CEM_3型覆铜板制造工艺
CEM-3覆铜板制作工艺路线
CEM-3的绝缘层外观透明度与无机填料的折光率有关，如果无机填料的折光率等于树脂的折光率，板材就显示出透明状，例如，氢氧化铝的折光率为1.57，与环氧树脂的折光率1.55差不多，所以用氢氧化铝作填料的CEM-3，板材绝缘层呈现出透明状，基本上与FR-4的外观相同；如果无机填料的折光率大于树脂的折光率，板材就显示出不透明状，因此，开发要求高遮光性的LED显示用CEM-3可以根据这个原理，在胶液中加入高折光率的无机填料（颜料）。
（5）增强材料CEM-3采用电子级玻璃纤维布和电子级玻璃纤维纸两种增强材料。面料的增强材料一般用7628玻璃纤维布，对一些特殊用途的CEM-3也采用2116玻纤布，但会增加产品成本。玻纤布和玻纤纸必须经过硅烷偶联剂表面处理，以提高耐潮湿性、耐热性、电气绝缘性。玻纤纸的强度较低和内应力很小，其对板材翘曲影响较小，而玻纤布存在编织张力及内应力残留、经纬纱偏斜等不稳定因素，对CEM-3翘曲影响较大，因此，必须注意玻纤布的经、纬纱的编织密度、纬斜等，同时，生产CEM-3时须注意面料要同机同布。
（3）层压按图8-3-1的顺序配好料，双面板则两面都覆盖铜箔，单面板则一面覆盖铜箔，另一面覆盖耐热性好的离型膜，如聚氟乙烯（PVF）薄膜，然后将配好的料坯夹在两张镜面不锈钢板中间，放进层压机中，按设定的层压程序加热加压，制成CEM-3。由于芯料本身的多微孔特点，若采用普通层压机，难以将芯料内气泡完全排出，会导致高温高压下树脂氧化，使板材产生黄斑气泡或空洞现象，进而影响板材的性能，因此，为了生产高品质的CEM-3，建议采用真空层压机，以消除板材内黄斑气泡，减少板材残余应力和降低翘曲，全面提高板材性能。
芯料的增强材料采用玻璃纤维纸（简称玻纤纸，又称玻璃纤维无纺布、玻璃纤维毡、玻璃纸等），它由短切玻纤、粘合剂，用湿式短网抄纸机按抄纸方法制成，其特性见表8-11CEM-3用玻纤纸一般以综合性能好的环氧树脂或丙烯酸树脂为粘合剂；用聚乙烯醇作粘合剂的玻纤纸，虽然价格便宜，但是耐热性、耐水性差，已被淘汰出CEM-3用玻纤纸之列。
CEM_3型覆铜板制造工艺
表 4 CEM 23 覆铜板的常规性能 处理条件 热应力后
暴露于工艺溶液后 在 105℃下 C296 35 90 高温下 C296 35 90 高温下
E21 105+ D 224 23 D 248 50+ D 20. 5 23
C240 23 50 C240 23 50
A l2O 3, T iO 2, 有机溶剂, 玻璃布, 玻纤纸, 铜箔。 3. 2 树脂的制备
2 覆铜板的工艺路线
由于 CEM 23 型覆铜板与 FR 24 型覆铜板的电气 性能和部分机械性能指标值基本相同, 粘结剂体系可 考虑用 FR 24 型覆铜板的粘结体系, 试验证明该粘结 体系能达到 CEM 23 型覆铜板的指标要求, 但弯曲值
高效、低耗: 使用M o to rfo rm er 可以节省能源约 30% , 从而从根本上实现节能的目的。
维护简便、可靠实用: 由于M o to rfo rm er 的部件 减少, 可以降低维护和部件储备费用, 进一步减少了 故障时间。 译自: ABB R eview. 2001, (3) 翻译: 上海魏德曼泰达绝缘材料有限公司 贾凯 校译: 上海南洋电机厂 陆宝琦
绝缘材料 2002 N o. 3 刘 军: CEM 23 型覆铜板制造工艺 2 1
项 目 树脂含量 丙酮可溶性 挥发物
表 1 半固化片的技术指标
单位 表料 (玻璃布) 芯料 (玻纤纸)
(% )
42±2
81±2
(% )
70±2
80±2
本文选择通用的双氰胺为固化剂, 选择苄胺为固 化促进剂。 因固化剂用量偏小时, 树脂的凝胶化时间 会逐渐延长, 而且体系因固化不完全引起机械性能下 降。 当固化剂用量偏大时, 体系中会存在过量的未反 应的活性基团, 使板材的电气性能下降。 所以固化剂 用量应使胺基和环氧基充分反应完毕为宜, 这时覆铜 板有较好的电气性能和其他综合性能。
CEM-3覆铜板产品性能
一， CEM-3覆铜板产品性能由上述可知，CEM-3具有优良的综合性能，表8-12比较了CEM-3与FR-3、CEM-1、FR-4的性能。
下面着重介绍CEM-3的尺寸稳定性、通孔可靠性和耐漏电起痕性。
（1）尺寸稳定性覆铜板的尺寸稳定性关系到印制板加工和元器件装配的精度。
一般来说，影响板材尺寸稳定性的原因主要有：树脂的固化收缩或固化不完全；在层压过程中因树脂流动、板材成型压力过高导致板材产生较大的残余应力；PCB加工及元器件装配过程中各种烘板、热冲击使板材残余应力释放等。
环氧树脂的热膨胀系数是60x60-6cm/cm.℃，而无机填料的热膨胀系数是（1~8）x10-6cm/cm.℃，因此，通过添加具有低热膨胀系数的无机填料和高耐热性的多官能环氧树脂，以及在工艺上加以改进，可以提高CEM-3的尺寸稳定性，表现在板材的尺寸变化率上，目前水平的CEM-3的尺寸变化率基本上接近普通FR-4的尺寸变化率，见图8-11。
（2）通孔可靠性从上述可知，早期CEM-3主要用于单面板，不用考虑通孔可靠性，板材热膨胀系数大也问题不大，但是自从CEM-3应用于双面印制线路板后，通孔可靠性已成为CEM-3的一项重要性能。
覆铜板的通孔可靠性好坏取决于板材的热膨胀系数、耐热性、Tg、基材与镀层的结合牢固程度等，热膨胀系数大的板材，其通孔可靠性也差，这种板材热风整平或波峰焊时剧烈膨胀收缩，容易出现通孔破裂，形成断路；采用高耐热环氧树脂制作的CEM-3，板材Tg较高，耐热性好，具有较低的热膨胀系数和较高的通孔可靠性。
板材通孔可靠性的测试方法见8-12（a）图为测试板试验图形，有关参数为：板厚1.6mm,孔数400个、孔间距2.54mm孔径1.0mm孔镀（铜）层厚度25μm;(b)图为冷热冲击试验，测试板先在260℃的油中浸10s，紧接着放进20℃的流水中浸10s，再在20℃的溶剂（三氯乙烷）中浸10s，完成一个冷热冲击循环；如此反复进行，板材快速热胀冷缩，直到孔镀层发生破裂、断路为止。
无卤复合基覆铜箔板CEM-3发展
无卤复合基覆铜箔板CEM-3发展曾耀德【摘要】文章介绍了无卤复合基覆铜箔板CEM-3的发展、标准、性能特点与市场发展.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】3页(P20-22)【关键词】无卤;复合基覆铜箔板;CEM-3【作者】曾耀德【作者单位】陕西生益科技有限公司,陕西,咸阳,721001【正文语种】中文【中图分类】TN41CEM-3（Composite Epoxy Material）是以环氧树脂玻纤布粘结片为面料、环氧树脂玻纤纸粘结片为芯料，单面或双面覆铜箔后热压而成的复合基覆铜箔板。
CEM-3的电性能、耐热性能、镀通孔可靠性等与FR-4相当，它具有优异的冲孔加工性，可以冲出整齐、复杂的外形，相对FR-4可延长钻头的使用寿命，而价格比FR-4低。
作为一种综合性能优良、价格适宜的复合基覆铜板，在以价值指数（功能/价格）最大化为目标的市场要求中，CEM-3极大地满足了电子产品的低成本、高品质和高可靠性要求。
对于单、双面刚性印制线路板，日本市场喜爱选择CEM-3材料，据统计日本双面刚性印制线路板市场中CEM-3约占70%。
国内电子产品厂商对复合基CEM-3认识不足，目前国内双面刚性印制线路板仍以FR-4为主。
随着民用电子产品提出多功能化和高可靠性、安全性要求，以及工业用电子产品提出低成本的要求，近年来国内复合基CEM-3市场需求已有较大增长。
随着电子废弃物管理法令实施，特别是绿色环保组织的积极推动，世界主要电子产品厂商已积极提出无卤化的进程，无卤CEM-3相对无卤CEM-1具有较高可靠性，相对无卤FR-4则有价格优势与机械加性优势，未来无卤CEM-3在单双面刚性板市场上将有较好的发展前景。
1 无卤CEM-3发展1995年日本东芝化学率先推出TLC-751TRG无卤型CEM-3覆铜板，1997下半年日本住友电木、日立化成、松下电工等厂家开始批量生产、销售无卤型FR-1覆铜板，1998年日本东芝化学、松下电工先后推出无卤型FR-4覆铜板，1999日本住友电木公司推出无卤型CEM-3（ELC-4970 GS）。
CEM-3覆铜板发展前景及对电子玻纤纸的要求
4、抗拉强度及湿强度
5）水性粘结剂的选择和合理使用： 因玻纤纸是采用湿法抄纸工艺生产，粘结剂必须是水性 体系，水性体系分为水溶液、微乳液、乳液和悬浮液。水性 聚合物的合成，均以水作为分散介质，根据反应机理不同可 分：为水溶液聚合（聚合物以分子状态存在，分子链长在纳 米量级）、微乳液聚合（聚合物以聚集分子态存在，粒径在 1~10μm）、乳液聚合（聚合物以聚集分子态存在，粒径在 10~40μm）、悬浮聚合（聚合物以聚集分子态存在，粒径 在100μm左右），多数人不易分清后三者的区别。玻纤纸 生产最好选用前三者。若以粘结剂和产品的最终性能优劣排 列：水性胶黏剂＞微乳液胶黏剂＞乳液胶黏剂＞悬浮液胶黏 剂，尽可能不使用悬浮液胶黏剂，否则将对覆铜板的性能有 很大的影响……
4、抗拉强度及湿强度
6）粘结剂的固化速度应与车速相匹配： 玻纤纸的生产速度多在百米左右，干燥固化炉长度30米 左右，以此计算粘结剂的固化时间约18秒。在如此短的时间 内，要让树脂完全固化是相当困难的，否则将严重影响玻纤 纸的抗拉强度特别是湿强度。解决此难题办法有三：一是， 提高温度，因为反应温度每提高10℃，化学反应速度将增加 2~4倍；二是，选择与车速相匹配的固化体系，可采取催化 型（阴离子型、阳离子型）固化体系、游离基固化体系、或 在一般的固化体系中选用高活性的固化促进剂；三是，在某 些粘结剂体系中，必须加入交联剂等助剂才能得到立体交联 的固化产物……
CTI≥600的CEM3覆铜箔层压板的研制
试验项目
处理、试验条件
体积电阻率
Ｇ９６／３５／９０
Ｅ－２４／ｉ２５
表面电阻率。
Ｇ９６／３５／９０
Ｅ－２４／１２５
击穿电压（平行板藤） Ｄ－４８／５０十Ｄ．Ｏ．５／２３
介电常数（ＩＭＰ）
Ｃ－４０／２３／５０
分质损耗角正切
（１姚）
Ｃ－４０／２３／５０
量越过３０％薅，缀耪豹ＣＴＩ鹭整手≥６００Ｖ豹承乎（受ＣＴＩ测试纹熬鬏定工掺怠压羧裁，熬过
６００Ｖ不能测试）；但是在实验中发现，氢氧化铝用爨增加，胶液的浸渍饿、板材的耐热性均有所
下洚；爻了尽胃戆减少鬣氧倪锯蕉爨，我镌在表瀑瓣用获滚孛黧人多爨Ｅ０２掰虢。溺薅农实
验中还发现，氢氧化铝粒径大小对板材ｕｒｌ有一怒的影响（见袭４），氢氧化锅粒径越大，板材
脂，并添加少量Ｅ０２树脂。Ｅ０１树脂是一种耐漏电起痕性、耐热性和工艺性好的非溴化特种环
氧树脂。另外，为了弥补因采用非溴化树脂对板材阻燃性的影响，我们在表层添加了适量高效 阻燃剂，以使板材达到ｖ－０级。
－——１７８－——
ＣＴＩ值 眈较
表２冗种褥疆辅戒静覆铜摄虢ｅ｝ｌ蓬
ｔ３０１树脂 溴化双酚Ａ溅环氧树脂 酚醛树脂
的ＣＴＩ有～定程度的下降，这霹能是鬣氧铯锘酶耱径越小，它在获滚串静分散越璃匀、渗透性
越好，在漏电起痕的发擞场所附近存在的概率就越大，其效果也就更显著。
表３氢氟亿锾粥量写缀材ＵＦＩ酶关系
ｆ翘量（％）
Ｏ
５
１０
２０
３０
４０
５０
ｉ ＣＦＩ（Ｖ）
４００
４２５
５００
５５０
＞／６００
≥６００
CEM-3型覆铜板用于多层板的研究
印 制 电路信 息 ２ １ ｏ４ ０ ２Ｎ ．
若 将 Ｃ Ｍ．型 覆铜 板 用于 多 层 板制 作 ，则 可 以很好 Ｅ ３ 的节 约 成 本 ，但 因Ｃ Ｍ．型 覆 铜 板 的 结构 和 性 能 特 Ｅ ３ 殊 ，用 于 多层 板制 作 时机 械 加 工 性 能及 可 靠 性 可 能 存 在 风 险 ， 本 文根 据 Ｃ Ｍ．覆铜 板 的特 性 从板 材 的 Ｅ ３ 制 前 准 备 、 压 合 参 数优 化 、钻 孔 参 数 制 定 等方 面 进 行 分析 试 验 ，通过 采 用Ｃ Ｍ．基板 与Ｆ ４ 适 的半 固 Ｅ ３ Ｒ合
Ａｂｓｔ ａ ｒ ｃｔ
Ｂｅ ａ ｅ ｏ ｈ ａｅ ｉ ｌｃ ｔｉ ｃ ｅ ｓ ｎ ｔ ｅ ｐ ｉ ｔ ｄ ｃｒ ｕｉ ｂ ａ ｄ ｍ ａｋｅ，ｉ ｓｎｅ ｅ ｓ ｒ ｏ ｃ ｕｓ ｆｔ ｅｍ ｔｒａ ｏｓ ｎ ｒ ａ ｅ ｉ ｈ ｒｎ ｅ ｉｃ ｔ ｏ ｒ ｒ ｔ ｔｉ ｃ ｓａ ｙ ｔ
１ 前 言
随 着 市 场 需 求 ， 印制 电路 板 价 格 竞 争 十 分 激
．
烈 ， 目前 大 多 线路 板 行 业 采 用 Ｃ Ｍ．型 覆 铜 板 制 作 Ｅ ３ 单 ／ 面 板 的 制 作 ， 由于 Ｃ Ｍ一型 覆 铜 成 本 较 低 ， 双 Ｅ ３
１ ． ３１
特种 印制板 Ｓ ｅｉｌ Ｂ ｐ ｃ ＰＣ ａ
Ｃ Ｍ．材 料 和Ｆ 一相 比机械 性 能较 差 ，如 果 能在 保 Ｅ ３ Ｒ４ 证 品 质 的 前提 下 将 Ｃ Ｍ一型 覆 铜板 应 用 于 多 层板 可 Ｅ ３
２ １２ 固化剂和 促进剂 ．．
Ｃ Ｍ 一 常 用 的 固 化 剂 有 双 氰 胺 和 线 性 酚 醛 树 Ｅ ３ 脂 （ 诺伏 拉 克 ） ，但 为 了提 高 板 材 的 耐热 性 、耐 潮 湿 性 、 耐离 子转 移 和 耐 变 色 性 一 般 采 用 线性 酚 醛 树
CEM-3与FR-4板材的区别[最终版]
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CEM-3与FR-4板材的区别[最终版]第一篇：CEM-3 与FR-4板材的区别[最终版]新型印制电路基材--CEM-3作者：佚名文章来源：网络点击数：2706更新时间：2005-12-24电子产品用双面及多层印制电路板，现在通常都采用FR-4基材，这是一种覆铜箔阻燃性环氧玻璃布板。
CEM-3是在FR-4基础上发展起来的一种新型印制电路用基板材料。
近年来，日本已大量采用CEM-3来替代FR-4，甚至超过了FR-4用量，双面板约55%左右均采用CEM-3。
一、CEM-3是一种复合型覆铜箔板FR-4是由铜箔与经浸渍阻燃性环氧树脂的玻璃纤维布层压而成，而CEM-3与FR-4不同的是采用了玻璃布与玻璃毡复合基材，也称复合型基材，而非单纯玻璃布。
CEM-3的生产过程与FR-4相似，玻璃毡的上胶可以采用立式上胶，也可采用卧式上胶，使用的环氧树脂系统与FR-4相同。
为提高性能可加以改性，通常需加入一定量的填料。
压制压力一般较FR-4低一半。
为适应不同的厚度要求，可采用不同标重的玻璃毡，常用的有50g、75g、105g。
二、CEM-3性能CEM-3欲替代FR-4，必须达到FR-4所具备的各种性能。
目前的CEM-3已通过改善树脂系统、玻璃毡、层压制造工艺，从而克服了早期CEM-3产品诸如冲孔金属化质量、翘曲度及尺寸稳定性差等缺陷。
CEM-3的玻璃化温度、耐浸焊性、抗剥强度、吸水率、电击穿、绝缘电阻、UL指标等均能达到FR-4标准，所不同的是CEM-3抗弯强度低于FR-4，热膨胀大于FR-4。
CEM-3金属化孔加工不成问题，钻孔加工钻头磨损率低，易于冲孔和冲压成型加工，厚度尺寸精度高，但其冲孔的金属化外观稍差。
三、CEM-3市场应用UL认为CEM-3和FR-4可以互换，所以现采用FR-4的双面板一般均可作为替换的对象。
由于CEM-3与FR-4性能相似，所以在多层板上替用也已成为可能。
因印制电路板价格竞争十分激烈，所以四层板市场也已开始考虑选用CEM-3。
CEM_3型覆铜板用于多层板的研究
1 前言随着市场需求，印制电路板价格竞争十分激CEM-3型覆铜板用于多层板的研究Paper Code: S-121侯利娟 陈晓宇 苏建雄（景旺电子（深圳）有限公司，广东 深圳 518102）摘 要 由于主要原材料价格不断上涨，印制电路板市场竞争日趋激烈，促使客户以及PCB厂商不断寻求低成本材料以及生产工艺。
CEM-3型覆铜板成本则相对较低，若将CEM-3型覆铜板应用于多层板制作并能满足产品品质需求，将是一个降低成本的新方法。
然而传统的CEM-3型覆铜板由于材料特性限制，一般用于制作单双面板，用于多层板制作则由于其机械加工性能及可靠性等方面存在很大的制作难题，且无对应的半固化片，业内暂无此应用研究。
根据CEM-3覆铜板的特性从板材的制前准备、压合参数优化、钻孔参数制定等方面进行分析试验，通过采用CEM-3基板与FR-4合适的半固化片成功压合，并制作出机械加工性及可靠性均完全符合制作标准的多层板，并成功导入批量制作。
解决了行业内CEM-3板料用于多层板制作难题，降低了PCB产品的制作成本。
关键词 CEM-3；材料特性；制作工艺；多层板中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1009-0096（2012）04-0131-04Application of CEM-3 type copper foilto copper clad laminatesHOU Li-juan CHEN Xiao-yu SU Jian-xiongAbstract Because of the material cost increase in the printed circuit board market, it is necessary to promote industries low material cost products and new process. Traditional CEM-3-type CCL costs are relatively low, that if traditional CEM-3-type CCL be used in producing multilayer PCB which meets the requirement, it will be a new way to reduce costs. However, the traditional CEM-3-type CCL restricted as material properties, and generally for the production of single and double side PCB, and with the problems of machining performance and reliability, no this applied research in industries. In this paper, materials pre-condition, pressing parameter optimization, drilling parameters be analysis and tested. Press the traditional CEM-3-type CCL and FR4 prepeg together, got mulitlayer PCBs which meets the requirement of machining performance and reliability, and successfully mass product. To solve the problems of the traditional CEM-3-type CCL be used in multilayer PCB, and reducing the production costs of PCB products.Key words CEM-3; Characteristics; Production process; composite board烈，目前大多线路板行业采用CEM-3型覆铜板制作单/双面板的制作，由于CEM-3型覆铜成本较低，若将CEM-3型覆铜板用于多层板制作，则可以很好的节约成本，但因CEM-3型覆铜板的结构和性能特殊，用于多层板制作时机械加工性能及可靠性可能存在风险，本文根据CEM-3覆铜板的特性从板材的制前准备、压合参数优化、钻孔参数制定等方面进行分析试验，通过采用CEM-3基板与FR4合适的半固化片成功压合，并制作出机械加工性及可靠性均完全符合制作标准的多层板，并成功导入批量制作。
【机械要点】环保型覆铜板连续化层压生产工艺
张小只智能机械工业网张小只机械知识库环保型覆铜板连续化层压生产工艺 收穑日期：2002-要从事CEM-3，CEM-1等复合型覆铜板及高频微波用覆铜板的开发由于环境污染日益成为社会关注的焦点，研究发展环保型电子产品的生产工艺成为趋势覆铜板作为电子产品的基础材料，其生产工艺对环境影响有重要的作用。
覆铜板的生产新工艺一无溶剂上胶技术，因其在生产过程中，不使用有机溶剂，对作业人员的毒害和大气的污染可降低到较小程度，并可以连续化生产，提高了生产效率，提高了产品的综合性能，将成为开发的方向1上胶及连续层压工艺流程覆铜板的连续浸渍无溶剂胶及层压生产工艺如所示2工艺解决的关键及难点21树脂体系自制的低粘度、自熄性、无溶剂催化固化型环氧树脂胶液。
调节树脂的粘度，保证均匀地浸渍在玻璃布上，通过挤压辊辊距来调节上胶量，使树脂的流动度不能太大，以免复合时过多的胶液流到铜箔的光面上调节胶液的凝胶化时间，以满足连续层压工艺，在复合及热压辊组处理后，板材固化程度达到6（%以上2.2复合粘结片、铜箔的一致性调节因连续层压技术是流水线作业，复合辊如果对位性不好，跑偏，将导致大批原材料的浪费，所以复合辊的对位精度是连续层压工艺的关键2.3热压辊组、温度、压九板材张力的调节热压辊组的压力太大，易使铜箔皱折，而且还会造成流胶过多，使板材缺胶，造成机电性能和尺寸均匀性下降。
热压辊组的温度要达到树脂的固化温度以上辊子温度要均匀，温差太大易使板材各点胀缩不同，而使板材变形，影响板材的品质。
由于采用后挤压辊牵引带动各辊运行进行连续层压，所以保持挤胶辊复合辊热压辊组的同步性非常重要，否则会刮伤铜箔，甚至毁坏板材2.4复合辊及后牵引辊用材料的选择25生产线的开车及停车开车前须使用软质带材（如铜带）做前牵引，停车前也同样须使用软质带材做后牵引，要保证牵引带材与板材接头良好，以保证前段和末段板材的性能26生产线定期检修连续层压生产线须处于封闭无尘的室中，后牵引辊和复合辊须定期更换，生产前，所有辊子须清洁，并经过检测，确保辊子表面平整、。
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绝缘材料 2002 N o. 3 刘 军: CEM 23 型覆铜板制造工艺 2 1
项 目 树脂含量 丙酮可溶性 挥发物
表 1 半固化片的技术指标
单位 表料 (玻璃布) 芯料 (玻纤纸)
(% )
42±2
81±2
(% )
70±2
80±2
按此方法配制的粘结剂溶液储存几个月后, 粘结 剂中仍悬浮有无机填料颗粒, 使粘结剂溶液呈不透明 状。相反, 若先把粘结剂按配方工艺配好后, 再搅拌加 入无机填料, 无机填料会在停止搅拌数小时后完全沉 淀下来, 使上层的粘结剂的呈现透明状。
加入无机填料能降低粘结剂树脂的流动性, 也能 防止压制板时玻璃短切纤维被挤出的树脂带出。另外 填料与覆铜板所使用的其他材料的线膨胀系数相比 (环氧树脂, 铜箔, E2玻纤) 要小一个数量级 (见表 2) , 因此, 无机填料的引入可降低板材的线膨胀系数, 减 少覆铜板翘曲。
的使用量正逐年增加。CEM 23 型覆铜板使用的材料
与 FR 24 型覆铜板使用的材料不同, 板芯为玻纤纸与 无机填料的复合材料, 所以在制作工艺中有许多难点 需要解决。
本文主要探讨 CEM 23 型覆铜板的树脂体系、半 固化片制作工艺及覆铜板的压制工艺。
3 覆铜板的制造
3. 1 原材料 溴 化 环 氧 树 脂, 双 酚 A 环 氧 树 脂, 双 氰 胺,
的翘曲度, 同时降低板材的成本, 改善阻燃性。试验证 明无机填料加入量为固体树脂的 20w t%～ 30w t% 时, 可以使板材机械性能、电气性能及加工性能均有 不同程度的提高。
填料的粒径越小, 比表面积就越大, 悬浮时间就 越长, 就可以保证浸胶料中树脂含量均匀。 无机填料 要在溶解环氧树脂过程的一开始就同偶联剂一起加 入, 这样有利于有机溶剂对无机填料充分接触, 使无 机填料颗粒周围形成一层有机物包附膜, 在一定程度 上能延长无机填料在有机相中的悬浮时间。
A l2O 3, T iO 2, 有机溶剂, 玻璃布, 玻纤纸, 铜箔。 3. 2 树脂的制备
2 覆铜板的工艺路线
由于 CEM 23 型覆铜板与 FR 24 型覆铜板的电气 性能和部分机械性能指标值基本相同, 粘结剂体系可 考虑用 FR 24 型覆铜板的粘结体系, 试验证明该粘结 体系能达到 CEM 23 型覆铜板的指标要求, 但弯曲值
表 2 CEM 23 型覆铜板主要原材料的线膨胀系数
材料名称
线胀系数, m K
SiO 2
0. 4×10- 6
A l2O 3
7×10- 6
环氧树脂
6×10- 5
铜箔
1. 7×10- 5
E 2玻纤
2. 6×10- 6
表 3 粘结剂的贮存时间与凝胶化时间关系
储存时间 (室温 天)
凝胶化时间 (170℃, s)
粘结剂储存期和凝胶时间的关系见表 3, 可以看
出随着储存期长, 凝胶时间会逐步缩短的规律。 用 该 粘 结 剂 压 制 的 CEM 23 覆 铜 板 依 照 IPC2
4101 12 对其性能进行了测试, 结果如表 4 所示, 可 见 CEM 23 覆铜板的常规性能全部达到了指标要求。
5 结束语
经过对 CEM 23 型覆铜板的树脂体系半固化片 制造工艺, 覆铜板的压制工艺的研究, 实现批量生产 的产品性能达到 IPC 标准, 获得用户认可, 并在市场 上开始部分取代 FR 24 型覆铜板。
本文选择通用的双氰胺为固化剂, 选择苄胺为固 化促进剂。 因固化剂用量偏小时, 树脂的凝胶化时间 会逐渐延长, 而且体系因固化不完全引起机械性能下 降。 当固化剂用量偏大时, 体系中会存在过量的未反 应的活性基团, 使板材的电气性能下降。 所以固化剂 用量应使胺基和环氧基充分反应完毕为宜, 这时覆铜 板有较好的电气性能对性能的影响 由于 CEM 23 型覆铜板的芯料是由短切纤维材
料制成的, 拉伸强度和压缩强度较低。 在压制工艺条 件下, 未固化的环氧粘结剂树脂流动大, 流胶多, 短切 的玻纤丝也被裹挟着一起向四周运动, 使玻纤分布不 均匀, 会在板材内部存在较大的应力, 而应力的存在 会造成板材翘曲, 同时也使覆铜板的厚度公差偏大。 4. 3 固化剂及固化促进剂
(% )
≤0. 75
≤0. 75
3. 4 覆铜板的制造 根据压制的覆铜板厚度要求, 称取一定重量的半
固化片 (两张表料加一张或多张芯料) , 叠配, 覆上铜 箔, 装模, 升温至 170℃, 保温保压 1. 5h, 冷却出模。
4 需要解决的主要问题
4. 1 粘结体系中的无机填料 在粘结体系中加入无机填料的目的是降低板材
M8 % kV — — kg m 2 s s s
表 4 CEM 23 覆铜板的常规性能 处理条件 热应力后
暴露于工艺溶液后 在 105℃下 C296 35 90 高温下 C296 35 90 高温下
E21 105+ D 224 23 D 248 50+ D 20. 5 23
C240 23 50 C240 23 50
142. 2
160. 2 2. 8×105 1. 3×104 9. 5×105 2. 3×104
0. 24 42
4. 14 0. 0182 3. 02×107 2. 72×107
121 合格 0. 93 3. 2
(下转 24 页)
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制造成芯料的半固化片, 用玻璃布浸渍上述树脂溶 液, 制作成表料的半固化片。 半固化片的技术指标见 表 1 所示。
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性能优良, 尺寸稳定性优异, 耐离子迁移性好, 成本
因加入的无机填料在粘结剂树脂体系中易沉淀,
低; 除机械性能稍低外, 其他性能都达到或超过了 而且浸胶时, 填料易粘附挤压辊。 要解决以上问题的
FR 24 型覆铜板。
关键是要正确选择填料的种类、粒径、表面处理方法
CEM 23 型覆铜板因其性能及成本优势明显, 它 并对树脂的粘度进行控制。
高效、低耗: 使用M o to rfo rm er 可以节省能源约 30% , 从而从根本上实现节能的目的。
维护简便、可靠实用: 由于M o to rfo rm er 的部件 减少, 可以降低维护和部件储备费用, 进一步减少了 故障时间。 译自: ABB R eview. 2001, (3) 翻译: 上海魏德曼泰达绝缘材料有限公司 贾凯 校译: 上海南洋电机厂 陆宝琦
20 刘 军:CEM 23 型覆铜板制造工艺 绝缘材料 2002 N o. 3
CEM -3 型覆铜板制造工艺
刘 军
(七 O 四厂研究所, 陕西 咸阳 712099)
摘要: 论文简述了 CEM 23 覆铜板的工艺路线和工艺要点, 讨论了填料、固化剂以及工艺参数对产品性能的影响。 关键词: CEM 23; 覆铜板; 工艺 中图分类号: TM 215. 6; TN 704 文献标识码: A 文章编号: 1009- 9239 (2002) 03- 0020- 03
将固体环氧树脂, 无机填料, 偶联剂, 有机溶剂加 入反应容器中, 在搅拌状态下加热溶解回流, 完全溶 解后, 加入预先溶好的双氰胺溶液, 最后加入液体环 氧及适量的固化促进剂。 控制凝胶化时间在 300～ 450 秒之间。 3. 3 半固化片的制作
在立式浸胶机中, 用玻纤纸浸渍上述树脂溶液,
收稿日期: 2002- 04- 01 作者简介: 刘军, 男, 工程师。1992 年毕业于西安交通大学高分子材料 专业, 参与开发了 CEM 23, CEM 21 等复合型覆铜板, 现从事高频微波 用覆铜板的开发研制工作 (T el: 0910- 3335193)。
2 4 陆宝琦: 可直接与高压端连接的新型电动机 绝缘材料 2002 N o. 3
若DOL 启动无法满足要求, ABB 建议使用电容器组 或反应堆。 并可在ABB 的标准产品系列中提供上述 部件。
4 转子的冷却
在电机启动过程中, 大量的能源消耗在转子上, 使得转子钢表面出现温升 (见图 5)。这些热量通过定 向气流传送到顶部的散热片, 所以不会引起转子或电 缆的过热。
参考文献
[ 1 ] 张洪文. 印制电路用覆铜板工艺概论. 七 0 四厂技工学校教材. [ 2 ] 赵建喜. 国产氢氧化铝填料在 CEM 23 型覆铜箔层压板中的应
用. 绝缘材料, 2002, (1) : 17～ 18.
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0 1 6 10 25 30 40 60 460 455 380 360 355 335 330 320
检测项目 剥离强度
体积电阻率
表面电阻率
吸水率
击穿电压
介电常数 (1M H Z) 损耗因数 (1M H Z)
弯曲强度
纵向 横向
耐电弧性
热应力 燃烧性
平均燃烧时间 单个燃烧时间
单位
kg m
M 8 ·m
A
D 248 50+ D 20. 5 23 288℃, 10s 不分层, 不起泡
A 及 E224 125
指标 ≥105 ≥90 ≥90 ≥104 ≥103 ≥104 ≥103 ≤0. 5 ≥40 ≤5. 4 ≤0. 035 ≥2. 32×107 ≥1. 9×107 ≥60 目测合格 ≤5 ≤10
实测值 172. 3
图 6 启动时间 (t) 与定子电流 ( I) 的关系 图 7 启动时间 (t) 与电机电压 (u) 的关系