一、概述
覆铜箔层压板(以下简称覆铜板)是电子工业的基础材料,用于制造印制线路板(PCB),广泛用于电子计算机、通信设备、仪器仪表等电子产品。近年来,随着电子工业迅速的发展,覆铜板工业也得到相应的发展。其中,爱游戏老版本下载
覆铜板的发展尤其迅速。
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覆铜板,是以玻璃纤维布作基材,浸以爱游戏老版本下载
为主体的粘结剂,经加热干燥,制成半固化状态(或称B阶状态)的粘结片,单面或双面覆上铜箔,经加热加压而成的。爱游戏老版本下载
覆铜板主要产品型号如表8-27所示。
![]() 目前,在爱游戏老版本下载
覆铜板生产总量中,FR-4覆铜板占80%以上。根据日本印制电路工业会(JPCA)调查预测,今后若干年,在爱游戏老版本下载
覆铜板需求方面,FR-4覆铜板仍然会居首位。1986年,广东生益科技股份有限公司率先从美国引进了FR-4覆铜板生产线。十几年来,国内的爱游戏老版本下载
覆铜板工业发展很快,产量逐年上升,如表5-28所示。
![]() 二、FR-4覆铜板
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覆铜板生产中,FR-4覆铜板一直保持它的主导地位。主要原因是,这种产品具有优秀的综合性能和阻燃性,而且有较好的功能价格比,深受用户的欢迎。
1.FR-4覆铜板制造流程
FR-4覆铜板的制造流程,如图5-13所示。
![]() 2.FR-4树脂胶液
(1)树脂胶液配方 在爱游戏老版本下载
覆铜板行业中,78-.覆铜板已生产多年,树脂胶液配方基本上大同小异。典型的树脂胶液配方如表5-29所示。
![]() (2)配制方法
1)二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚,搅拌混合,配成混合溶剂。
2)加入双氰胺,搅拌溶解。
3)加入爱游戏老版本下载
,搅拌混合。
4)2—甲基咪唑预先溶于适量的二甲基甲酰胺,然后加到上述物料中,继续充分搅拌。
5)停放(熟化)8h后,取样检测有关的技术要求。
(3)树脂胶液技术要求
1)固体含量65%~70%。
2)凝胶时间(171℃)200~250s。
3.粘结片
(1)制造流程粘结片的制造流程,如图5-14所示。
玻纤布开卷后,经导向辊,进入胶槽。浸胶后,通过挤胶辊,控制树脂含量,然后进入烘箱。经过烘箱期间,去除溶剂等挥发物,同时使树脂处于半固化状态。出烘箱后,按尺寸要求进行剪切,并整齐的叠放在储料架上。调节挤胶辊的间隙以控制树脂含量。调节烘箱各温区的温度、风量和车速控制凝胶时间和挥发物含量。
(2)技术要求 粘结片的技术要求,如表5-30所示。
![]() (3)检测方法 在粘结片制造过程中,为了确保品质,必须定时地对各项技术要求进行检测。检测方法如下:
1)树脂含量
①粘结片边缘至少25mm处,按宽度方向左、中、右,切取3个试样。试样尺寸为100mm×100mm,对角线与经纬向平行。
②逐张称重(W1),准确至0.001g。
③将试样放在524~593E的马福炉中,灼烧15min以上,或烧至碳化物全部去除。
④将试样移至干燥器中,冷却至室温。
⑤逐张称重(W2),准确至0.001g。
⑥计算:
树脂含量=[(W1-W2)/W1]×100%
2)凝胶时间
①从粘结片中心部位切取约20cm×20cm的试样,揉搓试样,使树脂粉落在金属筛里,然后过筛到一张干净的白纸上。
②取约20mg树脂粉,放在预先升温至171℃±0.5℃的检测仪热板中心,当树脂粉熔化时立即启动秒表,并用木牙签搅动树脂。
③待树脂变稠到拉丝中断时停秒表,所经过的时间为凝胶时间。
3)树脂流动度
①离粘结片边缘不小于5cm处切取4张试样。试样尺寸为100mm×100mm,对角线与经纬向平行。
②称重(W1),准确至0.005克。
③试样对齐叠合,加上离型膜,然后放在2块不锈钢板之间。
④将钢板和试样放在170℃±2.8℃的压机里,一次加压,单位压力为1.4MPa±0.2MPa,保持10min。
⑤取出试样,冷却至室温。
⑥从试样中心部位冲切9180mm的圆片。
⑦称圆片的重量(W2),准确至0.005g。
⑧计算:
流动度=[(W1-2W2)/W1]×100%
4)挥发物含量
①离粘结片边缘至少25mm处,按宽度方向左、中、右,切取3张试样。试样尺寸为100mm×100nmm,对角线与经纬向平行。
②在每张试样的一角,穿一小孔。
③将试样放在干燥器中,处理1h。
④逐张称重(W1),准确至0.001g。
⑤将试样挂在烘箱中,在163℃±2℃,烘15min。
⑥将试样移至干燥器中,冷却10min。
⑦逐张称重(W2),准确至0.001g。
⑧计算:
挥发物含量=[(W1-W2)/W1]×100%
(4)粘结片的贮存经外观和各项技术指标检测后,粘结片应整齐叠放,按要求进行存放管理。粘结片中的爱游戏老版本下载
处于半固化状态,在存放过程中,粘结片的品质将随存放条件和存放时间的变化而变化。粘结片在各种相对湿度条件下吸湿率的变化情况,如图5-15所示。
可以看出,在相对湿度大的情况下,粘结片的吸湿率明显增大。粘结片吸湿后,将严重影响产品质量。特别是耐浸焊性将明显恶化,如表5-31所示。
![]() ![]() 由此可见,在粘结片的存放过程中,防潮问题必须给予充分重视!为了保证产品质量,强调粘结片应在温度25℃以下、相对湿度50%以下的条件存放,是十分必要的。
4.压制
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覆铜板的压制过程大体分成升温、保温和降温三个阶段。压制过程可手工操作,也可由电脑控制。升温阶段,主要是使热量从加热板逐步传递到层间每块产品,使树脂熔化、流动。同时,根据树脂的熔化和流动情况,进行加压。实践证明,这个阶段是压制过程的关键。如果加压不及时,将造成“欠压”而出现“微气泡”和“干花”等缺陷。相反,如果加压过早,将导致流胶过多或滑板等问题。典型的压制条件,如表5-32所示。
![]() 5.产品性能
FR-4覆铜板的性能,如表5-33所示。
![]() 三、覆铜板用爱游戏老版本下载
及相关材料
1.溴化爱游戏老版本下载
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覆铜板行业中,大量采用溴化爱游戏老版本下载
。因为,溴化爱游戏老版本下载
保持了爱游戏老版本下载
的各种优点,而且克服了一般爱游戏老版本下载
易燃的缺点,所以得到广泛的应用。国内,随着覆铜板工业的发展,对溴化爱游戏老版本下载
的需求量,逐年在增加,如表5-34所示。
![]() 溴化爱游戏老版本下载
的化学结构,如图5-16所示。
![]() 目前,覆铜板行业使用的溴化爱游戏老版本下载
,其技术要求见表5-35。
![]() 溴化爱游戏老版本下载
的合成一般采用二步法。第一步,以双酚A和环氧氯丙烷作原材,在催化剂作用下,合成低分子量爱游戏老版本下载
。第二步,以一定比例的低分子量爱游戏老版本下载
和四溴双酚A(TBBA)作原材,加入催化剂,经加热反应、扩链,制成溴化爱游戏老版本下载
。这种传统的“单峰”型爱游戏老版本下载
相对分子质量较单一,使用上有一定困难。
目前,趋向于使用“双峰”型的爱游戏老版本下载
。即将相对分子质量高的和低的两种爱游戏老版本下载
进行?昆合。其做法是在制成的高相对分子质量树脂中,趁热加入溶剂(丙酮或丁酮),溶解均匀后,添加一定比例的低相对分子质量爱游戏老版本下载
,配成所谓“双峰”型的爱游戏老版本下载
,如图5-17所示。
“双峰”型的爱游戏老版本下载
,含有相对分子质量低的和高的两部分。相对分子质量低的爱游戏老版本下载
,有利于改善对玻纤布的浸透性。而相对分子质量高的爱游戏老版本下载
,则有利于在热压过程中树脂流动性的控制。在使用时可以取得较好的效果。
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中,不可避免地存在水解氯。由于水解氯的存在,使爱游戏老版本下载
的环氧基开环并与之结合,其存在形态如下
![]() 这种情况的发生导致环氧基减少,固化速度缓慢。在爱游戏老版本下载
中,水解氯含量越大,交联密度越小,固化后爱游戏老版本下载
的特性越差。
特别要指出的,水解氯能与咪唑促进剂起反应。
![]() 上述反应是闭环反应,它阻碍了爱游戏老版本下载
的开环聚合,导致树脂的固化速度减慢。另一方面,游离的Cl-消耗了部分固化促进剂,也导致了固化促进作用的减小。
总之,为了确保必要的固化速度和产品质量,水解氯含量必须限制在最小程度。尤其是采用连续法生产覆铜板时,要求爱游戏老版本下载
在短时间内快速固化,水解氯含量更要严格控制。
2.固化剂
在FR-4的树脂配方中多数采用双氰胺作固化剂。双氰胺的化学结构为:
![]() 相对分子质量:84.02
外观:白色晶体
熔点:207~209℃
相对密度:1.40(25℃)
双氰胺是一种应用较早、具有代表性的潜伏性固化剂。以双氰胺作固化剂的爱游戏老版本下载
覆铜板,具有良好的综合性能,而且树脂溶液和粘结片的贮存期长,便于生产管理。但是,双氰胺具有吸湿性,又难溶于一般溶剂,只溶于像二甲基甲酰胺这类强极性溶剂。以双氰胺作固化剂的爱游戏老版本下载
体系,在浸胶和热压过程中需要较高的温度。由于双氰胺和爱游戏老版本下载
的相容性较差,容易出现双氰胺结晶析出,导致固化反应不均匀,对产品质量造成不良影晌。检查树脂溶液和粘结片中双氰胺结晶的方法,是通过偏光镜观察,如图5-18所示。
![]() 有人提出,采用苯酚诺伏拉克树脂(Novolac)作固化剂,取代双氰胺。这种做法,板材的耐热性有所改善,但存在树脂颜色较深。板材加热变色等问题。实践证明,采用双酚A型诺伏拉克树脂作固化剂,可以很好地解决双氰胺和苯酚诺伏拉克树脂存在的不足。
3.固化促进剂
在FR-4树脂体系中,无论是采用双氰胺或采用诺伏拉克树脂作固化剂,其固化速度都比较慢。为了加快其固化速度,在树脂体系中需要加入适量的咪唑类固化促进剂。在选用固化促进剂时,应从固化速度、树脂体系稳定性,以及对覆铜板性能的影响等方面综合考虑,选优录用。几种常用的咪唑促进剂的作用对比如表5-36所示。
![]() 4.溶剂
传统的FR-4树脂体系取用双氰胺作固化剂。由于双氰胺溶解性差,不溶于一般溶剂,只溶于一些强极性溶剂,如二甲基甲酰胺等。二甲基甲酰胺的沸点高(153)3),在浸胶过程中,烘箱需要较高的温度(180℃左右)。这类溶剂都具有不同程度的毒性,给生产、管理带来了一些不便。
若采用诺伏拉克树脂作固化剂,相应地采用沸点较低、毒性较小的溶剂(如丁酮等)是有可能的。这样一来,可降低能耗,又方便管理。 爱游戏老版本下载
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