覆铜板的性能特点

【导读】覆铜板是电子工业的基础材料,主要用于加工制造印制电路板(PCB),广泛用在电视机、收音机、电脑、计算机、移动通讯等电子产品。覆铜板业已有近百年的历史,这是一部与电子信息工业,特别是与PCB业同步发展、不可分割的技术发展史。覆铜板的发展,始于20世纪初期。当时,覆铜板用树脂、增强材料以及基板的制造,有了可喜的进展。下面来看看覆铜板的性能特点及其用途:
一、 覆铜板所需具备的共同性能。由于在应用上的差异,各类覆铜板有不同的性能要求,但它们一般要具备一个共同的性能要求。这些性能要求可以概括为六个方面:
1、外观要求
金属箔面:凹坑、划痕、麻点、胶点、皱折、针孔等缺陷;表面平滑性、铜箔轮廓度等
层压板面:胶点、压痕、缺胶、气泡、外来杂质等缺陷;表面平滑性等
2、尺寸要求
长度及其偏差、宽度及其偏差、翘曲度(弓曲度)、扭曲度、垂直度(对角线长度偏差)、板厚精度等
3、电性能要求
介电常数、介质损耗角正切、体积电阻率、表面电阻、绝缘电阻、耐电弧性、介质击穿电压、电气强度、相比漏电起痕指数、耐金属离子迁移性、表面腐蚀和边缘腐蚀、谐振特性、铜箔电阻等
4、物理性能要求
焊盘拉脱强度、冲孔性、机械钻孔性、机械加工性、剥离强度、层间粘接强度、尺寸稳定性、弯曲强度、耐冲击性、、阻燃性(燃烧性)、表面硬度、热传导性等
5、化学性能、热性能要求
金属箔表面可焊性、金属箔表面可清洗性、耐化学药品性、热膨胀系数、尺寸稳定性、耐热性、玻璃化温度、耐浸焊性、湿后耐浸焊性等
6、环境性能要求
吸水性、耐霉性、压力容器蒸煮试验、冷 – 热循环冲击试验等
二、各类覆铜板的性能特点如下:
(一) 酚醛纸基板
酚醛纸基板,是以酚醛树脂为粘合剂,以木浆纤维纸为增强材料的绝缘层压材料。酚醛纸基覆铜板,一般可进行冲孔加工,具有成本低、价格便宜,相对密度小的优点。但它的工作温度较低、耐湿性和耐热性与环氧玻纤布基板相比略低。
纸基板以单面覆铜板为主。但近年来,也出现了用于银浆贯通孔的双面覆铜板产品。它在耐银离子迁移方面,比一般酚醛纸基覆铜板有所提高。
酚醛纸基覆铜板最常用的产品型号为FR-1(阻燃型)和XPC(非阻燃型)两种。
(二)环氧纸基板
环氧纸基板,是以环氧树脂作粘合剂的纸基覆铜板。它在电气性能和机械性能上略比FR-1有所改善。它的主要产品型号为FR-3,市场多在欧洲。
(三)环氧玻纤布基板
环氧玻纤布基板,是以环氧树脂作粘合剂,以电子级玻璃纤维布作增强材料的一类基板。它的粘结片和内芯薄型覆铜板,是制作多层印制电路板的重要基材。
环氧玻纤布基板的机械性能、尺寸稳定性、抗冲击性、耐湿性能比纸基板高。它的电气性能优良,工作温度较高,本身性能受环境影响小。在加工工艺上,要比其他树脂的玻纤布基板具有很大的优越性。这类产品主要用于双面PCB,用量很大。
环氧玻纤布基板,应用最广泛的产品型号为FR-4,近年来由于电子产品安装技术和pcb技术发展需要,又出现高Tg的FR-4产品。
(四)复合基板
复合基板,它主要是指CEM-1和CEM-3复合基覆铜板。以木浆纤维纸或棉浆纤维纸作芯材增强材料,以玻璃纤维布作表层增强材料,两者都浸以阻燃环氧树脂制成的覆铜板,称为CEM-l。以玻璃纤维纸作为芯材增强材料,以玻璃纤维布作表层增强材料,都浸以阻燃环氧树脂制成的覆铜板,称为CEM-3。这两类覆铜板是目前最常见的复合基覆铜板。
复合基覆铜板在机械性能和制造成本上介于环氧玻纤布基和纸基覆铜板之间。它可以冲孔加工,也适于机械钻孔。国外有些厂家制造出的CEM-3板在耐漏电痕迹性、板厚尺寸精度、尺寸稳定性等方面已高于一般FR-4的性能水平。用CEM-1、CEM-3去代替FR-4基板,制作双面PCB,目前已在世界上得到十分广泛的采用。
(五)特殊性树脂玻纤布基板
特殊性树脂玻纤布基板,在以追求高电性能、高耐热性为主目的之下,产生出众多特殊性树脂玻纤布基板。常见的有聚酰亚胺树脂(PI)、聚四氟乙烯树脂(PTFE)、氰酸酯树脂(CE)、双马来酰亚胺三嗪树脂(BT)、热固性聚苯醚类树脂(PPE或PPO)等。它们多在性能上表现出高耐热性(高Tg)、低吸水性、低介电常数和介质损耗角正切。但一般都存在着制造成本高、刚性略大、PCB加工工艺性比FR-4基材差的问题。
(六)挠性覆铜板
挠性覆铜板(FCCL)是挠性印制电路板(FPC)、刚-挠性PCB、带状封装基板的重要基材。它制造出的PCB突出特点,是具有薄、轻、结构灵活的鲜明特点。除可静态的弯曲外,还可作动态的弯曲、卷曲和折叠等。FCCL从品种上也分为有胶粘剂的三层挠性覆铜板(3L-FCCL)和无胶粘剂的二层挠性覆铜板(2L—FCCL)。2L—FCCL与3L-FCCL相比,具有耐温性能更好、尺寸稳定性更好、粘结强度更高、更加薄型化、耐折性更好等性能特点。
(七)金属基覆铜板
金属-绝缘树脂基覆铜板最常见的品种是高热导性铝基覆铜板。金属基覆铜板是金属基散热基板(高散热性PCB)的重要基板材料。所制出的金属基散热基板以其优异的散热性能、机械加工性能、电磁屏蔽性能、尺寸稳定性能、磁力性能及多功能性能,在混合集成电路、汽车、摩托车、办公自剪化、大功率电器设备、电源设备、大电流设备等领域,得到了越来越多的应用,特别是在LED封装产品中作为底基板得到广泛的应用。
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