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通信信号产品制造与工艺管理:覆铜板的组成与制造工艺

【摘要】:(一)覆铜板的材料所用基板材料及厚度不同、铜箔与黏合剂不同,制造出来的覆铜板在性能上就有很大区别。铜箔覆在基板一面的,称为单面覆铜板;覆在基板两面的,称为双面覆铜板。1.覆铜板的组成1)覆铜板的基板高分子合成树脂和增强材料组成的绝缘层压板可作为覆铜板的基板。压制中使用蒸汽或电加热,使半固化的黏合剂彻底固化,铜箔与基板牢固地粘合成一体,冷却后即为覆铜板。图7-146覆铜板的生产工艺流程

覆铜板全称覆铜箔层压板,是经过黏接和热挤压工艺,使一定厚度的铜箔牢固地覆着在绝缘基板上,它是制造印制电路板的主要材料。

(一)覆铜板的材料

所用基板材料及厚度不同、铜箔与黏合剂不同,制造出来的覆铜板在性能上就有很大区别。铜箔覆在基板一面的,称为单面覆铜板;覆在基板两面的,称为双面覆铜板。

1.覆铜板的组成

1)覆铜板的基板

高分子合成树脂和增强材料组成的绝缘层压板可作为覆铜板的基板。合成树脂作为黏合剂,是基板的主要成分,决定电气性能;增强材料一般有纸质和布质两种,决定基板的热性能和机械性能,如耐浸焊性、抗弯强度等。

2)铜箔

铜箔质量直接影响覆铜板的性能。铜箔表面不得有划痕、砂眼和皱褶,金属纯度不低于99.8%,厚度误差不大于±5 μm。按照部颁标准,铜箔厚度的标称系列为18 μm、25 μm、35 μm、50 μm、70 μm和105 μm,目前普遍使用的是35 μm厚度的铜箔。铜箔越薄,越容易蚀刻和钻孔,适合于制造线路复杂的高密度印制板。铜箔可通过压延法和电解法两种方法制造,后者易于获得表面光洁、无皱折、厚度均匀、纯度高、无机械划痕的高质量铜箔,是生产铜箔的理想工艺。

3)黏合剂

铜箔能否牢固地附着在基板上,取决于黏合剂的性能。常用的覆铜板黏合剂有酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯和聚酰亚胺等。

2.常用覆铜板种类及性能

1)酚醛纸基覆铜板(www.chuimin.cn)

在酚醛树脂层压基板一面或两面黏合热压铜箔制成酚醛纸基覆铜板,价格低廉,易吸水,在民用或低档电子产品中广泛使用。酚醛纸基铜箔板的标准厚度有1.0mm、1.5mm、2.0mm等,一般优先选用1.5mm和2.0mm厚的板材。

2)环氧玻璃布覆铜板

以环氧树脂玻璃布板材或环氧酚醛玻璃布板材为基板的覆铜板,常用于恶劣环境下工作的电子产品和高频电路中。两者在机械加工、尺寸稳定、绝缘、防潮、耐高温等方面的性能指标相比,前者更好一些。直接观察两者,前者的透明度较好。这两种板材的厚度规格较多,1.0mm和1.5mm厚的常用来制造印制电路板。

3)聚四氟乙烯玻璃布覆铜板

用无碱玻璃布浸渍聚四氟乙烯分散乳液后热压制成层压基板,把经过氧化处理的铜箔黏合、热压到这种基板上制成的覆铜板,可以在很宽的温度范围(-230~+260℃)内工作,间断工作的温度上限甚至达到300℃。这种高性能的板材介质损耗小,频率特性好,耐潮湿、耐浸焊性、化学稳定性好、抗剥强度高,主要用来制造超高频(微波)电子产品、特殊电子仪器和军工产品的印制电路板,但它的成本较高,刚性比较差。

此外,常见的覆铜板材还有聚苯乙烯覆铜板和柔性聚酰亚胺覆铜板等品种。

(二)覆铜板的生产工艺流程

覆铜板的生产工艺流程如图7-146所示。铜箔氧化可以提高与基板的粘合力。铜箔氧化后在其粗糙面上胶,然后放入烘箱使之预固化。玻璃布(或纤维纸)预先浸渍树脂并烘烤,也使其处于半固化状态。将胶处于半固化状态的铜箔与玻璃布(或纤维纸)对贴,根据基板厚度要求选择玻璃布(或纤维纸)层的数量,按尺寸剪切后进行压制。压制中使用蒸汽或电加热,使半固化的黏合剂彻底固化,铜箔与基板牢固地粘合成一体,冷却后即为覆铜板。

图7-146 覆铜板的生产工艺流程