PCB覆铜板主要性能介绍及应用趋势
1.ivReliate Permitivity(εr)相对容电率或 Dielectric Constant(Dk) 介质常数: Dielectric本身是名词,即“绝缘材料”或“介电物质”之意;故知“介质常數”本身是“名詞+名詞”所組成的名詞,是材料的一種常詞+名詞”所組成的名詞,是材料的一種常數. 原理說明:此詞原指每"單位體積”的絕緣物質，在每一單位之“電位梯度”下，所能儲蓄“靜電能量”（Electrostatic Energy）的多寡而言。此詞尚另有較新的同義字“容電率”（Permittivity日文稱為誘電率），由字面上可體會到與電容（Capacitance）之間的關係與含義。當多層板絕緣板材之“容電率”較大時，即表示訊號線中的傳輸能量已有不少被蓄容在板材中，如此將造成“訊號完整性”（Signal Integrity）之品質不佳，與傳播速率（Propagation Velocity）的減慢。換言之即表示已有部分傳輸能量被不當浪費或容存在介質材料中了。是故絕緣材料的“介質常數”（或容電率）愈低者，其對訊號傳輸的品質才會更好。目前各種板材中以鐵氟龍（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。
上述介質常數（Dk）若在多層板訊號傳輸的場合中, 其訊號線層與大地層兩平行金屬板之間，夾有絕緣介質（即膠片之玻纖與環氧樹脂）時，在訊號傳輸工作中（也有很小的電流通過）將會出現一種電容器（Capacitor）的效應. 其電容量的多寡，與上下重疊之面積A（即訊號線寬與線長之乘積）及介質常數Dk成正比，而與其間的介質厚度d成反比。
從電容計算公式看來，原“介質常數”的說法並無不妥。但若用以表達板材之不良“極性”時，則不如“容電率”來得更為貼切。因而目前對此Dk，在正式規範中均已改稱為更標準說法的“相對電容率εr”了。注意ε是希臘字母Episolon，並非大寫的E.
事實上，絕緣板材之所以會出現這種不良的“容電”效果，主要是源自其材板材本身分子中具有極性（polarity）所致。由於其極性的存在，於是又產生一種電雙極式的“偶極矩”（Dipole Moment，例如純水25℃於Benzene中之數值即為1.36），進而造成平行金屬板間之介質材料，對靜電電荷產生“蓄或容”的負面效果，極性愈大時Dk也愈大，容蓄的靜電電荷也愈多。純水本身的Dk常高達75，故板材必須儘量避免吸水，才不致升高Dk而減緩了訊號的傳輸速度，以及對特性阻抗控制等電性品質。
應用詮釋:上述“相對容電率”（即介質常數）太大時，所造成訊號傳播（輸）速率變慢的效果，可利用著名的Maxwell Equation加以說明：
Vp（傳播速率）＝C（光速）∕√εr（周遭介質之相對容電率）.此式若用在空氣之場合時（εr
＝1），此即說明了空氣中的電波速率等於光速。但當一般多層板面上訊號線中傳輸“方波訊號”時（可視為電磁波），須將FR-4板材與綠漆的εr（Dk）代入上式，其速率自然會比在空氣中慢了許多，且εr愈高時其速率會愈慢。正如同高速公路上若有大量污泥存在時，其車速之部份能量會被吸收，車速也會隨之變慢。還可換一種想像來加以說明，如在彈簧路面上跑步時，其速度自然不如正常路面來得快，原因當然還是部份能量被浪費在彈跳上了。由此可知板材的εr要儘量抑抵的重要性了，且還要在溫度變化中具有穩定性，方不致影響“時脈速率”不斷提高下的訊號品質
不過若專業生產電容器時，則材料之εr反而要越高越好，而陶瓷之εr常在100以上正是容器的理想良材。
Loss Tanget損失正切∕Disspation Factor（Df）散失因素
原理說明:此詞在資訊業與通信業最簡單直接了當的定義是“訊號線中已漏失（Loss）到絕緣板材中的能量，對尚存在（Stored）線中能量之比值”。訊號線於工作中已漏掉或已損失掉的能量，就傳輸本身而言可稱之“虛值”，而剩下仍可用以工作者則可稱之為“實值”。所謂的Df，就是將虛值（ε”）比上實值（ε’），如此所得的比值正是“散失因素”的簡單原始定義。當此詞Df用於訊號之高速傳輸（指數位邏輯領域）與高頻傳播（指RF射頻領域）等資訊與通訊業中，尚另有三個常見的同義字，如損失因素（Loss Factor）、介質損失（Dielectric Loss），以及損失正切Loss Tangent（日文稱為損失正接）等三種不同說法的出現，甚至IC業者更簡稱為Loss而已，其實內涵並無不同。
世界上並無完全絕緣的材料存在，再強的絕緣介質只要在不斷提高測試電壓下，終究會出現打穿崩潰的結局。即使在很低的工作電壓下，訊號線中傳輸的能量也多少會漏往其所附著的介質材料中。正如同品質再好的耐火磚，也多少會散漏出一些熱量出來。
應用詮釋:對高頻（High Frequency）訊號欲從板面往空中飛出而言，板材Df要愈低愈好，例如800MHz時最好不要超過0.01。否則將對射頻（RF）的通訊（信）產品具有不良影響。且頻率愈高時，板材的Df要愈小才行。正如同飛機要起飛時，其滑行的跑道一定要非常堅硬，才不致造成能量的無法發揮。高頻訊號傳輸之能量，工作中常會發生各種不當的損失，其一是往介質板材中漏失，稱為Dielectric Loss。其二是在導體中發熱的損失，稱為Conductor Loss。其三是形成電磁波往空氣中損失稱為Radiation Loss。前者可改用Df 較低的板材製作高頻電路板，以減少損失。至於導體之損失，則可另以壓延銅箔或低稜線線銅箔，取代明顯柱狀結晶的粗糙 E. D. Foil (Grade 1)，以因應不可避免的集膚效應（Skin Effect）。而輻射損失則需另加遮蔽（Shielding），並導之於“接地層”的零電位中，
以消除可能的後患。一般行動電話手機板上，做為區隔用途的圍牆（Fence）根基(即鍍化鎳金之寬條)，其眾多接地用的圍牆孔（Fence Hole），即可將組裝後金鐘罩所攔下的電磁波，消彌之於接地中，而不致於傷害到使用者的腦袋。
Flammability燃性
本詞實際上是指板材樹脂的“難燃性”（Inflammability）而言，重要規範與規格之來源有二，即(1)UL-94 and UL-796 (2)NEMA LI1-1989。常見之FR-4、FR-5等術語即出自NEMA 之規範。為了大眾安全起見，電子產品的用料均須達到“難燃”或“抗燃”的效果（即指火源消失後須具自熄Self-Distinguish的性質），以減少火災發生時的危險性，是產品品質以外的安全規定。許多不內行的業者所常用的廣告詞竟出現：“本公司產品品質均已符合UL的規定”，是一種笑話。
实验方法: 本项目的做法，可按UL-94或NEMA LI1-1989，不过IPC-TM-650之2.3.10法却是引用前者。其无铜试样之尺寸为：5吋X5吋（厚度视产品而不同），每次做5样，每样试烧两次。试烧用之本生灯高4吋，管口直径0.37吋，所用瓦斯可采天然气，丁烷，丙烷等均可，但每ft3 须具有1000BTU的热量。若出现争议时，则工业级的甲烷气（Methane）可作为标准燃料。
点燃火焰时，其垂直焰高应为0.75吋之蓝焰，可分别调整燃料气与空气的进量，直到焰尖为黄色而焰体为蓝色即可。试样应垂直固定在支架上，夹点须在0.25吋的边宽以内，下缘距焰尖之落差为0.375吋。
试烧时将火焰置于之试样下约10±0.5秒后，即移出火源，立即用码表记下火焰之延烧秒数。直到火焰停止后又立即送回火苗至试样下方，再做第二次试烧。如此每样烧两次，五样共烧10次，根据NEMA之规定，10次延烧总秒数低于50秒者称为V-0级，低于250秒者称为V-1级，凡符合V-1级难燃性的环氧树脂，即可称为FR-4级树脂。
但IPC-4101/21中的报告方式，却是采“平均燃秒”上限不可超过5秒，与“单独燃秒”上限不可超过10秒，作为计录。
溴化物抗燃说明
一般性环氧树脂，是由丙二酚（Bisphenol A）与环氧氯丙烷（Epichloro Hydrin）二者所聚合而成，并不具难燃性（Flame Retardent），无法符合UL-94的规定。但若将“丙二酚”先行溴化反应，而改质成为“四溴丙二酚”，再混入液态环氧树脂（A-stage），使其溴含量之重量比达20﹪以上时，即可通过UL-94起码之V-1规定，而成为难燃性的FR-4了。
电子产品一旦发生火灾或燃烧处理废板材之际，若其反应温度在850℃以下时，将会有
产生“戴奥辛”（Dioxin）剧毒的危险裂解物。故为了工安，环保，与生态环境起见，业界已有共识，将自2004年起，计划逐渐淘汰（face-out）溴素（是卤素的一种）的使用，总行动称为Halogen Free。目前日本业者的取代技术已渐趋成熟，而欧洲业界所唱的高调与法令的配合，已在全球业界形成必然之势，使得主要PCB生产基地的亚太地区，只好俯首称臣加紧配合。
难燃原理与商品
1.捕捉燃烧中出现的自由基（Free Radical，指H?），阻碍燃烧的进行传统FR-4环氧树脂所加入的溴（Br），会在高温中形成HBr，亦即对H之可燃性自由基加以捕捉，使燃烧不易进行。此即为添加卤素（Halogen）达到难燃的目的。除溴之外尚可添加毒性较少的氯，或卤素之磷系等均可，但并不比原来溴素高明多少。
2.添加氢氧化物等助剂，使在燃烧过程中本身进行脱水反应，而得以降温及阻绝氧气与可燃物之结合，而达难燃之目的不过此等添加物﹝如Al(OH)3﹞会增加板材的“极性”（Polarity），有损板材的电气性质，只能用于品级较低的PCB中。
3.加入不可燃的氮或硅或磷，以冲淡可燃物减少燃性
此种含氮物等又分有机物与无机物两类，日本已有商品，整体效果较好。如日立化成的多层板材MCL-RO-67G即为典型例子。
4.燃烧中产生覆盖物阻绝与氧气的供应而达难燃，如磷化物于高温中形成聚磷酸之焦膜，覆盖可燃物，断绝氧气减少其燃性但此系亦会产有害的红磷附产物，并不见得比原来的卤素好到哪去。
5.大量加入无机填充料（Filler），减少有机可燃物之比率以降低燃性
如日立化成所新推出的封装材料MCL-E-679F（G）中，即加入体积比60-80﹪小粒状的无机填充料，但却先对其做过特殊的表面处理（FICS），使与树脂主构体之间产生更好的亲和力，且分散力也更好。
Glass Transition Temperature(Tg) 玻璃态转化温度(不在IPC-4101/21中，但最重要)
聚合物(即Ploymer ，亦称高分子材料或树脂等)会因温度的升降，而造成其物性的变化。当其在常温时，通常会呈现一种非结晶无定形态(Amorphous)之脆硬玻璃状固体(此处之玻璃，是对组成不定各种物体之广义解释，并非常见狭义之透明玻璃)；但当在高温时却将转变成为一种如同橡胶状的弹性固体(Elastomer)。这种由常温“玻璃态”，转变成物性明显不同的高温“橡胶态”过程中，其狭窄之温变过度区域，特称为“玻璃态转化温度”；可简写成Tg，但应读成“Ts of G”，以示其转态的温度并非只在某一温度点上。
此种状态“转换”的温度带虽非聚合物的熔点，但却可明显看出橡胶态的热胀系数(CTE)要高于玻璃态的3或4倍。凡板材的Tg不够高时，在高温的强烈Z膨胀应力下，可能会造成PTH孔铜壁的断裂。现行FR4之平均Tg已可135℃，而CEM-1亦有110℃，且在板厚之降低与镀铜品质的改善下，断孔的机率已比早先降低很多了。
由众多实务经验可知，Tg较高的板材，其热胀系数(CTE)较低，耐热性(Heat Resistance)良好，硬挺性（Stiffness or Rigidity）亦佳，板材之尺度安定性（Dimentional Stability）改善，且吸湿率(Moisture)亦较低，耐化性(Chemical Resistance含耐溶剂性)提升，各种电性性能亦较好，且不易出现白点白斑（measling and crazing）等缺点。故一般业者常要求板材在成本范围内，须尽量提高其Tg，以减少制程的变异与板材品质的不稳。
但由于Tg的测定的方法很多，而且所得数据之差异也颇大。须注意其实验之升温速率，应控制在5至10℃之间，不可太急。常用之测试法有DSC、TMA及DMA等三种，现说明如下：
1 DSC系指Differential Scanning Calorimetry (示差扫瞄卡计)，是在量测升温中板材之“热容量”(Heat capacity)变化(即Heat flow变化)。系在其变化最大的斜率处，以切线方式找出居中值即可。本法由于板材升温中，其热容量变化并不大，故对Tg测定的灵敏度较差。
2 TMA系指Thermal Mechanical Analysis(热机械分析法)，是量测升温中板材“热胀系数”(CTE)的变化。通常样板厚度在50mil以上者，本法测试之准确度要比DSC法更好。
3 DMA系指Dynamic Mechanical Analysis (动态热机械分析法)，是检测升温中聚合物在“粘弹性变化”方面的数据，或量测升温中板材在模数(Modulus)与硬挺性(Stiffness)方面的变化。其灵敏度最好，是三种方法中测值较高的一种（如同样品之TMA测值为145℃，DSC 约为150℃，而DMA则约为165℃）。到底哪一种最准确，则人云皆非真相不易得知。不过本法对板材中有好几种不同树脂之混合者，亦能一一将之测出，但使用者之技术也较高。抗撕强度Peel Strength
这是CNS的正确译词，而且早已行之有年。其典雅贴切足证前辈功力之高。可某些铜箔基板业者，按日文字面直接说成" 剥离强度"，不但信雅达欠周，且欲待呈现之原义也尽失.
此词是指铜箔对基材板的附着力或固着力而言，常以每吋宽度铜箔垂直撕起所需的力量做为表达单位。这当然不仅量测原板材的到货(As Received)情形，也还要仿真电路板制程的高温环境，热应力，湿制程化学槽液等的各种折磨，以及耐溶剂的考验，然后检视其铜箔附着力是否发生劣化。之所以如此，实乃因线路愈来愈细密时，其附着力的稳定性
(Consistency)将益形重要，而并非原板材铜箔附着力平均值很高就算完事。
PC-4101/21就FR-4板材之此号规格单中，对该类基板之抗撕强度已划分成三项试验及允收规格，即：
A. 厚度17um以上之低棱线铜箔(Low Profile)，其测值无论厚板(指0.78mm或31 mil 以上)或薄板(指0.78mm或31 mil 以下)均需超过70㎏/m(或3.938磅/吋)之规格。
B.标准棱线抓地力较强之铜箔（即IPC-CF-150之Grade 1）又有三种情况(试验方法均按IPC-TM-650之2.4.8节之规定)：
(B-1)：热应力试验后(288℃漂锡10秒钟)；薄板者须超过80㎏/m(或4.47磅/吋)，厚板者须超过105㎏/m(或5.87磅/吋)。
(B-2)：于125℃高温中；薄板与厚板均须超过70㎏/m(约4 lb/in)。
(B-3)：经湿制程考验后；薄板须超过55㎏/m(或3.08 lb/in)厚板须超过80㎏/m(或4.47 lb/in)。
C.其它铜箔者，其抗撕强度之允收规格则须供需双方之同意。
D.试验频度：按IPC-4101表5之规定，上述B-1项品质出货时须逐批试验，B-2项则三个月验一次，而B-3项也是三个月验一次。一般业者经常对抗撕强度随便说说的8磅，系指早期美军规范(MIL-P-13949)旧“规格单4D”中，对厚度1oz之标准铜箔之8 lb/in 而言，立论十分松散不足为训。
V olume Resistivity 体积电阻率]
系在量测板材本身的绝缘品质如何，是以“电阻值”为其量化标准。例如在各种DC 高电压下，测试两通孔间板材的电阻值，即为绝缘品质的一种量测法。由于板材试验前的情况各异，试验中周遭环境也不同，故对本术语与下述之“表面电阻率”在数据都会造成很大的变化
例如军规MIL-P-13949要求20mil以上的FR-4厚板材，执行本试验前须在50℃/10﹪RH 与25℃/90﹪RH 两种环境之间，先进行往返10次的变换，然后才在第10次25℃/90﹪RH 之后进行本试验。至于原在20mil以上的FR-4厚板材，则另要求在C-96/35/90(ASTM 表示法，即35℃，90﹪RH，放置96小时)之环境中先行适况处理，且另外还要求在125℃的高温中，量测FR-4的电阻率读值。
IPC-4101在其表5中对此项基板品质项目，要求12个月才测一次(由此可见本项并不重要)。每次取6个样片，须按IPC-TM-650手册之2.5.17.1测试法进行实做，而及格标准则另按各单独板材之特定规格单。至于最常见FR-4之厚板(指0.78mm或30.4mil以上)经吸湿后，
其读值仍须在106Megohm-cm以上，高温中试验之及格标准亦应在103Megohm-cm以上。
其实此种"体积电阻率"也就是所谓的"比绝缘"(Specific Insulation)值，系指板材在三度空间各边长1cm的块状绝缘体上，分别自其两对面所测得电阻值大小之谓也。因目前基材板的技术已非常进步，此种基本绝缘品质想要不及格还不太容易呢，似无必要详加追究。
Surface Resistivity 表面电阻率(不重要)
系量测单一板面上，相邻10mil两导体间之表面电阻率。不过当板材的事先适况处理与试验环境不同时，其之测值亦有很大的变化。本试验前各种板材所应执行的10次适况前处理，则与前项体积电阻率之做法相同，而125℃的高温中试验也按前项实施。
IPC-4101亦将此项目收纳在其表5中，测试方法与12个月测试之频度，也与前项完全相同。早年树脂的生产技术自然不如目前远甚，时常担心树脂或玻纤布中夹杂有离子性的残渣，一旦如此将造成板材绝缘品质的劣化，是故早年的老旧规范中，都加设了上述两项绝缘品质之"电阻率"规格。
然而基材板中若要12个月才测一次的品质项目，又能对每天大量出货的PCB工业有何帮助？有什么把关的必要？真是天晓得! 想必此等可有可无不关痛痒的陋规，将来迟早会被取消而成为历史。
Moisture Absorption 吸湿率(又名Water Absorption)
此项品质系订定于IPC-4101之表5，须每三个月取4个样板去做试验。又按IPC-4101/21对FR-4基板的规定，厚度低于0.78mm(30.5mil)的薄板要求吸湿率不可超过0.80﹪；30.5mil 以上的厚板则须低于0.35﹪。
至于测试方法，则应按IPC-TM-650手册之2.6.2.1方法去进行。其做法是裁取2吋X2吋的样板，板边四面都要用400号砂纸小心磨平，再将两面铜箔蚀刻掉，洗净后放置在105℃-110℃烤箱中烘烤1小时，取出后于干燥皿中冷到室温，再精称其重量到0.1mg。之后的吸水实验也很简单，即将样板浸在23℃±1℃的蒸馏水中24小时。取出后立即擦干并立即精秤即可。
原理诠释：
理论上纯水是不导电的，若板材吸水后应不致造成绝缘品质的劣化，或出现漏电的缺失。当然若所吸到的是不纯的水，自然会影响到板材的绝缘品质。但读者们却不可忘记，水分子是一种"极性"颇强的化合物，其"相对容电率"(εr.即老式说法的介质常数Dk)高达75，故板材吸水后所制作的多层板传输线，必然会造成讯号传播速率(Vp)的降低，原理从Maxwell Equation:Vp=C/ √εr中可得其详。(Vp：讯号之传播速度、C：光速、εr：讯号
线周围介质之相对容电率)
其次是板材所可能吸到水份，当然不可能是纯水，何况钻孔镀孔以及众多的湿式流程，怎么可能会不吸入离子性漏电的物质？是故有了水后“玻纤丝阳极性漏电”之缺失(CAF；Conductive Anodic Filament)就难免不会发生了。而且吸了水的板材遇到瞬间高温焊接或喷钖时，必然会产生爆板的恶果，这就是对基材板严格要求吸水率够低的三种主要原因。
目前由于树脂配方技术与胶片含浸工程的长足进步，一般商品板材之吸水率都远于规格值的数十倍以下，换句话说吸水率早已不是问题了，除非规格值再严加降低，或改用压力锅试验(PCT;Pressure Cooker Test)更严酷的做法，才会面临挑战。
Dielectric Breakdown介质崩溃(次重要)
系刻意不断提高AC测试之电压至50KV以上，以观察厚板材中相距1吋之两插孔电极，其崩溃打穿的起码电压值为何。按IPC-4101表5的规定，此项品质亦系三个月测一次，每次取三个样片。至于IPC-4101/21对FR-4原板之及格标准，则另订定下限为40KV。
其试验法系按IPC-TM-650之2.5.6 B法(1986.5)去进行。所取无铜箔之样板其大小为3吋X2吋(厚度在30.5mil以上)，沿其板长方向的中心线上，钻出相距1吋而直径各为188mil 的穿孔两个，并分别插入两锥状电极(其一为高电压极，其二为接地极)，然后连以电缆一同浸于绝缘油槽中(如Shell Dial Ax即可)。再按上表以每秒调升500V之方式逐渐升高测试电压，仔细观察所发生之崩溃的情形，且记录其三个数据及求平均值。但若并未出现崩溃时，即以其可调之最高电压值为纪录。
Flexural Strength 抗挠强度(又称Flexural Modulus 抗挠模数)
诠释: 是指基材板所在承受多少重量之下，而尚不致折断的机械强度。也就是说做成电路板后，可以承载多少组件而不变形的能力。换言之就是在测板材的硬挺性（Stiffness or Rigidity），口语上似可说成“抗弯强度”或“抗弯能力”。板材若在本项之品质良好时，其板弯板翘也就低了。此“抗挠强度”的试验方法，可按IPC-TM-650之2.4.4法（1994.12）去做，该法指出本项目是针对厚板而做，而厚板与薄板的分界却是0.51mm（20mil），与现行分法（1997.12）的0.78mm（31mil）又有所不同。按品质管理的精神，当然是“后来居上”取代前者，故知此种基板硬挺性品质是针对31mil以上的厚板而言。
做法: 实际做法很简单，是将板材自底面以“两杆”支撑，再自顶面的中央以“固定宽度的重头（Crosshead）”用力向下压。该压试机“之支撑跨距（Span）与下压速度（Speed of Testing）等数据，以及对应试验板在长宽厚等尺度方面的关系，均按下表之规定：上述试验机之支撑杆上缘与下压重头之下缘（Nose），均须呈现圆弧表面，样板外缘
亦须保持平整，不可出现缺口撕口等。试验要一直用力压下直到样板断裂为止。所得数据以“磅”或“公斤”为单位，再按样板面积换算成“压力强度”的PSI或Kg/M2，做为允收规格。IPC-4101/21中即已列入现行的允收规格长方向之下限为4.23X107 kg/m2，横方向之下限为3.52X107kg/m2。
Flexural Strength at Elevalted Temperature 高温中抗挠强度
系为已搭载零件的板子，在高温焊接中仿真其抗挠强度如何的试验。实验可按IPC-TM-650之2.4.4.1规定去做，是将样板放在已有夹具的特定烤箱内，去进行压试。该烤箱须能控温在3℃以内，不同板材之温度条件另有表格规定。所有做法与前项常温者类同。
此等板材高温“硬挺性”之品质好坏，对表面贴装（SMT）各种零件之焊点强度甚具影响力。目前各种小型手执电子机器的流行，连薄板也要考虑到本项品质了。不过由于树脂在Tg方面的提高，与玻纤布的改善（如Asahi-Scwebel专利压扁分散的玻纤布），使得本项品质也改善极多。
Arc Resistance 耐电弧性
是对无铜箔之清洁厚板面上，以高电压低电流（0.1A以下）的两个钨金属平面之电极测头，在0.25 的跨距下，当开动测试机时即产生空中之电弧，不久即会自动消失于板材中。此时板材即将有电弧之轨迹（Tracksing）出现，于是记录下空中电弧消失前所经历的“秒数”，即为“耐电弧”的数据。21号规格单要求应在60秒以上.
Thermal Stress热应力
系取2 inX2 in各种厚度之板材，有铜箔与无铜箔者分别试验，也就是在288℃的锡池表面漂浮10秒钟。洗净之后在正常视力下（左右眼各为2.0/2.0）检查板面之外观，或另用4倍与10倍放大镜观察板面，是否出现炭化（Charing）、表面污染、树脂损伤、树脂变软、爆板分层、起泡、织纹显露、瑕疵扩大、白点、白斑与坑陷等缺点。至于有铜箔者则只检查是否起泡或分层即可，此项品质与树脂之Tg及板材吸水率有关。目视标准可参考IPC-A-600F 之各种图标。
Dielectric Strength 介质强度
本词又称为Electric Strength抗电强度，系量测板材在Z方向抵抗高电压的能力。本项品质之衡量，是将已发生打穿（Failure）之直流电压实测数据，除以板厚所得数据之volt/mil 或volt/mm为单位。此项试验只针对薄板（31mil以下）而做，实验须按IPC-TM-650之2.5.6.2法（1997.8）去进行。21号规格单要求，及格标准之下限为2.90X104 V/mm。
Comparative Tracking Index 比较性漏电指数
此CTI是针对一般家电用品，或其它高电压（110V,220V）电器品，所用单面基材板之品质项目。因不属于计算机信息或通讯之领域，故IPC-4101并未将之纳入，反倒是国际电工委员会（IEC）已收纳于其IEC-STD-112之中（电路板信息杂志曾将该份Publication 112于53期中全文翻译，读者可参考之）。系仿真完工电路板在使用环境中遭到污染，致使板面线路间距处出现漏电短路，且发热烧焦的情形。是比较各种板材能否耐得恶劣环境的侵犯，能否减少危险机率之试验，也就是在最坏的打算下，看看电路板之板材能否过关的试验。其做法是在裸基材的板面上，在相距4mm之两点，以60度的方向在100g的力量下刺入板材°电极尖端之锥度30o，刺定后在两点之间不断滴下0.1%的氯化铵溶液，每30秒1滴，并通入高电压（100-600V）之交流电（AC）进行试验。可先试用300V并使出现1安培的电流。因板面上已有氯化铵溶液，故通电中会出现电阻而发热，逐使溶液被蒸发走掉，于是又续滴下溶液直到50滴时，看看板材本身会不会漏电。一旦当绝缘板材出现0.1A的漏电并超过0.5秒以上者，即纪录为故障（Failure，此时蜂鸣器会发出叫声），测试仪器也会自动记录下发生故障时已滴下的总滴数。
板材CTI的品质是指50滴仍未故障者，其所呈现的外加电压数值。若上述300V可顺利过关时，还可再增加电压为400V，500V，或600V等，直到出现故障前之最高电压，即为该板材的CTI数据。一般规定FR-4及格标准是200-400V，而CEM-1也是200-400V，但日本业界有时会要求到800V之严格标准。
热胀系数(CTE)
CTE為熱膨脹係數（Coefficient of Thermal Expansion）的簡稱。PCB在X.Y.方向受到有玻纖布的鉗制，以致CTE不大，約在12～15ppm/℃左右。但板厚Z方向在無拘束下將擴大為55～60ppm/℃。Z軸CTE採「熱機分析法」（Thermal Mechanical Analysis簡稱TMA）量測板材Tg以內的熱膨脹係數（α1-CTE），及Tg以上的熱膨脹係數（α2-CTE）。目前α1-CTE之上限為60ppm/℃，而α2-CTE之上限為300ppm/℃。其中α2-CTE更受重視。
因為PCB通孔及焊墊中銅的CTE約為16～18ppm/℃，與α2-CTE的差距過大容易引起通孔中孔環的斷裂（Crack）、銅環自板材拉起、局部扯裂或爆板分層（De-lamination）的情況。另外，50℃～260℃之Z軸整體CTE亦很重要。以IPC 4101新規範，一般Tg之Z軸CTE上限為 4％、Mid Tg為3.5％、High Tg則為3％。
对于简单产品，焊接温度为235－240摄氏度，对于大热容量的复杂产品，可能需要260摄氏度高温才能满足要求，传统PCB基材大量使用溴化环氧树脂等含卤素聚合物的阻燃材料（含PBB和PBDE），在无铅工艺高的焊接温度下可能出现不可接受的变色、起皮和变形，而且容易释放出高毒性物质（如二恶英等致癌物），另外焊接温度升高，由于材料的CET不匹配，尤其是Z方向，易造成多层结构的PCB金属化孔镀层断裂，一般玻璃转化温度Tg前后，都要求有较低的CTE
. 常用FR4的Tg在135摄氏度左右，Tg下树脂、玻璃纤维的CTE与Cu（16×16－6/k）相似，而在Tg－260摄氏度间Z轴CTE较大，（80－90×10－6/k），基于外观要求、设计难度和绿色制造等理由，无铅化用PCB应转向使用Tg较高的FR4、FR5或CEMn基材有助于降低不匹配产生的应力，但后两者成本较高，
耐熱裂時間（T260、T288、T300）
乃是以TMA法將板材逐步加熱到260℃、288℃，或300℃之定點溫度，然後觀察板材在此強熱環境中，能夠抵抗Z軸膨脹多久而不致裂開，此種忍耐時間即定義為「耐裂時間」。目前新版IPC暫定一般Tg：T260為30分鐘、T288為5分鐘，Mid Tg：T260為30分鐘、T288為5分鐘，High Tg：T260為30分鐘、T288為15分鐘、T300為2分鐘。
過去一般人的認知，材料的耐熱性往往以Tg為指標，Tg愈高則耐熱性愈佳。不少OEM、ODM的設計工程師亦陷入此迷思。事實上，此觀念不盡正確。因為傳統的FR-4基材乃以Dicy當硬化劑，而Dicy因含極性，其吸濕性高，雖然Tg高其耐熱性未必良好。无铅后PCB还要求一个参数T288，含义为温度在288摄氏度时PCB能保持它的强度多长时间，IPC 最近公布的FR4标准草案中为15min，此外在电镀前还需除掉孔内侧树脂/玻Td(分解温度/层压分离温度)
Td为分解温度/层压分离温度，定义为材料重量损失5％时的温度，无铅工艺中业界提出将Td改为质量减少2％的温度. Td为基材是否能通过无铅焊接之重要指标。
Td（裂解温度）：乃以「热重分析法」（Thermal Gravity Analysis）将树脂加热中失重5％（Weight Loss）之温度点定义为Td。Td可判断板材之耐热性，作为是否可能产生爆板的间接指标。IPC新规范建议因应无铅焊接，一般Tg之Td ＞310℃，Mid Tg之Td＞325℃，High Tg之Td＞340℃。
耐离子迁移(CAF) /导电性阳极丝（CAF）
离子迁移现象起因于一种与溶液和电位等相关的电化学现象，可分为阳极反应（金属溶解过程）、金属离子的移动过程、阴极反应（金属或金属氧化物析出过程）.
印刷电路板等电极间由于吸湿和结露等作用吸附水分后加入电场时，金属离子从一个金
属电极向另一金属电极移动、析出金属或化合物的现象称为离子迁移。
印刷电路板等电极间由于吸湿和结露等作用吸附水分后加入电场时，金属离子从一个金属电极向另一金属电极移动、析出金属或化合物的现象称为离子迁移。
印制线路板及其覆铜箔层压板耐离子迁移性能，是研究印制线路板及其履铜箔层压板在高温高湿的条件下，由于线路电压的作用，线路铜箔上的铜离子沿树脂和玻璃纤维表面（包括外表面和内层表面）迁移的过程。
这种迁移，以两种形式存在，一是化学迁移，另一是电迁移。在光学显微镜观察下，可清晰观察到象树枝状迁移痕迹。在高度集成的电路中，会形成导线间的电气短路，严重影响产品性能和可靠性。这种由迁移形成的铜丝会在相邻的导体间产生内部电气短路，失效后的板材将给电器产品造成重大的损失。这种损失在航天、通讯和生命技术领域显得尤其重大。同时，可严重影响电子产品的长期可靠性。因此，导电阳极丝（CAF）的测试就变得非常重要。
产生CAF是两大方面：（一）CCL本身；（二）CCL的加工，随着PCB高密度化，这个问题越来越突出了，（孔与孔，线与线…）.⑴基材方法改进：新型结构玻纤布，常规E-玻纤布→开纤布→扁平布耐CAF，弱←——→强, 提高树脂浸润性, 减小树脂中的离子含量HHˉ4 和Clˉ为主. ⑵CCL加工方面: ①改进钻孔质量：粗糙度由50μm→30μm→20μm→②改进去钻污条件与方法：重量损失控制在0.2∽0.3mg/cm2
耐CAF试验（PCB层间绝缘可靠度）：测试条件：85℃/85%RH，50V，1000 h耐CAF 板>1000小时，(孔径0.35mm、孔距0.35mm)，
以下，专门探讨一下有关PCB绝缘性劣化的事例
①由于CAF造成的绝缘性劣化
离子迁移现象在覆铜板（或多层板基材）中的玻纤布的纤维与树脂之间所产生，称作CAF （Conductive anodic filament）现象。描述CAF发生情况、过程、见图20所示。通过深入的观察发现，离子迁移易发生在覆铜板的孔之间，孔与图形之间的沿玻璃纤维界面上。在玻璃纤维与树脂界面上的离子迁移发生机理的研究，由于还有偶联剂、固化剂等存在就更加复杂。但研究结果表明，在覆铜板上发生的离子迁移现象，只是发现在一环氧树脂/玻纤布基材中。而双马来酰亚胺三嗪树脂（BT树脂）、聚酰亚胺树脂（PI树脂）所制出的覆铜板还未发现。
CAF所发生的金属析出，往往是在阳极部分开始成长"金属纤维"状体。目前研究抑制CAF发生，主要侧重于树脂的组成，铂溶解能铜离子捕捉能等方面。表7所示了在改进环
氧树脂固化剂方面的研究情况。
有关研究报告提出：通过观测，试验得到电极上的溶解物扩散到溶液中，是造成PCB 绝缘性劣化的一个重要原因。这项试验，是用有电镀图表的聚酰亚胺作为基材的多层板作为试样，在60~65%RH下、内层电路施加20V直流电压、电极间的基板树脂表面润湿有水的状态下进行的。该试验结果表明，在此试验条件下，PCB的绝缘电阻十分低。并且在阴极端焊处及阳极端部都有变色痕迹出现。
有关试验还好证实：对6层的多层PCB作高温湿处理（处理条件：600C、85%RH、施加直流20V电压、1000H）后，发现基板上有水印痕迹的变色。通过对此痕迹部位的微部面的观察，可发现在这异常变色处上残留有K、Pb、Sn、Cu。它们对PCB的绝缘性的保持，起到破坏作用。
为了提高PCB的绝缘性，提高它的耐CAF性，现在已经确立了一种对覆铜板进行电蚀检测的方法。这个简易的试验方法，是建立在"引起电蚀发生主要原因于电解质"的认识基础之上。试验的具体方法，是在覆铜板上制成导线间距为0.1mm、长100 mm的梳形电路图形的试样，将该试样放在浓度很低的电解质溶液（浓度10-6mol/e）内，并施加IV的直流电压。当试样通入电流（50MA）30分钟时从溶液中取出，观察它在导线图形间是否有树脂晶体状的金属析出。
CAF FORMATION
CAF：Conductive Anodic Filament
全球市场普遍需求的FR4板种类目前主要包括5种：一是Tg130～135℃，带UV普通FR4板，占总数90%；二是Tg150～155℃，带UV、CAF、CTI的FR4板，占总数3%，随
着Lf的新型加快此类产品极有可能在短时间内在某些领域取代普通FR—4板，达到总需求的55%；三是Tg170～180℃，带UV、CAF的FR4板，占总数的2～3%，未来3年可能达到10%；四是Tg170～180℃，带UV、CAF、halopen free，目前约占总数1%～2%，未来前景尚不明朗；五是Tg135～150℃，带UV、CAF、DK3.9或FR4板，目前需求量不稳，但未来3年大陆的需求将有明显增加。国内市场目前5类产品的比例分别为90%、3%、2～3%、1%、2%，预计2008年为30%、55%、10%、3%、2%。
覆铜板项目 申报材料 规划设计/投资方案/产业运营
覆铜板项目申报材料说明 覆铜板（CopperCladLaminate，全称覆铜箔层压板，英文简称CCL），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，经热压而成的一种产品，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）。覆铜板是电子工业的基础材料，是电子信息工业的重要基础材料，主要用于加工制造印刷电路板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。它担负着PCB的导电、绝缘、支撑三大功效，实现电路组装的高可靠性和长寿命性。 该覆铜板项目计划总投资14408.66万元，其中：固定资产投资11299.12万元，占项目总投资的78.42%；流动资金3109.54万元，占项目总投资的21.58%。 达产年营业收入28884.00万元，总成本费用22382.91万元，税金及附加287.77万元，利润总额6501.09万元，利税总额7685.56万元，税后净利润4875.82万元，达产年纳税总额2809.74万元；达产年投资利润率45.12%，投资利税率53.34%，投资回报率33.84%，全部投资回收期4.46年，提供就业职位435个。
报告从节约资源和保护环境的角度出发，遵循“创新、先进、可靠、 实用、效益”的指导方针，严格按照技术先进、低能耗、低污染、控制投 资的要求，确保投资项目技术先进、质量优良、保证进度、节省投资、提 高效益，充分利用成熟、先进经验，实现降低成本、提高经济效益的目标。 ...... 报告主要内容：项目基本信息、项目建设必要性分析、市场研究、项 目建设规模、项目选址分析、土建工程研究、项目工艺技术、项目环境影 响情况说明、安全保护、风险应对说明、项目节能说明、实施安排、投资 方案计划、经济评价、项目总结、建议等。
覆铜板性能特点及其用途 一、覆铜板所需具备的共同性能 由于在应用上的差异，各类覆铜板有不同的性能要求，但它们一般要具备一个共同的性能要求。这些性能要求可以概括为六个方面, 见表1-4-1所示。 表1-4-1 覆铜板的性能要求 表1-4-1 所表述CCL各个性能要求主要是要满足来自三个方面的PCB加工、应用要求。这三个方面包括：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。（一）印制电路板加工方面对CCL特性的要求 在印制电路板加工方面，主要注重覆铜板的尺寸稳定性、耐热性、板的表面平滑性、铜箔与基板及基板材料层间的粘接性、板的平整性（翘曲、扭曲）、孔加工性（树脂钻污性）、电镀性、耐化学药品性、吸湿性等性能。近年还出现了对CCL的UV遮蔽性、CO2激光钻孔性等性能要求。上述各方面的覆铜板的性能要求，与PCB的加工制造质量有着密切的联系。如果所用CCL不能够满足PCB的加工要求，在PCB加工中就会造成出现基板的缺陷，甚至是废品。 例如，如果CCL在尺寸稳定性上表现差，在多层板制造时的层间对位方面，会受到
负面的影响。还造成导通孔和电路图形的连接及绝缘性的表现不良。CCL的耐热性低，在PCB的制造过程中的干燥、抗蚀剂涂层的加热等时，会由此产生基板的翘曲、扭曲等。CCL的表面平滑性差，或是它的增强材料——玻纤布的相互交织的纤维纱凸凹不平，都会引起PCB微细图形的形成质量变差。如果CCL在层压加工时出现板的翘曲、扭曲较大，还会出现制出的微细图形位置精度低的问题。 再例如，在钻孔加工时会产生切削热。这样钻孔加工性略差的CCL，还会出现树脂钻污，从而影响孔加工的质量。CCL的树脂过于脆硬、层间粘接性差等，还由此在钻孔加工时出现孔壁的不光滑，玻纤布纤维外露，它直接影响着电镀孔加工的质量。 在进行电镀加工时，如果CCL树脂中的添加成分的溶出，还会造成电镀液的污染。它也是造成电镀液有的成分会异常析出的主要原因之一。 在整个PCB的加工制造过程中，CCL要遇到酸、碱、有机溶剂等的侵蚀，CCL必须具备有高耐药品性能和低吸湿性，否则会造成基板表面的变色、性能的下降。 （二）在PCB上进行元器件安装方面，对CCL的特性要求 为了保证元器件在PCB上的顺利安装，并获得安装的高质量，就要对PCB用的CCL 有多项性能上的要求。这些要求主要表现在：尺寸稳定性（低热膨胀系数）、焊接耐热性、平整度、铜箔剥离强度、弯曲强度等方面。 如果CCL在尺寸稳定性上表现不理想，就会在元器件搭载精度上变差。CCL的焊接耐热性低，在波峰焊接或再流焊接的过程中，由于基板受到热冲击而出现板的鼓胀、层间分层、铜箔起泡等质量问题。同时由于会造成基板的翘曲过大，而使得元器件安装精度的下降。还会引起焊剂部位发生蠕变，造成连接的不良。CCL在受到热冲击后，如果铜箔剥离强度的下降，还会造成铜箔与搭载的元器件一起从基板上脱落。由于有较大质量的器件对基板的重压，若CCL的弯曲强度小，还会造成基板的变形过大（俗称“塌腰”）。 近年微小尺寸的SMC片式元件的采用，还要求CCL有更高的表面平滑性。 （三）在整机电子产品运行方面，对CCL的特性要求 在整机电子产品运行方面，更加强调的是CCL的电气绝缘性能、介电常数、介质损耗角正切、板厚精度（特别是连接器部位的用板）、可靠性（即在低热膨胀系数性、耐湿热性、耐热性等性能上作以保证）、机械强度性、阻燃性、环境特性、热传导性等性
FR4 图例 FR-4是一种耐燃材料等级的代号，所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，它不是一种材料名称，而是一种材料等级，因此目前一般电路板所用的FR-4等级材料就有非常多的种类，但是多数都是以所谓的四功能(Tera-Function)的环氧树脂加上填充剂(Filler)以及玻璃纤维所做出的复合材料。 FR-4产品介绍 FR4口头上是那么读，但是正规的书面型号是FR-4 FR-4环氧玻璃布层压板，根据使用的用途不同，行业一般称为：FR-4 Epoxy Glass Cloth,绝缘板，环氧板，环氧树脂板，溴化环氧树脂板，FR-4，玻璃纤维板，玻纤板，FR-4补强板，FPC补强板，柔性线路板补强板，FR-4环氧树脂板，阻燃绝缘板，FR-4积层板，环氧板，FR-4光板，FR-4玻纤板，环氧玻璃布板，环氧玻璃布层压板，线路板钻孔垫板。主要技术特点及应用：电绝缘性能稳定，平整度好，表面光滑，无凹坑，厚度公差标准，适合应用于高性能电子绝缘要求的产品，如FPC 补强板，PCB钻孔垫板，玻纤介子，电位器碳膜印刷玻璃纤维板，精密游星齿轮(晶片研磨)，精密测试板材，电气（电器）设备绝缘撑条隔板，绝缘垫板，变压器绝缘板，电机绝缘件，研磨齿轮，电子开关绝缘板等。 FR4环氧玻璃布层压板表面颜色有:黄色FR-4,白色FR-4,黑色FR-4,篮色FR-4等. FR-4是PCB使用的基板，是板料的一种类别。板料按增强材料不同，主要分类为以下四种： 1）FR-4：玻璃布基板 2）FR-1、FR-2等：纸基板 3）CEM系列：复合基板 4）特殊材料基板（陶瓷、金属基等）FR-4由专用电子布浸以环氧酚醛树脂等材料经高温高压热压而成的板状层压制品。
覆铜板行业 重点上市公司详解 2011-11
（一）覆铜板简介 ?1、覆铜板的概念及用途 ?覆铜板是将玻璃纤维布或其它增强材料浸以树脂，一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种板状材料。 以玻璃纤维布基覆铜板为例，其主要原材料为铜箔、玻璃纤维布、环氧树脂，分别约占产品成本的32%、29%和26%。 ?覆铜板是印制电路板的基础材料，而印制电路板是绝大多数电子产品达到电路互连的不可缺少的主要组成部件；随着科技水平的不断提高，近年来有些特种电子覆铜板可用来直接制造印制电子元件。由此可见，覆铜板是所有电子整机， ?包括航空、航天、遥感、遥测、遥控、通讯、计算机、工业控制、家用电器、高级儿童玩具等电子产品不可缺少的重要电子材料。
2、覆铜板的分类 ?根据不同的分类方法，可将覆铜板分成不同种类。 ?（1）根据机械刚性划分，覆铜板可分为刚性覆铜板和挠性覆铜板两大类。?刚性覆铜板是指不易弯曲，并具有一定硬度和韧度的覆铜板；挠性覆铜板是用具有可挠性增强材料（薄膜）覆以电解铜箔或压延铜箔制成，其优点是可以弯曲，便于电器部件的组装。机械刚性的变化主要由使用的树脂及配方进行调节。 ?（2）按使用的增强材料划分，使用某种增强材料就将该覆铜板称为某材料基板，这是目前最通用的分类方式。常用的刚性有机树脂覆铜板有三大类：玻璃纤维布基覆铜板、纸基覆铜板、复合基覆铜板。 ?（3）按覆铜板的厚度划分，可分为常规板和薄型板。IPC 将厚度（不含铜?箔厚度）小于0.5mm 的覆铜板称为薄型板。 ?（4）按不同绝缘材料和结构划分，可分为有机树脂类覆铜板、金属基（芯）?覆铜板和陶瓷基覆铜板。 ?（5）按覆铜板采用的绝缘树脂划分，采用某种树脂就称为某树脂覆铜板，?如环氧树脂覆铜板、聚酯树脂覆铜板及氰酸醋树脂覆铜板等。
覆铜板材料选型指南 覆铜板材料选型指南1、单面印制电路板的绝缘基板上只有一面有印制导线。它是用酚醛纸、环氧玻璃布或酚醛玻璃布作基板的单面覆铜箔板加工而成，主要用于电性能要求不髙的收音机、电视机、仪器仪表等方面。 2、双面印制电路板是绝缘基板的两面都印制导线的印制板。它一般采用金属化孔（在孔壁上镀有金属层的孔，或称过孔），将两面的导线连接起来。双面印制电路板由双面环氧玻璃布或环氧酚醛玻璃布为基板的双面覆铜箔板加工制成。这种电路板主要用于电子计算机、电子交换机等信息通信电子设备上。 3、多层印制电路板是在绝缘基板上制成三层以上印制电路的印制电路板。它由几层较薄的单面板或双面板粘和而成，通过金属过孔将层与层之间印制导线连接起来。多层印制电路板的特点是：布线密度高，符合电子产品体积小、重量轻的发展方向，还能改善电性能，例如：由于缩短印制线长度，使电路的延迟时间减少，层与层之间相互屏蔽，提高了电路的稳定性等。 4、软性印制电路板是用聚酰亚胺、聚四氟乙烯薄膜等软性材料作基材，与铜箔热压而成，分为单层、双层和多层软性印制电路板。它的特点是：体积小，重量轻，可以弯曲、折叠，能够使电子产品内部空间得到充分利用，另外使维修工作更加方便。 软性印制电路板广泛应用于通信设备、电子计算机、仪器仪表及军事科学、汽车工业的电子产品中。 5、平面印制电路板的印制导线嵌在绝缘基板上，与基板表面平齐，通常用于转换开关、自动通信机和计算机的键盘，数/模、模/数转换器等。 印制电路板是将分立电子元器件组合连接在一起的关键组件，其质量的好坏直接影响电子产品的性能。从制造工艺方面考虑，应尽可能降低连线的密度，减小线间的干扰，降低印制电路板的制造难度。从经济方面考虑，应尽可能选用标准规格的板材，便于大批量生产，降低成本。
PCB覆铜板基础知识 一、板材： 目前常用的双面板有FR-4 板和CEM-3 板。二种板材都是阻燃型。 FR-4 型板是用电子级无碱玻璃纤维布浸以阻燃型溴化环氧树脂，一面或二面覆铜箔，经热压而成的覆铜层压板。 CEM-3 型板是中间的绝缘层用浸有阻燃型溴化环氧树脂的电子级无碱玻璃无纺布，在无纺布的二侧各覆一张浸以阻燃型溴化环氧树脂电子级无碱玻璃纤维布一面或二面覆铜箔，经热压而成的覆铜层压板。 二、板材分类: FR—1酚醛纸基板,击穿电压787V/mm表面电阻,体积电阻比FR—2低. FR--2酚醛纸基板,击穿电压1300V/mm FR—3环氧纸基板 FR—4环氧玻璃布板 CEM—1环氧玻璃布—纸复合板 CEM—3环氧玻璃布--玻璃毡板 HDI板High Density Interconnet高密互连 覆铜板-----又名基材。将补强材料浸以树脂，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。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（Cotton paper）、环氧树脂 FR-4──玻璃布（Woven glass）、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 目前，市场上供应的覆铜板，从基材考虑，主要可分以下几类： 覆铜板的分类 纸基板 玻纤布基板 合成纤维布基板 无纺布基板 复合基板 其它 所谓基材，是指纸或玻纤布等增强材料。 若按形状分类，可分成以下4种。 覆铜板 屏蔽板 多层板用材料 特殊基板 上述4种板材，分别说明如下。 覆铜板，是指纸和玻纤布等基材，浸以树脂，制成粘结片(胶纸和胶布)，由数张粘结片组合后，单面 或双面配上铜箔，经热压固化，制成的板状产品。 屏蔽板，是指内层具有屏蔽层或图形线路的覆铜板。只要加工制作两面的线路，即可成多层线路板。又称“带屏蔽层的覆铜板”。 多层板用材料，是指用于制作多层线路板的覆铜板和粘结片(胶布)。最近，还包括积层法多层板用的涂树脂铜箔(RCC)。所谓多层板，是指包括两个表面和内部的、具有数层图形线路的线路板。 特殊基板，是指加成法用层压板、金属芯基板等，不归入上述几类板材的特殊板。金属芯基板，也包括涂树脂基板(FBC等)。 覆铜板的结构和材料(树脂、基材)，见表1。
G10一种玻璃纤维与树脂碾压复合材料。 “G”代表glass fiber（玻璃纤维）“10”应该是指玻璃纤维在其中含10%。 G10材料有绝缘，耐腐蚀，耐磨得特点。 可用作制作刀柄。 G10是一种由玻璃纤维布与环氧数脂所合成的复合材料，当初是发展来作为航空器的材质，可以承受极大的力量而不会破坏变形。G-10不会被水气、液体所渗透，具备有绝缘、耐酸碱的特性，重量又不重。G-10比ZYTEL硬、价钱也较贵，一般有黑色、红色、蓝色、绿色等颜色，有的G-10则同时具备有二种层次的颜色，G-10的质感及性能均优于ZYTEL。 FR-4产品介绍 FR4口头上是那么读，但是正规的书面型号是FR-4 FR-4环氧玻璃布层压板，根据使用的用途不同，行业一般称为：FR-4 Epoxy Glass Cloth,绝缘板，环氧板，环氧树脂板，溴化环氧树脂板，FR-4，玻璃纤维板，玻纤板，FR-4补强板，FPC补强板，柔性线路板补强板，FR-4环氧树脂板，阻燃绝缘板，FR-4积层板，环氧板，FR-4光板，FR-4玻纤板，环氧玻璃布板，环氧玻璃布层压板，线路板钻孔垫板。主要技术技术特点及应用：电绝缘性能稳定，平整度好，表面光滑，无凹坑，厚度公差标准，适合应用于高性能电子绝缘要求的产品，如FP C补强板，PCB钻孔垫板，玻纤介子，电位器碳膜印刷玻璃纤维板，精密游星齿轮(晶片研磨)，精密测试板材，电气（电器）设备绝缘撑条隔板，绝缘垫板，变压器绝缘板，电机绝缘件，研磨齿轮，电子开关绝缘板等。 FR4环氧玻璃布层压板表面颜色有:黄色FR-4,白色FR-4,黑色FR-4,篮色FR-4等. FR-4是PCB使用的基板，是板料的一种类别。板料按增强材料不同，主要分类为以下四种： 1）FR-4：玻璃布基板 2）FR-1、FR-2等：纸基板 3）CEM系列：复合基板 4）特殊材料基板（陶瓷、金属基等）FR-4由专用电子布浸以环氧酚醛树脂等材料经高温高压热压而成的板状层压制品。 特点：具有较高的机械性能和介电性能，较好的耐热性和耐潮性并有良好的机械加工性。 用途: 电机、电器设备中作绝缘结构零部件，包括各式样之开关`FPC补强电器绝缘`碳膜印刷电路板`电脑钻孔用垫`模具治具等（PCB测试架）并可在潮湿环境条件和变压器油中使用。
关于覆铜板的生产和使用 看大家对覆铜板都不是很了解，所以发这篇帖子给大家参考。 我本身有3年覆铜板生产经验和2年研发经验，相信对大家的疑问能有帮助，同时在我这里还提供购买覆铜板的服务，给大家学习交流之用（既然是学习交流，当然不不能批量供应了哦）。我的邮件地址是:zjw_ 199@https://www.doczj.com/doc/f04040623.html, 覆铜板产品使用指南 1 前言 本产品使用指南依托于IPC-4101A标准，并在该标准的基础上，根据实际情况做了部分修改，使之更利于产品的使用。 请遵循此指南来使用生益产品。 2 覆铜板 2.1 存放方式 以原包装形式放在平台上或适宜的架上，避免重压，防止存放方式不妥而引起的板材形变。 2.2 存放环境 板材宜存放在通风、干燥、室温的环境下，避免阳光直射、雨淋，避免腐蚀性气体的侵蚀（存放的环境直接影响板材的品质）。 板材在此合适的环境下存放三年，其内部性能可以满足IPC4101A标准要求。 2.3 操作 需戴清洁手套小心地操作板材。碰撞、滑动等会损伤铜箔；裸手操作会污染铜箔面，这些缺陷都可能会对板材的使用造成不良的影响。 2.4 使用建议 为减少板材的残余应力，改善印制板制作过程中所产生的翘曲形变，建议在加工前对板材进行预烘处理--通常在130-170℃温度下烘烤一段时间，烘板的具体温度和时间根据板材的型号（如S1141、S1141170、S1170等）、厚度、大小、数量等加以确定。注意板材不能与热源直接接触。 2.5 设计建议 因玻纤布结构中经、纬纱密度存在差异，导致板材经、纬向的强度也存在差异，因此在设计印制板时，除考虑图形对称、布线均匀等因素外，还需注意板材经、纬向承受能力的差别。合理的线路布局可以减少板材的翘曲形变。 3 粘结片 3.1 存放方式 以原包装形式水平存放，避免重压，防止存放方式不妥而引起的板材形变。 裁剪剩的粘结片卷仍需用保鲜膜包装好，放回原包装中托架上。 3.2 存放环境 粘结片应存放在条件一或条件二、无紫外光照射的环境下，具体存放条件及储存期如下： 条件1 :在温度<5℃下贮存时，贮存期为6个月； 条件2 在温度<20℃、相对湿度<50%下贮存时，贮存期为3个月。 相对湿度对于粘结片品质影响最大，需加以关注。 3.3 剪裁操作 剪裁最好由专业人员戴上清洁的手套操作，防止粘结片表面被污染；操作要小心，防止粘结片起皱或折痕，避免对粘结片使用的影响。
覆铜板材料专业制造商 The professional manufacturer for CCL 产 品 资 料 Product Data 地址：浙江省杭州市余杭镇金星工业园区 Address: Jinxing Industry Zone Yuhang Hangzhou Zhejiang TEL: 86-0571-******** https://www.doczj.com/doc/f04040623.html, FAX: 86-0571-******** PC: 311121
目录 / Catalog 板材 CCL 产品类别 Classification 板材型号 CCL Dsg. 特性简述 Feature Tg (DSC,℃) 页码 Page 常规FR-4 Conventional FR-4 H140-1 /FR4-74 UV 板 UV Blocking 135 or else Tg 3 H150 高耐热性中Tg 板 Excellent thermal resistance &Mid-Tg 150 5 无铅制程专用板 Lead-free Compatible H170LF 高耐热性高Tg 板 Excellent thermal resistance &Hi-Tg 170 7 无卤板 Halogen-free Compatible H1308 无卤板 Halogen-free 140 or else Tg 9 高CTI High CTI H1600 CTI 600 135 11 CEM-3 H2130 普通型UV 板 Conventional, UV Blocking 130 13 铝基板 Al-Substrate CCL HA40系列 散热性极佳，性价比高 Excellent thermal conductivity, high cost performance _ 15 附1. 半固化片规格Prepreg Spec. Page17 附2. 覆铜板厚度公差表 / CCL thickness and tolerance list Page 18
一、各项性能指标体系 1．电性能指标体系 （1）表面腐蚀和边缘腐蚀 表面腐蚀：主要用以评定在电场和湿热条件作用下绝缘基板和导体的耐腐蚀性能。 边缘腐蚀：主要用以评定覆铜板在极化电压、湿热条件下由于基材的原因使与之接触的金属部件电化腐蚀的程度。 表面腐蚀和边缘腐蚀在IEC标准指标体系中作为覆铜板主要性能指标，在JIS、ASTM、IPC及新修订的国家标准标准指标体系中均没有“表面腐蚀和边缘腐蚀”要求。 （2）绝缘电阻 绝缘电阻包括绝缘基板的体积电阻和表面电阻,总称为绝缘电阻。 绝缘电阻用来衡量基板的绝缘性能优劣。 在JIS标准指标体系和我国2009年新修订GB/T4723《印制电路用覆铜箔酚醛纸层压板》国家标准中绝缘电阻作为覆铜板的主要性能指标，而IEC、ASTM及IPC标准指标体系均没有“绝缘电阻”要求。 （3）耐电弧性 耐电弧性主要用来评定在高电压、小电流作用下绝缘基材耐受电弧的能力。 在IPC、我国新修订的覆铜板标准指标体系中，耐电弧性作为覆铜板的主要性能。在ASTM、JIS标准指标体系中没有“耐电弧性”要求。 2．物理性能指标体系 （1）拉脱强度 拉脱强度是通过测定焊盘经焊接操作后从基板上分离焊盘所需的垂直方向的拉力，以评定焊盘经焊接操作的高温环境之后与基材的附着力。 在我国新修订的GB/T4723《印制电路用覆铜箔酚醛纸层压板》和IEC标准指标体系中拉脱强度作为覆铜板的主要性能指标，而IPC、JIS、ASTM标准指标体系中没有“拉脱强度”要求。 （2）冲孔性 我国2009年新修订的GB/T4723《印制电路用覆铜箔酚醛纸层压板》标准，冲孔性作为纸基覆铜板的推荐性项目。考核冲孔性的方法是让试样经受特定的模拟冲孔工艺过程后，检查孔间隙及边缘有无碎裂或开裂、白边来评定纸基覆铜板的耐冲剪性能，纸基板的冲孔性共分为1、2、3、4、5级。1级最差，5级最好。 IEC标准指标体系中冲孔性作为覆铜板供选项，试验方法在研制中。IPC、JIS、ASTM标准的指标体系中没有”冲孔性”要求。 （3）耐热性 在JIS标准、ASTM标准、新修订的GB/T4723《印制电路用覆铜箔酚醛纸层压板》标准指标体系中，耐热性作为覆铜板的主要性能指标。而我国2009年新修订的GB/T4724《印制电路用复合基层压板》、GB/T4725《印制电路用覆铜箔环氧玻纤布层压板》、GB/T16315《印制电路用覆铜箔聚酰亚胺玻纤布层压板》、IPC4101、IEC61249-2标准指标体系中不作为覆铜板的主要性能指标。JIS和ASTM标准中各种覆铜板的耐热性试验条件不同。 （4）尺寸稳定性 在IEC标准指标体系中尺寸稳定性作为覆铜板的主要性能指标，而在我国国家标准、JIS、IPC、ASTM标准指标体系中不作为覆铜板的主要性能指标。 3．化学性能指标体系 （1）耐药品性（耐化学性） 耐药品性，是将试样浸入一定浓度的化学药品溶液中或置于某种有机溶剂蒸汽中，经适当时间后，观察试样有无起泡、分层和外观变化来评定绝缘基材对印制板生产和组装中所用化学药品的耐受性。在JIS、ASTM 及我国新修订的GB/T 4723《印制电路用覆铜箔酚醛纸层压板》标准指标体系中，耐药品性作为覆铜板的主要性能指标。而我国国家标准（GB/T4724、GB/T4725、GB/T16315）、IPC 、IEC标准指标体系中耐药品性不作为覆铜板的主要性能要求。此外，在JIS标准和ASTM标准中，耐药品性试验所用的化学药品不同。JIS标准使用3%的NaOH水溶液，ASTM标准耐药品性试验用化学药品由供需双方商定。 （2）可焊性
[生产材料] 覆铜板用玻纤布的规格和技术要求 覆铜板用玻纤布的品种规格和技术要求由专用的产品标准作出规定。我国目前尚未制订有关的国家标准或行业标准。国外各个工业发达国家都有相关标准，其中以美国的IPC 标准最具有权威性，是国际通用的电子产品及其原材料标准，覆铜板用玻纤布标准是它的系列标准之一。 (一) IPC 玻纤布标准 覆铜板用玻纤布在开发初期沿用电工用玻纤布标准，美国为ASTM-D579 标准，以后在此基础上按电子工业应用要求对玻纤布的性能、质量不断改进提高，至20 世纪80 年代后期，由美国的IPC 协会负责起草制订了IPC 的玻纤布标准。IPC 的全称为The Institute for Interconnecting and Packaging Elec1Tonic Circuts，它的前身是印制电路板协会。美国以及欧洲的一些主要覆铜板、玻璃纤维和玻纤布厂商都是它的会员参与了该标准的讨论和制订，因此，IPC 标准获得国际同行的普遍认同，成为公认的国际通用标准。 ANSIIIP C- EG-140 印制电路板用表面处理E 玻纤布标准于1988 年3 月发布初版，1988年4 月18 日被美国国家标准协会批准为美国国家标准初版发布以来，因电子技术的新发展促使其材料工业不断跟进，标准又经过修订。现行标准为1997 年6 月修订版。 (二)覆铜板用玻纤布与电工用玻纤布的不同点
ANSIIIP C- EG-140 与ASTM-D579 标准的差别主要有以下几点。 1.产品代号相同规格不同 IPC 标准中布的代号和命名方法仍然沿用ASTM 标准，但两个标准中相同代号布的规格已有明显差别。以7628 布为例，ASTM 的7628 布经纬纱为EC9 661 X 0 ，经纬密为41 X31 根/in; IPC 的7628 布经纬纱为EC 9681 X 0 ，经纬密为44 X 31 根/in 。其他品种布也都有类似差异。 2. 必须经过表面处理 IPC 标准规定的全部是经过表面处理的玻纤布，而ASTM-D579 标准则是电绝缘用玻璃纤维胚布标准。表面处理对覆铜板用途至关重要，处理上的些微波动就会影响应用效果。 3. 更多采用单纱织物 IPC 标准所列的玻纤布，除个别薄型织物外几乎全部是单纱织物，现行版本的26 个常用规格中只有"108" 一个是合股纱织物。而ASTM-D579 标准中单纱织物的比例要小得多。单纱织物对提高玻纤布的树脂浸渍性和表面平滑性，改善覆铜板性能具有重要作用。 4. 单位面积质量控制精度要求 覆铜板用玻纤布的单位面积质量控制精度是关键技术指标，也是惟一的质量等级指标。表5-3-11 将ASTM 和IPC 标准的7628 布单位面积质量允许偏差以及目前用户的实际要求相比较，由此表可见IPC 标准的要求比ASTM 标准高得多，而用户的实际要求又高于IPC 标准。 5. 外观质量和隐性疵点严格要求 电子技术发展迅速，对玻纤布的外观质量要求也越来越严，玻纤布外观上的些微疵点都可能造成线路板的缺陷。对比两个标准的外观疵点条文，可以看出IPC 标准外观疵点的允许程度要比ASTM 标准严格得多。例如:纬斜是造成覆铜板翘曲的重要原因之一，ASTM规定不大于7.3% ，IPC 标准规定不大于2.5% ;污渍、斑点，水印、汗渍都是覆铜板用玻纤布绝对不允许的，这将造成上胶时产生缺胶斑，因此IPC 标准规定凡目测能发现的都是主要疵点。相对应的在ASTM 标准中规定大于2 in ，清楚可见的才列为主要疵点。IPC 标准还规定了一些玻纤布上很难发现，而用户使用时会产生缺陷的疵点要求，这类疵点统称为隐性疵点。ASTM 标准并无此类条文。 6. 提出质量保证要求 电子工业是精密制造业，对其原材料质量的稳定性要求也特别严格。原材料质量的波动不仅
PCB各种基板材介绍 发表时间:2009-10-21 PCB各种基板材介绍，分为：94HB，防火板（94VO，FR-1，FR-2），半玻纤(22F，CEM-1 ，CEM-3)，全玻纤(FR-4)。 FR-1特点：1.无卤板材，有利於环境保护 2.高耐漏电起痕指数（600伏以上，需提出特殊要求） 3.适合之冲孔温度爲40～70℃ 4.弓曲率、扭曲率小且稳定 FR-2特点：耐漏电痕迹性优越(600V以上) 5.成本低而使用范围广 6.优异的耐湿、热性 7.适合之冲孔温度爲40～70℃ 8.弓曲率、扭曲率小且稳定 9.尺寸稳定性优越 CEM-3特点：优异机械加工性，可冲孔加工性 1.电性能与FR-4 相当，加工工艺与FR-4 相同，钻嘴磨损率比FR-4 小 2.多等级的耐漏电痕迹性（CTI 175V、CTI300V、CTI 600V） 3.符合IPC-4101A 的规范要求 FR-4特点：无卤素，溴及氯元素含量小於0.09% Halogen-free, Br/Cl content below 0.09% 1.不含锑及红磷，燃烧时不残留有毒成分 Antimony and red phosphor free, Absence of highly toxic dioxins in burning exhaust gas 2.板料与KB-6160相比更坚硬 Harder than KB-6160 以下是产品型号：纸覆铜面板 KB-3152 FR-1 是针对环境保护而开发的环保型不含卤素、不含锑的纸基酚醛树脂铜积层板，可以避免因燃烧板材含有卤素和锑时所产生的有毒物质及气体。具有高漏电指数（600伏以上），并且适用于低温冲孔作业。 KB-3151S FR-1 是针对使用高密度自动插件，晶片零件表面粘着技术等精密线路板之需求而开发的纸基酚醛树脂铜面
PCB覆铜板主要性能介绍及应用趋势 1.ivReliate Permitivity(εr)相对容电率或 Dielectric Constant(Dk) 介质常数: Dielectric本身是名词,即“绝缘材料”或“介电物质”之意;故知“介质常數”本身是“名詞+名詞”所組成的名詞,是材料的一種常詞+名詞”所組成的名詞,是材料的一種常數. 原理說明:此詞原指每"單位體積”的絕緣物質，在每一單位之“電位梯度”下，所能儲蓄“靜電能量”（Electrostatic Energy）的多寡而言。此詞尚另有較新的同義字“容電率”（Permittivity日文稱為誘電率），由字面上可體會到與電容（Capacitance）之間的關係與含義。當多層板絕緣板材之“容電率”較大時，即表示訊號線中的傳輸能量已有不少被蓄容在板材中，如此將造成“訊號完整性”（Signal Integrity）之品質不佳，與傳播速率（Propagation Velocity）的減慢。換言之即表示已有部分傳輸能量被不當浪費或容存在介質材料中了。是故絕緣材料的“介質常數”（或容電率）愈低者，其對訊號傳輸的品質才會更好。目前各種板材中以鐵氟龍（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。 上述介質常數（Dk）若在多層板訊號傳輸的場合中, 其訊號線層與大地層兩平行金屬板之間，夾有絕緣介質（即膠片之玻纖與環氧樹脂）時，在訊號傳輸工作中（也有很小的電流通過）將會出現一種電容器（Capacitor）的效應. 其電容量的多寡，與上下重疊之面積A（即訊號線寬與線長之乘積）及介質常數Dk成正比，而與其間的介質厚度d成反比。 從電容計算公式看來，原“介質常數”的說法並無不妥。但若用以表達板材之不良“極性”時，則不如“容電率”來得更為貼切。因而目前對此Dk，在正式規範中均已改稱為更標準說法的“相對電容率εr”了。注意ε是希臘字母Episolon，並非大寫的E. 事實上，絕緣板材之所以會出現這種不良的“容電”效果，主要是源自其材板材本身分子中具有極性（polarity）所致。由於其極性的存在，於是又產生一種電雙極式的“偶極矩”（Dipole Moment，例如純水25℃於Benzene中之數值即為1.36），進而造成平行金屬板間之介質材料，對靜電電荷產生“蓄或容”的負面效果，極性愈大時Dk也愈大，容蓄的靜電電荷也愈多。純水本身的Dk常高達75，故板材必須儘量避免吸水，才不致升高Dk而減緩了訊號的傳輸速度，以及對特性阻抗控制等電性品質。 應用詮釋:上述“相對容電率”（即介質常數）太大時，所造成訊號傳播（輸）速率變慢的效果，可利用著名的Maxwell Equation加以說明： Vp（傳播速率）＝C（光速）∕√εr（周遭介質之相對容電率）.此式若用在空氣之場合時（εr