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  • FR- 4 覆銅板內在性能的Tg值(三)

    2018-11-19 瀏覽:1284

      基板的內在性能如基板的Tg,基板潮濕下的電性能,耐熱性,耐高壓鍋蒸煮性等,除與樹脂配方有關之外,也與生產過程工藝條件有關。

      1 .基板Tg 的提高

      Tg 是覆銅板基板玻璃化溫度,是基板保持剛性的最高溫度(℃),即PCB 可以使用溫度。因此,提高基板Tg 才可以提高覆銅板在PCB 的使用溫度,它是覆銅板一個非常重要技術指標。

      大家都知道提高基板的Tg 主要靠改變樹脂的配方,這一點大家都很清楚。但如何通過生產工藝條件來穩定和提高基板的Tg,這一點就不是每個工程技術人員都很清楚。如果生產工藝條件不合適,不僅不能獲得該產品最高Tg 值,并且生產過程基板的Tg 可能忽高忽低。因此了解什么情況可以獲得該產品最高Tg 值,并且在生產過程怎么去穩定該Tg,對于該產品非常重要。這里介紹生產工藝對基板Tg 影響最大的幾種情況。

      1 .1 產品層壓時的固化溫度的影響

      產品層壓時的固化溫度對基板的Tg 影響很大。我們對FR- 4 層壓時的固化溫度與基板的Tg 做了一個對比試驗, 層壓時的固化溫度分別取160℃,170℃,180℃,190℃,200℃, 相同的層壓壓力, 保溫時間都是60min。我們發現基板的Tg 在固化溫度180℃時為最高(見圖67)。溫度低于180℃,由于基板固化不充分,所以其Tg 偏低;溫度高于180℃,樹脂將開始出現降解,溫度越高,降解現象越嚴重,所以其Tg 偏低,基板也開始發黃。

      圖66 基板的Tg 與層壓過程固化溫度關系

      上面情況不僅FR- 4 是這樣, 其他類型產品也是這樣。因此,對于其他型號覆銅板產品層壓時的固化溫度, 必須做多次的試驗,以確定其基板的Tg 與固化溫度關系,才能使該產品取得較高Tg 值, 并且保證該產品有穩定的Tg 值。

      在這里說的提高基板的Tg,實質上在樹脂配方確定了以后,基板的Tg 也就確定,這里所謂的提高基板的Tg,實質上就是尋找最佳的生產工藝條件。以使產品能獲得該樹脂配方所能達到的最高Tg。

      基板的Tg 越高,產品層壓時需要的固化溫度越高。對于一些蒸汽加熱的壓機,產品層壓時需要的固化溫度上不去,或壓機設計不好,產品層壓時需要的固化溫度達不到工藝要求時,通常采用將產品放入烘箱進行后固化方法(在產品工藝固化溫度下烘板一定時間)來解決。但將產品放入烘箱進行后固化,產品銅箔容易受氧化而變色。隨著壓機制造水平提高,除了一些特殊產品,后固化方法應用已經比較少。

      1 .2 產品層壓過程固化時間的影響

      產品層壓過程固化時間對基板的Tg 的影響,與固化溫度相類似。我們做了以下試驗:在相同固化溫度與層壓壓力下,不同固化時間對基板Tg 影響的對比試驗。層壓固化時間分別取50min,60min,70min,80min,100min,采用相同的層壓壓力,保溫時間都是60min。我們發現基板的Tg 在固化時間70min 時為最高(見圖67)。時間低于60min,由于基板固化不充分,所以其Tg 偏低;時間高于80min,樹脂將開始出現降解,溫度越高,降解現象越嚴重,所以其Tg 偏低。從圖上看,固化溫度對基板Tg 的影響明顯大于固化時間。

      通常,基板的Tg 越高,產品層壓時的固化時間也越長。時間的延長有利于樹脂充分固化。

      圖67 基板的Tg 與層壓過程固化時間關系

      1 .3 半固化片存放時間對基板Tg 的影響

      從生產實踐考察,基板的Tg 與半固化片存放時間有一定關系。用剛生產出來的半固化片壓制的基板的Tg,比用存放了一段時間的半固化片壓制的基板的Tg,通常都可以提高幾度。目前只能解釋為半固化片存放一定時間以后吸潮所致。其他方面,有待做進一步考察研究。

      1 .4 其他因素對基板Tg 的影響考察

      我們還考察了基板厚度, 基板樹脂含量,樣品存放時間對基板Tg 的影響情況。表26,表27 說明,不同基板厚度,不同樹脂含量,對基板的Tg 沒有什么影響(見)。但樣品存放時間對基板的Tg 有一定影響。隨著基板儲存時間延長,基板的Tg 將逐步降低。這與基板在存放過程吸濕有關。因此,覆銅板一定要做防潮包裝,特別對于高Tg 產品。


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