高性能板对覆铜板的基本要求(上)
低CTE_高Tg覆铜板的开发
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。
PCB覆铜板性能特点及其用途
PCB覆铜板性能特点及其用途PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是一种用于连接和支持电子元件的电气原理图的平面基材。
覆铜板是PCB的主要组成部分，它具有一系列特点和用途。
本文将详细介绍PCB覆铜板的性能特点及其用途。
性能特点：1.优良的导电性能：覆铜板是由底材和覆铜层组成的，覆铜层具有优良的导电性能，能够为电子元件提供可靠的导电通路。
2.良好的导热性能：覆铜板具有良好的导热性能，能够快速散热，有效保护电子元件的工作温度，提高其使用寿命。
3.良好的焊接性能：覆铜板上的焊盘和焊接线路能够与电子元件进行可靠的焊接连接，保证电路的稳定性和可靠性。
4.良好的耐腐蚀性能：覆铜板表面覆盖有一层保护性的焊盘，能够有效抵御湿气、化学物质和氧化物的侵蚀，提高PCB的使用寿命。
5.物理强度高：覆铜板具有较高的刚度和物理强度，能够承受一定的机械冲击和振动，保护电子元件的安全性。
6.良好的阻燃性能：覆铜板采用的材料具有良好的阻燃性能，能够有效阻止火焰的蔓延，保障电路的安全性。
用途：1.通信领域：PCB覆铜板广泛应用于通信设备中，如手机、无线路由器、通信基站等，用于连接各种电子元件和实现信号传输。
2.计算机领域：PCB覆铜板也被广泛应用于计算机硬件中，如主板、显卡、内存条等，用于搭建计算机主要的电路和连接关系。
3.汽车电子领域：汽车中的电子设备也离不开PCB覆铜板，如汽车电控系统、车载娱乐系统、汽车仪表盘等，用于连接各个电子模块和传输数据。
4.工业控制领域：工业领域中的各种控制系统也需要PCB覆铜板来实现电路的搭建和信号的传输，如PLC、变频器、机器人等。
5.医疗器械领域：医疗仪器中的电子元件也需要PCB覆铜板连接和支持，如生命体征监测仪、医疗图像设备、手术器械等。
6.消费电子领域：消费电子产品中也广泛应用了PCB覆铜板，如电视、音响、游戏机等，用于连接各种电子元件和实现功能。
总之，PCB覆铜板具有优良的导电、导热、焊接性能，良好的耐腐蚀性能，物理强度高和良好的阻燃性能。
覆铜板的参数说明
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。
PCB覆铜板性能特点及其用途
PCB覆铜板性能特点及其用途1.性能特点1.1 导电性能：覆铜板具有良好的导电性能，能够承载电流和传输信号。
覆铜板的平均厚度为1-6oz，导电性能稳定可靠。
1.2耐腐蚀性：覆铜板能够抵抗氧化、腐蚀和化学腐蚀等影响。
这使得它在复杂的环境中能够长时间稳定运行。
1.3焊接性能：覆铜板具有良好的焊接性能，易于与其他元件实现良好的焊接接触。
这使得电路的组装和维修变得更加容易。
1.4机械强度：覆铜板具有较高的机械强度，能够承受较大的压力和扭矩，使得它在一些恶劣条件下能够正常工作。
1.5热传导性：覆铜板具有良好的热传导性能，能够快速将热量传导到散热器，保证电子元器件的正常运行。
1.6可加工性：覆铜板具有良好的可加工性，易于切割、打孔和成型，适应不同形状和要求。
2.主要用途2.1电子产品：覆铜板是电路板的主要组成部分，广泛应用于电子产品中，如计算机、手机、电视、音响等。
2.2电力设备：覆铜板在电力设备中也有广泛应用，如变压器、发电机、变频器等。
它们能够提供可靠的电气连接和导电性能。
2.3通信设备：在通信设备中，覆铜板用于制作基站、天线、通信模块等。
它们能够提供高速传输和稳定的信号传输。
2.4汽车电子：汽车电子是目前PCB覆铜板用途增长最快的领域之一、覆铜板被广泛应用于汽车电子控制单元（ECU）、车载娱乐系统、导航系统等。
2.5LED照明：PCB覆铜板在LED照明领域中也有重要的应用。
它们能够提供稳定的电源和良好的散热性能，确保LED的正常工作和寿命。
2.6医疗设备：在医疗设备中，覆铜板被用于制作各种医疗仪器和设备，如心电图机、血压计、超声仪等。
它们能够提供高精度的信号传输和可靠的性能。
总结：PCB覆铜板具有导电性能好、耐腐蚀、良好的焊接性能、高机械强度、良好的热传导性能和可加工性强等特点。
其主要用途包括电子产品、电力设备、通信设备、汽车电子、LED照明和医疗设备等领域。
随着技术的不断发展，PCB覆铜板在各个领域中的应用将进一步扩大。
4、覆铜板简介
2.2、覆铜板的组成——树脂 树脂——Resin
树脂有两个作用，既作为介电材料，又作为粘合剂 (Bonding Agent)。 树脂分为热固性(Thermosets)及热塑性(Thermoplastics) 两种。 热固性树脂提供优良的可操作性，而应用不同的树脂可 获得不同的电气性能。制造线路板主要使用的是热固性树脂。 热塑性树脂具有优异的电气性能，但处理热塑性材料需 要特别的设备与参数，因此许多厂商均开发新的热固性材料 用于代替热塑性材料。
2.1、覆铜板的组成——铜箔 铜箔——Copper Foil铜箔的作用是用于形成表面线路，进行
导通。铜箔按生产工艺主要分两类： 1、电解铜箔 ED Foil-Electrodeposited Foil a、通过电镀的方法，在硫酸铜镀液环境下，巨型镀槽的阴阳极距离非 常小， 由不锈钢制作的阴极轮以高速旋转冲击镀液，加上高电流(600ASF)， 在光 滑的滚轮表面可撕出片状连续的铜箔，经后处理成为商品铜箔。 b、朝滚轮的一面称光面（Drum Side），朝镀液的一面称毛面（Matte Side）。 c3、应用在绝大多数的线路板上，主要是硬板（Rigid Board）。 2、压延铜箔（rolled-wrought copper Foil） 通过对铜板多次辊轧制成原箔，然后根据不同要求进行粗化、耐热层、 防氧化等处理而制得。 由于工艺的限制，其幅宽有限，难以满足刚性覆铜板的生产，主要用于 挠性覆铜板的生产。它属片状晶体结构，强度韧性高，同时因其致密度高表 面平滑，制成PCB后信号传输速率高，因此也用于高频高速传送和精细线路 的PCB上。
CH CH2 O
C CH3
O CH2 CH CH2 OH n 粘接性、反應性
覆铜板知识－覆铜板的结构及特性
覆铜板知识－覆铜板的结构及特性
制造印制电路板的主要材料是敷铜板(又名覆铜板)。
而我们这篇文章，是讲述关于所谓覆铜板知识中的关于覆铜板的构造，覆铜板就是经过粘接、热挤压工艺，使一定厚度的铜箔牢固地覆着在绝缘基板上。
所用覆铜板基板材料及厚度不同。
覆铜板所用铜箔与粘接剂也各有差异，制造出来的敷铜板在性能上就有很大差别。
铜箔覆在基板的一面，称作单面敷铜板，覆在基板二面的称作双面敷铜板。
覆铜板知识这覆铜板的构成部分
1．基板
高分子合成树脂和增强材料组成的绝缘层压板可以作为敷铜板的基板。
合成树脂的种类繁多，常用的有酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等。
增强材料一般有纸质和布质两种，它们决定了基板的机械性能，如耐浸焊性、抗弯强度等。
2．铜箔
它是制造敷铜板的关键材料，必须有较高的导电率及良好的焊接性。
要求铜箔表面不得有划痕、砂眼和皱褶，金属纯度不低于99．8％，厚度误差不大于±5um。
按照部颁标准规定，铜箔厚度的标称系列为18、25、35、70和105um。
我国目前正在逐步推广使用35um厚度的铜箔。
铜箔越薄，越容易蚀刻和钻孔，特别适合于制造线路复杂的高密度的印制板。
3．覆铜板粘合剂
粘合剂是铜箔能否牢固地覆在基板上的重要因素。
敷铜板的抗剥强度主要取决于粘合剂的性能
常见敷铜板种类及特性
目前我国大量使用的敷铜板有以下几种类型，其特性见下表:敷铜板种类，敷铜板知识。
几种高性能树脂在覆铜板中的应用(1)
４ ２
＼．
３ Ｆｉｇ １ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ａ¨ｙｌ ｇｒｏｕｐ ｉｎｔｏ
ｐＯ ＪｙｐｈＩＢｎｙＩ ｅｔｈｅｒ ｍａ Ｊｅｃｕｌａｒ ｃｈａｊｎ 图１ 聚苯醚分子链上引入烯丙基的方法
２ １．２互穿网络（ＩＰＮ）结构改性 互穿网络结构有利于提高组分间的相容性，改善聚合物
的综合性能。环氧树脂由于具有活泼的环氧基团，能形成复 杂的体型交联结构，因此环氧树脂与改性聚苯醚能形成互穿 网络结构。但是聚苯醚分子不含强的极性基团，与环氧树脂 的相容性差，共混效果不好，故须提高聚苯醚与环氧树脂的 相容性，人们对ＥＰ／ＰＰ（）的相态进行了广泛研究，提出用ＥＰ 作ＰＰ（）的活性稀释剂，自身发生交联反应口”２…。降低ＰＰ０ 的分子质量。２””】或将与ＰＰ（）具有良好相容性的多官能团乙
几种高性能树脂在覆铜板中的应用
李胜方１，王洛礼２ （１．华中科技大学化学系，湖北武汉，４３００７４；２．湖北省化学研究院，湖北武汉，４３００７４）
摘要：简单介绍了高性能覆铜箔层压板的要求，重点讲述了几种高性能基体树脂：氰酸酯（ＣＥ）树脂、聚苯醚 （ＰＰ（））树脂、聚酰亚胺（ＰＩ）树脂、聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）树脂的发展及应用情况。
陶瓷基覆铜板性能要求与标准
陶瓷基覆铜板性能要求与标准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。
今天主要介绍以氧化铝陶瓷与铜板（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、氧化铝陶瓷覆铜板的制作氧化铝陶瓷覆铜板就是指采用氧化铝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：准备材料（氧化铝陶瓷、铜板）——叠合——键合——表面处理——检验包装出品这里所使用的氧化铝瓷片一般是指氧化铝含量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、氧化铝陶瓷覆铜板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氧化亚铜,温度高于低共熔点时，出现铜与氧化亚铜的共晶液相，其中的氧化亚铜相与氧化铝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。
同时液相中的氧化亚铜与氧化铝发生化学反应，形成氧化铝合亚铜：冷却后通过铜、铝、氧的化学键，氧化亚铜与氧化铝陶瓷牢固键合在一起。
在氧化亚铜与金属接触的另一端，以铜和氧离子键将氧化亚铜与铜层紧密联接起来，但是这一层的键合力与氧化亚铜/氧化铝的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氧化亚铜晶粒。
三、氧化铝陶瓷覆铜板的性能要求1 、铜导带和氧化铝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、陶瓷覆铜板的热膨胀系数同于氧化铝基片（7.4x10-6/℃），与硅相近并和硅芯片相匹配，可以把大型硅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、由于陶瓷覆铜板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，陶瓷覆铜板成型温度在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。
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（１ ）基 材 的ＣＴＥ会带来板面尺寸的改变和影
时的耐热性ＣＩＥ即提高基板材料的高温软化温度或 响。当基材的Ｔｇ温度低时，高温焊接等会引起高
粘弹性温度 ），从而保证高性能板在焊接时具有较 性能多层板变形（以弓曲和扭曲为特征 ）而影响高
小或极小的形变，使 ＳＭＤ等引脚与板面焊盘之间 性能板的可靠＇阻 以剪切应力和拉应力为特征 ）。而
总工程师。
数量的通孔插装元器件 （如ＤＩＰ）和表面贴装元器
件（ＳＭＤ）。这些ＤＩＰ和ＳＭＤ元器件是要经过高温
焊接 （如波峰焊接 、热风焊接、红外焊接或汽相焊 接等 ）到这些高性能多层板的板面上。
由于 层 数 多、厚度厚和面积大的高性能板 ，在 高温焊接时，需要有更多的热容量，因此要求提供 更多的热量 ，或者说要求在高温焊接时间更长或更 高温度来进行焊接，才能保证焊接的可靠性，否则， 采用常规ＰＣＢ的焊接温度和焊接时间，往往会造成
的推广应用和规定的开展 ，今少刮４会使用无铅焊料
目前 ， 大 多数用的 ＰＣＢ基材中的树脂在Ｔｇ温
的焊接，因此，高温焊接温度还会再增加２０－３０℃． 度以下时，树脂的ＣＴＥ处＝１＝４ｄ ）－：１（Ｏｐｐｍ／℃之间，
因此，采用好的耐热性或更可高Ｔｇ温度的基板材 但温度超过 Ｔｇ温度时，树脂的 ＣＴＥ大多超过
从上 述 可 知，高性能板上焊盘与ＳＭＤ引脚之
Ｉ旬界面形成的剪切应力大小是与两者 ＣＴＥ差额和 焊料固化 （或熔化 ）温度成正比的。同时，对于插 件板 （Ｓｕｂ－ＰＣＢ）来说，发生焊接点处开路而造成
的失效较易于补救，如更换一块好的插件板上去， 或者如前面所述的 自动切断而转接到备份插件板 （Ｓｕｂ－ＰＣＢ） ，或者自动调整到其它插件板上进行运 行 ，从而不会影响系统的运行与操作，这对于通讯
△Ｃ Ｔ Ｅ＝ （．１．３－：１．７ｐｐｍ／｀Ｃ－５－７ｐｐｍ／｀Ｃ）（２３０℃一
２００Ｃ）
以最 小 计 时，则 △ ＣＴ Ｅ ＝ ６－－１０ｐｐｍ／｀Ｃｘ ２ ．１００Ｃ
＝１ ２６ ０－ －２ １０ ０ｐ ｐｍ
这便 可 理 解 ，在高温焊接时，贴装在高性能板
氧 ／ＰＰ ０ 树 脂 焊 盘 上 的 Ｓ Ｍ Ｄ 引 脚 位置并不是设计时（或常温时 ）
表 ２所示。
表 ２ ＰＣ Ｂ 层 数 与 基 材 丁９的基本关系
层数
＜“》层 １０２０层
＞２０层
基材Ｔｇ温度 １３（）一１Ｓ０℃ １ ５１１ －２ １１０ ｀ １８ （１－２５０｀Ｃ
相应的树脂 环氧树脂或 高Ｔｇ或改 环氧／ＰＰＯ树
体系
改性环氧树 性环氧树１Ｌ＇．， 脂，ＰＩ树脂等
脂 田 ’树 脂 ， 环
４
万方数据
印制电路信息 （２００３Ｎ ｏ．７）
综述 与评论
同步，因此，在焊接点处就会出现ＳＭＤ引脚要阻
止高性能板焊盘位置尺寸的收缩 ，从而在焊接点处 形成一个剪切内应力，也可称为热残余（留 ）应力， 因为这是由于热或温度在不同 ＣＴＥ物质的界而上 形成的应力。
这种 在 焊 点处 （ＳＭＤ引脚和高性能板焊盘间 界面处 ）的剪切应力的大小取决于两者ＣＴＥ差别大 小和焊料固化温度的高低。当焊接处的剪切应力大 于焊料粘结力（ＳＭＤ引脚和高性能板焊盘之间，特 别是高密度而小焊点情况 ）时，则会发生断裂而开
形成最小的剪切应力和拉应力、提高焊接点质量 在本节所讲的是基材的热膨胀系粼 即热膨胀和冷
（或均匀一致性 ），从而提高这些高性能多层板的组 收缩问题，当然也有少数材料是相反的，即热缩冷
装可靠性和使用寿命。，
胀现象，如芳伦、Ａｒａｍｉｄｅ等 ）带来高性能板尺寸
同时 ， 还 应看到，随着环保 （或绿色 ）型产品 变化对高温焊接和使用可靠性问题。
印制电路信息 （２００３Ｎ ｏ．７）
综述 与评论
高性能板对覆铜板的基本要求‘上）
（江南计算技术研 究所 ２１４０８３） 林金堵
摘 要 本文评述了高性能板对覆铜板的基本要求，即对履铜板的Ｔｇ温度、热膨胀系数ＣＴＥ、介电常数 ＃ｒ、离子迁移 以Ｆ等的新要求。同时，对覆铜板介质层厚度的均匀性和平整度有了更高的要求，而特种覆铜板材料将会迅速增加。
２ 低热膨胀系数 （ＣＴＥ）基板材料
低的 热 膨 胀系数 （ＣＴＥ）又可称为低的温度膨 胀系数 （ＴＣＥ），一般规律是高Ｔｇ树脂的基板材料 也具有低的热膨胀系数。
要求焊盘的正确位置上 ，而是会产生最小偏差
１．２６０－２．ＬＯＯｐｐｎ：的尺寸位置上。但是，在高温焊接
后，接着把温度冷却下来，将熔化的焊料固化 （设 焊料固化温度为１．８３｀Ｃ ），从而使ＳＭＤ引脚处高性 能板上焊盘间牢固结合着，然后再一起冷却到室
“虚焊”等影响焊接可靠性。这意味着，高性能板在
焊接元器件时，要求有更长 （更高 ）预热温度时间 以及更长 （更高 ）高温焊接温度与时间，因此，高 Ｊ性能板比起常规 ＰＣＢ应具有更好的耐热性或更高
的Ｔｇ温度才行。
同时 ， 如 果采用耐热性差或 Ｔｇ温度低的基材
来形成的高性能板，会在高温焊接时，易于或过早
温度和耐热性能如表 ．Ｉ所示。
多层板上的表面贴装元器件（ＳＭＤ）的引脚的ＣＴＥ
表 １ 为 ５－ ７ｐ ｐ ｍ／ ｀Ｃ ｏ 因 此 ，高性能板的 Ｘ，Ｙ 向的 ＣＴＥ
基板类型 Ｉ＇ｌｌ／玻纤布 ＢＴ／玻纤布
Ｔｇ（℃ ）
好
２２１１－－２６０
．
２２０ ２２５
ＰＰＥ／玻纤布
料来制造这些高性能多层板是根本的出路。
２００ｐｐｍ／｀Ｃ。而基材，Ｉ“玻纤布的ＣＴＥ为５－７ｐｐｍ／｀Ｃｏ
基板 的 Ｔ ｇ温度或耐热性能主要是由基板中所 而由树脂和玻纤布组成的基材，其Ｘ，Ｙ 向的ＣＴＥ
采用的树脂类型来决定的，常用的基板材料的Ｔｇ 大多处于１３－１７ｐｐｍ／℃之间。但是，表面贴装在高
Ｋｅ ｙｗ ｏｒｄｓｈ ｉｇｈ－Ｔｇ；Ｃ ＴＥ； ＃ｒ；ｉｏｎ－ｍｉｇｒａｔｉｏｎ（ＣＡＦ）；ｄ ｉｅｌｅｃｔｒｉｃｔｈ ｉｃｋｎｅｓｓ；ｓ ｐｅｃｉａｌ－ＣＣＬ
本文 所 述 的高性能板是指 ＨＤＩ／ＢＵＭ板 、集成 元件 （现指埋入无源元件 ）多层板和高多层板 （母 板或背板和高密度的插件板等 ）以及特种印制板等 为主体的高性能多层印制板。这些高性能板对覆铜 板材料的主要要求有：（：ｌ）高耐热性或高Ｔｇ温度； （２）高尺寸稳定性或低ＣＴＥ特性；（３）低的介电常 数和高的介电常数；（４）耐ＣＡＦ或耐离子迁移性； （Ｓ）介质层厚度均匀性和平整度；（６）特种覆铜板 材料 ，如导热覆铜材料、平而电阻和平面电容材料
出现 “软化”（粘弹性 ）状态。产生大的形变 （如弓 曲、扭曲等 ），从而造成元器件引脚与板而焊盘之
间距离尺寸不均匀，从而形成焊接质量不一致，甚
至焊接不五 特别是大尺寸的多引脚的器件 ）问题。 而更令人担心的是，虽然勉强焊接上了，但由于焊 接温度较高和高温焊接时间较长而引起残留的热、 机应力，从而会在元器件引脚与焊盘之间形成大的
关键 词 高丁。温度 热膨胀系数 介电常数（相对 ） 离子迁移（阳极移生长 ）介质层厚度 特种覆铜板材料
ＢａｓｉｃＤ ｅｍａｎｄｓｏ ｆＣ ＣＬｆ ｏｒＨ ｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＰ ＣＢ
Ｌｉｎ Ｊｉｎｄｕ
Ａｂ ｓｔｒａｔｅ Ｔｈｉｓｐ ａｐｅｒｄ ｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈ ｅｂ ａｓｉｃｄ ｅｍａｎｄｓｏ ｆＣ ＣＬｆ ｏｒｈ ｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＰ ＣＢ，ｉ．ｅ ｈ ｉｇｈｅｒｐ ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏ ｆＴ ｇ， ＣＴＥ，歇 ＣＡＦｅ ｔｃ．Ａ ｔｔｈ ｅｓａ ｍｅｔｉ ｍｅ，ｈｉ ｇｈｅｒｄ ｅｍａｎｄｓｆｏ ｒｅｖ ｅｎｅｓｓａｎ ｄｃ ｏｐｌａｎａｒｉｔｙｏ ｆｔｈ ｅｄ ｉｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｔｈ ｉｃｋｎｅｓｓ，ａｎ ｄｔｈ ｅｓｐ ｅｃｉａｌ ＣＣＬＭ ａｔｅｒｉａｌｓａｒ ｅｒａ ｐｉｄｌｙｉｎ ｃｒｅａｓｉｎｇ
和巨型计算机的运行是多么重要。
但是 对 于 以母板或背板形成的系统 （Ｓｕｂ－ ｓｙｓｔｅｍ）结构来说，如果母板或背板上焊点处开路 而发生的故障，尽管可像插件板那样，采用备份子 系统（Ｓｕｂ－ｓｙｓｔｅｍ）或自动调整到其它子系统上进 行运转来补救 ，但带来的可能是整个系统或子系统 的失效，其损失就要大得多，补救也复杂得多。因 此 ，随着环保型焊料的推广应用和规定，其高温焊 接用焊料的熔化 （固化 ）温度还会提高，而焊点密 度提高和焊点面积的减小 ，采用低ＣＴＥ基板材料来 制造高性能多层板更显得越来越重要。
和贴装的ＳＭＤ的ＣＴＥ之间最小差别为６－８ｐｐｍ／ｃＣ， 最大差别为１０－１２ｐｐｍ／｀Ｃ。所以，降低基板材料的 ＣＴＥ，并尽量接近或等于ＳＭＤ引脚的ＣＴＥ是提高 高性能板焊接和使用可靠性的关键问题。
因为 在 高 性能板上焊接 ＳＭＤ的过程中，它是 一个加热到高温焊接 （焊料熔化 ）温度进行焊接， 然后冷却 （凝固 ）到室温的过程。在这个焊接过程 中，高性能板和ＳＭＤ元器件将同时加热，设室温 为２００Ｃ，高温焊接温度为２３０｀Ｃ，由于两者ＣＴＥ不 同，即高性能板的Ｘ，ＹＩ句受热尺寸伸长将大于ＳＭＤ 元器件引脚 Ｘ，Ｙ 向的伸长 ，其差别△ＣＴＥ为：
（２ ）基 材 热膨胀系数 （ＣＴＥ）对层间对位度带 来的影响。大家知道 ，基材的介质层是由玻纤布浸
涂树脂来形成的，而树脂的ＣＴＥ比起玻纤布的ＣＴＥ
要大得多。由两者组成的基材 ，其ＣＴＥ并不是简单 的由树脂ＣＴＥ和玻纤布ＣＴＥ的 “加权和”结果，而
万方数据
主要是由玻纤布的ＣＴＥ起着 （Ｘ，Ｙ 方向 ）主要作 用。大量试验和应用结果表明，由玻纤布和树脂组 成的基材，其ＣＴＥ大多数处于１３－１７ｐｐｍ／ＯＣ （Ｘ、 Ｙ方向 ）之间，而 Ｚ向的ＣＴＥ是由树脂之 ＣＴＥ起 决定的影响。这是因为树脂浸涂于玻纤布中，经烘 干后再与铜箔于高温层压成覆铜层板基材。在这个 过程中，由于树脂在高温层压时，先熔化膨胀而后 发生固化反应引起尺寸收缩 ，所以在固化反应和冷 却过程中，除了有冷却的收缩外，还有固化反应的 收缩，而基材中的玻纤布又阻止树脂进一步收缩。 所以固化后状态的基材之ＣＴＥ呈现为１３－－１７ｐｐｍ／ｃＣ （与树脂类型和玻纤布类型、结构等有关 ）之间，而 不是按玻纤布和树脂的ＣＴＥ之间的简单 “加权和”