金属基覆铜板的性能要求、标准及相关检测方法

金属基覆铜板的性能要求、标准及相关检测方法
一、性能要求及标准
工业发达国家如日本一些覆铜板制造企业70年代初期已经能生产铝基覆铜板并实现工业生产，但日本工业标准（JIS）未制定铝基覆铜板标准。到目前为止，国际有影响的标准化组织如IPC,IEC,NEMA,ASTM尚未制定铝基覆铜板的标准。在我国，随着铝基覆铜板市场逐步扩大,PCB及覆铜板行业迫切要求制定铝基覆铜板行业标准， 1999年由704厂负责起草制订了电子行业军用标准《阻燃型铝基覆铜箔层压板规范》。其主要技术要求介绍如下。
1.尺寸要求
（1）尺寸和偏差铝基覆铜板的标称板面尺寸及允许偏差应符合表5-3规定，非标称板面尺寸及其偏差由供需双方商定。 
（2）标称厚度及偏差铝基覆箔板标称厚度及偏差应符合表5-4规定。 
（3）垂直度铝基覆箔板的垂直度按GB/T 4722检验时，应符合表5-5规定。 
（4）翘曲度铝基覆箔板的翘曲度当按GB 4677.5检验时，应符合表5-6规定。 
1 翘曲度测量时，试样尺寸应不大于300mmx300mm若为整板或边长大于300mm，则应切成300mmx300mm。但是计算时边长为被测边长。
2.外观
1铝基覆箔板端面应整齐，不应有分层、裂纹和毛刺。
2铝板面平整，氧化膜均匀，光洁，不应有影响使用的凹陷、裂纹、划痕等缺陷。
3铜箔面不应有影响使用的气泡、皱折、针孔、划痕、麻点和胶点。任何变色或污垢应能用密度为1.02g/c㎡的盐酸溶液或合适的有机溶剂擦去。
3.性能要求
铝基覆箔板的各项性能应符合表5-7规定 
1对LI-11型铝基覆铜板板高频下介电常数和介质损耗角正切的性能指标由供需双方协商。
二、铝基覆铜板的检验方法
电子行业军用标准《阻燃型铝基覆铜箔层压板规范》中制定了两项铝基覆铜板的专用检测方法：
1介电常数及介质损耗角正切测量方法———变Q值串联谐振法；
2热阻测量方法。
1.介电常数和介质损耗角正切测量方法———变Q值串联谐振法
1）方法原理本方法利用将试样与调谐电容串联接入高频电路，测量串联回路的品质因数E 值的原理，测量大电容，小电阻，小电感板状试样的介电常数和介质损耗因数，测量电路如图5-3所示。
3）设备、仪器及材料
1 涡流测厚仪（TC-103或等效仪器），量程为0~200μm) 准确度至+-1/1m.)。
2 Q表的Q值测量范围为10~600电容测量范围为0~400pF，准确度为+-0.2pF。
3 电极装置应清洁，其本身的介质损耗应尽可能小。采用二电极系统，电极尺寸及其他要求按GB1409的规定。
4 0.02mm的退火铝箔。
5 医用凡士林或硅脂。
6 高频振荡电源，频率0.1~100MHz。
3）试样
1 剪切加工4块55mmx55mm的方形试样。
2 按GJB 1651中方法3031蚀刻去掉铜箔。
4）程序
1 用极少量医用凡士林或硅脂等低介质损耗的材料，将铝箔贴在试样上，贴好的铝箔上应看不见气孔与皱折.
2 按产品标准规定对试样进行预处理后贴上50φmm的电极，上、下电极同心对齐。
3 按电路图连接好串联夹具及测微电极。
4 调准频率，选择适当的辅助电感接入电路。
5 将被测试样放进测微电极并拧紧。
6 拧紧串联夹具上的短路环，使被测试样短路，调节调谐电容使测试回路谐振，记下C1和Q1。
7 松开短路环，使被测试样接入测试回路，再次调节调谐电容使测试回路谐振，记下Q2和C2。
8 测量每块试样的绝缘层厚度，并记录每块试样3点厚度的平均值。
5）计算介质损耗角正切和介电常数计算公式如下： 
6）结果
1 以4试样介电常数的平均值为测试结果；
2 以4个试样介质损耗角正切平均值为测试结果
7）报告
1 3个试样测量的单个值和平均值；
2 试样的预处理条件；
3 测定时的环境条件；
4 测定中任何异常现象或与规定程序的差异。
2.热阻测试方法
（$）方法原理温差是热量传递的推动力。在稳定工作条件下，导热量P=T1-T2/R,式中，P为导热量（W）,T1,T2为物体两侧的表面温度（℃），R为热阻（℃/W）。
热阻测量示意图见图5-4。
2）仪器设备材料
1 大功率三极管1只，功率为5W，其封装形式为TO-220。
2 大功率三极管供电电源1台（由直流稳压器和有关电路组成），使三极管处于直流稳态。
3 散热器1个，由铜板制成，并将其置于恒温水槽中。
4 测温仪2台，要求温度传感器能置于图5-4中所示的两个测温点，对该两点温度的影响可以忽略。
3）试样两块尺寸为30mmx40mmx板厚的试样。
4）程序
1 试样在温度为15~35℃,相对湿度45%~75%,气压86~106kPa的条件下处理不少于16h。
2 如图5-4所示，将测温仪的传感器置于测温点1和测温点2，给试样与三极管的接触部分及散热器和试样接触部分涂上导热硅脂，并把三者固定在一起，使得三极管与试样，试样与散热器之间没有空隙。
3 将三极管和供电电源连接。
4 打开供电电源开关，每隔5min记录一次测温点1和测温点2的温度，当温度稳定时（约需30min），从温度显示器上读出T1和T2。并测量三极管集电极和发射极间的电压VcE和集电极电流Ic。
三、铝基覆铜板的UL认证
产品获得UL认证是产品进入国际市场的通行证，印制线路用工业层压板的安全标准UL746E,规定了UL/ANSI型号标识的刚性工业层压板应通过16个试验项目，见表5-8。
金属基覆铜板的性能要求、标准及相关检测方法
一、性能要求及标准
工业发达国家如日本一些覆铜板制造企业70年代初期已经能生产铝基覆铜板并实现工业生产，但日本工业标准（JIS）未制定铝基覆铜板标准。到目前为止，国际有影响的标准化组织如IPC,IEC,NEMA,ASTM尚未制定铝基覆铜板的标准。在我国，随着铝基覆铜板市场逐步扩大,PCB及覆铜板行业迫切要求制定铝基覆铜板行业标准， 1999年由704厂负责起草制订了电子行业军用标准《阻燃型铝基覆铜箔层压板规范》。其主要技术要求介绍如下。
1.尺寸要求
（1）尺寸和偏差铝基覆铜板的标称板面尺寸及允许偏差应符合表5-3规定，非标称板面尺寸及其偏差由供需双方商定。
（2）标称厚度及偏差铝基覆箔板标称厚度及偏差应符合表5-4规定。
（3）垂直度铝基覆箔板的垂直度按GB/T 4722检验时，应符合表5-5规定。 
（4）翘曲度铝基覆箔板的翘曲度当按GB 4677.5检验时，应符合表5-6规定。
1 翘曲度测量时，试样尺寸应不大于300mmx300mm若为整板或边长大于300mm，则应切成300mmx300mm。但是计算时边长为被测边长。
2.外观
1铝基覆箔板端面应整齐，不应有分层、裂纹和毛刺。
2铝板面平整，氧化膜均匀，光洁，不应有影响使用的凹陷、裂纹、划痕等缺陷。
3铜箔面不应有影响使用的气泡、皱折、针孔、划痕、麻点和胶点。任何变色或污垢应能用密度为1.02g/c㎡的盐酸溶液或合适的有机溶剂擦去。
3.性能要求
铝基覆箔板的各项性能应符合表5-7规定
1对LI-11型铝基覆铜板板高频下介电常数和介质损耗角正切的性能指标由供需双方协商。
二、铝基覆铜板的检验方法
电子行业军用标准《阻燃型铝基覆铜箔层压板规范》中制定了两项铝基覆铜板的专用检测方法：
1介电常数及介质损耗角正切测量方法———变Q值串联谐振法；
2热阻测量方法。
1.介电常数和介质损耗角正切测量方法———变Q值串联谐振法
1）方法原理本方法利用将试样与调谐电容串联接入高频电路，测量串联回路的品质因数E 值的原理，测量大电容，小电阻，小电感板状试样的介电常数和介质损耗因数，测量电路如图5-3所示。
3）设备、仪器及材料
1 涡流测厚仪（TC-103或等效仪器），量程为0~200μm) 准确度至+-1/1m.)。
2 Q表的Q值测量范围为10~600电容测量范围为0~400pF，准确度为+-0.2pF。
3 电极装置应清洁，其本身的介质损耗应尽可能小。采用二电极系统，电极尺寸及其他要求按GB1409的规定。
4 0.02mm的退火铝箔。
5 医用凡士林或硅脂。
6 高频振荡电源，频率0.1~100MHz。
3）试样
1 剪切加工4块55mmx55mm的方形试样。
2 按GJB 1651中方法3031蚀刻去掉铜箔。
4）程序
1 用极少量医用凡士林或硅脂等低介质损耗的材料，将铝箔贴在试样上，贴好的铝箔上应看不见气孔与皱折.
2 按产品标准规定对试样进行预处理后贴上50φmm的电极，上、下电极同心对齐。
3 按电路图连接好串联夹具及测微电极。
4 调准频率，选择适当的辅助电感接入电路。
5 将被测试样放进测微电极并拧紧。
6 拧紧串联夹具上的短路环，使被测试样短路，调节调谐电容使测试回路谐振，记下C1和Q1。
7 松开短路环，使被测试样接入测试回路，再次调节调谐电容使测试回路谐振，记下Q2和C2。
8 测量每块试样的绝缘层厚度，并记录每块试样3点厚度的平均值。
5）计算介质损耗角正切和介电常数计算公式如下： 
6）结果
1 以4试样介电常数的平均值为测试结果；
2 以4个试样介质损耗角正切平均值为测试结果
7）报告
1 3个试样测量的单个值和平均值；
2 试样的预处理条件；
3 测定时的环境条件；
4 测定中任何异常现象或与规定程序的差异。
2.热阻测试方法
（$）方法原理温差是热量传递的推动力。在稳定工作条件下，导热量P=T1-T2/R,式中，P为导热量（W）,T1,T2为物体两侧的表面温度（℃），R为热阻（℃/W）。
热阻测量示意图见图5-4。
2）仪器设备材料
1 大功率三极管1只，功率为5W，其封装形式为TO-220。
2 大功率三极管供电电源1台（由直流稳压器和有关电路组成），使三极管处于直流稳态。
3 散热器1个，由铜板制成，并将其置于恒温水槽中。
4 测温仪2台，要求温度传感器能置于图5-4中所示的两个测温点，对该两点温度的影响可以忽略。
3）试样两块尺寸为30mmx40mmx板厚的试样。
4）程序
1 试样在温度为15~35℃,相对湿度45%~75%,气压86~106kPa的条件下处理不少于16h。
2 如图5-4所示，将测温仪的传感器置于测温点1和测温点2，给试样与三极管的接触部分及散热器和试样接触部分涂上导热硅脂，并把三者固定在一起，使得三极管与试样，试样与散热器之间没有空隙。
3 将三极管和供电电源连接。
4 打开供电电源开关，每隔5min记录一次测温点1和测温点2的温度，当温度稳定时（约需30min），从温度显示器上读出T1和T2。并测量三极管集电极和发射极间的电压VcE和集电极电流Ic。 
三、铝基覆铜板的UL认证
产品获得UL认证是产品进入国际市场的通行证，印制线路用工业层压板的安全标准UL746E,规定了UL/ANSI型号标识的刚性工业层压板应通过16个试验项目，见表5-8。