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            PCB制板銅箔、基材板料及其規(guī)范(上)

            發(fā)布時間 :2017-10-14 09:42 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCB制板部
            1、Aramid Fiber 聚醯胺纖維
            此聚醯胺纖維系杜邦公司所開發(fā),商品名稱為 Kevelar。其強(qiáng)度與軔性都非常好,可用做防彈衣、降落傘或魚網(wǎng)的纖維材料,并能代替玻纖而用于電路板的基材。日本業(yè)者曾用以制成高功能樹脂的膠片(TA-01)與基板 (TL-01),其等熱脹系數(shù)(TCE)僅 6ppm/℃,Tg 194℃,在尺寸安定性上非常良好,有利于密距多腳SMD的焊接可靠度。
             
            2、Base Material 基材
            指板材的樹脂及補(bǔ)強(qiáng)材料部份,可當(dāng)做為銅線路與導(dǎo)體的載體及絕緣材料。
             
            3、Bulge 鼓起,凸出
            多指表面的薄層,受到內(nèi)在局部性壓力而向外鼓出,一般對銅皮的展性(Ductility)進(jìn)行試驗時,即使用加色的高壓液體,對其施壓而令銅皮凸起到破裂為止,稱Bulge Test。
             
            4、Butter Coat 外表樹脂層
            指基板去掉銅皮的后,玻纖布外表的樹脂層而言。
             
            5、Catalyzed Board,Catalyzed Substrate(or Material) 催化板材
            是一種 CC-4(Copper Complexer #4)加成法制程所用的無銅箔板材,系由美國PCK 公司在 1964 年所推出的。其原理是將具有活性的化學(xué)品,均勻的混在板材樹脂中,使“化學(xué)銅鍍層”能直接在板材上生長。目前這種全加成法的電路板,以日本日立化成的產(chǎn)量最多,國內(nèi)日立化成公司亦有生產(chǎn)。
             
            6、Clad/Cladding 披覆
            是以薄層金屬披覆在其他材料的外表,做為護(hù)面或其他功用,電路板上游的基板(Laminates)即采用銅箔在基材板上披覆,故正式學(xué)名應(yīng)稱為“銅箔披覆積層板 CCL”(Copper Claded Laminates),而大陸業(yè)者即稱其為“覆銅板”。
             
            7、Ceramics 陶瓷
            主要是由黏土(Clay)、長石(Feldspar)及砂(Sand)三者混合燒制而成的絕緣材料,其種類及用途都非常廣泛,如插座、高壓絕緣礙子,或新式的電路板材(如日本富士通的62層板)等,其耐熱性良好、膨脹系數(shù)低、耐用性也不錯。常用者有Alumina(三氧化二鋁),Beryllia(鈹土、氧化鈹Be0)及氧化鎂等多種單用或混合的材料。
             
            8、Columnar Structure 柱狀組織
            指電鍍銅皮(E.D.Foil)在高速鍍銅(1000 ASF以上)中所出現(xiàn)的結(jié)晶組織而言,此種銅層組織的物性甚差,各種機(jī)械性能也遠(yuǎn)不如正常速度鍍銅(25 ASF)的無特定結(jié)晶組織的銅層,在熱應(yīng)力中亦容易發(fā)生斷裂。
             
            9、Coefficient of Thermal Expansion 熱膨脹系數(shù)
            指各種物料在受熱后,其每單位溫度上升的間所發(fā)生的尺寸變化,一般縮寫簡稱 CTE ,但也可稱 TCE 。
             
            10、Copper Foil 銅箔,銅皮
            是 CCL 銅箔基板外表所壓覆的金屬銅層。 PCB 工業(yè)所需的銅箔可由電鍍方式(Electrodeposited),或以輾壓方式(Rolled)所取得,前者可用在一般硬質(zhì)電路板,后者則可用于軟板上。
             
            11、Composites,(CEM-1,CEM-3) 復(fù)合板材
            指基板底材是由玻纖布及纖玻席(零散短纖)所共同組成的,所用的樹脂仍為環(huán)氧樹脂。此種板材的兩面外層,仍使用玻纖布所含浸的膠片(Prepreg)與銅箔壓合,內(nèi)部則用短纖席材含浸樹脂而成Web(網(wǎng)片)。若其“席材”纖維仍為玻纖時,其板材稱 CEM-3 (Composite Epoxy Material);若席材為紙纖時,則稱的為 CEM-1 。此為美國NEMA規(guī)范 LI 1-1989中所記載。
             
            12、Copper-Invar-Copper(CIC)綜合夾心板
            Invar是一種含鎳40~50%、含鐵50~60% 的合金,其熱脹系數(shù)(CTE)很低,又不易生銹,故常用于卷尺或砝碼等產(chǎn)品,電子工業(yè)中常用以制做 IC的腳架(Leed Frame)。與另一種鐵鈷鎳合金Kovar齊名。將 Invar充做中層而于兩表面再壓貼上銅層,使形成厚度比例為20/60/20的綜合金層板。此板的彈性模數(shù)很低,可做為某些高階多層板的金屬夾心 (Metal Core),以減少在 X、Y方向的膨脹,讓各種SMD錫膏焊點更具可靠度。不過這種具有夾心的多層板其重量將很重,在Z方向的膨脹反不易控制,熱脹過度時容易斷孔(見左圖)。此金屬夾心板后來又有一種替代品“ 銅”(MoCu;70/30)板,重量較輕,熱脹性亦低,但價格卻較貴。
             
            13、Core Material內(nèi)層板材,核材
            指多層板的內(nèi)層薄基板或一般基板,除去外覆銅箔后的樹脂與補(bǔ)強(qiáng)材部份。
             
            14、Dielectric Breakdown Voltage 介質(zhì)崩潰電壓
            由兩導(dǎo)體及其間介質(zhì)所組成的電場,當(dāng)其電場強(qiáng)度超過該介質(zhì)所能忍受的極限時(即兩導(dǎo)體的電位差增大到了介質(zhì)所能絕緣的極限),則將迫使通過介質(zhì)中的電流突然增大,此種在高電壓下造成絕緣失效的情形稱為“介質(zhì)崩潰”。而造成其崩潰的起碼電壓稱為“介質(zhì)崩潰電壓 Dielectric Breakdown Voltage”,簡稱“潰電壓”。
             
            15、Dielectric Constant,ε,介質(zhì)常數(shù)
            是指每“單位體積”的絕緣物質(zhì),在每一單位的“電位梯度”下所能儲蓄“靜電能量”(Electrostatic Energy)的多寡而言。此詞尚另有同義字“透電率”(Permittivity日文稱為誘電率),由字面上較易體會其中含義。當(dāng)絕緣板材的“透電率”愈大(表示品質(zhì)愈不好),而兩逼近的導(dǎo)線中有電流工作時,就愈難到達(dá)徹底絕緣的效果,換言的就愈容易產(chǎn)生某種程度的漏電。故絕緣材料的“介質(zhì)常數(shù)”(或透電率)要愈小愈好。目前各板材中以鐵氟龍(PTFE),在 1 MHz頻率下所測得介質(zhì)常數(shù)的 2.5 為最好,F(xiàn)R-4 約為 4.7。
             
            16、Dielectric Strength 介質(zhì)強(qiáng)度
            指導(dǎo)體的間的介質(zhì),在各種高電壓下仍能夠維持正常絕緣功能,而尚不致出現(xiàn)“崩潰”,其所能維持的“最高電壓”(Dielectric Withstand Voltage)稱為“介質(zhì)強(qiáng)度”。其實也就是前述“潰電壓”的另一種說法而已。
             
            17、Dielectric 介質(zhì)
            是“介電物質(zhì)”的簡稱,原指電容器兩極板的間的絕緣物,現(xiàn)已泛指任何兩導(dǎo)體的間的絕緣物質(zhì)而言,如各種樹脂與配合的棉紙,以及玻纖布等皆屬的。
             
            18、Double Treated Foil 雙面處理銅箔
            指電鍍銅箔除在毛面(Matte Side)上進(jìn)行純銅小瘤狀及鋅化處理,以增加附著力外,并于光面上(Drum Side)也進(jìn)行此種瘤化處理,如此將可使多層板的內(nèi)層銅面不必再做黑化處理,并使尺寸更為安定,附著力也更好。但成本卻比一般單面處理者貴了很多。


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