PCB的加工工艺--覆铜板

在PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）的加工工艺中，**覆铜板（Copper Clad Laminate, CCL）**是制造PCB的核心基础材料，几乎所有的PCB都始于覆铜板的加工。以下是关于覆铜板及其在PCB加工工艺中的关键内容：

1. 覆铜板的定义与结构

覆铜板是由绝缘基材（如环氧树脂、玻璃纤维布等）和导电铜箔通过高温高压压合而成的复合材料。其结构通常为：

• 上层铜箔：用于形成电路图形的导电层。

• 基材（Core）：绝缘层，常用FR-4（玻璃纤维增强环氧树脂）、铝基、陶瓷基等。

• 下层铜箔（双面板时为两侧铜箔）。

2. 覆铜板的加工工艺流程

覆铜板的制造是PCB生产的第一步，主要流程如下：

（1）基材准备

• 基材选择：根据PCB性能需求选择基材类型（如FR-4、高频材料、柔性材料等）。

• 铜箔处理：对铜箔进行表面清洁和粗化处理，增强与基材的粘合力。

（2）涂胶与叠合

• 涂覆树脂胶：在基材表面涂覆环氧树脂或其他粘合剂。

• 铜箔层压：将铜箔与涂胶后的基材对齐叠合。

（3）高温高压压合

• 热压成型：通过高温（约180°C）和高压（数百psi）使树脂固化，将铜箔与基材牢固结合。

• 冷却定型：缓慢降温以避免内应力导致翘曲。

（4）后处理

• 裁切：将大尺寸覆铜板切割成标准尺寸（如1.2m×1m）。

• 表面处理：清洗、防氧化处理（如OSP、化学镀铜等）。

3. 覆铜板的关键性能参数

• 铜箔厚度：常见有1/3 oz（12μm）、1 oz（35μm）、2 oz（70μm）等。

• 剥离强度：铜箔与基材的粘合强度（需≥1.0 N/mm）。

• 耐热性：如Tg（玻璃化转变温度）、Td（分解温度）。

• 介电常数（Dk）与损耗因子（Df）：高频电路对低Dk/Df要求高。

• 尺寸稳定性：避免高温下基材膨胀导致线路偏移。

4. 覆铜板的分类

• 按基材类型：

  • 刚性覆铜板（FR-4、金属基板等）。

  • 柔性覆铜板（FCCL，用于柔性PCB）。

  • 高频覆铜板（如罗杰斯Rogers、聚四氟乙烯PTFE）。

• 按铜箔位置：

  • 单面板（单面覆铜）、双面板（双面覆铜）、多层板基材。

5. 覆铜板在PCB制造中的作用

覆铜板为PCB提供：

• 导电层：通过蚀刻形成电路图形。

• 绝缘支撑：隔离不同电路层，保证信号完整性。

• 机械强度：支撑电子元件并抵抗外力变形。

6. 常见问题与解决

• 分层（Delamination）：因压合不良或受潮导致，需严格控制温湿度。

• 铜箔氧化：储存时需密封防潮，或进行表面防氧化处理。

• 厚度不均：调整压合工艺参数（压力、温度均匀性）。

7. 应用领域

覆铜板广泛应用于：

• 消费电子（手机、电脑）。

• 通信设备（5G基站、路由器）。

• 汽车电子（动力系统、传感器）。

• 航空航天（高频、高可靠性需求）。

总结

覆铜板是PCB制造的“地基”，其质量和性能直接决定最终PCB的可靠性、信号传输能力及耐环境性。随着电子产品向高频、高速、高密度发展，覆铜板技术也在不断创新（如低损耗材料、薄型化铜箔等）。