PCB層壓工藝真空度控制為什么是防起泡的核心?
來源:捷配
時(shí)間: 2026/01/13 09:41:41
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很多廠生產(chǎn)的多層板,在客戶使用一段時(shí)間后,出現(xiàn)層間起泡的問題,排查來排查去,最后發(fā)現(xiàn)是層壓時(shí)真空度不夠,層間殘留了空氣或揮發(fā)物。

問:為什么層壓工藝中的真空度控制,是防止多層 PCB 層間起泡的核心?
答:多層 PCB 層壓過程中,層間產(chǎn)生氣泡的根源主要有三個(gè):一是內(nèi)層芯板和半固化片之間的空氣,二是半固化片樹脂中的揮發(fā)物(比如溶劑殘留、低分子聚合物),三是內(nèi)層芯板表面的雜質(zhì)分解產(chǎn)生的氣體。這些氣體如果不能及時(shí)排出,在層壓高溫高壓下,會(huì)被包裹在層間,冷卻后就形成了氣泡。
答:多層 PCB 層壓過程中,層間產(chǎn)生氣泡的根源主要有三個(gè):一是內(nèi)層芯板和半固化片之間的空氣,二是半固化片樹脂中的揮發(fā)物(比如溶劑殘留、低分子聚合物),三是內(nèi)層芯板表面的雜質(zhì)分解產(chǎn)生的氣體。這些氣體如果不能及時(shí)排出,在層壓高溫高壓下,會(huì)被包裹在層間,冷卻后就形成了氣泡。
而真空度控制的核心作用,就是在層壓升溫前,將層間的空氣和揮發(fā)物抽走,創(chuàng)造一個(gè)無氣泡的層壓環(huán)境。當(dāng)層壓機(jī)的真空度達(dá)到 - 0.095MPa 以上時(shí),層間的空氣會(huì)被快速抽出;同時(shí),在真空環(huán)境下,半固化片樹脂中的揮發(fā)物會(huì)更容易揮發(fā),被真空泵抽走。如果真空度不足,這些氣體無法完全排出,就會(huì)留在層間,導(dǎo)致起泡缺陷。
另外,真空環(huán)境還能促進(jìn)樹脂的流動(dòng)和浸潤。在真空條件下,半固化片融化后的樹脂能更均勻地填充內(nèi)層芯板的空隙,避免因空氣阻擋導(dǎo)致的樹脂分布不均,提升層間結(jié)合力。
問:多層 PCB 層壓工藝中,真空度控制的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)有哪些?不同階段的真空度要求是什么?
答:多層 PCB 層壓的真空度控制分為抽真空階段、升溫階段、保溫階段三個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),每個(gè)階段的真空度要求和控制要點(diǎn)都不同。
答:多層 PCB 層壓的真空度控制分為抽真空階段、升溫階段、保溫階段三個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),每個(gè)階段的真空度要求和控制要點(diǎn)都不同。
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抽真空階段:快速抽真空,排出空氣這個(gè)階段是在層壓工裝放入層壓機(jī)后,升溫前進(jìn)行的,時(shí)間一般為 5-10 分鐘。核心要求是快速將真空度提升到 - 0.095MPa 以上,并且保持穩(wěn)定。控制要點(diǎn):抽真空的速度要適中,太快會(huì)導(dǎo)致半固化片表面的樹脂被快速抽走,出現(xiàn)樹脂流失;太慢則無法在升溫前抽完空氣。另外,要檢查層壓機(jī)的密封性能,如果密封不嚴(yán),會(huì)導(dǎo)致真空度無法達(dá)標(biāo)。常見誤區(qū):為了節(jié)省時(shí)間,縮短抽真空時(shí)間,導(dǎo)致真空度未達(dá)到要求就開始升溫,這是導(dǎo)致起泡的主要原因之一。
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升溫階段:保持高真空,排出揮發(fā)物升溫階段是層壓過程中揮發(fā)物產(chǎn)生最多的階段,隨著溫度升高,半固化片樹脂中的溶劑和低分子聚合物會(huì)逐漸揮發(fā)。這個(gè)階段的核心要求是保持真空度在 - 0.090MPa 以上,不能降低。控制要點(diǎn):升溫速率要和真空度協(xié)同控制,升溫速率控制在 2-3℃/min,同時(shí)保持高真空,讓揮發(fā)物持續(xù)排出。如果在升溫階段降低真空度,揮發(fā)物會(huì)無法排出,留在層間。常見誤區(qū):升溫階段為了提升壓力,關(guān)閉真空泵,導(dǎo)致真空度下降,揮發(fā)物殘留。
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保溫階段:穩(wěn)定真空度,保障樹脂固化保溫階段是樹脂交聯(lián)固化的關(guān)鍵階段,這個(gè)階段揮發(fā)物的產(chǎn)生量減少,但仍需要保持一定的真空度,防止殘留的少量氣體膨脹。核心要求是真空度保持在 - 0.085MPa 以上,同時(shí)配合穩(wěn)定的壓力和溫度。控制要點(diǎn):保溫階段的真空度可以適當(dāng)降低,但不能低于 - 0.085MPa,否則殘留的氣體會(huì)在高溫下膨脹,形成氣泡。另外,要避免在保溫階段頻繁調(diào)整真空度,導(dǎo)致壓力波動(dòng)。
問:如何提升多層 PCB 層壓工藝的真空度穩(wěn)定性?日常生產(chǎn)中如何維護(hù)真空系統(tǒng)?
答:要提升真空度穩(wěn)定性,需要從設(shè)備維護(hù)、工藝優(yōu)化、原材料管控三個(gè)方面入手。
答:要提升真空度穩(wěn)定性,需要從設(shè)備維護(hù)、工藝優(yōu)化、原材料管控三個(gè)方面入手。
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設(shè)備維護(hù):定期檢查真空系統(tǒng)
- 定期檢查真空泵的油位和油質(zhì),真空泵油如果變質(zhì)或不足,會(huì)導(dǎo)致真空度下降,一般每 3 個(gè)月更換一次真空泵油。
- 檢查層壓機(jī)的密封膠條,如果膠條老化、破損,會(huì)導(dǎo)致漏氣,需要及時(shí)更換。
- 定期清潔真空管道,管道內(nèi)的樹脂殘膠和雜質(zhì)會(huì)堵塞管道,影響抽真空效率,每月清潔一次。
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工藝優(yōu)化:合理設(shè)置真空參數(shù)
- 制定標(biāo)準(zhǔn)化的真空度參數(shù)表,根據(jù)板材厚度和半固化片類型,設(shè)置不同的真空度要求。比如厚板的抽真空時(shí)間要延長(zhǎng)到 10-15 分鐘,確保層間空氣完全排出。
- 采用 “分段抽真空” 工藝,先抽低真空(-0.05MPa),再抽高真空(-0.095MPa),避免因抽真空速度過快導(dǎo)致的樹脂流失。
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原材料管控:減少揮發(fā)物來源
- 選擇揮發(fā)物含量低的半固化片,要求供應(yīng)商提供揮發(fā)物含量檢測(cè)報(bào)告,揮發(fā)物含量應(yīng)≤1%。
- 內(nèi)層芯板在疊層前要進(jìn)行充分的烘烤,去除表面的水分和雜質(zhì),烘烤溫度為 100℃,時(shí)間為 2 小時(shí)。
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