覆铜板材料

概述

覆铜板又名基材,将补强材料浸以树脂,一面或两面覆以铜箔,经热压而成的一种板状材料,称为覆铜箔层压板。覆铜板是电子工业的基础材料,它是做PCB的基本材料,常叫基材。当它用于多层板生产时,也叫芯板。制作流程:PP裁切→预叠→组合→压合→拆卸→裁检→包装→入库→出货。

应用

覆铜板唯一的用途就是制造印制电路板,而印制电路板则是任何电子整机,部件离不开的电子器件,用以安装电子元件并实现元件之间的互连或绝缘。所以现在上至航天航空、遥测、遥控,下到日常离不开的计算机、手机,各种家电、儿童电子玩具等等,在国民经济、人民生活各个领域,各个范围,都离不开印制电路板和覆铜板。

分类

覆铜板从基材考虑主要可分类:纸基板、玻纤布基板、合成纤维布基板、无纺布基板、复合基板。

若按形状可分成:覆铜板、屏蔽板、多层板用材料、特殊基板。

按覆铜板的机械刚性分为刚性覆铜板和挠性覆铜板。

按覆铜板的绝缘材料、结构分为有机树脂类覆铜板、金属基覆铜板、陶瓷基覆铜板。

按覆铜板的厚度分为厚板(板厚范围在0.8~3.2mm(含Cu))、薄板(板厚范围小于0.78mm(不含Cu))。

按覆铜板的增强材料划分为玻璃布基覆铜板、纸基覆铜板、复合基覆铜板(CME-1、CME-2)。

按照阻燃等级划分为阻燃板与非阻燃板。

按覆铜板的某些性能划分为高Tg板(Tg≥170℃)、高介电性能板、高CTI板(CTI≥600V)、环保型覆铜板(无卤、无锑)、紫外光遮蔽型覆铜板。

选型指南

印制电路板质量的好坏直接影响电子产品的性能,而印制电路板的质量是由设计和制造两部分决定的。

1、单面印制电路板的绝缘基板上只有一面有印制导线。它是用酚醛纸、环氧玻璃布或酚醛玻璃布作基板的单面覆铜箔板加工而成,主要用于电性能要求不髙的收音机、电视机、仪器仪表等方面。

2、双面印制电路板是绝缘基板的两面都印制导线的印制板。它一般采用金属化孔(在孔壁上镀有金属层的孔,或称过孔),将两面的导线连接起来。双面印制电路板由双面环氧玻璃布或环氧酚醛玻璃布为基板的双面覆铜箔板加工制成。这种电路板主要用于电子计算机、电子交换机等信息通信电子设备上。

3、多层印制电路板是在绝缘基板上制成三层以上印制电路的印制电路板。它由几层较薄的单面板或双面板粘和而成,通过金属过孔将层与层之间印制导线连接起来。多层印制电路板的特点是:布线密度高,符合电子产品体积小、重量轻的发展方向,还能改善电性能,例如:由于缩短印制线长度,使电路的延迟时间减少,层与层之间相互屏蔽,提高了电路的稳定性等。

4、软性印制电路板是用聚酰亚胺、聚四氟乙烯薄膜等软性材料作基材,与铜箔热压而成,分为单层、双层和多层软性印制电路板。它的特点是:体积小,重量轻,可以弯曲、折叠,能够使电子产品内部空间得到充分利用,另外使维修工作更加方便。

软性印制电路板广泛应用于通信设备、电子计算机、仪器仪表及军事科学、汽车工业的电子产品中。

5、平面印制电路板的印制导线嵌在绝缘基板上,与基板表面平齐,通常用于转换开关、自动通信机和计算机的键盘,数/模、模/数转换器等。

印制电路板是将分立电子元器件组合连接在一起的关键组件,其质量的好坏直接影响电子产品的性能。从制造工艺方面考虑,应尽可能降低连线的密度,减小线间的干扰,降低印制电路板的制造难度。从经济方面考虑,应尽可能选用标准规格的板材,便于大批量生产,降低成本。

维护保养

覆铜板储存要求:

1、PCB覆铜板在储存中,应防止受潮、高温、机械损伤及阳光直射。高温会影起覆铜板的铜皮氧化;受潮容易质变,影响性能和降低各项参数指标。

2、PCB覆铜板应离地平放,储存在温度不超过40度,相对湿度不大于70%的干燥、无腐蚀性气体的室内。

3、PCB覆铜板的堆放高度不得超过1米,每托单独罝放,不得将两码及两码以上的重叠堆放,避免受压造成板材弯曲变形;避免堆放覆铜板滑落,引起刮伤或造成破坏。

4、PCB覆铜板储存期限由生产日期算起为6个月,超过期限按质量技术要求重新检验合格后使用(尤其板材铜面外观)。

故障排除

覆铜板常见缺陷有:基板起花、基板露布纹、凹坑、杂物。

1、基板起花

(1)粘结片上树脂B阶百分含量太低(表现在粘结片的GT值很低,RF%很小,树脂可溶性很低等,俗称粘结片太老),用手指折粘结片边角,FR-4粘结片没有脆性。

当粘结片太老,大部分树脂已转化为C阶时,粘结片上已转化为C阶的树脂已不会再熔融,其密度又较低,存在许多微气孔,对光线形成散射,于是呈现白色。而且,已转化成C阶的树脂不能跟B阶树脂互相熔合在一起,于是产生界面, 所以用其热压覆铜板容易出现白斑与干花。

(2)热压菜单不合适。

(3)垫板材料数量不够或已失去弹性,起不到良好的缓冲压力,使压力分布均匀与缓热,使温度分布均匀作用。

(4)粘结片吸潮基板也容易出现起花。

(5)由不同偶联剂处理的玻璃布制得半固化片,其固化速率可能存在差异,,当混配混压时,基板存在起花风险。

(6)热压机温度分布不均匀,如果同一块热压板局部温差比较大,或不同热压板间温差比较大;或热压板平坦度不够,转别一些使用年份比较久,并且未修复过的热压板,其中间已出现下凹,导致热压时由于产品中间部位“欠压”,使产品中间部位容易起花。

(7)基板起花预防。

①控制好粘结片GT值和GT分布均匀性。当粘结片GT值和GT分布均匀性超出工艺规定范围时,必须及时上胶工艺。对于已经在用粘结片,必须及时调整层压工艺。

②当层压产品出现如下问题时,必须根据粘结片技术指标调整层压菜单。

(A)整炉板出现起花,检查粘结片是否太老或高压太迟及高压压力太低。

(B)外层板起花,越往中间板越轻或没有,检查加高压时间是否太迟。

(C)板材局部出现起花,检查垫板低张数与弹性以及层压菜单是否合适。

(D)检查热压板的温度分布的均匀性,有问题时必须调整。

(E)检查热压板的变形程度,有问题时必须修复。

2、基板露布纹

基板露布纹指基板表面有部分玻璃纱树脂含量偏低。基板露布纹也有显性,即刚生产产品就存在基板露布纹;和隐性露布纹即在PCB加工过程受到化学药品或受到热冲击才出现。

基板露布纹造成基板的绝缘性能下降,严重影响PCB板质量。

基板露布纹主要原因有粘结片树脂含量偏低或流动度大,层压时流胶过多;也有层压工艺因素,主要为升温升压过快,加高压过早,造成流胶太多,容易出现基板显性露布纹。

如果基板在热压时固化不充分,或者玻璃布后处理工艺不良造成玻璃布与树脂结合不好,导致基板经不起蚀刻液浸蚀或受到热冲击时,也会出现白斑及露布纹等缺陷。

预防措施:可以采用“表料”和“里料”的作法,让表料树脂含量适当加大并调整相应GT和RF%等技术参数,产品在热压时要有足够的固化温度和固化时间,可以防止露布纹现象和提高基板耐化学药品性及电性能。

3、凹坑是覆铜板最常见的一类外观缺陷,但此类缺陷对PCB产品质量影响极大,它可能造成线路不通或似通非通等状态。

因而应绝对防止铜箔面上凹坑的发生。凹坑多数与生产环境净化度相关,也与镜面板上有杂质或镜面板上有缺陷相关。只要充分抓好镜面板清洁与保护,使其不存在可能影响覆铜板外观质量的缺陷存在。对于全自动叠合线,虽然有钢板水洗机及多种预防措施,但实际生产中,不锈钢镜面板上仍难免沾附上一些灰尘、杂质。这些灰尘杂质有些被牢牢地沾附在镜面板上,钢板水洗机清刷不去。此时,在分完板以后可以由人工,用800目或更细的水砂纸,顺钢板纹轻轻地将该杂质磨去,再用干净白布抹去灰尘,以保证层压产品的外观质量。对于有较深伤痕、伤疤的不锈钢板,应及时研磨抛光。生产环境净化与保护好不锈钢板是防止凹坑的主要措施。

4、基板杂质、黑点

基板杂质、黑点指基板表面有不透明或透明的杂质或黑点。

基板杂质、黑点产生原因多种多样,基材在上胶时就带进,或在叠料时,操作环境有灰尘杂质污染,操作者操作不慎将其带入到产品中。

基板杂质、黑点除了影响产品外观,同时有可能影响基板其他性能。

为防止这种情况发生,上胶机烘箱清洁以及生产环境清洁卫生一定要做好。上胶机一定要定期清洁,特别是对于热风式上胶机,循环热风会将风管中、烘箱壁上灰尘、杂质、铁锈、被烤焦了的胶渣等物带到粘结片上,形成杂质与黑点。对于热辐射式上胶机这类缺陷要轻一点,因为其热源主要靠热辐射,但仍有弱空气流在烘箱内循环,以带走烘箱内废气等。但烘箱壁、风管等处仍要定期清理,才能避免粘结片上杂质、黑点产生。


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