PCB覆銅板環(huán)氧板分類及工藝【覆銅板發(fā)展史】

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，電子產(chǎn)品和電路組裝技術(shù)上了一個(gè)新臺(tái)階，它促使印制電路板制造技術(shù)向微孔徑、細(xì)線條、高密度布線及高多層方向發(fā)展，對(duì)覆銅板的耐熱性、低膨脹系數(shù)、高尺寸穩(wěn)定性、低介電損耗等提出了新要求。而環(huán)氧樹(shù)脂作為覆銅板的主要原材料之一，也面臨著更多新的技術(shù)需求。

2017年我國(guó)各類覆銅板總產(chǎn)能83839萬(wàn)㎡，比2016年的83005萬(wàn)㎡，微幅增長(zhǎng)1.0%。其中2017年我國(guó)各類覆銅板總產(chǎn)量59084萬(wàn)㎡，較2016年增長(zhǎng)5.1%。2017年我國(guó)各類覆銅板總銷售量58269萬(wàn)㎡，同比微增0.7%；銷售收入269371萬(wàn)元，同比巨幅增長(zhǎng)28.5%。

總產(chǎn)能利用率達(dá)到70.5%，其中有原材料供應(yīng)不足的原因，近兩年增加的產(chǎn)能還沒(méi)有量產(chǎn)，撓性覆銅板及相關(guān)制品的產(chǎn)能利用率僅為46%，降低了覆銅板行業(yè)企業(yè)的產(chǎn)能利用率。

2017年我國(guó)各類覆銅板生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)情況

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PCB覆銅箔層壓板分類

PCB覆銅箔層壓板由銅箔、增強(qiáng)材料、粘合劑三部分組成。板材通常按增強(qiáng)材料類別和粘合劑類別或板材特性分類。

按增強(qiáng)材料分類

PCB覆銅箔層壓板最常用的增強(qiáng)材料為無(wú)堿(堿金屬氧化物含量不超過(guò)0.5%)玻璃纖維制品(如玻璃布、玻璃氈)或紙(如木漿紙、漂白木漿紙、棉絨紙)等。因此，PCB覆銅箔層壓板可分為玻璃布基和紙基兩大類。

按粘合劑類型分類

PCB覆箔板所用粘合劑主要有酚醛、環(huán)氧、聚酯、聚酰亞胺、聚四氟乙烯樹(shù)脂等，因此，PCB覆箔板也相應(yīng)分成酚醛型、環(huán)氧型、聚酯型、聚酰亞胺型、聚四氟乙烯型PCB覆箔板。

按基材特性及用途分類

根據(jù)基材在火焰中及離開(kāi)火源以后的燃燒程度可分為通用型和自熄型;根據(jù)基材彎曲程度可分為剛性和撓性PCB覆箔板;根據(jù)基材的工作溫度和工作環(huán)境條件可分為耐熱型、抗輻射型、高頻用PCB覆箔板等。此外，還有在特殊場(chǎng)合使用的PCB覆箔板，例如預(yù)制內(nèi)層覆箔板、金屬基覆箔板以及根據(jù)箔材種類可分為銅箔、鎳箔、銀箔、鋁箔、康銅箔、鈹銅箔覆箔板。

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命名規(guī)則

常用PCB覆箔板型號(hào)按GB4721-1984規(guī)定，PCB覆銅箔層壓板一般由五個(gè)英文字母組合表示：第一個(gè)字母C表示覆的銅箔，第二、三兩個(gè)字母表示基材選用的粘合劑樹(shù)脂。例如：PE表示酚醛;EP表示環(huán)氧;uP表示不飽和聚酯;SI表示有機(jī)硅;TF表示聚四氟乙烯;PI表示聚酰亞胺。第四、五個(gè)字母表示基材選用的增強(qiáng)材料。例如：CP表示纖維素纖維紙;GC表示無(wú)堿玻璃纖維布;GM表示無(wú)堿玻璃纖維氈。

如PCB覆箔板的基材內(nèi)芯以纖維紙、纖維素為增強(qiáng)材料，兩面貼附無(wú)堿玻璃布者，可在CP之后加G.型號(hào)中橫線右面的兩位數(shù)字，表示同一類型而不同性能的產(chǎn)品編號(hào)。例如覆銅箔酚醛紙層壓板編號(hào)為O1～20，覆銅箔環(huán)氧紙層壓板編號(hào)為21～30;覆銅箔環(huán)氧玻璃布層壓板編號(hào)為31～40.如在產(chǎn)品編號(hào)后加有字母F的，則表示該P(yáng)CB覆箔板是自熄性的。

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PCB覆銅箔層壓板制造工藝

PCB覆銅箔層壓板生產(chǎn)工藝流程如下：樹(shù)脂合成與膠液配制-增強(qiáng)材料浸膠與烘干-浸膠料剪切與檢驗(yàn)-浸膠料與銅箔疊層-熱壓成型-裁剪-檢驗(yàn)包裝。

樹(shù)脂溶液的合成與配制都是在反應(yīng)釜中進(jìn)行的。紙基PCB覆箔板用的酚醛樹(shù)脂大多是由PCB覆箔板廠合成。

玻璃布基PCB覆箔板的生產(chǎn)是將原料廠提供的環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑混合溶解于丙酮或二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚中，經(jīng)過(guò)攪拌使其成為均勻的樹(shù)脂溶液。樹(shù)脂溶液經(jīng)熟化8～24h后就可用于浸膠。

浸膠是在浸膠機(jī)上進(jìn)行的。浸膠機(jī)分臥式和立式兩種。臥式浸膠主要用于浸漬紙，立式浸膠機(jī)主要用于浸漬強(qiáng)度較高的玻璃布。浸漬樹(shù)脂液的紙或玻璃布主，經(jīng)過(guò)擠膠輥進(jìn)入烘道烘干后，剪切成一定的尺寸，經(jīng)檢驗(yàn)合格后備用。

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覆銅板發(fā)展史

中國(guó)大陸覆銅板工業(yè)從上個(gè)世紀(jì)五十年代中期誕生至今，已經(jīng)有五十多年的發(fā)展史。如今中國(guó)大陸已成為全球覆銅板第一生產(chǎn)大國(guó)。這數(shù)十年是一個(gè)不斷創(chuàng)新、不斷追求、高速發(fā)展的歷史?？v觀發(fā)展歷程，基本上可分為四個(gè)階段。

第一階段:創(chuàng)業(yè)起步階段(1955~1978年)

1955年下半年，中國(guó)大陸電子工業(yè)第十研究所的科技人員創(chuàng)造出一種制造覆銅板的簡(jiǎn)陋工藝。用這種工藝生產(chǎn)的覆銅板是將銅箔粘貼在事先涂覆了酚醛改性聚乙烯醇縮甲醛的絕緣紙板上，然后再經(jīng)層壓加工而制成的。

后來(lái)為了滿足覆銅板進(jìn)一步研制的需要，玻纖行業(yè)一些生產(chǎn)玻纖布的廠家積極配合研制覆銅板專用玻纖布，輕工部的造紙廠開(kāi)始研制覆銅板專用紙，并取得了可喜成績(jī)。這一時(shí)期像國(guó)營(yíng)七〇四廠及北絕廠等一些規(guī)模稍大的廠家，與這些原材料廠家緊密配合，無(wú)償?shù)?、及時(shí)地進(jìn)行了無(wú)數(shù)次工藝應(yīng)用試驗(yàn)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)中國(guó)大陸電子工業(yè)發(fā)展緩慢，印制電路板的制造水平低，對(duì)覆銅板的需求量小，技術(shù)要求也不高，所以，上述原材料基本上能滿足覆銅板生產(chǎn)的最低要求。

第二階段:初步發(fā)展階段(1979~1985年)

在上個(gè)世紀(jì)七十年代末期，中國(guó)大陸黑白電視機(jī)、收錄機(jī)、音響及通訊設(shè)備等得到了飛躍發(fā)展，彩色電視機(jī)在本階段后期也開(kāi)始興起。在這期間，中國(guó)大陸印制電路板行業(yè)開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)了不少先進(jìn)設(shè)備，并吸收了許多國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。這些都對(duì)覆銅板產(chǎn)量的增長(zhǎng)及技術(shù)水平的提高有很大的促進(jìn)。

1982年，北京絕緣材料廠率先在中國(guó)大陸從日本引進(jìn)了臥式上膠機(jī)，并投入生產(chǎn)，研制成功主要用于黑白電視機(jī)用的阻燃型覆銅板。

1985年，國(guó)營(yíng)七〇四廠在生產(chǎn)環(huán)氧--雙氰胺玻纖基覆銅板方面，技術(shù)水平獲得很大提高。無(wú)論在產(chǎn)量上還是在質(zhì)量上，在當(dāng)時(shí)都居大陸市場(chǎng)首位。

1985年，中國(guó)大陸正式頒布了第一套包括通用規(guī)則、試驗(yàn)方法和十幾個(gè)品種的覆銅板國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并于1985年7月1日起正式執(zhí)行。這標(biāo)志著中國(guó)大陸覆銅板工業(yè)已經(jīng)完全明確了自已與國(guó)際發(fā)展水平的差距和未來(lái)發(fā)展的目標(biāo)。

第三階段:規(guī)模化生產(chǎn)階段(1986~1994年)

隨著在1985~1987年期間，中國(guó)大陸幾家覆銅板企業(yè)對(duì)國(guó)外的覆銅板設(shè)備、技術(shù)引進(jìn)工作趨于完成，標(biāo)志著中國(guó)大陸覆銅板行業(yè)邁上了一個(gè)新的發(fā)展階段，在技術(shù)上也出現(xiàn)了一個(gè)質(zhì)的飛躍，與國(guó)外的差距開(kāi)始逐步縮小。

在此期間，中國(guó)大陸實(shí)行改革開(kāi)放政策，一大批國(guó)外獨(dú)資及中外合資覆銅板廠迅速在珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、膠東半島及遼寧半島等沿海地區(qū)興建投產(chǎn)，如東莞生益、深圳太平洋、南海南美、珠海海港、杭州國(guó)際、杭州華立達(dá)及山東招遠(yuǎn)金寶等一大批覆銅板骨干企業(yè)都是在這一時(shí)期建成投產(chǎn)的。再加上美日等國(guó)陸續(xù)將本國(guó)的覆銅板企業(yè)向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移，香港地區(qū)的印制電路板廠也大批遷往內(nèi)地，這一切造成了在此期間中國(guó)大陸覆銅板產(chǎn)量連續(xù)以20~30%年均增長(zhǎng)率快速增長(zhǎng)。

第四階段:大型企業(yè)主導(dǎo)市場(chǎng)階段(自1995年起至今)

1995年以后，又有一批日資、臺(tái)資及港資的大型電子玻纖布基覆銅板生產(chǎn)廠在中國(guó)大陸廣東及華東地區(qū)建成投產(chǎn)，其中有亞化科技(中國(guó))股份有限公司、廣州宏仁電子有限公司、廣州松下電工有限公司、廣東汕頭超聲電子股份有限公司及昆山臺(tái)光電子材料有限公司等等。這些大型覆銅板廠對(duì)當(dāng)時(shí)中國(guó)大陸的電子玻纖布市場(chǎng)發(fā)揮了主導(dǎo)作用。

近幾年來(lái)，在印制電路板工業(yè)突飛猛進(jìn)的促動(dòng)下，中國(guó)大陸的覆銅板工業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，無(wú)論產(chǎn)能、質(zhì)量，還是規(guī)格、品種等方面，都得到了同步發(fā)展。

自1997年以來(lái)，幾乎每隔3~4年就有一次生產(chǎn)的飛躍。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，1997年珠三角地區(qū)生產(chǎn)電子玻纖布基FR-4型覆銅板的廠家只有4家，其產(chǎn)能為100.8萬(wàn)㎡。2000年發(fā)展到12家，其產(chǎn)能提高到304.8萬(wàn)㎡。2003年進(jìn)一步發(fā)展到14家，其產(chǎn)能躍升到501.6萬(wàn)㎡。在長(zhǎng)三角地區(qū)，1997年只有5家，其產(chǎn)能為48萬(wàn)㎡，2000年飛躍發(fā)展到12家，其產(chǎn)能猛增到201.6萬(wàn)㎡。2003年繼續(xù)發(fā)展到15家，其產(chǎn)能再度提高到327.6萬(wàn)㎡。

近幾年，中國(guó)相關(guān)企業(yè)也在覆銅板用特種樹(shù)脂方面取得了一些突破性進(jìn)展。

生益科技（600183）是中國(guó)覆銅板品類規(guī)格最為齊全的公司，但目前仍以生產(chǎn)各種FR-4及CEM-1、CEM-3等復(fù)合材料覆銅板產(chǎn)品為主，擁有多個(gè)高頻、高速產(chǎn)品體系。2016年，生益科技投資設(shè)立江蘇特材，預(yù)計(jì)達(dá)產(chǎn)后將實(shí)現(xiàn)PTFE材料產(chǎn)能8.8萬(wàn)立方米/月。在5G周期，生益科技將通過(guò)成本優(yōu)勢(shì)，憑借下游設(shè)備商以及本土PCB加工龍頭廠商的合力推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高頻、高速板材規(guī)模國(guó)產(chǎn)化。

此外，巴陵石化環(huán)氧樹(shù)脂部采用其自主研發(fā)的DCPD苯酚型環(huán)氧樹(shù)脂開(kāi)發(fā)的中試產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)穩(wěn)定，具有低介電常數(shù)和低介質(zhì)損失角正切，通過(guò)了多家5G通訊廠商的5G產(chǎn)品測(cè)試。該部DCPD苯酚型環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)品的工業(yè)化轉(zhuǎn)化已開(kāi)始，預(yù)計(jì)今年年底完成。