CCL銅箔基板技術(shù)及發(fā)展趨勢介紹(學(xué)習(xí)心得)

1、CCL銅箔基板技術(shù)及發(fā)展趨勢介紹主辦單位：臺灣電路板協(xié)會（TPCA協(xié)會）主講人：李長元（臺光電子技術(shù)副理，在臺光從事技術(shù)研發(fā)十年）學(xué)習(xí)人員：李洲、張雙雙、曲秋陽、劉東鋒培訓(xùn)時間：2014-12-19首先，非常感謝公司領(lǐng)導(dǎo)能給我們這次外出學(xué)習(xí)的機(jī)會，雖然整個培訓(xùn)只有僅僅6個小時，但我們每個人感覺的還是有很多收獲，現(xiàn)將本次學(xué)習(xí)的內(nèi)容梳理了一下與大家共勉：本次課程主要從5個方面對CCL銅箔基板技術(shù)進(jìn)行了介紹：1、銅箔基板定義、分類及運用；2、銅箔基板主要原物料介紹；3、銅箔基板的制造流程4、銅箔基板的技術(shù)介紹；5、銅箔基板的發(fā)展趨勢與應(yīng)用介紹。一、 銅箔基板定義、分類及運用 印刷電路板（PCB）：P

2、rinted Circuit or Printed Wirting Board的縮寫。將電子線路印刷在一基板上，此一基板覆著一層銅箔，經(jīng)銅箔蝕刻，形成所需之電路,蝕刻后留在基板上的銅箔導(dǎo)體，成一完整之印刷電路板。覆銅板定義-又名基材 。將增強(qiáng)材料浸以樹脂，一面或兩面覆以銅箔，經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料，稱為覆銅箔層壓板(CCL）。 它是做PCB的基本材料，常叫基材。 銅箔基板根據(jù)樹脂體系（酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯）以及補(bǔ)強(qiáng)材料（紙、玻纖布）大致分為11種，并且分別應(yīng)用于不同領(lǐng)域。若按補(bǔ)強(qiáng)材料（紙、玻纖、氈玻纖布）的使用主要分為三類：1、 紙基板：是以牛皮紙為補(bǔ)強(qiáng)材料，涂敷樹脂后壓合而成，主

3、要包括：XPC、FR-2、FR-3，其耐熱性較差，主要用于電話、電視等產(chǎn)品。2、 電子布基板：是以電子布為補(bǔ)強(qiáng)材料，其優(yōu)點在于具有良好的耐熱性、絕緣性及尺寸穩(wěn)定性，主要包括：FR-4（主機(jī)板和通訊板材）；FR-5、G-10及G-11（主要用于通訊板）；GT、 GI（特殊應(yīng)用）。 3、 復(fù)合基板：是以電子布與玻纖氈或牛皮紙組合作為補(bǔ)強(qiáng)材料，其主要包括：CEM-1（電子布與牛皮紙）、CEM-3（電子布與玻纖氈）。其中FR-4憑借其電子布耐熱、絕緣等優(yōu)勢，在銅箔基板市場占有量最大，約占整個市場60-70%。在銅箔基板的發(fā)展過程中有個兩重要階段涉及玻纖布：1936年美國科寧玻璃公司與歐文.伊利諾玻璃公

4、司成功開發(fā)“連續(xù)玻璃纖維拉絲工藝”及玻璃纖維生產(chǎn)工藝法，成為玻璃纖維絲生產(chǎn)的先驅(qū)者，開創(chuàng)一個新的材料產(chǎn)業(yè)；1939年電子級玻璃纖維問世，成為玻璃纖維布基板材料的重要增強(qiáng)材料；80年代初期，日本日東紡公司開創(chuàng)玻璃布加工開纖處理技術(shù)，提升樹脂浸潤性及耐CAF性能。二、銅箔基板主要原料介紹銅箔基板主要原料包含四部分：銅箔、玻璃布、樹脂體系及填料體系。（一）玻纖布當(dāng)今玻纖布向更薄更輕的方向發(fā)展，從最初的7629、7628廣泛應(yīng)用到現(xiàn)在1067、106、1037，甚至有些玻纖布廠已經(jīng)逐步開發(fā)出超薄布1027、1017等，玻布越薄現(xiàn)在市場競爭力越大，利潤也就越高，如基重為13g/m2的1017價格約為基重

5、為104g/m2的2116玻布10倍。玻布的輕薄化，代表著所用紗線的號數(shù)以及單纖維直徑、單絲數(shù)量趨于減小，如1017玻布織造過程中使用的C3000紗線由50根單纖維直徑為4微米的單絲構(gòu)成。玻纖布表面處理分為：化學(xué)處理及物理處理。化學(xué)處理：與硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)合，提高玻纖布與樹脂介面的結(jié)合力。物理處理：即開纖加工（目前主要采用高壓水刺、機(jī)械應(yīng)力開纖），提高樹脂對玻布的浸透性及層壓的加工性；開纖布使玻布內(nèi)紗線扁平，內(nèi)部纖維松散均勻，有利于樹脂浸透、耐CAF性能好。另外，紗線之間的縫隙減小，有利于鐳射鉆孔，避免將孔打在玻纖紗之間的縫隙處。目前，各玻纖布廠衡量開纖好壞的直接指標(biāo)為透氣度。在玻璃纖維生產(chǎn)過程

6、中，原料也對玻布的品質(zhì)有著至關(guān)重要的影響，現(xiàn)玻布向著lowDk（低介電常數(shù)）、lowDf（低介質(zhì)損耗角正切）的方向發(fā)展，SiO2及B2O3含量高，DK越低；但SiO2含量量高，熔融溫度變高，制造成本增加。玻布生產(chǎn)過程尤為注意下列問題：（1）、玻璃纖維生產(chǎn)過程中，原料熔融時有氣泡的產(chǎn)生，造成中空纖維，會嚴(yán)重影響基材的耐CAF性能。（2）、玻布在退漿過程中的不穩(wěn)定會造成樹脂含浸不良、魚目。（3）、玻纖布的張力控制問題，若張力不勻，在壓制過程中會造成玻布撕裂。尤其在薄布方面，（4）、玻纖布中的雜質(zhì)會造成后續(xù)上膠后PP片缺膠。（二）銅箔銅箔兩面分為光面和粗面，多數(shù)粗面是與樹脂接觸的一面，進(jìn)行結(jié)合后于玻

7、纖布進(jìn)行粘合在一起；兩面均涂有不同的合金層，起到抗氧化以及耐熱的性能。分為：THE（高溫延伸性銅箔）、RTF（反面處理銅箔）、VLP（超低菱線銅箔）、UTF（超薄銅箔）步使用，現(xiàn)在逐漸在使用降低粗糙面的粗糙度（Low Profile）的銅箔，這樣可以使樹脂更加均勻的涂覆在銅箔表面。銅箔的精細(xì)化粗化處理是銅箔的發(fā)展趨勢，因為銅箔的粗糙度越低信號傳輸損失就越小。（三）環(huán)氧樹脂及填料體系環(huán)氧樹脂的特性：（1）、具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力，分子結(jié)構(gòu)緊密；（2）、粘結(jié)性能優(yōu)異；（3）、固化收縮率小，尺寸穩(wěn)定，內(nèi)應(yīng)力??；（4）、工藝性好，固化反應(yīng)基本不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物，配方設(shè)計靈活；（5）、介電性能好；（6）、穩(wěn)定

8、性好，儲存不易變形。銅箔基板常用環(huán)氧樹脂：（四）填料體系隨著覆銅板無鉛無鹵材料應(yīng)用，填料已成為除樹脂、玻纖布、銅箔以為的第四大原材料，填料的開發(fā)和應(yīng)用越來越重要，對板材性能的影響越來越大，如板材的耐熱性、阻燃性、加工性、吸水性熱膨脹系數(shù)、介電常數(shù)等。無機(jī)填料已廣泛用于覆銅板的性能改進(jìn)，新品開發(fā)等方面。 填料的功能：降低成本、降低CTE（膨脹系數(shù)）、緩解材料內(nèi)應(yīng)力、提高材料的阻燃性和耐熱性。常用填料有二氧化硅、氫氧化鋁/氫氧化鎂。二氧化硅用來提高板材的耐熱性，但硬度大加工性差，不易鉆孔?；宄Ｓ肧iO2分為直接粉碎、熔融以及球形SiO2。其中球形SiO2可以進(jìn)行表面處理（即在表面涂覆一層處理劑）

9、，在樹脂中起到緩衡內(nèi)應(yīng)力的作用。氫氧化鋁/氫氧化鎂提高板材的阻燃性，但分解溫度低，降低材料耐熱性。三、銅箔基板的制造流程 生產(chǎn)流程：調(diào)膠上膠裁切疊置組合熱壓成型檢驗，其中，上膠前屬于未固化，上膠后烘干屬于半固化片，固化程度約50%，熱壓成型后完全固化。 未固化 半固化 固化1、 調(diào)膠 調(diào)膠過程中注意循環(huán)過濾，目的（1）、將膠質(zhì)中的雜質(zhì)去除，減少魚目的產(chǎn)生；（2）、減少膠系中溶劑蒸發(fā)造成R/C過高，2、 烘干分為上升階段與下降階段。上升階段溫度高，但溫度不能過高200，防止外層溶劑快速凝固成型，內(nèi)層溶劑沖破PP片，形成“火山口”；下降階段溫度低。3、 張力控制 保證上膠生產(chǎn)過程中平穩(wěn)進(jìn)行，確保玻

10、布、膠片不產(chǎn)生彎緯、變形、褶皺以及膠片大的內(nèi)應(yīng)力。通過本次學(xué)習(xí)，我們了解了上膠制程質(zhì)量控制點及相關(guān)檢測方法，其主要控制點有：GT（凝膠化時間）、RC%（樹脂含量）、RF%（膠流量）、VC%（揮發(fā)分）4、 疊置、組合（1） 、對稱原則，膠片不得經(jīng)緯向交叉，以避免減少翹曲。（2） 、采用同家玻布，以避免減少翹曲。（3） 、較少不同型號的玻璃布，利于此存的穩(wěn)定性；提高效率，減少出錯。（4） 、選用低樹脂含量膠片，壓合流膠少，利于此存穩(wěn)定。如做56mil的基板，7628*7 膠含量45%的pp可以達(dá)到，7628*8 膠含量43%也可以達(dá)到，優(yōu)選后者，節(jié)省成本。（5） 、減少薄型及特殊玻璃布膠片的使用。四、銅箔基板的發(fā)展趨勢與應(yīng)用介紹隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，電腦以及手機(jī)更向輕、薄、小的方向發(fā)展，除08金融危機(jī)外，需求量逐年提高；汽車的生產(chǎn)銷售量也逐年提高；樹脂方面更加向著無鹵無鉛的方向發(fā)展，臺光為目前無鹵基板全球占有量最大的生產(chǎn)商，占比約27.1%。其他市場占有量目前：南亞（19.6%）、生益（6.6%）、斗山（10.5%）、松下（10.3%）、聯(lián)茂（8.9%）。通過為期一天的學(xué)習(xí)讓我們初步了解了從玻璃纖維到覆銅板生產(chǎn)的整個制