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1、覆铜板又称PCB基材。
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（1）将增强材料（玻璃纤维布，简称玻纤布）浸以树脂（pp片），一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板（Copper Clad Laminates，CCL）。! P& ]5 z# l' a9 o2 U, }7 w# X
* U8 _/ Q1 B9 C& M! c/ d3 b! N（2）它是做PCB的基本材料，我们常叫它板材。# d9 b/ {' E1 ~5 b4 Q4 `
* K! H( `/ f7 X) U3 m（3）当它用于多层板生产时，也叫芯板（CORE）。
! }7 y6 D5 n+ F. {0 i; p/ k' ?( F$ j6 V
0 M; |( O' k0 }3 M2 q2、铜箔
3 E- T. I/ p/ D6 b" {8 h8 Y- C; J$ E+ A3 K8 e# f0 B
（1）铜箔厚度是以oz（盎司）为单位的，oz本身是质量单位，通常铜箔厚度用质量当成“厚度”表示值，铜箔的厚度通常用“oz”，1oz铜厚的定义：将一盎司铜均匀平铺到一平方英尺面积上，此时铜箔的厚度就称为1oz铜厚，其厚度正好是1.37mil（约1.4mil）。2 o0 [+ M6 E1 H: G9 X, [ E% \
# d1 J7 D" M6 V
（2）铜箔的标准厚度有12μm（1/3oz）、18μm（Hoz）、35μm（1oz）和70μm（2oz）。) m! C0 H2 j3 y. k/ M1 _. \
2 w+ P$ x3 A5 U# e, H3、半固化片（prepreg或pp）的工艺原理- @# l o; o2 j" I3 d8 Q! U' A
1 R' M, M1 }0 A/ s! p, X# ` ppp是经过处理的玻纤布浸渍上树脂胶液，再经过热处理（预烘）使树脂进入B阶段而制成的薄片材料。而压板的工艺原理是利用半固化片从B-stage向C-stage的转换过程，将各线路层黏结成一体。半固化片在这一过程中转换过程的状态变化如下图所示。
9 P2 c1 p* K: V! u0 E
4 T8 H1 ]( B+ I7 |1 f8 D5 AA阶段：在室温下能够完全流动的液态树脂，这是玻纤布浸胶时的状态，液态的环氧树脂又称为凡立水（Varnish）。! U. V0 J9 S* B' u+ ]& T7 ~
- Z7 D5 b) D+ @" k$ P* Y( [B阶段：环氧树脂部分交联处于半固化状态，在加热条件下，又能恢复到液体状态（部分聚合反应，成为固体胶片，是半固化片pp）。$ X9 F: \4 o2 o( o3 L5 z( |8 m
$ t9 U1 g1 u, T' [5 ^
C阶段：树脂全部交联为C阶段，在加热、加压下会软化，但不能再成为液态，这是多层板压制后半固化片转成的最终状态（在压板过程中，半固化片经过高温熔化为液体，然后发生高分子聚合反应。$ Y2 ^3 I6 U6 |7 O
3 Z b" p) S: v" F
, D5 v. f. ?- t
; S2 u3 l, e% }6 E4 w: a
7 y0 ]' \; Q* `" k' h: d 图1 状态变化3 a; j6 A O" k. F# f+ q
" R9 B+ R5 m4 N; L基材常见的性能指标2 E* Y* r/ J; u
（1）DK：材料的介电常数，只有降低DK才能获得高的信号传播速度。1 r% o, z3 M1 |0 D3 I9 }
+ @4 x X. ^/ \) u1 S1 m& H（2）Df：材料的介质损耗角，越低信号传播损失越少。
( F+ L- |7 k# l& u8 @, H8 p
3 w, a: A u8 n注意，DK主要与信号网络的阻抗有关，还与平板间电容有关，Df主要与信号网络的损耗有关。影响DK的因素有：
2 V; |; k2 H+ k2 r7 L8 H! s4 z, h- k1 \# S
树脂（环氧树脂的DK在3～4之间）；
. f" @; k7 o( j) K: H# j t
4 t |) L2 V$ A* l' z6 m- l8 X玻璃纤维布（DK在6～7之间）；
. b1 _. m1 X: m! o. w5 r' N6 y+ x
7 U U" w9 `- P) @* {) Q树脂含量（RC值）。7 r Y" }3 c; W" \- ]2 k% m
% o, X4 S: r% ]
（3）Tg：class transition temperature，也就是玻璃态转化温度（对过孔的影响最大），玻璃态转化温度是聚合物的特性，是指树脂从硬（玻璃态）到软（橡胶态）的形态变化的温度。& E- w7 R* q3 }, V) q3 t( e
1 f R2 p! Y2 G* b# a
目前FR-4板的Tg值一般为130～140，而在印制板制成中，有几个工序的问题会超过此范围，对制品的加工效果及最终状态会产生一定的影响。因此，提高Tg是提升FR-4耐热性的一个主要方法。Tg分类如下。
* ?0 g9 A2 P+ U/ H# r
) ~- ?: ?- i2 E6 Y4 v普通Tg板材：130～140℃。
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中Tg板材：140～150℃。) B$ B) n/ F( g: ]9 ~9 x! L- o
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高Tg板材：大于170℃（8层以上的PCB板必须用高Tg板材）。% O. [: L8 M9 `2 D+ Q; g
" B2 l9 H( Q" `0 `（4）CAF：Conductive Anodic Filament的缩写，称为耐离子迁移。
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5 Q6 [) x N% C m+ `为什么会提出耐离子迁移性？1 r8 \6 c* U; y w1 B" f
$ L8 Q, ?7 s7 M8 B* V: n( u1 m0 U
随着电子工业的飞速发展，电子产品轻、薄、短、小型化，PCB的孔间距和线间距就会变得越来越小，线路也越来越细密，这样PCB的耐离子迁移性能就变得越来越重要。9 L7 X L2 p1 v! x7 w0 n
; j* A$ ^$ n R' R: y随着电子产品的多功能化与轻、薄、小型化，使得线路板与孔越来越密、绝缘距离更加短，这对绝缘基材的绝缘性能要求更高。特别是在潮湿的环境下，由于基材的吸潮性，玻璃与树脂界面结合为最薄弱点，基材中可水解的游离离子缓慢聚集，这些离子在电场的作用下在电极间移动而次年改成导电通道，如果电极间距离越小，形成通道时间越短，基材绝缘破坏越快。
3 e* C. c$ w/ {$ i) T ?& V
6 Y8 _( G( ]9 I) o8 ^pp压合厚度的计算说明1 l" z# s! v9 {$ i3 G
（1）厚度=单张pp理论厚度-填胶损失7 }# F" ]! v8 D2 F: k. d; X3 P. e
# W* W' v9 _0 C0 L（2）填胶损失=（1-A面内层铜箔残铜率）×内层铜箔厚度+（1-B面内层铜箔残铜率）×内层铜箔厚度
+ Z6 `. u8 I: n1 \: V; R: u* }3 }% A" e5 A1 R! P# W2 }
（3）内层残铜率=内层走线面积/整板面积
. E8 `3 v: G4 e" L4 N6 [* Q! I5 W
如图2所示两个内层的残铜率见表8-1。其中，sq/in是面积单位，平方英尺
& }. v# E- I% G6 j" u& G! g3 e' V) s7 l
3 p4 e4 G( r6 w
( O' M' T6 Z/ M5 ?1 h3 R6 T
# {3 i' p0 k! w5 j% g# U" a 图2 两个内层
# b" @) Q- ?5 j: S" T+ X5 K. }; ^. O. e
表1 两个内层的残铜率( f9 f P5 x) C, z6 F
/ K& @( v- b$ R, T1 W
7 _: W1 y5 u: _ i: w1 E
3 J4 ^3 ^6 K! ]) @* Y, V1 L8 _, q/ b
* w# O9 M7 w( c2 c3 ]: I0 K0 Y; t6、多层板压合后理论厚度计算说明* y: ~6 U0 R) T, R
9 l- n' _3 i0 \( y" i" O/ O" g层叠结构如图3所示，说明如下。# }5 [$ \2 v0 }9 ~2 k" _
3 j$ X( K; C) a v% o+ U
1 c( J" ^+ L, p. F7 F
& ~( S, E( S+ v# [- \1 T7 z9 x \5 D W/ x* |& v. V. e2 U
图3 层叠结构
' c/ M3 m" E+ f8 u- ^' } u8 D0 U- d" l# U* q* v
（1）半盎司铜厚=0.7mil。% F" W$ T5 a1 I% _8 |5 ?
4 a* M# w4 w; K" K
（2）pp压合厚度=100%残铜压合厚度-内层铜箔（1-残铜率）。' L' j* O* T0 {( y
, L& F, x) k0 ]' {8 O! G
3）内层CORE要确认内层芯板厚度是含铜厚还是不含铜厚，若不含铜厚则要算上内层铜箔的厚度。
* ]6 N- R4 R! j. { L4 x% B# H' C1 ?; g2 i( N' X& s7 u$ c
（4）pp压合厚度=100%残铜压合厚度-内层铜箔（1-残铜率）。! K3 L: ]( @, `* S. g% S
" k1 Q( I: E T( a* O
（5）半盎司铜厚=0.7mil。' i: E2 D0 h& ~ x. h
. u- a9 w0 {- t' E
图8-3所示压合结构为39.4mil（含铜厚），外层铜厚为半盎司，pp为用7628 RC50%，厂商提供该种pp100%残铜压合厚度为4.5mil。 X% g {0 L/ K$ C1 q; i+ F
+ o" Z/ o0 |5 v5 o% H# `
从已知条件可以得出以下结论。
. x! ~7 w( U9 @) h/ }, K0 Q/ m1 }) D; S/ ?
（1）外层铜厚为半盎司：即Hoz=0.7mil，外层有两层即1.4mil。( i: e" a/ C0 ^2 C) E8 }. w
3 s( B" y9 G( X（2）所用芯板为39.4mil（含铜厚）：即芯板厚度为39.4mil（因为内层铜厚已包含在39.4mil中，故内层铜箔厚度不用再计算）。3 q. g( A- i% \5 f* W8 u
' F5 S7 ~5 s. k3 m7 S; |
（3）假设一内层铜面积为80%，即内层残铜率为80%，另一层铜面积为70%。
: R0 O0 c/ I( X$ h& {$ E& @
+ [8 E! D% r5 a$ W* P( Y8 Y5 d' _! S（4）内层为1盎司铜厚，即1.38mil。, R' E" n8 G+ I6 `3 i9 d4 g% Z$ \
& a2 G" p$ H& V# \" g- J$ S
pp压合厚度=4.5-1.38×（1-80%）=4.5-1.38×0.2=4.5-0.276=4.224
* J4 |, X |. o$ `. n# ?. q ?5 z, w! o; m5 Q$ {
pp压合厚度=4.5-1.38×（1-70%）=4.5-1.38×0.3=4.5-0.414=4.086
0 U& Y+ X/ r" g9 C. }
5 C v: p3 K& w3 ]( |8 y则
X0 m7 F/ u; o) a# j' ]1 c. ]' j/ [& i2 J x) h
压合后的厚度=0.7+4.224+39.4+4.086+0.7=49.11mil=1.25mm T# S" t( o& D. Z g
% x6 B( n. |$ v( U$ J3 P! L
假设39.4mil是不含铜厚的芯板，则要将两层内层的铜厚加入压合厚度中，则
% j+ `+ y9 \- v% }* ?1 C& c* }9 W, \1 s d0 a- K5 D2 A
压合后的厚度=0.7+4.224+1.38+39.4+1.38+4.086=51.87mil=1.32m: U4 l5 Y; n$ {3 l* q# N7 x6 d, `
/ O! ^8 P* H2 a如下8层板加工实例：0 P x+ i: M% M5 U7 O, Y. f: p7 W
$ Y0 l/ P" }1 P3 I
5 ^3 S" n; v- B* B9 ` e% u" r' Q* A8 q$ r) I8 O+ K( {! _ V
" w; X: R7 v" v" Y1 O
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发表于 2021-9-14 09:51
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