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PCB制板銅箔、基材板料及其規范(上)

發布時間 :2017-10-14 09:42 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCB制板部
1、Aramid Fiber 聚醯胺纖維
此聚醯胺纖維系杜邦公司所開發,商品名稱為 Kevelar。其強度與軔性都非常好,可用做防彈衣、降落傘或魚網的纖維材料,并能代替玻纖而用于電路板的基材。日本業者曾用以制成高功能樹脂的膠片(TA-01)與基板 (TL-01),其等熱脹系數(TCE)僅 6ppm/℃,Tg 194℃,在尺寸安定性上非常良好,有利于密距多腳SMD的焊接可靠度。
 
2、Base Material 基材
指板材的樹脂及補強材料部份,可當做為銅線路與導體的載體及絕緣材料。
 
3、Bulge 鼓起,凸出
多指表面的薄層,受到內在局部性壓力而向外鼓出,一般對銅皮的展性(Ductility)進行試驗時,即使用加色的高壓液體,對其施壓而令銅皮凸起到破裂為止,稱Bulge Test。
 
4、Butter Coat 外表樹脂層
指基板去掉銅皮的后,玻纖布外表的樹脂層而言。
 
5、Catalyzed Board,Catalyzed Substrate(or Material) 催化板材
是一種 CC-4(Copper Complexer #4)加成法制程所用的無銅箔板材,系由美國PCK 公司在 1964 年所推出的。其原理是將具有活性的化學品,均勻的混在板材樹脂中,使“化學銅鍍層”能直接在板材上生長。目前這種全加成法的電路板,以日本日立化成的產量最多,國內日立化成公司亦有生產。
 
6、Clad/Cladding 披覆
是以薄層金屬披覆在其他材料的外表,做為護面或其他功用,電路板上游的基板(Laminates)即采用銅箔在基材板上披覆,故正式學名應稱為“銅箔披覆積層板 CCL”(Copper Claded Laminates),而大陸業者即稱其為“覆銅板”。
 
7、Ceramics 陶瓷
主要是由黏土(Clay)、長石(Feldspar)及砂(Sand)三者混合燒制而成的絕緣材料,其種類及用途都非常廣泛,如插座、高壓絕緣礙子,或新式的電路板材(如日本富士通的62層板)等,其耐熱性良好、膨脹系數低、耐用性也不錯。常用者有Alumina(三氧化二鋁),Beryllia(鈹土、氧化鈹Be0)及氧化鎂等多種單用或混合的材料。
 
8、Columnar Structure 柱狀組織
指電鍍銅皮(E.D.Foil)在高速鍍銅(1000 ASF以上)中所出現的結晶組織而言,此種銅層組織的物性甚差,各種機械性能也遠不如正常速度鍍銅(25 ASF)的無特定結晶組織的銅層,在熱應力中亦容易發生斷裂。
 
9、Coefficient of Thermal Expansion 熱膨脹系數
指各種物料在受熱后,其每單位溫度上升的間所發生的尺寸變化,一般縮寫簡稱 CTE ,但也可稱 TCE 。
 
10、Copper Foil 銅箔,銅皮
是 CCL 銅箔基板外表所壓覆的金屬銅層。 PCB 工業所需的銅箔可由電鍍方式(Electrodeposited),或以輾壓方式(Rolled)所取得,前者可用在一般硬質電路板,后者則可用于軟板上。
 
11、Composites,(CEM-1,CEM-3) 復合板材
指基板底材是由玻纖布及纖玻席(零散短纖)所共同組成的,所用的樹脂仍為環氧樹脂。此種板材的兩面外層,仍使用玻纖布所含浸的膠片(Prepreg)與銅箔壓合,內部則用短纖席材含浸樹脂而成Web(網片)。若其“席材”纖維仍為玻纖時,其板材稱 CEM-3 (Composite Epoxy Material);若席材為紙纖時,則稱的為 CEM-1 。此為美國NEMA規范 LI 1-1989中所記載。
 
12、Copper-Invar-Copper(CIC)綜合夾心板
Invar是一種含鎳40~50%、含鐵50~60% 的合金,其熱脹系數(CTE)很低,又不易生銹,故常用于卷尺或砝碼等產品,電子工業中常用以制做 IC的腳架(Leed Frame)。與另一種鐵鈷鎳合金Kovar齊名。將 Invar充做中層而于兩表面再壓貼上銅層,使形成厚度比例為20/60/20的綜合金層板。此板的彈性模數很低,可做為某些高階多層板的金屬夾心 (Metal Core),以減少在 X、Y方向的膨脹,讓各種SMD錫膏焊點更具可靠度。不過這種具有夾心的多層板其重量將很重,在Z方向的膨脹反不易控制,熱脹過度時容易斷孔(見左圖)。此金屬夾心板后來又有一種替代品“ 銅”(MoCu;70/30)板,重量較輕,熱脹性亦低,但價格卻較貴。
 
13、Core Material內層板材,核材
指多層板的內層薄基板或一般基板,除去外覆銅箔后的樹脂與補強材部份。
 
14、Dielectric Breakdown Voltage 介質崩潰電壓
由兩導體及其間介質所組成的電場,當其電場強度超過該介質所能忍受的極限時(即兩導體的電位差增大到了介質所能絕緣的極限),則將迫使通過介質中的電流突然增大,此種在高電壓下造成絕緣失效的情形稱為“介質崩潰”。而造成其崩潰的起碼電壓稱為“介質崩潰電壓 Dielectric Breakdown Voltage”,簡稱“潰電壓”。
 
15、Dielectric Constant,ε,介質常數
是指每“單位體積”的絕緣物質,在每一單位的“電位梯度”下所能儲蓄“靜電能量”(Electrostatic Energy)的多寡而言。此詞尚另有同義字“透電率”(Permittivity日文稱為誘電率),由字面上較易體會其中含義。當絕緣板材的“透電率”愈大(表示品質愈不好),而兩逼近的導線中有電流工作時,就愈難到達徹底絕緣的效果,換言的就愈容易產生某種程度的漏電。故絕緣材料的“介質常數”(或透電率)要愈小愈好。目前各板材中以鐵氟龍(PTFE),在 1 MHz頻率下所測得介質常數的 2.5 為最好,FR-4 約為 4.7。
 
16、Dielectric Strength 介質強度
指導體的間的介質,在各種高電壓下仍能夠維持正常絕緣功能,而尚不致出現“崩潰”,其所能維持的“最高電壓”(Dielectric Withstand Voltage)稱為“介質強度”。其實也就是前述“潰電壓”的另一種說法而已。
 
17、Dielectric 介質
是“介電物質”的簡稱,原指電容器兩極板的間的絕緣物,現已泛指任何兩導體的間的絕緣物質而言,如各種樹脂與配合的棉紙,以及玻纖布等皆屬的。
 
18、Double Treated Foil 雙面處理銅箔
指電鍍銅箔除在毛面(Matte Side)上進行純銅小瘤狀及鋅化處理,以增加附著力外,并于光面上(Drum Side)也進行此種瘤化處理,如此將可使多層板的內層銅面不必再做黑化處理,并使尺寸更為安定,附著力也更好。但成本卻比一般單面處理者貴了很多。


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