真空層壓機

真空層壓機

真空層壓機就是在真空條件下把多層物質進行壓合的機械設備。無論真空層壓機套用於哪種作業,其工作原理都是相同的。那就是在多層物質的表面施加一定的壓力,將這些物質緊密地壓合在一起。所不同的事根據層壓的目的不同,壓合的條件各不相同。

介紹

真空層壓機由真空熱壓機、油壓機單元油桶 、本台熱煤油循環加熱溫控系統、操作台控制箱、計算機圖控軟體、真空系統(歐規泵浦)、電熱加熱器、冷壓機、承載盤+蓋板、裝試車組成。是PCB電路板或覆銅板製造過程中用半固化片(由玻璃布浸漬環氧樹脂後,烘去溶劑製成的一種片狀材料。在溫度和壓力作用下,具有流動性並能迅速地固化和完成粘結。)將銅箔在真空、高溫、高壓下粘合起來的機器。

工作原理

當機器接通電源後,機器的上、下加熱板開始升溫,同時真空系統開始工作,使工作區域內的空間接近於真空狀態,保證壓合材料與材料之間的空氣全部排出。當溫度達到半固化片的熔化溫度時,半固化片會熔化從而與銅箔緊密貼合。隨後的過程是保溫和降溫過程,使得半固化片、銅箔成為一體,完全達到產品的要求並消除材料中間的應力。如果要製成多層板,就可以按上述要求做好內層板,加上半固化片、銅箔即可完成,其中半固化片的作用是起絕緣和加固等作用。

如電腦之主機板便是一例. 其他6層板8層板,其原理、製程與方法則以上相同.

1.依工程規範輸入正確程式、板長、板寬、板數.

2.檢查溫度、油壓、冷壓壓力及時間設定是否正確.

3.確認熱盤溫度後,將待壓合鋼板送入壓機.

4.熱壓上升後需檢查壓力設定值、壓力實際值、溫度設定值、溫度實際值、真空設定值與實際值.

5.熱壓完全後,待熱盤自動下降,將鋼盤取出送入冷壓機,開始進行冷壓.

6.冷壓完全後,待壓盤自動下降即完成壓合作業.

工藝與要領

半固化片準備

①在清潔無塵的環境,將卷料切成條料,然後用切紙刀裁切成單件,尺寸按單片坯料長寬各放大10mm;

②在定位孔位置,成疊用台鑽打定位孔,孔徑比定位銷直徑大1.5~2.0mm;

③凡半固化片上出現有纖維折斷、大顆粒膠狀物、雜質等缺陷的應予剔除,操作應戴清潔的細紗手套,嚴禁手汗、油脂污染;

④裁切半固化片時,要戴口罩,以免吸入樹脂粉。宜穿長衫褲,避免樹脂粉粘在皮膚而導致痕癢或過敏。同時,應避免樹脂粉進入眼睛;

⑤裁切加工好的半固化片,應及時放於1×10乇以上的真空櫃中,排除揮發份及潮濕,禁止放入烘箱或冰櫃保存與去濕,防止老化、粘結。在真空存貯櫃中排濕應大於48小時;

⑥對新到半固化片應進行性能測定。隨著保管期的增長,材料老化,直接影響流動度和凝膠化時間,它與產品質量密切相關,是工藝參數確定的基礎。有關性能測定方法和計算,詳見質量控制部分。

內層單片的黑化及乾燥

①內層印製板黑化工藝流程

上板→除油→水洗→水洗→微蝕→二級逆流水洗→預浸→黑化→水洗→水洗→還原→熱水洗→水洗→下板

②採用提供之黑化溶液;

③微蝕速率控制範圍:1.0—2.0μm/cycle。方法參見質量控制部分;

④黑化稱重控制範圍:0.2—0.35mg/cm。方法參見質量控制部分;

⑤外觀乾燥後,表面呈黑色,輕擦無黑色粉末落下;

⑥檢驗層壓後作抗剝強度試驗,抗剝強度應在2.0N/mm以上;

⑦黑化後的單片用掛鈎吊掛於電熱恆溫乾燥箱中,90~100℃,烘乾去濕至少60分鐘。

裝模前的其它要求

①新領的壓模套用汽油將保護油脂清洗乾淨,在用的模具應清除表面粘污的樹脂粉塵,清洗過程不得劃傷表面,模具表面不得有凹坑和凸起的顆粒;

②用0.05mm聚酯薄膜作脫膜料,防止流出的環氧樹脂與壓模粘結,切料尺寸約大於壓模15~20mm,在定位銷部位沖孔或鑽孔,孔徑大於定位銷2mm;

③電爐板應墊以10層左右的牛皮紙,一方面為傳熱緩衝層,同時保護爐板不致拉傷。對於不平整的模具、銷釘高出上模、模具尺寸小於200mm×200mm者,應有相應措施,否則不允許直接施壓,防止造成局部變形,損傷爐板平整度;

④半固化片填入的張數應根據內層單片的總厚度、產品設計厚度要求或工藝卡片標註的工藝要求、壓制時所實際採用的半固化片型號、實際性能和試壓後的實際厚度來決定(填入的半固化片,1080不得少於2張,防止因膠量不足引起的微氣泡現象);

⑥對於重量較大的模具,進出模時防止砸傷。

入模預壓

入模預壓之前,壓機應先升溫至175±2℃,以保證入模後立即開始層壓。

①100T PHI壓機:

預壓壓力:0.8~1.5Mpa(8~15公斤/平方厘米),時間:4~8分鐘;

②140T真空層壓機:

預壓壓力:0.56~0.7Mpa(80~100磅/平方英寸),時間:7~8分鐘;

預壓後擠氣1分鐘;

③入模後施加的預壓壓力,大小一般由半固化片情況決定。當半固化片流動度降低時,可適當加大預壓壓力。

④預壓階段時間受半固化片的特性、層壓溫度、緩衝紙厚度、印製板層數和印製板的大小影響。

如果預壓周期太短,即過早地施全壓,會造成樹脂流失過多,嚴重時會缺膠、分層;如果預壓周期太長,即施全壓太晚,層間空氣和揮發份排除的不徹底,間隙未被樹脂充滿,便會在多層板內產生氣泡等缺陷。因此,把握壓力變動時機很重要。

當半固化片流動指標低於30%時,應縮短預壓時間,甚至直接進行全壓操作。

總之,由於預壓周期與半固化片的特性關係甚密,預壓周期並非是一層不變的,必須通過試壓後,在對層壓好的多層板進行全面質檢的基礎上,對預壓周期進行適當的調整,方可正式投入生產。

施全壓及保溫保壓

預壓結束後,在保持溫度不變的前提下,進行轉壓施全壓操作。並按工藝參數要求進行保溫保壓。

①100T 真空層壓機:

全壓壓力:1.5~3.0Mpa(15~30公斤/平方厘米),時間:90分鐘;

②140T真空壓機(活全公司):

全壓壓力:1.12~1.4Mpa(160~200磅/平方英寸),時間:80分鐘;

③當半固化片流動度降低時,可適當加大全壓壓力。徹底完成排泡、填隙,保證厚度和最佳樹脂含量。

④壓力轉換採用高溫轉換方式。即當半固化片溫度升到115~125℃時,由預壓轉為全壓。

降溫保全壓(冷壓)

全壓及保溫保壓操作結束後,可採用以下方式進行冷壓操作:

①停止壓機加熱,在保持壓力不變的條件下,使層壓板冷卻至室溫;

②將層壓板轉至冷壓機,進行冷壓操作。

(7)出模,脫模

①當層壓板溫度降至室溫後,打開壓機,取出模具;

②在脫模專用工作檯上,去除模具銷釘,取出層壓板。

(8)切除流膠廢邊

①層壓排出的余膠,呈不規則流涎的狀態,厚度也不一致,為保證後道打孔,套用剪床切去廢邊,切至坯料邊緣,但不能破壞定位孔;

②當板面出現扭曲或弓曲的不平整現象,應校平處理,使翹曲量控制在對角線的0.5%範圍之內。

(9)後固化處理

將板放入電熱恆溫乾燥箱中,加熱到140℃並保持4小時。

構造與特點

機械構造

1.壓機鋼構本體,依計算機精密結構計算,及受力變形分析,采高強度鋼板焊接完成後,經完整之內應力消除,一體成形加工,確保機械持久性之重複精度。

2.熱板經過多道精密加工程式研磨完成後,單塊熱板平行度、平坦度皆在±0.015mm/m以內;溫度公差在±1.5°C以內。

3.活塞用白銑,研磨完成後,硬度在HRC50o~55o,耐磨不泄油,油封採用世界通用規格油封,方便保養及維修。

電氣控制單元

1.先進之工業級計算機控制系統,以IFlX圖控軟體及WlNXP作業系統為基礎,編撰軟體操作控制程式,於銀幕上同時溫控及紀錄溫度、壓力、真空度、第三曲線及數據。

2.人性化的操作模式,簡單易學,5000組以上生產製程配方及記憶。

液壓系統

精選台、美、歐、日之液壓系統組件及泵浦,並採集體迴路系統設計,確保液壓系統操作之高穩定性及系統精度。

加熱冷卻單元

1.加熱單元泵浦及另件,均選用世界最高等級之配件,冷卻器內部採用不鏽鋼U型管設計,沒有鏽蝕穿孔及因冷縮熱脹,而產生龜裂之公安危險,一體成型製作,美觀不占空間。

2.積多年之實際操作經驗,及精確之互補計算,保證得到最安全及合適之加熱及冷卻效

真空系統

真空裝置采系統式設計可單抽一、二抽一或三抽一,減少抽真空時間,增進產品品質,而氣液分離桶則有效濾除從真空艙抽出來之空氣水份,增長真空泵浦壽命,並減少維修次數。

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