1、廣州宏仁電子工業公司廣州宏仁電子工業公司 宏仁電子技術部Grace Electron Comp.Tech.&RD Dept.Prepreg Prepreg 物性与壓合條件研討物性与壓合條件研討 一一.玻纖布：玻纖布：CCL(Copper Clad Laminate)CCL(Copper Clad Laminate)和和PCB(Printed Circuit PCB(Printed Circuit Board)Board)常用的玻纖布，通常使用平織玻纖布。所謂平織即常用的玻纖布，通常使用平織玻纖布。所謂平織即經紗從一緯紗上面，再從一緯紗下面通過之紡織方式。平經紗從一緯紗上面，再從一緯紗下面通過之
2、紡織方式。平織玻纖布其縱橫方向性能一致性好，易排除气泡，可織成織玻纖布其縱橫方向性能一致性好，易排除气泡，可織成各种厚度和密度等优點。各种厚度和密度等优點。為使玻纖布与有机樹脂更好地結合，在織布完成后，玻為使玻纖布与有机樹脂更好地結合，在織布完成后，玻纖布面必須處理纖布面必須處理Coupling Agent(Coupling Agent(偶合劑偶合劑)，其效用為一邊，其效用為一邊官能基接無机物的玻纖布，另一邊官能基接有机的官能基接無机物的玻纖布，另一邊官能基接有机的EpoxyEpoxy。目前用目前用Aminosilane.Aminosilane.NH NH2 2-Si-(OCH-Si-(OCH
3、3 3)3 3 目前市場上玻纖布使用在目前市場上玻纖布使用在CCLCCL和和PCBPCB行業上，等級為行業上，等級為E-GRADEE-GRADE即電子級即電子級材料。常用的布种有材料。常用的布种有76287628、21162116、10801080等，其為代號，無實質數字意等，其為代號，無實質數字意義。詳細組成如下：義。詳細組成如下：布种布种布基重布基重(g/m2)紗种類紗种類組織組織(紗數紗數/in)單纖直徑單纖直徑(m)經向經向緯向緯向7628210*G443392116107E60587108048D60485*注：注：G：單纖直徑：單纖直徑9m玻纖布品質對玻纖布品質對PrepregPr
4、epreg的影響：的影響：a.a.玻纖布織造均勻度、緯紗歪斜、張力大小，對基板的板彎、板翹會造成影玻纖布織造均勻度、緯紗歪斜、張力大小，對基板的板彎、板翹會造成影 響。響。b.b.玻纖布毛羽、破絲，會使玻纖布毛羽、破絲，會使 Prepreg Prepreg出現樹脂凸粒，嚴重時會在層壓中造成出現樹脂凸粒，嚴重時會在層壓中造成 銅破銅破;玻纖布破絲玻纖布破絲,會在層壓后基板內可能出現會在層壓后基板內可能出現Void.Void.二二.基材物性：基材物性：基材在基材在PCBPCB界亦稱為膠片界亦稱為膠片(Prepreg)(Prepreg)，系由玻纖布含浸樹脂，再，系由玻纖布含浸樹脂，再將將 樹脂樹脂S
5、emi-cureSemi-cure而成固態之膠片，亦稱樹脂在而成固態之膠片，亦稱樹脂在B-STAGEB-STAGE。一般傳統評估一般傳統評估PrepregPrepreg物性有四項：物性有四項：1.1.樹脂含量樹脂含量(R.C)(R.C)：樹脂重量：樹脂重量/(/(玻纖布重玻纖布重+樹脂重樹脂重)2.2.樹脂流量樹脂流量(R.F)(R.F)：樹脂流出量：樹脂流出量/(/(玻纖布重玻纖布重+樹脂重樹脂重)3.3.膠化時間：膠化時間：GTGT 4.4.揮發份揮發份(VC)(VC)：含在：含在PrepregPrepreg中可揮發的成分。中可揮發的成分。(烘前重烘前重-烘后重烘后重)/)/烘前重烘前重
6、三三.基材在壓合前后應注意事項：基材在壓合前后應注意事項：1.1.貯存條件：貯存條件：（1）.包裝良好（未開箱）：包裝良好（未開箱）：於於5,PP保質期為保質期為6個月個月.（2）包裝良好（未開箱）：於）包裝良好（未開箱）：於23,85%RH，PP保質期為保質期為3個月個月.（3）包裝拆開的情況下：於）包裝拆開的情況下：於20,50%RH，PP保質期為保質期為3個月。個月。（4）包裝拆開的情況下，如儲存溫度）包裝拆開的情況下，如儲存溫度20或相對濕度或相對濕度50%，要求在兩星期內用，要求在兩星期內用完已拆包的完已拆包的PP(因為因為PP易吸收空氣中的水份而使物性產生變化易吸收空氣中的水份而使
7、物性產生變化)。2.2.裁裁PanelPanel須注意事項：須注意事項：a.a.盡量將樹脂屑盡量將樹脂屑,玻纖絲剔除玻纖絲剔除,以免影響環境以免影響環境,污染基板污染基板,造成其他异常造成其他异常.b.b.避免基材折傷，造成樹脂脫落及壓力點避免基材折傷，造成樹脂脫落及壓力點.c.c.避免其他雜物避免其他雜物(如毛發等如毛發等)侵入侵入 4 4、LAY-UPLAY-UP注意事項：注意事項：a.LAY-UP a.LAY-UP時時CoreCore和和PrepregPrepreg對齊差，易導致白邊白角。對齊差，易導致白邊白角。b.Core b.Core和和PrepregPrepreg經緯方向要一致，否
8、則，易導致基板經緯方向要一致，否則，易導致基板Twist。3.基材基材(Prepreg)貯存兩大异常：貯存兩大异常：a.溫度：溫度太高，會造成樹脂溫度：溫度太高，會造成樹脂Bonding(粘結粘結)，以致壓合后基板有白點、，以致壓合后基板有白點、白化等情形。白化等情形。b.水气：貯存濕度太高使水气：貯存濕度太高使Prepreg吸收吸收Moisture(水汽水汽)，在壓合過程中會，在壓合過程中會 導致流膠過大，白邊白角大等异常；嚴重時，可導致基板白化等异常。導致流膠過大，白邊白角大等异常；嚴重時，可導致基板白化等异常。四四.熱壓條件的檢討熱壓條件的檢討1.TYPE:2T2P 1.TYPE:2T2
9、P 二段溫二段壓二段溫二段壓 2.2.建議壓合條件：建議壓合條件：400400 50 psi50 psi(2528kg/cm2)KissKiss PressurePressureTemperatureTemperaturePressurePressure2T2P2T2P715715,2532535 5,6076070 0,4054050 0,CoolingCoolingTime(min)Time(min)7070 10 psi10 psi(5kg/cm2)a a二段壓時机：內層板料溫達約二段壓時机：內層板料溫達約50605060。b b 二段溫時机：外層料溫達約二段溫時机：外層料溫達約 115
10、120 115120。c 90130c 90130料溫升溫速率料溫升溫速率1.52.5/min d CURE 1.52.5/min d CURE 溫度：內層料溫須達溫度：內層料溫須達 170 170，40min以上以上e Kiss pressure:70e Kiss pressure:70 10psi(5k10psi(5kg/cm/cm2 2).).f 2f 2ndndpressure:400pressure:400 50psi(2528k50psi(2528kg/cm/cm2 2).).3.3.檢討：檢討：(1)(1)熱壓狀況：熱壓狀況：a.a.升溫速率：升溫速率：90-13090-130時
11、時,1.52.0/min,1.52.0/min較佳。較佳。b.CUREb.CURE溫度：溫度：170170 40min40min以上。以上。c.c.壓力：第一段在料溫達壓力：第一段在料溫達50555055之間使用低壓之間使用低壓5 5kg/cm2，第二段壓力可試，第二段壓力可試 2030 2030 kg/cm2。d.d.一般使用兩段溫度的概念如下：一般使用兩段溫度的概念如下：第一段溫度第一段溫度 第二段溫度第二段溫度(a)(a)溫度溫度90130 (a)90130 (a)溫度溫度90130+17090130+170 40min40min(b)(b)樹脂樹脂MELTMELT，并赶走气泡，并赶走气
12、泡 (b)(b)迅速升溫并使樹脂完全迅速升溫并使樹脂完全CURECURE(C)(C)局部局部CURECURE (2)Prepreg (2)Prepreg在壓合過程中的狀況：在壓合過程中的狀況：甲甲 甲、加熱速率不同對樹脂粘度的影響：甲、加熱速率不同對樹脂粘度的影響：試驗表明，隨著加熱速率的增加，樹脂粘度會變小。其關系如下圖：試驗表明，隨著加熱速率的增加，樹脂粘度會變小。其關系如下圖：從圖中可以看出，升溫速率越快，樹脂流動度大，會導致板厚不均，白邊從圖中可以看出，升溫速率越快，樹脂流動度大，會導致板厚不均，白邊白角過大等不良影響。料溫升溫速率的快慢，要依實際壓合狀況而定，通白角過大等不良影響。料
13、溫升溫速率的快慢，要依實際壓合狀況而定，通常在料溫常在料溫9013090130段，以段，以1.52.5/min1.52.5/min為宜。為宜。加熱速率對樹脂粘度的影響加熱速率對樹脂粘度的影響 最高可操作粘度5/min5/minWork window Work window Work window Work window 2/min2/minViscosViscosityty Temp./time 乙、乙、MoistureMoisture對樹脂粘度的影響：對樹脂粘度的影響：試驗表明，對同一种配方生產之同一种試驗表明，對同一种配方生產之同一种PrepregPrepreg，經溫度相同，濕度不同環境，
14、經溫度相同，濕度不同環境下放置同樣一段時間后，在同一升溫速率下，樹脂粘度變化如下：下放置同樣一段時間后，在同一升溫速率下，樹脂粘度變化如下：從圖中可以看出，在高濕變環境下放置的從圖中可以看出，在高濕變環境下放置的PrepregPrepreg，在，在同樣壓合條件下，其粘度較低，會出現白角、白邊大、流膠大同樣壓合條件下，其粘度較低，會出現白角、白邊大、流膠大等現象，嚴重時會出現板面白化、等現象，嚴重時會出現板面白化、VoidVoid等現象。等現象。RHRH對樹脂粘度的影響對樹脂粘度的影響 NormalNormalHigh High RelativeRelativeHumidityHumidityV
15、iscosityViscosityTemp./Time 丙、配方對膠化時間和樹脂粘度的影響：丙、配方對膠化時間和樹脂粘度的影響：配方的改變配方的改變(同一料號中各物料比例的改變同一料號中各物料比例的改變)，往往也會導致膠化時，往往也會導致膠化時間的改變，從而導致樹脂在壓合過程中其粘度亦有所不同：間的改變，從而導致樹脂在壓合過程中其粘度亦有所不同：從圖中可以看出，配方不同，膠化時間亦往往不同。在同樣從圖中可以看出，配方不同，膠化時間亦往往不同。在同樣壓合條件下，膠化時間長，其樹脂粘度也低。因此，對于不同配壓合條件下，膠化時間長，其樹脂粘度也低。因此，對于不同配方的方的PrepregPrepreg
16、，在壓合過程中要視配方的不同，對壓合條件要做，在壓合過程中要視配方的不同，對壓合條件要做不同的調整，以使二者相匹配，從而達到最佳的壓合質量。不同的調整，以使二者相匹配，從而達到最佳的壓合質量。不同配方對膠化時間和樹脂粘度的影響不同配方對膠化時間和樹脂粘度的影響 ViscosityViscosityLOW GTLOW GTHigh GTHigh GTTemp./Time 4.4.壓合异常現象：壓合异常現象：項目項目 對策對策 (1)(1)流膠量太大流膠量太大 a.a.板厚邊角太薄板厚邊角太薄 a.a.降低降低9013090130之升溫速率之升溫速率 b.b.白角、白邊大白角、白邊大 b.b.提高提高PREPREGPREPREG動粘動粘 c.c.有織紋顯露發生有織紋顯露發生 (2)(2)流膠量太小流膠量太小 a.a.白化白化 a.a.提高升溫速率提高升溫速率 b.Void b.Prepreg b.Void b.Prepreg動粘度太高動粘度太高,降低降低PrepregPrepreg動粘度動粘度 Grace Electron Comp.Tech.&RD Dept.
