覆铜板介绍

一、按覆铜板的机械刚性，可分为：刚性覆铜板和挠性覆铜板。

通常挠性覆铜板大量使用的是在聚酰亚胺或聚酯薄膜上覆以铜箔。

其成品很柔软，具有优异的耐折性，近年，带载式半导体封装器件的发展，为配合所需的有机树脂带状封装基体的需要，还出现了环氧玻纤基薄型覆铜箔带的产品。

二、按不同绝缘材料、结构，可分为：有机树脂类覆铜板、陶瓷基覆铜板、金属基（芯）覆铜板。

三、按覆铜板的厚度可分为：常规板和薄型板。

一般将厚度（不含铜箔厚度）小于0.8mm的覆铜板，称为薄板（IPC标准为0.5mm），环氧玻纤布基的0.8mm以下薄型板可适于冲孔加工，0.8mm及0.8mm以下的玻纤基覆铜板可作为多层印制电路板制作用的内芯板。

四、按增强材料划分。

一般使用某种增强材料，就将覆铜板称为某材料基板。

常用的不同增强材料的刚性有机树脂覆铜板有三大类：玻纤布基覆铜板、纸基覆铜板、复合基覆铜板。

另外，特殊增强材料构成的覆铜板还有：芳香聚酰胺纤维无纺布基覆铜板、合成纤维布基覆铜板等。

对纤维增强材料而言，有无机纤维增强材料和有机纤维增强材料之分。

在近年发展起来的CO2激光蚀孔加工PCB中，有机纤维增强材料（如：芳香聚酰胺纤维增强材料），由于对红外光吸收能力强，而更有利于这种激光钻孔加工。

常见的无机纤维增强材料有：E 型玻纤布和E型玻纤纸（又称玻纤无纺布、玻璃纸、玻璃毡）。

所谓复合基覆铜板，主要是指绝缘层表面层和芯部采用了两种增强材料组成的覆铜板，在复合基覆铜板中，最常见的是CEM-1和CEM-3两大类型覆铜板。

五、按照采用的绝缘树脂划分。

一般将主体树脂使用某种树脂，就将覆铜板称为某树脂板。

目前最常见的主体树脂有：酚醛树脂，环氧树脂（EP）、聚酰亚胺树脂（PI）、聚苯醚树脂（PPE或PPO）、聚酯树脂（PET）、氰酸酯树脂（CE）、聚四氟乙烯树脂（PRFE）、双马来酰亚胺三嗪树脂（BT）等。

六、按照UL标准（UL94、UL746E等）阻燃等级划分有非阻燃型和阻燃型覆铜板。

一般将按UL标准检测达到阻燃HB级的覆铜板，称为非阻燃类板（俗称：HB板），将达到阻燃V0级的覆铜板，称为阻燃类板（俗称：V0板），这种“HB板”，“V0”板之称，在我国对纸基板分类称谓，十分流行。

七、按覆铜板的某些特殊性能，又可将常规性能的板分为许多种，如：
（一）高Tg板
玻璃化温度（Tg）是描述绝缘材料达到某一温度后，由玻璃态转变为橡胶态，此时温度称为玻璃化温度。

一般绝缘材料当温度在Tg以上时，许多性能发生急剧变化。

因此，Tg越高，材料介质原有各种性能的稳定性越好。

另一方面，具有高Tg的材料，一般比低Tg的材料具有较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温度范围内保持，这对制造高密度，高精度、高可靠性、细线条的印制电路板（特别是多层印制电路板）是很重要的。

Tg是衡量、表征一些玻纤布基覆铜板耐热性的重要项目。

但对于纸基覆铜板（如XPC、FR-1等）、复合基覆铜板（如CEM-1、CEM-3）来说，用Tg衡量它们的耐热性并不适用。

在IPC-4101标准中，对玻纤布基各类覆铜板，规定了最低Tg指标值，或Tg的指标范围。

这实际上，是用Tg划分出各类型板的耐热性的等级。

例如：对环氧E玻纤布基覆铜板（FR-4）以所要求达到的Tg的范围不同，划分成为三个品种，见表1-2-1。

表1-2-1 IPC-4101中对不同FR-4板的种类划分
近几年，面临着大量的不同耐高温树脂覆铜板的问世和广泛应用的发展趋势，1996年5月下旬，在瑞士巴塞尔召开的IPC技术/市场审议会上，许多代表建议今后依据覆铜板的Tg来划分板材耐热性的档次。

从PCB设计和制造选择不同等级的耐热性基板材料的实际角度讲，目前世界上（特别是欧、美），通常将刚性玻纤布基覆铜板按Tg划分为四个档次。

这种档次的划分及所包括的主要采用的不同树脂类型的覆铜板例举，见表1-2-2。

表1-2-2 各种覆铜板按划分档次和例举
对表1-2-2内容需要指出的是，这种档次的划分，只是世界上PCB业界（特别是欧、美PCB业界）的一种习惯划分。

它并未有在某种世界权威标准中加以规范。

另需指出的是，目前国内外有些覆铜板厂家推出的Tg=150℃左右的覆铜板，这只不过是显示自家产品的技术水平。

从实用意义出发，该类产品的档次也属于第二档次。

近年来，国外工业先进国家使用第一档次内的FR-4板，逐渐减少。

即使使用FR-4板，也倾向于使用第二档次（Tg为135-140℃）的板材。

在美国、日本、西欧各国，在超高层的多层印制电路板制造中越来越多地采用第三、四档次的基板材料。

习惯上，属于第三、四档次的Tg要求的基板（Tg＞170℃）称为高耐热性覆铜板。

（二）高介电性能板
对覆铜板的介电性能（一般指介电常数和介质损耗角正切）要求有一般要求和更高要求的区别。

在高频电路用基板材料方面，对介电性能有更高的需求，所以也称高介电性能板为高频基板材料。

高频基板材料，一般要求介电常数在GHz下稳定在3左右。

介质损耗角正切（tanδ）等于或小于10-3（tanδ≤x×10-3，其中：1＜x＜10）
近年来，高介电性能的覆铜板，在应用领域上不断扩大，在其性能上也不断提高。

它的发展，应用的意义，主要表现在三个方面：1）由于计算机技术中信息处理量的增加，从而对信号处理速度要求更快速。

2）由于无线通讯技术向着高频化方向发展，对PCB的高频特性要求也更加提高。

3）PCB特性阻抗精度控制在不断提高，要求PCB基板材料有更高的更稳定的介电性能。

（三）抗辐射板
该板要求经一定剂量的某种射线（如γ射线、X射线等）辐射一定时间后，仍保持某些方面的性能要求。

（四）高CTI板
覆铜板的漏电起痕是指其蚀刻掉铜箔后的绝缘层表面（或制成PCB的线路间的绝缘表面）在电场和电解液的联合作用下逐渐形成碳化导电通道，使之丧失绝缘性能的现象。

覆铜板的耐漏电起痕常用相比漏电起痕指数（Comparative Tracking Index简称CTI）来衡量。

一般用IEC112（即等效GB4207-84）作为评价CTI的测定方法。

用IEC112法测试可以得出：传统的纸基覆铜板的CTI≤150V，FR-4和CEM-3的CTI在175-225V。

为了提高PCB的绝缘可靠性、安全性，近年来许多电子产品整机厂家要求PCB采用高CTI的覆铜板。

高CTI，是指CTI≥600V（IEC112法）。

（五）低热膨胀系数板
近年来，用有机树脂代替陶瓷材料作为封装基板的基板材料的技术及市场得到迅速发展。

有机树脂材料作为以BGA、CSP、MCM等封装基板材料，具有低介电常数、降低PCB加工成本、轻量、PCB加工自由度高，可内置散热基板（金属基板、金属芯板）等优点。

有机封装基板用覆铜板的最主要要求是应具有低热膨胀系数性能。

因而当近几年这类基板材料得到市场开发后，低热膨胀系数（α）的覆铜板纷纷问世，成为一类独具特性的覆铜板产品。

一般FR-4板在X、Y方向的α在14-18ppm/℃，而低α的FR-4板一般α应在8ppm/℃以下。

较高α的覆铜板作为封装基板材料，制成的基板在与芯片的加热接合时，由于基板与芯片的α相差较大，而产生较大的应力。

这样会造成连接处的裂纹和可靠性的下降。

（六）环保型覆铜板
又称绿色型覆铜板、环境协调型覆铜板，近年来这类覆铜板主要是指无卤化、无锑化阻燃覆铜板。

其“无卤”的定义，根据JPCA-ES-01-1999标准规定：采用离子色谱分析法，能够满足“氯含量小于0.09wt%，溴含量小于0.09wt%”的条件者，就可定为无卤化覆铜板。

（七）紫外光遮蔽型覆铜板
近年来，在双面印制电路板和多层用内层板的制造过程中，随着光敏阻焊剂的推广应用，为了避免两面相互影响，产生重影（ghost image），要求基板材料必须具备有阻档紫外线（UV-block）的功能。

而紫外光遮蔽型覆铜板的紫外线透过率小于0.4%。

采用它制作的双面板，不会出现上述的重影图形问题。

在制作这类覆铜板中，往往采用加入一小部分具有UV遮蔽功能的环氧树脂，制成UV遮蔽的FR-4覆铜板。

由于它的板面为黄色，因此我国PCB业界，常将这类板俗称为“黄板”。

（八）积层法多层板基板材料
为了适应电子产品的小型化，多功能及半导体元器件的高集成化的发展，自20世纪九十年代初的日本IBM公司成功地开发出“表面加层电路多层板”（SLC）制造技术以来，一种全新结构的印制电路板制造技术——积层法多层板（Build-up Multilayer Printed Circuit Board,BUM），在日本、美国、欧洲、台湾等国家（地区）得到迅速兴起。

这是一种可以达到高密度互连（High Density Interconnection,HDI）的技术。

BUM 与一般多层板相区别的最大特点，是用积层的方式，一层层（绝缘层电路层）的叠加制作的。

它的导线宽度一般达到100μm以下，导通孔直径在100μm以下。

适合于这种生产方式和高密度互连的多层板制造用的绝缘材料，称作积层法多层板基板材料。

BUM基板材料一般分为三大类：感光性树脂类、热固性树脂类和涂树脂铜箔类（Resin Coated Copper,RCC）。

这些BUM用基材，必须适合于BUM所制造的微细导通孔（多为盲孔、埋孔）的加工方式需要。

其中感光性树脂类材料适于目前普遍采用的CO2激光蚀孔法。

八、按照刚性的各类覆铜板所用树脂和增强材料的不同，可以将其分类为五大类。

这种分类内容见图1-2-4。