趙相華 石學(xué)兵 樊廷慧 李 波
(惠州市金百澤電路科技有限公司,廣東 惠州 516083)
(深圳市金百澤電子科技股份有限公司,廣東 深圳 518000)
現(xiàn)代工業(yè)電子對(duì)信號(hào)的要求越來越高,電磁屏蔽膜用于剛撓結(jié)合印制電路板(R-FPCB)也越來越廣泛,印制電路板(PCB)更多地選用R-FPCB貼電磁屏蔽膜來滿足產(chǎn)品小型化、輕量化、信號(hào)損耗傳輸小和抗干擾的結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)中按照傳統(tǒng)的壓合方式總壓前貼屏蔽膜及撓性區(qū)小揭蓋后壓電磁膜已經(jīng)成為PCB行業(yè)內(nèi)的一種很大挑戰(zhàn),本文介紹一款帶電磁膜的剛撓結(jié)合板壓合脫膜改善探討。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與參數(shù)如圖1和表1所示。
圖1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖
表1 產(chǎn)品加工參數(shù)
(1)壓合前使用傳統(tǒng)工藝貼電磁屏蔽膜會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重脫膜問題,無法滿足客戶品質(zhì)要求;
(2)撓性區(qū)小的剛撓結(jié)合板揭蓋后再壓合電磁屏蔽膜會(huì)出現(xiàn)壓不實(shí);
(3)撓性區(qū)臺(tái)階槽位置含空氣存在,導(dǎo)致高溫后局部空洞區(qū)域熱漲電磁屏蔽膜起泡;
脫膜部位均為電磁屏蔽膜邊緣位置或中間位置線路部分脫膜,如圖2所示。
圖2 電磁屏蔽膜脫膜
(1)使用國(guó)產(chǎn)及日產(chǎn)電磁屏蔽膜同時(shí)對(duì)比其技術(shù)特性,測(cè)試不同電磁屏蔽膜類型對(duì)脫膜的影響;
(2)國(guó)產(chǎn)及日產(chǎn)均有對(duì)覆蓋膜快壓后進(jìn)行固化,測(cè)試電磁屏蔽膜表面固化方式對(duì)脫膜的影響;
(3)測(cè)試不同保護(hù)方式對(duì)成品脫膜的影響度。
(1)使用的電磁屏蔽膜種類如表2所示。
表2 電磁屏蔽膜種類
(2)用DOE試驗(yàn)考察3個(gè)因素:A1(電磁屏蔽膜種類)、B1(烤板條件)、C1(保護(hù)方式),3因素3水平表為表3所示。
表3 水平因素表
(3)DOE測(cè)試數(shù)據(jù)見表4所示。
表4 測(cè)試數(shù)據(jù)表
(4)測(cè)試數(shù)據(jù)分析如下。
①經(jīng)DOE試驗(yàn),電磁屏蔽膜保護(hù)方式為主要影響因素,以C3(貼保護(hù)膠膜)為最優(yōu)方式;
②三種固化條件對(duì)比,不烤板電磁屏蔽膜脫落嚴(yán)重,快壓后按150 ℃烘烤4 h對(duì)電磁屏蔽膜脫落有明顯改善;
③三種電磁屏蔽膜性能對(duì)比,日本電磁屏蔽膜,在同等條件下生產(chǎn),揭蓋后也存在星點(diǎn)脫落現(xiàn)象,品質(zhì)無明顯優(yōu)勢(shì),且電磁屏蔽膜表面不耐乙醇擦拭;國(guó)產(chǎn)有硅與無硅對(duì)比,有硅電磁屏蔽膜略優(yōu)。
④綜合對(duì)比,最優(yōu)方案為A3B2C3。
⑤測(cè)試小結(jié):通過DOE測(cè)試,烘烤條件及保護(hù)方式為電磁屏蔽膜脫落的主要影響因素,電磁膜類型為次要因素,最優(yōu)方案為A2B2C3(國(guó)產(chǎn)有硅電磁屏蔽膜+快壓后烤板4 h+貼保護(hù)膜保護(hù))。
采用最優(yōu)方案為A3B2C3,即國(guó)產(chǎn)有硅電磁屏蔽膜+烤板4 h+貼高溫膠保護(hù)。具體流程如圖3所示。
圖3 加工流程
(1)烤箱烤板:軟板快壓電磁屏蔽膜后,疊放在環(huán)氧板上,轉(zhuǎn)烤箱,按150 ℃烤板4 h。
(2)成品清洗:軟板烤板后存在銅面氧化嚴(yán)重,貼牽引板過酸洗去除硬板區(qū)域氧化,如圖4。
圖4 成品清洗
(3)硬板的 制作:按常規(guī)流程做至內(nèi)蝕檢→剛板貼覆蓋膜→激光切割→壓覆蓋膜→棕化→貼保護(hù)膜→激光切割。
成品板按常規(guī)方式揭蓋,揭蓋后電磁屏蔽膜無脫落現(xiàn)象,如圖5符合品質(zhì)要求。
圖5 成品揭蓋效果圖
成品經(jīng)過熱沖擊288 ℃/10 s/3次電磁屏蔽膜無起泡脫膜現(xiàn)象,進(jìn)行無鉛回流焊3次電磁屏蔽膜也無氣泡脫膜。
(1)經(jīng)DOE試驗(yàn)測(cè)試,電磁膜保護(hù)方式為主要影響因素;
(2)經(jīng)過對(duì)比三種固化條件,不烤板電磁膜脫落嚴(yán)重,快壓后按150 ℃烘烤4 h對(duì)電磁膜脫落有明顯改善;
(3)三種電磁屏蔽膜性能對(duì)比,日本電磁屏蔽膜,在同等條件下生產(chǎn),揭蓋后也存在星點(diǎn)脫落現(xiàn)象,品質(zhì)無明顯優(yōu)勢(shì),且電磁屏蔽膜表面不耐乙醇擦拭;國(guó)產(chǎn)有硅與無硅對(duì)比,以有硅電磁屏蔽膜略優(yōu);
(4)經(jīng)耐熱性測(cè)試,電磁屏蔽膜經(jīng)過熱沖擊288 ℃/10 s/3次無起泡脫膜現(xiàn)象,3次無鉛回流焊目視檢查,品質(zhì)無異常;
(5)按國(guó)產(chǎn)有硅電磁屏蔽膜+快壓后烤板4 h+貼保護(hù)膠膜保護(hù)的方法進(jìn)行生產(chǎn),成品無電磁屏蔽膜脫落現(xiàn)象,符合品質(zhì)要求;
通過對(duì)比測(cè)試,按國(guó)產(chǎn)有硅電磁屏蔽膜+快壓后烤板4 h+貼保護(hù)膠膜工藝方法加工,成品揭蓋后無需人工修理及電磁屏蔽膜無脫落,改善明顯有效,為后續(xù)批量生產(chǎn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。