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1、聚合材料工业用层压板、纤维缠绕管、硬化纸板及印制线路板用材料）。与UL746E有关的标准有：UL746A（聚合材料短期性能评定）、UL746B（聚合材料长期性能的评定）、UL746C（聚合材料电气设备的评定）、UL796（印制电路板）、UL94（各种电气装置和设备中零部件用塑料的可燃性试验）。（2）覆铜箔板的UL认证，是以UL746E（96年10月开始实施的修订稿）、UL94为检测标准。认证过程中要进行试验测定的项目： 在判定UL申请的样品属于何种等级方面有：a、红外吸收光谱（IR） b、灰分 c、热解重量分析（TG） d、耐燃性在样品的层压板基板（去铜箔）的试验有：a、大电流起弧引燃（HAI

2、） b、热丝引燃（HWI） c、高压起弧引燃（HV ARI）d、高压电弧起痕速率（HV AIR） e、介电强度 f、弯曲强度g、相比起痕指数（CTI） h、体积电阻率 i、吸水性覆有铜箔的样品试验有：a、铜箔粘合强度 b、热冲击性（3）其它覆铜箔板质量安全认证机构欧洲客户要求：BS（英国：BS-415）、VDE（德国：DIN VDE 0860）北美洲客户要求：CSA（加拿大）二、覆铜箔板主要原材料介绍（一）按铜箔的制法，可分为压延铜箔（W类）和电解铜箔（E类）。IPC-CF-150E1、压延铜箔是将铜板经过多次重复辊轧而制成的，其耐折性和弹性系数大于电解铜箔，铜纯度（99.9%）高于电解铜箔（

3、99.8%）。在毛面上比电解铜箔平滑，有利于电信号的快速传递。因此，在高频高速传递、细导线的PCB的基板上，采用压延铜箔；在音响设备上的PCB基材的使用，还可提高音质效果；还用于为了降低细导线，高层数的多层线路板的热膨胀系数（TCE）而制的“金属夹心板上”。2、电解铜箔是通过专用电解机（又称电镀机），在圆形阴极辊铜上连续生产出的，初产品称为毛箔，再经表面处理，包括粗化层处理，耐热层处理（纸基覆铜箔板所用铜箔无此处理），钝化处理。（1）热层处理有：镀黄铜处理（TC处理）；处理面呈灰色的镀锌处理（TS处理，或称TW处理）；处理面呈赤色的镀镍和锌处理（GT处理）；压制后处理面呈黄色的镀镍和锌处理（G

4、Y处理）等种类。常见电解铜箔的品种、特性 代号 对照IPC中等级 特 性 STD 1级型 一般通用型产品 HD 2级型 常温延伸性，耐折性好 THE 3级型 常温延伸率大，高温延伸性良好 MP 粗化面为低粗化度，具有好的高温延伸性 LP（VLP、SLP） 粗化面为低粗化度，适用于精细图形的PCB上 3、电解铜箔的各种技术性能与其对覆铜箔板性能的影响。 （1）厚度。铜箔厚度用公称厚度和质量厚度（g/）来表示。铜箔厚度标准铜箔代号 公制 英制 允许公差 单位面积质量（8/） 标称厚度（） 单位面积质量（OZ/ft2） 标称厚度（mils） g/ T（3/8） 107.0 0.012 0.35 0.

5、47 10 0.001 H（1/2） 153.0 0.0172 0.50 0.68 15 0.0015 M（3/4） 229.0 0.0257 0.75 1.01 22 0.0025 1 305.0 0.0343 1 1.35 30 0.0035 2 610.0 0.0686 2 2.70 61 0.007 （2）外观。表面要求无异物，无变色，无铜粉，不允许光泽面（S面）凹凸不平。（3）抗张强度与延伸率。STD型在高温下的延伸率和抗张强度较低，同时，由于它与基板材料热态下延伸率相差较大，会引起板的尺寸稳定性和平整性能变差，PCB的金属化孔的质量下降以及使用PCB时产生铜箔断裂问题。THE型和L

6、P型在热态下延伸性方面比STD型铜箔优越。LP型因它的结晶结构更提高了它的韧性，在热态抗张强度方面更优于THE型铜箔，并在延伸率方面，高温下一直保持着与常态大致相同的性能。（4）剥离强度。铜箔与基材在高温高压压制后，它们之间的粘合强度（成垂直方向受力），称为铜箔剥离强度（又称抗剥强度）。决定此性能高低与铜箔的品种，粗化处理水平和质量，耐热层处理方式和水平有关；纸基覆铜箔板还与涂敷的铜箔胶粘剂有很大关系。低粗化度的LP、VLP、SLP型铜箔，在制作精细线条的PCB和多层板上，其抗剥强度性能比一般铜箔（STD型），THE型更优异些。对铜箔产品剥离强度的测定，除常态条件外，还有：浸焊锡后（260）高

7、温中（在125），加热处理后（48小时/180），吸湿条件处理后（18 HCL 21 20分钟浸渍），氢氧化钠浸泡处理后（10 NaOH，80，2小时浸渍）。其中酸性或碱液处理后的剥离强度性能用劣化率（）来表示。（5）耐折性压延铜箔高于电解铜箔。电解铜箔横向略高于纵向；压延铜箔纵向比较稳定，横向在150的热处理温度下，低于电解铜箔，在150以上，才逐渐显示出较高的耐折性。（6）表面粗糙度铜箔的粗化面（M面）的粗化度，有两表示：一种表示是平均粗化度（Ra），它表示在一定面积铜箔粗化面上，粗化膜峰高低的中心线的以外一侧（峰尖侧）的平均高度。另一种表示是最大粗化度（Rmax）。（）蚀刻性 低粗化度的

8、铜箔蚀刻性能优于普通铜箔，具有蚀刻时间短，并保证细导线幅宽的尺寸精度的优点。（）抗高温氧化性 在180热空气中处理30分钟后，观察光泽面是否变色，与铜箔钝化处理的质量水平有关。4、铜箔的厚度在17.5（0.5OZ）以下称超薄铜箔（UTF）。生产厚度低于12者，必须要有“载体”的帮助。目前生产的9和5厚的UTE，主要采用铝箔（0.050.08mm）或铜箔（0.05左右）作为载体。（二）玻璃纤维布有铝硼硅酸盐型的碱玻璃纤维（E），D型或Q型（低介电常数）、S型（高机械强度）、H型（高介电常数），在覆铜箔板中绝大多数采用E型。1、玻璃布采用平纹组织布，具有断裂强度大，尺寸稳定性好，不易变形，重量厚度

9、均匀的优点。2、表征玻璃布的基本性能的项目有：经纱、纬纱的种类、织布的密度（经纬纱根数）、厚度、单位面积的重量，幅宽以及断裂强度（抗张强度）等。 3、纸基覆铜箔板的主要增强材料浸渍纤维纸按纸浆的不同分为：棉纤维浆（以棉短绒为原料）和木纤维浆（又分为阔叶浆和针叶浆）。其主要性能指针有：纸的定量均匀性（一般选用125g/或135g/）密度、吸水性、抗张强度、灰分含量、水分等。三、按NIMA标准，一般纸基覆铜箔板按其功能划分，常见的有：XPC、XXXPC、FR1（XPCFR）、FR2（XXXPCFR）、FR3等品种。除FR3板为环氧树脂外，其它各类板均以酚醛树脂为主。以“FR”为代号的板，表示其具有

10、阻燃性。1、一般纸基覆铜箔板采用单面覆铜箔为主，常用的厚度规格在0.82.0范围内（0.8;1.0;1.2;1.6;2.0），适用于电子元器件孔的间距为1.78，连接器孔的间距为2.0的PCB的冲孔加工。2、XPC板（国内又称为“HB”板），主要用于收音机、收录机、电子钟、汉字处理器、个人计算机键盘、个人用小型计算器、电子琴、小型电动玩具等方面。FR1板（国内又称为“VD”板），主要用于彩色电视机、显示器、工业监视器、录像机、VCD机、数码录音机、家用音响、洗衣机、电饭锅、电热毯等方面。 3、酚醛纸基覆铜箔板的基本性能主要包括介电性能、机械性能、物理性能、阻燃性等。应用性能主要是指板的冲孔加工

11、性，加工板的尺寸变化和平整性方面的变化，板在不同条件下的吸水性，板的冲击强度，板在高温下的耐浸焊性和铜箔剥离强度的变化等。（1）冲孔质量及预热温度的关系（X：不好；O：好）。加热温度 破裂 凸胀（拉包） 孔断面 层间分离 尺寸变化 孔收缩 平整度 低温 O O O O O O 高温 O 注：在过低的温度下，密集孔的冲孔也容易造成基板的凸胀和层间分离现象。在过低的温度下冲孔，孔的切断面反而会变坏。（2）酚醛纸基覆铜箔板在PCB加工尺寸变化有如下规律：尺寸变化率横向比纵向大。在蚀刻、清洗后的烘干 三次UV固化、干燥的加工过程，板的尺寸一般呈收缩变化，且收缩率较水。在冲孔加工区域，板的尺寸变化较大；

12、冲孔加热后板的膨胀率增大，冲孔冷却后板的收缩率增大。冲孔加热温度的增高，板的尺寸稳定性受到的影响也越来越大。（3）“动态平整度”测定表明：板的横向翘曲（弓曲方向同板的横向）大于纵向翘曲。板在制造图形的加工过程中，一般为负翘曲（铜箔在上的板形成“凹形”为负翘曲）；加热冲孔时为正翘曲，冲孔冷却后和波峰焊后均呈负翘曲。从总体上来看：当板在加工过程中尺寸膨胀时为正翘曲，收缩时为负翘曲。板的吸水性低其平整度为准，尺寸稳定性好。 （4）印制电路加工过程尺寸变化的测试点 原始状态 印刷阻蚀刻剂，干燥 蚀刻洗净 干燥 阻焊油墨干燥 丝网印刷干燥 冲孔（加热） 冲孔以后（冷却） 钎焊 烘烤 温度, 时间 蚀刻温

13、度、时间；洗净温度、时间 温度 时间 烘烤 温度, 时间 烘烤 干燥 温度 时间 室温 2605S2次 4、板的加工性（冲孔加工性机械加工、平整度、尺寸稳定性）；板的可靠性（耐湿性、耐金属离子的迁移性）；板的安全性（耐漏电痕迹性、阻燃性、环保问题）。四、玻璃布基覆铜箔板是指NEMA标准牌号为G10、G11、FR4、FR5四种环氧玻璃基覆铜箔板。G10、G11为非阻燃型板，FR4、FR-5为阻燃型板。G11、FR-5的耐热性高于G10、FR-4板。目前FR4板用量在一般型玻璃基覆铜箔板中占90%以上。1、一般玻璃布基覆铜箔板的增强材料采用E型玻璃纤维布，常用牌号为：7628、2116、1080三

14、种；采用的电解粗化铜箔为0.018（1/2OZ）、0.035（1OZ）、0.07（2OZ）三种。PC标准中规定：D、E、G分别表示单根纤维标称直径为5、7、9m。2、一般FR4板分为两种：（1）FR4刚型板，常见板厚范围在0.83.2。（2）多层线路板芯部用的薄型板，常见板厚范围在0.060.75。 注：薄型芯板的厚度为实测板厚度减去所覆铜箔厚度。3、PCB基板材料的耐热性主要表现在耐热软化性和耐热老化性。（1）耐热软化性，是表征基板材料树脂高分子物在高温下的物理变化的特征。测定基板材料的Tg，目前常用三种方法：1 TMA法（Thermal Mechanical Analysis）俗称为热膨胀

15、法。它通过温度等速的上升，2 当材料发生急剧热膨胀的温度点，3 为Tg点。4 DSC法（Differential Scanning Calorimetric）俗称为量热法。通过示差扫描量热计测定标5 准物和试样温度，6 作出差热曲线的方法。找出曲线突变时的温度（这是板材在玻璃化转变时发生的比热突变造成的），7 得到Tg。8 DMA法（Dynamic Mechanical Analysis），9 俗称为形变法。经过对材料的在等速升温下的弯曲振动，10 测定衰减率的曲线的最大值时的温度，11 此温度是Tg。 （2）耐热老化性，是表征基板材料树脂高分子物在长时间高温处理的条件的化学变化的特性。4、高

16、频电路用的覆铜箔板最主要的特性是低介电常数和低介质损耗因子（tan）。高频电路需要高信号传播速度V（cm/n sec）。V与光带速（c）、介电常数（）关系公式是：VK （K为常数）。当越大，其V越低。信号的传送损失与信号在导体内损失、介质内损失有关。而导体内损失与基板的的平方根成正比。介质内损失与的平方根、tg成正比。同时，传送损失还与频率有关，频率越高，传送损失越大。五、表面和芯部的增强材料，由不同材料构成的刚性覆铜箔板称为复合基覆铜箔板。以CEM（Composite Epoxy Material）系列覆铜箔板用量最大，其中CEM1（环氧纸基芯料）和CEM3（环氧玻璃无纺布芯料）是最主要的两

17、个品种。项目 CEM1 CEM3 组成结构 铜箔玻璃布纤维纸 铜箔 玻璃布玻璃无纺布铜箔 主树脂 阻燃型环氧树脂 阻燃型环氧树脂 板厚 0.8 1.6 0.8 1.6 灰份 32.639.8 16.423.2 42.768.3 29.744.9 弯曲强度PSI 50000 35000 50000 40000 阻燃性 UL94V-0 UL94V-0 红外吸收光谱 符合UL光谱图 符合UL光谱图 CEM1板主要用于高频特性要求高的印制电路上，如：监视器和电视机的调谐器，电源开关，超声波设备，电子计算机电源和键盘。也可用于电视机、录音机、录像机、收音机、电子设备、仪表、汽车电子产品、办公自动化设备、

18、电子玩具等具有阻燃性能要求的进行冲孔加工的PCB上。玻璃纤维无纺布（玻璃毡）制造方法：将直径510m的细玻璃纤维切断成短纤维（长度在515），用此在湿式短网抄纸机上制成纤维无纺布。然后在布上涂上粘合剂（一般是水溶性环氧树脂或水溶性丙烯酸树脂）经加热干燥，制成玻璃纤维无纺布。CEM3板所用的玻璃纤维无纺布定量在30125g/，密度：0.10.5g/m3,抗张强度：1.27kgf/2。在钻孔加工中，CEM3的钻头刃尖的寿命，比FR4板高25倍。在冲孔加工中，比FR4板优异。CEM3的厚度精度偏差略大于FR4板。CEM3板在扭曲方面比较偏大。CEM3做为双面PCB基材，可部分代替FR4板，进行金属化

19、孔的加工。耐漏电痕迹性是PCB用于电源基板等高压条件下的一个安全性的性能指针。UL标准中将CEM3板的此项性能相比起痕指数（CTI），要求在3级以下。“175CTI250（V）”CEM3的耐热性强于FR4板。六、金属基覆铜箔板的特性主要是靠占有绝大部分板厚成份的金属板性能所决定的。 1、金属基板的优异散热性可防止在PCB上装载的元器件及基板工作温度的上升，对熔断电流也有明显的提高。金属基板的散热性，主要取决于：绝缘层的厚度、绝缘层的热传导性、金属基的金属种类。 2、金属基板具有高机械强度和韧性，具有高的尺寸稳定性和平整度。 3、金属基板可充当屏蔽板，起到屏蔽电磁波作用。 4、双面铁铝基板的热膨

20、胀系数接近铜的热膨胀系数，有利于金属化孔的质量和可靠性。 5、铁金属基既可起印制电路板的作用，又起着小型电动机的定子基板的功能。七、挠性覆铜箔板（FPC）的主要特性和用途。要求特性 主要用途举例 薄型化、高折曲性化 FDD、HDD、CD的传感器、DVD 多层化 个人计算机、计算机、照相机、通信设备 线路精细化 打印机、LCD 高耐热性 汽车电子产品 高密度安装、小型化 照相机 电气特性（阻抗控制） 个人计算机、通信装置 1、挠性覆铜箔板按绝缘薄膜层（又称介电基片）分类，可分为聚酯薄膜挠性覆铜箔板，聚酰亚胺薄膜挠性覆铜箔板及氟碳乙烯薄膜或芳香聚酰胺纸挠性覆铜箔板。按性能分类，有阻燃型和非阻燃型挠

21、性覆铜箔板。按制造工艺法分类，有二层法和三层法。三层法板是由绝缘薄膜层、粘结层（胶粘剂层）、铜箔层组成。二层法板只有绝缘薄膜层、铜箔层，其生产工艺有三种：由热固性的聚酰亚胺树脂层和热塑性的聚酰亚胺树脂层复合在一起组成绝缘薄膜层。先在绝缘薄膜层上涂覆一层阻挡层金属（barrier metal），然后进行电镀铜，形成导电层。采用真空溅射技术或蒸发沉积技术，即把铜置于真空中蒸发，然后把蒸发的铜沉积在绝缘薄膜层上。二层法与三层法相比具有更高的耐湿性和Z方向上的尺寸稳定性。 2、挠性覆铜箔板的金属箔稻田采用压延铜箔最为合适；绝缘薄膜主要有聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、氟碳乙烯薄膜以及芳香聚酰胺纸；层间粘结剂主

22、要有环氧树脂、丙烯酸酯树脂、酚醛改性聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂类等。 3、聚酯薄膜用于挠性板工作条件在105以下情况，常用厚度在25125m；聚酰亚胺薄膜厚度在7.575m范围内（7.5、12.5、25、50、75m）。薄膜的主要性能项目有：拉伸强度（断裂强度）、断裂延伸度、抗张弹性率、热膨胀系数、介电常数、体积电阻系数、表面电阻系数、耐击穿电压等。粘结剂的一般涂层厚度在12.540m。八、覆铜箔板在使用、储存时应注意的问题 1、覆铜箔板是由纵横向机械强度不一、受湿膨胀、受热收缩的纤维（织物）和受热软化、导热性差的树脂构成的基板，同时和热膨胀系数与基板有着很大差异的铜箔粘接结合

23、，这样就形成各向异性。 2、冲剪加工注意事项纸基和CEM-1覆铜箔板在剪床剪切下料时，环境温度不应低于20，并根据板冲切特性，有的板材在冲切加工时要先进行预热。纸基和CEM-1覆铜箔板的模具冲料和冲孔，冲模刃口之间的间隙在一般情况下为板厚的23%，模孔尺寸设计时，应考虑基板加热时产生收缩0.51.0%的余量，冲方形孔，其四角应带有圆弧。覆铜箔板有纵向和横向之分。一般而言，在板的翘曲（包括动态翘曲）、尺寸变化、弯曲强度等特性上，板的纵向比横向好得多。绝大多数厂家的产品字符的竖方向为板的纵方向。因板材方向性方面的性能差异，在PCB排版设计时应注意：长方形的PCB的长边应取沿板材的纵向； PCB的插

24、头部端线以沿板的纵向为宜；端部突出部位，底线也应沿板的纵向为宜； 不同孔形排列，图形孔沿板纵向为宜。 3、生产时应注意的问题铜箔面的油污会降低抗蚀剂对铜箔的附着力。铜箔面经清洗、研磨、冲洗、干燥后，应立即涂覆抗蚀剂，以确保铜箔面的清洁度，防止浸润不匀。蚀刻后清洗不充分会降低其介电性以及造成变色。板在苛性钠溶液或有机溶液中长时间地浸渍，会造成层间粘合力性能的下降及板面变色。 4、钎焊时应注意的问题（1）基板的耐浸焊性的测定方法覆铜箔板的耐浸焊性（又称热冲击后起泡）测定方法：从被测试的覆铜箔板上切取边长度为25+/-1mm的正方形，试样为2个。不蚀去铜箔，边缘应平整，试样的铜箔面涂一层薄的滑石粉（

25、防止作耐浸焊性试验时铜箔粘上焊锡，不易判断是否起泡）。耐浸焊性测定在焊锡浴中进行，焊锡浴深度不小于40mm，浴口截面积不大于10075mm ，并附有调控温装置，其温度范围为0300。一般耐浸焊性的测定温度稳定在260下进行，试样达到规定的浸焊时间后取出，检查是否起泡或分层。（2）波峰焊接的焊锡温度一般应控制在250以下，SMD的再流焊接的温度也不能太高；手工焊接时电烙铁的表面温度应保持在300以下，而且要尽量缩短接触基板、基板上线路、焊盘的时间。当PCB在刚沾覆上焊锡后，切勿向线路、焊盘施加外力。（3）为了减少玻璃布基覆铜箔板的残余内应力，在加工前对板材进行预处理通常在130150下，在带有循

26、环风的烘箱中烘烤一段时间（板材不能直接接触热源）。烘板的温度和时间需根据板材厚度、面积大小及数量等加以选定。 5、覆铜箔板储存注意事项覆铜箔板应储存在低温、低湿的场所内：温度为25以下，相对温度为65%以下。防止阳光对板直接照射。板材储存时不应歪斜状态下存放，不要过早地将其包装材料撤除，将其裸露。取用、搬运覆铜箔板时，应带上柔软、清洁的手套操作。取用、搬运板材，要防止板的边角部位划碰其它板的铜箔面，造成碰伤、划痕。基板铜箔朝上时的凹曲变形称为板的负翘曲（高温潮湿环境）；基板铜箔朝上时的凸曲变形称为板的正翘曲（干燥高温环境）。第二章 制前工程一、PCB图的设计 1、物理组件即是电子器件的封装尺寸在PCB上的一个平面映像，又要考虑布线及生产工艺的可行性。 2、PCB布局分为交互式布局和自动布局，一般是在自动布局的基础上用交互式布局进行调整。布局原则是把互连关系多的组件就近放置，即同一个功能块的组件布在一起。考虑电路的特性，尽量按它们的特性放置在一起