覆铜板简介课件

覆铜板简介邮箱：目录1、覆铜板的定义2、覆铜板的组成3、覆铜板的作用4、覆铜板的分类5、覆铜板发展历史、现状与趋势6、我国覆铜板发展简史7、覆铜板性能要求8、中国大陆覆铜板生产企业现状9、PCB发展历史10、覆铜板生产工艺11、覆铜板未来发展趋势12、硅微粉在覆铜板上的应用

1、覆铜板的定义

覆铜板——是由木浆纸或玻纤布等作增强材料，浸以树脂，单面或双面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板。它是做PCB的基本材料，常叫基材。当它用于多层板生产时，也叫芯板（CORE）。

覆铜板的英文是：CopperCladLaminate，简称CCL。

2、覆铜板的组成

覆铜板的组成：

铜箔、玻璃纤维布、树脂、填料2.1、覆铜板的组成——铜箔铜箔——CopperFoil铜箔的作用是用于形成表面线路，进行导通。铜箔按生产工艺主要分两类：1、电解铜箔EDFoil-ElectrodepositedFoila、通过电镀的方法，在硫酸铜镀液环境下，巨型镀槽的阴阳极距离非常小，由不锈钢制作的阴极轮以高速旋转冲击镀液，加上高电流(600ASF)，在光滑的滚轮表面可撕出片状连续的铜箔，经后处理成为商品铜箔。b、朝滚轮的一面称光面（DrumSide），朝镀液的一面称毛面（MatteSide）。c3、应用在绝大多数的线路板上，主要是硬板（RigidBoard）。2、压延铜箔（rolled-wroughtcopperFoil）

通过对铜板多次辊轧制成原箔，然后根据不同要求进行粗化、耐热层、防氧化等处理而制得。

由于工艺的限制，其幅宽有限，难以满足刚性覆铜板的生产，主要用于挠性覆铜板的生产。它属片状晶体结构，强度韧性高，同时因其致密度高表面平滑，制成PCB后信号传输速率高，因此也用于高频高速传送和精细线路的PCB上。树脂——Resin树脂有两个作用，既作为介电材料，又作为粘合剂(BondingAgent)。树脂分为热固性(Thermosets)及热塑性(Thermoplastics)两种。热固性树脂提供优良的可操作性，而应用不同的树脂可获得不同的电气性能。制造线路板主要使用的是热固性树脂。热塑性树脂具有优异的电气性能，但处理热塑性材料需要特别的设备与参数，因此许多厂商均开发新的热固性材料用于代替热塑性材料。2.2、覆铜板的组成——树脂CCL用主要环氧树脂及固化剂环氧基：由两个碳原子和一个氧原子形成的三元环基环氧树脂一个分子中含有两个以上环氧基,并在适当化学药剂存在下能形成交联固化物的化合物总称，主要有：双酚A型环氧树脂、

溴化环氧树脂

、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、BPA型环氧、四官能基环氧树脂、含磷环氧树脂。2.2、覆铜板的组成——树脂2.2、覆铜板的组成——树脂双酚A型环氧树脂2.2、覆铜板的组成——树脂溴化环氧树脂胺类固化剂双氰胺2.2、覆铜板的组成——树脂2.2、覆铜板的组成——树脂线性酚醛树脂固化剂(PN)增强材——Reinforcements增强材指基材内作为骨架的材料，通常包括：纤维纸(CellulosePaper)玻璃毡(GlassFelt)玻璃布(WovenGlassFabric)无纺布(Non-WovenFiber)使用最广泛的是电子级玻璃布(E-Glass)，如通常称FR-4的基材。纤维纸基材及玻璃毡基材主要应用在低级线路板及部分特殊制板上。而无纺布基材由于具有良好的Laser加工性、较低的介电常数及质量轻等优点，逐渐被大量应用到HDI制板上。ThermountE210GlassStyle1080GlassStyle76282.3、覆铜板的组成——玻璃布玻璃纤维的分类

根据成分不同可以分为:GradeAGlassCGlassEGlassSGlassQuartzDescriptionHighAlkaliChemicalElectricalHighStrengthPureQuartzSpecifiedGravity2.5g/cc2.49g/cc2.54g/cc2.48g/cc2.20g/ccDK6.9764.43.8B2O34.70%8%0.01%CaO10%13.20%17.20%0.01%Al2O30.60%4.10%15.20%24.80%SiO272%64.60%54.30%64.20%>99.95%MgO2.50%3.30%4.70%10.27%Na2OorK2O14.20%9.40%0.60%0.27%Fe2O30.21%2.3、覆铜板的组成——玻璃布Glasfabricspecification规格厚度(mm)基重(g/cm2)结构经纱纬纱76280.18210443221160.10106604710800.064860561060.042556562.3、覆铜板的组成——玻璃布玻璃纤维的分类

根据基重不同可以分为：填充剂的种类——Fillers在覆铜板(CCL)中应用填料(Fillers)按种类主要分为:1、硅微粉(二氧化硅)2、氢氧化铝3、滑石粉4、云母粉5、高岭土等2.3、覆铜板的组成——填料覆铜板是电子工业的基础材料，主要用于加工制造印制电路板(PCB)，广泛用在电视机、收音机、电脑、计算机、移动通讯等电子产品。3、覆铜板的作用国际标准型号对比及用途3.1、覆铜板的作用覆铜箔板在整个印制电路板上，主要担负着导电、绝缘和支撑三个方面的功能。

制板的性能、质量和制造成本，在很大程度上取决于覆铜箔板。国内外印制板向高密度，高精度，细孔径，细导线，细间距，高可靠，多层化，高速传输，轻量，薄型方向发展，在生产上同时向提高生产率，降低成本，减少污染，适应多品种、小批量生产方向发展。

为此，对覆铜箔板提出了越来越高的性能要求。3.1、覆铜板的作用4.1、覆铜板的分类覆铜板常用的有以下几种:FR-1──酚醛棉纸，这基材通称电木板（比FR-2较高经济性）FR-2──酚醛棉纸，FR-3──棉纸（Cottonpaper）、环氧树脂FR-4──玻璃布（Wovenglass）、环氧树脂FR-5──玻璃布、环氧树脂FR-6──毛面玻璃、聚酯G-10──玻璃布、环氧树脂CEM-1──棉纸、环氧树脂（阻燃）CEM-2──棉纸、环氧树脂（非阻燃）CEM-3──玻璃布、环氧树脂CEM-4──玻璃布、环氧树脂CEM-5──玻璃布、多元酯AIN──氮化铝SIC──碳化硅4.2、覆铜板的分类5.1、覆铜板发展历史、现状与趋势1936～1940年，被全世界誉称为“印制电路之父”的英国PaulEisler博士，对印制电路板做出了开创性的突出贡献。他根据印刷技术的启发，首先提出了“印制电路”的概念。他还研究了腐蚀箔的技术，采用照相印制工艺，在绝缘板的金属表面上，形成具有耐酸性掩蔽层的导线图形。然后用化学药品溶解掉未被掩蔽的金属，获得世界上第一块名副其实的印制电路板。5.2、覆铜板发展历史、现状与趋势（二）初期发展阶段

自英国PaulEisler博士首先提出了“印制电路”的概念，并制出世界上首块名副其实的印制电路板。以为起点，世界电子工业领域又问世了一个新的行业——印制电路板制造业。围绕这一行业发展，世界印制电路用覆铜板行业也应运而生。

5.3、覆铜板发展历史、现状与趋势（三）技术高速发展阶段

集成电路的发明与应用，电子产品的小型化、高性能化，使覆铜板技术和生产，被推到向着多品种、高性能化方向发展的轨道上。

1959年，美国得克萨斯仪器公司制作出第一块集成电路（IC）以后，由于它的高速发展，对PCB提出了更高组装密度的要求。

1961年，美国HazeltineCorporation公司开发成功用金属化通孔工艺法的多层板制造技术。IBM公司并于同年所制造的计算机，在全世界首次采用多层板。5.4、覆铜板发展历史、现状与趋势（四）HDI多层板基材的发展阶段

以BGA／CSP为主的球栅阵列封装的发展，应运而生了在电子安装技术上的第二次革命——高密度互连表面安装技术的革命。随着积层法多层板于20世纪90年代初在日本、美国的出现，开创了一个高密度互连（HDI）的多层板制造技术的新时期。电子安装技术与PCB的技术变革，使传统的覆铜板制造技术受到新的挑战。它在制造材料产品品种、结构组成、产品形式、性能特性、产品功能上，都产生了新的变化、新的发展。6、我国覆铜板发展简史我国覆铜板业已有近60年的发展历史。1955年在实验室中诞生了我国第一块覆铜板；1978年，全国覆铜板产能突破1000吨；80年代中期，从国外引进全套技术；2000年，我国覆铜板产值约55亿元；2005年，我国成为全球第一大覆铜板生产国。突破2亿m2。2009年起，产值也占到全球总产值的50%以上(按Prismark的统计，2008年已达到50.5%)2010年总量占全球总量的80%(按Prismark的统计为65%)。中国已成为全球第一大覆铜板制造和消费大国。6、我国覆铜板发展简史整个近60年的发展，可以划分为四个阶段：第四阶段：大型企业主导市场阶段（1995年至今）第三阶段：规模化生产阶段（1986-1994年）第二阶段：初步发展阶段（1979-1985年）第一阶段：创业起步阶段（1955-1978年）

7、覆铜板的性能要求来自印制电路板加工方面对CCL提出的性能要求；来自元器件安装方面对CCL提出的性能要求；来自整机产品运行方面对CCL提出的性能要求。

据全国覆铜板行业协会最新统计资料，中国大陆共有覆铜板企业约70家，主要分布在华东及华南地区，年产量约3亿平方米。其中华东地区年产量已达1.6亿平方米，占大陆年总产能的56%；华南地区年产量为1.1亿平方米，占大陆年总产能的39%；其余东北、西北、西南及华中四个地区仅占大陆年总产能的5%。

若按企业资金类型划分：内资企业共26家，占大陆企业总数的37%，只占大陆年总产能的18.2%；另有44家为外资企业（主要为台资覆铜板企业），占大陆企业总数的63%，却占大陆年总产能的81.8%，且主要占有HDI用芯薄板和高多层板用高阶覆铜板市场,其占有率达90%以上(详见下图)。8、中国大陆覆铜板生产企业现状中国大陆覆铜板产量分布(资料来源：全国覆铜板行业协会)8.1、中国大陆覆铜板发展分布情况8.2、中国大陆覆铜板企业性质分布情况中国大陆覆铜板企业分布情况(资料来源：全国覆铜板行业协会)8.3、中国大陆覆铜板产品发展趋势图2覆铜板厂产品别产值比重(资料来源：TPCA2010)9、中国大陆印制电路板发展趋势（2001-2011）中国大陆PCB产值趋势(资料来源：N.T.Information2010)9.1、PCB发展线路图9.2、六代线路板的结构特点10、覆铜板生产工艺（一）10、覆铜板生产工艺（二）混胶-----把各组份按一定的配比并按一定顺序混合在一起。上胶-----电子级玻璃布浸上混合好的树脂溶液，经上胶机加热烘干成粘结片。配料-----把一定数量和规格的粘结片按厚度要求搭配在一起。配铜箔-----按要求把已配好料的粘结片一面或两面配上铜箔。叠BOOK-----把已配好铜箔的粘结片和分离钢板按一定的顺序和要求叠放在一起。它是控制覆铜板外观质量的关键工序。层压-----把叠好的BOOK放入压机压制，压制工艺参数有压力、时间和温度。外观检查-----按外观标准要求检验，并把板材按不同等级分开放置。10.3、覆铜板生产工艺CompanyLogo电子产品的发展PCB工业的发展环境保护的要求，无卤无锑的趋势11、覆铜板最新动态及发展趋势各种新型覆铜板应运而生轻薄短小化多功能化高频高速化节能环保化高可靠性多功能手机、摇控家电等计算机处理速度的提高---摩尔定律，通讯频率的提高，GSM到CMDA耗能减少，绿色环保。人们希望产品有质量保证电子产品的发展趋势11.1、覆铜板最新动态50克的手机、1cm厚的手提电脑等PCB工业的发展集成度提高封装技术进步高密度、高精度多层化PCB电子产品的发展自1984年以来，IC器件集成度有着惊人的提高，集成度的提高，必然伴随输入输出（I/O）腿数的增加，于是促进了安装技术的进步，最初的插装技术其I/O数小于100个，随着BGA安装技术的发展，器件的I/O数可达2000个以上。11.2、覆铜板最新动态欧共体于2008年禁止溴素在电子产品中的使用无铅化焊接技术的势在必行环境保护卤素对环境的污染各国立法限制铅的使用环境保护11.2、覆铜板最新动态11.2、覆铜板发展趋势对今后的覆铜板技术走势，业界一位专家对之概括为：“五高”、“三低”：1、高可靠性（优异的耐潮湿性、耐离子迁移性、通孔可靠性、绝缘可靠性等）（目标：不含杂质）2、高耐热（目标：适用于无铅工艺）3、高Tg4、高板厚精度（（目标：±200ppm）

5、高弹性率6、低Dk（目标：DK＜4和DF＜0.010）7、低Df8、低CTE且根据这些性能的组合产生了满足各种要求的新产品，包括环保型，以及涂树脂铜箔（RCC）等。12、硅微粉在覆铜板上的应用近几年，在覆铜板(CCL)中应用填料(Fillers)已成为CCL技术开发中的重要课题。世界一些著名的CCL生产厂家都把它作为推进、突破CCL某些新技术的“秘密武器”之一。

多年来，应用于CCL的填料已有许多种。近年，此方面研究进展表明，二氧化硅微粉(简称：硅微粉)无机填料越来越被CCL业者所青睐。

与其它几种常用无机填料的性能相比，硅微粉的耐热性、机械性能、电性能以及在树脂体系中的分散性都具有优势。它在CCL中得以应用，其实主要是看重它的高熔点(一般在1700℃以上)、微小的平均粒径(有的品种最小可达到0．25μm)、较低介电常数(低于氢氧化铝、滑石粉、E一玻璃纤维等很多)以及低吸水性。而它在硬度上偏高，有的品种价格偏高是它的不足之处。近几年，在覆铜板(CCL)中应用填料(Fillers)已成为CCL技术开发中的重要课题。世界一些著名的CCL生产厂家都把它作为推进、突破CCL某些新技术的“秘密武器”之一。

多年来，应用于CCL的填料已有许多种。近年，此方面研究进展表明，二氧化硅微粉(简称：硅微粉)无机填料越来越被CCL业者所青睐。

与其它几种常用无机填料的性能相比，硅微粉的耐热性、机械性能、电性能以及在树脂体系中的分散性都具有优势。它在CCL中得以应用，其实主要是看重它的高熔点(一般在1700℃以上)、微小的平均粒径(有的品种最小可达到0.25μm)、较低介电常数(低于氢氧化铝、滑石粉、E-玻璃纤维等很多)以及低吸水性。而它在硬度上偏高，有的品种价格偏高是它的不足之处。

12、硅微粉在覆铜板上的应用12、硅微粉在覆铜板上的应用由于原料、制造工艺的不同，使得二氧化硅微粉的品种较多。当前CCL应用的硅微粉主要涉及四类品种：结晶型硅微粉熔融型(无定型)硅微粉球形硅微粉合成硅微粉(部分通过化工合成制得的球形硅微粉也属合成硅微粉)。12、硅微粉在覆铜板上的应用住友电木公司的一专利发明，主要是利用无机填料去解决改性氰酸酯树脂一玻纤布基CCL的提高模量、耐热性，降低吸水性、热膨胀系数的问题。研制者对滑石粉、氢氧化铝、玻璃粉、云母粉、硅微粉等无机填料进行筛选性试验，得到硅微粉是较理想填料的结论。

其中熔融型硅微粉在降低板的z方向热膨胀系数方面表现得更好，而结晶型(粉碎型)硅微粉、球形硅微粉都在粘结片的浸渍性上相对优于熔融型硅微