周文木 胡智宏

（江南計(jì)算技術(shù)研究所，江蘇 無錫 214083）

電子銅箔構(gòu)成了PCB（印制電路板）的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，當(dāng)前PCB用銅箔的品種與性能正走向“多元化”，市場(chǎng)走向“細(xì)分化”[1]，不同類型覆銅板（CCL）在性能要求向個(gè)性化、差異化的演變，對(duì)銅箔性能的專用匹配要求進(jìn)一步提高。銅箔除了形成線路圖形，在提高阻抗控制精度、降低高頻高速信號(hào)傳輸損耗、降低無源互調(diào)（Passive Inter-Modulation，PIM）等介電特性及確保印制板可靠性等方面，都發(fā)揮了重要作用。

1 電子銅箔的分類

電子銅箔分為電解（ED）銅箔和壓延（RA）銅箔兩大類，覆箔疊構(gòu)PCB層壓時(shí)使用ED銅箔，剛性CCL本身為ED銅箔，部分撓性覆銅板（FCCL）也使用低粗糙度、高耐折性的ED銅箔。ED銅箔比例占據(jù)電子銅箔的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，本文主要探討ED銅箔。

隨著銅箔表面粗糙度處理技術(shù)的發(fā)展，ED銅箔按照表面粗糙度劃分，有常規(guī)輪廓（STD型）、低輪廓（LP型）、超低輪廓（VLP型）、極低輪廓（HVLP型）和無輪廓（Profile Free，PF型）[1][2]。HVLP型進(jìn)一步可細(xì)分為HVLP1、HVLP2、HVLP3；PF型強(qiáng)調(diào)無銅瘤、平滑，具體見表1所示。反轉(zhuǎn)銅箔（RTF）的Rz值同屬于VLP范圍，而Rq值又與 HVLP的接近，RTF具有一般銅箔之晶粒形態(tài)與機(jī)械性質(zhì)，在本質(zhì)上仍是一般銅箔。HVLP銅箔處理技術(shù)在2010年左右問世，采用全新微細(xì)結(jié)晶結(jié)構(gòu)毛箔+微細(xì)瘤化特殊表面處理技術(shù)，毛箔呈現(xiàn)片層狀結(jié)晶構(gòu)造（類似RA銅箔），區(qū)別于常規(guī)電解銅箔的樹枝狀結(jié)晶構(gòu)造，瘤化顆粒直徑小、峰谷之間距離短，瘤化顆粒層將毛箔輪廓的峰與谷全部覆蓋。覆箔疊構(gòu)表層主要采用STD型HTE（高溫延展電解銅箔）銅箔，較少采用RTF或VLP、HVLP銅箔；當(dāng)表層有高頻高速線路布設(shè)、傳輸損耗降低等需求時(shí)，通常直接采用覆板疊構(gòu)。需要特別說明的是，PCB表層流程復(fù)雜，阻焊前粗糙化處理、阻焊油墨類型、最終表面處理等均對(duì)傳輸損耗有較大影響，高頻高速板通常不推薦表層布設(shè)精細(xì)線路并走高頻信號(hào)。PCB端在評(píng)估CCL內(nèi)銅箔或PCB用銅箔性能時(shí)，需要掌握銅箔本身設(shè)計(jì)細(xì)分性、表面處理工藝流程、相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及待評(píng)估的CCL或銅箔對(duì)樹脂和PCB工藝的匹配性，這樣才能更好指導(dǎo)PCB端選用最合適的產(chǎn)品，優(yōu)化工藝和制造過程，提高PCB的可靠性。

表1 PCB端評(píng)價(jià)銅箔性能的層級(jí)及涉及的主要標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目表

表1 ED銅箔按表面粗糙度（Rz）分類表

2 電解銅箔的表面處理

電子銅箔在完成原箔（毛箔）制造后都要進(jìn)行表面處理，使銅箔與絕緣樹脂壓合后具有一定的結(jié)合力，并具有一定的耐化學(xué)藥品性、耐熱性、耐離子遷移性和防氧化性等性能，進(jìn)而才能滿足PCB制造要求。

ED銅箔的粗糙面（Matte Side，M面）表面處理流程包括：預(yù)處理（除油、酸洗）、粗化固化、鍍阻擋層（又稱障壁層或耐熱層）、表面鈍化（又稱防銹或防氧化）、涂硅烷偶聯(lián)劑及烘干等流程[3][4]。粗化固化用于形成瘤狀的微觀粗糙面，并增加粗糙面與毛箔的結(jié)合力。為克服PCB生產(chǎn)過程中銅箔易氧化變色、耐腐蝕性、耐離子遷移性較差等問題，并提高產(chǎn)品的耐熱性和高溫抗剝強(qiáng)度，在固化層上再鍍覆一層其他單金屬、兩元甚至三元合金的阻擋層，如鋅、鎳、鈷、鋅-鎳合金、鎳-磷合金、鎳-硫合金、鋅-鈷-砷合金、鋅-鎳-鉛合金、鎳-鉬-鈷合金等。阻擋層厚度通常為幾納米至幾十納米，其厚度不會(huì)破壞前道工序形成的微觀粗糙面，大量專利開發(fā)了許多具有特殊性能和用途的高端銅箔的生產(chǎn)方法和表面處理技術(shù)。鍍阻擋層后的銅箔用鉻酸鹽（或鉻酸鹽和鋅鹽）溶液進(jìn)行表面鈍化，使銅箔表面形成以鉻（或鉻鋅）為主體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的膜層，使銅箔不會(huì)因直接與空氣接觸而氧化變色，同時(shí)也提高了銅箔的耐熱性、可焊性及對(duì)油墨的親合性。為進(jìn)一步提高銅箔防氧化能力、提高銅箔與樹脂的浸潤(rùn)性和黏結(jié)強(qiáng)度，鈍化后的銅箔還需均勻噴涂硅烷偶聯(lián)劑等有機(jī)試劑而形成一層有機(jī)膜。電解銅箔的光面（Shiny Side，S面），一般只有一層電析出附著的鋅鉻鹽防氧化膜。

3 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)銅箔性能的評(píng)價(jià)

對(duì)電子銅箔性能的評(píng)價(jià)從產(chǎn)業(yè)鏈角度有多個(gè)層級(jí)，包括CCL組分（銅箔）級(jí)、CCL級(jí)、PCB級(jí)、部件級(jí)、分系統(tǒng)級(jí)、整機(jī)系統(tǒng)級(jí)等，構(gòu)成了上下游的關(guān)系。對(duì)于PCB端，直接與銅箔性能相關(guān)的評(píng)價(jià)包括前3個(gè)層級(jí)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（IEC）、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB、GB/T）、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SJ、GJB、QJ）、國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)（IPC、JIS、MIL）等不同類型。

銅箔級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，IPC4562A-2008《印制線路板用銅箔》涉及19個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，在IPC-TM-650《試驗(yàn)方法手冊(cè)》中規(guī)定。GB/T 29847-2013《印制板用銅箔試驗(yàn)方法》主要參考了IPC4562A-2008和IPC TM-650，對(duì)PCB用銅箔外觀、尺寸、物理性能、工藝性能、特殊性能涉及20項(xiàng)檢驗(yàn)做出了具體規(guī)定[5][6]。

CCL級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 4722-2017《印制電路用剛性覆銅箔層壓板試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)主要參考了IEC 61189-2:2006《電氣材料、互聯(lián)結(jié)構(gòu)和裝聯(lián)試驗(yàn)方法第2部分：材料互聯(lián)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)方法》及其他先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。與銅箔相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目概括為：外觀、物理和化學(xué)性能、機(jī)械性能、電性能等[7][8]。

PCB級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，常用的包括IPC 6012E-2020《剛性印制板鑒定與性能規(guī)范》、GB/T 4588.4-2017《剛性多層印制板分規(guī)范》、GJB 362B-2009《剛性印制板通用規(guī)范》、QJ 831B-2011《航天用多層印電路板通用規(guī)范》、QJ 832B-2011《航天用多層印制電路板試驗(yàn)方法》等，從PCB物理性能、電氣性能角度評(píng)價(jià)。

4 PCB端對(duì)剛性PCB用銅箔評(píng)估

山東金寶電子股份公司的楊祥魁等[9]從銅箔制造端角度，以銅箔生產(chǎn)制成控制原理、方法和實(shí)際管控等方面，討論電解銅箔在厚度控制、抗剝強(qiáng)度、粗糙度、耐化性如何應(yīng)對(duì)CCL和PCB的要求。PCB端評(píng)估電子銅箔除了依據(jù)GB/T 29847-2013等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)銅箔本身進(jìn)行外，應(yīng)覆蓋材料服役環(huán)境并充分考慮材料實(shí)現(xiàn)功能的層級(jí)，遵循自上而下的需求分析以及自下而上的評(píng)估驗(yàn)證。以下結(jié)合PCB行業(yè)及筆者工作中遇到的相關(guān)問題，針對(duì)性提出幾類重點(diǎn)關(guān)注的評(píng)測(cè)項(xiàng)目及方法。

4.1 外觀、規(guī)格尺寸和表面粗糙度

4.1.1 影響因素分析

銅箔的外觀檢驗(yàn)包括表面及邊緣平整性、顏色均一性、銅粒、皺褶、針孔、清潔度、異物等，外觀一致性側(cè)面反映了銅箔制造過程的穩(wěn)定控制。規(guī)格尺寸檢驗(yàn)包括長(zhǎng)寬尺寸、厚度等；銅箔的厚度有標(biāo)稱厚度和機(jī)械厚度兩種，標(biāo)稱厚度又稱標(biāo)重指銅箔的單位面積質(zhì)量，機(jī)械厚度指截面切片厚度。銅箔制造過程一般通過控制毛箔的標(biāo)重和表面處理沉積量來控制厚度，表面處理對(duì)銅箔厚度的調(diào)節(jié)主要是粗化固化流程。標(biāo)重相同的銅箔，表面粗糙度越大其機(jī)械厚度也偏大。銅箔標(biāo)重的控制難點(diǎn)在于厚度一致性，其性能對(duì)PCB線寬一致性至關(guān)重要。業(yè)內(nèi)慣用的銅箔表面粗糙度（輪廓度）是采用接觸式粗糙度測(cè)量?jī)x測(cè)定，表征粗糙度參數(shù)一般有Rz、Ra、Rq、Rsar4種，其中前3種為線粗糙度，具體如圖1所示。目前表面工程領(lǐng)域，越來越多采用非接觸法獲得面粗糙度，表征更為準(zhǔn)確。PCB的插入損耗與銅箔粗糙度、PCB制程表面處理的關(guān)系已經(jīng)成為銅箔、CCL、PCB上下游非常熱門的研究課題。業(yè)界近年來銅箔研究、應(yīng)用的新成果表明，插入損耗與銅箔的Rq、Rsar線性回歸相關(guān)性最好。

圖1 幾種表征銅箔粗糙度的參數(shù)的定義及特點(diǎn)圖

4.1.2 測(cè)試項(xiàng)目及方法

通常采用測(cè)量不同生產(chǎn)批次、不同取樣位置的單位面積質(zhì)量獲得銅箔標(biāo)重，并在對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行顯微切片以進(jìn)一步獲得機(jī)械厚度。采用接觸式粗糙度測(cè)量?jī)x、激光共聚焦顯微鏡、SEM（掃描電子顯微鏡）、AFM（原子粒顯微鏡）等多種方法來測(cè)試不同取樣位置銅箔M面的微觀形態(tài)，獲得粗糙度參數(shù)。依據(jù)GB/T 29847-2013，可采用膠帶轉(zhuǎn)移法或?yàn)V紙法評(píng)估銅箔是否有銅粉，將銅箔放在堅(jiān)硬平坦的臺(tái)面上，使一定長(zhǎng)度3M膠帶粘在銅箔M面上，用干凈的碎布使之粘固，再瞬間扯下膠帶，目視檢查膠帶上有無銅粉；也可采用中性中速濾紙沿銅箔M面縱向輕拭或在濾紙頂部放上固定重量的砝碼拖拉，用肉眼觀察濾紙表面，并與清潔濾紙比較，通常要求無銅粉轉(zhuǎn)移。

4.2 剝離強(qiáng)度

4.2.1 影響因素分析

剝離強(qiáng)度測(cè)試包括CCL本身和PCB兩種，影響因素主要有：（1）表面粗糙度、比表面積和均勻性；（2）粗化層的形狀與大小；（3）樹脂類型；（4）硅烷偶聯(lián)劑的種類和涂覆量；（5）層壓工藝狀況等。

一般銅箔依靠“錨定”效果使銅箔和樹脂間有較好的黏結(jié)力，低輪廓銅箔“錨定”效果有限，更注重于化學(xué)黏結(jié)力，通常銅箔粗糙度越大，剝強(qiáng)度越大。相同粗糙度條件下，表面采用微細(xì)粗化技術(shù)的比普通粗化的抗剝強(qiáng)度要大，具有微細(xì)粗化技術(shù)的銅箔比面積相對(duì)更大。銅箔阻擋層合金成分不同對(duì)剝強(qiáng)度也有一定影響，這是不同合金元素與硅烷偶聯(lián)劑的成鍵有差異造成的[10]。

CCL正向高Tg、低CTE、無鹵素、高速化發(fā)展，總體上黏結(jié)力在逐漸降低，在FR-4上35 μm銅箔的剝強(qiáng)度能達(dá)到2.0 N/mm以上，常規(guī)無鹵板上只能達(dá)到1.4 N/mm左右，而高速PPE（聚苯醚）樹脂上采用HTE、RTF、HVLP銅箔壓合后的剝離強(qiáng)度僅能達(dá)到1.0 N/mm、0.7 N/mm和0.6 N/mm左右，甚至更小。

硅烷偶聯(lián)劑的種類和涂覆量，與樹脂的匹配很關(guān)鍵，特別是低輪廓銅箔。硅烷包含了能與有機(jī)及無機(jī)反應(yīng)的兩種類型的官能團(tuán)，因此既能在銅箔的鉻處理層形成化學(xué)鍵，也能與樹脂形成化學(xué)鍵。硅烷的一般化學(xué)式為(RO)3-Si (CH2)n-Y，式中RO為水解性基團(tuán)，如甲氧基、乙酰氧基等，對(duì)無機(jī)物具有反應(yīng)性，水解后能與銅箔表面羥基發(fā)生縮合反應(yīng)；Y為有機(jī)官能團(tuán)，如氨基、環(huán)氧基等，對(duì)有機(jī)物具有反應(yīng)性或相容性。硅烷與樹脂間的反應(yīng)較為復(fù)雜，但一般認(rèn)為樹脂聚合物的化學(xué)反應(yīng)基團(tuán)與硅烷偶聯(lián)劑的相匹配可以產(chǎn)生較強(qiáng)的化學(xué)鍵，提高銅箔與樹脂的結(jié)合力[11]。當(dāng)然，層壓時(shí)的壓力、溫度、時(shí)間等參數(shù)對(duì)樹脂的交聯(lián)效果影響很大，會(huì)直接影響到剝離強(qiáng)度的高低。通常要求控制?Tg≤3 ℃。

4.2.2 測(cè)試項(xiàng)目及方法

首先，采用標(biāo)準(zhǔn)圖形測(cè)試剝強(qiáng)度，包括常態(tài)下的剝強(qiáng)度（a）、各類劣化處理后剝強(qiáng)度（b），如高溫儲(chǔ)存后、回流焊后、煮沸處理后、HCl浸漬后、液堿浸漬后等，并計(jì)算劣化率。測(cè)試時(shí)包括MD（Machine Direction）和TD（Transversal Direction）兩個(gè)方向。

劣化率＝100%×（a－b）/a

其次，采用CCL本身或銅箔壓制成PCB進(jìn)行鉆孔披鋒測(cè)試和印制插頭銑板、斜邊測(cè)試，試驗(yàn)板經(jīng)過正常鉆孔、去毛刺、電鍍后放大鏡檢查+微切片觀察孔口有無異常；依據(jù)潛在PCB特征，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察試驗(yàn)板銑切后印制插頭引線有無扯起，印制插頭斜邊后引線有無翹起等異常。最后，模擬PCB及后續(xù)電裝焊接，依據(jù)潛在PCB的設(shè)計(jì)極限，設(shè)計(jì)不同尺寸的圓盤、方形盤、長(zhǎng)條形盤，分別進(jìn)行熱風(fēng)整平、化金等表面處理，然后多次過再流焊，最后進(jìn)行模擬返工或熱應(yīng)力試驗(yàn)，觀察是否有焊盤脫落或浮起，并進(jìn)行非支撐元器件孔焊盤拉脫強(qiáng)度測(cè)試。

4.3 抗氧化性及微蝕性評(píng)估

4.3.1 影響因素分析

抗氧化性是復(fù)合鍍層和有機(jī)硅烷的共同貢獻(xiàn)，包括常溫和高溫抗氧化兩個(gè)方面。常規(guī)抗氧化又稱常溫儲(chǔ)存性能，一般是銅箔的耐候性，是銅箔在存放過程中不會(huì)氧化。

高溫抗氧化性能是保證銅箔與樹脂壓合或PCB制造過程中不會(huì)因高溫而氧化變色，一般指200 ℃左右的抗氧化能力，特殊使用場(chǎng)合要求260 ℃以上的抗氧化能力。為使銅箔在260 ℃以上的高溫不氧化，應(yīng)采用高沸點(diǎn)金屬（如銦、鎢、釩等）合金阻擋層，如PTFE（聚四氟乙烯）、PI（聚酰亞胺）、LCP（液晶聚合物）等需要高溫高壓合的特殊材質(zhì)CCL。銅箔的S面有一層電析出附著的鋅鉻鹽防氧化膜，其成分及厚度會(huì)對(duì)內(nèi)層單片微蝕、貼膜效果有一定的影響，薄膜增厚，耐腐蝕性增強(qiáng)，但易出現(xiàn)H2SO4-H2O2微蝕條紋狀或貼膜不牢；減少膜厚會(huì)影響S面的抗氧化性。通常在鈍化鹽膜中鋅量越高，銅箔的抗高溫氧化性越強(qiáng)，鉻量越高，常溫存放能力越強(qiáng)。

4.3.2 微蝕性及貼膜不良案例

珠海杰賽科技的謝國(guó)榮等[12]發(fā)現(xiàn)，干膜在RTF銅箔表面顯影后容易殘留余膠，進(jìn)而造成內(nèi)層單片蝕刻后板面殘銅，采用降低影速度的方式可進(jìn)行殘銅改善。筆者所在單位曾經(jīng)使用一種雙面厚銅箔105 μm/105 μm CCL，經(jīng)過正常的H2SO4-H2O2微蝕前處理、貼膜、LDI（激光直接成像）曝光、酸性CuCl2蝕刻后，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的線路表面弱蝕現(xiàn)象，放大鏡下觀察顯影后單片，發(fā)現(xiàn)干膜圖形與銅箔結(jié)合的界面出現(xiàn)不連續(xù)浮離，蝕刻過程中界面被酸性蝕刻液侵蝕攻擊造成線路表面弱蝕，更換該CCL的銅箔廠家后再無類似問題發(fā)生。因此，PCB端應(yīng)與上游CCL供方簽訂質(zhì)量協(xié)議，明確CCL組分的技術(shù)狀態(tài)，發(fā)生變化時(shí)必須及時(shí)通知甲方驗(yàn)證確認(rèn)。

4.3.3 測(cè)試項(xiàng)目及方法

采用高溫儲(chǔ)存試驗(yàn)評(píng)估抗氧化能力，如將銅箔樣品卷起，M面朝外，放入200 ℃烤爐2 h后，取出冷卻后目視檢查有無氧化變色或其他異常。CCL本身或銅箔與FR-4半固化片壓制成CCL，采用GB/T29847-2013規(guī)定的化學(xué)清洗性、可焊性（邊浸法）測(cè)試，并采用PCB端常用的水破試驗(yàn)評(píng)估CCL與貼膜前處理制程的匹配性。

4.4 蝕刻性及絕緣性評(píng)估

4.4.1 影響因素分析

蝕刻性與銅箔結(jié)晶特性、M面粗糙度及耐化性關(guān)系密切。層間絕緣性與銅箔M面粗糙度Rz值相關(guān)，特別是局部異常峰高，銅牙扎入過深會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響；同層絕緣性與銅箔M面粗糙度、阻擋層、鈍化層有關(guān)。結(jié)晶越疏松蝕刻速度越快，如DBC陶瓷板的燒結(jié)銅非常容易蝕刻，ED銅箔與Ra銅箔蝕刻速度也有差異。M面Rz值過大容易導(dǎo)致PCB蝕刻殘銅，若有銅牙脫落，易造成PCB線間間距變小、甚至短路。M面粗糙度越低，蝕刻后越有利于獲得光滑的線路，且小間距圖形表面處理（如化鍍金）后越不易出現(xiàn)鎳腳、短路問題。銅箔阻擋層的金屬成分及厚度影響蝕刻化學(xué)反應(yīng)速率，進(jìn)而影響線路側(cè)面光滑性。耐腐蝕性過強(qiáng)，蝕刻后線條邊緣向外延伸，蝕刻因子降低，精細(xì)線路制作性變差，嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)同層線路間耐壓不足、絕緣不良等問題；耐腐蝕性過低，蝕刻因子高，但線條側(cè)壁與絕緣介質(zhì)接觸界面向內(nèi)凹陷，剝強(qiáng)度下降，銅箔的耐腐蝕性能需平衡。

4.4.2 蝕刻性及絕緣性不良案例

博敏電子的陳世金等[13]探究了某款HDI（高密度互連）產(chǎn)品成品阻抗超差（偏大）的原因，發(fā)現(xiàn)該HDI芯板L13層蝕刻后部分單片的線寬不一致，通過表面顏色、光亮度的差異，排查發(fā)現(xiàn)同一CCL供方使用了兩種不同上游廠家的銅箔，雖銅厚等規(guī)格一致，但由于結(jié)晶致密性差異造成同樣蝕刻參數(shù)蝕刻后線寬不同，最終影響到阻抗的控制。一方面說明上游CCL供方技術(shù)狀態(tài)管控出現(xiàn)問題，另一方面說明不同品牌規(guī)格的內(nèi)層單片蝕刻參數(shù)應(yīng)當(dāng)做首件確定，不可混用、完全并用。

筆者近期牽頭開發(fā)多款高多層高速PCB，內(nèi)層差分阻抗控制公差均要求≤5%，其中某款使用A品牌CCL（搭配某日系HVLP銅箔）的高速PCB成品內(nèi)層阻抗中值雖能控制在目標(biāo)范圍內(nèi)，但詳細(xì)分析阻抗測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)較為離散，Cpk偏低，且有少量超出公差范圍；而其他多款使用相同損耗等級(jí)B品牌CCL（HVLP銅箔）的高速PCB成品內(nèi)層阻抗數(shù)據(jù)集中度非常好，Cpk較大，完全符合目標(biāo)要求。筆者單位與PCB供方合作排查發(fā)現(xiàn)，內(nèi)層單片蝕刻后線路不平滑、局部區(qū)域有毛邊，正常區(qū)與毛邊區(qū)線寬有近10μm差異，通過調(diào)整貼膜前微蝕量、貼膜速度、顯影速度和蝕刻放板方向等因素進(jìn)行試驗(yàn)，線路不平滑的狀況無明顯改善，判定該狀況由CCL的銅箔本身特性所造成。CCL供方協(xié)助進(jìn)一步采用掃描電鏡（SEM）、能譜分析和微切片等手段分析表明，毛邊產(chǎn)生于銅箔M面，表現(xiàn)為線路底部蝕刻不凈，而頂部正常，毛邊位置線路結(jié)合面銅牙良好。而將該CCL的HVLP銅箔更換為規(guī)格接近的某臺(tái)系銅箔后，進(jìn)行同等條件內(nèi)層蝕刻，無上述毛邊、線路不平滑等問題（見圖2所示）。經(jīng)筆者分析，大概率為該CCL使用的日系品牌銅箔耐腐蝕性過強(qiáng)導(dǎo)致。

圖2 線路蝕刻銅箔底部毛邊狀況圖

筆者所在單位曾批產(chǎn)某超高層高速背板，該產(chǎn)品使用B品牌CCL（搭配某日系HVLP2銅箔），內(nèi)層布設(shè)密集阻抗線。該產(chǎn)品外層蝕刻后開短路測(cè)試發(fā)現(xiàn)有約10%比例的產(chǎn)品有絕緣不良問題，不良點(diǎn)從1個(gè)至數(shù)十個(gè)，經(jīng)分析不良點(diǎn)多位于內(nèi)層密集差分線位置，分布無固定規(guī)律，切片發(fā)現(xiàn)在異常點(diǎn)位置銅箔與樹脂結(jié)合界面有局部點(diǎn)狀發(fā)黑現(xiàn)象。CCL供方協(xié)助采用同樣樹脂體系搭配該日系HVLP2和另一臺(tái)系HVLP2銅箔壓制成CCL后進(jìn)行了耐酸、耐堿、兩遍棕化處理（Multi Bond、CZ和Flat Bond 3種不同的棕化液分別處理）等耐化性試驗(yàn)，分別剝離銅箔后觀察M面狀況，發(fā)現(xiàn)該日系銅箔兩遍Multi Bond棕化處理后有局部腐蝕現(xiàn)象，見圖3所示。目前針對(duì)此樹脂體系，CCL供方已徹底改用某臺(tái)系HVLP2銅箔搭配。

圖3 不同品牌HVLP2銅箔在Multi Bond處理2遍后M面狀況圖

4.4.3 測(cè)試項(xiàng)目及方法

CCL本身或銅箔壓制成CCL，采用CuCl2蝕刻法測(cè)試，依據(jù)潛在PCB的設(shè)計(jì)極限，設(shè)計(jì)不同方向、不同尺寸的密集焊盤、密集平行線以及孤立線，樣品分別采用酸性CuCl2、堿性CuCl2溶液進(jìn)行蝕刻試驗(yàn)，通過體視放大鏡、線寬測(cè)量?jī)x等觀測(cè)蝕刻后精細(xì)線路圖形精度及線路邊緣品質(zhì)。

可采用濕熱后絕緣電阻、抗電強(qiáng)度（介質(zhì)耐電壓）試驗(yàn)評(píng)估同規(guī)格介質(zhì)、不同銅箔搭配的絕緣性能差異，依據(jù)潛在PCB的設(shè)計(jì)極限，設(shè)計(jì)同層和層間測(cè)試圖形，依據(jù)QJ 832B-2011、GJB 7548-2012測(cè)試方法實(shí)施。

5 結(jié)論

銅箔的可靠性由固有可靠性和使用可靠性組成，PCB端在評(píng)估其性能時(shí)，應(yīng)掌握銅箔本身設(shè)計(jì)細(xì)分性、表面處理工藝流程、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及工藝的匹配性。銅箔固有的加工過程影響其外觀、表面微觀形態(tài)、抗剝強(qiáng)度、抗氧化性、微蝕性、蝕刻性及絕緣性等性能，而這些性能又與CCL或PCB的樹脂種類、工藝制程、PCB產(chǎn)品規(guī)格相關(guān)，需設(shè)計(jì)跨越產(chǎn)品規(guī)格指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)來充分評(píng)估其對(duì)PCB的適用性、使用可靠性。