CCL铜箔基板技术及发展趋势介绍(学习心得)分析.doc

1、CCL铜箔基板技术及发展趋势介绍主办单位：台湾电路板协会（TPCA协会）主讲人：李长元（台光电子技术副理，在台光从事技术研发十年）学习人员：李洲、张双双、曲秋阳、刘东锋培训时间：2014-12-19首先，非常感谢公司领导能给我们这次外出学习的机会，虽然整个培训只有仅仅6个小时，但我们每个人感觉的还是有很多收获，现将本次学习的内容梳理了一下与大家共勉：本次课程主要从5个方面对CCL铜箔基板技术进行了介绍：1、铜箔基板定义、分类及运用；2、铜箔基板主要原物料介绍；3、铜箔基板的制造流程4、铜箔基板的技术介绍；5、铜箔基板的发展趋势与应用介绍。一、 铜箔基板定义、分类及运用 印刷电路板（PCB）：P

2、rinted Circuit or Printed Wirting Board的缩写。将电子线路印刷在一基板上，此一基板覆着一层铜箔，经铜箔蚀刻，形成所需之电路,蚀刻后留在基板上的铜箔导体，成一完整之印刷电路板。覆铜板定义-又名基材 。将增强材料浸以树脂，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(CCL）。 它是做PCB的基本材料，常叫基材。 铜箔基板根据树脂体系（酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯）以及补强材料（纸、玻纤布）大致分为11种，并且分别应用于不同领域。若按补强材料（纸、玻纤、毡玻纤布）的使用主要分为三类：1、 纸基板：是以牛皮纸为补强材料，涂敷树脂后压合而成，主

3、要包括：XPC、FR-2、FR-3，其耐热性较差，主要用于电话、电视等产品。2、 电子布基板：是以电子布为补强材料，其优点在于具有良好的耐热性、绝缘性及尺寸稳定性，主要包括：FR-4（主机板和通讯板材）；FR-5、G-10及G-11（主要用于通讯板）；GT、 GI（特殊应用）。 3、 复合基板：是以电子布与玻纤毡或牛皮纸组合作为补强材料，其主要包括：CEM-1（电子布与牛皮纸）、CEM-3（电子布与玻纤毡）。其中FR-4凭借其电子布耐热、绝缘等优势，在铜箔基板市场占有量最大，约占整个市场60-70%。在铜箔基板的发展过程中有个两重要阶段涉及玻纤布：1936年美国科宁玻璃公司与欧文.伊利诺玻璃公

4、司成功开发“连续玻璃纤维拉丝工艺”及玻璃纤维生产工艺法，成为玻璃纤维丝生产的先驱者，开创一个新的材料产业；1939年电子级玻璃纤维问世，成为玻璃纤维布基板材料的重要增强材料；80年代初期，日本日东纺公司开创玻璃布加工开纤处理技术，提升树脂浸润性及耐CAF性能。二、铜箔基板主要原料介绍铜箔基板主要原料包含四部分：铜箔、玻璃布、树脂体系及填料体系。（一）玻纤布当今玻纤布向更薄更轻的方向发展，从最初的7629、7628广泛应用到现在1067、106、1037，甚至有些玻纤布厂已经逐步开发出超薄布1027、1017等，玻布越薄现在市场竞争力越大，利润也就越高，如基重为13g/m2的1017价格约为基重

5、为104g/m2的2116玻布10倍。玻布的轻薄化，代表着所用纱线的号数以及单纤维直径、单丝数量趋于减小，如1017玻布织造过程中使用的C3000纱线由50根单纤维直径为4微米的单丝构成。玻纤布表面处理分为：化学处理及物理处理。化学处理：与硅烷偶联剂的结合，提高玻纤布与树脂介面的结合力。物理处理：即开纤加工（目前主要采用高压水刺、机械应力开纤），提高树脂对玻布的浸透性及层压的加工性；开纤布使玻布内纱线扁平，内部纤维松散均匀，有利于树脂浸透、耐CAF性能好。另外，纱线之间的缝隙减小，有利于镭射钻孔，避免将孔打在玻纤纱之间的缝隙处。目前，各玻纤布厂衡量开纤好坏的直接指标为透气度。在玻璃纤维生产过程

6、中，原料也对玻布的品质有着至关重要的影响，现玻布向着lowDk（低介电常数）、lowDf（低介质损耗角正切）的方向发展，SiO2及B2O3含量高，DK越低；但SiO2含量量高，熔融温度变高，制造成本增加。玻布生产过程尤为注意下列问题：（1）、玻璃纤维生产过程中，原料熔融时有气泡的产生，造成中空纤维，会严重影响基材的耐CAF性能。（2）、玻布在退浆过程中的不稳定会造成树脂含浸不良、鱼目。（3）、玻纤布的张力控制问题，若张力不匀，在压制过程中会造成玻布撕裂。尤其在薄布方面，（4）、玻纤布中的杂质会造成后续上胶后PP片缺胶。（二）铜箔铜箔两面分为光面和粗面，多数粗面是与树脂接触的一面，进行结合后于玻

7、纤布进行粘合在一起；两面均涂有不同的合金层，起到抗氧化以及耐热的性能。分为：THE（高温延伸性铜箔）、RTF（反面处理铜箔）、VLP（超低菱线铜箔）、UTF（超薄铜箔）步使用，现在逐渐在使用降低粗糙面的粗糙度（Low Profile）的铜箔，这样可以使树脂更加均匀的涂覆在铜箔表面。铜箔的精细化粗化处理是铜箔的发展趋势，因为铜箔的粗糙度越低信号传输损失就越小。（三）环氧树脂及填料体系环氧树脂的特性：（1）、具有很强的内聚力，分子结构紧密；（2）、粘结性能优异；（3）、固化收缩率小，尺寸稳定，内应力小；（4）、工艺性好，固化反应基本不产生低分子挥发物，配方设计灵活；（5）、介电性能好；（6）、稳定

8、性好，储存不易变形。铜箔基板常用环氧树脂：（四）填料体系随着覆铜板无铅无卤材料应用，填料已成为除树脂、玻纤布、铜箔以为的第四大原材料，填料的开发和应用越来越重要，对板材性能的影响越来越大，如板材的耐热性、阻燃性、加工性、吸水性热膨胀系数、介电常数等。无机填料已广泛用于覆铜板的性能改进，新品开发等方面。 填料的功能：降低成本、降低CTE（膨胀系数）、缓解材料内应力、提高材料的阻燃性和耐热性。常用填料有二氧化硅、氢氧化铝/氢氧化镁。二氧化硅用来提高板材的耐热性，但硬度大加工性差，不易钻孔。基板常用SiO2分为直接粉碎、熔融以及球形SiO2。其中球形SiO2可以进行表面处理（即在表面涂覆一层处理剂）

9、，在树脂中起到缓衡内应力的作用。氢氧化铝/氢氧化镁提高板材的阻燃性，但分解温度低，降低材料耐热性。三、铜箔基板的制造流程 生产流程：调胶上胶裁切叠置组合热压成型检验，其中，上胶前属于未固化，上胶后烘干属于半固化片，固化程度约50%，热压成型后完全固化。 未固化 半固化 固化1、 调胶 调胶过程中注意循环过滤，目的（1）、将胶质中的杂质去除，减少鱼目的产生；（2）、减少胶系中溶剂蒸发造成R/C过高，2、 烘干分为上升阶段与下降阶段。上升阶段温度高，但温度不能过高200，防止外层溶剂快速凝固成型，内层溶剂冲破PP片，形成“火山口”；下降阶段温度低。3、 张力控制 保证上胶生产过程中平稳进行，确保玻

10、布、胶片不产生弯纬、变形、褶皱以及胶片大的内应力。通过本次学习，我们了解了上胶制程质量控制点及相关检测方法，其主要控制点有：GT（凝胶化时间）、RC%（树脂含量）、RF%（胶流量）、VC%（挥发分）4、 叠置、组合（1） 、对称原则，胶片不得经纬向交叉，以避免减少翘曲。（2） 、采用同家玻布，以避免减少翘曲。（3） 、较少不同型号的玻璃布，利于此存的稳定性；提高效率，减少出错。（4） 、选用低树脂含量胶片，压合流胶少，利于此存稳定。如做56mil的基板，7628*7 胶含量45%的pp可以达到，7628*8 胶含量43%也可以达到，优选后者，节省成本。（5） 、减少薄型及特殊玻璃布胶片的使用。

11、四、铜箔基板的发展趋势与应用介绍随着经济不断发展，电脑以及手机更向轻、薄、小的方向发展，除08金融危机外，需求量逐年提高；汽车的生产销售量也逐年提高；树脂方面更加向着无卤无铅的方向发展，台光为目前无卤基板全球占有量最大的生产商，占比约27.1%。其他市场占有量目前：南亚（19.6%）、生益（6.6%）、斗山（10.5%）、松下（10.3%）、联茂（8.9%）。通过为期一天的学习让我们初步了解了从玻璃纤维到覆铜板生产的整个制程，-玻纤布-PP-CCL-PCB最初原料到加工压制成板的过程。结合我司电子布生产，除了力求玻布的扁平化及偶联剂的研究外，薄型玻布的开发也是今后工作的重中之重。学习是为了不断汲取新的营养，积极提升、进取。“路漫漫其修远兮”，迈向更高层次的台阶肯定少不了满路的荆棘，正因为如此，前进的每一步才变得更加具有意义，更具有挑战。FIGHTing！