印刷电路板基材简介CCL

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CCL介绍

膠片特性檢驗
膠流量（Resin Flow）
4〞
1.取 4 "x 4 "膠片4張，稱重
2.壓合使之硬化
3.沖出直徑3.192 "圓形板 4.計算R/F
3.192
〞
4〞
R/F＝（ W － W x2）∕ W x100%
基板外觀檢驗
銅面外觀：凹點、刮傷、皺紋、外物痕跡、
亮點、厚度不合、氧化…等。
基材外觀：白角、白邊、缺膠、白點、織紋
2116 50x
39mil基板
7628 50x
銅箔 Foil
硫酸銅溶液通過高電流的金屬滾輪極板，並從輪面上析出生箔。再經瘤化處理（增加表面積）、耐熱層處理（隔絕胺類引發之爆板）及鉻化處理（防銹防污）即為商品化之熟箔。
陰極滾輪
生箔
瘤化耐熱鉻化熟箔
陽極金屬
亮面—Shining side 毛面—Matte side
3
PCB之種類
分類
樹脂
補強材
應用
FR-1/-3 CEM-1/-3 FR-4 FR-5
酚醛樹脂
環氧樹脂
環氧樹脂調整型環氧樹脂
牛皮紙棉紙/玻璃蓆玻纖布
玻纖布
電話機/電視機
電玩/計算機
主機板/通訊板
通訊板 /substrate
CCL原料簡介
膠 Resin 玻璃纖維布 Glass Fabric 銅箔 Copper Foil
膠反應三型態
A-stage-- Varnish B-stage-- Prepreg or Bonding Sheet C-stage-- Laminate
玻璃纖維布 Glass Fabric
矽原料→玻纖絲→紗束→玻璃布

PCB板材CCL特性说明CTI&CAF&Df&Dk&Tg&TGA&CTE&TD&抗撕强度&吸湿率&介质崩溃,弯曲强度&抗电强度

板材特性說明12ContentsCTI 比較性漏電起痕指數CAF 陽極性玻纖絲漏電Disspation Factor(Df) 散失因子Dielectric Constant(Dk) 介質常數無鉛銲錫相關的重要板子特性Tg 玻璃態轉化溫度TGA 熱重量分析法CTE 熱膨脹係數熱裂時間其它板材特性Q&A3CTI (Comparative tracking index)通常是針對一般家電用品,或其它的高電壓的電器產品所規定的品質項目,因此IPC-4101並未將其納入,反而是國際電工委員會(IEC)以將其納入IEC-STD-112中.其主要目的是,模擬完工電路板在使用環境中遭到污染,導致板面線路間產生漏電短路,且發生發熱燒焦的情況CTI 數值是指基材表面在在經過測試後,沒有形成漏電起痕的最高電壓值UL 和IEC 根據絕緣材料的CTI 狀況,將其劃分為6個和4個等級,如下表,等級號碼越小,表示能夠承受的電壓也越高,對於PCB 製作的線間距也可較小.4其測試方法為在裸基板的板面上,在相距4mm 的兩點,在60度的方向將電極以100g 的力量刺入板材.電極尖端之錐度為30度,刺入後在兩點之間不斷滴下0.1%的氯化銨溶液,每30秒1滴, 並通入高電壓100-600V 之交流電進行測試.可先用300V,並使用1安培的電流.因為板面以有氯化銨,故通電會產生電阻而發熱,逐漸使的溶液蒸發掉,於是又續滴下溶液直到50滴時,看板材本身會不會漏電.一旦絕緣板出現0.1A 的漏電,並超過0.5秒時,即紀錄為failure , 測試儀器也會自動記錄下故障時,已經滴下的總滴數.CTI 測試測試示示意圖電極試液口30-40mm測試板4mm60°5UL Type實例說明:若客戶要求板材CTI Level 等級高,我們由上述測試方法可知,CTI 測試是針對PCB 表面,進行抗環境中遭到污染的能力,故可只於外層中使用高CTI Level 等級的材料,以節省成本.370HR IS410FR406ISOLA生益S1000R-1566level 1400-600EM-280Alevel 2250-400NPGIT-158IT-180AIT-140G TU-722IT-180TU-622-5IT-140N4000-13level 3175-249EM220(5)NP-140EM-320NP-170EM-825NP-180EM-827TU-752TU-662level 4100-174台燿聯茂松電工NELCO 等級數值台光南亞678由於PCB 及銅箔基板之絕緣層由樹脂與玻璃布所構成,陽極性玻纖絲漏電(CAF :Conductive Anodic Filament ）是指是指樹脂與樹脂與玻璃布之間的附著力不足附著力不足，，或含浸時親膠性不良或含浸時親膠性不良，，兩者之間出現間隙兩者之間出現間隙（（Gap ）後，又在偏壓驅動之下又在偏壓驅動之下，，使得銅鹽獲得可移動的路徑後使得銅鹽獲得可移動的路徑後，，沿著玻璃纖維遷移形成的移形成的，，這會在相鄰的導體間這會在相鄰的導體間産産生內部的電氣短路生內部的電氣短路，，這對高密度電路板的設計來說是一個嚴重的問題.9當在高溫高溼的環境下,水氣與板子表面離子和無機物質結合時，生成小型的電解液。

ccl覆铜板（CCL覆铜板）

ccl 覆铜板（CCL 覆铜板）一、铜箔基板CCL（覆铜板）简称CCL，为PC板的重要机构组件。

它是由铜箔（皮）、树脂（肉）、补强材料（骨骼）、及其它功能补强添加物（组织）组成。

PC板种类层数应用领域纸质酚醛树脂单、双面板（＆FR1，FR2）电视、显示器、电源供应器、音响、复印机、录放机、计算器、电话机、游乐器、键盘环氧树脂复合基材单、双面板（CEM1、CEM3）电视、显示器、电源供应器、高级音响、电话机、游乐器、汽车用电子产品、鼠标、电子记事本玻纤布环氧树脂单、双面板（4）适配卡、计算机外设设备、通讯设备、无线电话机、手表、游乐器玻纤布环氧树脂多层板（FR4和FR5）桌上型计算机、笔记型计算机、掌上型计算机、硬盘机、文书处理机、呼叫器、行动电话、IC卡、数字电视音响、传真机、汽车工业、军用设备二、特征码定位器CCL寻找出防病毒软件报警的PE文件（病毒、木马等）中恶意代码的位置◆强大的自动检测功能，可以定位PE文件中的多处特征码◆自由的参数设置，定制自己的手动检测◆可以选择定位精度和检测范围◆可以对某区间填充0，排除该区间的干扰◆可以浏览定位结果并保存一般印制板用基板材料可分为两大类：刚性基板材料和柔性基板材料。

一般刚性基板材料的重要品种是覆铜板。

它是用增强材料（加固材料），浸以树脂胶黏剂，通过烘干、裁剪、叠合成坯料，然后覆上铜箔，用钢板作为模具，在热压机中经高温高压成形加工而制成的。

一般的多层板用的半固化片，则是覆铜板在制作过程中的半成品（多为玻璃布浸以树脂，经干燥加工而成）。

覆铜箔板的分类方法有多种。

一般按板的增强材料不同，可划分为：纸基、玻璃纤维布基、复合基（CEM系列）、积层多层板基和特殊材料基（陶瓷、金属芯基等）五大类。

若按板所采用的树脂胶黏剂不同进行分类，常见的纸基CCI。

有：酚醛树脂（XPC、xxxpc、FR一1、FR一2等）、环氧树脂（Fe一3）、聚酯树脂等各种类型。

常见的玻璃纤维布基CCL有环氧树脂（FR-4、FR-5），它是目前最广泛使用的玻璃纤维布基类型。

PCB板材质介绍

PCB板材质介绍印刷电路板是以铜箔基板( Copper-clad Laminate 简称CCL )做为原料而制造的电器或电子的重要机构组件,故从事电路板之上下游业者必须对基板有所了解:有那些种类的基板,它们是如何制造出来的,使用于何种产品, 它们各有那些优劣点,如此才能选择适当的基板.表3.1简单列出不同基板的适用场合. 基板工业是一种材料的基础工业, 是由介电层(树脂 Resin ,玻璃纤维 Glassfiber ),及高纯度的导体 (铜箔 Copper foil )二者所构成的复合材料( Composite material),其所牵涉的理论及实务不输于电路板本身的制作. 以下即针对这二个主要组成做深入浅出的探讨.3.1介电层3.1.1树脂 Resin3.1.1.1前言目前已使用于线路板之树脂类别很多,如酚醛树脂( Phonetic )、环氧树脂( Epoxy )、聚亚醯胺树脂( Polyamide )、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene,简称PTFE或称TEFLON),B一三氮树脂(Bismaleimide Triazine 简称 BT )等皆为热固型的树脂(Thermosetted Plastic Resin).3.1.1.2 酚醛树脂 Phenolic Resin是人类最早开发成功而又商业化的聚合物.是由液态的酚(phenol)及液态的甲醛( formaldehyde 俗称formalin )两种便宜的化学品, 在酸性或碱性的催化条件下发生立体架桥( Crosslinkage )的连续反应而硬化成为固态的合成材料.其反应化学式见图3.1 1910 年有一家叫 Bakelite 公司加入帆布纤维而做成一种坚硬强固,绝缘性又好的材料称为 Bakelite,俗名为电木板或尿素板. 美国电子制造业协会(NEMA-Nationl Electrical Manufacturers Association) 将不同的组合冠以不同的编号代字而为业者所广用, 现将酚醛树脂之各产品代字列表,如表NEMA 对于酚醛树脂板的分类及代码表中纸质基板代字的第一个 "X" 是表示机械性用途,第二个 "X" 是表示可用电性用途. 第三个 "X" 是表示可用有无线电波及高湿度的场所. "P" 表示需要加热才能冲板子( Punchable ),否则材料会破裂, "C" 表示可以冷冲加工( cold punchable ),"FR" 表示树脂中加有不易着火的物质使基板有难燃 (Flame Retardent) 或抗燃(Flame resistance) 性.纸质板中最畅销的是XXXPC及FR-2．前者在温度25 ℃以上,厚度在.062in以下就可以冲制成型很方便,后者的组合与前完全相同,只是在树脂中加有三氧化二锑增加其难燃性.以下介绍几个较常使用纸质基板及其特殊用途:A 常使用纸质基板a. XPC Grade:通常应用在低电压、低电流不会引起火源的消费性电子产品, 如玩具、手提收音机、电话机、计算器、遥控器及钟表等等.UL94对XPC Grade 要求只须达到HB难燃等级即可.b. FR-1 Grade:电气性、难燃性优于XPC Grade,广泛使用于电流及电压比XPC Grade稍高的电器用品,如彩色电视机、监视器、VTR、家庭音响、洗衣机及吸尘器等等.UL94要求FR-1难燃性有V-0、V-1与V-2不同等级,不过由于三种等级板材价位差异不大,而且考虑安全起见,目前电器界几乎全采用V-0级板材. c. FR-2 Grade:在与FR-1比较下,除电气性能要求稍高外,其它物性并没有特别之处,近年来在纸质基板业者努力研究改进FR-1技术,FR-1与FR-2的性质界线已渐模糊,FR-2等级板材在不久将来可能会在偏高价格因素下被FR-1 所取代.B. 其它特殊用途:a. 铜镀通孔用纸质基板主要目的是计划取代部份物性要求并不高的FR-4板材,以便降低PCB的成本.b. 银贯孔用纸质基板时下最流行取代部份物性要求并不很高的FR-4作通孔板材,就是银贯孔用纸质基板印刷电路板两面线路的导通,可直接借由印刷方式将银胶(Silver Paste) 涂布于孔壁上,经由高温硬化,即成为导通体,不像一般FR-4板材的铜镀通孔,需经由活化、化学铜、电镀铜、锡铅等繁杂手续.b-1 基板材质1) 尺寸安定性:除要留意X、Y轴(纤维方向与横方向)外,更要注意Z轴(板材厚度方向),因热胀冷缩及加热减量因素容易造成银胶导体的断裂.2) 电气与吸水性: 许多绝缘体在吸湿状态下,降低了绝缘性,以致提供金属在电位差趋动力下发生移行的现象,FR-4在尺寸安性、电气性与吸水性方面都比FR-1及XPC 佳,所以生产银贯孔印刷电路板时,要选用特制FR-1及XPC的纸质基板 .板材.b.-2 导体材质 1) 导体材质银及碳墨贯孔印刷电路的导电方式是利用银及石墨微粒镶嵌在聚合体内, 藉由微粒的接触来导电,而铜镀通孔印刷电路板,则是借由铜本身是连贯的结晶体而产生非常顺畅的导电性.2) 延展性:铜镀通孔上的铜是一种连续性的结晶体,有非常良好的延展性,不会像银、碳墨胶在热胀冷缩时,容易发生界面的分离而降低导电度. 3) 移行性: 银、铜都是金属材质,容易发性氧化、还原作用造成锈化及移行现象,因电位差的不同,银比铜在电位差趋动力下容易发生银迁移(Silver Migration).c. 碳墨贯孔(Carbon Through Hole)用纸质基板.碳墨胶油墨中的石墨不具有像银的移行特性,石墨所担当的角色仅仅是作简单的讯号传递者,所以PCB业界对积层板除了碳墨胶与基材的密着性、翘曲度外,并没有特别要求.石墨因有良好的耐磨性,所以Carbon Paste最早期是被应用来取代Key Pad及金手指上的镀金,而后延伸到扮演跳线功能.碳墨贯孔印刷电路板的负载电流通常设计的很低,所以业界大都采用XPC 等级,至于厚度方面,在考虑轻、薄、短、小与印刷贯孔性因素下,常通选用0.8、1.0或1.2mm厚板材. d. 室温冲孔用纸质基板其特征是纸质基板表面温度约40℃以下,即可作Pitch 为1.78mm的IC密集孔的冲模,孔间不会发生裂痕,并且以减低冲模时纸质基板冷却所造成线路精准度的偏差,该类纸质基板非常适用于细线路及大面积的印刷电路板.e. 抗漏电压(Anti-Track)用纸质基板人类的生活越趋精致,对物品的要求且也就越讲就短小轻薄,当印刷电路板的线路设计越密集,线距也就越小,且在高功能性的要求下,电流负载变大了,那么线路间就容易因发生电弧破坏基材的绝缘性而造成漏电,纸质基板业界为解决该类问题,有供应采用特殊背胶的铜箔所制成的抗漏电压用纸质基板2.1.2 环氧树脂 Epoxy Resin 是目前印刷线路板业用途最广的底材.在液态时称为清漆或称凡立水(Varnish) 或称为 A-stage, 玻璃布在浸胶半干成胶片后再经高温软化液化而呈现黏着性而用于双面基板制作或多层板之压合用称B-stage prepreg ,经此压合再硬化而无法回复之最终状态称为 C-stage.2.1.2.1传统环氧树脂的组成及其性质用于基板之环氧树脂之单体一向都是Bisphenol A 及Epichlorohydrin 用 dicy 做为架桥剂所形成的聚合物.为了通过燃性试验(Flammability test), 将上述仍在液态的树脂再与Tetrabromo-Bisphenol A 反应而成为最熟知FR-4 传统环氧树脂.现将产品之主要成份列于后: 单体 --Bisphenol A, Epichlorohydrin 架桥剂(即硬化剂) -双氰 Dicyandiamide简称Dicy速化剂 (Accelerator)--Benzyl-Dimethylamine ( BDMA ) 及 2- Methylimidazole ( 2-MI )溶剂 --Ethylene glycol monomethy ether( EGMME ) Dimethy formamide (DMF) 及稀释剂 Acetone ,MEK.填充剂(Additive) --碳酸钙、硅化物、及氢氧化铝或化物等增加难燃效果. 填充剂可调整其Tg.A. 单体及低分子量之树脂典型的传统树脂一般称为双功能的环气树脂 ( Difunctional Epoxy Resin),见图3.2. 为了达到使用安全的目的,特于树脂的分子结构中加入溴原子,使产生部份碳溴之结合而呈现难燃的效果.也就是说当出现燃烧的条件或环境时,它要不容易被点燃,万一已点燃在燃烧环境消失后,能自己熄灭而不再继续延烧.见图3.3.此种难燃材炓在 NEMA 规范中称为 FR-4.(不含溴的树脂在 NEMA 规范中称为 G-10) 此种含溴环氧树脂的优点很多如介电常数很低,与铜箔的附着力很强,与玻璃纤维结合后之挠性强度很不错等.B. 架桥剂(硬化剂)环氧树脂的架桥剂一向都是Dicey,它是一种隐性的 (latent) 催化剂 , 在高温160℃之下才发挥其架桥作用,常温中很安定,故多层板 B-stage 的胶片才不致无法储存. 但 Dicey的缺点却也不少,第一是吸水性 (Hygroscopicity),第二个缺点是难溶性.溶不掉自然难以在液态树脂中发挥作用.早期的基板商并不了解下游电路板装配工业问题,那时的 dicey 磨的不是很细,其溶不掉的部份混在底材中,经长时间聚集的吸水后会发生针状的再结晶, 造成许多爆板的问题.当然现在的基板制造商都很清处它的严重性,因此已改善此点.C. 速化剂用以加速 epoxy 与 dicey 之间的架桥反应, 最常用的有两种即BDMA 及2-MI.D. Tg 玻璃态转化温度高分子聚合物因温度之逐渐上升导致其物理性质渐起变化,由常温时之无定形或部份结晶之坚硬及脆性如玻璃一般的物质而转成为一种黏滞度非常高,柔软如橡皮一般的另一种状态.传统 FR4 之 Tg 约在115-120℃之间,已被使用多年,但近年来由于电子产品各种性能要求愈来愈高,所以对材料的特性也要求日益严苛,如抗湿性、抗化性、抗溶剂性、抗热性 ,尺寸安定性等都要求改进,以适应更广泛的用途, 而这些性质都与树脂的 Tg 有关, Tg 提高之后上述各种性质也都自然变好.例如 Tg 提高后, a.其耐热性增强, 使基板在 X 及 Y 方向的膨胀减少,使得板子在受热后铜线路与基材之间附着力不致减弱太多,使线路有较好的附着力. b.在 Z 方向的膨胀减小后,使得通孔之孔壁受热后不易被底材所拉断.c. Tg 增高后,其树脂中架桥之密度必定提高很多使其有更好的抗水性及防溶剂性,使板子受热后不易发生白点或织纹显露,而有更好的强度及介电性.至于尺寸的安定性,由于自动插装或表面装配之严格要求就更为重要了.因而近年来如何提高环氧树脂之 Tg 是基板材所追求的要务.E. FR4 难燃性环氧树脂传统的环氧树脂遇到高温着火后若无外在因素予以扑灭时,会不停的一直燃烧下去直到分子中的碳氢氧或氮燃烧完毕为止.若在其分子中以溴取代了氢的位置,使可燃的碳氢键化合物一部份改换成不可燃的碳溴键化合物则可大大的降低其可燃性.此种加溴之树脂难燃性自然增强很多,但却降低了树脂与铜皮以及玻璃间的黏着力,而且万一着火后更会放出剧毒的溴气,会带来的不良后果.3.1.2.2高性能环氧树脂(Multifunctional Epoxy)传统的 FR4 对今日高性能的线路板而言已经力不从心了, 故有各种不同的树脂与原有的环氧树脂混合以提升其基板之各种性质,A. Novolac最早被引进的是酚醛树脂中的一种叫 Novolac 者 ,由 Novolac 与环氧氯丙烷所形成的酯类称为 Epoxy Novolacs,见图3.4之反应式. 将此种聚合物混入 FR4 之树脂, 可大大改善其抗水性、抗化性及尺寸安定性, Tg 也随之提高,缺点是酚醛树脂本身的硬度及脆性都很高而易钻头,加之抗化性能力增强,对于因钻孔而造成的胶渣 (Smear) 不易除去而造成多层板PTH制程之困扰.B. Tetrafunctional Epoxy另一种常被添加于 FR4 中的是所谓 " 四功能的环氧树脂 " (Tetrafunctional Epoxy Resin ).其与传统 " 双功能 " 环氧树脂不同之处是具立体空间架桥 ,见图3.5,Tg 较高能抗较差的热环境,且抗溶剂性、抗化性、抗湿性及尺寸安定性也好很多,而且不会发生像 Novolac那样的缺点.最早是美国一家叫Polyclad 的基板厂所引进的.四功能比起 Novolac来还有一种优点就是有更好的均匀混合.为保持多层板除胶渣的方便起见,此种四功能的基板在钻孔后最好在烤箱中以 160 ℃烤 2-4 小时, 使孔壁露出的树脂产生氧化作用,氧化后的树脂较容易被蚀除,而且也增加树脂进一步的架桥聚合,对后来的制程也有帮助.因为脆性的关系, 钻孔要特别注意.上述两种添加树脂都无法溴化,故加入一般FR4中会降低其难燃性. 3.1.2.3 聚亚醯胺树脂 Polyimide(PI)A. 成份主要由Bismaleimide 及Methylene Dianiline 反应而成的聚合物,见图3.6. B. 优点电路板对温度的适应会愈来愈重要,某些特殊高温用途的板子,已非环氧树脂所能胜任,传统式 FR4 的 Tg 约 120℃左右,即使高功能的 FR4也只到达 180-190 ℃,比起聚亚醯胺的 260 ℃还有一大段距离.PI在高温下所表现的良好性质,如良好的挠性、铜箔抗撕强度、抗化性、介电性、尺寸安定性皆远优于 FR4.钻孔时不容易产生胶渣,对内层与孔壁之接通性自然比 FR4 好. 而且由于耐热性良好,其尺寸之变化甚少,以X 及 Y方向之变化而言,对细线路更为有利,不致因膨胀太大而降低了与铜皮之间的附着力.就 Z 方向而言可大大的减少孔壁铜层断裂的机会.C. 缺点:a.不易进行溴化反应,不易达到 UL94 V-0 的难燃要求.b.此种树脂本身层与层之间,或与铜箔之间的黏着力较差,不如环氧树脂那么强,而且挠性也较差.c.常温时却表现不佳,有吸湿性 (Hygroscopic), 而黏着性、延性又都很差.d.其凡立水(Varnish,又称生胶水,液态树脂称之)中所使用的溶剂之沸点较高,不易赶完,容易产生高温下分层的现象.而且流动性不好,压合不易填满死角 . e.目前价格仍然非常昂贵约为 FR4 的 2-3倍,故只有军用板或 Rigid- Flex 板才用的起. 在美军规范MIL-P-13949H中, 聚亚醯胺树脂基板代号为GI. 3.1.2.4 聚四氟乙烯 (PTFE)全名为 Polyterafluoroethylene ,分子式见图3.7. 以之抽丝作PTFE纤维的商品名为 Teflon 铁弗龙 ,其最大的特点是阻抗很高 (Impedance) 对高频微波(microwave) 通信用途上是无法取代的,美军规范赋与 "GT"、"GX"、及 "GY" 三种材料代字,皆为玻纤补强type,其商用基板是由3M 公司所制,目前这种材料尚无法大量投入生产,其原因有: A. PTFE 树脂与玻璃纤维间的附着力问题;此树脂很难渗入玻璃束中,因其抗化性特强,许多湿式制程中都无法使其反应及活化,在做镀通孔时所得之铜孔壁无法固着在底材上,很难通过 MILP-55110E 中4.8.4.4 之固着强度试验. 由于玻璃束未能被树脂填满,很容易在做镀通孔时造成玻璃中渗铜 (Wicking) 的出现,影响板子的可信赖度. B. 此四氟乙烯材料分子结构,非常强劲无法用一般机械或化学法加以攻击, 做蚀回时只有用电浆法. C. Tg 很低只有 19 度 c, 故在常温时呈可挠性, 也使线路的附着力及尺寸安定性不好. 表为四种不同树脂制造的基板性质的比较. 3.1.2.5 BT/EPOXY树脂BT树脂也是一种热固型树脂,是日本三菱瓦斯化成公司(Mitsubishi Gas Chemical Co.)在1980年研制成功.是由Bismaleimide及Trigzine Resin monomer二者反应聚合而成.其反应式见图3.8.BT树脂通常和环氧树脂混合而制成基板. A. 优点a. Tg点高达180℃,耐热性非常好,BT作成之板材,铜箔的抗撕强度(peel Strength),挠性强度亦非常理想钻孔后的胶渣(Smear)甚少b. 可进行难燃处理,以达到UL94V-0的要求c. 介质常数及散逸因子小,因此对于高频及高速传输的电路板非常有利.d. 耐化性,抗溶剂性良好e. 绝缘性佳 B. 应用 a. COB设计的电路板由于wire bonding过程的高温,会使板子表面变软而致打线失败.BT/EPOXY高性能板材可克服此点. b. BGA ,PGA, MCM-Ls等半导体封装载板半导体封装测试中,有两个很重要的常见问题,一是漏电现象,或称CAF(Conductive Anodic Filament),一是爆米花现象(受湿气及高温冲击).这两点也是BT/EPOXY板材可以避免的. 3.1.2.6 Cyanate Ester Resin 1970年开始应用于PCB基材,目前Chiba Geigy有制作此类树脂.其反应式如图3.9. A. 优点 a. Tg可达250℃,使用于非常厚之多层板 b. 极低的介电常数(2.5~3.1)可应用于高速产品.B. 问题 a. 硬化后脆度高. b. 对湿度敏感,甚至可能和水起反应. 3.1.2玻璃纤维 3.1.2.1前言玻璃纤维(Fiberglass)在PCB基板中的功用,是作为补强材料.基板的补强材料尚有其它种,如纸质基板的纸材, Kelvar(Polyamide聚醯胺)纤维,以及石英(Quartz)纤维.本节仅讨论最大宗的玻璃纤维. 玻璃(Glass)本身是一种混合物,其组成见表它是一些无机物经高温融熔合而成,再经抽丝冷却而成一种非结晶结构的坚硬物体.此物质的使用,已有数千年的历史.做成纤维状使用则可追溯至17世纪.真正大量做商用产品,则是由Owen-Illinois及Corning Glass Works两家公司其共同的研究努力后,组合成Owens-Corning Fiberglas Corporation于1939年正式生产制造. 3.1.2.2 玻璃纤维布玻璃纤维的制成可分两种,一种是连续式(Continuous)的纤维另一种则是不连续式(discontinuous)的纤维前者即用于织成玻璃布 (Fabric),后者则做成片状之玻璃席(Mat).FR4等基材,即是使用前者,CEM3基材,则采用后者玻璃席. A. 玻璃纤维的特性原始融熔态玻璃的组成成份不同,会影响玻璃纤维的特性,不同组成所呈现的差异,表中有详细的区别,而且各有独特及不同应用之处.按组成的不同(见表),玻璃的等级可分四种商品:A级为高碱性,C级为抗化性,E级为电子用途,S级为高强度.电路板中所用的就是E级玻璃,主要是其介电性质优于其它三种.-玻璃纤维一些共同的特性如下所述:a.高强度:和其它纺织用纤维比较,玻璃有极高强度.在某些应用上,其强度/重量比甚至超过铁丝.b.抗热与火:玻璃纤维为无机物,因此不会燃烧c.抗化性:可耐大部份的化学品,也不为霉菌,细菌的渗入及昆虫的功击.d.防潮:玻璃并不吸水,即使在很潮湿的环境,依然保持它的机械强度.e.热性质:玻纤有很低的熬线性膨胀系数,及高的热导系数,因此在高温环境下有极佳的表现.f.电性:由于玻璃纤维的不导电性,是一个很好的绝缘物质的选择. PCB基材所选择使用的E级玻璃,最主要的是其非常优秀的抗水性.因此在非常潮湿,恶劣的环境下,仍然保有非常好的电性及物性一如尺寸稳定度. -玻纤布的制作: 玻璃纤维布的制作,是一系列专业且投资全额庞大的制程本章略而不谈． 3.2 铜箔(copper foil) 早期线路的设计粗粗宽宽的,厚度要求亦不挑剔,但演变至今日线宽3,4mil,甚至更细(现国内已有工厂开发1 mil线宽),电阻要求严苛.抗撕强度,表面Profile等也都详加规定.所以对铜箔发展的现况及驱势就必须进一步了解.3.2.1传统铜箔 3.2.1.1辗轧法 (Rolled-or Wrought Method) 是将铜块经多次辗轧制作而成,其所辗出之宽度受到技术限制很难达到标准尺寸基板的要求 (3 呎*4呎) ,而且很容易在辗制过程中造成报废,因表面粗糙度不够,所以与树脂之结合能力比较不好,而且制造过程中所受应力需要做热处理之回火轫化(Heat treatment or Annealing),故其成本较高. A. 优点. a. 延展性Ductility高,对FPC使用于动态环境下,信赖度极佳. b. 低的表面棱线Low-profile Surface,对于一些Microwave电子应用是一利基. B. 缺点. a. 和基材的附着力不好. b. 成本较高. c. 因技术问题,宽度受限. 3.2.1.2 电镀法 (Electrodeposited Method) 最常使用于基板上的铜箔就是ED铜.利用各种废弃之电线电缆熔解成硫酸铜镀液,在殊特深入地下的大型镀槽中,阴阳极距非常短,以非常高的速度冲动镀液,以 600 ASF 之高电流密度,将柱状 (Columnar) 结晶的铜层镀在表面非常光滑又经钝化的 (passivated) 不锈钢大桶状之转胴轮上(Drum),因钝化处理过的不锈钢胴轮上对铜层之附着力并不好,故镀面可自转轮上撕下,如此所镀得的连续铜层,可由转轮速度,电流密度而得不同厚度之铜箔,贴在转胴之光滑铜箔表面称为光面(Drum side ), 另一面对镀液之粗糙结晶表面称为毛面 (Matte side) .此种铜箔: A. 优点 a. 价格便宜. b. 可有各种尺寸与厚度. B. 缺点. a. 延展性差, b. 应力极高无法挠曲又很容易折断. 3.2.1.3 厚度单位一般生产铜箔业者为计算成本, 方便订价,多以每平方呎之重量做为厚度之计算单位, 如1.0 Ounce (oz)的定义是一平方呎面积单面覆盖铜箔重量1 oz (28.35g)的铜层厚度.经单位换算 35 微米 (micron)或1.35 mil. 一般厚度1 oz 及1/2 oz而超薄铜箔可达 1/4 oz,或更低. 3.2.2 新式铜箔介绍及研发方向 3.2.2.1 超薄铜箔一般所说的薄铜箔是指 0.5 oz (17.5 micron ) 以下,表三种厚度则称超薄铜箔3/8 oz 以下因本身太薄很不容易操作故需要另加载体 (Carrier) 才能做各种操作(称复合式copper foil),否则很容易造成损伤.所用之载体有两类,一类是以传统 ED 铜箔为载体,厚约2.1 mil.另一类载体是铝箔,厚度约3 mil.两者使用之前须将载体撕离. 超薄铜箔最不易克服的问题就是 " 针孔 " 或 " 疏孔"(Porosity),因厚度太薄,电镀时无法将疏孔完全填满.补救之道是降低电流密度,让结晶变细. 细线路,尤其是5 mil以下更需要超薄铜箔,以减少蚀刻时的过蚀与侧蚀. 3.2.2.2 辗轧铜箔对薄铜箔超细线路而言,导体与绝缘基材之间的接触面非常狭小,如何能耐得住二者之间热膨胀系数的巨大差异而仍维持足够的附着力,完全依赖铜箔毛面上的粗化处理是不够的,而且高速镀铜箔的结晶结构粗糙在高温焊接时容易造成 XY 的断裂也是一项难以解决的问题.辗轧铜箔除了细晶之外还有另一项长处那就是应力很低 (Stress).ED 铜箔应力高,但后来线路板业者所镀上的一次铜或二次铜的应力就没有那么高.于是造成二者在温度变化时使细线容易断制.因此辗轧铜箔是一解决之途.若是成本的考量,Grade2,E-Type的 high-ductility或是Grade 2,E-Type HTE铜箔也是一种选择. 国际制造铜箔大厂多致力于开发ED细晶产品以解决此问题. 3.2.2.3 铜箔的表面处理 A 传统处理法 ED铜箔从Drum撕下后,会继续下面的处理步骤: a. Bonding Stage-在粗面(Matte Side)上再以高电流极短时间内快速镀上铜, 其长相如瘤,称"瘤化处理""Nodulization"目的在增加表面积,其厚度约 2000~4000A b. Thermal barrier treatments-瘤化完成后再于其上镀一层黄铜(Brass,是Gould 公司专利,称为JTC处理),或锌(Zinc是Yates公司专利,称为TW处理).也是镀镍处理其作用是做为耐热层.树脂中的Dicy于高温时会攻击铜面而生成胺类与水份,一旦生水份时,会导致附着力降底.此层的作用即是防止上述反应发生,其厚度约500~1000A c. Stabilization-耐热处理后,再进行最后的"铬化处理"(Chromation),光面与粗面同时进行做为防污防锈的作用,也称"钝化处理"(passivation)或"抗氧化处理"(antioxidant) B新式处理法 a. 两面处理(Double treatment)指光面及粗面皆做粗化处理,严格来说,此法的应用己有20年的历史,但今日为降低多层板的COST而使用者渐多．在光面也进行上述的传统处理方式,如此应用于内层基板上,可以省掉压膜前的铜面理处理以及黑/棕化步骤. 美国一家Polyclad铜箔基板公司,发展出来的一种处理方式,称为DST 铜箔,其处理方式有异曲同工之妙.该法是在光面做粗化处理,该面就压在胶片上,所做成基板的铜面为粗面,因此对后制亦有帮助. b. 硅化处理(Low profile) 传统铜箔粗面处理其Tooth Profile (棱线) 粗糙度 (波峰波谷),不利于细线路的制造( 影响just etch时间,造成over-etch),因此必须设法降低棱线的高度.上述Polyclad的DST铜箔,以光面做做处理,改善了这个问题, 另外,一种叫"有机硅处理"(Organic Silane Treatment),加入传统处理方式之后,亦可有此效果.它同时产生一种化学键,对于附着力有帮助. 3.3.3 铜箔的分类按 IPC-CF-150 将铜箔分为两个类型,TYPE E 表电镀铜箔,TYPE W 表辗轧铜箔,再将之分成八个等级, class 1 到 class 4 是电镀铜箔,class 5 到 class 8 是辗轧铜箔.现将其型级及代号分列于表3.4 PP(胶片 Prepreg)的制作 "Prepreg"是"preimpregnated"的缩写,意指玻璃纤维或其它纤维浸含树脂,并经部份聚合而称之.其树脂此时是B-stage. Prepreg又有人称之为"Bonding sheet" 3.4.1胶片制作流程3.4.2制程品管制造过程中,须定距离做Gel time, Resin flow, Resin Content 的测试,也须做Volatile成份及Dicy成份之分析,以确保品质之稳定. 3.4.3 储放条件与寿命大部份EPOXY系统之储放温度要求在5℃以下,其寿命约在3~6个月,储放超出此时间后须取出再做3.3.2的各种分析以判定是否可再使用.而各厂牌prepreg可参照其提供之Data sheet做为作业时的依据. 3.4.4常见胶片种类,其胶含量及Cruing后厚度关系,见表3.4基板的现在与未来趋使基板不断演进的两大趋动力(Driving Force),一是极小化(Miniaturization),一是高速化(或高频化). 3.4.1极小化如分行动电话,PDA,PC卡,汽车定位及卫星通信等系统. 美国是尖端科技领先国家,从其半导体工业协会所预估在Chip及Package 方面的未来演变-见表(a)与(b),可知基板面临的挑战颇为艰辛. 3.4.2高频化从个人计算机的演进,可看出CPU世代交替的速度愈来愈快,消费者应接不应暇,当然对大众而言是好事.但对PCB的制作却又是进一步的挑戢.因为高频化, 须要基材有更低的Dk与Df值.最后,表归纳出PCB一些特性的现在与未来演变的指标。

CCL介绍

OH
OH
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n
二、覆铜板用基础材料--玻璃布覆铜板用基础材料--玻璃布
C、增强材——Reinforcements ——Reinforcements
增强材指基材内作为骨架的材料，通常包括：纤维纸(Cellulose Paper) 玻璃毡(Glass Felt) (Woven 玻璃布(Woven Glass Fabric) 无纺布(Non-Woven Fiber) 使用最广泛的是电子级玻璃布(Style 1080 Glass Style 7628 常称FR-4的基材。纤维纸基材及玻璃毡基材主要应用在低级线路板及部分特殊制板上。而无纺布基材由于具有良好的Laser加工性、较低的介电常数及质量轻等优点，逐渐被大量应用到HDI制板上。
1、通过电镀的方法，在硫酸铜镀液环境下，巨型镀槽的阴阳极距离非常小，由不锈钢制作的阴极轮以高速旋转冲击镀液，加上高电流(600ASF)，在光滑的滚轮表面可撕出片状连续的铜箔，经后处理成为商品铜箔。
2、朝滚轮的一面称光面（Drum Side），朝镀液的一面称毛面（Matte Side）。
3、应用在绝大多数的线路板上，主要是硬板（Rigid Board）。
大部分电子产品选用的E-Glass最主要的是其优秀的抗水性，在非常恶劣的环境下，仍然维持良好的电性及物性。 S-Glass提供较低的介电常数以及较高的机械强度，可应用在部分特殊要求的场合。而昂贵的Quartz布除了提供更低的Dk之外，其CTE仅为E-Glass的1/10（约0.5ppm/C）。但Quartz本身易碎，而且对钻咀的磨损也大得多。
二、覆铜板用基础材料--树脂二、覆铜板用基础材料--树脂
双酚A型环氧树脂：双酚型环氧树脂：型环氧树脂

印刷电路板基材简介CCL

*5. 无卤素基材使用无卤素树脂体系的基材，目前有应用在CEM-1、CEM-3及FR-4上。
基材分类及应用
1.纸基酚醛板
包括XPC、XXXPC、FR-1及FR-2，组成为酚醛树脂与纤维纸。
XPC通常应用在低电压/低电流、不会引起火源的消费性电子产品，如玩具，手提收音机，电话，遥控器等。
FR-1的电气性、难燃性优于XPC，可达到UL94V-0级，可广泛使用于电压/电流稍高于XPC的电器，如彩电，家庭音响，洗衣机，吸尘机等。
其中关键的特性包括：
板料：抗剥强度、吸水率、耐热应力、难燃性、热膨胀系数、Tg、尺寸稳定性、介电常数、损耗正切等
半固化片：储存期、树脂含量、树脂流量、凝胶时间、挥发份含量、 Tg、介电常数、损耗正切等
1.FR-4 几乎所有的基材制造商均生产FR-4基材。
构成FR-4基材的主要是环氧树脂和玻璃布。几乎所有的线路板生产厂商都大量使用FR-4基材，其生产线的设计大多以FR-4为目标，因此许多基材均以FR-4为基准进行比较，来判断其特性、可靠性及加工性。
原先大量使用的双官能团环氧基材（Di-functional，白色）已逐渐被添加了四官能团环氧（Tetra-functional）的基材（Multi-functional）所取代。
环氧树脂可组成多种基材，如玻璃布基板，Aramid基材，RCC等。
树脂——Resin
其他树脂类型优点
BT
Tg高达180C以上，耐热性好
树脂分类：
树脂——Resin
1. 应用于单/双面硬板及多层板主要包括酚醛树脂(Phenolic)、环氧树脂(Epoxy)、聚苯醚(PPO)、双顺丁烯二酸酰亚胺/三嗪树脂(BT Triazine and/or Bismaleimide)、聚酰亚胺(Polyimide)、氰酸酯(Cyanate Ester)

CCL介绍PPT课件

膠 Resin
常見之FR-4基板屬環氧樹脂epoxy類，單體為丙二酚及環氧氯丙烷配合Dicy架橋劑及其他次要溶劑混合反應而成。
【生膠水】= varnish 樹脂單體溶劑：二甲胺DMF、MCS等催化劑：2-MI等架橋劑：雙氰胺Dicy 稀釋劑：丙酮Aceston、丁酮MEK等
（以上配方視各膠商而定）
2.鍍鋅處理
包裝
出貨
【HTE】Shiny Side
【HTE】Matte Side
【RSTF】Shiny Side
【RSTF】Matte Side
常用銅箔規格
基 OZ*¹ 3/8 H 1 2 3 4 重
g/M² 107 160 310 610 915 1220
厚 m 12 18 35 70 105 140 度
銅箔基板組成原料?
而銅箔、玻纖布及樹脂則是組成CCL的靈魂，各自擔任導電材、補強材及黏合材的角色，構成PCB產業整體供應鍊。
以銅箔基板而言，原物料佔整體成本約70~80%左右，其餘則為人工、水電及折舊等。
若再進一步細分各原物料成本比重，玻纖布約佔四成多、銅箔佔近三成、樹脂亦佔近三成。
.
3
PCB之種類
2116 104 60*58 E225*E225 3.7 204 +++
2113 78 60*56 E225*D450 3.1 204 ++++
1080 48 60*48 D450*D450 2.1 204 ++++
106 25 56*56 D900*D900 1.3 102 正+++ G.E,D=9,7,5m 75=7500碼/磅

印制电路板材料介绍20180210

屏蔽材料
导电布是以纤维布（一般常用聚酯纤维布）为基材，经过前置处理后施以电镀金属镀层使其具有金属特性而成为导电纤维布.可分为:镀镍导电布,镀金导电布,镀炭导电布,铝箔纤维复合布.外观上有平纹和网格区分.
导电材料
功能上分X、Y轴导电和异向(Z轴)形导电胶。形态上有液态型、压敏型和热固型。
胶Adhesive
主要分压敏型和热固型。压敏型多用于组装厂在安装过程中固定用。热固型主要作为加强片或多层板叠层热压时充当粘结剂使用。
原材料的储存
对温湿度不敏感的材料：如CCL、FCCL、压敏胶等，一般保存在15～28℃，湿度 40～75%为宜，保存期限：自出厂一年内用完。对温湿度敏感的材料：如半固化片、 Coverlay、热固胶类(纯胶、电磁波保护膜、异方性导电胶等)、油墨等，一般保存在5℃ 左右，湿度45～65%为宜，保存期限：自出厂3个月内。
半固化片
半固化片：又称粘结片，是将玻璃布浸渍树脂和烘干后的产品，其树脂处于“B阶”状态(半固化状态)。常用于覆铜箔层压外，还用于多层板压合。
槽温60℃，100g/l 硫酸铜溶液，电流1200ASF
镀铜，镀耐热的黄铜或锌，光面镀防氧化层薄铬
銅箔表面SEM觀察比較
高折動電解銅箔(1/2oz)3000x
印制电路板材料介绍
目录
CCL 半固化片铜箔 CCL常规类型及特性 FCCL-2Layer or 3Layer 表护层屏蔽材导电材料胶类原材料的存储及寿命
印制电路板叠构
表护层）
CCL、FCCL
绝缘层
CCL、FCCL
表护层
绝缘层：PP片、油墨、聚酰亚胺Polyimide等覆铜板：增强物+导电层(玻纤、铝基、陶瓷基板、PI) 表护层：油墨、Cover-layer

CCL三大原材料简介

4、溶劑丙酮、丁酮、DMF、丙二醇單甲醚(PM)、環己酮
5、填料二氧化硅和氫氧化鋁
5
Innovation, Teamwork, Excellence, Quality
樹脂（Resin)簡介
b. 環氧樹脂的優點有：電氣絕緣性、吸水率低、尺寸安性好接著性佳、加工容易、價格適中
c. 硬化劑的功能為硬化架橋，也會影響產品耐熱性及其他物理特性
紗(yarn)的認識：
玻纖布簡介
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Innovation, Teamwork, Excellence, Quality
玻纖布簡介
玻璃纖維的成份：
12
Innovation, Teamwork, Excellence, Quality
玻纖布簡介--扁平布
• 普通1080布，布面可分為雙紗點(經緯交叉處)、單紗點及無紗點(見下圖)
17
Innovation, Teamwork, Excellence, Quality
底色黃色灰色粉紅色黑色
銅箔處理面顏色
所鍍金屬 Zn、Cu
Zn Cu、Zn
Ni
處理名稱黃化處理灰化處理黃化處理黑化處理
目的
提高銅箔壓制覆銅板及多層板後的耐熱性與高溫抗剝強度
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Innovation, Teamwork, Excellence, Quality
玻纖布簡介
目前市場上玻纖布使用在CCL和PCB行業上，等級為E-Grade即電子級材料。常用的布种有7628、2116、1080等，其為代號，無實質數字意義。詳細組成如下：
布種
布基重 (g/m²)
紗种類
密度 (紗數/in)
單纖直徑 (μm)

印制板常用材料

（1）主要生产原材料 a、通常使用电子级的无碱玻璃布，常用型号有1080、2116、7826等。 b、浸渍纤维纸 c、铜箔按铜箔的制法分类：压延铜箔和电解铜箔铜箔的标准厚度有：18um（HOZ）、35 um（1OZ）和70 um（2OZ）另外现已有12 um（1/3OZ）及高厚度般技术要求 a、耐挠曲性； b、尺寸稳定性； c、一般刚性板的相关技术要求
2018/10/2
二、钻头
1、尺寸：φ 0.2～3.175mm，一般直径间隔0.05mm； 2、材料：钨钴类合金； 3、种类：直柄麻花钻、定柄麻花钻和铲形麻花钻； 4、钻头的使用寿命：钻头使用一段时间后会磨损，可以通过再研磨的方法重新使用，以延长其使用寿命，一般钻头可以研磨多次，本厂规定最多可研磨七次，视钻头的直径、材质和磨损情况而定，研磨后的钻咀用不同颜色的套环加以区分，如新品不涂色，研一涂红色，研三涂蓝色，研四涂黑色等。
3、涂覆方式（1）丝网印刷：本厂使用（2）帘幕涂布（3）静电喷涂（4）气式喷涂（5）滚涂
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（2）原材料 a、介质基片：PI、PET薄膜胶片，一般要求具有良好的可挠曲性； b、金属导体箔：普通ED、高延ED、RA、铜铍合金箔和铝箔，一般要求具有良好的延展性，常用的是高延ED和RA。常用厚度为18um、35 um和70 um； c、胶粘剂：PET类、EP/改性EP类、丙烯酸类、酚醛/缩丁醛类、PI类，一般要求具有较好的树脂粘合度和较低的Z轴热膨胀系数，常用的为丙烯酸类和EP/改性PP类胶粘剂。
纸芯、玻纤布面
C、复合材料基板
环氧树脂类
玻纤不织布（芯）玻纤布面玻纤不织布（芯）玻纤布面
聚脂树脂类
纸芯、玻纤布面
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CCL-覆铜箔基板供应商信息

CCL-覆铜箔基板生产企业大全CCL-覆铜箔基板覆铜板定义-----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%。

本篇文章我们从盖世汽车配套企业库选取了18家CCL-覆铜箔基板生产企业信息分享出来，内容包括：公司简介、主营产品、配套客户，供大家参考。

文末有满意度投票~1. 南亚新材料科技股份有限公司公司简介：南亚新材料科技股份有限公司（原上海南亚覆铜箔板有限公司）是国内首家专业从事覆铜箔板设计、制造和销售的沪港合资企业，2012年经批准转为内资企业，目前注册资本1.758亿元人民币。

公司主要生产电子电路用高档覆铜层压板，以及多层印制线路板所需的芯板和粘结片。

产品用于航空航天、汽车电子、物联网通讯设备、智能家居、工业控制及消费电子等终端领域，在国内外享有盛誉。

公司坐落于美丽的南翔古镇，目前已建有三个工厂。

2000年6月从新建一厂到产品下线仅用了短短7个月，在业内创造了著名的“南亚速度”；2004年建二厂；2009年危中求机建三厂；2010年底，现代化环保节能型工厂竣工，此后分别于2016年10月、2017年9月新上两条生产线，至此，三厂三条生产线全线投产。

印刷电路板是以铜箔基板Copper-cladLaminate简称CCL做为

印刷电路板是以铜箔基板（Copper-clad Laminate 简称CCL ）做为原料而制造的电器或电子的重要机构组件,故从事电路板之上下游业者必须对基板有所了解:有那些种类的基板,它们是如何制造出来的,使用于何种产品, 它们各有那些优劣点,如此才能选择适当的基板.表3.1简单列出不同基板的适用场合. 基板工业是一种材料的基础工业，是由介电层（树脂Resin ，玻璃纤维Glass fiber ），及高纯度的导体(铜箔Copper foil )二者所构成的复合材料（Composite material），其所牵涉的理论及实务不输于电路板本身的制作。

以下即针对这二个主要组成做深入浅出的探讨.3.1介电层 3.1.1树脂Resin 3.1.1.1前言目前已使用于线路板之树脂类别很多,如酚醛树脂（Phonetic ）、环氧树脂（Epoxy ）、聚亚醯胺树脂（Polyamide ）、聚四氟乙烯（Polytetrafluorethylene，简称PTFE或称TEFLON），B一三氮树脂（Bismaleimide Triazine 简称BT ）等皆为热固型的树脂（Thermosetted Plastic Resin）。

3.1.1.2 酚醛树脂Phenolic Resin是人类最早开发成功而又商业化的聚合物。

是由液态的酚（phenol）及液态的甲醛（formaldehyde 俗称formalin ）两种便宜的化学品，在酸性或碱性的催化条件下发生立体架桥（Crosslinkage ）的连续反应而硬化成为固态的合成材料。

其反应化学式见图 3.1 1910 年有一家叫Bakelite 公司加入帆布纤维而做成一种坚硬强固，绝缘性又好的材料称为Bakelite，俗名为电木板或尿素板。

美国电子制造业协会(NEMA-Nationl Electrical Manufacturers Association) 将不同的组合冠以不同的编号代字而为业者所广用, 现将酚醛树脂之各产品代字列表，如表NEMA 对于酚醛树脂板的分类及代码表中纸质基板代字的第一个"X" 是表示机械性用途，第二个"X" 是表示可用电性用途。

FPC材料简介

30~150um
12.5~125um
2
耐熱性
低
高
3 尺寸安定性
一般
很好
4 耐撓折性
低
良好
5
加工性
容易
難
6 耐化學性
較好
很好
7 孔銅可靠性
一般
高
8 電氣特性
較好
很好
9
成本
較低
高
銅箔介電常數及消散因子變化比較:
濕處理時間頻率
溫度
1.3.5膠（Adhesive）的一般組成
主要成分為：環氧樹脂
双酚A環氧樹脂(基础環氧樹脂);溴化環氧樹脂(耐燃環氧樹脂); 无卤素環氧樹脂(含氮、磷或金属元素之耐燃環氧樹脂).
JIS-C-6471
• Etching Sample MD 、TD • Test Condition : R = 0.8mm ， Load = 0.5 kg
• Test Piece
Unit : mm
11 10
15
1 110
* IPC : The lines are all 1.5mm wide.
Flexural Endurance Equipment
常態組織壓延銅箔（1oz）壓延銅箔（1oz）
常態組織
熱後組織壓延銅箔（1oz）
熱後組織
1.3 銅箔基材分類(依底材)
1.3.2 分為PI和PET:
項次
項目
1
耐熱性
2
尺寸安定性
3
耐撓折性
4
加工性
5
電氧特性
6
使用面
7
成本
PET 低 (180℃ )
劣低容易較好較窄較低

CCL覆铜板制程简介

•.
•11
含浸段目的：
※以含浸材含浸樹脂VARNISH，再將VARNISH之溶劑除去，并使樹脂SEMI-CURE，
形成
B-STAGE稱為PREPREG。
原理：
※ 設定一适當的配方与規格，使得含浸机有一個經濟產速讓產出的PREPREG在熱
壓時 RESIN SQUEEZED OUT、MICROVOID、SLIPPAGE、THICKNESS和產速均得到良好
雙面板或內層板單面板絕緣板
銅箔 Prepreg
•.
•2
概述
主要產品: Prepreg(基材) 銅箔基板主要客戶: PWB(Printed Wiring Board) PCB(Printed Circuit Board)
•.
•3
主要原料
基板的等級主要由膠片(PREPREG)所使用的樹脂及補強之含浸材的种類來決定
的控制。
品質控制：
※RC 樹脂含量 ※GT膠化時間
※RF樹脂流量 ※VC 揮發份
※VISCOSITY
※DICY再結晶
•.
•12
組合 LAY UP(示意圖)
組合
A
基材PREPREG
熱
B
壓
銅箔COPPER FOIL
LAY UP
C
鋼板STEEL PLATE
將依厚度規格堆疊之基材,單面或雙面覆蓋銅箔
夾于上下鋼板之間准備熱壓
室
成品、半成品自動倉儲系統
台灣制造
自動組合、拆卸系統
日本制造
真空壓合机系統
日本制造
含
自動裁檢、檢查、包裝系統
日本制造
浸
熱媒油管路控制系統
德國制造

PCB板材质介绍

PCB板材质介绍印刷电路板是以铜箔基板( Copper-clad Laminate 简称CCL )做为原料而制造的电器或电子的重要机构组件,故从事电路板之上下游业者必须对基板有所了解:有那些种类的基板,它们是如何制造出来的,使用于何种产品, 它们各有那些优劣点,如此才能选择适当的基板.表3.1简单列出不同基板的适用场合. 基板工业是一种材料的基础工业, 是由介电层(树脂 Resin ,玻璃纤维 Glassfiber ),及高纯度的导体 (铜箔 Copper foil )二者所构成的复合材料( Composite material),其所牵涉的理论及实务不输于电路板本身的制作. 以下即针对这二个要紧组成做深入浅出的探讨.3.1介电层3.1.1树脂 Resin3.1.1.1前言目前已使用于线路板之树脂类别专门多,如酚醛树脂( Phonetic )、环氧树脂( Epoxy )、聚亚醯胺树脂( Polyamide )、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene,简称PTFE或称TEFLON),B一三氮树脂(Bismaleimide Triazine 简称 BT )等皆为热固型的树脂(Thermosetted Plastic Resin).3.1.1.2 酚醛树脂 Phenolic Resin是人类最早开发成功而又商业化的聚合物.是由液态的酚(phenol)及液态的甲醛( formaldehyde 俗称formalin )两种廉价的化学品, 在酸性或碱性的催化条件下发生立体架桥( Crosslinkage )的连续反应而硬化成为固态的合成材料.其反应化学式见图3.1 1910 年有一家叫 Bakelite 公司加入帆布纤维而做成一种坚硬强固,绝缘性又好的材料称为 Bakelite,俗名为电木板或尿素板. 美国电子制造业协会(NEMA-Nationl Electrical Manufacturers Association) 将不同的组合冠以不同的编号代字而为业者所广用, 现将酚醛树脂之各产品代字列表,如表NEMA 关于酚醛树脂板的分类及代码表中纸质基板代字的第一个 "X" 是表示机械性用途,第二个 "X" 是表示可用电性用途. 第三个 "X" 是表示可用有无线电波及高湿度的场所. "P" 表示需要加热才能冲板子( Punchable ),否那么材料会破裂, "C" 表示能够冷冲加工( cold punchable ),"FR" 表示树脂中加有不易着火的物质使基板有难燃 (Flame Retardent) 或抗燃(Flame resistance) 性.纸质板中最畅销的是XXXPC及FR-2．前者在温度25 ℃以上,厚度在.062in以下就能够冲制成型专门方便,后者的组合与前完全相同,只是在树脂中加有三氧化二锑增加其难燃性.以下介绍几个较常使用纸质基板及其专门用途:A 常使用纸质基板a. XPC Grade:通常应用在低电压、低电流可不能引起火源的消费性电子产品, 如玩具、手提收音机、机、运算器、遥控器及钟表等等.UL94对XPC Grade 要求只须达到HB难燃等级即可.b. FR-1 Grade:电气性、难燃性优于XPC Grade,广泛使用于电流及电压比XPC Grade稍高的电器用品,如彩色电视机、监视器、VTR、家庭音响、洗衣机及吸尘器等等.UL94要求FR-1难燃性有V-0、V-1与V-2不同等级,只是由于三种等级板材价位差异不大,而且考虑安全起见,目前电器界几乎全采纳V-0级板材. c. FR-2 Grade:在与FR-1比较下,除电气性能要求稍高外,其它物性并没有专门之处,近年来在纸质基板业者努力研究改进FR-1技术,FR-1与FR-2的性质界线已渐模糊,FR-2等级板材在不久今后可能会在偏高价格因素下被FR-1 所取代.B. 其它专门用途:a. 铜镀通孔用纸质基板要紧目的是打算取代部份物性要求并不高的FR-4板材,以便降低PCB的成本.b. 银贯孔用纸质基板时下最流行取代部份物性要求并不专门高的FR-4作通孔板材,确实是银贯孔用纸质基板印刷电路板两面线路的导通,可直截了当借由印刷方式将银胶(Silver Paste) 涂布于孔壁上,经由高温硬化,即成为导通体,不像一样FR-4板材的铜镀通孔,需经由活化、化学铜、电镀铜、锡铅等纷杂手续.b-1 基板材质1) 尺寸安定性:除要留意X、Y轴(纤维方向与横方向)外,更要注意Z轴(板材厚度方向),因热胀冷缩及加热减量因素容易造成银胶导体的断裂.2) 电气与吸水性: 许多绝缘体在吸湿状态下,降低了绝缘性,以致提供金属在电位差趋动力下发生移行的现象,FR-4在尺寸安性、电气性与吸水性方面都比FR-1及XPC 佳,因此生产银贯孔印刷电路板时,要选用特制FR-1及XPC的纸质基板 .板材.b.-2 导体材质 1) 导体材质银及碳墨贯孔印刷电路的导电方式是利用银及石墨微粒镶嵌在聚合体内, 藉由微粒的接触来导电,而铜镀通孔印刷电路板,那么是借由铜本身是连贯的结晶体而产生专门顺畅的导电性.2) 延展性:铜镀通孔上的铜是一种连续性的结晶体,有专门良好的延展性,可不能像银、碳墨胶在热胀冷缩时,容易发生界面的分离而降低导电度. 3) 移行性: 银、铜差不多上金属材质,容易发性氧化、还原作用造成锈化及移行现象,因电位差的不同,银比铜在电位差趋动力下容易发生银迁移(Silver Migration).c. 碳墨贯孔(Carbon Through Hole)用纸质基板.碳墨胶油墨中的石墨不具有像银的移行特性,石墨所担当的角色仅仅是作简单的讯号传递者,因此PCB业界对积层板除了碳墨胶与基材的密着性、翘曲度外,并没有专门要求.石墨因有良好的耐磨性,因此Carbon Paste最早期是被应用来取代Key Pad及金手指上的镀金,而后延伸到扮演跳线功能.碳墨贯孔印刷电路板的负载电流通常设计的专门低,因此业界大都采纳XPC 等级,至于厚度方面,在考虑轻、薄、短、小与印刷贯孔性因素下,常通选用0.8、1.0或1.2mm厚板材.d. 室温冲孔用纸质基板其特点是纸质基板表面温度约40℃以下,即可作Pitch 为1.78mm的IC密集孔的冲模,孔间可不能发生裂痕,同时以减低冲模时纸质基板冷却所造成线路精准度的偏差,该类纸质基板专门适用于细线路及大面积的印刷电路板.e. 抗漏电压(Anti-Track)用纸质基板人类的生活越趋精巧,对物品的要求且也就越讲就短小轻薄,当印刷电路板的线路设计越密集,线距也就越小,且在高功能性的要求下,电流负载变大了,那么线路间就容易因发生电弧破坏基材的绝缘性而造成漏电,纸质基板业界为解决该类问题,有供应采纳专门背胶的铜箔所制成的抗漏电压用纸质基板2.1.2 环氧树脂 Epoxy Resin 是目前印刷线路板业用途最广的底材.在液态时称为清漆或称凡立水(Varnish) 或称为 A-stage, 玻璃布在浸胶半干成胶片后再经高温软化液化而出现黏着性而用于双面基板制作或多层板之压合用称B-stage prepreg ,经此压合再硬化而无法回复之最终状态称为 C-stage.2.1.2.1传统环氧树脂的组成及其性质用于基板之环氧树脂之单体一向差不多上Bisphenol A 及Epichlorohydrin 用dicy 做为架桥剂所形成的聚合物.为了通过燃性试验(Flammability test), 将上述仍在液态的树脂再与Tetrabromo-Bisphenol A 反应而成为最熟知FR-4 传统环氧树脂.现将产品之要紧成份列于后: 单体 --Bisphenol A, Epichlorohydrin架桥剂(即硬化剂) -双氰 Dicyandiamide简称Dicy速化剂 (Accelerator)--Benzyl-Dimethylamine ( BDMA ) 及 2- Methylimidazole ( 2-MI )溶剂 --Ethylene glycol monomethy ether( EGMME ) Dimethy formamide (DMF) 及稀释剂 Acetone ,MEK.填充剂(Additive) --碳酸钙、硅化物、及氢氧化铝或化物等增加难燃成效. 填充剂可调整其Tg.A. 单体及低分子量之树脂典型的传统树脂一样称为双功能的环气树脂 ( Difunctional Epoxy Resin),见图3.2. 为了达到使用安全的目的,特于树脂的分子结构中加入溴原子,使产生部份碳溴之结合而出现难燃的成效.也确实是说当显现燃烧的条件或环境时,它要不容易被点燃,万一已点燃在燃烧环境消逝后,能自己熄灭而不再连续延烧.见图3.3.此种难燃材炓在 NEMA 规范中称为 FR-4.(不含溴的树脂在 NEMA 规范中称为 G-10) 此种含溴环氧树脂的优点专门多如介电常数专门低,与铜箔的附着力专门强,与玻璃纤维结合后之挠性强度专门不错等.B. 架桥剂(硬化剂)环氧树脂的架桥剂一向差不多上Dicey,它是一种隐性的 (latent) 催化剂 ,在高温160℃之下才发挥其架桥作用,常温中专门安定,故多层板 B-stage 的胶片才不致无法储存. 但 Dicey的缺点却也许多,第一是吸水性(Hygroscopicity),第二个缺点是难溶性.溶不掉自然难以在液态树脂中发挥作用.早期的基板商并不了解下游电路板装配工业问题,那时的 dicey 磨的不是专门细,其溶不掉的部份混在底材中,经长时刻集合的吸水后会发生针状的再结晶, 造成许多爆板的问题.因此现在的基板制造商都专门清处它的严峻性,因此已改善此点.C. 速化剂用以加速 epoxy 与 dicey 之间的架桥反应, 最常用的有两种即BDMA 及2-MI.D. Tg 玻璃态转化温度高分子聚合物因温度之逐步上升导致其物理性质渐起变化,由常温时之无定形或部份结晶之坚硬及脆性如玻璃一样的物质而转成为一种黏滞度专门高,柔软如橡皮一样的另一种状态.传统 FR4 之 Tg 约在115-120℃之间,已被使用多年,但近年来由于电子产品各种性能要求愈来愈高,因此对材料的特性也要求日益严苛,如抗湿性、抗化性、抗溶剂性、抗热性 ,尺寸安定性等都要求改进,以适应更广泛的用途, 而这些性质都与树脂的 Tg 有关, Tg 提高之后上述各种性质也都自然变好.例如 Tg 提高后, a.其耐热性增强, 使基板在 X 及 Y 方向的膨胀减少,使得板子在受热后铜线路与基材之间附着力不致减弱太多,使线路有较好的附着力. b.在 Z 方向的膨胀减小后,使得通孔之孔壁受热后不易被底材所拉断.c. Tg 增高后,其树脂中架桥之密度必定提高专门多使其有更好的抗水性及防溶剂性,使板子受热后不易发生白点或织纹显露,而有更好的强度及介电性.至于尺寸的安定性,由于自动插装或表面装配之严格要求就更为重要了.因而近年来如何提高环氧树脂之 Tg 是基板材所追求的要务.E. FR4 难燃性环氧树脂传统的环氧树脂遇到高温着火后假设无外在因素予以扑灭时,会不停的一直燃烧下去直到分子中的碳氢氧或氮燃烧完毕为止.假设在其分子中以溴取代了氢的位置,使可燃的碳氢键化合物一部份改换成不可燃的碳溴键化合物那么可大大的降低其可燃性.此种加溴之树脂难燃性自然增强专门多,但却降低了树脂与铜皮以及玻璃间的黏着力,而且万一着火后更会放出剧毒的溴气,会带来的不良后果.3.1.2.2高性能环氧树脂(Multifunctional Epoxy)传统的 FR4 对今日高性能的线路板而言差不多力不从心了, 故有各种不同的树脂与原有的环氧树脂混合以提升其基板之各种性质,A. Novolac最早被引进的是酚醛树脂中的一种叫 Novolac 者 ,由 Novolac 与环氧氯丙烷所形成的酯类称为 Epoxy Novolacs,见图3.4之反应式. 将此种聚合物混入 FR4 之树脂, 可大大改善其抗水性、抗化性及尺寸安定性, Tg 也随之提高,缺点是酚醛树脂本身的硬度及脆性都专门高而易钻头,加之抗化性能力增强,关于因钻孔而造成的胶渣 (Smear) 不易除去而造成多层板PTH制程之困扰.B. Tetrafunctional Epoxy另一种常被添加于 FR4 中的是所谓 " 四功能的环氧树脂 " (Tetrafunctional Epoxy Resin ).其与传统 " 双功能 " 环氧树脂不同之处是具立体空间架桥 ,见图3.5,Tg 较高能抗较差的热环境,且抗溶剂性、抗化性、抗湿性及尺寸安定性也好专门多,而且可不能发生像 Novolac那样的缺点.最早是美国一家叫Polyclad 的基板厂所引进的.四功能比起 Novolac来还有一种优点确实是有更好的平均混合.为保持多层板除胶渣的方便起见,此种四功能的基板在钻孔后最好在烤箱中以 160 ℃烤 2-4 小时, 使孔壁露出的树脂产生氧化作用,氧化后的树脂较容易被蚀除,而且也增加树脂进一步的架桥聚合,对后来的制程也有关心.因为脆性的关系, 钻孔要专门注意.上述两种添加树脂都无法溴化,故加入一样FR4中会降低其难燃性. 3.1.2.3 聚亚醯胺树脂 Polyimide(PI)A. 成份要紧由Bismaleimide 及Methylene Dianiline 反应而成的聚合物,见图3.6.B. 优点电路板对温度的适应会愈来愈重要,某些专门高温用途的板子,已非环氧树脂所能胜任,传统式 FR4 的 Tg 约 120℃左右,即使高功能的 FR4 也只到达 180-190 ℃,比起聚亚醯胺的 260 ℃还有一大段距离.PI在高温下所表现的良好性质,如良好的挠性、铜箔抗撕强度、抗化性、介电性、尺寸安定性皆远优于 FR4.钻孔时不容易产生胶渣,对内层与孔壁之接通性自然比 FR4 好. 而且由于耐热性良好,其尺寸之变化甚少,以X 及 Y方向之变化而言,对细线路更为有利,不致因膨胀太大而降低了与铜皮之间的附着力.就 Z 方向而言可大大的减少孔壁铜层断裂的机会.C. 缺点:a.不易进行溴化反应,不易达到 UL94 V-0 的难燃要求.b.此种树脂本身层与层之间,或与铜箔之间的黏着力较差,不如环氧树脂那么强,而且挠性也较差.c.常温时却表现不佳,有吸湿性 (Hygroscopic), 而黏着性、延性又都专门差.d.其凡立水(Varnish,又称生胶水,液态树脂称之)中所使用的溶剂之沸点较高,不易赶完,容易产生高温下分层的现象.而且流淌性不行,压合不易填满死角 . e.目前价格仍旧专门昂贵约为 FR4 的 2-3倍,故只有军用板或 Rigid- Flex 板才用的起. 在美军规范MIL-P-13949H中, 聚亚醯胺树脂基板代号为GI. 3.1.2.4 聚四氟乙烯 (PTFE)全名为 Polyterafluoroethylene ,分子式见图3.7. 以之抽丝作PTFE纤维的商品名为 Teflon 铁弗龙 ,其最大的特点是阻抗专门高 (Impedance) 对高频微波(microwave) 通信用途上是无法取代的,美军规范赋与 "GT"、"GX"、及 "GY" 三种材料代字,皆为玻纤补强type,其商用基板是由3M 公司所制,目前这种材料尚无法大量投入生产,其缘故有: A. PTFE 树脂与玻璃纤维间的附着力问题;此树脂专门难渗入玻璃束中,因其抗化性特强,许多湿式制程中都无法使其反应及活化,在做镀通孔时所得之铜孔壁无法固着在底材上,专门难通过 MILP-55110E 中4.8.4.4 之固着强度试验. 由于玻璃束未能被树脂填满,专门容易在做镀通孔时造成玻璃中渗铜 (Wicking) 的显现,阻碍板子的可信任度. B. 此四氟乙烯材料分子结构,专门强劲无法用一样机械或化学法加以攻击, 做蚀回时只有用电浆法.C. Tg 专门低只有 19 度 c, 故在常温时呈可挠性, 也使线路的附着力及尺寸安定性不行. 表为四种不同树脂制造的基板性质的比较. 3.1.2.5 BT/EPOXY树脂BT树脂也是一种热固型树脂,是日本三菱瓦斯化成公司(Mitsubishi Gas Chemical Co.)在1980年研制成功.是由Bismaleimide及Trigzine Resin monomer二者反应聚合而成.其反应式见图3.8.BT树脂通常和环氧树脂混合而制成基板. A. 优点a. Tg点高达180℃,耐热性专门好,BT作成之板材,铜箔的抗撕强度(peel Strength),挠性强度亦专门理想钻孔后的胶渣(Smear)甚少b. 可进行难燃处理,以达到UL94V-0的要求c. 介质常数及散逸因子小,因此关于高频及高速传输的电路板专门有利.d. 耐化性,抗溶剂性良好e. 绝缘性佳 B. 应用 a. COB设计的电路板由于wire bonding过程的高温,会使板子表面变软而致打线失败.BT/EPOXY高性能板材可克服此点. b. BGA ,PGA, MCM-Ls等半导体封装载板半导体封装测试中,有两个专门重要的常见问题,一是漏电现象,或称CAF(Conductive Anodic Filament),一是爆米花现象(受湿气及高温冲击).这两点也是BT/EPOXY板材能够幸免的. 3.1.2.6 Cyanate Ester Resin 1970年开始应用于PCB基材,目前Chiba Geigy有制作此类树脂.其反应式如图3.9. A. 优点 a. Tg可达250℃,使用于专门厚之多层板 b. 极低的介电常数(2.5~3.1)可应用于高速产品.B. 问题 a. 硬化后脆度高. b. 对湿度敏锐,甚至可能和水起反应. 3.1.2玻璃纤维 3.1.2.1前言玻璃纤维(Fiberglass)在PCB基板中的功用,是作为补强材料.基板的补强材料尚有其它种,如纸质基板的纸材, Kelvar(Polyamide聚醯胺)纤维,以及石英(Quartz)纤维.本节仅讨论最大宗的玻璃纤维. 玻璃(Glass)本身是一种混合物,其组成见表它是一些无机物经高温融熔合而成,再经抽丝冷却而成一种非结晶结构的坚硬物体.此物质的使用,已有数千年的历史.做成纤维状使用那么可追溯至17世纪.真正大量做商用产品,那么是由Owen-Illinois及Corning Glass Works两家公司其共同的研究努力后,组合成Owens-Corning Fiberglas Corporation于1939年正式生产制造. 3.1.2.2 玻璃纤维布玻璃纤维的制成可分两种,一种是连续式(Continuous)的纤维另一种那么是不连续式(discontinuous)的纤维前者即用于织成玻璃布 (Fabric),后者那么做成片状之玻璃席(Mat).FR4等基材,即是使用前者,CEM3基材,那么采纳后者玻璃席. A. 玻璃纤维的特性原始融熔态玻璃的组成成份不同,会阻碍玻璃纤维的特性,不同组成所出现的差异,表中有详细的区别,而且各有专门及不同应用之处.按组成的不同(见表),玻璃的等级可分四种商品:A级为高碱性,C级为抗化性,E级为电子用途,S级为高强度.电路板中所用的确实是E级玻璃,要紧是其介电性质优于其它三种.-玻璃纤维一些共同的特性如下所述:a.高强度:和其它纺织用纤维比较,玻璃有极高强度.在某些应用上,其强度/重量比甚至超过铁丝.b.抗热与火:玻璃纤维为无机物,因此可不能燃烧c.抗化性:可耐大部份的化学品,也不为霉菌,细菌的渗入及昆虫的功击. d.防潮:玻璃并不吸水,即使在专门潮湿的环境,依旧保持它的机械强度. e.热性质:玻纤有专门低的熬线性膨胀系数,及高的热导系数,因此在高温环境下有极佳的表现. f.电性:由于玻璃纤维的不导电性,是一个专门好的绝缘物质的选择. PCB基材所选择使用的E级玻璃,最要紧的是其专门优秀的抗水性.因此在专门潮湿,恶劣的环境下,仍旧保有专门好的电性及物性一如尺寸稳固度. -玻纤布的制作: 玻璃纤维布的制作,是一系列专业且投资全额庞大的制程本章略而不谈． 3.2 铜箔(copper foil) 早期线路的设计粗粗宽宽的,厚度要求亦不挑剔,但演变至今日线宽3,4mil,甚至更细(现国内已有工厂开发1 mil线宽),电阻要求严苛.抗撕强度,表面Profile等也都详加规定.因此对铜箔进展的现况及驱势就必须进一步了解.3.2.1传统铜箔 3.2.1.1辗轧法 (Rolled-or Wrought Method) 是将铜块经多次辗轧制作而成,其所辗出之宽度受到技术限制专门难达到标准尺寸基板的要求(3 呎*4呎) ,而且专门容易在辗制过程中造成报废,因表面粗糙度不够,因此与树脂之结合能力比较不行,而且制造过程中所受应力需要做热处理之回火轫化(Heat treatment or Annealing),故其成本较高. A. 优点. a. 延展性Ductility 高,对FPC使用于动态环境下,信任度极佳. b. 低的表面棱线Low-profile Surface,关于一些Microwave电子应用是一利基. B. 缺点. a. 和基材的附着力不行. b. 成本较高. c. 因技术问题,宽度受限. 3.2.1.2 电镀法(Electrodeposited Method) 最常使用于基板上的铜箔确实是ED铜.利用各种废弃之电线电缆熔解成硫酸铜镀液,在殊特深入地下的大型镀槽中,阴阳极距专门短,以专门高的速度冲动镀液,以 600 ASF 之高电流密度,将柱状 (Columnar)结晶的铜层镀在表面专门光滑又经钝化的 (passivated) 不锈钢大桶状之转胴轮上(Drum),因钝化处理过的不锈钢胴轮上对铜层之附着力并不行,故镀面可自转轮上撕下,如此所镀得的连续铜层,可由转轮速度,电流密度而得不同厚度之铜箔,贴在转胴之光滑铜箔表面称为光面(Drum side ), 另一面对镀液之粗糙结晶表面称为毛面 (Matte side) .此种铜箔: A. 优点 a. 价格廉价. b. 可有各种尺寸与厚度. B. 缺点. a. 延展性差, b. 应力极高无法挠曲又专门容易折断. 3.2.1.3 厚度单位一样生产铜箔业者为运算成本, 方便订价,多以每平方呎之重量做为厚度之运算单位, 如1.0 Ounce (oz)的定义是一平方呎面积单面覆盖铜箔重量1 oz (28.35g)的铜层厚度.经单位换算 35 微米 (micron)或1.35 mil. 一样厚度1 oz 及1/2 oz而超薄铜箔可达 1/4 oz,或更低. 3.2.2 新式铜箔介绍及研发方向 3.2.2.1 超薄铜箔一样所说的薄铜箔是指 0.5 oz (17.5 micron ) 以下,表三种厚度那么称超薄铜箔 3/8 oz 以下因本身太薄专门不容易操作故需要另加载体 (Carrier) 才能做各种操作(称复合式copper foil),否那么专门容易造成损害.所用之载体有两类,一类是以传统 ED 铜箔为载体,厚约2.1 mil.另一类载体是铝箔,厚度约3 mil.两者使用之前须将载体撕离. 超薄铜箔最不易克服的问题确实是 " 针孔 " 或" 疏孔 "(Porosity),因厚度太薄,电镀时无法将疏孔完全填满.补救之道是降低电流密度,让结晶变细. 细线路,专门是5 mil以下更需要超薄铜箔,以减少蚀刻时的过蚀与侧蚀. 3.2.2.2 辗轧铜箔对薄铜箔超细线路而言,导体与绝缘基材之间的接触面专门狭小,如何能耐得住二者之间热膨胀系数的庞大差异而仍坚持足够的附着力,完全依靠铜箔毛面上的粗化处理是不够的,而且高速镀铜箔的结晶结构粗糙在高温焊接时容易造成 XY 的断裂也是一项难以解决的问题.辗轧铜箔除了细晶之外还有另一项长处那确实是应力专门低 (Stress).ED 铜箔应力高,但后来线路板业者所镀上的一次铜或二次铜的应力就没有那么高.因此造成二者在温度变化时使细线容易断制.因此辗轧铜箔是一解决之途.假设是成本的考量,Grade 2,E-Type的 high-ductility或是Grade 2,E-Type HTE铜箔也是一种选择. 国际制造铜箔大厂多致力于开发ED细晶产品以解决此问题. 3.2.2.3 铜箔的表面处理 A 传统处理法 ED铜箔从Drum撕下后,会连续下面的处理步骤: a. Bonding Stage-在粗面(Matte Side)上再以高电流极短时刻内快速镀上铜, 其长相如瘤,称"瘤化处理""Nodulization"目的在增加表面积,其厚度约 2000~4000A b. Thermal barrier treatments-瘤化完成后再于其上镀一层黄铜(Brass,是Gould 公司专利,称为JTC处理),或锌(Zinc是Yates公司专利,称为TW处理).也是镀镍处理其作用是做为耐热层.树脂中的Dicy于高温时会攻击铜面而生成胺类与水份,一旦生水份时,会导致附着力降底.此层的作用即是防止上述反应发生,其厚度约500~1000A c. Stabilization-耐热处理后,再进行最后的"铬化处理"(Chromation),光面与粗面同时进行做为防污防锈的作用,也称"钝化处理"(passivation)或"抗氧化处理"(antioxidant) B新式处理法 a. 两面处理(Double treatment)指光面及粗面皆做粗化处理,严格来说,此法的应用己有20年的历史,但今日为降低多层板的COST而使用者渐多．在光面也进行上述的传统处理方式,如此应用于内层基板上,能够省掉压膜前的铜面理处理以及黑/棕化步骤. 美国一家Polyclad铜箔基板公司,进展出来的一种处理方式,称为DST 铜箔,其处理方式有异曲同工之妙.该法是在光面做粗化处理,该面就压在胶片上,所做成基板的铜面为粗面,因此对后制亦有关心. b. 硅化处理(Low profile) 传统铜箔粗面处理其Tooth Profile (棱线) 粗糙度 (波峰波谷),不利于细线路的制造( 阻碍just etch时刻,造成over-etch),因此必须设法降低棱线的高度.上述Polyclad的DST铜箔,以光面做做处理,改善了那个问题, 另外,一种叫"有机硅处理"(Organic Silane Treatment),加入传统处理方式之后,亦可有此成效.它同时产生一种化学键,关于附着力有关心. 3.3.3 铜箔的分类按 IPC-CF-150 将铜箔分为两个类型,TYPE E 表电镀铜箔,TYPE W 表辗轧铜箔,再将之分成八个等级, class 1 到 class 4 是电镀铜箔,class 5 到 class 8 是辗轧铜箔.现将其型级及代号分列于表3.4 PP(胶片 Prepreg)的制作 "Prepreg"是"preimpregnated"的缩写,意指玻璃纤维或其它纤维浸含树脂,并经部份聚合而称之.其树脂现在是B-stage. Prepreg又有人称之为"Bonding sheet" 3.4.1胶片制作流程3.4.2制程品管制造过程中,须定距离做Gel time, Resin flow, Resin Content 的测试,也须做Volatile成份及Dicy成份之分析,以确保品质之稳固. 3.4.3 储放条件与寿命大部份EPOXY系统之储放温度要求在5℃以下,其寿命约在3~6个月,储放超出现在间后须取出再做3.3.2的各种分析以判定是否可再使用.而各厂牌prepreg可参照其提供之Data sheet做为作业时的依据. 3.4.4常见胶片种类,其胶含量及Cruing后厚度关系,见表3.4基板的现在与以后趋使基板不断演进的两大趋动力(Driving Force),一是极小化(Miniaturization),一是高速化(或高频化). 3.4.1极小化如分行动 ,PDA,PC卡,汽车定位及卫星通信等系统. 美国是尖端科技领先国家,从其半导体工业协会所预估在Chip及Package 方面的以后演变-见表(a)与(b),可知基板面临的挑战颇为艰辛. 3.4.2高频化从个人运算机的演进,可看出CPU世代交替的速度愈来愈快,消费者应接不应暇,因此对大众而言是好事.但对PCB的制作却又是进一步的挑戢.因为高频化, 须要基材有更低的Dk与Df值.最后,表归纳出PCB一些特性的现在与以后演变的指标。

CCL知识简介

一、专业知识简介覆铜箔积层板（Copper Clad Laminate），简称覆铜板或基板，英文简称CCL，是电子行业的基础材料，是由介电层（树脂Resin ，玻璃纤维Glass fiber ），及高纯度的导体(铜箔Copper foil )二者所构成的复合材料（Composite material），可在其上形成导电图形。

CCL是PCB制造不可缺少的原材料之一，根据NEMA标准可划分为G10、G11、FR-4、FR-5四种环氧玻璃纤维布基覆铜板。

我们公司生产的主要为FR-4基板.CCL的分类a、按覆铜板的机械刚性分为刚性覆铜板和扰性覆铜板；b、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；c、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））；d、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）。

e、按照阻燃等级划分为阻燃板与非阻燃板。

f、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。

FR两个英文字母代表Flame Retardant，表示具有阻燃性。

FR-4的定义出自NEMA规范L11-1983，是指玻纤环氧树脂的烧样本，其尺寸为5″×0.5″厚度不限的无铜箔基板（光板）。

以特定本生灯在样本斜放45°的试烧下将其点燃，随即移开火源而让加有阻燃剂的板材自行熄灭，并以秒表记录离火后“延烧”的时间。

经过十次试烧后其总延烧的时间低于50sec称为V-0，低于250sec称为V-1，凡符合V-1的玻纤环氧树脂板材即称为FR-4。

铜箔：铜箔是生产CCL和PCB的不可缺少的原材料。

按照制法的不同，可分为压延铜箔和电解铜箔两种压制覆铜板一般使用电解铜箔第 1 页共14 页电解铜箔是通过专用电解机利用电解原理连续生产初产品（称为毛箔），再对毛箔进行耐热层钝化处理加工而成。

CCL铜箔基板技术及发展趋势介绍

CCL铜箔基板技术及发展趋势介绍在我进行CCL铜箔基板技术的学习过程中，我了解到CCL（Copper Clad Laminate）是一种由铜箔与基材复合而成的材料，广泛应用于电子行业的印制电路板（PCB）制造中。

CCL铜箔基板技术的发展趋势日益重要，因为它直接影响到电子设备的性能、可靠性和成本。

首先，CCL铜箔基板技术的发展趋势之一是向高频高速方向发展。

随着电子产品的不断发展和多样化，对高频高速性能的要求也越来越高。

因此，CCL铜箔基板技术需要不断提高频率响应和传输速度，以满足高频高速电路的需求。

这需要通过优化材料选择、改进制造工艺和提高线路布局等方式来实现。

其次，CCL铜箔基板技术的发展趋势之二是向薄型化方向发展。

随着电子设备的体积不断减小，对CCL铜箔基板的厚度要求也在不断降低。

薄型化的CCL铜箔基板可以提供更好的热传导性能和电气性能，同时减少电子设备的体积和重量。

为了实现薄型化，CCL铜箔基板技术需要不断改进材料和生产工艺，并开发出更薄的基材和更薄的铜箔。

此外，CCL铜箔基板技术的发展趋势之三是向环保可持续方向发展。

随着人们环保意识的提高，对电子产品的环保要求也越来越高。

CCL铜箔基板技术需要减少对环境的污染和资源的消耗。

因此，研发和应用环保材料，改进生产工艺以减少废弃物和有害物质的排放，推动CCL铜箔基板技术的可持续发展是必不可少的。

在学习CCL铜箔基板技术的过程中，我深刻认识到它在电子行业的重要性和广泛应用。

CCL铜箔基板技术的发展趋势是多方面的，包括向高频高速方向发展、向薄型化方向发展和向环保可持续方向发展。

我认为，在未来的发展中，CCL铜箔基板技术将继续创新，以满足不断变化的电子产品需求。

作为学习者，我将继续深入学习CCL铜箔基板技术，积极了解和应用新的材料和工艺，为电子行业的发展做出贡献。

CCL生产过程及基本原理简介

Mv & Fw
Viscosity(Pa.s )
Mv Fw Time with stable temp.(sec)
Mv: 指半固化片粉末在一定的高温下，熔融所达到的最低黏度，亦称动态黏度。它表征B-STAGE树脂在受高温后的流动性能。 Fw：指树脂在熔融状态下的时间，这里特指在半固化片粉末开始受热熔融到固化状态（256Pa.s）所需时间，以秒计。
层压板生产的三个阶段
树脂在工艺过程中有3个阶段：
A阶段：初期反应，树脂为粘稠液体或可融化的固体，可溶于某些溶剂，胶液即为A阶段树脂。 B阶段：中期反应，树脂分子间轻微交联，可受热软化，但不能完全融熔，半固化片即为B阶段树脂。 C阶段：树脂分子充分交联，不能融熔，层压板芯材即为C阶段树脂。
树脂在各阶段的反应程度

凝胶时间(PG)大，树脂流动性强；最低粘度(MV)小，树脂流动性强；

流动窗口(FW)大，树脂流动性强
指标概述
当PG长，MV低或FW长，压制后可能有以下情况出现：
1. 流胶，板厚度中间厚边缘薄。 2. 板边缘因树脂含量少而出现白边。 3. 滑板。 4. 织纹显露。 5. 板树脂含量降低,影响介电性能和绝缘性能。 6. 板内应力提高，压制后易扭曲变形。
1.寻找漏油区域或重新混料 2.换布 3.寻找漏油区域 4.清理浸渍辊 5.清理刮刀或换刮刀
鱼眼样品图片
掉胶 Fractured Resin
定义: 由于搬运不当或被硬物硌伤造成半固化片树脂脱落,露出玻璃布。标准：表面最多允许有4处长度为0.5",宽度为1/16"的掉胶。
产生原因
搬运不当
解决措施
44 x 50 50 x44 37.5x44 37.5x44 29x44 29 x44 40x52 40 x52

印刷电路板基板材料详细介绍

印刷电路板基板材料介绍前言印刷电路板是以铜箔基板（ Copper-clad Laminate 简称CCL ）做为原料而制造的电器或电子的重要机构组件,故从事电路板之上下游业者必须对基板有所了解:有那些种类的基板,它们是如何制造出来的,使用于何种产品, 它们各有那些优劣点,如此才能选择适当的基板.表3.1简单列出不同基板的适用场合.基板工业是一种材料的基础工业，是由介电层（树脂 Resin ，玻璃纤维 Glassfiber ），及高纯度的导体 (铜箔 Copper foil )二者所构成的复合材料（ Composite material），其所牵涉的理论及实务不输于电路板本身的制作。

以下即针对这二个主要组成做深入浅出的探讨.目前已使用于线路板之树脂类别很多,如酚醛树脂（ Phonetic ）、环氧树脂（ Epoxy ）、聚亚醯胺树脂（ Polyamide ）、聚四氟乙烯（Polytetrafluorethylene，简称PTFE或称TEFLON），B一三氮树脂（Bismaleimide Triazine 简称 BT ）等皆为热固型的树脂（Thermosetted Plastic Resin）。

1.酚醛树脂Phenolic Resin酚醛树脂是人类最早开发成功而又商业化的聚合物。

是由液态的酚（phenol）及液态的甲醛（ Formaldehyde 俗称Formalin ）两种便宜的化学品，在酸性或碱性的催化条件下发生立体架桥（ Crosslinkage ）的连续反应而硬化成为固态的合成材料。

其反应化学式见图3.11910 年有一家叫 Bakelite 公司加入帆布纤维而做成一种坚硬强固，绝缘性又好的材料称为 Bakelite，俗名为电木板或尿素板。

美国电子制造业协会(NEMA-Nationl Electrical Manufacturers Association) 将不同的组合冠以不同的编号代字而为业者所广用, 现将酚醛树脂之各产品代字列表，如表 NEMA 对于酚醛树脂板的分类及代码表中纸质基板代字的第一个 "X" 是表示机械性用途，第二个 "X" 是表示可用电性用途。