未来覆铜板技术发展趋势的探讨_下_(精)

覆铜板资讯2011No. 1（接上期） 2. HDI 发展对覆铜板技术进步的推动 2.1HDI 多层板技术的特点

20世纪90年代初，世界PCB 业出现了新一代的高密度互连印制电路板。因为HDI 多层板在工艺上多采用积层的工艺法制造导通孔、

电路层与绝缘层，因此又称为它为“积层法多层板”（Build —Up Multiplayer ，简称为BUM ）。积层法多层板是最早一代HDI 多层板开发的典型成果。到现在为止，仍然是HDI 多层板制造工艺中的主流。HDI 多层板已经历了十几年的发展历程，但它在技术上仍充满着朝气蓬勃的活力，在市场上仍有着广阔的发展空间。

HDI 多层板的出现，对传统PCB 技术及其基板材料技术是一个严峻挑战，同时也改变着CCL 产品结构、研发思路、发展方向。它作为当今CCL 技术创新的主要“源动力”之一，引领当今CCL 技术发展的方向。

研究HDI 多层板近二十年的技术发展，它有着创新性、多样化、时效性、与材料技术进步关系密切等特点。

HDI 多层板技术有着创新性的特点。在一个产业领域中的技术飞跃，只有在该产业的市场大背景发生重大变化，以及在本行业中的技术开发思想表现异常非常活跃的情

况下，才得以发生。信息电子产品的薄、轻、小型化、高功能化、高速化的快速发展，“激活”了新一代PCB —HDI 多层板的创新思想。它打破了传统多层板在开发思维、产品形式、工艺方法、设备及材料运用等各种束缚，创造了崭新的设计思想、

产品组成结构。HDI 多层板工艺法具有多样化的特点。它一方面继承、发展了原有PCB 的一些技术，另一方面又借鉴了其他领域的先进技术，特别是借鉴了半导体集成电路许多技术。它在产品结构上有着区别于常规多层板的三大突出特

征，即“微孔、细线、薄层化”。其中“微孔”是它的结构特点中核心与灵魂（因此，现又将这类HDI 多层板称作为“微孔板”）。围绕着实现“微孔”，而在不断创造出多样结构的HDI 多层板。HDI 多层板的工艺法至今仍有十几种工艺法在并存。应用领域面广的客观事实，造就了HDI 多层板各工艺法对应于各种应用领域、各自形成产业链的下游厂家产品，各自发展所对应的整机产品的市场。HDI 多层板的新工艺法，至今仍在不断推陈出新，推动着HDI 多层板用新型基板材料的不断涌现。

HDI 多层板技术有着很强的实用性、时效性。这种新型PCB 技术之所以能够很快地“立住脚、普及快”，其中一个重要原因就是它具有很好的生产性。在“产品特性—生产

对未来覆铜板技术发展趋势的探讨（下） 中国电子材料行业协会经济技术管理部祝大同 摘 要

电子安装、印制电路板、覆铜板的高性价比是驱动世界覆铜板技术发展的三个重要驱动力。本文从此三方面加以阐述、分析，探讨未来世界覆铜板技术的发展趋势。关键词

覆铜板印制电路板电子安装技术发展 覆铜板印制板技术

性—成本性”三者要求上达到了很好的统一。HDI 多层板应用中，有相当大比例的市场是携带型电子产品。因此，

在HDI 多层板上即使是运用了很高水平的技术，也必须脱离不了追求其低成本性。

HDI 多层板对材料依赖性强。它与基板材料在技术上的发展，总是相辅相成、共同并进的。无论是各种HDI 多层板工艺法、结构形式的问世，还是它的品质、水平的提升，无不与它所用的基板材料在技术上的支持密切相关。甚至有时，它的基板材料技术进步起到了十分关键的推动重要作用。2. 2HDI 多层板技术发展对高性能基板材料技术推进的影响

HDI 多层板技术发展的特点，对它所用的高性能覆铜板技术发展带来很大的影响。它主要表现在以下几方面：（1）驱动覆铜板性能的均衡化发展

纵观HDI 多层板的发展历史，总是把那些在基板材料性能均衡化方面表现不佳的产品形式或品种淘汰出局（或者逐渐淡出市场）。这种“大浪淘沙”的态势，在HDI 多层板配套的基板材料上也是同样表现突出。例如，环氧—玻纤布基覆铜板及其半固化片，在HDI 多层板创立初期，

被拒之HDI 多层板用基板材料的“门外”(因它不适宜CO 2激光微孔加工性、 不适应HDI 多层板薄型化的需求等 。经过业界多年的对这种基板材料在性能上的改进，同时它原有的低成本性、生产工艺性好、改性自由度大等优势，使得高性能、薄型化的环氧-玻纤布基基板材料又成为了当前HDI 多层板用基板材料发展的主流品种。

追求CCL 性能的均衡性是CCL 开发中的“永恒主题”。它在不同的发展时期有不同的内容和要求。世间事物的发展总是在打破原有的平衡，去创造一个新平衡的过程。每次创造了一个比较完美的新平衡，实际上就

是技术上的一个进步。这一道理同样适于在CCL 技术发展的规律。 CCL 产品的特性均衡性，体现在产品标准所规定的主要基本性能、加工应用性能与成本性能三者所必须达到的完美均衡。它们是主要实现均衡性的三个不可缺少的“支撑点”。而达到优异的加工应用性能，是产品工艺性开发技术的更深层次的表现。近年来，在世界CCL 开发技术组成中，比以往更加注重对加工应用性能的

研究。因此随之出现了许多对基板材料进行应用特性的模拟测试的方法与标准，出现了许多此方面的理论研究成果等。

达到CCL 产品特性均衡性的内涵，还包括要达到它的低成本性。一个新开发的CCL 产品如果没有优异的成本性，也不可能在市场竞争中立足与发展。

在实现HDI 多层板用CCL 产品均衡化中，围绕着不同应用领域、不同性能需求的侧面，开发出了多种多样的HDI 多层板用基板材料，促进了CCL 多样化的快速发展。（2）驱动覆铜板的薄型化发展

HDI 多层板不断追求薄型化，使得薄型刚性基板材料的开发、应用，成为了近些年的一大热门课题。由于安装技术、IC 封装制造技术、

HDI 多层板工艺技术仍在不断地向前推进，因此基板材料薄型化的开发，不同于过去有些基板材料品种可形成短期“热点”那样，它的技术开发和应用的“热点”，预测在今后将要持续多年。

CCL 薄型化的提出与发展，主要得利于HDI 多层板。HDI 多层板的发展始终有三大技术作为支撑和推动：

“微孔、细线、薄层”。它的高密度互连的实现，主要就是通过从基板的面方向和厚度方向上缩小尺寸。基板面方向上外形尺寸的缩小，主要靠的是采用“微孔”、“细线”，而它的厚度方向上尺寸的减小（变薄），主要依赖于薄型基板材料（即“薄层”）来实现。从HDI 多层板加工工艺方

面讲，HDI 多层板采用薄型基板材料主要出于两个具体原因：其一，为满足整机产品的“薄、轻、小”的发展，需要多层板的板厚度要做得更薄、更高密度的配线；其二，HDI 多层板的微孔加工越来越多的采用了CO 2激光钻孔方式。而为了这种钻孔方式的加工性提高，更需要薄型基板材料作配合。由此薄型化基板材料与HDI 多层板“同生存、同发展”，具有旺盛的“生命力”，有着它未来的新制造技术发展的空间。

尽管预计未来在基板材料越来越薄厚度的开发上是会遇到极限的，但是应该认识到，薄型基板材料的研发并非因此而终止，而相反的是它的开发道路仍是很长、期待解决的新课题仍有很多。这是因为，此类基板材料的先进技术不仅仅只体现在它的厚度做得相当极薄上，更重要的是还表现在诸项性能上的进一步提高，以及它在不同应用领域中有不同性能要求还需进一步的去实现。

当前，薄型基板材料主要有三大应用市场：携带型电子产品应用市场，IC 封装基板应用市场以及替代部分原有挠性覆铜板的市场。整机电子产品的厚度薄形化、轻量化的发展，使得HDI 多层板的厚度向着更加薄层的方向发展。2006年携带型电子产品（例如移动电话、

数码相机等）等出现了较为突出的对基板薄型化的需求。当时它们所用的积层法多层板内芯层，已开始采用了60μm厚的有玻纤布补强的半固化片。到了2007年以后，用于IC 封装基板（采用积层法多层板）的积层法层及内芯层的半固化片（有玻纤布补强）已采用了厚度在40μm以下的品种。在携带型电子产品市场需求下，此时期内基板材料生产厂家在基板材料薄型化技术开发工作获得很大的进展。发展PCB 及其基板材料的薄型化的实际意义在于，一方面是为了适应薄型电子终端产品、IC 封装的需求，另一方面也是为了刚性基板在与多层挠性PCB 在市场竞争上取得更大的优势。

大功率LED 散热基板技术与市场在近年得到迅速的发展，这也给刚性薄型化有机树脂类基板材料提供了一个未来广阔的新应用市场。当前，LED 散热基板采用有机树脂类高导热性基板材料，在不断追求其散热基板高导热性、低热阻性过程中，散热基板绝缘层选用更薄的基板材料，将是一个很有效的实现途径。薄型基板材料（特别是薄型环氧-玻纤布基板材料）在个别特性上，不仅与一般同类型的基板材料在性能上有很大的差异，同时由于它的应用领域的各异，对其性能的要求及其侧重面也有所不同。因此开发刚性基板材料的薄型化新技术，首先要搞清此点，区分差异，不同应用领域一一对应地进行。

CCL 薄型化发展，同时也给挠性覆铜板、“加成法”用薄膜型基板材料等提供了更大的发展空间，它使得CCL 的产品形式、结构有了更加多样化的发展。

（3）驱动覆铜板制造工艺技术的进步 HDI 多层板问世的近二十年来，它的“微孔、

细线、薄层”不断发展，驱动着覆铜板制造工艺技术的不断进步。其主要表现在以几方面：

（a ）HDI 多层板的问世与发展赋予了基板材料技术创造的更大空间，使基板材料在产品形式上更加多种多样。像液态树脂涂层充当绝缘层技术、

绝缘薄膜形成技术、绝缘基材采用其它非玻璃纤维增强材料（如芳酰胺纤维无纺布等）复合技术、附树脂铜箔（RCC ）技术、半固化片上附铜凸块技术等等都不断的涌现而出，并得到不断的发展。

（b ）为了解决HDI 多层板提出的基板材料更高性能，在覆铜板制造中运用了许多工艺新技术。例如：采用无机填料手段，以降低板的热膨胀系数（CTE ）技术；在环氧-玻纤布基覆铜板树脂组成中，采用酚醛树脂等新型固化剂技术；采用新型阻燃剂、无卤阻燃树脂等基材绝缘层树脂的阻燃技术；基材绝

缘层用环氧树脂改性技术、采用新型高聚物树脂及共聚技术；采用对刚性主树脂的增韧技术；薄型玻纤布在薄型化CCL 中的应用技术；基材绝缘层用树脂的分子结构控制技术；提高复合基材各界面接合力理论与界面改进技术；高性能半固化片的浸渍、干燥加工工艺技术；在解决HDI 多层板用基板材料的可靠性问题中，提高CCL 的有关性能(包括耐热性、耐离子迁移性、耐湿性、耐PCT 性、介电性等 的工艺技术；在解决提高HDI 多层板用基板材料应用加工性能方面的工艺技术；HDI 多层板用基板材料新测试方法与新技术；对应于HDI 多层板采用加成法电路形成技术的新型半固化片[即“加成半固化片”

（Additive Prepreg ，ADPP ）]制造技术；对应于多层板的元器件内埋技术的新型基板材料制造技术；CCL 用绿色环保型高性能树脂制造与应用技术；高导热性有机树脂基板材料制造技术等。

（c ）HDI 多层板技术不断发展，还驱动了CCL 用原材料制造技术的发展。例如开发成功并问世了：低轮廓铜箔、适于激光直接钻孔的铜箔、附有载体的极薄铜箔、适于元器件内埋于多层板内的铜箔；低介电常数性玻纤布、经开纤等处理的玻纤布、超细电子级玻璃纤维及玻纤布；无卤阻燃环氧树脂；新型无机或有机型CCL 用填充材料；高导热性CCL 无机导热填充材料等新材料。

（d ）近年来，CCL 业对应于HDI 多层板技术发展的需求所进行的技术开发，推进了CCL 检测技术的快速进步，涌现出许多新的CCL 检测技术[如基板材料的互联应力测试（IST ）等）。密切应对市场的实际性能需求，积极努力的、不断的引入高水平的CCL 评价检测技术，已成为当今CCL 技术开发工作中的重要组成部分。

3. 性价比对覆铜板技术进步的推动 3. 1覆铜板追求高性能价格比的必要性

真正有发展潜力、有较高价值的CCL 技术成果，其产生或新技术的进步是受到来自电子安装技术、

印制电路板、追求CCL 高性价比三方面驱动而获得的。并反过来，覆铜板技术又要不断适应这三方面的发展需要。几十年来，覆铜板技术的进步实际上也是朝着来自这三方面需求作目标而同时努力的。既要达到安装技术和PCB 的发展所需求的高性能，又要具有市场竞争能力的优异成本性。为了达到这两个目标，

覆铜板的技术发展往往是从材料（树脂、增强材料、铜箔、填料、其它助剂等）、工艺两条战线上去开发、去创新。

强调追求CCL 高性能价格比对其技术发展的驱动作用，出于多方面的理由：实现高的性能价格比本身就是覆铜板技术高水平的一种体现，特别是面临现今CCL 主要原材料的不断涨价，提高开发高性价比的CCL 技术，更有着重大的现实意义；民用消费型电子产品近年来为实现薄轻短小化，开始逐渐地也采用高性能、高技术的PCB （例如HDI 多层板），这也促使PCB 对CCL 的性价比的要求有所提高；CCL 作为PCB 基板材料，在PCB 制造中占整个材料成本的重要比例，要降低PCB 生产成本、

提高市场竞争力，就必须向客户提供高性价比CCL 产品。

近年来CCL 技术与品种的更新周期在不断缩短，若想使一个覆铜板技术、一个覆铜板品种能在市场占有优势方面维持更长时间，就必须要在稳定的高性能和很好的成本性两方面同时具备。

3. 2未来PCB 发展对覆铜板高性能需求的预测 （1）未来CCL 技术开发的重点

2010年6月，JPCA 下属的“电子电路产业结构改革委员会”（于2010年新成立）的主要成员之一———近野泰专家，在CPCA 展览

会上以“电子电路未来发展展望”为主题做的报告中，提出了未来一、二十年PCB 技术发展的三大重点方面：其一，推进基板与电子产品材料、

工艺的融合，实现“大电子”的普及；其二，推进基板与电子元器件的融合，实现内埋元器件基板的普及；其三，基板对应大电流、高发热、高速通信等要求，实现高功能基板的普及。

近野泰专家的报告强调了在未来5～10年内PCB 在技术开发的重点课题，主要集中在两类“下一代”基板上。一类是“散热基板”，它主要指“今后汽车的电动化和各种新能源的普及所需求的、

与大电流对应或具有热管理功能的基板。另一类是“高速对应基板”。它主要指，“大容量的数字高速通信、高智能高功能电脑等网络构筑与新发展需要的信号传输所适应的基板”。“由于携带型电子产品往往具有电子部件为高密度安装的特点，因此为携带型电子产品配套的PCB ，需要解决两个重要的技术问题，即散热问题与信号高速传送的问题，并且此两个技术问题相辅相成，需要共同提高”（以上加引号的文字，为引自并直译近野泰的报告语）。

可以看出，CCL 作为PCB 基板材料未来面临的重大技术课题，也主要集中在高导热性基板材料和高频、

高速电路用基板材料两大方面。未来这两大课题开展既是老课题的延续，又充满着需要进行探索、开发的新内容。

需要重申的是，我们特别应关注未来散热基板及其基板材料发展的问题。当前LED 产业的形成和发展造就了散热基板市场的壮大、

发展，它是目前推动散热基板发展的最主要驱动力。但是驱动散热基板市场规模的膨胀的并非仅是LED 这一个应用领域。近年出现的（或迅速扩大的）已使用这种具有散热特性基板的应用领域主要是：其一，LED 照明；其二，作为液晶显示器的LED 光源（它比原有的冷阴极荧光灯作为显示器的背光

源，明显表现出节能、环保的优势）的背光模块；其三，电动汽车或混合物动力汽车（主要为其中的DC/DC变频器、DC/AC换流器）；其四，太阳能电池用电源基板。除此以外，有的业界专家还提出，在家庭用的燃料电池、锂离子电池领域，今后也会大量地使用大电流散热基板。世界各国在此次金融危机过后，都在寻求、发展新兴产业，以推动经济的快速恢复与发展。因此都把发展新能源作为其中的一个重点方面。近年来

（特别是表现在近一、两年来）新能源的发展也给PCB 业带来了新的市场（或为原有市场的迅速扩大）。在这些新市场中，出现了一个对PCB 新的性能要求特点，即对所用的PCB 要求其散热性的提高。这是一个PCB 应用领域的共同需

求，也是在性能上的一个特殊的需求。即基板需要对产品体系所产生的热，担负“热对策”

、“热导出”的功效。基板的这一功效，绝大多数是由它的基板材料所支撑，因此增添、提高CCL 的导热性，已成为CCL 业未来技术开发、技术进步、市场开拓方面的重要组成部分。

（2）从未来PCB 发展对PCB 基板材料所需达到的主要性能指标值预测 2009年间，JEITA 发布了最新版（第五版）的

《电子安装技术发展路线图》。在这份来自对上百家相关企业调查结果并且研究、整理出的PCB 专业指导性文献中，提及了未来PCB 对CCL 高性能需求的预测。JEITA 对PCB 基板材料的主要性能项目指标值的预测见表6。

（3）对CCL 主要性能项目未来发展趋势的分析

《路线图》提出，在实施RoHS 指令中，由于采用无铅焊接使得电子元器件等部品的安装温度得到提高。另一方面，由于电子产品的高速信号处理的推进，从半导体元器件内部向外发散的热量有所增加。因此对PCB 的耐热性的要求，有着转向更高温领域的发展

覆 铜 板 资 讯 2011 年 第 1 期 覆铜板 印制板技术 表 6 J EITA 对 P CB 基 板 材 料 的 主 要 性 能 指 标 值 的 预 测 类别 玻璃化温度 ） ） （Tg （℃ 介电常数 ） （Dk @1MHz 介质损失角正切值 （Df @1MHz ） X- Y 方向热膨胀系数 (CTE (ppm/℃ Z 方向热膨胀系数 (CTE (ppm/℃ PCB 绝缘层最薄厚度 (μm PCB 信号层导体最薄厚度 A类 B类 A类 B类 A类 B类 A类 B类 A类 B类 A类 B类 A类 HDI 多层板 2008 165 200 4.2 3.5 0.015 0.007 15 14 60 30 50 30 20 2010 165 200 4.2 3.0 0.015 0.005 15 14 60 30 40 30 12 2014 165 200 4.2 3.0 0.015 0.005 15 12 60 30 40 20 10 2018 165 200 4.2 3.0 0.015 0.005 15 12 60 30 40 20 10 2008 165 200 4.2 3.5 0.015 0.007 15 14 60 30 100 40 40 常规多层板 2010 165 200 4.2 3.5 0.015 0.005 15 14 60 30 100 40 40 2014 165 200 4.2 3.0 0.015 0.005 15 12 60 30 100 40 40 2018 165 200 4.2 3.0 0.015

0.005 15 12 60 30 100 40 40 B类 12 10 9 9 22 22 22 22 (μm 注： HDI 多 层 板 预 测 数 据 ， 是 指 有 纤 维 补 强 的 积 层 法 层 压 板 数 据 ； CB 绝 缘 层 最 薄 厚 度 和 P CB 信 号 层 导 体 P 最 薄 厚 度 数 据 ， 指 刚 性 P CB 的 数 据 。 是 表 中 A 类 ， 指 大 批 量 生 产 的 P CB 产 品 所 需 求 的 性 能 指 标 ； 中 B 类 ， 指 尖 端 技 术 水 平 的 P CB 制 造 是 表 是 所需求的性能指标。 趋向。 HDI 多层板、 一般常规多层板以及双面 PCB 的 A 类 产 品 ， 是 以 FR- 4 型 覆 铜 板 为 主 流品种。预测未来多年间 （至 2018 年）， 要求 PCB 的 玻 璃 化 温 度 （Tg）仍 是 以 165℃ 为 主 。 而 积 层 法 的 IC 封 装 基 板 对 耐 热 性 的 要 求 上 有所提高。 《路 线 图》 出 ， 2009 年 开 始 ， 提 自 HDI 多 层 板 的 使 用 环 境 条 件 又 追 加 了 10GHz 高 频 电路的要求， 此与信号传送的高速化相对 以 应。在 2008 年～2018 年期间， HDI 多 层 板 用 A 类 FR- 4 型 CCL 在介电常数 （Dk）性 能 要 求 方面， 了以玻纤布作补强的品种仍维持在 除 4.2 以 外 ， 无 纤 维 补 强 的 品 种 Dk 要 求 预 测 对 要降低到 3.4 以 下 。 特 别 是 像 有 高 速 信 号 传 预 输 要 求 的 HDI 封 装 基 板 所 用 的 A 类 CCL， 测 会 从 2010 年 起 对 其 Dk 要 求 值 会 达 到 3.0， 类 CCL 会 达 到 3.0 以 下 。 玻 纤 布 作 为 B 补 强 的 FR- 4 型 基 板 材 料 ， 由 于 玻 纤 布 自 身 的 Dk 就 高 （E 型 玻 纤 布 Dk 为 6.6）， 此 这 因 类 基 板 材 料 在 实 现 低 Dk 化 是 很 困 难 的 。 未 来低介电常数化基板材料的技术进展， 托 寄 在无玻纤增强的基板材料技术发展方面 。另 外 ， 频 率 条 件 下 测 Dk 值 ， 已 成 一 个 需 要 高 现 突出解决的技术课题。 为了基板减少其高速信号的传输损失， 需采用低介质损失角正切值的基板材料 。用 于通讯设备的背板和用于集成电路检测的探 针 卡 板 ， 用 的 基 板 材 料 不 少 是 采 用 了 低 Df 选 的苯并环丁烯树脂 （BCB）或 聚 四 氟 乙 烯 树 脂 （PTFE）等 构 成 的 覆 铜 板 。 另 外 ， 芯 片 安 装 倒 的 封 装 基 板 也 有 低 Df 的 要 求 。 介 电 常 数 （Dk）和 介 质 损 失 角 正 切 值 （Df）是 两 个 主 要 表征介电特性的性能项目， 果单从直接影 如 响 信 号 速 度 高 速 化 角 度 考 虑 ， 那 么 Df 要 比 Dk 影响程度更大些。 无补强材料的基板材料 要比有补强材料 （一 般 为 玻 纤 布）在 Df 上 要 表现更小。有补强材料的多层板用基板材料 降 低 Df， 成 为 基 板 材 料 生 产 厂 家 未 来 所 需 也 要攻克的重大技术课题之一。 《路 线 图》 出 ， 提 PCB 设 计 中 在 选 择 基 板 材料的热膨

胀系数要求值一般是基于实现 （或趋于实现）两个 “整合” 的原则来考虑。即 - 14 -

覆 铜 板 资 讯 2011 No . 1 覆铜板 印制板技术 基 板 材 料 的 CTE 要 与 装 联 的 元 器 件 或 半 导 体 芯 片 的 CTE 相 整 合 （即 匹 配）； 板 材 料 的 基 CTE 要与其它构成材料 （内芯基 材 、 铜 导 体 层）的 CTE 相 整 合 。 HDI 多 层 板 用 基 板 材 料 有玻纤补强的与无玻纤补强的品种，在其 CTE 方面差异甚大。无玻纤布补 强 的 基 板 材 料 是 由 纯 树 脂 ” 组 成 的 ， 此 CTE 表 现 得 “ 所 因 相对的大一些。但无玻纤的一类基板材料的 构成并不排除采用含有填充料的技术手段。 随着基板导通孔孔径微小化、 表面高平滑 板 性、 的薄型化的不断进展， 料的粒径微 板 填 细化以及表面处理技术就显得十分重要 。 《路 线 图》 出 ， 提 HDI 多 层 板 为 了 实 现 整 机电子产品的高密度化、薄形轻量化的需 求， 的积层法层厚度有望发展得更加薄型 它 基 化。而摆在目前的现实是， 板材料使用了 纤维补强材料后， 的薄形化的实现表现得 它 未来 B 类 PCB 的最小绝缘层厚度预 更困难。 测 至 30μm 成 为 极 限 。 在 最 小 信 号 层 导 体 或 （一 般 由 铜 箔 、 铜 电 镀 层 形 成）厚 度 方 面 ， 预 测 在 2014 年 将 发 展 到 10μm （A 类 的 HDI 多 层 板）甚 至 9μm （B 类 的 HDI 多 层 板）的 HDI 多层板 ： 厚度。信号层的薄形化 （例如， 12μm ～9μm）与 导 体 宽 幅 的 微 细 化 （例 如 ， HDI 多 层 板 积 层 法 层 的 S/L： 50μm/50μm ～ 30μm/30μm）， 使得导体 的 横 截 面 积 变 得 极 端 的 小 ， 造 成 PCB 的 制 作 更 加 艰 难 。 特 别 这 是它的线路导体阻抗增大， 保证电路设计 在 “ 中提出的技术指标， 保证电路的 信号完 即 整性” （Signal

Integrity）遇到难题。 从连接信号 可 靠 性 的 综 合 、 盘 的 考 虑 ， 把 PCB 的 信 通 在 号 导 电 层 厚 度 做 到 9μm 及 其 以 下 ， 是 需 要 材 有新的工艺、 料的问世去解决在生产技术 上的这一难题， 且采用通过在现有技术的 并 延长线上得到这种新工艺、材料开发成果， 将是个很难以成为现实的途径。 3 .3 覆铜板多样化是实现高性价比的有效途 径 （1）PCB 基板材料多样化的发展背景 当前， PCB 基 板 材 料 多 样 化 有 着 如 下 的 重要发展背景： 整机电子产品的高性能化发展，要求 PCB 用基板材料在性能、品 质 上 都 要 提 高 到 更高一阶的水准。PCB 基板 材 料 采 用 品 种 的 多样化， 样有利于突出解决不同应用领域 这 整 机 电 子 产 品 对

PCB 关 键 性 能 项 目 提 高 的 问题， 时， 可有利于更好地实现基板材 同 也 料的低成本性。 近 年 ， 个 领 域 的 电 子 产 品 对 PCB 性 能 多 有着差异性的性能需求更为凸现 。因此需要 PCB 业 有 不 同 性 能 品 种 的 产 品 去 一 一 对 应 ， 而 基 板 材 料 在 PCB 这 种 多 样 化 的 转 变 、 展 发 近期在 中， 起着重要的作用。值得关注的是， 整 机 电 子 产 品 的 PCB 设 计 上 ， 更 加 熔 入 了 也 PCB 多样化的思想。例如目 前 一 般 移 动 电 话 （二 阶 积 层 的 主 板 是 以 6- 8 层 的 HDI 多 层 板 加 工 而 成）为 主 流 。 也 有 少 部 分 高 性 能 品 种 的移动电话用主板由于其布线规模很大而是 采 用 了 10 层 基 板 的 迭 加 孔 型 （Via on Via）的 结 构 。 在 PCB 设 计 中 ， 果 为 了 实 施 必 要 的 如 一 部 分 的 高 密 度 互 连 而 将 PCB 全 部 按 照 高 密度化的规范去设计、 造， 想这样势必 制 设 会 带 来 PCB 制 造 成 本 的 增 加 。 因 此 ， 在 已 现 即 出 现 了 PCB 构 成 的 新 设 计 思 路 ， 将 其 所 要 求的不同性能按 分而置之” 则去设计、 “ 原 制 造 PCB。这样形成了在一个 移 动 电 话 中 既 有 高密度安装要求的部分去实现模块化搭载的 基板，又有其主板为 4- 6 层为主的 、 低 成 本 价 的 PCB 多 块 板 的 组 成 。 再 例 如 ， 在 高 性 现 能 性 多 层 PCB 的 设 计 上 ， 现 了 一 种 在 一 个 出 一 多层板中不同需求性能的高频信号层、 般 信号层、 源层等采用多个不同树脂基材的 电 新潮流。这种 PCB 设计其目的是突出了重点 性能要求的电路层性能的确保， 时还可以 同 使得所用基板材料的费用得到降低 。 近年来， PCB 及 其 基 板 材 料 的 应 用 不 但 渗入到许多正在高速发展中的新兴产业 。例 - 15 -

覆 铜 板 资 讯 2011 年 第 1 期 覆铜板 印制板技术 如： 晶显示器 液 （LCD）产 业 、 LED 产 业 、 伏 光 （太 阳 能 电 池 等）产 业 、 型 汽 车 电 子 产 业 、 新 新型半导体封装产业等。新兴产业的市场对 PCB 及 其 基 板 材 料 提 出 CCL 产 品 性 能 、 品 产 形式的新要求。这些新兴产业 中 使 用 的 PCB 基 板 材 料 ， 保 留 了 部 分 的 原 来 CCL 的 工 艺 既 技术、 能， 在制造工艺方法、 材料使 性 又 原 用、 能项目、 测标准及方法、 用加工性 性 检 应 要求等方面有着其独有的特性。 在此背景下， PCB 基 板 材 料 品 种 及 产 品 形式正朝着多样化方向发展。多样化是当前 CCL 技 术 进 步 的 新 特 点 ， 是 CCL 实 现 高 性 也 价比的有效途径。 CCL 多 样 化 ” 开 展 ， 驱 动 着 CCL 生 “ 的 可 产厂家在产品上实现特色；

动了在工艺手 带 段上的进步 （特 别 是 对 一 类 主 要 树 脂 应 用 时 改 半 的控制手段、 性手段、 固化片的加工控 原 产 制手段、 辅材料的配合手段、 品特殊性 能 检 测 手 段 等 的 进 步）； 进 了 更 多 、 新 的 促 更 CCL 原材料应用开发的进展；推 动 了 与 基 板 材料下游、 机产品企业联合开发工作的深 整 入开展。 （2）PCB 基板材料多样化的开展 如 何 开 展 对 PCB 基 板 材 料 多 样 化 ， 实 去 现高性价比？本节归纳、 阐述有如下认识， 供 讨论： 参考、 （a）基 板 材 料 多 样 化 开 展 一 般 是 建 立 在 发展 CCL 品种性能差异性基础上。追求 CCL 性能的差异性，一方面是出于可靠性的要 求，另一方面也是对原材料低成本化的需 求。因此， 实现基板材料产品的对应性、 低成 本 性 、 性 价 比 是 发 展 PCB 基 板 材 料 多 样 化 高 的重要宗旨。 （b）CCL 多 样 化 的 精 髓 ， 不 断 追 求 更 是 准确对应的电子产品在功能和用途上的需 求 ， 据 此 越 来 越 细 地 派 生 出 各 个 CCL 品 种 。 这 些 CCL 品 种 在 品 质 上 、 特 性 水 平 上 表 现 在 出一定的差别。多层板用基板材料， 应不 对 同 应 用 领 域 开 发 出 的 CCL 品 种 ， 性 能 上 尽 在 管是属于按照差异性能区分出的品种同一类 别 （如： 高耐热性 FR- 4、 频 性 FR- 4、 导 热 高 高 薄 但 性 FR- 4、 型 化 FR- 4 等）， 在 性 能 要 求 的 侧重点上是不同的。如汽车用电子产品的 PCB， 是 由 于 使 用 环 境 决 定 了 对 基 板 材 料 的 工作温度条件的高要求，以此提高其可靠 性 。 而 高 多 层 PCB 注 重 基 板 材 料 的 耐 热 性 ， 则 是 出 于 它 严 厉 的 加 工 条 件 和 PCB 使 用 中 内部发热， 对应削减热应力的原因。又如， 在 携带电子产品和大型信息处理设备这两类 PCB 基板材料应用领域中， 同 样 是 强 调 要 求 CCL 具 有 优 异 的 介 电 特 性 （低 Dk、 Df）， 低 但 由于它们在实际应用上的不同， 定了它们 决 在 电 气 特 性 设 计 与 构 成 组 合 上 对 PCB 及 其 基板材料的介电特性 （即 高 频 特 性）要 求 侧 重面上有较大的差异。 （c）CCL “多样化 ” 内 容 、 式 上 是 不 断 在 形 预 改变的，这需要我们在认识上的前瞻性、 测的准确性上有所提高。例如， 动电话用 移 PCB 基 板 材 料 ： 问 世 初 的 时 期 它 （90 年 代 的 初 期 至 中 期）， PCB 的 轻 量 性 、 机 械 冲 击 对 耐 性更为重视。之后由轻量 性 发 展 到 它 的 PCB 高密度布线、 的薄型化作为重点 板 （主 要 表 现 在 90 年 代 的 中 、 期）。 到 21 世 纪 初 后 （约 在 2003 ～2007 年 期 间）， 由 于 手 机 功 能 的 提 它 高 ， 出 现 了 采 用

挠 性 PCB 的 增 多 ， 驱 动 而 了 挠 性 基 材 、 刚 - 挠 性 PCB 基 板 材 料 的 发 展 。 3G 手 机 普 遍 投 放 于 市 场 （约 在 2008 年 时）， 了 达 到 信 号 传 送 高 速 化 、 息 大 容 量 为 信 化，提出了基板材料的 高 频 特 性 （低 Dk、 低 Df）的 要 求 。 iPhone4 等 智 机 手 机 问 世 （约 在 2009- 2010 年）， 的 主 板 采 用 的 HDI 多 层 板 它 （特 别 是 全 层 型 积 层 法 多 层 板）， 求 它 达 到 要 更高的可靠性。未来手机追求更高速的信号 传送性， 使用的线路板预测还会将部分的 所 添加光导线路，以实现高速的光信号传送。 这种光导线路将与低速电气信号、 力通过 电 铜导线传送的印制电路共同构成光 - 电复 合型线路板。 - 16 -

覆 铜 板 资 讯 2011 No . 1 覆铜板 印制板技术 （d）根 据 国 外 CCL 同 行 的 经 验 ， 展 多 发 样 化 的 CCL 品 种 要 注 意 在 树 脂 组 成 体 系 上 的创新。并且这种创新首先表现在认识理论 上、 研发思路上的创新性。同时在研发中， 还 注意开发及运用相对应的各种各样精准的 评价测试技术， 加以配合。 （e）为了不断推进本企业的 PCB 基 板 材 料品种、 品形式的多样化， 要我们在认 产 需 识上提高前瞻性， 高对市场的需求与发展 提 方向预测的准确性。 3 . 4 实现企业的 “战略性新型品种” 开发 目前，对应新应用市场 需 求 ， 开 发 新 型 CCL 产品的课题在迅速增多。在 解 决 此 问 题 上 ， 外 知 名 的 某 CCL 生 产 企 业 曾 提 出 了 把 国 “ 、 “ 开 “ 握 高速化” 高效化” 发的观点： 在基板 材料多样化的开展中， 板材料生产企业更 基 需要注重新品开发的 高速化? 开发投资 ? 和 ? 。 在 的 高效化? 过去的基板材料产品群， 技 术构成上 （这 里 主 要 指 树 脂 组 成 物）都 是 相 对独立的。现在需要改变这种开发观念， 应 适应变化的形势， 断追求树脂设计技术的 不 共融性、 通用性。” 在 CCL 新 品 开 发 中 坚 持 实 现 “ 高 速 化 ” 和 高 效 化 ” 可 卓 有 成 效 地 获 得 CCL 开 发 成 “ ， 果 。 一 个 CCL 企 业 在 开 展 未 来 产 品 的 创 新 “ 上， 有选择地确定本企业的 战略性新型 要 系 列 化 和 特 色 化 。 什 么 样 的 CCL 产 品 品 种 ， 才是属于此类品种？它一般应该满足以下三 个条件： 一， 相对较长时期内， 有市场 其 在 具 竞争力，具有稳定并有发展前景的市场需 求； 二， 有高技术含量， 保证它能在较 其 具 以 长一段时期内有其产品的特色及良好的经济 效益； 三， 生产中， 适应节能减排的环 其 在 能 保新要求， 产品特性上适应绿色环保的需 在 求。企业未来产品的创新要 “有所为， 有所不 ， 为” 对

新产品技术攻关与市场开拓要有侧 重点。创新课题要根据本企业的实力、 优势， 具有时效性地有所选择， 所去舍， 突出 有 以 企业 CCL 产品的 “特色化” 。 当 今 ， 临 CCL 市 场 的 多 个 新 领 域 的 需 面 求膨胀与高技术需求迅猛发展的新形势， CCL 企 业 产 品 开 发 的 “ 高 速 化 ” 高 效 化 ” 、 “ ， 越来越成为需要把握的重要原则 。而只有持 PCB 发 展 趋 势 ， 续不断地对系统电子安装、 以 及 下 游 业 界 对 PCB 基 板 材 料 的 品 种 、 能 性 细 才 高 新需求进行深入、 致的研究， 能高速、 效地开发出高性价比的 CCL 新品。 （ 本文在撰写过程中，得到南美覆铜板厂有限 公司张家亮、 CCL 行 业 协 会 名 誉 秘 书 长 刘 天 成 等 大 力 的 帮 助 、 正 ， 位 CCL 专 家 对 此 文 草 稿 中 的 不 指 两 少词句提出了修改意见，并且对一些内容做了补 充， 此表示衷心地致谢 ） 在 品种” 并坚持不断地开发、 进， 展它的 ， 改 发 誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖 （上 接 第 24 页）二 氧 化 硅 粉 取 代 时 ， 产 品 的 W/m·K； 如 制 法 例 4 中 ， 用 了 市 售 的 混 对 再 采 阻燃性能影响不明显， 导热性能却大打折 但 扣； 这些情况说明了所介绍的配方和工艺 对于保障产品的无卤、 燃和导热性能是有 阻 必要的。 3.3 采 用 Horsfield 模 型 作 为 指 导 ， 使 导 热性粉状填料例如氧化铝和氮化硼等粉状 填料的粒子尺寸能互相配合紧密地完全封 填。如制法例 2 那样，产品导热性能为 8.1 而 尽 W/m·K； 比 较 例 3 ， 管 用 了 纯 粹 的 高 导 热 性 填 料 氮 化 硼 ， 但 导 热 性 能 却 只 有 6.2 合 氧 化 铝 ， 产 品 的 导 热 性 能 为 5.9 W/m·K， 无法与制法例 2 的 8.1 W/m ·K 相比。 编译者参阅文献资料： [1 ] “ High thermal- conductive , halogen- free , flame- retardant res in compos ition , and prepreg and coating thereof” United S tates P atent Application 20100163783 ， 2010 11 18 download from http : //www . freepatents online . com [2 “ LFA 447 NanoFlas h 誖 - Xenon Flas h Appara] tus ” 2010 ， 11 29 download from http : //www . e- thermal. com nanoflas h_tech . htm - 17 -

新产品技术攻关与市场开拓要有侧 重点。创新课题要根据本企业的实力、 优势， 具有时效性地有所选择， 所去舍， 突出 有 以 企业 CCL 产品的 “特色化” 。 当 今 ， 临 CCL 市 场 的 多 个 新 领 域 的 需 面 求膨胀与高技术需求迅猛发展的新形势， CCL 企 业 产 品 开 发 的 “ 高 速 化 ” 高 效 化 ” 、 “ ， 越来越成为需要把握的重要原则 。而只有持 PCB 发 展 趋 势 ， 续不断地对系统电子安装、 以 及 下 游 业 界 对 PCB 基 板 材 料 的 品 种 、 能 性 细 才 高 新需求进行深入、 致的研究， 能高速、 效地开发出高性价比的 CCL 新品。 （ 本文在撰写过程中，得到南美覆铜板厂有限 公司张家亮、 CCL 行 业 协 会 名 誉 秘 书 长 刘 天 成 等 大 力 的 帮 助 、 正 ， 位 CCL 专 家 对 此 文 草 稿 中 的 不 指 两 少词句提出了修改意见，并且对一些内容做了补 充， 此表示衷心地致谢 ） 在 品种” 并坚持不断地开发、 进， 展它的 ， 改 发 誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖誖 （上 接 第 24 页）二 氧 化 硅 粉 取 代 时 ， 产 品 的 W/m·K； 如 制 法 例 4 中 ， 用 了 市 售 的 混 对 再 采 阻燃性能影响不明显， 导热性能却大打折 但 扣； 这些情况说明了所介绍的配方和工艺 对于保障产品的无卤、 燃和导热性能是有 阻 必要的。 3.3 采 用 Horsfield 模 型 作 为 指 导 ， 使 导 热性粉状填料例如氧化铝和氮化硼等粉状 填料的粒子尺寸能互相配合紧密地完全封 填。如制法例 2 那样，产品导热性能为 8.1 而 尽 W/m·K； 比 较 例 3 ， 管 用 了 纯 粹 的 高 导 热 性 填 料 氮 化 硼 ， 但 导 热 性 能 却 只 有 6.2 合 氧 化 铝 ， 产 品 的 导 热 性 能 为 5.9 W/m·K， 无法与制法例 2 的 8.1 W/m ·K 相比。 编译者参阅文献资料： [1 ] “ High thermal- conductive , halogen- free , flame- retardant res in compos ition , and prepreg and coating thereof” United S tates P atent Application 20100163783 ， 2010 11 18 download from http : //www . freepatents online . com [2 “ LFA 447 NanoFlas h 誖 - Xenon Flas h Appara] tus ” 2010 ， 11 29 download from http : //www . e- thermal. com nanoflas h_tech . htm - 17 -

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