PCB层压不良原因是什么？

第一个隐形凶手 ——芯板的翘曲度。很多工程师查层压问题，从来不会看芯板翘不翘，总觉得翘曲是后续工序的事。其实大错特错！芯板翘曲超过一定范围，叠层的时候根本没法和 PP 片紧密贴合，压合时树脂流动就会不均匀，轻则出现层间结合力不足，重则直接出现空洞和分层。IPC-6012 标准里规定，芯板的翘曲度应该控制在 0.5% 以内，但是实际生产中，我们最好把它控制在 0.3% 以下，尤其是做高频板和 HDI 板的时候。

​我之前遇到过一个案例，一批 10 层的汽车板，压合后出现批量分层，剥开一看，层间的树脂附着力很差。查了半天工艺参数都没问题，最后把内层芯板拿出来测翘曲度，发现高达 0.8%。原来是内层芯板在蚀刻后，烘干温度太高导致的翘曲。后来调整了蚀刻后的烘干曲线，采用阶梯升温的方式，把芯板翘曲度控制在 0.2%，分层问题立马就解决了。这里给大家提个醒，捷配的内层芯板在翘曲度控制上做得很到位，出厂检测时翘曲度超标直接判废，能帮下游厂家省去很多麻烦。

第二个隐形凶手 ——压合时的 “异物混入”。这个问题说起来简单，但控制起来最难。层压前的叠层工序，是在洁净间里操作的，但是难免会有灰尘、纤维之类的小异物掉在芯板或者 PP 片上。这些异物看着不起眼，压合后就会变成压痕、凹坑，严重的还会导致局部绝缘不良。

我记得有一次，一批医疗设备用的 PCB，客户反馈板子表面有很多细小的凹坑。我们把不良板剖开，发现凹坑下面都有一根细小的纤维。后来查监控才发现，是洁净间的无尘布质量不行，擦拭芯板时掉纤维。换成优质的超细纤维无尘布，并且要求操作人员每擦拭 5 块板就换一块无尘布，这个问题就再也没出现过。另外，叠层时的静电也会吸附灰尘，所以洁净间里一定要装防静电装置，操作人员必须穿防静电服、戴防静电手环。

第三个隐形凶手 ——PP 片的 “批次差异”。很多工厂为了降低成本，会采购不同批次的 PP 片，甚至不同厂家的 PP 片。但是不同批次的 PP 片，树脂含量、流动度都不一样。要是把不同批次的 PP 片混着用，压合时树脂流动不一致，就会出现局部树脂过多或者过少的情况。树脂过多会导致板子溢胶严重，清理困难；树脂过少则会导致层间结合力不足。

之前在一家工厂做技术指导的时候，就遇到过这种情况。他们把 A 批次和 B 批次的 PP 片混在一起用，结果压出来的板子，有的地方溢胶堆成了小山，有的地方却出现了白斑。后来要求他们同一批次的板子必须用同一批次的 PP 片，并且在使用前检测 PP 片的流动度，确保在工艺要求的范围内，问题才得到解决。

第四个隐形凶手 ——冷却速度太快。很多人觉得压合完成后，越快冷却越好，能提高生产效率。其实不然！压合后的冷却阶段，树脂正在进行固化反应，如果冷却速度太快，树脂内部会产生内应力，导致板子翘曲，甚至层间出现微裂纹。这种微裂纹用肉眼根本看不见，但是在后续的焊接或者使用过程中，会慢慢扩展，最终导致板子失效。

正确的做法是，压合完成后，先采用阶梯降温的方式，让板子从压合温度缓慢降到室温。比如，从 180℃降到 120℃时，降温速度控制在 2℃/min，再从 120℃降到室温，速度控制在 5℃/min。这样能有效释放树脂的内应力，减少板子翘曲和微裂纹的风险。

说了这么多，其实 PCB 层压工艺没有什么捷径可走，就是要把每个细节都把控到位。那些看似不起眼的小问题，往往就是导致批量不良的罪魁祸首。作为工程师，我们一定要有 “刨根问底” 的精神，才能把层压工艺做稳、做精。