覆銅板--又名基材 。將補強材料浸以樹脂,一面或兩面覆以銅箔,經熱壓而成的一種板狀材料,稱為覆銅箔層壓板。 它是做PCB的基本材料,常叫基材。 當它用于多層板生產時,也叫芯板(CORE)。
覆銅板是電子工業的基礎材料,主要用于加工制造印制電路板(PCB),廣泛用在電視機、收音機、電腦、計算機、移動通訊等電子產品。
一、分類
按照構造和結構分類,覆銅板可分為剛性覆銅板、撓性覆銅板及特殊材料基覆銅板三大類。剛性覆銅板是指不易彎曲,并具有一定硬度和韌度的覆銅板。復合基覆銅板一般指由兩種以上的補強材料(紙、玻纖布、璃氈等)與樹脂經壓合制成的一種剛性覆銅板。撓性(柔性)覆銅板是用具有可撓性補強材料(薄膜)覆以電解銅箔或壓延銅箔制成,其優點是可以彎曲,便于電器部件的組裝。
基板制造所需要的材料是玻璃纖維(填充物)、環氧玻璃布極(樹脂)、溶劑和銅箔。
1?玻璃纖維布?
玻璃纖維布在大多數基板中起主要的增強結構的作用。玻璃纖維提供的剛性和強度與環氧樹脂的粘接、密封和絕緣性能相輔相成。這些單股的玻璃纖維細線是構成玻璃纖維布的基本要素。線狀的纖維被放到一起形成紗線或紗束,接著像編織其他任何類型的織物一樣,大量的紗線在布料制造廠中被編織到一起。不同的細線和紗束直徑的組合、細線支數和編織密度以及其他參數等的控制將制成多種厚度和重量的玻璃纖維布。最后,玻璃纖維布還要用設備涂覆樹脂進行整理,使樹脂浸漬和附著到織物上。?
2?環氧樹脂?
樹脂的作用是像“膠水”一樣使基板粘接在一起。環氧樹脂可以在不同的生產階段從不同的廠家購買。可以購買液態的環氧樹脂,這樣可以使用私有配?
方和工藝流程把它調和成適用的樹脂;也可以購買進一步加工或調和好的固態樹脂,它已經完成固化和催化,可以直接投入使用。?
3?銅箔?
大多數用FR-4制造的銅箔是電鍍類型的銅箔,這些銅箔通過把銅電鍍到部分浸到電鍍溶液中的緩慢旋轉的滾筒狀的陰極上而制成。當滾筒旋轉時,電鍍沉積的銅以持續的速度被從陰極滾筒上剝離。不同的滾筒轉速和電流強度可以改變銅沉積的速度,從而改變所得銅箔的厚度。在這個階段得到了“原始”銅箔,然后要進行不同的預先設計好的加工,以增加毛面的表面粗糙度,從而增加它與基底的機械粘接力。另外,銅箔要被涂上一層很薄的保護涂層薄膜,以防止在成層和貯存期間銅的氧化。?
二、制造流程?
三種主要的原材料一一玻璃纖維布、樹脂、銅箔在層合機的壓合下得到完全處理好的最終產品,它在印制電路板的制造過程中具有空間穩定性以及抗濕氣、抗化學制劑和抗熱偏移性能。制造流程就是把主要的原材料薄片結合在一起。
1?處理?
處理指的是將液態樹脂被應用到玻璃纖維布上的過程,通常經由浸漬和計量滾筒的組合作用。接著,處理過的玻璃纖維布要通過一種可控熱源使樹脂半固化,這種熱源是一種干燥爐,它是空氣循環或紅外線類型的,可以長達40m?。大多數的被浸漬到玻璃纖維布中的揮發物此時已經干燥,這個階段通常被稱作預浸料坯階段或“8”?階段。?
由于浸漬和測量過程很關鍵在處理中必須進行嚴格的過程控制。既要使玻璃纖維布被樹脂完全浸潤,又要精確控制樹脂的吸收量,這對保證基板的一?
致性和質量是極為重要的。實際上,樹脂與基材的比率、最后的半固化膠片的厚度和樹脂聚合的程度需要被監控。
2?疊合?
疊合是把處理好的半固化膠片和銅箔組合好以便壓合。在這步操作中,銅箔首先被放置在一塊大的拋光的不銹鋼板上,接著,一些半固化膠片被放在銅餡上。疊放層數的多少取決于需要的基板厚度。如果需要材料兩面都有銅箔的話,應把最后一張銅箔放在半固化膠片之上。倘若只要求一面有銅箔,那么用一層隔離膜來取代一面的銅箔。?
3?壓合?
壓合是把熱量和壓力同時加到疊合好的板堆或疊板(即半固化膠片、銅箔以及可能有的隔離膜)上,生產出完全處理好的基板的過程。這步操作是通過液壓機完成的,能夠把壓強提高
到1000psi8?英寸(?psi)?。蒸汽是典型的熱源。板堆或疊板每次壓合時,典型的操作是壓制80?張36in?x?48in?或250?張48in?x144in?,?1?/l?6in?厚的基板。?
在壓合過程中,半固化環氧樹脂會液化及流動,從而逐步排出侵入基板中的空氣或其他氣體。這種流動可以起到密封銅錨的處理面、促進銅筒粘接,并且使樹脂在每層中均勻分布的作用。一段時間之后,在液化樹脂中的環氧樹脂群組開始形成交聯,逐步使樹脂固化。熱電偶被放進一些基板中以監察和控制溫度,在這期間定時器對按照預先設定的固化周期自動記錄時間。當固化完成時,蒸汽被自動切斷,壓力減小到開始的狀態,壓合的疊板被冷卻到可以處理的溫房(80°F)?。從液壓機中取出后,基板的邊緣會被修剪,以去除不規則的過量檻出的樹脂。在這個階段,基板被裁剪成為所希望的板件或面板尺寸。?
在制造流程中,需要進行一些質量控制檢查,以保證基板厚度的一致性、層壓結構的完整性(對極端溫度、惡劣的機械及化學條件的耐受性)、不產生板彎和板翹、表面質量和介質的變化。基板制造流程的知識對設計、制作和裝配人員了解印制電路板生產中關鍵的建構塊的性能和層壓結構是有幫助的。?
4?質量控制?
基板在制造完成后要經歷各種測試。它們要被進行下列檢驗:
1?)潔凈度;?
2)?板彎和板翹;?3)?邊緣;?4)?耐燃性;?5)?劃痕;?
6)?空間穩定性;?7)?厚度;?8)?樹脂含量;?9)?吸水性;?
10?)揮發物含量;?
11)?漂錫測試(焊料阻力)??12)?樹脂流動和膠化時間;?13?)粘接強度;?14?)印制適應性;?15?)抗彎強度;?16)?可鉆性;?17?)剝離測試;?
18?)沖孔和剪切性能。
三、市場現狀
1、產能向中國轉移
從剛性覆銅板產量在全球的區域分布來看,中國大陸和亞洲其他地區的產量呈增長態勢,而其他國家(歐美)產量在逐年減少。中國大陸的剛性覆銅板產量占全球的比重由2012年的58.97%增加至2016年的70.93%,可見中國大陸已成為覆銅板的主產地。
2、國內市場規模擴大
由于覆銅板及下游PCB產能在逐漸向中國轉移等因素,國內覆銅板的市場規模進一步擴張。根據CCLA統計數據,中國各類覆銅板產量由2012年的45139平方米增加至2017年的83839萬平方米,年復合增長率為4.49%。
3、行業已形成相對集中穩定格局
由于資金與工藝壁壘,覆銅板企業規模相對較大且行業格局趨于穩定。從全球排名和市場份額來看,全球行業前十大廠商合計份額70%,領先廠商近幾年排名變化較小。
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