IPC-TM-650修定版本也將其納入2438章節中，對於膠片供應商及使用者而言將可減少雙方對此物性之爭議.③適當之膠化時間(Geltime)測試方法係依IPC-TM-6502.3.18,主要係在170°C溫度下測試B-stage之膠片至C-stage完全硬化時所需時間，此特性可作爲膠片老化程度判定之參考.④殘留量小之揮發份V.C%測試方