多層PCB壓合工藝詳解：緩沖墊的4大作用你知道幾個？
隨著5G通信、人工智能、汽車電子等高端應用的興起，PCB板的層數越來越多，結構也越來越復雜。對于6層、8層、甚至22層以上的多層板而言，壓合工藝的穩定性直接決定了電路板的性能與良率。而在這其中，一個關鍵但常被忽略的材料——壓合緩沖墊，正在默默承擔著提升壓合品質的重任。你是否真正了解它的作用？
一、壓合工藝在多層PCB制造中的重要性
多層PCB（Multilayer PCB）由多個覆銅板與預浸樹脂層（PP）通過層壓工藝粘合而成。隨著層數增加，板材厚度增加、對準精度要求提高、熱應力累積加大，制造難度呈幾何倍數上升。
壓合工藝（Lamination Process）**主要包括以下幾個階段：疊層組裝：根據設計結構，將內層板、半固化片、銅箔等材料按順序堆疊；預熱階段：在真空或加壓狀態下緩慢升溫，釋放水汽與揮發物；加壓固化：在設定溫度與壓力下使樹脂軟化、流動并固化；冷卻脫模：冷卻至常溫后釋放壓力，取出已成型的多層板。
在這個過程中，任何一個環節出現失控，都可能導致板子起泡、分層、翹曲、壓傷等致命缺陷。這時候，夾在熱壓板與PCB疊層之間的“緩沖墊”就起到了調節、保護、穩定的關鍵作用。
二、緩沖墊作用一：緩解壓力集中，保護銅面結構
壓合設備通常采用剛性鏡面鋼板對PCB疊層進行熱壓，但由于PCB本身結構并非絕對平整，尤其是HDI板、嵌銅板等特殊結構中，存在銅箔高低差、埋盲孔、局部填銅等微結構差異，這使得直接加壓時局部區域極易產生壓力集中現象。
緩沖墊的第一大作用就是起到緩壓與壓力均衡的功能：通過柔性結構，自動填充空隙，彌合熱板與板材之間的高度差；有效分散壓力，避免銅面被壓出痕跡或造成布線斷裂；降低因受力不均引起的樹脂堆積或空洞。舉個例子，當使用未加緩沖墊的壓合工藝制作12層嵌銅板時，成品常出現局部壓傷或內層偏移；而引入0.8mm高彈復合墊材后，這類問題幾乎消除，良率提升約10%。
三、緩沖墊作用二：提升熱傳導效率，保證樹脂流動性
多層PCB壓合需要將PP內的樹脂熔融，并在控制時間內使其充分流動、填充空隙，再完成固化。樹脂的溫度響應性直接決定了壓合效果。緩沖墊的第二大作用，就是作為熱傳導媒介，協助熱量從熱板傳遞至PCB層間，改善溫度均勻性。某些高性能緩沖墊，如PI復合墊或高導熱硅膠墊，具有良好的熱傳導性能，能讓整個壓合過程升溫更加均勻；
對于高層板中存在的“熱梯度”現象（上下層溫差過大），緩沖墊可在一定程度上加以緩解；同時，也能避免某些區域因加熱不充分導致樹脂未流動到位，從而出現空洞或分層。
特別是在大尺寸、高層數板的批量生產中，這種熱穩定性尤為重要。合理使用導熱型緩沖墊有助于縮短預熱時間、優化樹脂流動窗口，提高壓合一致性。
四、緩沖墊作用三：輔助排氣，防止起泡夾氣
壓合初期，PCB層間存在微量空氣、水汽或溶劑殘留，若不能及時排出，容易在高溫高壓下形成氣泡或分層，影響電性能和結構可靠性。緩沖墊的第三大作用，是充當輔助排氣層，提升脫氣效果，防止成品出現起泡、黑點等缺陷：
多數緩沖墊具備一定“透氣性”或“柔性流動性”，能配合脫模布幫助空氣及時逸出；在真空壓合模式下，緩沖墊可改善壓合初期的氣體通道結構，使氣體更快逸出，避免在局部聚集成泡；特別在盲孔、填膠結構多的HDI板中，合理設計緩沖墊結構與厚度，是防泡關鍵。某客戶生產8層高速板時，因使用低透氣性的廉價墊材，導致月起泡率達4%。更換為高柔性無紡布+硅膠復合墊后，排氣通暢，成品率迅速提升至96%以上。
五、緩沖墊作用四：補償形變，控制翹曲與變形
多層板在壓合冷卻過程中容易因材料熱脹冷縮差異而發生翹曲變形，特別是大板尺寸、異形結構、金屬芯復合板等情況尤為嚴重。緩沖墊的第四大作用，就是在熱壓與冷卻過程中提供形變補償能力：在受熱或冷卻階段，緩沖墊可適度“順應形變”，抵消一部分熱應力；減少芯板與銅箔的應力差異傳導，提升板材平整度；特別適用于高Tg材料、低CTE材料組合板，幫助控制熱脹冷縮影響。
值得注意的是，緩沖墊并不能完全消除結構不對稱帶來的翹曲問題，但它確實是優化變形控制的有效輔助手段。通過選用合適彈性系數的墊材、搭配精確控溫程序，可最大限度控制壓合變形范圍在±0.5mm以內。
結語
別再小看壓合緩沖墊這塊“軟材料”了！在高密度、高精度的多層PCB壓合工藝中，它是鏈接“壓力—溫度—流動—排氣”四大維度的關鍵樞紐。通過緩壓、導熱、排氣與抗形變四大功能，緩沖墊在保障成品板“平整、不起泡、不翹曲”的目標中扮演著不可替代的角色。對于追求高良率、低返修的PCB制造企業來說，合理選型并正確使用緩沖墊，不僅能提升工藝穩定性，還能顯著降低綜合成本，增強交付競爭力。
