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PCB金属基覆铜板生产工艺的主要特性

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金属基覆铜板一般由金属基板、绝缘介质层和导电层(一般为铜箔)三部分组成,即将表面经过处理的金属基板的一面或两面覆以绝缘介质和铜箔,经热压复合而成。

1)金属基覆铜板分类。从金属基板的结构上划分,常见的有三种,即金属基板、包覆型金属基板和金属芯基板。金属基板是以金属(铝、铜、铁、钼等)为基材,在其基板上覆有绝缘介质层和导电层(铜箔);包覆型金属基板是在金属板的六面包覆一层釉料,经烧结而成一体的底基材,在此上经丝网漏印、烧结制成导体电路图;金属芯基板一般由金属殷钢(铁镍合金)芯材,在其表面涂敷一层有机高分子绝缘介质层,或将其复合在半固化片上或PET薄膜之中,覆上导体箔(有的用加成法直接形成导电图形),其中,金属基板是最常见、用量最多的一种。

金属基板从其组成上分类,可分为:铝基覆铜板、铁基覆铜板、铜基覆铜板、钼基覆铜板。金属基覆铜板从特性上分类,可分为:通常型金属基覆铜板,阻燃型金属基覆铜板,高耐热型金属基覆铜板,高导热型金属基覆铜板,超高导热型金属基覆铜板,高频、微波型金属基覆铜板及多层金属基覆铜板。

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2)金属基覆铜板的主要特性。金属基覆铜板的特性主要由占有绝大部分板厚成分的金属板性能决定。

①优异的散热性能。金属基覆铜箔板具有优良的散热性能,这是此类板材最突出的特点。用它制成的PCB,可防止在PCB装载的元器件及基板的工作温度上升,也可将电源功放元件、大功率元器件、大电路电源开关等元器件产生的热量迅速散发。在不同类型的金属基板中,以铜做基材的金属基板散热性最好,但铜板与铝板若用同样体积比,铜的价格高,密度大,并不适于基板材料向轻量化发展,因此未广泛采用。只有制造高散热性金属基板时,才少量采用铜板。铝板比铁板散热性好。

②良好的机械加工性能。金属基覆铜板具有高机械强度和韧性,此点大大优于刚性树脂类覆铜板和陶瓷基板,因此可在金属基板上实现大面积印制板的制造。重量较大的元器件可在此类基板上安装。另外,金属基板还具有良好的平整度,可在基板上进行敲锤、铆接等方面的组装加工。在其制成的PCB上,非布线部分也可以进行折曲、扭曲等方面的机械加工。

③优异的尺寸稳定性。对于各种覆铜板来说都存在着热膨胀(尺寸稳定性)问题,特别是板厚方向(Z轴)的热膨胀,使金属化孔、线路的质量受到影响。而铁、铝基板的线膨胀系数比一般的树脂类基板小得多,更接近于铜的线膨胀系数,这样有利于保证印制电路的质量和可靠性。

④电磁屏蔽性。为了保证电子电路的性能,电子产品中的一些元器件须防止电磁波的辐射、干扰,金属基板可充当屏蔽板起到屏蔽电磁波的作用。

⑤电磁特性。铁基覆铜板的基板材料是具有磁性能铁系元素的合金(如矽钢板、低碳钢、镀锌冷轧钢板等),利用它的这一特性将其应用于磁带录音机(VTR)、软盘驱动器(FDD)、伺服电机等小型精密电机上。此种金属基覆铜板既起到PCB的作用,又起到小型电机定子基板的功能。

3)金属基覆铜板的应用。铁基覆铜板和硅钢覆铜板具有优异的电气性能、导磁性和耐压性,基板强度高。主要用于无刷直流电机、录音机、收录一体机、主轴电机及智能型驱动器等。

铝基覆铜板具有优异的电气性能、散热性、电磁屏蔽性、高耐压及弯曲加工性能,主要用于汽车、摩托车、计算机、家电、通信电子产品和电力电子产品等。金属PCB基板中以铝基覆铜板的市场用量最大。

铜基覆铜板具有铝基覆铜板的基本性能,其散热性优于铝基覆铜板,该种基板可承载大电流,用于制造电力电子和汽车电子等大功率电路的PCB,但铜基板密度大、价值高、易氧化,使其应用受到限制,用量远远低于铝基覆铜板。

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