• 覆铜板对环氧树脂提出新要求

          近年来随着电子技术的快速发展,对用于覆铜板的环氧树脂提出了更多、更新的要求,据中国环氧树脂行业协会专家介绍,这种要求主要有高玻璃化转变温度、阻挡紫外光(UV)和自动光学检测(AOI)功能、低介电常数、RCC、无卤型产品等方面。 
          高玻璃化转变温度Tg反映环氧树脂基体随温度升降而产生的一种物理变化。在常温时基体是刚性的“玻璃态”,当温度升高到某一个区域时基体将由“玻璃态”转变为“高弹态”,此时的温度称为该基体的玻璃化转变温度(Tg)。换句话说Tg是基体保持刚性的最高温度(℃),基体的Tg取决于所采用的树脂。传统的FR-4覆铜板是采用二官能的溴化双酚A型环氧树脂,Tg一般为130℃左右。为了提高基体的Tg业中多数采用诺伏拉克环氧树脂。由于诺伏拉克环氧树脂结构中含有2个以上的环氧基,固化物交联密度高Tg相应提高,基体的耐热性、耐化学性以及尺寸稳定性等相应地得到改善。诺伏拉克环氧树脂由于结构含有多环氧基,基体的耐热性等性能会有明显提高,但是产品脆性较大、粘合性较差,在环氧树脂覆铜板生产中一般不单独使用,而是与双酚A型环氧树脂配合使用。诺伏拉克环氧树脂的使用量一般为环氧树脂总量的20~30%,在诺伏拉克环氧树脂中选用双酚A诺伏拉克环氧树脂可以获得更佳的综合效果。 
          阻挡紫外光(UV)和自动光学检测(AOI)功能。随着电子工业的迅速发展印制电路高精度、高密度化,在双面印制板和多层印制板的制造过程中,广泛采用液体光敏阻焊剂和两面同时暴光的新工艺。由于紫外光(UV)可以穿透基板,两面的线路图形相互干扰、出现重影造成废品,为避免出现重影基体用的环氧树脂必须具有阻挡紫外光(UV blocking)的功能。目前行业中一般的做法是,在环氧树脂体系中添加四官能基环氧树脂或UV吸收剂,利用其本身具备荧光发色团性质,吸收UV光,达到阻挡的效果。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,1995年我国就成功开发了具有阻挡UV和AOI功能的环氧树脂覆铜板,同时还开发相应的检测方法和检测仪器,该检测方法被国际电工委员会(IEC)所确认,标准号IEC1189-2C11。AOI功能在印制线路板品质检查工作中,随着产量扩大和线路高密度化,采用传统的人工检查的方法已经不能适应了,一些较大的企业广泛采用自动光学检测(AOI)的新技术。要求基板中的环氧树脂必须具备AOI功能,AOI仪器采用氩激光作光源,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,实现对印制线路板外观缺陷的自动光学检测。 
         低介电常数又一个重要指标。随着通信技术的发展信息处理和信息传播的高速化,迫切希望提供一种可满足高频条件下使用的低介电常数的覆铜板。在高频线路中频率一般都超过300 MHz,高频线路信号传播速度与基体的介电常数有关,基体的介电常数越低信号的传播速度越快,要实现信号的高速传播就必须选用低介电常数的板材。另外基体在电场的作用下,由于发热而消耗能量使高频信号传播效率下降。可见作为高频线路用的覆铜板,必须选用低介电常数和低介电损耗角正切的树脂,但是目前FR-4覆铜板用的环氧树脂介电常数偏高,满足高频线路的使用有困难。在高频线路中多数采用聚四氟乙烯,聚四氟乙烯具有优秀的介电性能,但与环氧树脂相比存在以下缺点:加工性差,综合性能欠佳,成本高。环氧树脂虽然介电常数和介电损耗角正切偏高,但具有加工性好、综合性能优秀,价格适宜、货源充足等优点,若采用改性的方法在环氧树脂结构中引入极性小、体积大的基团,降低固化物中极性基团的含量,可使树脂的介电性能得到改善,改性后的环氧树脂有可能成为一种成本效益理想的高频材料。
          RCC。积层法多层板是近几年发展起来的、用于制造高密度、小孔径多层印制线路板的一项新技术,随着BUM的迅速发展,作为其主要材料的涂树脂铜箔得到了相应的发展。RCC的结构RCC是由表面经粗化、耐热、防氧化等处理的高温延伸性铜箔和B阶树脂组成的。RCC多数采用环氧树脂,RCC的树脂层应具备与FR-4粘结片相同的工艺性能,还要满足积层法多层板的以下要求:高绝缘可靠性和微导通孔可靠性,高玻璃化转变温度(Tg),阻燃性,低介电常数和低吸水率,与内层板有良好的粘合性,固化后树脂层厚度均匀,对铜箔有较好的粘合强度。RCC制造过程中要求将树脂均匀地涂布在铜箔上,树脂层的厚度偏差控制在±2mm以内,因此必须采用高精度的涂布设备,同时生产环境必须高度净化。中国环氧树脂行业协会专家介绍说,RCC具有很多优点:有利于多层板的轻量化和薄形化,有利于介电性能的改善,有利于激光、等离子体的蚀孔加工,对于12um等薄铜箔容易加工,可以使用普通印制板生产线,无须新的设备投资等。 
          最后是关于无卤型产品的要求。目前在环氧树脂覆铜板生产中阻燃型产品居多,占90%以上,从安全角度考虑用户要求产品必须通过UL安全认证,阻燃性必须达到V-0级。国外有些研究机构提出,卤素阻燃剂在燃烧过程中会产生有毒的物质,危害人体健康和污染环境。国际上特别是欧洲对这个问题表示强烈关注,欧共体(EC)环保委员会提议限期在电器和电子产品中禁止使用含卤素的阻燃材料,开发无卤性阻燃覆铜板已成为行业中一项重要课题势在必行。从化学角度考虑具有阻燃功能的元素除卤族元素(F、Cl、Br、I)外,还有V族的N、P等元素。实验证明在环氧树脂体系中引入N和P等元素,并配合适当的阻燃助剂同样可以获得满意的阻燃效果。 
          众所周知,酚醛树脂可以作为环氧树脂的固化剂使用,如果采用酚醛树脂对环氧树脂进行改性,则可以加大环氧树脂的交联密度,进一步提高其耐热性和降低其热膨胀系数等,如环氧树脂的改性既可以提高环氧树脂的阻燃性能,又可以提高其耐热性和尺寸稳定性。


     
     
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