PP物性等相关知识.ppt

pp物性与压合相关知识 深圳华祥荣正电子有限 公司 品质部 李 敏 *1 一、 pp定义： 1、prepreg: prepreg(简称pp)在业界亦称为胶片、胶布、 半固化片等，系由玻纤布含浸树脂（varnish ），在烘箱中经一定条件下烘烤后树脂至半固 化（semi-cure），有一定物化性质的固态之 胶片，亦称树脂在b-stage。主要用于ccl（ copper clad laminate）和pcb（printed circuit board）生产中，起黏结、介电和支 撑作用。 date2 二、 pp常规厂家、类型和区分经纬向： n1、厂家：生益、超生、联茂、合正、宏仁、 南亚和建涛。 n2、类型：其中1080和2116的规格最常见，但 是胶含量不完全相同。还有少见的1506、7630 pp。 n3、经纬向区分：pp的长度为经向，宽度为纬 向，基板如41*49，41边为经向，49 边为纬向。 date3 三、玻纤布、经纬纱数 ： nccl(copper clad laminate)和 pcb(printed circuit board)常用的玻纖布，通 常使用平織玻纖布。所謂平織即經紗從一緯紗上 面，再從一緯紗下面通過之紡織方式。平織玻纖 布其縱橫方向性能一致性好，易排除气泡，可織 成各种厚度和密度等优點。 n為使玻纖布与有机樹脂更好地結合，在織布完成 后，玻纖布面必須處理coupling agent(偶合劑) ，其效用為一邊官能基接無机物的玻纖布，另一 邊官能基接有机的epoxy。目前用aminosilane. nh2-si-(och3)3 date4 目前市场上用于在ccl和pcb行业之玻纤布，为 e-grade玻纤布，即电子级材料。常用的布种有 7628、2116、1080等，其代号仅为布种代号，并 无实质数字意义，但通常数字越大，布种越厚。 常用玻纤布详细组成如下： 常用玻纤布详细组成如下： *注：g75 g：单纤直径9m 75：75100yd/lb 布种布基重 (g/m2) 纱种类组织（纱数/in ） 单纤直径 (m ) 经向纬向 7628208*g75 40044339 2116105e225 20060587 108048d450 20060485 date5 四、玻纤布品质对pp的影响： n偶合剂的种类及含量，对基板耐热性、吸 水性等有影响。通常偶合剂的含量以燃烧 减量（loi-loss of ignition 0.075-0.3% ）来评估。 n玻纤布织造均匀度、纬纱歪斜、张力大小 ，对基板的板弯、板翘会造成影响。 玻纤布毛羽、破丝，会使prepreg 出现树 脂凸粒，严重时会在层压中造成铜破等异 常。 date6 五、pp物性： 一般传统评估prepreg物性有四项： 树脂含量（r.c）：树脂重量/（玻纤布重+树脂重） 树脂流量（r.f）：树脂流出量/（玻纤布重+树脂重） 压力：140.7kg/cm2 温度：1713 时间：1060min 胶化时间：b-stage(semi-cured)树脂在1710.5热板上 从融化（melting）到完全固化（curing）的 时 间。 挥发份（vc）：含在prepreg中可挥发的成分。 （烘前重-烘后重）/烘前重 温度：1632.8 时间：151min date7 六、pp的外观检验以及注意事项： 1、pp的外观检验： prepreg的外观应平整、无油污、无汗迹、无外来杂质或 其它缺陷、无破裂，但允许有龟裂纹。 主要外观质量指标如下： 项目质量指标 附着物不允许 污点和尘土0.25mm不允许 断裂不允许 折痕100mm，不允许 边缘裂缝距边缘3mm 脱丝或缺纱1条/ ft2 date8 2、pp的储存条件、时间和裁片注意事项： v贮存条件：（1）温度4.5 （2）温度212，相对湿度（rh）30-50%。 v 贮存时间：条件（1）下贮存6个月以内， 条件（2）下贮存3个月以内，以先进先出为原则。 v 包装： a. 未使用前尽量保持原来包装。拆封后如果未完全裁完，应回复原 来之包装。 b. 裁好之prepreg应在良好之空调状况下尽速使用。如果未 用完，须以pe膜包好封好，在第（1）项条件下贮存并记录裁切 日期，于两星期内用完。 v裁片须注意事项： a. 尽量将树脂屑、玻纤丝剔除，以免影响环境，污染基板，造成其 它异常。 b. 避免基材折伤，造成树脂脱落有压力点，造成resin starvation（缺胶）。 c. 避免其它杂物（如毛发等）侵入。 date9 温度：温度太高，会造成树脂黏结（ bonding），gt下降，以致压合后板材有白 点、白化等情形。 水气：贮存湿度太高使prepreg吸收水汽（ moisture），另外如在低温下迅速移至高温 高湿环境下，易造成回潮。故prepreg裁切 好后，应在组合室放置12hr抽湿。如果 prepreg吸湿过大，在压合过程中会导致流 胶过大，白边白角大等异常；严重时，可导 致压板白点、白化异常。 3、pp 贮存两大异常： date10 七:pp在多层板压合中的应用： 1、选用原则： n层压时树脂能填满印制导线间的空隙； n能在层压中排除叠片间的空气和挥发物； n能为多层板提供必需的树脂玻纤布比例； 同时要考虑层压板尺寸、布线密度（残 铜率）、层数和厚度等实际情况。 date11 2、多层板压合条件： n压合条件常见类型： 一段温一段压 两段温一段压 一段温两段压 两段温两段压 压合条件的选用： 压合条件的选用，应综合考虑pp、多层板层数、压机 条件等因素，通常真空压机使用两段温两段压压合。 两段压的压力转换，有低温和高温转换两种。低温转 换为料温在80-90时，高温转换为料温在115-125时。 低压完成润湿、初步排气泡，高压彻底完成排泡、填 隙、保证厚度及树脂固化。 date12 n树脂在压合过程中的黏度变化： 3、温度和湿度对pp在压合过程中的黏度变化： softing temp. ts 60 beginning temp. tfb 90 lowest viscosity temp. tfb 115 finishing temp. tff 140 最高可操作黏度 黏度 温度 date13 （一）pp在压合过程中的变化： na. 升温速率不同对树脂黏度的影响： 试验表明，对同一种p/p而言，随着加热速率的增加， 树脂最低黏度会变小。其关系如下图： 最高可操作黏度 黏度 1.5min 3min 温度（时间） date14 从图中可以看出，升温速率越快，树脂最 低黏度越小，树脂越易流动，越易于赶出树 脂中的气泡，其黏弹状态中发生的剪力也越 小，补强用的玻纤布所受到的牵扯（ stretching）效应也会越小，从而基板层压 后的wt（warptwist）也会变小。但并非 升温速率越快越好，升温速率快，树脂流动 度大，也会导致板厚不均，白边白角过大等 不良影响，且其working window亦会变小， 不利于压合条件的控制。总之，料温升温速 率的快慢，要依实际压合状况而定，通常在 料温70140段，以1.02.0/min 为宜。 date15 （二）、pp在压合过程中的变化： nb. 湿度(moisture)对树脂黏度的影响： 试验表明，对同一种prepreg，经相同温度，不同湿度 环境条件下放置同样一段时间后，在同一升温速率下，树脂 黏度变化如下： 黏度 正常 吸湿后 温度（时间） date16 从图中可以看出，在高湿度环境下放置 的prepreg，在同样压合条件下，其最低黏 度较低，同时，水在压合反应过程中，先 是抑制树脂固化，后是加速树脂固化。吸 湿后的prepreg压合后往往会出现白角、白 边大、流胶大等现象，严重时会出现板面 白化等现象。因此，p/p存储过程中，应对 湿度予以管制。 date17 （三）、pp在压合过程中的变化： nc. 胶化时间对树脂黏度的影响： 同一配方生产的p/p，胶化时间（硬化程度）的不同 ，也会导致树脂在压合过程中其最低黏度亦有所不同： 低gt 黏度 高gt 温度（时间） date18 从图中可以看出，胶化时间不同，在 同样压合条件下，胶化时间长，其树脂最 低黏度也低，其working window亦较宽 ，但gt太长，会导致流胶过大，造成白 边白角、织纹显露、板厚不均等异常。因 此，对于不同gt的prepreg，在压合过程 中要视gt的不同，对压合条件做不同的 调整，以使二者相匹配，从而达到最佳的 压合质量。 date19 （四）、牛皮纸对压合的影响： （1） 牛皮纸的作用： 缓冲温度及压力，使导热及压力分布均匀； （2） 牛皮纸物性与其缓冲作用的关系： 导热速率 压力缓冲性 比重 date20 八、压合异常现象及改善对策： ccl