|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
1、覆铜板又称PCB基材。
+ k9 G1 h1 E7 G% b) @- A
J6 t7 c1 q. i6 c9 D8 Y/ E（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）。
: ~) W/ k6 N( D K3 S9 z! x$ n U5 W- W/ y' |+ N
（2）它是做PCB的基本材料，我们常叫它板材。# n6 ]5 A) c1 f6 @$ ^0 g. t
1 T, l$ u. @% j9 e! O3 j0 m
（3）当它用于多层板生产时，也叫芯板（CORE）。 n+ c* {- b0 @0 T! X' E
5 I0 F1 f3 V* f- Z; s$ E3 O2、铜箔5 b9 X! t) n% Z3 l( Y
6 j9 L1 j+ k S8 ?# e1 S$ t9 w x（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）。
, M2 ~$ t; @7 s& F) K3 S' N1 t" R2 I9 B0 E1 h/ v7 s; N0 U
（2）铜箔的标准厚度有12μm（1/3oz）、18μm（Hoz）、35μm（1oz）和70μm（2oz）。) h6 V7 L5 R/ s8 V
5 D f( l: v- o# a$ K% n) `+ X' r
3、半固化片（prepreg或pp）的工艺原理& O: T. O* L- L: }8 J9 ~7 e9 I
. G3 J- z9 }$ p" D
pp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。
4 u: s& m# i5 F% {3 N" P9 U4 J. r
) V2 F! J2 q# |4 A4 W) {- |( OA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）。* o8 p1 ~8 d) C8 f
/ f2 k% R# p3 ~1 A1 Y ]( fB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）。; x+ q/ u! p. _- {
5 z( F+ M& `- X1 V8 ?
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。
) X$ P1 Q- y8 S3 s2 o% I
3 l! b6 a9 f' @8 s" o ( h- w: H) }/ ]: b7 ~
- t# P6 a; H# N; X% B
4 Q" e( T: t. }. Q 图1 状态变化
$ Z# @4 y2 { b# ^) \4 l; [% X Z
" h b& k* Q6 _ i- K! M# g4 W基材常见的性能指标
4 b' `2 X- ]9 i3 ^" N8 e& h（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。
! l% K+ Y' q0 Z! X! m2 |4 s- |- F! y7 H3 n/ L
（2）Df：材料的介质损耗角，越低信号传播损失越少。; E. y. u" `" x: {2 i8 t6 f
3 h4 o- b( k4 H7 Z; S l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：
C9 t6 `* T: L( n* V. O3 u2 q: u' G# L' g) Q+ R3 F
树脂（环氧树脂的DK在3～4之间）；3 e# W$ P$ Y2 G) @& s& N8 d
9 c3 S2 d7 b( V! [7 P- |5 [5 c玻璃纤维布（DK在6～7之间）；% n; G' l# q" r! J
+ S8 }. r3 o# _4 ?
树脂含量（RC值）。
, J2 d) Y T0 N0 v$ s) ~, _9 a4 J5 n D2 s- J
（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。, x1 E: t# r: u& w& y6 Z
6 e [8 o! I3 P" A7 j r
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。1 Q% w/ p$ ?. S
, e6 f4 n3 a. p5 R7 t6 c* w+ P* U) }
普通Tg板材：130～140℃。
( ~# S; N/ T1 u( `% l$ J
8 k- R" ] l' O中Tg板材：140～150℃。
# G& z1 a9 Z5 J* A8 \. h+ L
1 U: k; y @9 R+ K& k; `, d高Tg板材：大于170℃（8层以上的PCB板必须用高Tg板材）。/ U* h9 |: f; n2 m4 X
. p8 U$ @/ B& z（4）CAF：Conductive Anodic Filament的缩写，称为耐离子迁移。8 ~* V6 q' l- N* t8 o4 {
/ Y$ R+ ^! }: g3 ^% m. I* d% q为什么会提出耐离子迁移性？
! n7 N: x' e, e6 A# L( p7 f( s$ V: [' D
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。
$ u h; U- ]+ ~8 @- i/ \4 |5 p, h& [/ h6 B% e
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。$ C& d$ E6 T0 m& o" d }- g8 V- X
7 g/ k8 H, B0 _0 L" o, y9 V+ {7 `4 s4 \
pp压合厚度的计算说明
9 [+ v! G8 j) u) Y（1）厚度=单张pp理论厚度-填胶损失
2 Y" S# V2 n9 \0 x2 T1 B Q- G
+ O9 u& Y* b/ _4 s6 M（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
; n& J% x+ g6 a7 [, |8 O* @
( \) p- E+ T$ p; R: p（3）内层残铜率=内层走线面积/整板面积3 v& I; k5 B! W$ |; P& Z
) A4 d% K6 d3 r n* k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
6 E) v: A3 n# l6 M; g* I+ b9 u. _
4 n4 J$ a8 f: g
4 A" @! D% ~/ @3 F' D
+ U! d( |( s1 l' A4 R6 {4 T$ S, i: H D# o
图2 两个内层
9 i2 Y. z! ~+ Q* Q* Z q0 U7 n' C
表1 两个内层的残铜率
- T; e7 t7 a, n1 O, k
s1 p) a3 p7 m% r- a( j
p5 Z9 e9 x, m+ S( r/ T " O; S @& e3 Q5 K$ o
* n& b% c8 k1 |+ `4 G
6、多层板压合后理论厚度计算说明9 |7 p& _% g9 \3 z( w2 v
" o, ? `( P) T- a' N6 c层叠结构如图3所示，说明如下。
D) D1 ]7 K" \ m" a3 R/ h7 i F# }1 n' G; G8 ~
3 I4 r9 r% Z+ \$ X
" T7 Y) }; l1 v3 m" L
# H4 u4 g9 K* x9 ~7 P0 t' i 图3 层叠结构
0 {8 B3 k8 l# q* D7 P) b
( V- N: I9 v! v（1）半盎司铜厚=0.7mil。
, G$ t4 l! {/ l5 L/ N
- g7 w9 U. ?9 l# u+ Q（2）pp压合厚度=100%残铜压合厚度-内层铜箔（1-残铜率）。/ o! }# V6 o/ [* q
5 g6 ?9 O+ B' a1 ]0 G/ u
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。+ n& [8 h. M- E4 N2 B+ L
! d, Q/ d' I* X/ V* p. [0 h（4）pp压合厚度=100%残铜压合厚度-内层铜箔（1-残铜率）。
% V/ o) I# w6 [" h
5 l2 ?% k+ c: z1 F6 g8 i（5）半盎司铜厚=0.7mil。
$ N/ Q- P, U8 j2 j2 u
: @5 d* }8 ?: K. S1 z% F/ D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。
% Z; Y3 T k- `0 E" E1 J2 q- t- Y# I
从已知条件可以得出以下结论。# r4 t: c7 f: S% `& K$ N, ?- O/ J
! f5 G, o1 d6 i% M
（1）外层铜厚为半盎司：即Hoz=0.7mil，外层有两层即1.4mil。
0 U8 k+ w& ~" s+ F0 z7 P
: f0 \- D \7 R: c4 f8 k（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）。, u# L! G8 @# C3 N7 ^5 h
; }7 G9 y( _/ ~5 p6 J$ J9 _3 G（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%。2 a/ N! [) X) N" g! J7 Y+ b
+ P5 z, E, D* _ c5 V4 B3 X% u8 G0 x
（4）内层为1盎司铜厚，即1.38mil。
2 R0 o% a# Y! W Y; o5 B' p' G& w8 x1 h' f2 n
pp压合厚度=4.5-1.38×（1-80%）=4.5-1.38×0.2=4.5-0.276=4.224 m. I) E, M7 l2 h6 E
9 z( v* S, [0 r* x
pp压合厚度=4.5-1.38×（1-70%）=4.5-1.38×0.3=4.5-0.414=4.086
' O% R' A( O7 N3 U$ i8 |* B u& \
; ~" q2 ^: p2 S; V则
7 p: b8 q9 b1 f# e$ ~: ]- v$ |- ]5 B1 b
压合后的厚度=0.7+4.224+39.4+4.086+0.7=49.11mil=1.25mm! T# w% O% ]# p) e
( [& d8 x; x5 u9 u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
9 [* l) G3 V7 \3 t% A3 H" k& p; ] {9 j4 ?
压合后的厚度=0.7+4.224+1.38+39.4+1.38+4.086=51.87mil=1.32m
: X# T/ c0 p, C/ o
/ V% L; I! T% s如下8层板加工实例：- v: r0 c- } Q
: s* |: c9 j8 w1 E
% F8 L% _- f3 ]$ h! ]. Z
5 V, Q' \* B G5 E0 e: S
* ]; H& ]' a1 G% c
1 \$ X' f( \: w |
|
/1 
发表于 2021-9-14 09:51
收藏
淘帖
支持！
反对！