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(jīng)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(chǎn)時,也叫芯板(CORE)。
覆銅板是電子工業(yè)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(chǎn)品。
一、分類
按照構造和結(jié)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(jīng)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(yōu)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(huán)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(shù)基板中起主要的增強結(jié)構的作用。玻璃纖維提供的剛性和強度與環(huán)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(shù)和編織密度以及其他參數(shù)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(huán)氧樹脂?
樹脂的作用是像“膠水”一樣使基板粘接在一起。環(huán)氧樹脂可以在不同的生產(chǎn)階段從不同的廠家購買??梢再徺I液態(tài)的環(huán)氧樹脂,這樣可以使用私有配?
方和工藝流程把它調(diào)和成適用的樹脂;也可以購買進一步加工或調(diào)和好的固態(tài)樹脂,它已經(jīng)完成固化和催化,可以直接投入使用。?
3?銅箔?
大多數(shù)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?nèi)芤褐械木徛D(zhuǎn)的滾筒狀的陰極上而制成。當滾筒旋轉(zhuǎn)時,電鍍沉積的銅以持續(xù)的速度被從陰極滾筒上剝離。不同的滾筒轉(zhuǎn)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(chǎn)品,它在印制電路板的制造過程中具有空間穩(wěn)定性以及抗?jié)駳?、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(jié)合在一起。
1?處理?
處理指的是將液態(tài)樹脂被應用到玻璃纖維布上的過程,通常經(jīng)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(huán)或紅外線類型的,可以長達40m?。大多數(shù)的被浸漬到玻璃纖維布中的揮發(fā)物此時已經(jīng)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(zhì)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(jiān)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(shù)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(chǎn)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(huán)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(huán)氧樹脂群組開始形成交聯(lián),逐步使樹脂固化。熱電偶被放進一些基板中以監(jiān)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(tài),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(guī)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(zhì)量控制檢查,以保證基板厚度的一致性、層壓結(jié)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(chǎn)生板彎和板翹、表面質(zhì)量和介質(zhì)的變化?;逯圃炝鞒痰闹R對設計、制作和裝配人員了解印制電路板生產(chǎn)中關鍵的建構塊的性能和層壓結(jié)構是有幫助的。?
4?質(zhì)量控制?
基板在制造完成后要經(jīng)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(wěn)定性;?7)?厚度;?8)?樹脂含量;?9)?吸水性;?
10?)揮發(fā)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(xiàn)狀
1、產(chǎn)能向中國轉(zhuǎn)移
從剛性覆銅板產(chǎn)量在全球的區(qū)域分布來看,中國大陸和亞洲其他地區(qū)的產(chǎn)量呈增長態(tài)勢,而其他國家(歐美)產(chǎn)量在逐年減少。中國大陸的剛性覆銅板產(chǎn)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(chǎn)地。
2、國內(nèi)市場規(guī)模擴大
由于覆銅板及下游PCB產(chǎn)能在逐漸向中國轉(zhuǎn)移等因素,國內(nèi)覆銅板的市場規(guī)模進一步擴張。根據(jù)CCLA統(tǒng)計數(shù)據(jù),中國各類覆銅板產(chǎn)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(yè)已形成相對集中穩(wěn)定格局
由于資金與工藝壁壘,覆銅板企業(yè)規(guī)模相對較大且行業(yè)格局趨于穩(wěn)定。從全球排名和市場份額來看,全球行業(yè)前十大廠商合計份額70%,領先廠商近幾年排名變化較小。
推薦閱讀:
http://m.elecfans.com/article/651285.html
http://m.elecfans.com/article/651315.html
http://www.delux-kingway.cn/bandaoti/gongyi/20180502671134.html
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