层压是 PCB 生产的核心工序,也是问题高发区,今天就聚焦PCB 层压问题里的 “起泡” 难题,用问答形式给大家讲明白。
问:PCB 层压后为什么会出现起泡?这是最常见的层压问题吗?
答:没错,起泡是 PCB 层压最典型的问题之一。简单说,起泡就是 PCB 层与层之间出现了空洞或气泡,用手按压可能还会有轻微的弹性。根源主要分三类:第一是原材料问题,半固化片(PP 片)受潮、树脂含量不均,或者铜箔表面有氧化、油污,层压时就容易形成气泡;第二是工艺参数不当,层压的压力不够、温度曲线不合理,比如升温太快,树脂流动不均匀,空气没排干净就会被困在板材中间;第三是操作环境问题,生产车间湿度太高,半固化片在储存或裁切过程中吸收了水分,层压时水分受热蒸发,就会形成气泡。
问:层压起泡对 PCB 的性能有什么影响?能勉强用吗?
答:绝对不能勉强用!PCB 层压起泡看似是外观问题,实则直接影响可靠性。首先,气泡会破坏层间的粘结力,降低 PCB 的机械强度,后续钻孔、切割时容易出现分层;其次,气泡区域的绝缘性能会下降,尤其是在高频、高压电路中,可能会引发局部放电,导致电路短路;最后,起泡部位的导热性变差,电子元件工作时产生的热量无法及时散出,长期使用会加速元件老化,甚至引发产品故障。
问:怎么预防层压起泡?生产中可以从哪些环节入手?
答:预防层压起泡要从 “源头管控 + 工艺优化” 双管齐下。第一,原材料管理,半固化片要放在干燥通风的环境中储存,湿度控制在 40%-60%,使用前最好提前 4-8 小时进烘房预热除湿;铜箔到货后要检查表面清洁度,避免氧化。第二,工艺参数调整,根据不同板材的厚度和树脂类型,制定合理的层压温度曲线,升温速率建议控制在 2-3℃/min,同时保证足够的保压时间,让树脂充分流动、浸润;层压压力要根据板材面积计算,一般控制在 2.5-4MPa,确保空气和挥发物能顺利排出。第三,环境控制,层压车间要做好温湿度管控,避免在高湿天气下大批量生产,裁切好的半固化片和芯板要及时覆膜,防止吸潮。
问:如果已经出现了层压起泡,有补救办法吗?
答:要看起泡的严重程度。如果是轻微的小气泡,且数量少,可以尝试二次层压,将板材重新放入层压机,按照略低于首次层压的温度和压力参数,短时间加压,让树脂重新流动填充气泡;但如果气泡面积大、数量多,或者已经出现分层,就只能报废处理了,因为这种情况下即使二次层压,也无法恢复层间的粘结力和绝缘性能,强行使用会留下巨大质量隐患。
PCB 层压起泡是可防可控的,关键在于生产过程中的精细化管理。