《FR4环氧覆铜板工艺讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《FR4环氧覆铜板工艺讲解（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、密级：FR-4环氧覆铜板 工艺开发报告项目名称FR-4环氧覆铜板起讫时间2015年3月2015年12月编制单位编制审查同意日期目录目录 I1、前言 12、厚度规格 FR-4 环氧覆铜板 . 1样品表面面貌 1NiCr/Cu 膜层工艺与测试结果 . 2Ni/Cu 膜层工艺与测试结果 . 33、厚度规格 FR-4 环氧覆铜板 . 4样品表面面貌 4Ni/Cu 膜层工艺与测试结果 . 44、厚度规格 FR-4 环氧覆铜板 . 5样品表面面貌 5SiO 2(PVD)/Ni/Cu 膜层工艺与测试结果 6SiO (CVD)/NiCr/Cu 膜层工艺与测试结果 72NiCr/Cu 膜层工艺与测试结果 . 7
2、Ni/Cu 膜层工艺与测试结果 . 84.5.1 Ni/Cu 膜层单面板工艺与测试结果 84.5.2 Ni/Cu 膜层双面板工艺与测试结果 95、结论 9附录一 101、前言FR-4 环氧玻纤布基板，是以环氧树脂作粘合剂，以电子级玻璃纤维布作增强资料的一类阻燃基板，常温至 150C左右仍有较高的机械强度，拥有优异的 尺寸稳固性、抗冲击性和耐湿性能，干态、湿态下的电气性能优异。 FR-4 环氧 覆铜板是覆铜板系列产品顶用量最大、 用途最为广泛的一类覆铜板产品， 是制作 多层印制电路板的重要基材。PVD 堆积技术包含蒸镀、离子束溅射、磁控溅射、阴极弧堆积等方式。 PVD 堆积技术用于制造超薄基铜有
3、益于 PCB 精巧导线、内孔金属化等的制造，可以 大大减少电解铜箔和PCB生产造成令人头痛的环境污染问题。13 um厚的超薄 基铜CCL，只好采纳PVD法制造，PVD在CCL家产上的应用研究可以填充我国高 端电路板资料技术的不足，是前瞻性的拥有战略意义的工作。本文采纳磁过滤扫描真空阴极弧堆积方式，主要试验了 Cu 、Cr/Cu 、Al/Cu 、 Ni/Cu、Cr-DLC/Cu、NiCr/Cu、SiO2(PVD)/Ni/Cu、SiO2(CVD)/NiCr/Cu、XTR 封孔 剂 /Ni/Cu 等复合膜层。经 O2、N2、H2 、Ar 等工作气体挑选后，成功制备了工作气222体为H、拥有NiCr/
4、Cu或Ni/Cu膜层结构的、三种厚度规格的FR-4覆铜板。22、 0.1mm 厚度规格 FR-4 环氧覆铜板样品表面面貌采纳光学显微镜、SEM、AFM观察了样品表面面貌。图1为光学显微镜(50X ) 表面面貌图。图2为SEM (2000X )表面面貌图，表面密布 2 u m左右的孔洞。 图3为AFM表面面貌图，测得表面粗糙度 Raum。图1光学显微镜(50X)表面面貌图图2 SEM (2000X )表面面貌图2Q pm图3 AFM表面面貌图2.2 NiCr/Cu膜层工艺与测试结果采纳H2作为工作气体，工件架自转方式堆积NiCr/Cu膜层，电镀增厚铜箔15 um，制备了两片双面FR-4环氧覆铜板
5、。表1为主要堆积工艺参数和测试结 果。表1主要堆积工艺参数和测试结果样品编号霍尔源NiCr 膜厚度(nm)Cu膜厚度(nm)剥离强度(N/mm)浸锡试验11000V/1A/50%7263019,031浸锡(300 C，10S/ 次)5次无起泡2(10min)(60A/20min :(60A/15min )0.31,0.40从测试结果来看，两片覆铜板的浸锡试验均为合格；但浸锡后第1片样品的均匀剥离强度为，低于要求的鼻，第2片样品的均匀剥离强度为，达到了三0.3的要求。2.3 Ni/Cu膜层工艺与测试结果采纳H2作为工作气体，工件架自转方式堆积 Ni/Cu膜层，电镀增厚铜箔15卩m，制备了两片双面
6、FR-4环氧覆铜板。表2为主要工艺参数和测试结果。表2主要堆积工艺参数和测试结果样品编号霍尔源Ni膜厚度(nm)Cu膜厚度(nm)剥离强度(N/mm)11000V/1A/50%10842剥离至玻纤2(5min)(60A/30min(60A/10min )剥离至玻纤从剥离强度测试结果来看，两片覆铜板均剥离至玻纤以致没法丈量，这说明 结合力很好。3、0.4mm厚度规格FR-4环氧覆铜板样品表面面貌采纳光学显微镜观察了样品表面面貌。图 4为光学显微镜（50X）表面面貌 图。图4光学显微镜（50X）表面面貌图3.2 Ni/Cu膜层工艺与测试结果采纳H2作为工作气体，工件架公转方式堆积 Ni/Cu膜层，
7、电镀增厚铜箔15卩m，制备了四片双面FR-4环氧覆铜板。表3为主要堆积工艺参数和测试结果。 表3主要堆积工艺参数和测试结果样品编号霍尔源Ni膜厚度(nm)Cu膜厚度(nm)剥离强度（N/mm）11000V/1A/50%108422(10min)(60A/30min(60A/10min )31000V/1A/50%144424(10min)(60A/40min(60A/10min )从测试结果来看，四片样品的惯例结合力均大于，达到了惯例结合力三0.5的要求。附录一为X150 X 150mm环氧覆铜板制程表示图片。4、1.5mm厚度规格FR-4环氧覆铜板样品表面面貌采纳光学显微镜、SEM、AFM观
8、察了样品表面面貌。图5为光学显微镜(50X ) 表面面貌图。图6为SEM ( 2000X )表面面貌图，表面分布有25 um左右的孔洞。 图7为AFM表面面貌图，测得表面粗糙度Ra m。图5光学显微镜(50X)表面面貌图图6 SEM (2000X )表面面貌图图7 AFM表面面貌图4.2 SiO（PVD）/Ni/Cu 膜层工艺与测试结果样品表面经射频磁控溅射堆积一层SiO2后，采纳工作气体为Ar气、工件架自 转方式连续堆积Ni/Cu膜层，电镀增厚铜箔15 um，制备了两片双面FR-4环氧覆 铜板。表4为主要堆积工艺参数和测试结果。表4主要堆积工艺参数和测试结果样品编号霍尔源Ni膜厚度(nm)C
9、u膜厚度(nm)剥离强度（N/mm）浸锡试验11000V/1A/50%(lOmin)54(60A/15min )63(60A/15min )正面067丄10反面0 35,0 77浸锡（300 C，10S/ 次）正面1次起泡反面无起泡2正面0.49,1.02反面042,0.73从测试结果来看，两片覆铜板的浸锡试验均不合格；但浸锡后的剥离强度最 小均值为，达到了三03的要求。4.3 SiO2(CVD)/NiCr/Cu 膜层工艺与测试结果霍尔源电离分解聚二甲基硅氧烷在样品表面堆积一层 SiO2后，采纳工作气 体为比 气、工件架公转方式连续堆积 Ni/Cu膜层，电镀增厚铜箔15 u m,制备 了两片单
10、面FR-4环氧覆铜板。表5为主要堆积工艺参数和测试结果。表5主要堆积工艺参数和测试结果样品编号霍尔源NiCr 膜厚度(nm)Cu膜厚度(nm)剥离强度(N/mm)浸锡试验11000V/1A/50%107320.40,0.75浸锡(300 C，10S/ 次)5次无起泡2(5min)(60A/43min )(60A/5min )浸锡(C,10S/次)3005次起泡从测试结果来看，第一片覆铜板的浸锡试验合格，第二片的不合格，但两片 覆铜板浸锡后的剥离强度均不小于，达到了三0.3的要求。4.4 NiCr/Cu膜层工艺与测试结果采纳H2作为工作气体，工件架公转方式堆积NiCr/Cu膜层，电镀增厚铜箔15
11、 um，制备了六片单面FR-4环氧覆铜板。表6为主要堆积工艺参数和测试结 果。表6主要堆积工艺参数和测试结果样品编号霍尔源NiCr 膜厚度(nm)Cu膜厚度(nm)剥离强度(N/mm)浸锡试验11000V/1A/50%107320.72,0.92浸锡(300 C,10S/ 次)5次无起泡2(5min)(60A/43min )(60A/5min )0.39,0.74从测试结果来看，六片覆铜板的浸锡试验均为合格，最小均匀剥离强度为，达到了三0.3的要求。4.5 Ni/Cu膜层工艺与测试结果膜层单面板工艺与测试结果采纳H2作为工作气体，工件架公转方式堆积Ni/Cu膜层，电镀增厚铜箔15卩m，制备了四
12、片单面FR-4环氧覆铜板。表7为主要工艺参数和测试结果。表7主要堆积工艺参数和测试结果样品编号霍尔源Ni膜厚度(nm)Cu膜厚度(nm)剥离强度(N/mm)浸锡试验11000V/1A/50%11195铜箔拉断三2(lOmin)(60A/45min )(60A/15min )铜箔拉断三浸锡(300 C，10S/ 次)5次 无起泡31000V/1A/50%148127没法剥离4(20min)(60A/60min )(60A/20min )0.50,0.73从测试结果来看，四片覆铜板的浸锡试验均为合格，最小均匀剥离强度为，达到了三0.3的要求。膜层双面板工艺与测试结果采纳H2作为工作气体，工件架自转
13、方式堆积 Ni/Cu膜层，电镀增厚铜箔15 卩m，制备了两片双面FR-4环氧覆铜板。表8为主要工艺参数和测试结果。表8主要堆积工艺参数和测试结果样品编号霍尔源Ni膜厚度(nm)Cu膜厚度(nm)剥离强度(N/mm)浸锡试验1(lOmin)108(60A/30min )63(60A/15min正面 0.52, 0.83反面0.70, 0.94浸锡(300 C,10S/ 次)5次无起泡2)止面0.51, 0.72反面0.53, 0.81从测试结果来看，两片覆铜板的浸锡试验均为合格，最小均匀剥离强度为，达到了三0.3的要求。5、结论采纳也作为工作气体，成功制备了拥有NiCr/Cu膜层结构的厚度规格的单面2FR-4环氧覆铜板和拥有Ni/Cu膜层结构的、三种厚度规格的双面FR-4环氧覆铜 板。附录一0.4 X150 X 150mm环氧覆铜板制程表示图片PVD堆积Ni/Cu膜2 环氧覆铜板电镀增厚Cu膜
