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金屬基覆銅板分類與主要特性
發(fā)表時間:2020-08-17
一、金屬基覆銅板的結構及種類
金屬基覆銅板一般是由金屬基板、絕緣介質層和導電層(一般為銅箔)三部分組成,即將表面經過處理的金屬基板的一面或兩面覆以絕緣介質層和銅箔,經熱壓復合而成。由于金屬基覆銅板在其結構、組成及性能上有所不同,又可分為多種。
從金屬基板的結構上劃分,常見的有三種,即金屬基板、包覆型金屬基板和金屬芯基板。金屬基板是以金屬板(鋁、銅、鐵、鉬等)為基材,在其基板上覆有絕緣介質層和導電層(銅箔);包覆型金屬基板是在金屬板的六面包覆一層釉料,經燒結而成一體的底基材,在此上經絲網(wǎng)漏引、燒結、制成導體電路圖型;金屬芯基板一般由銅和鋁作芯材,在其表面涂覆一層有機高分子絕緣介質層,或將其復合在半固化片上或PET薄膜之中,覆上導體箔(有的用加成法直接形成導電圖形),見圖5—1。其中金屬基板是最常見,用量最多的一種。
金屬基板從其組成上可分為:
1 鋁基覆銅板; 3 銅基覆銅板;
2 鐵基覆銅板; 4 鉬基覆銅板。
從金屬基覆銅板特性上可分為:
1 通用型金屬基覆銅板; 3 高耐熱型金屬基覆銅板;
2 阻燃型金屬基覆銅板; 4 高導熱型金屬基覆銅板;
5 超高導熱型金屬基覆銅板; 7 多層金屬基覆銅板。
6 高頻、微波型金屬基覆銅板;
二、金屬基覆銅板的主要特性
1 優(yōu)異的散熱性能
金屬基覆銅箔板具有優(yōu)良的散熱性能,這是此類板材最突出的特點。用它制成的PCB,可防止在PCB上裝載的元器件及基板的工作溫度上升,也可將電源功放元件,大功率元器件,大電路電源開關等元器件產生的熱量迅速地散發(fā)。在不同的金屬基板中,以銅材做為基板散熱性最好,它的熱傳導率高于其他金屬基板。由于銅材的密度大(8.9g/cm3),價格高、易氧化且不符和基板材料向輕量化發(fā)展的趨勢,因此未被廣泛使用。只有制造超高散熱性基板時才被采用。鋁板盡管散熱性較銅板差,但比鐵板好得多,且密度小、質輕(2.7g/cm3),可防氧化,價格較便宜,因此它是金屬基覆銅板中用途最廣、用量最大的一種復合板材。
金屬基覆銅板的散熱性,主要取決于金屬基材的金屬種類,但也與它的絕緣層厚度、熱傳導性等有關。為了提高金屬基覆銅板的熱傳導性,需在絕緣層中加入導熱型填料。絕緣層越薄,金屬基板的熱傳導性越高,但絕緣層越薄,板材的耐壓性能就越低。因此用戶在選擇金屬基覆銅板時,要對板材的熱傳導性能、耐電壓性能、絕緣性能等綜合考慮。
2 良好的機械加工性能
金屬基覆銅板具有高機械強度和韌性,此點大大優(yōu)于剛性樹脂類覆銅板和陶瓷基板。為此可在金屬基板上實現(xiàn)大面積的印制板的制造。重量較大的元器件可在此類基板上安裝。另外金屬基板還具有良好的平整度??稍诨迳线M行敲錘、鉚接等方面的組裝加工。在其制成的PCB上,非布線部分也可以進行折曲、扭曲等方面的機械加工。
3 優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性
對于各種覆銅板來說都存在著熱膨脹(尺寸穩(wěn)定性)問題,特別是板的厚度方向(Z軸)的熱膨脹,使金屬化孔,線路的質量受到影響。其主要原因是板材的線膨脹系數(shù)有差異,如銅的線膨脹為17x10-6/℃而環(huán)氧玻纖布基板的線膨脹系數(shù)為(110~140)x10-6/℃。兩者相差很大,易造成基板受熱膨脹變化的差異,致使銅線路和金屬化孔斷裂或遭到破壞。而鐵、鋁基板的線膨脹系數(shù)分別為40x10-6/℃,50x10-6/℃。它比一般的樹脂類基板小得多,而更接近于銅的線膨脹系數(shù),這樣有利于保證印制電路的質量和可靠性。
4 電磁屏蔽性
為了保證電子電路的性能,電子產品中的一些元器件需防止電磁波的輻射、干擾,金屬基板可充當屏蔽板起到屏蔽電磁波的作用。
5 電磁特性
鐵基覆銅板的基板材料是具有磁性能的鐵系元素的合金(如矽鋼板、低碳鋼、鍍鋅冷軋鋼板等)構成,利用它的這一特性將其應用于磁帶錄音機(VTR)、軟盤驅動器(FDD)、伺服電機等小型精密電機上。此種金屬基覆銅板既起著PCB的作用,又起小型電機定子基板之功能。