印刷电路板(PCB)是现代电子设备中不可缺少的附件。用于PCB制造的材料可分为两类:主料:即成为产品一部分的原材料。如覆铜板、阻焊油墨、丝网印刷油墨等。辅助材料:生产过程
印刷电路板(PCB)是现代电子设备中不可缺少的附件。
用于PCB制造的材料可分为两类:
主料:即成为产品一部分的原材料。如覆铜板、阻焊油墨、丝网印刷油墨等。
辅助材料:生产过程中需要消耗的材料。如:防腐干膜、蚀刻液、化学清洗剂、钻垫等。
主材最终成为产品的一部分,决定了印刷电路板的一些性能特征。
尤其是覆铜板的性能特征,如机械强度、介电常数、阻燃性等,决定了印制板的相关性能。
辅助材料在生产过程中消耗,影响产品加工质量,但不直接决定产品性能。所以,今天我们就来介绍一下基础材料——覆铜板的结构、制造工艺、种类和性能等。,为需要PCB的朋友做个参考,防止下单制造时选错材料造成不必要的损失。
1.覆铜层压板
覆铜层压板CCL:Copper Clad Laminate,在一面或两面覆盖有铜箔的层压板
覆铜层压板:覆铜层压板,一面或两面有铜箔的层压板。
双面覆铜板
双面覆铜板
2.覆铜层压板结构
从上图可以看出,覆铜板由三种材料组成。
一、铜箔作为导体,常用的铜箔厚度为35um(1oZ)和18um(0.5oZ)。
b树脂,作为粘合剂和绝缘体,常用的有环氧树脂、酚醛树脂等。
c、补强,加强基材的机械强度和绝缘性,常用玻璃纤维布、纤维纸等。
3.覆铜层压板的制造
覆铜板的制造过程如下:
流程为:树脂配胶——>浸胶——>烘干——>切割——>压合(铜箔+半固化片)——>覆铜层压板
流程为:树脂复合->:浸胶->:干燥->:切割->:压制(铜箔+预浸料)->:覆铜板
覆铜板的制造工艺
4.覆铜板的类型和特性
a、根据覆铜板的机械刚性
刚性覆铜板和柔性覆铜板。刚性覆铜板含有增强材料,比较厚,基板是刚性的,不能弯曲。挠性覆铜板不含或含少量增强材料,板体很薄,可弯曲。
b、根据覆铜板的主要绝缘材料类别
无机基覆铜板和有机基覆铜板。无机覆铜层压板,例如陶瓷基覆铜层压板;有机覆铜板,如环氧树脂覆铜板。
目前PCB主要采用有机覆铜板。
c、根据覆铜板的树脂和增强材料。
1)酚醛纸基覆铜板,
大多采用漂流浸渍木浆纤维纸作为增强材料,改性酚醛树脂作为胶粘剂。
酚醛纸基材性能一般,成本较低,可用磨具打孔。广泛用于制作单面PCB,用于家电、玩具等一般电子产品。
纸基覆铜板性能有所提高,如适用于低温(60℃以下)的冲压加工板、抗电迁移银奖穿孔板等。
2)环氧玻璃布覆铜板,
电子级玻璃纤维布作为增强材料,环氧树脂作为粘合剂。
环氧玻璃布覆铜板电气性能好,机械强度高,受环境变化小,性能优于酚醛纸基覆铜板,但成本相应较高。环氧布板多用于制作双面和多层PCB,用于耐用电子产品,如电脑、通讯设备、商业电器和工业仪器。
改进型环氧玻璃纤维布板具有更好的电气性能和更高的耐热性,已广泛应用于数字高频高速设备中。
3)复合覆铜板
环氧树脂作粘合剂,玻璃纤维毡芯或纸纤维芯和两侧玻璃布作增强材料。
复合覆铜板的性能价格介于纸基覆铜板和玻璃布覆铜板之间,可冲切,适用于要求机械强度高、电气性能好的民用消费类设备。
4)有特殊性能要求的覆铜板
为了满足PCB特殊性能的要求,有许多不同树脂组成的覆铜板。如改性环氧树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、聚四氟乙烯、氰酸酯树脂、聚苯醚等。,以提高覆铜板的耐热性、介电常数和尺寸稳定性。
此外,还有由金属基板、绝缘介质和铜箔构成的金属基覆铜板,如铝基板、铜基板、钢基板等。
这些特种覆铜板相对成本高,加工性特殊,一般用于有特殊要求的设备中。
5)挠性覆铜板
它由柔性绝缘层和铜箔组成。常用的绝缘层是聚酰亚胺(PI)膜或聚酯(PET)膜,膜厚可选择各种规格。
聚酰亚胺挠性覆铜板电性能好,耐热性高,相应成本高,常用于耐用电子设备,如电脑、手机等;
聚酯挠性覆铜板介电性能好,成本低,但耐热性差,常用于要求不高的电子设备中。
d、根据覆铜板的特殊性能
1)根据覆铜板的易燃性(阻燃性),有阻燃板和非阻燃板。根据UL标准,非阻燃覆铜板为HB级,覆铜板规格代号中带“FR”的为阻燃。
2)高Tg覆铜板。Tg是材料的玻璃化转变温度。高Tg覆铜板具有更好的耐热性和稳定性。
3)低介电常数的覆铜板。指在1GHz下介电常数稳定在3左右,介电损耗不大于0.001的基板。这种基板适用于高频电路,也叫高频基板。
4)高CTI覆铜板。CTI是绝缘层表面电场和电溶溶液共同作用逐渐形成的碳化引起的导电现象,反映了基板的电气安全性。
5)低CTE覆铜板。CTE是热膨胀系数,低热膨胀系数主要是为了满足IC封装载板的要求。
6) 环保型覆铜板。主要指不采用对人类有害的卤素类阻燃剂的覆铜板。
6)环保型覆铜板。指主要不使用对人体有害的卤素阻燃剂的覆铜板。
PCB基板的主要类型和特点