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近年来覆铜板技术发展


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近年来覆铜板技术发展
1、思路 (1)采用多官环氧树脂取代或部分取代传统的二官能 环氧树脂。 (2)采用含P或含N的线型酚醛树脂取代传统的双氰胺。 (3)添加适量固化促进剂。 实践证明,与含P环氧树脂的工艺路线相比,耐热 性、阻燃性、工艺性等方面,具有良好的综合效果。
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2、开发成果
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六、挠性覆铜板(FCCL)
1、分类
有胶粘剂(3L-FCCL) 无胶粘剂(2L-FCCL)
(1)FCCL
涂布法
(2)2L-FCCL
层压法 溅镀法
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2、3L-FCCL (1)产品结构
铜箔 胶粘剂( 丙 烯酸 胶或 环氧胶 ) PI 膜
(2)产品市场 目前,3L-FCCL是主流产品,2L-FCCL是方向产品。Leabharlann ≤300 ≤300 ≤300
≤4.0 ≤3.5 ≤3.0
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2、思路 (1)采用多官能环氧树脂,取代或部分取代传统的 二官能环氧树脂。 (2)采用线型酚醛树脂(Novolac)取代传统的双氰 2 Novolac 胺(Dicy)。 (3)采用适量的固化促进剂(如咪唑类)。 (4)其它,可以参照FR-4的传统工艺条件。但胶液 和粘结片的G·T(171℃),相对较短。所以,工艺条件 应作适当调整。
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3、思路 近年来,在开发无卤覆铜板方面,侧重于含磷(P)环 氧树脂的研发和应用。但是,与溴化环氧树脂相比,含磷 环氧树脂存在美中不足: (1) 成本偏高。 (2) 效果欠佳
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4、不同的观点 2005年,欧洲溴科学与环境学会(BSEF)公布了对 四溴双酚A的风险评估,提出: (1)经过三十多年来的应用实践 (2)通过几年来大量的科学论证 证明四溴双酚A(TBBPA)及其衍生物,对环境友好! 并对含磷阻燃剂对环境是否友好?提出质疑。
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表-2 无铅覆铜板分类(IPC-4101B)
Z轴CTE 分类 产品编号 Tg(℃) Td(℃) α1(PPM/℃) α2(PPM/℃) 50~260℃ (%)
1 2 3
101.121 99.124 126.129
≥110 ≥150 ≥170
≥310 ≥325 ≥340
≤60 ≤60 ≤60
高温 压 合
图-2 层压法制程
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(3)涂布法和层压法的特点 ① 技术成熟、易量产化。 ② 粘结性好,稳定。 ③ 单、双面的产品,均可生产。 ④ 核心技术,是TPI树脂(PAA)合成。
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(4)溅镀法 溅镀法,是在PI膜上溅射一层很薄的导体,然 后镀铜加厚。其制程如图-3所示。
6、企业应对 鉴于目前业界对无卤化尚未取得共识,企业面对市场, 应以市场为导向: (1)溴化环氧树脂,照常使用,FR-4覆铜板照常生产。 (2)个别订单,要求无卤覆铜板,可以个性服务。
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三、无铅兼容
2006年7月1日,ROHS指令正式实施,标志着全球 电子行业进行了无铅焊接时代。 传统的铅锡焊料(Sn63/Pb37)共熔点183℃,而无 铅焊料(SAC305)共熔点217℃,高出34℃。 由于焊接温度提高,对板材热可靠性要求,相应提 高。
表-4 无铅兼容无卤覆铜板 项 目 Tg 热分解温度 热分层时间(T-300) 热应力(288℃) 阻燃性(UL-94) 结 果 186.84℃ 386.60℃ 60分钟以上 15分钟以上 V-0
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五、“三无”产品
所谓三无,是指无卤、无磷和无铅兼容。 近年来,人们对含磷阻燃剂对环境是否友好? 提出质疑。观点是:含磷阻燃剂在燃烧过程中,可能 释放出有害气体(如甲膦)和有毒物质(如三苯基膦 等),对水生环境造成潜在危害。所以对覆铜板进一 步提出无磷化的要求。
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辜信实
2007年1月29日
2005年3月25日
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一、前言
欧盟两个指令(ROHS和WEEE)的出台并于2006 年7月1日正式实施。有人认为,这对覆铜板行业来说, 是一次大災难! 个人观点: ① 企业在发展过程中,必须重视环保。 ② 面对困难,敢于挑战。
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1、思路 (1)采用高含氮(N)量的树脂,如改性聚酰亚胺树脂。 通过N的作用,使产品具有阻燃效果。 (2)添加环保型的阻燃剂,如氢氧化铅、硼酸锌、氮化硼 等无机阻燃剂。 通过阻燃元素之间的协同作用,取得良好的综合效果。
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2、研发成果 (1)成份中不含卤素和磷系阻燃剂 (2)产品具有良好的热可靠性 ① 玻璃化温度(Tg)>250℃ ② 热分解温度(Td)>370℃ ③ 热分层时间(T-288)>5分钟 ④ 耐焊性(288℃)>5分钟 (3)燃烧性:V-0级
PI 膜
溅射 晶种
溅射 铜层
镀铜 加厚
图-3 溅镀法制程
溅镀法特点,导电层很薄,适用于制作高精度的线路。
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七、结束语
国内覆铜板的技术,与国际先进水平相比,有差 距。但,近年来国内覆铜板技术在迅速发展,差距在逐 渐缩小。 由行业协会牵头,企业之间加强交流,共同提高! 这次研讨会,是一个良好的开端,祝会议圆满成功!谢 谢大家!
二、无卤化
1.无卤化的由来 前几年,流行一种观点,认为卤素阻然剂在燃烧过程 中,会释放出有害物质,对环境不友好。 2000年4月,在美国IPC年会上,日本印制电路行业协会 (JPCA)代表团出示了一套无卤覆铜板标准,其中包括无 卤FR-4覆铜板标准。
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2、无卤化指标 在JPCA标准中,明确规定:按照JPCA-ES-01试验方法 进行检测,氯(Cl)、溴(Br)含量分别小于0.09wt%氯 (Cl)和溴(Br)总含量小于0.15wt%的覆铜板为无卤覆铜 板。
烘干 、涂 布
烘干 、 高 温亚胺 化
图-1 涂布法制程
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(2)层压法 层压法,是在PI膜的单面或双面涂布TPI树脂,经 烘和高温亚胺化,然后单面或双面和铜箔在高温下压合, 其制程如图-2所示。
PI 膜 涂布 、 烘干 高温 亚 胺 化 TP I PI 膜 TP I Cu TP I PI 膜 TP I Cu
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3、2L-FCCL
2L-FCCL的三种方法,各有特点,互相促进、平行发展。 (1)涂布法 涂布法,是在铜箔的表面,涂布2种不同的PI树脂,经烘干和高温亚 胺化制成产品,其制程如图-1所示。
Cu 涂布 TP I树 脂 Cu 树脂 PI 树 TP I 脂 Cu 2L- FCCL( 产品)
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4、开发成果
表-3 无铅兼容覆铜板
项 Tg(℃) Td(℃) T-288(分钟) 耐焊性(288℃、分钟) 燃烧性(UL-94) 目 结 >180 >350 >60 >10 V-0 果
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四、无铅兼容无卤产品
欧盟ROHS指令实施以后,对覆铜板热可靠性要求相 应提高。这项要求带有普遍性,无卤产品也不例外。
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1、“无铅”FR-4覆铜板标准 出于技术发展和市场的需要,几年前美国IPC就积 极推动相关标准的讨论和制定。
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表-1 IPC“无铅”FR-4覆铜板(草案)
1稿 项目 Tg(℃) 热分解温度(℃) 热应力(288℃、10S) 热分层时间 (分钟) T-260 T-288 T-300 T-320 Z轴CTE (PPM/℃) α1 α2 ≥170 ≥330 通过目测 — ≥30 ≥30 ≥10 ≤75 ≤300 ≥155 ≥340 通过目测 ≥30 ≥15 ≥2 — ≤60 ≤300 2稿
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5、欧盟ROHS指令 ROHS指令,是指关于在电气电子产品中禁止使用 某些有害物质的指令。 所谓有害物质,是指铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、六 价铬(Cr+6) 、多溴联苯(PBB)和多溴二苯(PBDE)。 其中,不包含四溴双酚A(TBBPA)。
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3、关于热可靠性的含义 过去有一种观点,认为Tg高、板材热可靠性就高。 这是一种误区。 实践证明,Tg高,热可靠性不一定理想,尤其是 热应力。准确的说,板材的热可靠性是一项综合性的 指标,正如IPC标准所要求的那样,它包含Tg、热分解 温度、热分层时间、板厚的CTE等多项技术指标。
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