环氧树脂在PCB中的应用及其发展趋势

环氧树脂在PCB中的应用及其发展趋势

近几年,电子行业已经成长以迅猛的速度,因此PCB的需求急剧相应增加。这是因为世界顶级最大的商业制造工业部门有汽车和电子产品。根据维基百科,苹果三星等级2ND和3理查德·道金斯收入创造能力排名前五的制造业公司。那么,当我们谈到这两家手机行业巨头时,我们首先想到的是什么呢?是的,你想对了。这是“PCB”。PCB是这些消费电子和移动制造业的核心。而PCB制造的核心是PCB基板、粘接树脂和铜箔三种主要原材料。本文讨论的主题是PCB的一种原材料“环氧树脂”。今天,电子行业的竞争越来越激烈,每一个PCB制造商和供应商都在努力原型pcb组装人员正在研究提高产品质量和降低制造成本的方法。在这种情况下,树脂是焦点,因为它是PCB CCL(铜板层)的主要成分。

CCL简介:

覆铜层或CCL,是PCB的基本构件。实际上,PCB只是一个CCL上的痕迹,垫,孔和通孔被制造。CCL的基本上是一个衬底材料预浸渍(pre-preg)与环氧树脂胶浸泡,然后应用铜箔pre-preg表的顶部和底部,然后在高温下,治疗高压力和高真空压力机组成一个“纹理”。这种由PCB基板、铜箔和环氧树脂组成的夹层称为CCL。

PCB基板:

有许多不同类型的118bet网娱乐可用。FR-4是目前常用的基材。然而,金属芯PCB(MCPCB)使用衬底如铝或铜,以有效地散热远离表面并通常在象LED灯高功率电子器件中使用。同样的陶瓷芯多氯联苯用于在衬底材料为Al 2 O(氧化铝)或氮化铝(氮化铝)。陶瓷基板材料比FR-4有效地具有更高的倾向来散热并广泛应用于高功率器件等微处理器芯片热与像风扇和散热器有源冷却方法下沉沿。此外刚性覆铜层还包括BUM(合多层)基底,热塑性基底和电容器内置基板等的

以有机树脂为基材,广泛应用的硬质CCL基材还有纸基材、玻璃纤维基材和复合基材。为柔性PCB衬底时下所用的芯部材料是聚酯基膜柔性覆铜板,聚酰亚胺基膜的柔性覆铜板,LCP(液晶聚合物)基柔性CCL等

环氧树脂基CCL性能:

衬底材料有望具有高的电绝缘性,良好的热耗散能力,高Tg(玻璃化转变温度),尺寸稳定性,湿度和化学品,阻燃能力,低介电损耗角正切(DK),低耗散因数(良好耐188金宝愽DF)并朝向具有低传输损耗的高速传输高频信号高性能(良好的信号完整性)和朝向高可靠性总体有益的。

基板材料提供了容纳SMT和THT组件的PCB的物理固体结构形状。通常大片的CCL被大多数人使用PCB制造商然后将其按照PCB制造机器的尺寸,然后小的单个多氯联苯PCB制造的长处理后的面板中切出,组装和测试切割成面板。

以上所讨论的用于CCL(覆铜板)的基材是目前PCB市场使用的趋势,但“CCL”的未来趋势和发展改进对原材料特别是环氧树脂有了一些新的需求。

环氧树脂型号CCL:

周围的CCL(覆铜板)今天存在于市场上的70%是环氧基树脂。流行的FR-4是具有的Tg = 175基于环氧树脂的CCL的例子ØC.无铅FR-4,玻璃纤维CCL包括G-10 G-11和FR-4和FR-5。FR-1和基于FR-3纸CCL和其它的是基于CEM-1和CEM-3复合环氧材料的CCL。用于柔性印刷电路板的基底基板是聚酰亚胺改性的环氧树脂,BT改性环氧树脂和PPO改性环氧树脂。

环氧树脂CCL的发展趋势及要求:

可水解氯离子控制:

CCL的相对于它的环氧树脂的关键要求是,环氧树脂增强了CCL的良好的机械强度,使低湿度吸收和确保高纯度水平。为了保持电子级环氧树脂的高纯度的碱金属,即钠(Na +)和氯(Cl)的含量必须加以控制。在环氧树脂的可水解氯含量特别必须被控制到低于300ppm的水平,因为它可以在水中或高湿暴露沉淀造成的侵蚀,从而降低了最终产品的寿命。氯的总含量必须控制在低于500ppm。在低湿度环境是必要的环氧树脂CCL到增加产品的可靠性。

磷环氧树脂:

环氧树脂的固化剂含有卤素和溴是在环氧树脂中的关键内容粘合剂本身。所以,我们都知道,溴和卤素有害物质,并为每对符合RoHS标准,他们被禁止使用。这些包括多溴二苯醚(PBDE)和其他类似PBB溴化物质将产生有害内容,如果吸入或消耗会导致严重的健康障碍。同时考虑这一点,更安全的选择正在现今研究和使用是“磷(P)”作为CCL环氧树脂的发展趋势。虽然磷,氮和铅的化合物可以在CCL的耐火能力有帮助,但对健康有害。188金宝愽人们越来越认识并寻求和研究用于改善使用磷化合物作为例如在聚丙烯酰胺的方法环氧树脂复合材料,从而避免其他有害物质如铅(Pb),卤素和溴。

液晶环氧树脂(LCER):

目前的另一个最新研究课题是利用四官能胺即磺胺(SAA)合成环氧单体4,4 ' -二缩水甘油氧基联苯(BP)制备液晶环氧树脂。实验表明,(BP)不是液晶环氧单体,在120℃- 140℃温度范围内存在不可逆的晶体转变。使用SAA导致了“近晶”液晶相的形成。在树脂基体中,液晶体呈多畴结构,具有较好的热力学性能。固化后收缩小,热稳定性好,机械性能好。此外,在LCERs克服了传统环氧树脂脆性的缺点,并保持玻璃化转变温度。这使得LCER适用于PCB CCLs的各种应用,如电子封装。

紫外线耐环氧树脂:

多氯联苯中环氧树脂基氯化碳所面临的一个困难是,随着时间的推移,在多氯联苯被安装在阳光直接照射的地方,由于经常暴露在阳光下,表面会变成淡黄色。这会使传统的环氧树脂变色、变脆或分解。解决这个问题的方法是使用UV吸收剂和HLAS(受阻胺光稳定剂)的组合。这种组合非常有效地延迟UV对环氧涂料的破坏作用,但不是永久性的。在环氧树脂上涂覆脂肪族聚氨酯涂料或聚天冬氨酸涂料,可有效地防止环氧树脂的紫外线辐射。这方面的研究是环氧树脂氯化碳的发展趋势。

高TgCCL环氧树脂:

玻璃化转变(Tg)是应用温度的关键温度,即PCB被使用的地方。建议环氧树脂的热重必须高,才能耐高温。目前普通FR-4环氧树脂CCL的热重在140左右Ø但研究仍在继续,以提高它的实质性水平。

高CTI环氧树脂:

CTI(比较跟踪指数)是当存在电位差时提供电绝缘的材料的测量。一般情况下,普通FR-4基环氧树脂CCL的CTI指数在200V左右,应在600V范围内。这是由于碳路径形成的导电性。因此,应选用合适的环氧树脂,其泄漏量小,绝缘性能好。

低Dk、低Df环氧树脂:

降低介质常数和损耗因子(Dk和Df)来提高信号的完整性,是工程技术人员和科学家的发展趋势和研究课题。从而降低信号损耗,降低信号通路的电感,最大限度地减小高速下的串音和电磁干扰影响,高频印刷电路板以及高密度电路。