覆铜箔层压板的技术要求

发布网友 发布时间：2022-04-20 08:04

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热心网友 时间：2023-05-30 15:28

环氧覆铜板技术要求
近年来随着电子技术的发展，对用于环氧覆铜板的环氧树脂提出了更多、更新的要求，主要有以下几个方面。
8.1 高玻璃化转变温度(Tg)
Tg是反映环氧树脂基体随温度升降而产生的一种物理变化。在常温时，基体是刚性的“玻璃态”。当温度升高到某一个区域时，基体将由“玻璃态”转变为“高弹态”。此时的温度称为该基体的玻璃化转变温度(Tg)。换句话说，Tg是基体保持刚性的最高温度(℃)。基体的Tg取决于所采用的树脂。传统的FR-4覆铜板是采用二官能的溴化双酚A型环氧树脂，Tg一般为130℃左右。为了提高基体的Tg，目前行业中多数采用诺伏拉克环氧树脂。由于诺伏拉克环氧树脂结构中含有2个以上的环氧基，固化物交联密度高，Tg相应提高。基体的耐热性、耐化学性以及尺寸稳定性等相应地得到改善。
诺伏拉克环氧树脂，由于结构含有多环氧基，基体的耐热性等性能会有明显提高。但是，产品脆性较大，粘合性较差。在环氧树脂覆铜板生产中一般不单独使用，而是与双酚A型环氧树脂配合使用。诺伏拉克环氧树脂的使用量一般为环氧树脂总量的20%～30%。实践证明，在诺伏拉克环氧树脂中，选用双酚A诺伏拉克环氧树脂可以获得更佳的综合效果。
8.2 阻挡紫外光(UV)和自动光学检测(AOI)功能　
(1)阻挡UV随着电子工业的迅速发展，印制电路高精度、高密度化，在双面印制板和多层印制板的制造过程中，广泛采用液体光敏阻焊剂和两面同时暴光的新工艺。由于紫外光(UV)可以穿透基板，两面的线路图形相互干扰，出现重影(GHOST IMAGE)，造成废品。为了避免出现重影，基体用的环氧树脂必须具有阻挡紫外光(UV blocking)的功能。目前行业中一般的做法是，在环氧树脂体系中添加四官能基环氧树脂或UV吸收剂，利用其本身具备荧光发色团性质，吸收UV光，达到阻挡的效果。
1995年，我国成功地开发了具有阻挡UV和AOI功能的环氧树脂覆铜板，同时还开发了相应的检测方法和检测仪器。该检测方法已被国际电工委员会(IEC)所确认，标准号IEC11-2C11。UV透过率检测仪，由UV光源和UV光量计组成。通过光量计分别测定无试样和有试样条件下的光能量，计算相应的UV透过率。
K=(b/a)×100%
式中K——UV透过率；
a——无试样的光能量；
b——有试样的光能量。
根据UV透过率的大小评判基体阻挡UV功能的优劣。透过率大，说明基体对UV的阻挡性差。透过率小，说明基体对UV的阻挡性好。基体的UV透过率若在1%以下，基本上可以满足使用要求。
(2)AOI功能在印制线路板品质检查工作中，随着产量扩大和线路高密度化，采用传统的人工检查的方法已经不能适应了。目前一些较大的企业，广泛采用自动光学检测(AOI)的新技术。要求基板中的环氧树脂必须具备AOI功能。AOI仪器县采用氩激光作光源．基板中的环氧树脂必须能吸收氩激光、并激发出较低能量的荧光，通过测定基板上的荧光，实现对印制线路板外观缺陷的自动光学检测。
8.3 低介电常数
近年来随着通信技术的发展，信息处理和信息传播的高速化，迫切希望提供一种可满足高频条件下使用的低介电常数的覆铜板。在高频线路中频率一般都超过300 MHz。在高频线路中，信号传播速度与基体的介电常数有关，其关系式如下：
V=K1·C/ε
式中：V——信号传播速度；
K1——常数；
C——光速；
ε——基板的介电常数。
上式表明，基体的介电常数越低，信号的传播速度越快。要实现信号的高速传播，就必须选用低介电常数的板材。另外，基体在电场的作用下，由于发热而消耗能量，使高频信号传播效率下降，其关系如下：
PL=K2·f·tanδ
式中：PL——信号传播损失；
K2——常数；
f——频率；
tanδ——基体的介电损耗角正切。
上式表明，基体的tanδ小，信号的传播损失相应小。由此可见，作为高频线路用的覆铜板，必须选用低介电常数和低介电损耗角正切的树脂。但是目前FR-4覆铜板用的环氧树脂介电常数偏高，满足高频线路的使用有困难。在高频线路中，多数采用聚四氟乙烯。聚四氟乙烯虽然具有优秀的介电性能，但与环氧树脂相比存在以下缺点：(1)加工性差；(2)综合性能欠佳；(3)成本高。环氧树脂虽然介电常数和介电损耗角正切偏高，但具有加工性好，综合性能优秀，价格适宜，货源充足等优点。若采用改性的方法，在环氧树脂结构中引入极性小、体积大的基团，降低固化物中极性基团的含量，可使树脂的介电性能得到改善。改性后的环氧树脂有可能成为一种成本效益理想的高频材料。
8.4 RCC
积层法多层板(Build-up Multilayer，缩写BUM)是近几年发展起来的、用于制造高密度、小孔径多层印制线路板的一项新技术。随着BUM的迅速发展，作为其主要材料的涂树脂铜箔(Resin Coated Copper Foil，缩写RCC)得到了相应的发展。
(1)RCC的结构RCC是由表面经粗化、耐热、防氧化等处理的高温延伸性铜箔和B阶树脂组成的。RCC多数采用环氧树脂。RCC的树脂层应具备与FR-4粘结片相同的工艺性能。此外还要满足积层法多层板的以下要求：
1)高绝缘可靠性和微导通孔可靠性。
2)高玻璃化转变温度(Tg)。
3)阻燃性。
4)低介电常数和低吸水率。
5)与内层板有良好的粘合性。
6)固化后树脂层厚度均匀。
7)对铜箔有较好的粘合强度。
(2)RCC技术要求。
(3)RCC涂布工艺RCC制造过程中要求将树脂均匀地涂布在铜箔上。树脂层的厚度偏差控制在±2mm以内。因此，必须采用高精度的涂布设备。同时生产环境必须高度净化，涂布机主要由涂布器和烘箱组成。
(4)RCC的优点
1)有利于多层板的轻量化和薄形化。
2)有利于介电性能的改善。
3)有利于激光、等离子体的蚀孔加工。
4)对于12um等薄铜箔容易加工。
5)可以使用普通印制板生产线，无须新的设备投资等。
8.5 无卤型产品
目前在环氧树脂覆铜板生产中阻燃型产品居多，占90%以上。从安全角度考虑，用户要求产品必须通过UL安全认证，阻燃性必须达到V-0级。为了满足上述要求，在阻燃型覆铜板生产中大量采用溴化环氧树脂。国外有些研究机构提出，卤素阻燃剂在燃烧过程中会产生有毒的物质，危害人体健康和污染环境。国际上特别是欧洲，对这个问题表示强烈关注。欧共体(EC)环保委员会提议，限期在电器和电子产品中禁止使用含卤素的阻燃材料。开发无卤性阻燃覆铜板已成为行业中一项重要课题，势在必行。从化学角度考虑，具有阻燃功能的元素，除卤族元素(F、Cl、Br、I)外，还有V族的N、P等元素。实验证明，在环氧树脂体系中，引入N和P等元素，并配合适当的阻燃助剂，同样可以获得满意的阻燃效果。
众所周知，酚醛树脂可以作为环氧树脂的固化剂使用，如果采用酚醛树脂对环氧树脂进行改性，则可以加大环氧树脂的交联密度，进一步提高其耐热性和降低其热膨胀系数等。如果向酚醛树脂的分子结构中引入含氮基团，并将这种含氮的酚醛树脂作为固化改性剂用于对环氧树脂的改性，既可以提高环氧树脂的阻燃性能，又可以提高其耐热性和尺寸稳定性。