專利名稱：覆銅板及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合板技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于PCB的覆銅板。本發(fā)明還涉及前述覆銅板的組成結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展趨向多功能化，電子產(chǎn)品的零部件也不斷向輕、薄、短、小等方面發(fā)展，尤其是高密度集成電路技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)民用電子產(chǎn)品提出高性能化、高可靠性和高安全性的要求；對(duì)工業(yè)用電子產(chǎn)品提出技術(shù)性能良好、低成本、低能耗的要求。因此
電子產(chǎn)品的核心材料------印制電路板(Printed Circuit Board，簡(jiǎn)稱PCB)的基材覆銅
板面臨著更高的技術(shù)要求、更嚴(yán)峻的使用環(huán)境及更高的環(huán)保要求。覆銅板(Copper Clad Laminate，簡(jiǎn)稱CCL)主要用于生產(chǎn)印制電路板，是以纖維紙、玻璃纖維布或玻璃纖維無(wú)紡布(俗稱玻璃氈)等作為增強(qiáng)材料，浸以樹脂，單面或雙面覆以銅箔，經(jīng)熱壓而成的一種產(chǎn)品?，F(xiàn)有的覆銅板由于制造原材料及制造結(jié)構(gòu)的差異性， CCL基材的技術(shù)性能各有差異。根據(jù)覆銅板組成結(jié)構(gòu)及其增強(qiáng)材料的不同，現(xiàn)有的覆銅板可以分為以下幾大類， 并各具優(yōu)缺點(diǎn)1、紙基覆銅板紙基覆銅板雖然生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本較低，但是其很多性能已不能滿足很多針對(duì)電子產(chǎn)品高性能化的技術(shù)要求。2、特殊增強(qiáng)材料基覆銅板特殊增強(qiáng)基覆銅板是近幾年發(fā)展起來(lái)的一類新型覆銅板，但是由于其加工工藝性較高，生產(chǎn)成本較高，目前僅應(yīng)用于特殊要求的電子產(chǎn)品中。3、玻璃纖維布基覆銅板玻璃纖維布基覆銅板(即FR-4覆銅板)，是當(dāng)前CCL產(chǎn)品中應(yīng)用最多的一個(gè)品種，其組成結(jié)構(gòu)以玻璃纖維布為面料，以玻璃纖維布為芯料。如圖1 所示的覆銅板，包括銅箔層1、5，玻璃纖維布材質(zhì)的上面層2、下面層4，并以三張上膠的玻璃纖維布作為芯料3。FR-4覆銅板具有良好的耐熱性、電氣特性和良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐藥品性等技術(shù)性能；但是在PCB生產(chǎn)中不適合沖壓工藝，基材的尺寸穩(wěn)定性較差，薄板翹曲相對(duì)大，其生產(chǎn)成本相對(duì)較高。4、復(fù)合基覆銅板復(fù)合基(Composite Epoxy Mterial)覆銅板，在現(xiàn)有CCL產(chǎn)品中常見為玻璃纖維布/纖維紙復(fù)合基覆銅板(以下簡(jiǎn)稱“CEM-1覆銅板”)、玻璃纖維布/玻璃纖維無(wú)紡布復(fù)合基覆銅板(以下簡(jiǎn)稱“CEM-3覆銅板”)。其中，CEM-3覆銅板的應(yīng)用僅次于 FR-4覆銅板，其組成結(jié)構(gòu)以玻璃纖維布為面料，以玻璃纖維無(wú)紡布為芯料。如圖2所示的覆銅板，包括銅箔層1、5，玻璃纖維布材質(zhì)的上面層2、下面層4，并以三張上膠的玻璃纖維無(wú)紡布作為芯料3。CEM-3覆銅板具有良好的沖壓性能、機(jī)械加工性能，和良好的尺寸穩(wěn)定性， 其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于FR-4覆銅板；但是相比FR-4，其機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性能相對(duì)較差，對(duì)于高集成電路和高頻、高速、大容量的電氣元件均無(wú)法承載。在增強(qiáng)材料生產(chǎn)方面，玻璃纖維布的生產(chǎn)經(jīng)過熔化、拉絲、織布、熱處理、表面處理、干燥等工序，相對(duì)其它增強(qiáng)材料其工業(yè)成本較大，能耗大、污染重，環(huán)保成本較高；玻璃纖維無(wú)紡布的生產(chǎn)經(jīng)過制漿、抄紙、上膠、干燥等工序，相對(duì)而言其工業(yè)成本較低，能耗較小、污染較輕，環(huán)保成本較低。兩種材料各具優(yōu)劣。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種綜合技術(shù)性能優(yōu)良、又具備良好的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)生產(chǎn)成本、能耗和環(huán)保成本較低的覆銅板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中各種覆銅板各具優(yōu)劣的缺陷，提供一種綜合性能優(yōu)良的覆銅板。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問題的一種覆銅板，至少包括一銅箔層，所述覆銅板還包括玻璃纖維布材質(zhì)的一張上面層、一張下面層，及位于所述上面層與所述下面層之間的芯料；所述芯料為玻璃纖維布半固化片與玻璃纖維無(wú)紡布半固化片疊配構(gòu)成。較佳地，所述疊配為所述玻璃纖維布半固化片與所述玻璃纖維無(wú)紡布半固化片交
替疊夾。較佳地，所述覆銅板包括二銅箔層，分別位于所述上面層、所述下面層的外側(cè)。較佳地，所述銅箔層按所有需要的厚度。本發(fā)明還提供了上述任一覆銅板的加工方法，至少包括以下步驟步驟一，調(diào)配膠液；步驟二，上膠；將所述玻璃纖維布、所述玻璃纖維無(wú)紡布分別置于所述膠液中浸漬，然后取出烘焙，再經(jīng)冷卻分別獲得玻璃纖維布半固化片、玻璃纖維無(wú)紡布半固化片；步驟三，疊配；以銅箔層為最外層，以所述玻璃纖維布半固化片為上、下面層，在所述上面層、所述下面層中設(shè)置所述芯料，共同形成一疊合物；所述芯料以所述玻璃纖維布半固化片與所述玻璃纖維無(wú)紡布半固化片交替疊夾形成；步驟四，壓制；將步驟三獲得的所述疊合物與金屬板對(duì)應(yīng)上下疊合，送入真空壓力設(shè)備中加溫壓合，獲得所述的覆銅板。較佳地，所述芯料由二所述玻璃纖維無(wú)紡布半固化片中間夾一所述玻璃纖維布半固化片構(gòu)成。較佳地，所述芯料由多張所述玻璃纖維布半固化片與多張所述玻璃纖維無(wú)紡布半固化片逐層交替疊夾構(gòu)成。較佳地，所述步驟二中，所述玻璃纖維布的烘焙溫度為150°C -200°C，所述玻璃纖維無(wú)紡布的烘焙溫度為170°C -210°C。較佳地，步驟四中，所述加溫壓合的溫度為120°C _205°C、壓力為6Kg_30Kg，壓制的保溫溫度范圍為200°C _205°C、保溫時(shí)間不少于60分鐘。較佳地，所述步驟二中，根據(jù)需要的尺寸將獲得的所述玻璃纖維布半固化片、所述玻璃纖維無(wú)紡布半固化片做切割。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的覆銅板由于上述結(jié)構(gòu)及加工方法，具有優(yōu)良的綜合技術(shù)性能。本發(fā)明的覆銅板既保證了良好的耐熱性能、電氣性能和耐藥品性能，又具備良好的沖壓性能、機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性；生產(chǎn)成本較FR-4覆銅板和CEM-3覆銅板均低；本發(fā)明的覆銅板對(duì)PCB加工工藝的適應(yīng)性更強(qiáng)，對(duì)PCB加工設(shè)備的損耗更小，加工成本更低；原材料的生產(chǎn)能耗較低，污染更少，環(huán)保成本更低，符合當(dāng)前世界低碳、高環(huán)保的要求。與現(xiàn)有FR-4覆銅板相比，本發(fā)明的覆銅板具備與之相同的熱性能和耐熱性能，具備良好的電氣特性和耐藥品性，其機(jī)械強(qiáng)度接近FR-4覆銅板；還具備良好的PBC加工工藝適應(yīng)性，在下游PCB的制造過程中，其沖壓、鉆孔等工藝流程適用性更好，對(duì)加工部件的損耗情況優(yōu)于現(xiàn)有FR-4覆銅板，很好地降低了加工成本；同時(shí)大大降低了原材料的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)能耗。與現(xiàn)有CEM-3覆銅板相比，采用由玻璃纖維布和玻璃纖維無(wú)紡布疊夾作為芯料， 本發(fā)明的覆銅板基材即具備了與CEM-3覆銅板相同的良好的沖壓加工性、基材的尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械加工性，又具有優(yōu)于CEM-3覆銅板的良好的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性，可承載更多、更重的電器元件，以及制作更大尺寸板面；由于樹脂含量的減少使用，基材的生產(chǎn)成本比CEM-3 覆銅板較低，環(huán)保成本也更低。


圖1為現(xiàn)有的FR-4覆銅板的局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有的CEM-3覆銅板的局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的覆銅板一具體實(shí)施例的局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的覆銅板另一具體實(shí)施例的局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的覆銅板再一具體實(shí)施例的局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明的覆銅板又一具體實(shí)施例的局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明的覆銅板又一具體實(shí)施例的局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明的覆銅板又一具體實(shí)施例的局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明的覆銅板又一具體實(shí)施例的局部斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的具體實(shí)施方式

，以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果。實(shí)施例1 如圖3所示，本發(fā)明的一種覆銅板，包括二銅箔層1、5，分別位于上、下最外側(cè)。該覆銅板還包括玻璃纖維布材質(zhì)的上面層2、4、下面層，及位于上面層2與下面層4之間的芯料3。芯料3為玻璃纖維布半固化片與玻璃纖維無(wú)紡布半固化片疊配構(gòu)成。本實(shí)施例中的疊配為玻璃纖維布半固化片與玻璃纖維無(wú)紡布半固化片交替疊夾。具體地說(shuō)，本實(shí)施例中，芯料3由二張玻璃纖維無(wú)紡布半固化片31、33，及疊夾在兩者中間的一張玻璃纖維布半固化片32構(gòu)成。具體地，銅箔層1、5的厚度在3-150um之間。在其他實(shí)施例中，覆銅板也可以根據(jù)需要只包括一個(gè)銅箔層。根據(jù)含膠量的多少，本發(fā)明的覆銅板在不同的具體實(shí)施方式

中，可以有常規(guī)的 1. OmmU. 2mm、1. 5mm、1. 6mm的厚度，以及其他非常規(guī)厚度。
參見圖4至圖9所示，在其他各種具體實(shí)施例中，芯料3可以由多張玻璃纖維布半固化片與多張玻璃纖維無(wú)紡布半固化片逐層交替疊夾構(gòu)成。具體如圖4所示，本實(shí)施例中的覆銅板與上述實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，所不同之處在于，芯料3由二張玻璃纖維布半固化片31、33，及疊夾在兩者中間的一張玻璃纖維無(wú)紡布半固化片32構(gòu)成，厚度可達(dá)到1. 5mm至1. 6mm。具體如圖5所示，本實(shí)施例中的覆銅板與上述實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，所不同之處在于，芯料3由二張玻璃纖維布半固化片31、34，及疊夾在兩者中間的二張玻璃纖維無(wú)紡布半固化片32、33構(gòu)成，厚度可達(dá)到1. 5mm至1. 6mm。具體如圖6所示，本實(shí)施例中的覆銅板與上述實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，所不同之處在于，芯料3由二張玻璃纖維無(wú)紡布半固化片31、34，及疊夾在兩者中間的二張玻璃纖維布半固化片32、33構(gòu)成，厚度可達(dá)到1. 6mm至2. 0mm。 具體如圖7所示，本實(shí)施例中的覆銅板與上述實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，所不同之處在于，芯料3由三張玻璃纖維無(wú)紡布半固化片31、33、35，及疊夾在三者中間的二張玻璃纖維布半固化片32、34構(gòu)成，厚度可達(dá)到2. Omm至2. 4mm。具體如圖8所示，本實(shí)施例中的覆銅板與上述實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，所不同之處在于，芯料3由三張玻璃纖維無(wú)紡布半固化片31、34、37，及疊夾在三者中間的四張玻璃纖維布半固化片32、33、35、36構(gòu)成，厚度可達(dá)到2. 4mm至3. 0mm。具體如圖9所示，本實(shí)施例中的覆銅板與上述實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，所不同之處在于，芯料3由四張玻璃纖維無(wú)紡布半固化片31、33、35、37，及疊夾在四者中間的三張玻璃纖維布半固化片32、34、36構(gòu)成，厚度可達(dá)到3. Omm至3. 4mm。本發(fā)明的上述實(shí)施方式，具有與實(shí)施例1基本相同的有益效果。實(shí)施例2 本發(fā)明還提供了上述任一覆銅板的加工方法，至少包括以下步驟步驟一，調(diào)配膠液。膠液體系中的各組分按配方要求在工業(yè)攪拌釜中進(jìn)行配比熟化。步驟二，上膠。將玻璃纖維布、玻璃纖維無(wú)紡布分別置于膠液中浸漬，然后取出烘焙，再經(jīng)冷卻分別獲得玻璃纖維布半固化片、玻璃纖維無(wú)紡布半固化片。在不同具體實(shí)施方式

中，還可以將獲得的玻璃纖維布半固化片、玻璃纖維無(wú)紡布半固化片根據(jù)需要的尺寸做切割。其中，玻璃纖維布的烘焙溫度為150°C -200°C，玻璃纖維無(wú)紡布的烘焙溫度為 1700C -210°C。上膠參數(shù)見下表
玻璃纖維布玻璃纖維無(wú)紡布含膠量42. 5% -50%45% -65%凝膠時(shí)間100s-120s流動(dòng)度18% -25%5% -25%
步驟三，疊配。再參見圖3所示，以銅箔層1、5為最外層，以玻璃纖維布半固化片 2、4為上、下面層，在上面層2、下面層4中設(shè)置芯料3，共同形成一疊合物。芯料3以玻璃纖維布半固化片與玻璃纖維無(wú)紡布半固化片交替疊夾構(gòu)成。具體地，本實(shí)施例中的芯料3由二張玻璃纖維無(wú)紡布半固化片31、33中間夾一張玻璃纖維布半固化片32構(gòu)成。步驟四，壓制。將步驟三獲得的疊合物與不銹鋼金屬板對(duì)應(yīng)上下疊合，送入真空壓力設(shè)備中加溫壓合，獲得本發(fā)明的覆銅板。上述壓制過程中，加溫壓合的溫度為 1200C _205°C、壓力為6Kg-30Kg，壓制的保溫溫度范圍為200°C _205°C、保溫時(shí)間不少于60 分鐘。本發(fā)明的上述加工方法也可以適用于加工獲得其他實(shí)施例中的覆銅板。對(duì)本發(fā)明的覆銅板以《UL467E聚合材料-工業(yè)層壓板、纖維纏繞管、硫化纖維及印制板用材料》和《IPC-4101B剛性及多層印制板用基材規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的方法做測(cè)試。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試，本發(fā)明的覆銅板的技術(shù)性能檢測(cè)數(shù)據(jù)如下表所示
權(quán)利要求
1.一種覆銅板，至少包括一銅箔層，所述覆銅板還包括玻璃纖維布材質(zhì)的一張上面層、 一張下面層，及位于所述上面層與所述下面層之間的芯料；其特征在于所述芯料為玻璃纖維布半固化片與玻璃纖維無(wú)紡布半固化片疊配構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的覆銅板，其特征在于所述疊配為所述玻璃纖維布半固化片與所述玻璃纖維無(wú)紡布半固化片交替疊夾。
3.如權(quán)利要求1或2所述的覆銅板，其特征在于所述覆銅板包括二銅箔層，分別位于所述上面層、所述下面層的外側(cè)，還包括所述包括一銅箔層，位于所述上面層或所述下面層的外側(cè)。
4.一種如權(quán)利要求1至3述任一所述覆銅板的加工方法，其特征在于至少包括以下步驟步驟一，調(diào)配膠液；步驟二，上膠；將所述玻璃纖維布、所述玻璃纖維無(wú)紡布分別置于所述膠液中浸漬，然后取出烘焙，再經(jīng)冷卻分別獲得玻璃纖維布半固化片、玻璃纖維無(wú)紡布半固化片；步驟三，疊配；以銅箔層為最外層，以所述玻璃纖維布半固化片為上、下面層，在所述上面層、所述下面層中設(shè)置所述芯料，共同形成一疊合物；所述芯料以所述玻璃纖維布半固化片與所述玻璃纖維無(wú)紡布半固化片交替疊夾形成；步驟四，壓制；將步驟三獲得的所述疊合物與金屬板對(duì)應(yīng)上下疊合，送入真空壓力設(shè)備中加溫壓合，獲得所述的覆銅板。
5.如權(quán)利要求4所述的加工方法，其特征在于所述芯料由二所述玻璃纖維無(wú)紡布半固化片中間夾一所述玻璃纖維布半固化片構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求4所述的加工方法，其特征在于所述芯料由多張所述玻璃纖維布半固化片與多張所述玻璃纖維無(wú)紡布半固化片逐層交替疊夾構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求4所述的加工方法，其特征在于所述步驟二中，所述玻璃纖維布的烘焙溫度為150°C -200°C，所述玻璃纖維無(wú)紡布的烘焙溫度為170°C _210°C。
8.如權(quán)利要求4所述的加工方法，其特征在于步驟四中，所述加溫壓合的溫度為 1200C _205°C、壓力為6Kg-30Kg，壓制的保溫溫度范圍為200°C _205°C、保溫時(shí)間不少于60 分鐘。
9.如權(quán)利要求4所述的加工方法，其特征在于所述步驟二中，根據(jù)需要的尺寸將獲得的所述玻璃纖維布半固化片、所述玻璃纖維無(wú)紡布半固化片做切割。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種覆銅板，至少包括一銅箔層，所述覆銅板還包括玻璃纖維布材質(zhì)的一張上面層、一張下面層，及位于所述上面層與所述下面層之間的芯料；所述芯料為玻璃纖維布半固化片與玻璃纖維無(wú)紡布半固化片以任何方式疊配構(gòu)成。本發(fā)明還公開了前述覆銅板的加工方法，至少包括調(diào)配膠液、上膠、疊配、壓制等步驟。本發(fā)明的覆銅板由于上述結(jié)構(gòu)及加工方法，具有優(yōu)良的綜合性能，既保證了良好的耐熱性能、電氣性能和耐藥品性能，又具備良好的沖壓性能、機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性；且生產(chǎn)成本更低。本發(fā)明的覆銅板對(duì)PCB加工工藝的適應(yīng)性更強(qiáng)，對(duì)PCB加工設(shè)備的損耗更小，加工成本更低；原材料的生產(chǎn)能耗較低，污染更少。
文檔編號(hào)B32B37/06GK102189722SQ201110033138
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者韓濤 申請(qǐng)人:金安國(guó)紀(jì)科技股份有限公司