与刚性板(硬板)相比,由于挠性板(软板)自身的一些特性,使得其在尺寸稳定性方面远逊于刚性板,在受到外力作用时很容易发生形变。相关的研究工作者研究了层压机参数如压力大小和温度分布及其均匀性对挠性板尺寸稳定性的影响,但对于层压过程由于压机压力及半固化片流动和固化过程等导致的挠性板形变却缺乏足够的研究分析。
另外,挠性基材聚酰亚胺形变的各项异性,使其在MD(供应商机械加工方向)和TD方向(垂直于MD方向)的形变不一致,也进一步增加了挠性板形变分析的难度。研究挠性板在层压过程中的具体形变对管控刚挠结合板层压过程出现的层偏缺陷具有重要意义。
刚挠结合板在层压时,在压机参数一定的情况下,挠性部分在水平方向的形变受多个作用力的影响,有来自压机钢板的压力、半固化片固化反应的收缩应力、硬板的抑制应力、铆钉的抑制应力、高温烘烤导致的收缩应力、以及热效应引起的热胀冷缩等等。这些影响因素交织一起共同作用于挠性板上,难于明确区分各个因素的影响机制。
层压过程中,软板受力情况复杂,软板的变形主要由以下几种情况导致:
(1)软板受到钢板垂直压力的作用,使得软板在水平方向产生张应力F1,在力F1的作用下,软板尺寸发生涨的趋势;
(2)半固化片在固化反应过程中,半固化片的收缩使得软板受到压应力F2,软板尺寸发生缩的趋势;
(3)铆钉的作用:软板和硬板通过铆钉进行固定,由于硬板的刚性明显优于软板,因此,软板的变形受到铆钉的抑制作用。当软板尺寸缩小时,铆钉对软板的作用力表现为张应力F3;反之亦然,软板受到压应力F4;
(4)层压在高温下进行,因此高温过程对软板有进一步的烘烤作用,使得软板尺寸有缩的趋势,软板受到收缩应力即压应力F5;
(5)由于层压过程存在的温度梯度,软板形变还受热效应影响,表现为热胀冷缩。