挠性覆铜板分类及特点
©鑫爱特电子 2024-07-12 赞
覆铜板是以单面或双面电解铜箔或压延铜箔为基材，中间层为增强材料的热压合板状或带状铜加工材制品，主要用于制作印刷电路板。
按覆铜板机械刚性的不同，可以分为刚性覆铜板和挠性覆铜板两大类。其中，挠性覆铜板是指在绝缘基膜上覆以铜箔所制成的可以弯曲的薄片状复合材料，也是生产和应用规模仅次于刚性覆铜板的一大类型。除了具有一般覆铜板电气连接、绝缘、机械支撑三大功能外，挠性覆铜板的突出表现为既可以静态弯曲，也可以动态反复弯曲。用挠性覆铜板制作的挠性印刷电路板非常适合三维空间安装，使布线更加合理，结构更紧凑，节省了安装空间，满足了电子设备轻、薄、短、小化要求，广泛应用于手机、数码机机、数码摄像机、笔记本电脑等便携式电子设备中，以及平板电视、办公自动化设备、汽车电子、仪器仪表、医疗机械、航空航天、军工等领域。
2016年，我国覆铜板的总产能约55000万平米，实际产量也超过了40000万平米，这其中，挠性覆铜板及相关制品的产能约4000万平米，实际产量也接近2000万平米。
随着铜加工产品市场竞争的不断提高和生产利润率的不断降低，国内铜板带生产企业尤其是以生产压延铜箔为主的加工企业开始延伸其产品链，并规划进入挠性覆铜板生产领域。目前，国内挠性覆铜板生产线的工艺选择和建设大都由单一性质的化工设计院或电子设计院来规划和设计，加工设备至今未实现国产化，主要从日本、韩国、欧洲、美国引进。不同于传统治金工程、材料加工、机械制造等单一生产线或加工设备，挠性覆铜板生产工艺技术及其生产线的建设往往综合了化工、冶金、材料加工、电子电气等专业方面的特点，这也导致目前国内挠性覆铜板领域缺少复合型的生产和开发技术人员，更缺少具有引领性的专有工艺技术和加工设备。随着经济、社会、科技发展水平的提高和进步，加工产品不断向高端化、精细化、专有化、人性化方向发展，这就要求挠性覆铜板的生产与上游原材料的供应和下游产品的制造结合更加紧密，进而形成企业的自身特色和竞争优势。
相比于其他加工制品，挠性覆铜板的种类非常多，这主要是由基材、性能、参数、尺寸、应用领域的不同所决定。例如，根据某一基材的不同就可将一种类型的挠性覆铜板细分为几种或数十种。挠性覆铜板的分类特点也体现出大类包含小类，小类细分若干类型。
挠性覆铜板从品种上分为有胶型的三层挠性覆铜板和无胶型的二层挠性覆铜板，相比于前者，二层挠性覆铜板具有耐温性能更好、尺寸稳定性更好、粘结强度更高、更加薄型化、耐折性更好等性能特点。目前，在高密度挠性印刷电路领域几乎都是使用无胶粘剂的二层挠性覆铜板产品。而根据所使用绝缘基材的不同，挠性覆铜板又可分为聚酯基膜型、聚酰亚胺基膜型、液晶聚合物基膜型、玻纤布基环氧型、有机纤维无纺布基环氧型等种类。
三层挠性覆铜板即胶粘剂型挠性覆铜板，分为单面板和双面板，主要由铜箔、胶粘剂、绝缘基膜3种不同材料组成，铜箔和绝缘基膜之间通过胶粘剂热压粘结起来。在以往，三层法挠性覆铜板一直占据挠性覆铜板的主流地位。而根据压制方式的不同，三层法又可分为两种类型，即间歇式的片状制造方法和连续式的卷状制造方法。
二层法挠性覆铜板仅由铜箔和聚酰亚胺膜组成，聚酰亚胺膜可由热塑性聚酰亚胺和热固性聚酰亚胺组成。由于在耐热性、尺寸稳定性、耐挠曲性、耐离子迁移性等方面的性能更为优良，二层法挠性覆铜板的发展势头目前胜过三层法挠性覆铜板。而根据生产工艺和制造设备的不同，二层法又分为涂布法、层压法、溅镀法3种。
二层法或三层法所使用的铜箔按生产工艺可划分为压延铜箔和电解铜箔；按性能可划分为标准铜箔、高温高延伸性铜箔、高延展性铜箔、耐转移铜箔、低轮廓铜箔等；按厚度可划分为超厚铜箔（105--500um）、厚铜箔（70--105um)、常规厚度铜箔（18--70um）、薄铜箔（12--18um）、超薄铜箔（8--12um）、极薄铜箔（1-8um）、常规厚度规格为9um、12um、18um、35um等；按表面处理颜色可分为红化铜箔、灰化铜箔、黑化铜箔。
铜箔是覆铜板制造的最主要原材料。随着电子信息技术的发展，对覆铜板用铜箔在品种及质量上都提出了很多更新理高的要求，这也促进了铜箔生产技术的发展，使铜箔种类和规格不断增多，产品档次及技术要求不断提高。
由于在应用上的差异，各类挠性覆铜板肯有不同的性能要求，但一般所具有的通用性能要求分别为印刷电路板的加工要求（尺寸稳定性、耐热性、耐化学药品性、吸湿性）、元器件的安装要求（低膨胀系数等尺寸稳定性、焊接耐热性、平整度、铜箔剥离强度、弯曲强度）、整机产品的运行要求（电气绝缘性、介电常数、板厚精度、机械强度、阻燃性、环境特性、热传导性）等方面。
在过去的一段时期，国内主要以三层法挠性覆铜板生产为主。三层法挠性覆铜板的片状法工艺流程为：原材料--粘结剂配置--绝缘基膜涂胶--烘干和切片--与铜箔层压覆合--切片--成品检验--包装。所采用的主要生产设备为涂布机、层压机或快压机，涂布与压板在两台不同的设备上分别完成，即在绝缘基膜涂胶、烘干后，再切片与铜箔覆合，高温压制成挠性覆铜板。而其卷式法的工艺流程为：原材料--胶黏剂配制--绝缘基膜涂胶--烘干--与铜箔辊压覆合--后固化--分条--成品检测--真空包装，即是在绝缘基膜上连续涂上胶粘剂后，经过隧道烘箱烘干，再与铜箔在线辊压覆合。三层卷式法生产设备主要包括上胶线、涂覆机、后固化炉、分切剪、检查和实验检测设备等。
三层片状法虽然具有设备投资少、生产品种容易变换、技术水平要求不高等优点，但也存在生产效率低、产品质量不稳定、成品合格率不高等缺点，尤其是无法满足日益普及的挠性印刷电路板卷对生产工艺的要求。而三层卷式法的优点是生产效率高、产品质量稳定、原材料利用率高、产品可制成任意长度、缺点是要求有较为先进的胶粘剂体系、对原材料品质要求较高、生产设备投资大。目前，卷式法制造工艺已成为三层法挠性覆铜板的主要制造工艺。