印制板

印制板(PCB)的主要材料是覆铜板,而覆铜板(敷铜板)是由基板、铜箔和粘合剂构成的。基板是由高分子合成树脂和增强材料组成的绝缘层板抗震支架重量 
  1.覆铜板简介 
  印制板(PCB)的主要材料是覆铜板,而覆铜板(敷铜板)是由基板、铜箔和粘合剂构成的。基板是由高分子合成树脂和增强材料组成的绝缘层板;在基板的表面覆盖着一层导电率较高、焊接性良好的纯铜箔,常用厚度3550ma;铜箔覆盖在基板一面的覆铜板称为单面覆铜板,基板的两面均覆盖铜箔的覆铜板称双面覆铜板;铜箔能否牢固地覆在基板上,则由粘合剂来完成。常用覆铜板的厚度有10mm15mm20mm三种。 光纤法兰
    覆铜板的种类也较多。按绝缘材料不同可分为纸基板、玻璃布基板和合成纤维板;按粘结剂树脂不同又分为酚醛、环氧、聚脂和聚四氟乙烯等;按用途可分为通用型和特殊型。
  2.国内常用覆铜板的结构及特点
    (1)覆铜箔酚醛纸层压板
    是由绝缘浸渍纸(TFz62)或棉纤维浸渍纸(1TZ-63)浸以酚醛树脂经热压而成的层压制品,两表面胶纸可附以单张无碱玻璃浸胶布,其一面敷以铜箔。主要用作无线电设备中的印制电路板。
    (2)覆铜箔酚醛玻璃布层压板
    是用无碱玻璃布浸以环氧酚醛树脂经热压而成的层压制品,其一面或双面敷以铜箔,具有质轻、电气和机械性能良好、加工方便等优点。其板面呈淡黄,若用三氰二胺作固化剂,则板面呈淡绿,具有良好的透明度。主要在工作温度和工作频率较高的无线电设备中用作印制电路板。
按覆铜板的某个特殊性能划分
按覆铜板的某个特殊性能去划分不同等级的覆铜板,主要表现在一些比较高档次的板材上。下面仅举几种这样的分类品种。
1.按Tg的不同分类
玻璃化温度(Tg)是描述有机绝缘树脂达到某一温度点后,分子形态由玻璃态转变为橡胶态。达到此点的温度称为玻璃化温度。Tg是衡量、表征一些玻纤布基覆铜板的耐热性的重要项目。一般基材的绝缘树脂上升到Tg以上时,许多性能会发生急剧的变化。因此,Tg越高,这种绝缘材料原有的各种性能的稳定性就越好。另一方面,具有高Tg的材料,一般比低Tg的材料具有更好的尺寸稳定性和机械强度保持率。加之该优良性能可在更大的温度范围内保持,这对制造高密度、高精度、高可靠性的印制电路板是很重要的。
可以根据不同的$%,划分不同耐热特性档次的覆铜板。例如在IPC 4101 A标准中,将一般覆铜箔环氧玻璃布层压板(含卤型 FR-4)按不同的Tg特性范围划分成为三个档次。即:为IPC-4101/21为Tg在110-150℃的FR-4板 IPC-4101/24为Tg在150-200℃的FR-4)板;IPC-4101/26为Tg在170-220℃的FR-4)板。
2.按有无卤素存在的分类
世界有关研究实验表明,在含有卤素的化合物或树脂作为阻燃剂的电气产品(包括印制电路板基材),在废弃后的焚烧中会产生二恶英有害物质。因而开发、使用无卤化的PCB基板材料是当前CCL业和PCB业一项很重要的工作。自20世纪90年代中后期出现了“绿化”
基板材料———无卤化基板材料。从而以此特性为准,将基板材料划分为含卤型基板材料和无卤化基板材料。
评价无卤化的基板材料的主要是依据日本印制电路板工业会(JPCA)在1999年11月编制并发布的有关无卤化覆铜板标准中所提出的“无卤化特性”所作的定义。即:无卤化的基板材料是在其树脂中的“氯含量或溴含量小于0.09wt%。在IPC-4101标准中,还更具体的将无卤化的PCB基板材料根据其树脂中所用的阻燃剂种类的不同,划分为三个不同的无卤化的品种。即非卤非锑的含磷型无卤化基板材料(不含无机填料)、非卤非锑的含磷型无卤化基板材料(含有无机填料)、非卤非锑非磷型的无卤化基板材料。而最后的一种,更有利于环保的要求。从目前的覆铜板阻燃技术开发进展来看,今后在运用纳米材料新技术上实现这种高性能的“绿化”基板材料,将是一条很好的途径。
3.按基板材料的线膨胀系数大小的分类
在PCB的加工中和使用中,为了保证它的通孔可靠性、以及确保基板材料尺寸在加工过程中的稳定性,有的PCB在设计、制造上对所用的基板材料的低热膨胀性有了更严的要求(特别是表现在半导体封装基板用基板材料上)。因而一种新兴的基板材料———低热膨
胀性的基板材料,近年正在迅速崛起。这样,一般目前习惯地将具有热膨胀系数(CTE)在12ppm/℃(板的X,Y方向)以下特性的基板材料,定为低CTE基板材料。
4.纸基板按冲孔预热温度高低的分类
纸基覆铜板的孔加工多为冲孔加工的方式。为了保证基板的冲孔加工的质量(孔间不产生裂纹、层间不分离、孔的四周不出现白圈、孔内壁光滑等),就须在冲孔前先进行对板的预热处理。而预热处理的温度高低直接影响着基板的尺寸精度、板的平整度、孔内径的收缩情况等。例如,以日本松下电工公司的R-8700纸基覆铜板(FR-1)产品,在冲孔加工的板表面温度为30℃下进行冲孔加工,它的孔收缩量为0.138mm(孔直径为0.10mm);在50℃下的冲孔加工,孔收缩为0.150mm;在70℃下的冲孔加工,孔收缩量为0.165mm。因而在纸基覆铜板的冲孔加工性上,按照板的可以达到优异冲孔质量而在冲孔前所进行预热处理的温度(以板表面温度为计),采划分出两种不同冲孔特性的纸基覆铜板品种。习惯上,将冲孔前预热处理的板表面温度为30-70℃下进行冲孔加工,可以达到优秀的冲孔质量的覆铜板称为低温冲孔型板。而在70℃以上的进行预热冲孔加工的板称为高温冲孔型板。在可达到优良的冲孔质量的前提下,冲孔加工预热处理的温度越低越表明这种板在冲孔特性上越是优异。
5.按耐漏电痕迹性高低的分类
基板材料的漏电痕迹是指电子产品在使用过程中,在PCB的线路表面间隔的位置上,由于长时间地受到尘粒的堆积、水分的结露等影响而形成碳化导电电路的痕迹,这种漏电痕迹的出现,会在施加了电压下,放出火花、造成绝缘性能的破坏。因此,覆铜板的耐漏电痕迹性是一个很重要的安全特性项目。特别是应用于高湿、外露、高压等恶劣条件下的PCB更有此方面的要求。
耐漏电痕迹性,一般用相比起痕指数(Commparative Tracking Index简称CTI)来表示。IEC112标准中的对CTI指标的定义是:在实验过程中,材料受到50滴电解液(一般为0.1%的氯化铵水溶液)而没有出现漏电痕迹现象的最大电压值(一般以伏表示)。IEC950还根据在上述实验条件下,基板所经受住的不同电压值,规定、划分出了基板材料的三个CTI的等级。即Ⅰ级(CTI>=600V)、Ⅱ级(600V>CTI>=400V)、Ⅲ级(400V>CTI>=175V)。一种基板材料的%05 的等级越小,说明它的耐漏电痕迹性越高。
覆铜板工艺流程
一、 双立柱卧式带锯床覆铜板的定义及分类
覆铜板定义-----又名基材 。将增强材料浸以树脂,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(CCL)。 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(core)。
对于覆铜板类型,常按不同的规则,有不同的分类:
1.按覆铜板板的机械刚性划分:刚性覆铜板(FR-4、CEM-1等)
  和挠性覆铜板(FCCL、FPC等)
2.按不同绝缘材料、结构划分:有机树脂类覆铜板(FR-4、
  CEM-3等)、金属基覆铜板(铝基板等)、陶瓷基覆铜板(陶瓷
  基)
3.按覆铜板的厚度划分:分为常规板和薄型板。
  常规板厚度≥0.5mm
  薄型板厚度<0.5mm (不含铜箔厚度)
注:正常情况覆铜板厚度小于1.2mm,多用于多层板中;
    厚度大于1.2mm,多用于双面板。
4.按增强材料划分:
  常用的不同增强材料的刚性有机树脂覆铜板有三大类:
  玻璃纤维布基覆铜板(FR-4、FR-5等)、纸基覆铜板(FR-1、
  XPC等)、复合基覆铜板(CEM-1、CEM-3等)。
5.按照采用的绝缘树脂划分:
  覆铜板主体树脂使用某种树脂,就将该覆铜板称为某树
  脂板,如:环氧树脂板(FR-4、CEM-3等)、酚醛板(FR-1、
  XPC等)。
6.按照阻燃等级划分:
  按照UL标准(UL94、UL746E等)阻燃等级划分有非阻燃
  型(HB等)和阻燃型覆铜板(FR-4、CEM-1、FR-1、CEM-3)
  等。
7.按覆铜板的某些特殊性能划分:
  如:高Tg板(Tg>170℃)、中Tg板(Tg>150℃)、高介电性
  能板(High Dk)、高CTI板、低热膨胀系数板(Low CTE)
  无卤板(HF)等。
二、 覆铜板的组成
无人机管控
三、 覆铜板的性能和标准
覆铜板的性能要求可以概括为以下六个方面的要求:
1.外观要求
  如:金属箔面凹坑、划痕、树脂点、褶皱、针孔、气泡、
  白丝等
2.尺寸要求
  如:长度、宽度、对角线偏差、翘曲度等
3.电性能要求
  包括:介电常数(Dk)、介质损耗角正切(Df)、体积电阻、
  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(CTI)、耐离子迁移性(CAF
4.物理性能要求
  包括:尺寸稳定性、剥离强度(PS)、弯曲强度、耐热性(热应力、TdT260T288T300、冲孔性等
5.化学性能要求
  包括:燃烧性、可焊性、耐药品性、玻璃化温度(Tg
  Z轴热膨胀系数(Z-CTE、尺寸稳定性等
6.环境性能要求
  包括:吸水性、压力容器蒸煮试验等
覆铜板标准:IPC-4101C
覆铜板检测标准:IPC-TM-650
四、 简述无卤板和无铅板
2006年7月1日欧盟正式实施RoHS指令,全球电子业将进入无铅时代。目前最有代表性的无铅焊料Sn/Ag/Cu(SAC)的熔点为217℃,它比长期以来使用的传统型锡铅(SnPb)焊料的熔点高出约34℃。电组装时为了在使用波峰焊焊峰温度及再流焊的加热问题都有了较大幅度的提升。这些变化,对于覆铜板的耐热性、可靠性提出更高的要求
RoHS指令:核心内容是在电子电器设备中限制使用毒害物质,保护环境,提供绿消费,实现生产和消费两个领域的灭害化、无害化。
RoHS指令中有害物质:铅Pb、镉Cd、汞Hg、六价铬Cr6+、多溴联苯PBB、多溴二苯
醚PBDE。
覆铜板为适应欧盟RoHS指令,覆铜板从两个方面进行调整。
a、无卤板(Halogen-free):指氯(Cl)、溴(Br)的含量在小于900ppm,氯(Cl)和溴(Br)总含量小于1500ppm的覆铜板,为无卤型覆铜板。
阻燃机理:
溴化树脂:以卤族元素为阻燃剂的环氧树脂,主要元素为溴、氯;
无卤树脂:以磷系和磷氮系为主的环氧树脂,主要元素为磷、氮
无卤板与普通覆铜板的性能比较
mum1
项目
无卤板
普通FR-4
可燃性
V-0
V-0
抗剥强度
热性能
热分解温度
>320℃
310
尺寸稳定性
T260
>30min 磁悬浮床
10min
弯曲强度

本文发布于:2024-09-22 00:56:03,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/4/102898.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:铜板   基板   材料   冲孔   树脂   划分
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议