PCB板材.doc

1、 板材组成树脂、玻璃布、固化剂、填料、阻燃剂、铜（电解、压延）。2、 各成分作用树脂及PCB发展对树脂要求：一、覆铜板的发展覆铜箔层压板(简称覆铜板)是电子工业的基础材料，用于制造印制电路板，广泛用于电子广计算机、通讯设备、仪器仪表等电子产品。近年来，随着电子工业迅速的发展，覆铜板也得到了相应的发展。其中，环氧覆铜板的发燕尾服，尤其迅速。环氧覆铜板，是以玻纤布作基材，浸以环氧树脂为主体的粘合剂，经加热干燥成B阶段的浸胶料，单面或双面覆上电解铜箔，经加热加压而制成的。环氧覆铜板主要型号，如下表1所示。表1 环氧覆铜板NEMA 型号 *粘合剂基材产品特性G - 10环氧树脂玻纤布一般用途G - 11耐热FR - 4 阻热FR - 5 耐热、阻热*NEMA是美国电气工程学会标准。目前，在环氧覆铜板生产总量中，FR-4覆铜板占90以上。据日本印制电路协会(JPCA)1993年调查和预测，在今后十年当中，在整个覆铜板需求方面，环氧覆铜板仍然居于首位。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。十年来，国内环氧覆铜板发展很快，产量逐年上升，见表2。表2 国内FR-4覆铜板产量 单位：万M291年93年95年97年后 (预测)生益公司66140200400全国150400480800以上二、FR-4 覆铜板典型配方在覆铜板行业中，FR-4覆铜板已生产多年，基本配方大同小异。表3为典型配方供参考。表3 FR-4 典型配方材料配比溴化环氧树脂 (固体含量80%)125双氰胺 (Dicy)2.9二甲基甲酰胺 (DMF)15乙二醇甲醚 (EM)152-甲基咪唑 (2 - MI)0.05 - 0.12三、溴化环氧树脂溴化环氧树脂，是生产FR-4覆铜板的主要材料之一。随着覆铜板的发展，对溴化环氧树脂的需求，不断在增加，见表4。表4 溴化环氧树脂需求量 单位：吨91年93年95年97年后 (预测)东莞生益公司890189027005400本 国20005400648010000以上但是，目前国内覆铜板行业所用的溴化环氧树脂，基本上是从国外进口。如汽巴一嘉吉公司(Ciba-Geigy)的8008A-80,蚬壳公司(Shell)的1124A-80等。其技术要求如表5所示。表5 溴化环氧树脂技术要求项 目要 求环氧当量 (g/eq)400 - 500溴含量 (%)19 - 21小解氯含量 (%)0.02 - 0.03色洋 (伽德纳法)小于 2固体含量 (%)79 -81粘度 (cps/25C)800 - 2000溶 剂丙 酮四、对环氧树脂的新要求随着印制电路技术的发展，对覆铜板用的环氧树脂，提出了更新更高的要求，主要有以下几个方面：（1） 双峰型的环氧树脂溴化环氧树脂的合成，一般采用二步法。第一步，以双酚A和环氧丙烷作原料，在NaOH催化下，合成低分子量的环氧树脂。第二步，以一下配比的低分子量环氧树脂和四溴双酚 A(TBBA）作原料，加入催化剂，经加反应、扩链，制成溴化环氧树脂。这种传统型的树脂，分子量比较单一，使用上有一定困难。目前，趋向于双峰型的树脂。即大分子量和小分子量的混合。其做法是，在制成的半成品中，趁热加入溶剂(丙酮或丁酮),溶解均匀后，再添加一定比例的低分子量环氧树脂，配成所谓双峰型环氧化树脂，见图1。图1 两种类型的分子量分布这种环氧树脂，含有分子量小的和分子量大的两部分。分子量小的环氧树脂。有利于改善对基材的浸透性。而分量大的环氧树脂，有利于热压过程中的树脂流动性的控制。在使用时，可以取得较好的综合效果。 （2）低水解氯含量的要求 在环氧树脂中，不可避免的存在水解氯。它使环氧树脂在环氧基开环、并与之结。其存在形态如下。由于水解氯的存在，使环氧基减少，导致固化速度缓慢。在环氧树脂中，水解氯越多，交联密度越小，固化后环氧树脂的特性越差。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，阻碍了环氧树脂的开环聚合，导致了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减少。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铀板时，要求环氯树脂在短时间内快速固化，水解氯含量，更要严格控制！（3）UV-block 和 AOI功能 近年来，在双面印制电路板和多层用内层板的制造过程中，推广采用敏阻焊剂，采用以紫外光作光源，两面同时曝光的新工艺。为了避免两面互相影响，产生重影(GHOST IMAGE)，要求基板中环氧树脂必须具有屏蔽紫外线(UV-block)的功能。在印制电路板品质检验工作，采用自动光学检测(AOI)新技术，要求基板的环氧树脂，必须具有AOI功能。AOI仪是利用氩激光作为照射光源，而基板中的环氧树脂必须能吸收氩激光，并激发出较低能量的荧光，通过测定基板上的荧光，实现对印制电路板自动检测。(4)玻璃化转变温度(Tg)近年来，印制电路朝高密度和多层化方向发展，对覆铜板的耐热性、耐化学性、尺寸稳定性，提出了更高的要求。覆铜板的这些特性均匀与树脂的玻璃化转变温度(Tg)有关。也就是说，对脂的Tg提高了，基板的上述有关特性会得到改善。 传统的FR-4配方中采用的是二官能溴化双酚A型环氧树脂，Tg一般为130C左右，对今天印制电路技术的高要求，已力不从心。 我了提高Tg，通常是采用诺伏拉克环氧树脂。由于诺伏拉克环氧树脂的分结构中含有2个以上的环氧基(即多官能),固化后交联密度高，Tg相相应也高，故基板的耐热性、耐化学性、尺寸稳定性，会得到改善。但是，产品脆性增大，铜箔与基板有剥离强度会有所下降，故一般不单独使用，而是与二官能环氧树脂配合使用。用量一般为5-20%。改进后的FR-4覆铜板，Tg140C、具有屏蔽紫外线(UV)和AOI的功能。这是当前环氧覆铜板的主流，由此对环氧树脂的要求就是更上一层楼！【印制电路板基板材料基本分类表】分类材质名称代码特征刚性覆铜薄板纸基板酚醛树脂覆铜箔板FR-1经济性，阻燃FR-2高电性，阻燃(冷冲)XXXPC高电性(冷冲)XPC经济性经济性(冷冲)环氧树脂覆铜箔板FR-3高电性，阻燃聚酯树脂覆铜箔板玻璃布基板玻璃布环氧树脂覆铜箔板FR-4耐热玻璃布-环氧树脂覆铜箔板FR-5G11玻璃布-聚酰亚胺树脂覆铜箔板GPY玻璃布-聚四氟乙烯树脂覆铜箔板复合材料基板环氧树脂类纸（芯）-玻璃布（面）-环氧树脂覆铜箔板CEM-1，CEM-2(CEM-1阻燃)；(CEM-2非阻燃)玻璃毡（芯）-玻璃布（面）-环氧树脂覆铜箔板CEM3阻燃聚酯树脂类玻