多层PCB压合工艺详解：缓冲垫的4大作用你知道几个？
随着5G通信、人工智能、汽车电子等高端应用的兴起，PCB板的层数越来越多，结构也越来越复杂。对于6层、8层、甚至22层以上的多层板而言，压合工艺的稳定性直接决定了电路板的性能与良率。而在这其中，一个关键但常被忽略的材料——压合缓冲垫，正在默默承担着提升压合品质的重任。你是否真正了解它的作用？
一、压合工艺在多层PCB制造中的重要性
多层PCB（Multilayer PCB）由多个覆铜板与预浸树脂层（PP）通过层压工艺粘合而成。随着层数增加，板材厚度增加、对准精度要求提高、热应力累积加大，制造难度呈几何倍数上升。
压合工艺（Lamination Process）**主要包括以下几个阶段：叠层组装：根据设计结构，将内层板、半固化片、铜箔等材料按顺序堆叠；预热阶段：在真空或加压状态下缓慢升温，释放水汽与挥发物；加压固化：在设定温度与压力下使树脂软化、流动并固化；冷却脱模：冷却至常温后释放压力，取出已成型的多层板。
在这个过程中，任何一个环节出现失控，都可能导致板子起泡、分层、翘曲、压伤等致命缺陷。这时候，夹在热压板与PCB叠层之间的“缓冲垫”就起到了调节、保护、稳定的关键作用。
二、缓冲垫作用一：缓解压力集中，保护铜面结构
压合设备通常采用刚性镜面钢板对PCB叠层进行热压，但由于PCB本身结构并非绝对平整，尤其是HDI板、嵌铜板等特殊结构中，存在铜箔高低差、埋盲孔、局部填铜等微结构差异，这使得直接加压时局部区域极易产生压力集中现象。
缓冲垫的第一大作用就是起到缓压与压力均衡的功能：通过柔性结构，自动填充空隙，弥合热板与板材之间的高度差；有效分散压力，避免铜面被压出痕迹或造成布线断裂；降低因受力不均引起的树脂堆积或空洞。举个例子，当使用未加缓冲垫的压合工艺制作12层嵌铜板时，成品常出现局部压伤或内层偏移；而引入0.8mm高弹复合垫材后，这类问题几乎消除，良率提升约10%。
三、缓冲垫作用二：提升热传导效率，保证树脂流动性
多层PCB压合需要将PP内的树脂熔融，并在控制时间内使其充分流动、填充空隙，再完成固化。树脂的温度响应性直接决定了压合效果。缓冲垫的第二大作用，就是作为热传导媒介，协助热量从热板传递至PCB层间，改善温度均匀性。某些高性能缓冲垫，如PI复合垫或高导热硅胶垫，具有良好的热传导性能，能让整个压合过程升温更加均匀；
对于高层板中存在的“热梯度”现象（上下层温差过大），缓冲垫可在一定程度上加以缓解；同时，也能避免某些区域因加热不充分导致树脂未流动到位，从而出现空洞或分层。
特别是在大尺寸、高层数板的批量生产中，这种热稳定性尤为重要。合理使用导热型缓冲垫有助于缩短预热时间、优化树脂流动窗口，提高压合一致性。
四、缓冲垫作用三：辅助排气，防止起泡夹气
压合初期，PCB层间存在微量空气、水汽或溶剂残留，若不能及时排出，容易在高温高压下形成气泡或分层，影响电性能和结构可靠性。缓冲垫的第三大作用，是充当辅助排气层，提升脱气效果，防止成品出现起泡、黑点等缺陷：
多数缓冲垫具备一定“透气性”或“柔性流动性”，能配合脱模布帮助空气及时逸出；在真空压合模式下，缓冲垫可改善压合初期的气体通道结构，使气体更快逸出，避免在局部聚集成泡；特别在盲孔、填胶结构多的HDI板中，合理设计缓冲垫结构与厚度，是防泡关键。某客户生产8层高速板时，因使用低透气性的廉价垫材，导致月起泡率达4%。更换为高柔性无纺布+硅胶复合垫后，排气通畅，成品率迅速提升至96%以上。
五、缓冲垫作用四：补偿形变，控制翘曲与变形
多层板在压合冷却过程中容易因材料热胀冷缩差异而发生翘曲变形，特别是大板尺寸、异形结构、金属芯复合板等情况尤为严重。缓冲垫的第四大作用，就是在热压与冷却过程中提供形变补偿能力：在受热或冷却阶段，缓冲垫可适度“顺应形变”，抵消一部分热应力；减少芯板与铜箔的应力差异传导，提升板材平整度；特别适用于高Tg材料、低CTE材料组合板，帮助控制热胀冷缩影响。
值得注意的是，缓冲垫并不能完全消除结构不对称带来的翘曲问题，但它确实是优化变形控制的有效辅助手段。通过选用合适弹性系数的垫材、搭配精确控温程序，可最大限度控制压合变形范围在±0.5mm以内。
结语
别再小看压合缓冲垫这块“软材料”了！在高密度、高精度的多层PCB压合工艺中，它是链接“压力—温度—流动—排气”四大维度的关键枢纽。通过缓压、导热、排气与抗形变四大功能，缓冲垫在保障成品板“平整、不起泡、不翘曲”的目标中扮演着不可替代的角色。对于追求高良率、低返修的PCB制造企业来说，合理选型并正确使用缓冲垫，不仅能提升工艺稳定性，还能显著降低综合成本，增强交付竞争力。
