PCB材料介绍
PartⅡ
1. 铜箔
1.1 铜箔的种类:按照制造方法分为压延铜箔(Wrought
Foil)与电解铜箔(ED-Foil)。
1.2 压延铜箔:纯铜经过多次机械辊轧制成的铜箔,两面都是光滑的,
对基材的附着力较差 。
1.3 电解铜箔:
硫酸铜溶液电镀而成,一面光滑,称为光面,另一面
是粗糙的结晶面,称为毛面(Matte Side) ,双面粗糙度不同,较粗 的一面处理后可以和树脂产生较强的接合力。
TMA:Thermal Mechanical Analysis熱機分析法,是在量測升溫過程中板
材的膨脹係數 (CTE)的變化。 Medium TG:>135℃
High TG:>175℃ DMA: Dynamic Mechanical Analysis動態熱機分析法,是在檢測升溫過
程中聚合物在黏彈性變化方面的數據。
Matte Side Drum Side
1.3 铜箔的量度方法:由于铜箔厚度的测量受到仪器\操作
方法及操作环境的限制,所以通常铜箔是按照单位面积的铜 箔重量来衡量.
代码 E Q T H M 1 2 3 意义 意义 厚度(inch) 0.0002 0.0004 0.0005 0.0007 0.001 0.0014 0.0028 0.042 厚度(mm) 0.005 0.009 0.012 0.018 0.025 0.035 0.071 0.106
E-玻璃纤维布的常用结构:
TYPE 7628 1500 (1506) 2116 基重 g/cm2 208 164 107 經緯紗密度 44×33 47×46 60×60
2313
2112 1080 106
81
72 48 26
60×64
40×40 60×48 56×56
B.半固化片(PP)
Prepreg 是Pre-pregnant的英文缩写,是树脂与载体合成 的一种片状粘结材料.它在制作过程中的变化如下图所示:
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4.Time to Delamination—熱分層時間
定義:分層時間為表徵CCL耐熱性的的一個性能項目,俗稱 T260/T288。 測試方法:TMA-Thermal Machanical Analysis(熱機分析法)
T260全称TMA260,即採用TMA測試方法穩定在260℃高溫條件 下測試板材的抗爆板時間。T288代表最高溫度為288℃。
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3.CTE—熱膨脹係數
定義:CTE-Coefficient of Thermal Expansion,指基板材料在受 熱後,其單位溫度上升之間引起的基板材料尺寸的線性變化.
α2:210-280ppm/℃
表徵: 1、CCL的CTE有X&Y方向,亦有Z軸方向;既有Tg前之CTE,亦有Tg後之 CTE。 2、對於CCL之樹脂而言,處於CTE在Tg後高彈態下的CTE,是處於Tg α1:40-60ppm/℃ 前玻璃態下的CTE的3~4倍,故從PCB質量可靠性角度講,Tg後板厚 方向CTE的變化更為重要。
PCB物料及其特性介绍
(一)物料介绍
压延铜箔 铜箔
基板
电解铜箔 树脂(胶粘剂)
玻织纤维布
PCB原材料
PP(pre料分(最常用的分类方法)
基板種類 等級代 號 XPC 紙基板 XXPC FR1 FR2 組成 酚醛樹脂 /絕緣紙 改性酚醛樹脂 /絕緣紙 阻燃酚醛樹脂 /絕緣紙 阻燃改性酚醛樹脂/絕緣紙 一般性質 經濟型、不阻燃 高電性能、不阻燃 經濟型、阻燃性稍高 高電性能、阻燃 用途 玩具、收音機 電話、計算器 汽車電子品、消費電子品 電話機、計算機
D.凝胶时间 Gel Time:指B-阶(半固化状态)半固化片受高
温后软化粘度降低,然后流动,经过一段时间因吸收热量而发 生聚合反应,粘度逐渐增大,固化成C-阶(固化状态)的一段 树脂可以流动的时间。
RF%
+
Gel time
凝胶时间与树脂流量的关系
+
項目 7628RC43% 7628RC44% 7628RC46% 7628RC48% 7628RC50% 1506RC48% 1506RC50% 1506RC52% 2116RC50% 2116RC53% 2116RC55% 2116RC57% 2113RC56% 2113RC58% 1080RC62% 1080RC65% 1080RC68% 106RC71% 106RC75% 1078RC62% 1078RC65% 1078RC68% 1086RC61% 1086RC65% 1086RC68%
膠含量% 43.0± 2.0 44.0± 2.0 46.0± 2.0 48.0± 2.0 50.0± 2.0 48.0± 2.0 50.0± 2.0 52.0± 2.0 50.0± 2.0 53.0± 2.0 55.0± 2.0 57.0± 2.0 56.0± 2.0 58.0± 2.0 62.0± 2.0 65.0± 2.0 68.0± 2.0 71.0± 2.0 75.0± 2.0 62.0± 2.0 65.0± 2.0 68.0± 2.0 61.0± 2.0 65.0± 2.0 68.0± 2.0
PP胶片不可过期,即PP有效期≤3个月。
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(二)材料特性
1.Tg —玻璃態轉化溫度
定義:指高聚物從玻璃態轉變為高彈態轉變溫度。 測試方法:目前業界主要有三種Tg測試方法:
DSC: Differential Scanning Calorimetry示差掃描熱量分析法,是在
量測升溫過程中板材的熱容量變化(即Heat flow變化),在其變化最大 之斜率處找到中值即可。
揮發份含量% 玻璃布基重(g) 100%残铜压合厚度(mil) <0.75 210±5 7.4± 0.5 <0.75 210±5 7.6± 0.5 <0.75 210±5 7.9± 0.5 <0.75 210±5 8.3± 0.5 <0.75 210±5 8.7± 0.5 <0.75 165±5 6.5± 0.5 <0.75 165±5 6.9± 0.5 <0.75 165±5 7.2± 0.5 <0.75 105±5 4.3± 0.5 <0.75 105±5 4.7± 0.5 <0.75 105±5 5.0± 0.5 <0.75 105±5 5.3± 0.5 <0.75 77±5 3.8± 0.5 <0.75 77±5 4.1± 0.5 <0.75 48±5 2.8± 0.5 <0.75 48±5 3.1± 0.5 <0.75 48±5 3.4± 0.5 <0.75 25±5 2.0± 0.5 <0.75 25±5 2.3± 0.5 <0.75 48±5 2.8± 0.5 <0.75 48±5 3.1± 0.5 <0.75 48±5 3.4± 0.5 <0.75 54±5 3.0± 0.5 <0.75 54±5 3.4± 0.5 <0.75 54±5 3.8± 0.5
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5. T260測試
T260: PN 0-5min,DICY 30-60min
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T-288测试
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5.介电性能
介電性:聚合物在外電場下貯存與損耗電能的性質。
介電常數(DK):介质在外加电场中会产生感应电荷而削弱电场 ,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值,又称诱电率。 一般來說f越大,DK越小,傳播速度越快,但是f>3G時, DK的 變化就很小了。 在0~70℃的範圍內,T越高,DK越大,最大變化可達20%。 標準:4.2-4.8 介電損耗(DF):電介質在交變電場中,因消耗部分電能而使電 介質本身發熱的現象。 f 越大,DF越大, 在一定的温度范围内,T越高,DF越大。 標準:0.015-0.02
2、按树脂不同来分 酚酫树脂板 环氧树脂板 聚脂树脂板 BT树脂板(一种特殊的高性能環氧樹脂基板 ) PI树脂板(聚酰亚胺 ) 3、按阻燃性能来分 阻燃型(溴化環氧樹脂TBBPA, 含磷環氧樹脂DOPO) 阻燃等級: UL94-V2<UL94-V1<UL94-VO<UL94-V5 非阻燃型(UL94-HB级) 4 、按固化劑分 DICY型(雙氰胺,適用於一般材料,只需加入5%即可反應,極性強,不耐 熱,市場佔有率90%) PN型(酚醛樹脂,適用於無鉛材料,HTG ,需加入20~30%反應,極性不強, 耐熱性好,市場佔有率10%)
B.环氧树脂
C.聚酰亚胺树脂 D.三嗪和/或双马来酰亚胺树脂
3.玻璃纤维布 是一种经过高温融合后冷却成一种非结晶态的坚硬的 无机物,然后由经纱,纬纱纵横交织形成的作為基板結構 中补强材料(类似于人体的骨骼结构)。 可以作为补强材料的有:纤维素纸、E-玻璃纤维布、 S-纤维布等。
CCL 業界一般均使用 E 級玻纖布, 7628、2116、1080 係最 普遍的規格,但CCL 可提供更多種選擇,符合客戶需求。
B.流胶量 RF%( Resin flow):指压板后,流出板外的树脂占原
来半固化片总重的百分比。
RF%是反映树脂流动性的指标,也决定压板后的介电层厚度。
C.挥发分 VC%(volatile content):指半固化片经过干燥后,失
去的挥发成分的重量占原来重量的百合比。 VC%的多少直接影响压板后的品质。
凝膠時間(秒) 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20 110±20