铜箔、基材板料及其规范

　　此聚醯胺纤维系杜邦公司所开发，商品名称为 Kevelar。其强度与轫性都非常好，可用做防弹衣、降落伞或鱼网之纤维材料，并能代替玻纤而用于电路板之基材。日本业者曾用以制成高功能树脂之胶片(TA-01)与基板 (TL-01)，其等热胀系数(TCE)仅 6ppm/℃,Tg 194℃，在尺寸安定性上非常良好，有利于密距多脚SMD的焊接可靠度。

　　多指表面的薄层，受到内在局部性压力而向外鼓出，一般对铜皮的展性(Ductility)做试验时，即使用加色的高压液体，对其施压而令铜皮凸起到破裂为止，称Bulge Test。

　　是一种 CC-4(Copper Complexer #4)加成法制程所用的无铜箔板材，系由美国PCK 公司在 1964 年所推出的。其原理是将具有活性的化学品，均匀的混在板材树脂中，使“化学铜镀层”能直接在板材上生长。目前这种全加成法的电路板，以日本日立化成的产量最多，国内日立化成公司亦有生产。

　　是以薄层金属披覆在其他材料的外表，做为护面或其他功用，电路板上游的基板(Laminates)即采用铜箔在基材板上披覆，故正式学名应称为“铜箔披覆积层板 CCL”(Copper Claded Laminates)，而大陆业者即称其为“覆铜板”。

　　主要是由黏土(Clay)、长石(Feldspar)及砂(Sand)三者混合烧制而成的在允许电压下不导电的材料，其种类及用途都十分普遍，如插座、高压绝缘碍子，或新式的电路板材(如日本富士通的62层板)等，其耐热性良好、线胀系数低、耐用性也不错。常用者有Alumina(三氧化二铝)，Beryllia(铍土、氧化铍Be0)及氧化镁等多种单用或混合的材料。

　　指电镀铜皮(E.D.Foil)在高速镀铜(1000 ASF以上)中所出现的结晶组织而言，此种铜层组织之物性甚差，各种机械性能也远不如正常速度镀铜(25 ASF)之无特定结晶组织的铜层，在热应力中亦易发生断裂。

　　指各种物料在受热后，其每单位温度上升之间所发生的尺寸变化，一般缩写简称 CTE ，但也可称 TCE 。

　　是 CCL 铜箔基板外表所压覆的金属铜层。 PCB 工业所需的铜箔可由电镀方式(Electrodeposited)，或以辗压方式(Rolled)所取得，前者可用在一般硬质电路板，后者则可用于软板上。

　　指基板底材是由玻纤布及纤玻席(零散短纤)所共同组成的，所用的树脂仍为环氧树脂。此种板材的两面外层，仍使用玻纤布所含浸的胶片(Prepreg)与铜箔压合，内部则用短纤席材含浸树脂而成Web(网片)。若其“席材”纤维仍为玻纤时，其板材称 CEM-3 (Composite Epoxy Material)；若席材为纸纤时，则称之为 CEM-1 。此为美国NEMA规范 LI 1-1989中所记载。

　　Invar是一种含镍40～50%、含铁50～60% 的合金，其热胀系数(CTE)很低，又不易生锈，故常用于卷尺或砝码等产品，电子工业中常用以制做 IC的脚架(Leed Frame)。与另一种铁钴镍合金Kovar齐名。将 Invar充做中层而于两表面再压贴上铜层，使形成厚度比例为20/60/20之综合金层板。此板之弹性模数很低，可做为某些高阶多层板的金属夹心 (Metal Core)，以减少在 X、Y方向的膨胀，让各种SMD锡膏焊点更具可靠度。不过这种具有夹心的多层板其重量将很重，在Z方向的膨胀反不易控制，热胀过度时容易断孔(见左图)。此金属夹心板后来又有一种替代品“铜”(MoCu;70/30)板，重量较轻，热胀性亦低，但价格却较贵。

　　由两导体及其间介质所组成的电场，当其电场强度超过该介质所能忍受的极限时(即两导体之电位差增大到了介质所能绝缘的极限)，则将迫使通过介质中的电流突然增大，此种在高电压下造成绝缘失效的情形称为“介质崩溃”。而造成其崩溃的起码电压叫做“介质崩溃电压 Dielectric Breakdown Voltage”，简称“溃电压”。

　　是指每“单位体积”的绝缘物质，在每一单位之“电位梯度”下所能储蓄“静电能量”(Electrostatic Energy)的多寡而言。此词尚另有同义字“透电率”(Permittivity日文称为诱电率)，由字面上较易体会其中含义。当绝缘板材之“透电率”愈大(表示品质愈不好)，而两逼近之导线中有电流工作时，就愈难到达彻底绝缘的效果，换言之就愈易产生某一些程度的漏电。故绝缘材料的“介质常数”(或透电率)要愈小愈好。目前各板材中以铁氟龙(PTFE)，在 1 MHz频率下所测得介质常数的 2.5 为最好，FR-4 约为 4.7。

　　指导体之间的介质，在各种高电压下仍能够维持正常绝缘功能，而尚不致出现“崩溃”，其所能维持的“最高电压”(Dielectric Withstand Voltage)称为“介质强度”。其实也就是前述“溃电压”的另一种说法而已。

　　是“介电物质”的简称，原指电容器两极板之间的绝缘物，现已泛指任何两导体之间的绝缘物质而言，如各种树脂与配合的棉纸，以及玻纤布等皆属之。

　　指电镀铜箔除在毛面(Matte Side)上进行纯铜小瘤状及锌化处理，以增加附着力外,并于光面上(Drum Side)也进行此种瘤化处理，如此将可使多层板之内层铜面不必再做黑化处理，并使尺寸更为安定，附着力也更好。但成本却比一般单面处理者贵了很多。

　　电镀铜箔是在硫酸铜液中以高电流密度(约 1000 ASF),于不锈钢阴极轮(Drum)光滑的“钛质胴面”上镀出铜箔，经撕下后的铜箔会有面向镀液的粗糙毛面，及紧贴轮体的光滑胴面，后者即称为“Drum Side”。

　　在电路板工业中是指铜箔或电镀铜层的一种物理性质，是一种平面性的扩展能力，与延伸性(Elongation)合称“延展性”。一般铜层展性的测法，是在特定的设备上以液压方式由内向外发生推挤力量，令某一圆面铜箔向上鼓起突出，而测其破裂前的最高高度，即为其展性的数值。此种展性试验称为“Hydralic Buldge Test”液压鼓出试验。

　　常指金属在拉张力(Tension)下会变长，直到断裂发生前其已伸长的部份，所占原始长度之百分比，称为延伸性。

　　及指电路板板材之耐燃性的难燃性的程度。在按既定的试验步骤（如UL-94或NEMA的LI1-1988中的7.11所明定者）执行样板试验之后，其板材所能达到的何种规定等级而言。实用中此字的含意是指”耐燃性”等级。

　　这是出自 NEMA (National Electrical Manufacturers Association，为美国业界一民间组织)规范“LI 1-1989”1.7 节中的术语，其最直接的定义是“由连续玻纤所织成的玻纤布，与环氧树脂粘结剂(Binder)所复合而成的材料”。对于其“板材”品质而言，该规范指出在室温中需具备良好的机械强度，且不论在干湿环境中，其电性强度都要很好。G-10 与 FR-4在组成上都几手完全相同，其最大不同之处就是在环氧树脂配方中的“耐燃”(Flame Resist or Retardent)剂上。G-10 完全未加耐燃剂，而FR-4 则大约加入 20％ 重量比的“溴”做为耐燃剂，以便能通过 LI-1-1989以及 UL-94 在 V-0 或 V-1级的要求。一般说来，所有的电路板客户几乎都对耐燃性很重视，故一律要求使用 FR-4板材。其实有得也有失，G-10 在介质常数及铜皮附着力上就比 FR-4 要好。但由于市场的需求关系，目前 G-10 几乎已经从业界消失了。

　　是对金属薄层所具展性(Ductility)的一种试验法。所谓展性是指在平面上 X及 Y 方向所同时扩展的性能 (另延伸性或延性 Elongation，则是指线性的延长而已) 。这种“液压鼓起试验”的做法是将待试的圆形金属薄皮，蒙在液体挤出口的试验头上，再于金属箔上另加一金属固定环，将金属箔夹牢在试验头上。试验时将液体由小口强力挤出，直接压迫到金属箔而迫其鼓起，直到破裂前所呈现的“高度值”，即为展性好坏的数据。

　　是由 63.8％ 的铁，36％ 的镍以及 0.2％ 的碳所组成的合金，因其线胀系数很低故又称尽“不胀钢”。在电子工业中可当做“绕线电阻器”中的电阻线。在电路板工业中，则可用于要求散热及尺寸安定性严格的高级板类，如具有“金属夹心层”( Metal Core ) 之复合板，其中之夹心层即由 Copper-Invar-Copper 等三层薄金属所粘合所组成的。Laminate Void 板材空洞；

　　指完工的基板或多层板中，某些区域在树脂硬化后，尚残留有气泡未及时赶出板外，最后终于形成板材之空洞。此种空洞存在板材中，将会影响其结构强度及绝缘性。若此缺陷不幸恰好出现在钻孔的孔壁上时，则将形成无法镀满的破洞(Plating Void)，容易在下游组装焊接时形成“吹孔”而影响焊锡性。又 Lamination Void 则常指多层压合时赶气不及所产生的 “空洞”。

　　是指用以制造电路板的基材板，简称基板。基板的构造是由树脂、玻纤布、玻纤席,或白牛皮纸所组成的胶片(Prepreg)做为粘合剂层。即将多张胶片与外覆铜箔先经叠合，再于高温度高压力中压合而成的复合板材。其正式学名称为铜箔基板CCL(Copper Claded Laminates)。

　　本词之同义字另有：Loss Factor损失因素， Dissipation Factor散失因素或“消耗因素”，与介质损失Dielectric Loss等。传输线(由讯号线、介质层及接地层所共组成)中的讯号线，可传播 (Propagate) 讯号(Signal or Pulse) 的能量(单位为分贝 dB) 。此种传播会多少透过周围介质而散失其能量到接地层中去，即所谓的Loss。其散失程度的大小就是该介质的“散失因素”。此词最简单的含意可说成介质之“导电度”或“漏电度”，其数值愈低则板材的品质愈好。一般专书与论文中对本术语均含糊带过鲜有仔细说明，只有 MIL-STD-429C的 335词条中才有较深入的探讨。即：「所谓损失，是指绝缘板材“介质相角的余切(The Cotangent of Dielectric Phase Angle)”或“介质损角的正切” (The Power Factor is the Sine Dielectric Loss Angle) 」。在后续解说文字中段又加了一句：「由于功率因素是介质损角的正弦(The Power Factor is the Sine Dielectric Loss Angle)，故当介质损角很小时，则散失因素将等于功率因素」，事实上这种解说反而更是丈二金刚摸不着头脑。以下为电磁学的观点申述于后：任何导体与绝缘体均不可能绝对完美，因而当其传导电流或传播讯号 (是一种电磁波)时，在功率上均会有所损失。“讯号线”在传播高速讯号时，其邻近介质板材中的原子也将受到电场的影响而极化，出现电荷的移动 (即电流)而有“导电”(漏电)的迹象。但因其数值很小且又接近导体表面，于是很快就又回到导体，使得介质的“导电”几乎衰减为零。但终究会造成少许能量的损失。现另以数学上的“复数”观念说明如下：图中就复数观念，以横轴代表实部(ε*即表电能失之可回复部分 stored)，以纵轴代表虚部 (ε 即表电能失之不可回复部分 lost)， δ角即损角 (Loss Angle)，所谓“损失因素”或“消耗因素”，直接了当的说就是“导体中所传导的电能会向绝缘介质中漏失，其不可回复部分对可回复部份之比值，就是板材的损失因素”。此 ε/ε* 比值又可改头换面如下，亦即：ε/ε*＝Tanδ…… 表示介质的漏电程度 ε/ε＝Sinδ…… 表示导体的功率因素当ε极小时，则 Tanδ 将等于Sinδ

　　指纺织布品之经向 (Warp)，也就是朝承载轴所卷入或放出的布长方向，亦称为机械方向。

　　在电路皮工业中曾用于 CEM-3(Composite Epoxy Material)的复合材料，板材中间的 Glass Mat 即为席的一种,是一种玻璃短纤在不规则交叉搭接下而形成的“不织布”，再经环氧树脂的含浸后，即成为 CEM-3 之板材。

　　在电路板工业中系指电镀铜箔(ED Foil) 之粗糙面。是在硫酸铜镀液中以高电流密度(1000 ASF 以上)及阴阳极近距离下(0.125 吋),在其不锈钢大转胴的钛面上所镀出的铜层。其面对药水的铜面，从巨观下看似为无光泽的粗毛面，微观下却呈现众多锥状起伏不平的外表。为增加铜箔与底材之间的固着力起见，这种粗糙铜面还需再做更进一步的瘤化后处理，例如镀锌(Tw Treatmant,呈灰色)或镀黄铜(Tc Treatment,呈深黄色)，更呈现许多圆瘤叠罗汉状之外形(如上右图),统称为“Matte Side”。而 ED Foil 其密贴在转胴之另一面，则称为Shiny Side 光面或 Drum Side 胴面。

　　在电路板工业中，是指基材板的相对性强韧度而言。当欲施加外力将基板试样予以压弯至某一程度时，其所需要的力量谓之“弹性系数”。通常此数值愈大时表示其材质愈脆。

　　是指双面铜箔基板或多层板，当采用某种特定树脂及流量的胶片 (Prepreg)，轻压合硬化后所呈现的平均厚度，用以当成参考者，称“标示厚度”。

　　是指电路板之耐燃板材当其接近高温的火花(Spark)或燃着的火焰 (Flame)时，尚不致被点燃引起火苗，但并不表示其不具燃烧性(Combustible)。也就是说板材仍然在高温中会被缓缓燃烧，但却不会出现明亮的火苗火舌的情形。

　　是单面板基材的种主成分。其中的白色牛皮纸称为Kraft Paper (Kraft在德文中是强固的意思)，以此种纸材去吸收酚醛树脂成为半硬化的胶片，再将多张胶片压合在一起，便成为单面板的绝绿基材，通称为Paper Phenolic。

　　是各电路板基材中用量最大的热固型(Thermosetted)树脂，除可供单面板的铜箔基板用途外，也可做为廉价的绝缘清漆。酚醛树脂是由酚(Phenol)与甲醛(formalin)所缩合而成的。其所交联硬化而成的树脂有Resole及Novolac两种产品，前者多用于单面板的树脂基材。

　　广义上是指任何对产品在机械力量方面能够加强的设施，皆可称为补强物。在电路板业的狭义上则专指基材板中的玻璃布、不织布，或白牛皮纸等，用以做为各类树脂的补强物及绝缘物。

　　单面板的孔环焊垫因无孔铜壁做为补强，在波焊中除予应付铜箔与基板间，因线胀系数不同而出现的分力外，还要支持零件的重量与振动，迫使其附着力必须比正常铜箔毛面的抓地力还要更强才行。因而还要在粗糙的棱线毛面上另外加铺一层强力的背胶，称为“背胶铜箔”。近年来多层板不但孔小线细层次增加，而且厚度也愈来愈薄，于是乃有新式增层法 (Build Up Process) 的出现。背胶铜箔对此新制程极为方便，这种已有新意义的旧材料特称之为“RCC”。

　　为了避免铜箔毛面上粗糙瘤状的钉牙，与介质常数较高的玻纤布接触，而让密集线路间的漏电 (CAF,Conductive Anodic Filament)得以减少起见，业者刻意在铜箔的毛面上先行加涂一层背胶，以达上述之目的。这种背胶的成份与基材中的树脂完全相同，使得铜箔与玻纤布之间的胶层(俗称Butter Coat)，比一般由胶片所提供者更厚，特称为Resin Rich Area。

　　指板中某些区域，其树脂含量不足，未能将补强玻纤布或牛皮纸完全含浸，以致出现局部缺乏树脂或玻纤布曝露的情形。或在压合作业时，由于胶流量过大，致其局部板内胶量不足，亦称为缺胶区。

　　指各种物料在其单位体积内或单位面积上阻止电流通过的能力。亦即为电导系数或导电度(Conductivity)之倒数。

　　是一种陶瓷混合电路板(Hybrid)其基材板之制造法，又称为 Slip Casting。系采湿式浇涂而成型的长带状薄材，由陶瓷所研细与调制的液态泥膏(Slurry) ，经过一种精密控制的扁平出料口(Doctor Blade) ，挤涂于载体上成为带状湿材，经烘干后即得各种尺寸的原材(厚度5～25mil)，经切割、冲孔与金属化之后即得双面板，也可将各薄层瓷板压合与烧结成为多层板。

　　是杜邦公司一种碳氟树脂的板材，即聚四氟乙烯(PTFE Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene) 类。此种树脂之介质常数甚低，在 1 MHz下测得仅 2.2 而已，即使再与介质性质不佳的玻纤布去组成板材 (如日本松下电工的R4737)，尚可维持在2.67，仍远低于FR-4的4.5。此种介质常数很低的板材，在超高频率(3GHz～30GHz)卫星微波通信中，其讯号传送所产生的损失及杂讯等都将大为减少，是目前其他板材所没有任何办法取代的特点。不过 Teflon 板材之化性甚为迟钝，其孔壁极难活化。在进行PTH之前，必须要用到一种含金属钠的危险药品Tetra Etch，才能对Teflon孔壁进行粗化，方使得后来的化学铜层有足够的附着力，而能接着来进行通孔的流程。铁氟龙板材尚有其他缺点，如Tg很低 (19℃)，线胀系数太大(20 ppm/℃)等，故没有办法进行细线路的制作。幸好通信板对布线密度的要求，远逊于一般个人电脑的水准，故目前尚可使用。

　　是一种利用温度上升而体积发生明显的变化时，测量其微小线性膨胀的分析方法。例如取少量的板材树脂粉末，即可利用TMA法分析其T之所在。

　　是杜邦所开发一种纤维的商品名称。该芳香族聚醯胺类(Poly Amide) 组成的有机纤维，通称为Aramide纤维，现有商品Kevelar、 Nomex及Thermount等三类，均已用于电子工业。Kevelar是由长纤纺纱并织成布材者，可代替玻纤布含浸树脂做成板材，尺寸安定性极好。另在汽车工业中也可用做轮胎的补强纤维。其二为耐高温(220℃)质地较密的布材Nomex，可制做空军飞行衣或电性在允许电压下不导电的材料用途。Thermount则为新开发的“不织纸材” (Nonwoven)，重量较 FR-4轻约15％，其尺寸甚为稳定，有希望在微孔式MCM-L小板方面崭露头角。

　　多层板的内层板是由“薄基板”所制作，这种如核心般的Thin Lminates，业界习惯称为 Thin Core，取其能表达多层板之内板结构，且有称呼简单之便。

　　U.L.是 Underwriters Laboratories，INC. 的缩写，这是美国保险业者，所共同出资组成的大型实验及试验机构。成立于1894年，现在美国各地设有五处试验中心，专对美国市场所销售的各种商品，在其“耐燃”及“安全”两方面把关。但UL对产品本身的品质好坏却从不涉入，很多业者在其广告资料中常加入“品质合乎UL标准”等字样，这是一项错误也是“半外行”者所闹的笑话。远东地区销美的产品，皆由UL在加州 Santa Clara的检验中心管辖。以电路板及电子科技类产品来说，若未取得UL的认可则几乎没办法在美国市场亮相。UL一般业务有三种，即： (1)列名服务(Listing)；(2)分级服务(Classification)；(3)零组件认可服务(Recognition)。通常在电路板焊锡面所加注板子本身的制造商标记(Logo)，及向UL所申请的专用符记等，皆属第三类服务，其标志是以反形的R字再并入 U 字而成的记号。又UL对各种工业产品，皆有文字严谨的成文规范管理其耐燃性。与PCB有关的是：“ UL 94 ”(Test for Flammability燃性试验)，与“ UL 796 ”(PCB印刷电路板与耐燃性)。

　　是指板子在层与层之间，或板面线路之间的在允许电压下不导电的材料，要能够忍耐不断增大的电压，在一定秒数内不致造成绝缘的失效，其耐压的上限数值谓之“溃电压”。正式的术语应为“介质可耐之电压”(Dielectric Withstanding Voltage)。其测试方法在美军规范MIL-P-55110D的4.8.7.2节中谈到，板材须能耐得住1000 VDC经30秒的考验。而商用规范 IPC-RB-276的 3.12.1节中也规定，Class 2的板级应耐得住 500 VDC经30秒的挑战； Class 3板级也须耐得住1000 VDC历经 30秒的试炼。另外基板本身规范中也有“溃电压”的要求。

　　双面板之基板板材中 (Rigid Double Side；通常有 8层7628的玻纤布)，在第四层玻纤布的“经向”上，须加印基板制造商的“标志”(Logo)。凡环氧树脂为耐燃性之FR-4者，则加印红色标志，不耐燃者则加印绿色标志，称为“水印”。故双面板可从板内的“标志”方向，判断板材的经纬方向。

　　对板材施加拉力使产生弹性限度以外而出现永久性的拉伸变形，此种外来应力的大小，或板材抵抗变形的弹性极限，谓之屈服点。后者说法亦可以 Yield Strength“屈伏强度”做为表达。还可说成是弹性行为 ( Elastic Behavior ) 的结束或塑性行为 (Plastic Behavior)的开始，即两者之分界点。CEM Composite Epoxy Material ; 环氧树脂复合板材FR-4双面基材板是由 8张 7628的玻纤布，经耐燃性环氧树脂含浸成胶片，再压合而成的常用板材。若将此种双面板材中间的 6张玻纤布改换成其他较便宜的复合材料，而仍保留上下两张玻纤布胶片时，则在品质及性能上相差大，但却可在成本上节省很多。目前按 NEMA LI 1-1988之规范，对此类 CEM 板材的规范只有两种，即CEM-1与 CEM-3。其中 CEM-1两外层与铜箔直接结合者，仍维持两张 7628玻纤布，而中层则是由“纤维素” (Cellulose)含浸环氧树脂形成整体性的“核材” (Core Material)。 CEM-3则除上下两张 7628 外，中层则为不织布状之短纤玻纤席，再含浸环氧树脂所成的核材。CIC Copper Invar Copper ; 铜箔层／铁镍合金层／铜箔层是一种限制板材在X及Y方向的膨胀及散热的金属夹心层 (Metal Core)。CTE Coefficiency of Thermal Expansion ; 线胀系数(亦做TCE)ED Foil Electro - Deposited Copper Foil ; 电镀铜箔FR-4 Flame Resistant Laminates ; 耐燃性积层板材FR-4是耐燃性积层板中最有名且用量也是最多的一种，其命名是出自NEMA规范LI101988中。所谓“FR-4”，是指由“玻纤布”为主干，含浸液态耐燃性“环氧树脂”做为结合剂而成胶片，再积层而成各种厚度的板材。其耐燃性至少要符合UL 94的 V-1等级。NEMA在“ LI 1-1988”中除了FR-4之外，耐燃性板材尚有： FR-1、FR-2、FR-3 (以上三种皆为纸质基板)及 FR-5 (环氧树脂) 。至于原有的FR-6板材现已取消(此板材原为Polyester树脂)。HTE High Temperature Elongation ; 高温延伸性 (铜箔)电镀铜箔在 180℃高温中进行延伸试验时，根据IPC-MF-150F之规格，凡厚度为 0.5 oz及1oz者，若其延伸率在 2% 以上时，均可称为THE铜箔。RA Foil Rolled Annealed Copper Foil; 压延铜箔(用于软板)UTC Ultra Thin Copper Foil ; 超薄铜皮(指厚度在0.5 oz以下者)

　　PCB加工时，有人说一阶盲埋孔和二阶盲埋孔，这个“一阶”和“二阶”是啥意思？

　　PCB加工时，有人说一阶盲埋孔和二阶盲埋孔，这个“一阶”和“二阶”是什么意思？我来给大家回答一下，这个一阶，二阶就是说一下这个PCB加工的HDI制造工艺了。盲孔大都是直径为0.05mm~0.15mm的小孔，埋...