覆铜板耐热性能研究

一、实验目的1. 了解覆铜板的基本特性和制作过程。

2. 掌握电路板的设计与制作方法。

3. 培养动手能力和创新思维。

二、实验原理覆铜板（Copper Clad Laminate，CCL）是一种以玻璃纤维布或纸为增强材料，浸以树脂胶黏剂，并在一面或两面覆上铜箔的复合材料。

它具有优良的绝缘性能、机械强度和耐热性能，是电子电路板制作的主要材料。

电路板（Printed Circuit Board，PCB）是一种用于电子设备中，将电子元件按照一定电路连接方式排列并固定在绝缘材料上，通过铜箔进行导电连接的电子元件载体。

利用覆铜板制作电路板，需要经过设计、制版、腐蚀、钻孔、焊接等工艺。

三、实验材料与设备1. 实验材料：覆铜板、电子元件、导线、焊锡、助焊剂、烙铁、万用表等。

2. 实验设备：计算机、绘图软件、雕刻机、腐蚀液、钻孔机等。

四、实验步骤1. 设计电路板（1）打开绘图软件，如Altium Designer、Eagle等，创建新的PCB项目。

（2）根据电路原理图，设置电路板尺寸、元件布局、走线等参数。

（3）导出电路板设计文件。

2. 制版（1）将设计好的电路板文件导入雕刻机软件，设置雕刻参数。

（2）将覆铜板放置在雕刻机上，进行雕刻。

（3）取出雕刻好的覆铜板，进行显影处理。

3. 腐蚀（1）将显影好的覆铜板放入腐蚀液中，进行腐蚀。

（2）腐蚀过程中，注意观察腐蚀情况，防止腐蚀过度或不足。

（3）腐蚀完成后，取出覆铜板，用水冲洗干净。

4. 钻孔（1）将腐蚀好的覆铜板放置在钻孔机上，进行钻孔。

（2）钻孔过程中，注意钻孔深度和孔径，确保孔位准确。

（3）钻孔完成后，取出覆铜板。

5. 焊接（1）将钻孔好的覆铜板放置在焊接平台上，按照电路图焊接电子元件。

（2）焊接过程中，注意焊接质量，确保焊接牢固、无虚焊。

（3）焊接完成后，检查电路连通性。

6. 测试（1）使用万用表测试电路连通性，确保电路正常。

（2）对电路板进行功能测试，验证电路性能。

耐热性FR-4覆铜板用的酚醛环氧树脂合成工艺的研究高分子材料与工程专业学生：刘也指导教师：张少华摘要：随着电子元件焊接的无铅化，现有的覆铜板的耐温性已不能满足要求，研究耐热性能优异的覆铜板粘合剂是十分重要的。

本文以传统酚醛树脂为基础材料，将部分线性酚醛树脂(双酚F)与环氧氯丙烷反应制得酚醛-环氧树脂，用这种酚醛-环氧树脂去交联传统的酚醛树脂，以此复合树脂生产的玻璃纤维覆铜板具有介电常数适当和介质损耗较低、耐热性和尺寸稳定性好的特点，而且价格合适，可以满足电子元件焊接无铅化要求。

经检验在260℃的焊锡液中浸泡时间可以超过20秒钟，附着力好，剥离强度符合要求。

关键词：酚醛树脂；环氧树脂；固化；覆铜板；无铅化1前言近年来，随着电子工业的迅速发展，印刷线路板(Printed Circuit Board，简称PCB)基板材料已成为连接与支撑电子器件的重要材料，应用于众多的电子产品中。

覆铜板(Copper Clad Laminate，简称CCL)是数字化时代的基础材料，它是将树脂涂敷于玻璃布等增强材料上，配上铜箔经热压而成，其树脂与增强材料构成的内层为绝缘层，其铜箔构成的外层为导电层[1]。

覆铜板是电子信息产品不可缺少的载体和导体，因此被业内人士形象地喻为“电子工业的地皮”。

早期的FR-4覆铜板的树脂配方，由于固化物交联密度较低，在过去的有铅焊接时代可以使用，但进入无铅焊接时代，要满足高焊接温度的要求，已力不从心。

高热可靠性FR-4覆铜板的成功开发，对推动行业技术发展和提高产品技术水平，必将产生积极作用[2]。

本论文在以节约生产成本与简化工艺的前提目的下，在前人多用双酚A环氧树脂等改性环氧树脂基础上采用了另一种方法，即甲醛与苯酚相互反应，获得一种线性酚醛树脂。

再利用线性酚醛树脂与环氧树脂相互交联来做基础树脂，以来制备耐高热酚醛环氧树脂。

2 试验部分2. 1 试验试剂与仪器2.1.1 试验试剂表2-1 试验主要原料一览表原料或试剂名称规格生产厂家苯酚分析纯汕头兴华化学厂甲醛分析纯湖南太阳植物资源有限公司盐酸分析纯天津巴斯夫化工有限公司硫酸分析纯天津巴斯夫化工有限公司乙酸分析纯天津巴斯夫化工有限公司环氧氯丙烷化学纯广州化学试剂厂苯分析纯天津巴斯夫化工有限公司氢氧化钠分析纯衡阳化学试剂厂2.1.2 试验仪器表2-2 主要仪器及设备仪器名称型号生产厂家数显恒温水浴锅HH-S 郑州长城科工贸有限司精密磁力电动搅拌机JJ-1 常州国华电器有限公司电热真空干燥箱ZK-82B 上海实验仪器总厂循环水式真空泵SHB-III 郑州长城科工贸有限公司2.2线性酚醛树脂的制备2.2.1 线性酚醛树脂合成机理n OH+nHCHOHCH2nOH图2-1 普通热塑性酚醛树脂的合成示意图2. 2.2 酚醛树脂合成具体步骤在装有机械搅拌和回流冷凝装置的100mL三颈圆底烧瓶中，将物料按配比加入反应釜内，所需催化剂可分4~6次加入三颈烧瓶，（催化剂的总用量为苯酚重量的1.5%）在回流温度下反应2~3.5小时，加催化剂的速度以控制反应温度平稳为宜，催化剂加的速度快，容易发生爆聚；停搅拌，加苯酚重量2.2倍的水，让其冷却分层，分离水层；将反应容器内的树脂加热至150℃，再减压除去残留的水，在热的状态下放料[3]。

第五届全国覆铜板技术·市场研讨会论文·报告集大会演讲论文低CTE、高Tg 覆铜板的开发生益科技股份有限公司曾宪平【摘要】目前随着电子信息向着短小精细等方向发展，特别随封装技术的发展，对基材的可靠性要求越来越来高。

本文主要研究开发了一种低CTE、高Tg 板材，通过对双酚A 环氧树脂的改性，以及添加一定量的无机填料；制作的板材具有优异的综合性能：优异的耐热性，Z 轴热膨胀系数小及良好的可靠性及加工性。

【关键词】热膨胀系数、改性环氧、无机填料、耐热性、高可靠性1、前言随着现代电子信息技术的飞速发展，PCB 技术不但向着短小型高性能、方向发展，在PCB加工过程中，进行微小孔加工时，为了达到良好的孔壁质量，采用更快的钻孔速度，带来孔壁过热及产生钻污问题；对于高多层板镀通孔的可靠性，由于基材与铜箔的膨胀系数存在差异，板材加工过程中进行热风整平、红外回流焊等热冲击时，易出现孔壁拐角铜层断裂及孔壁收缩而产生质量问题；而且随着环保的需要，元件焊接将被无铅焊接工艺取代，焊接温度比以前高出20℃以上，这就对PCB 及基材耐热性和可靠性提出更高的要求，诸如：高Tg、优异的耐热性、低的膨胀系数。

而且随着高密度安装发展，应运而生的有机改性树脂封装基板材料成为覆铜板厂商开发的重点之一。

在以玻璃布和环氧树脂为增强材料的FR-4 板材，有着优异的电气机械特性和可加工性，为目前PCB 较多使用，虽然目前各厂商也开发出各种高Tg 板材，相对与普通Tg 板材有着更好的耐热性，基本可以满足现在制作多层板的要求。

但是高密度安装技术的发展要求基板具备更低的膨胀系数，可靠性；为此开发出一种具有目前高Tg 板材的各项性能，而且还具有更低的膨胀系数。

板材具有更有的耐热性，而且加工性良好。

为提高板材性能，适应市场的技术要求。

开发一种综合性能优异板材。

采用高耐热性的高分子固化剂，配合改性环氧树脂达到优异的耐热性，另外通过添加适量的无机填料，有效的降低的膨胀系数。

高性能覆铜板专用材料研发制造方案一、实施背景在电子产业快速发展的今天，高性能覆铜板的需求日益增长。

覆铜板作为电子设备中的关键组件，其性能直接影响到电子设备的性能、稳定性及寿命。

然而，当前市场上的覆铜板材料大多存在一定的缺陷，如耐热性差、介电性能不足等，影响了电子设备的性能。

因此，开展高性能覆铜板专用材料的研发制造具有迫切性。

二、工作原理高性能覆铜板专用材料的研发制造主要涉及以下几个关键技术环节：1.材料设计：利用先进的计算材料学方法，结合电子设备的工作环境及性能要求，设计出具有优异性能的新型覆铜板材料。

2.合成工艺：通过控制合成条件，采用合适的合成方法，制备出具有预定结构与性能的覆铜板材料。

3.表面处理：通过表面处理技术，改善覆铜板的表面质量，提高其与电子元件的粘附性及耐热性。

4.性能检测与评估：对制备出的覆铜板材料进行全面的性能检测与评估，确保其满足电子设备的性能要求。

三、实施计划步骤1.市场调研与需求分析：对当前市场上的覆铜板材料进行调研，分析其存在的问题及改进空间。

同时，明确高性能覆铜板专用材料的需求及技术指标。

2.材料设计与理论分析：利用计算材料学方法，设计出具有优异性能的覆铜板材料，并进行理论分析。

3.合成工艺研究：开展合成实验研究，探索合适的合成条件与合成方法。

4.表面处理技术研究：研究表面处理技术，改善覆铜板的表面质量。

5.性能检测与评估：对制备出的覆铜板材料进行全面的性能检测与评估。

6.工业化生产研究：在实验室研究的基础上，开展工业化生产研究，优化生产工艺，确保产品的稳定性和一致性。

7.市场推广与销售：将高性能覆铜板专用材料推向市场，并进行广泛的宣传与推广。

四、适用范围本方案的高性能覆铜板专用材料适用于以下领域：1.通信：用于5G基站、光纤通信等高性能覆铜板的制造。

2.计算机：用于服务器、个人电脑等高性能覆铜板的制造。

3.汽车电子：用于汽车用高性能覆铜板的制造。

4.航空航天：用于航空航天领域的高性能覆铜板的制造。

覆铜板资讯2020年第3期1.引言表征、评价覆铜板耐热性能，有多项考核性能指标项目，其中焊接耐热性是覆铜板CCL的重要性能指标。

对PCB以及PCBA的制造有着重要影响，不但影响到生产过程的成品率，还会影响到终端客户使用过程的可靠性和耐用性。

覆铜板焊接耐热性在IEC标准中称“热冲击起泡实验”，JIS标准中称“耐焊接性”，IPC称“热应力”，ASTM标准称“耐浮焊性”。

它主要是衡量覆铜板抗受热冲击破坏的能力。

表现形式为覆铜板受热冲击后，基材分层起泡，铜箔与基材起泡分层，受热冲击后抗剥低焊接元件铜线脱落。

检测覆铜板耐热性方法之一为：262℃或288℃恒温焊锡槽，将覆铜板条或块的铜箔面朝下浮于锡液上直到分层起泡时间；有时也将板条插入288℃恒温焊锡槽锡液中直到分层；有些生产单位会将板材放置烘箱烘板一定时间，取出观看基材是否起泡分层，主要检测生产是否稳定。

UL认证机构检测耐热老化性是将覆铜板制成线路，在恒温烘箱烘样一定天数（小时）后，观察基板是否分层，检测铜线抗剥离强度。

提高、稳定覆铜板焊接耐热性主要是防止在制作线路板焊接电子元件时，基板分层起泡，和铜线脱落。

为了提高电路板生产效率和环保要求，焊接温度越来越高，所以提高覆铜板耐热性适应市场势在必行。

2.制作覆铜板胶液配方的理论分析焊接耐热性的提高，主要在于树脂工艺配方的设计。

树脂配方主要由高分子聚合物，固化剂、固化促进剂，有机增韧剂，无机填料等组成。

（1）使用高分子聚合物，化学键键能大以及结构牢固，不易受热冲击破坏分解成低分子物质的聚合物，可提高耐热性（例如：氰酸酯树脂）；聚合物在后期固化反应过程中，释放低分子物质少的或不释放低分子物质的可提高耐热性（例如聚酰亚胺系列树脂）；聚合物分子链中刚性链段多的耐热性好（特种酚醛树脂可做火箭涂料）；聚合物可交联固化的官能团多的，可提高交联密度的，能覆铜板焊接耐热性的提高与稳定陈长浩，姜晓亮，秦伟峰，付军亮，郑宝林，陈晓鹏，杨永亮（山东金宝电子股份有限公司）摘要：焊接耐热性是覆铜板的重要性能指标，对PCB制作的品质和可靠性有重要影响，它不但影响到生产过程的成品率，还会影响到终端客户使用过程的可靠性和耐用性。

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。

耐热覆铜板用环氧树脂固化物的研究引言耐热覆铜板是一种常用于电子设备制造领域的材料，其表面覆盖有一层铜膜，以提供良好的导电性能。

为了增加耐热性能和机械强度，通常需要使用一种环氧树脂固化物作为覆盖层，以增强覆铜板的耐用性。

本文将对耐热覆铜板用环氧树脂固化物的研究进行探讨。

背景在电子设备制造领域，耐热覆铜板被广泛应用于制造电路板和其他电子元件。

耐热性能是评价耐热覆铜板质量的重要因素之一。

为了增强耐热性能，研究人员开始使用环氧树脂固化物作为覆盖层材料。

环氧树脂具有出色的耐热性能和机械强度，这使得它成为覆铜板的理想选择。

然而，环氧树脂在固化之前比较脆弱，需要添加适当的固化剂进行处理。

目的本研究的目的是探索耐热覆铜板用环氧树脂固化物的性能和特性。

具体而言，我们将研究以下几个方面：1.不同固化剂对环氧树脂固化物性能的影响；2.固化温度对固化物性能的影响；3.不同固化时间下的固化物性能差异。

通过研究以上方面，我们希望能够深入了解耐热覆铜板用环氧树脂固化物的特性，从而优化其性能，满足电子设备制造的需求。

方法实验材料本研究使用的实验材料如下：•环氧树脂：采用商业化的环氧树脂，具有良好的耐热性能。

•固化剂：选择不同类型的固化剂进行对比研究。

•覆铜板：采用耐热覆铜板作为样品进行实验。

实验步骤1.准备环氧树脂与不同固化剂的混合物，按照一定比例混合。

2.将混合物涂覆在耐热覆铜板表面，形成一层覆盖层。

3.将样品放入恒温箱中，设定不同的固化温度和时间。

4.取出样品，进行性能测试和分析。

性能测试本研究将对耐热覆铜板用环氧树脂固化物的以下性能进行测试：1.耐热性能：通过热重分析法（TGA）来测量材料的热稳定性和热分解温度。

2.机械强度：使用万能材料试验机对固化物的拉伸强度和弯曲强度进行测试。

3.耐化学性能：通过浸泡实验测量固化物在不同化学性质的溶剂中的稳定性。

4.表面硬度：采用显微硬度计进行表面硬度测试。

结果与讨论不同固化剂对环氧树脂固化物性能的影响经过实验，发现不同固化剂对固化物的性能有较大影响。

关于耐CAF FR-4板材研发项目调研报告研发部发展现状、项目概述发展现状近年来，小型化无线通信与网络产品的市场需求越来越大，特别是便携式电子产品，推动了集成电路封装技术不断向着高度集成化、高性能化、多引线和细间距化方向发展，同时电子器件所在的工作环境越来越恶劣，使得对印制电路板材料的可靠性的要求也越来越高，材料的耐CAF性能作为材料的可靠性的一项指标也越来越受到业界工作者的关注。

新型的无铅兼具更好的性能FR-4覆铜板的研究、开发与应用已成为基板制造业必然的要求。

目前，国内FR4板的主要应用范围为：一般家电用板22%、通讯设备用板18%、手机用板18%、台式电脑用板17%、手提电脑用板15%、光电及显示器用板6%、其它4%。

FR4板产品质量控制水平已达到国际水准，中、高档产品能满足客户要求，但顶级产品仍然是空白。

据中国环氧树脂行业协会专家介绍，顶级产品是指用于Memory Card、chip 等，以及超薄型如HDI等高端领域，以及特殊专项用途的板类；高档产品是指具有很好的耐热、抗老化、CAF的板类，以及具有Low DK等等的板类；中档和一般产品是指产品性能可以普通满足港大客户要求，大多数CCL工厂都能娴熟掌握生产工艺、技术产品。

目前国内（不包括台湾）FR4板顶级产品基本空白、高档产品占10%、中档产品占35%、低档产品占55%，预计2008年随着产业升级该比例可调整为顶级产品3%、高档产品占15%、中档产品占30%、低档产品占53%。

为了紧紧把握未来CCL与环氧树脂相关的主要技术发展方向。

中国环氧树脂行业协会专家在改进普通FR-4覆铜板方面提出五个要求：其中将耐CAF，耐离子迁移的要求作为一项重要指标，并且认为这一指标在不久的将来可能会变成IPC的常规指标。

同时国内越来越多的公司，例如：世运、胜宏、胜华等都采用具有耐CAF性能 FR-4板材，并就针对前段时间使用我公司的生产板材耐CAF性能状况不好进行了投诉。

amb 覆铜板技术参数一、概述Amb 覆铜板是一种重要的电子材料，广泛应用于印刷电路板（PCB）的制造。

它是一种用铜箔和粘合剂制成的复合材料，经过热压工艺处理后，能够与基材紧密结合，形成具有良好导电性能的覆铜板。

本技术文档详细介绍了 Amb 覆铜板的各项技术参数，以便相关人员了解和掌握该材料的基本性能。

二、技术参数1. 铜箔厚度和表面质量：Amb 覆铜板的铜箔厚度应在一定范围内，且表面应光滑、无杂质、无裂纹等缺陷。

2. 粘合剂类型和性能：覆铜板中使用的粘合剂应具有适宜的粘度和稳定性，能够与铜箔紧密结合，同时具备良好的绝缘性能和耐候性能。

3. 热压工艺参数：热压温度和时间应符合要求，以保证覆铜板与基材能够充分融合，同时避免过度加热导致粘合剂老化或铜箔变形。

4. 力学性能：覆铜板应具备一定的力学性能，包括抗压、抗拉、抗弯等，以确保在 PCB 制造过程中能够承受一定的应力。

5. 导电性能：覆铜板应具有优良的导电性能，以满足 PCB 的导电要求。

可通过电导率测试、接地性能测试等手段进行评估。

6. 耐热性和耐候性：覆铜板应能够在一定的温度和气候条件下保持稳定的性能，包括高温下的变形量、低温下的脆性等。

7. 环保性能：覆铜板应符合相关环保标准，不含有害物质，无异味，对人体和环境无不良影响。

三、实验方法与结果为验证 Amb 覆铜板的性能，可进行一系列实验。

如铜箔厚度检测、粘合剂类型与性能测试、热压工艺验证、力学性能测试、导电性能测试、耐候性测试以及环保性能检测等。

实验结果应记录在案，以供评估覆铜板的质量和性能。

四、应用案例与分析结合实际应用案例，分析 Amb 覆铜板在 PCB 制造中的优势和应用前景。

如覆铜板在高速PCB、多层PCB等不同类型PCB中的应用效果，以及在提升导电性能、降低成本等方面的表现。

根据应用案例的分析结果，进一步完善 Amb 覆铜板的技术参数和生产工艺。

五、结论通过以上对 Amb 覆铜板的技术参数、实验方法与结果以及应用案例的分析，可以得出以下结论：1. Amb 覆铜板具有一系列优良的性能，如铜箔厚度适中、粘合剂性能稳定、热压工艺良好等。

酚醛环氧树脂在提高覆铜板耐热性中的应用
酚醛环氧树脂是一种多功能涂料，由酚醛环氧树脂、耐热剂、溶剂油、稳定剂、抗紫外线剂等组成。

酚醛环氧树脂能够有效地改善覆铜板的耐热性，大大增强覆铜板的耐腐蚀性，保证覆铜板在高温环境下的稳定性和耐久性。

首先，直接对覆铜板表面涂刷酚醛环氧树脂可以有效地将空气中的氧分子不断排出，减少金属覆铜板与空气的接触，从而降低覆铜板表面的氧化和腐蚀，减少金属的腐蚀，同时也可以阻止铜和氧的反应，保护金属的表面结构，提高覆铜板的耐热性。

其次，酚醛环氧树脂对覆铜板具有良好的热屏蔽性能，有效地阻断室温热量，可以避免覆铜板长时间受到热浸透和热膨胀，有效地减少因热膨胀而产生的损坏，维持覆铜板表面，使覆铜板具有良好的耐热性和抗热震性。

此外，酚醛环氧树脂中还含有耐热剂，耐热剂可以有效地降低覆铜板的热膨胀系数，使覆铜板的热膨胀量变小，耐热性增强，因此可以起到提高覆铜板耐热性的作用。

因此，酚醛环氧树脂可以有效地改善覆铜板的耐热性，减少覆铜板的氧化和腐蚀，根据不同情况，采用适当的酚醛环氧树脂性能，可以提高覆铜板的耐热性，增强覆铜板在高温环境下的稳定性和耐久性，这对覆铜板的质量也有很大的帮助。

新一代高耐热性、高模量、低CTE覆铜箔层压板材料
曾宪平
【期刊名称】《印制电路信息》
【年(卷),期】2009(000)002
【摘要】随着PCB的发展,对CCL的要求越来越高,主要表现为耐热性和可靠性,特别在高多层板中的密集BGA孔的爆孔:厚铜多层以及HDI应用中发生的爆板问题,这些问题在无铅化时代表现的更为严重.文章研究了一种高耐热性、高模量,低CTE 覆铜箔层压板及粘结片材料,该材料的特点为Tg(DMA)>220℃,Td(5% loss)>355℃,Z轴热膨胀系数α1:50.2 μm/m℃,α2:170.6 μm/m℃.另外,材料在高温(200℃)下的模量保持率为普通高Tg材料的3倍.通过材料的优化设计,达到性能的平衡.
【总页数】4页(P22-25)
【作者】曾宪平
【作者单位】广东生益科技股份有限公司,广东,东莞,523039
【正文语种】中文
【中图分类】TN41
【相关文献】
1.高耐热性低膨胀率的多层板基板材料开发 [J], 龚莹（编译）
2.新一代高耐热性、高模量、低CTE覆铜箔层压板材料 [J], 曾宪平
3.新一代高多层印制线路板用高耐热、低CTE覆铜箔层压板材料 [J], 吴奕辉;苏晓
声;王一;方克洪
4.用于HDI和IC基板的低-CTE碳纤维复合材料 [J], 林金堵
5.一种高模量、低生热的碳纳米管/橡胶复合材料制备方法 [J], 赵敏
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浅谈各大金属pcb印制板的耐热性能金属pcb印制板其实就是金属基覆铜板所制成的PCB，其金属板的熔点（熔化温度）很高，远远超过焊接温度和使用温度（含环境温度作用），加上采用高的玻璃化温度（Tg）的树脂介质层（很薄），因而不会出现“软化”现象，不会出现由于“软化”而引起的弯曲、扭曲问题，所以金属芯PCB具有优异耐热性能，大大提高了需要耐高温应用领域的电子产品的可靠性和使用寿命。

金属基覆铜板的耐热性是由所用的金属类型（或组成、结构等）和树脂类型（Tg温度）来决定的。

常用的金属芯PCB中的金属般的耐热性能如下，钼板＞钢板＞铜板＞铝板。

金属芯PCB具有好的尺寸稳定性体现在两个方面：①较好的板面平整度。

由于金属芯PCB中的金属板的熔点（或熔化温度）比起焊接温度和使用温度要高得多，同时也不存在着“软化”温度和软化现象，加上其热膨胀系数CTE比起树脂也小得多，因而，不难理解，金属芯PCB可在很大的温度范围（取决于金属类型，即使是最低熔点的铝板也可在400℃以下）内具有很好的板面平整度。

这与其优异的耐热性能是一致的，可明显提高焊接可靠性和使用寿命。

②可匹配的热膨胀系数。

这是从PCB的热膨胀系数CTE与铜导体的热膨胀系数CTE或元器件引脚的热膨胀系数BTE之间匹配（或兼容）程度来说的。

由于各种树脂，在＜Tg温度下的CTE为40ppm~~100ppm之间,而环氧玻纤布基板的X、Y向CTE为14ppm~~17ppm （由于受到玻纤布的束缚和限制），铜板（或铜箔的）地CTE为17ppm，钢板的CTE为40ppm,铝板的CTE为50ppm.显然，对于要求很高的高厚径比的PCB或为了保证Z向（或层间）电气互连可靠性为目的的场合，应运用厚铜板为金属芯的PCB为宜，具有最佳的Z向CTE匹配。

即使采用铝板为金属芯的PCB也比采用树脂玻纤布基PCB具有更可靠的Z向互连特性。

电磁屏蔽特性。

为了防止电磁波（外来干扰和内部串扰）对电子产品中某些元器件的电子电路的电磁波辐射和干（串）扰，通过合理的设计和结构，金属基板和兼做屏蔽板而起到屏蔽（吸收或滤波）作用。

陶瓷基覆铜板性能要求与标准从前面论述可以看出，陶瓷基覆铜板是根据电力电子模块电路的要求进行了不同的功能设计，从而形成了许多品种和规格的系列产品。

这里主要介绍以Al2O3陶瓷-Cu板（100~600μm）进行直接键合的陶瓷基覆铜板，因为此种规格是目前生产规模最大，应用范围最广，应用效果最好的一种产品。

一、Al2O3-----DBC的制作Al2O3-DBC就是指采用Al2O3陶瓷片与铜板在高温和惰性气体中直接键合而成的陶瓷基覆铜板。

其制作流程为：这里所使用的Al2O3瓷片一般是指Al2O3含量96%，适用于薄膜电路或厚膜电路的电子陶瓷片经特殊加工处理而成。

二、Al2O3-DBC的制作的键合机理在高温下含氧量一定的气氛中，金属铜表面氧化形成一薄层Cu2O,温度高于低共熔点时，出现Cu-Cu2O 共晶液相，其中的Cu2O相与Al2O3陶瓷有着良好的亲和性，使界面能降低，共晶液相能很好地润湿铜和陶瓷。

同时液相中的Cu2O与Al2O3发生化学反应，形成CuAlO2：冷却后通过Cu-Al-O化学键，Cu2O与Al2O3陶瓷牢固键合在一起。

在Cu2O与金属接触的另一端，以Cu-O离子键将Cu2O与铜层紧密联接起来，但是这一层的键合力与Cu2O/Al2O3反应键合相比要小一些。

从拉脱试验中可以看出，当铜层拉离了瓷体，在陶瓷上留下粉红色岛状的Cu2O晶粒。

三、Al2O3-DBC覆铜板的性能要求1 铜导带和Al2O3陶瓷基片在高温适合的气氛中直接键合，具有较高的导热性。

热导率为:14~28W/m.K.2 DBC的热膨胀系数同于Al2O3基片（7.4x10-6/℃），与Si相近并和Si芯片相匹配，可以把大型Si芯片直接搭乘在铜导体电路上，省去了传统模块中用钼片等过渡层。

3 由于DBC制作主要以化学键合为主，所以键合强度十分高，拉脱强度大于50N/mm2，剥离强度大于9N/mm。

4 基板耐可焊接性好，使用温度高。

传统PCB一般在260℃ 60s左右，DBC成型温度在1000℃左右，在260℃可以多次焊接，-55~+88范围内长期使用具有优异的热可靠性。

环氧树脂覆铜板(CCL)耐热老化的研究冯志新;官健;谢宇芳【摘要】采用不同温度的加速老化试验方法,分别以拉伸强度、弯曲强度为指标,评估了环氧树脂覆铜板的热指数.结果表明,按照拉伸强度为指标,环氧树脂覆铜板的热指数为141℃；按照弯曲强度为指标,环氧树脂覆铜板的热指数为135℃.%The epoxy resin CCL heat index based on tensile strength and flexural strength had been assessed by using accelerated aging test method in different temperatures. The results show that the thermal index based on tensile strength is 141℃; the thermal index based on flexural strength is 135℃.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2012(041)006【总页数】3页(P9-11)【关键词】环氧树脂;覆铜板;热指数;弯曲强度;拉伸强度【作者】冯志新;官健;谢宇芳【作者单位】广州合成材料研究院有限公司,广东广州510665;广东生益科技股份有限公司,广东东莞523039;广州合成材料研究院有限公司,广东广州510665【正文语种】中文【中图分类】TQ323.5覆铜板是印刷电路板极其重要的基础材料，各种不同形式、不同功能的印制电路板，都是在覆铜板上有选择地进行加工、蚀刻、钻孔及镀铜等工序，制成不同的印刷电路(单面、双层、多层)。

覆铜板作为印制电路板制造中的基板材料，对印制电路板主要起互连导通、绝缘和支撑的作用，对电路中信号的传输速度、能量损失和特性阻抗等有很大的影响，因此，印制电路板的性能、品质、制造中的加工性、制造水平、制造成本以及长期的安全性、可靠性及稳定性在很大程度上取决于覆铜板。

覆铜板耐热性能研究在近几十年的科技进步中，对材料性能的要求越来越高，对于具有良好耐热性能的材料需求越来越大。

特别是在航空航天、汽车制造和电子信息等高新技术领域，对耐热性能材料的要求更是严格。

而在众多的耐热性能材料中，有一种被广泛应用的是覆铜板。

覆铜板，顾名思义，就是将铜质材料覆在其他材料的表面，形成一个耐磨、耐腐蚀、高强度和良好热传导性能的表面。

它的出现，为各行各业带来很大的便利。

不过，为了将其耐热性能发挥到极致，科研人员在此基础上进行更深入的研究。

接下来，我们将详细介绍一下覆铜板耐热性能的研究现状和发展趋势。

首先，关于覆铜板耐热性能的研究，从最初的单一覆铜过程，发展为现在的多层复合覆铜过程。

这主要是为了在保证覆铜板良好的热传导性能的同时，提高其耐热能力。

根据覆铜材料的不同和覆铜工艺的不同，覆铜板的耐热性能也有很大的不同。

其中，耐高温的覆铜板通常选择铜镍合金、铜铬合金等为覆铜材料。

其次，对覆铜板耐热性能的提升主要集中在覆铜过程的改良和覆铜材料的选择两个方面。

在覆铜过程中，科研人员通过改变覆铜参数，比如覆铜厚度、覆铜温度、覆铜速度等，来提高覆铜板的耐热性能。

另外，在覆铜材料的选择上，除了铜镍合金、铜铬合金等传统耐高温材料，科研人员还在铜基材料中添加了稀土、氧化物等元素，通过改变材料组成提高覆铜板的耐热性能。

然后，在工业生产中，科研人员还通过对覆铜板进行表面处理，如渗氮、渗碳、渗硼等，来提高覆铜板的耐热性能。

在这些表面处理过程中，通过改变表面的化学成分和微观结构，增强覆铜板的耐热性能。

未来，覆铜板耐热性能的研究还有很长的路要走。

随着科技的进步，无论是在覆铜工艺还是在覆铜材料的选择上，都存在很大的改进和创新的空间。

例如，科研人员可以通过新型的覆铜工艺，如激光覆铜等，来提高覆铜板的耐热性能。

另外，科研人员也可以通过开发新的覆铜材料，如新型的合金材料，来提高覆铜板的耐热性能。

总的来说，覆铜板耐热性能的研究是一个长期并且极具挑战性的过程。

印制电路信息2019No.12基板材料如此iVtom a/g耐热性优良的无卤型CEM-1覆铜板李强利(金安国纪科技（杭州）有限公司，浙江杭州311307 )摘要采用两步上肢法开发出具有良好耐热性的无卤型CEM-1覆铜板。

其热应力（288尤）提高20 s,热分层(T260 )时间增加一倍，相比现有产品有明显提高。

关键词无卤复合基C E M-1;覆铜板；耐热性中图分类号：TN41 文献标识码： A 文章编号：1009-0096 ( 2019 ) 12-0007-02The development of high thermal reliability halogen-freeCEM-1 CCLLin QiangliAbstract Two-stage prepreg process was used to develop a type of high thermal reliability halogen-free CEM-1CCL.The Thermal Stress is increased by20s288°C,and the Time to Delamination(T260) is doubled.The heat resistanceis obviously improved than normal products.Key words Halogen-Free CEM-1;CCL;Heat Resistance复合基CEM-1覆铜板因其明显优于纸基FR-1型覆铜板的可靠性，在很多应用场景，如彩电、冰箱、洗衣机、空调以及小家电等诸多消费电子 产品中，己取代了 FR-1型覆铜板[1]。

同时，由于其 低于CEM-3和FR-4类覆铜板的价格优势，以及PCB 制程中可冲孔加工性所带来的低制造成本优势，使得其应用领域日益广泛。

近些年来，环保要求 愈来愈严苛，传统的溴阻燃体系覆铜板应用受到 严格限制，各个生产厂商相继推出了规避溴系、梯系阻燃剂的无卤型覆铜板，无卤型CEM-1也应 运而生。