CCL铜箔基板技术及发展趋势介绍
主办单位:台湾电路板协会(TPCA协会)
主讲人:李长元(台光电子技术副理,在台光从事技术研发十年) 学习人员:李洲、张双双、曲秋阳、刘东锋 培训时间:2014-12-19
首先,非常感谢公司领导能给我们这次外出学习的机会,虽然整个培训只有仅仅6个小时,但我们每个人感觉的还是有很多收获,现将本次学习的内容梳理了一下与大家共勉:
本次课程主要从5个方面对CCL铜箔基板技术进行了介绍:1、铜箔基板定义、分类及运用;2、铜箔基板主要原物料介绍;3、铜箔基板的制造流程4、铜箔基板的技术介绍;5、铜箔基板的发展趋势与应用介绍。 一、 铜箔基板定义、分类及运用
印刷电路板(PCB):Printed Circuit or Printed Wirting Board的缩写。将电子线路印刷在一基板上,此一基板覆着一层铜箔,经铜箔蚀刻,形成所需之电路,蚀刻后留在基板上的铜箔导体,成一完整之印刷电路板。
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。
铜箔基板根据树脂体系(酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯)以及补强材料(纸、玻纤布)大致分为11种,并且分别应用于不同领域。若按补强材料(纸、玻纤、毡玻纤布)的使用主要分为三类:
1、 纸基板:是以牛皮纸为补强材料,涂敷树脂后压合而成,主要包括:
XPC、FR-2、FR-3,其耐热性较差,主要用于电话、电视等产品。
2、 电子布基板:是以电子布为补强材料,其优点在于具有良好的耐热
性、绝缘性及尺寸稳定性,主要包括:FR-4(主机板和通讯板材);FR-5、G-10及G-11(主要用于通讯板);GT、 GI(特殊应用)。 3、 复合基板:是以电子布与玻纤毡或牛皮纸组合作为补强材料,其主
要包括:CEM-1(电子布与牛皮纸)、CEM-3(电子布与玻纤毡)。 其中FR-4凭借其电子布耐热、绝缘等优势,在铜箔基板市场占有量最大,约占整个市场60-70%。
在铜箔基板的发展过程中有个两重要阶段涉及玻纤布:1936年美国科宁玻璃公司与欧文.伊利诺玻璃公司成功开发“连续玻璃纤维拉丝工艺”及玻璃纤维生产工艺法,成为玻璃纤维丝生产的先驱者,开创一个新的材料产业;1939年电子级玻璃纤维问世,成为玻璃纤维布基板材料的重要增强材料;80年代初期,日本日东纺公司开创玻璃布加工开纤处理技术,提升树脂浸润性及耐CAF性能。 二、铜箔基板主要原料介绍
铜箔基板主要原料包含四部分:铜箔、玻璃布、树脂体系及填料体系。 (一)玻纤布
当今玻纤布向更薄更轻的方向发展,从最初的7629、7628广泛应用到现在1067、106、1037,甚至有些玻纤布厂已经逐步开发出超薄布1027、1017等,玻布越薄现在市场竞争力越大,利润也就越高,如基重为13g/m2的1017价格约为基重为104g/m2的2116玻布10倍。玻布的轻薄化,代表着所用纱线的号数以及单纤维直径、单丝数量趋于减小,如1017玻布织造过程中使用的C3000纱线由50根单纤维直径为4微米的单丝构成。
玻纤布表面处理分为:化学处理及物理处理。化学处理:与硅烷偶联
剂的结合,提高玻纤布与树脂介面的结合力。物理处理:即开纤加工(目前主要采用高压水刺、机械应力开纤),提高树脂对玻布的浸透性及层压的加工性;开纤布使玻布内纱线扁平,内部纤维松散均匀,有利于树脂浸透、耐CAF性能好。另外,纱线之间的缝隙减小,有利于镭射钻孔,避免将孔打在玻纤纱之间的缝隙处。目前,各玻纤布厂衡量开纤好坏的直接指标为透气度。
在玻璃纤维生产过程中,原料也对玻布的品质有着至关重要的影响,现玻布向着lowDk(低介电常数)、lowDf(低介质损耗角正切)的方向发展,SiO2及B2O3含量高,DK越低;但SiO2含量量高,熔融温度变高,制造成本增加。
玻布生产过程尤为注意下列问题:
(1)、玻璃纤维生产过程中,原料熔融时有气泡的产生,造成中空纤维,会严重影响基材的耐CAF性能。
(2)、玻布在退浆过程中的不稳定会造成树脂含浸不良、鱼目。