封裝玻璃布使用中的問題及原因

摘要：在CCL行業(yè)中，采用封邊玻璃布生產(chǎn)半固化片，相對(duì)于傳統(tǒng)的羽邊布在樹脂損耗、樹脂粉污染、人員操作等方面存在明顯優(yōu)勢(shì)，但由于封邊玻璃布涂覆膠水后邊緣厚度會(huì)比中間厚，導(dǎo)致后續(xù)生產(chǎn)中存在收卷不齊、板材邊緣質(zhì)量等問題，另外封邊玻璃布在封邊工藝上本身存在脫紗缺陷，由此封邊布在CCL行業(yè)中使用并不廣泛。文章總結(jié)了封邊玻璃布使用中的問題及改善方法。

1簡(jiǎn)介

封邊玻璃布（見圖1A）是采用正常的羽邊布（見圖1B）二次加工而來，其主要加工流程為：（1）在羽邊布邊緣涂覆一定寬度和厚度的水性樹脂，然后加熱固化；（2）割掉羽邊重新收卷。封邊玻璃布意在通過用樹脂的粘合作用代替織布中的鉸邊工藝來防止脫紗，從而可以去除羽邊避免在生產(chǎn)半固化片時(shí)需要割邊的操作。

在半固化片生產(chǎn)時(shí)，其羽邊是在玻璃布浸潤膠水并烘干后才能在割邊單元割除，因此如果采用提前將羽邊割除的封邊玻璃布將會(huì)有如下明顯優(yōu)勢(shì)。

1.1節(jié)約樹脂

以幅寬為1270mm（50in）7628玻璃布為例，封邊布的寬度約1265mm，而相對(duì)應(yīng)的羽邊布寬度約1285mm，幅寬度減少約20mm，因此可以減少約1.5%的樹脂用量。

1.2杜絕因半固化片割邊導(dǎo)致的各類負(fù)面影響

（1）減少有害廢棄物產(chǎn)生。由于割掉的羽邊含有大量樹脂，其價(jià)值很低，甚至需要產(chǎn)生處理費(fèi)用，而使用封邊布后不會(huì)產(chǎn)生廢邊可杜絕此問題；

（2）減少樹脂粉塵的產(chǎn)生。羽邊布割邊過程中即使采用預(yù)熱等方法，還是會(huì)或多或少的產(chǎn)生樹脂粉，而不割邊則有利于現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和減少板材板面膠跡的產(chǎn)生；

（3）不必使用相關(guān)的割邊設(shè)備，如滾刀、封邊槍、吸塵器、廢邊收卷器等，從而減少設(shè)備維護(hù)及用電；

（4）減少人員操作，如廢邊換卷、現(xiàn)場(chǎng)粉塵清潔。

雖然封邊玻璃布在廢邊處理方面優(yōu)勢(shì)明顯，但由于實(shí)際使用中還是存在較多問題，因此使用并不廣泛。如果能解決掉這些問題，全面使用封邊玻璃布，則會(huì)產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。

2封裝玻璃布使用中的問題及原因

封邊玻璃布在CCL（覆銅板）導(dǎo)致的常見問題如下。

2.1半固化片邊緣脫紗

采用封邊玻璃布生產(chǎn)的半固化片，經(jīng)常存在邊緣脫紗問題。這種脫紗在封邊玻璃布加工過程中一般表現(xiàn)的很輕微，因此玻璃布生產(chǎn)商較難發(fā)現(xiàn)，但到生產(chǎn)半固化片時(shí)會(huì)表現(xiàn)的特別嚴(yán)重（見圖2）。

封邊玻璃布在生產(chǎn)粘結(jié)片時(shí)的脫紗問題主要還是封邊玻璃布加工質(zhì)量不好，存在輕微松脫的缺陷。在后續(xù)用于生產(chǎn)粘結(jié)片時(shí)，封邊玻璃布邊緣會(huì)和上膠機(jī)各輥軸不斷擠壓、摩擦，以及加上預(yù)浸刮刀和夾軸的逆向用力，將邊緣松脫的玻璃紗都“捋得”豎了起來，因此造成半固化片嚴(yán)重的脫紗缺陷。

2.2半固化片收卷不齊或爆邊

半固化片很多時(shí)候需要收卷，而封邊玻璃布生產(chǎn)的半固化片在收卷操作時(shí)容易發(fā)生收卷不齊或者爆邊的問題（見圖3）。

缺陷的表現(xiàn)：隨著收卷數(shù)量的增加，卷狀粘結(jié)片邊緣明顯厚于中間，最終導(dǎo)致邊緣的粘結(jié)片翻卷或者粘結(jié)片被拉錯(cuò)位。根本原因是液體涂覆后會(huì)產(chǎn)生一種叫做“鏡框效應(yīng)”的現(xiàn)象，即四周邊緣厚度厚于中間厚度。主要是涂覆液體處在中間位置時(shí)，周圍有其它液體分子相互作用，不會(huì)有較大的表面張力。而最邊緣的液體，由于只有一邊有其它液體相互作用，另外一側(cè)則沒有，因此最外層的液體會(huì)在表面張力的作用下收縮形成液滴狀，最終造成邊緣厚于中間的現(xiàn)象。而我們封邊布在使用時(shí)是一樣的情況，因此最邊緣的樹脂層厚于中間，收卷疊加后，造成收卷不齊或爆邊。

2.3壓板時(shí)板邊密集氣泡

板材板邊密集氣泡也是CCL行業(yè)使用封邊玻璃布的常見缺陷之一，其常見于多張料的厚板（見圖4）。

經(jīng)分析和驗(yàn)證，板邊密集氣泡也跟封邊玻璃布生產(chǎn)的粘結(jié)片邊緣厚度過厚有關(guān)。由于粘結(jié)片的邊緣厚度明顯高于內(nèi)側(cè)厚度，在厚板的整體生產(chǎn)時(shí)，板材邊緣受壓較大并提前固化，導(dǎo)致封邊膠靠中間的位置形成欠壓帶，同時(shí)粘結(jié)片內(nèi)的空氣也因邊緣樹脂提前固化而排氣不暢，最終形成密集氣泡。

2.4半固化片緯向?qū)挾炔蛔?/p>

半固化片的緯向?qū)挾榷际怯幸蟮?，但使用封邊玻璃布生產(chǎn)時(shí)偶爾會(huì)出現(xiàn)緯向?qū)挾炔粔虻膯栴}，一般相差1~2mm，且發(fā)生在薄型布種居多，而復(fù)測(cè)玻璃布的緯向?qū)挾扔址弦蟆?/p>

經(jīng)考察，將緯向幅寬不夠的半固化片樹脂層去除后再測(cè)玻璃布寬度，其寬度符合要求，由此說明，封邊玻璃布的半固化緯向?qū)挾炔蛔?，主要是和生產(chǎn)過程的張力大小有關(guān)：生產(chǎn)中需要在經(jīng)向施加較大張力以保證玻璃布能平整的牽引走動(dòng)，但施加的張力也會(huì)使玻璃布發(fā)生經(jīng)向拉長(zhǎng)緯向變窄的型變，從而造成緯向?qū)挾炔蛔?。薄型布由于抗張力性差，更容易發(fā)生此類問題。

3封裝玻璃布使用問題的改善方法

3.1脫紗改善

玻璃布邊緣的脫紗會(huì)在后續(xù)的生產(chǎn)過程中進(jìn)入到板材中間，形成內(nèi)雜缺陷或造成銅箔有凸起。脫紗缺陷主要還是需要供應(yīng)商提升封邊質(zhì)量，一般影響因素如下。

3.1.1封邊膠配方

目前封邊膠主體主要為水性環(huán)氧樹脂，其固化后樹脂如果脆性較大，容易產(chǎn)生脫紗問題，因此封邊膠適合用韌性較好的樹脂配方。

3.1.2割邊刀

隨著割邊刀的連續(xù)使用，刀口會(huì)逐漸變鈍，繼續(xù)使用會(huì)對(duì)割口處的樹脂造成大面積損傷及拉扯玻璃紗，從而增加邊緣脫紗的可能性。需要定期更換導(dǎo)致，并使用材質(zhì)更好的刀具，如鎢鋼刀。

3.1.3封邊寬度

在割除羽邊的時(shí)候，依然需要剩余部分封邊膠以防止脫紗。如果封邊膠剩余寬度太小，則容易造成脫紗問題，但剩余太多又會(huì)增加幅寬，目前合適的封邊膠寬度為2~4mm。

3.2收卷不齊或爆邊

半固化片如果收卷不齊，會(huì)在開卷剪切時(shí)導(dǎo)致剪切尺寸有較大波動(dòng)，同時(shí)可能還會(huì)引起剪床壓制輥壓折半固化片的問題。而爆邊則直接會(huì)造成半固化片邊緣打折或爛邊。目前行業(yè)中解決封邊玻璃布邊緣厚于中間的問題主要有如下幾種方法。

3.2.1邊緣刮膠

邊緣刮膠是通過刮膠裝置，將玻璃布最邊緣的樹脂刮除一部分下來，從而使得邊緣的厚度薄于中間。但邊緣刮膠的方法由于玻璃布在走動(dòng)過程中存在左右擺的現(xiàn)象，因此會(huì)造成刮膠過深或刮不到的問題。目前主要是通過感應(yīng)玻璃布的位置，增加調(diào)偏裝置來調(diào)整玻璃布走位或移動(dòng)刮膠設(shè)備，從而避免此問題。

3.2.2降低膠水表面張力

液體表面張力越大，涂覆后“鏡框效應(yīng)”越明顯，反之則越弱，因此可以在膠水中增加流平劑或者降低膠水的黏度，來改善此問題。另外，如果膠水流動(dòng)性好也可解決刮膠裝置的起痕問題。

3.3板邊密集氣泡

氣泡是導(dǎo)致電子產(chǎn)品重大質(zhì)量問題的缺陷之一，封邊玻璃布生產(chǎn)的半固化片容易產(chǎn)生此問題是邊緣厚度厚于中間導(dǎo)致。目前主要采用3.2.1和3.2.2中的方法來解決邊緣過厚問題，除了降低樹脂層厚度外，封邊膠厚度也必須特別管控。采用千分尺對(duì)某廠的7628封邊玻璃布的厚度測(cè)試5組數(shù)據(jù)如表1所示。

數(shù)據(jù)表明，封邊膠的厚度已經(jīng)高于板材規(guī)格印制電路信息2020No.09-16-的厚度，因此極易造成板材欠壓?jiǎn)栴}。根據(jù)規(guī)格需求，要求玻璃布供應(yīng)商嚴(yán)格控制封邊膠厚度。

3.4半固化片緯向?qū)挾炔蛔?/p>

緯向?qū)挾炔蛔憧赡軙?huì)導(dǎo)致粘結(jié)片的利用率降低。如2.4所述，上膠機(jī)張力使玻璃布變形是核心影響因素，因此需要找到和玻璃布匹配的張力范圍，防止玻璃布變形過大，也可以適當(dāng)放寬薄型封邊玻璃布的幅寬標(biāo)準(zhǔn)來改善。

4總結(jié)

隨著CCL行業(yè)成本的增加，以及環(huán)保要求加嚴(yán)，封邊玻璃布將有巨大的商業(yè)價(jià)值。但由于目前有些問題還不能較好解決，導(dǎo)致應(yīng)用不廣泛。另外，封邊玻璃布的使用會(huì)給PCB行業(yè)帶來些許問題，如因封邊膠存在導(dǎo)致半固化實(shí)際有效寬度不足，因此PCB行業(yè)使用封邊玻璃布的意愿也沒有CCL行業(yè)強(qiáng)烈。故如何推動(dòng)PCB行業(yè)也樂于使用封邊玻璃布將是其推廣的難題。

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