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近年世界PCB抄板中铜箔行业中,一些高性能的电解铜箔制造技术得到不断创新、不断发展。一位海外的铜箔市场研究专家近期认为:由于未来在高密度细线化( LIS = 0.10 mm/0 .10 mm以上)、多层化(6 层以上)、薄型化(0.8 mm) 及高频化的PCB将会大量的采用高性能铜箔,这种铜箔的市场占有比例在不久将来会达到40% 以上。这些高性能的铜箔的主要类型及特性如下。
1.优异的抗拉强度及延伸率铜箔优异的抗拉强度及延伸率电解铜箔,包括在常态下和高温下两方面。常态下高抗拉强度及高延伸率,可以提高电解铜箔的加工处理性,增强刚性避免榴皱以提高生产合格率。高温延伸性(HTE) 铜箔和高温下高抗拉强度铜箔,可以提高PCB抄板热稳定性,避免变形及翘曲。同时铜箔高温断裂(一般铜宿使用在多层板内层中,制作通孔内环,在进行浸焊时易出现裂环现象)问题,采用HTE 铜箔可以得到改善。
2. 低轮廓铜箔
多层板的高密度布线的技术进步,使得继续再采用一般传统型的电解铜箔,已不适应制造高精细化PCB抄板图形电路的需要。在这种情况下,一种新一代铜箔一一低轮廓(Low Profile, LP) 或超低轮廓(VLP) 的电解铜箔相继出现。低轮廓铜箔是在20 世纪90 年代初(1 992-1994 年),几乎同期在美国(Gould 公司的Arizona 工厂)及日本(三井金属公司、古河电气公司、福田金属工业公司)成功地开发出来。
一般原箔由电镀法制成,所用的电流密度很高,所以原箔的微结晶非常粗糙,呈粗大的柱状结晶。其切片横断层的“棱线”,起伏较大。而LP 铜箔的结晶很细腻(2μm 以下) ,为等轴晶粒,不含柱状晶体,是呈成片层结晶,且棱线平坦。表面粗化度低。VLP 铜箔经实际测定,平均粗化度(R.) 为0.55μm (一般铜箔为1. 40μm) 。最大粗化度( R m?x ) 为5.04μm( 一般铜箔为12.50μm) 由各类铜箔特性对比见表5-1-8 (本表数据以日本三井金属公司的各类铜箔产品为例)。
VLP, LP 铜箔除能保证普通铜筒一般性能外,还具有以下几个特性。
① VLP 、LP 铜箔初期析出的是保持一定距离的结晶层,其结晶并不成纵向连接叠积向上状,而是形成略凹凸的平面片状。这种结晶结构可阻止金属晶粒间的滑动,有较大的力可去抵抗外界条件影响造成的变形。因而铜箔抗张强度、延伸率(常态、热态)优于一般电解铜箔。
② LP 铜箔比一般铜箔在粗化面上较平滑、细腻。在铜箔与基板的交接界面上,不会在蚀刻后发生残留的铜粉(铜粉转移现象) ,提高了PCB的表面电阻和层间电阻特性,提高了介电性能的可靠性。
③具有高的热稳定性,不会在薄型基板上由于多次层压,而产生铜的再结晶。
④蚀刻图形电路的时间,比一般电解铜箔减少。减少了侧蚀现象。蚀刻后的白斑减少。适于精细线路的制作。
⑤LP 铜箔具有高硬度,对多层板的钻孔性有所改进和提高。也较适于激光钻孔。
⑥LP 铜箔表面,在多层板压制成形后,较为平坦,适用于精线线路制作。
⑦ LP 铜箔厚度均匀,制成PCB后信号传输延迟性小,特性阻抗控制优良,不会产生线与线间、层与层间的杂讯等。
低轮廓铜箔在微细结构,如晶粒大小、分布、结晶位向及分布等方面与一般电解铜箔有很大的差别。低轮廓铜箔制造技术是在原传统的一般电解铜箔生产中电解液配方、添加剂、电镀条件等基础上,进行了很大的改进和技术上的进步。