TG对板材影响.docVIP

玻璃化转变温度对层压板性能的影响 刘　涛 摘要：探求层压板的玻璃化转变温度(tg)对层压板性能的影响，对研制开发层压板新产品和选择适用层压板制作印刷电路板有重要的理论意义和实际意义。对不同tg的层压板的耐热性、抗弯强度和热膨胀性等8项性能进行了比较。结果表明层压板的tg升高，层压板的机械和电气性能明显提高。图6表1参2关键词：层压板；印刷电路板(材料)；玻璃化转变温度中图分类号：TN41文献标识码：A Effects of glass transition temperature on properties of laminated boards LIU Tao（International Laminate Material Company Limited，Linan 311300，Zhejiang，China） Abstract：It is great important in theory and practical production to research effects of glass transition temperature（tg）on laminated boards．At different tg，thermal expansion，heat resistance，flexure strength of liminated boavds were compared．The results showed that mechanical and electronic features of liminated boards were greatly improved as tg arise．Key words：laminated boards；printed circuit plates（materials）；glass transition temperature 　　为适应电子工业的发展，提高印刷电路板(PCB）基板的性能，近年研究开发了FR-4等阻燃型高性能的覆铜箔层压板。目前在玻璃布基覆铜箔板总量中FR-4板生产量占90%以上。电脑、通讯工具和家电产品由于向轻、薄、小、多功能和高性能方向发展，也大量地应用PCB。　　层压板生产中使用的树脂在常温时是一种无定形结晶的玻璃状物质，到达一定高温它将转变成一种橡胶状的弹性体。由“玻璃态”明显转变成“橡胶态”的温度称为玻璃化转变温度(tg）。由于层压板玻璃化转变温度对性能有重要影响，本文将对此作一探讨。 1　层压板生产工艺和tg的测定方法 　　层压板由树脂等粘接材料和玻璃布等增强材料构成，树脂含量一般为50%～80%。FR-4层压板所用的树脂是含溴双酚A型的环氧树脂。它由环氧氯丙烷和二酚基丙烷在碱性催化剂作用下缩聚而成。配制树脂胶液需加固化剂、催化剂和溶剂。固化剂是双氰胺；催化剂是苄基二甲基甲胺或者2-甲基咪唑；溶剂为甲基溶纤素、二甲基酰胺等中沸点或高沸点的溶剂。一般FR-4板所用的树脂选用环氧当量为400～500　g.mol－1的溴化环氧树脂，其含溴量约为18%～20%［1］。 1.1　层压板生产工艺　　层压板的生产工艺流程如图1所示。树脂的配制是在釜中进行，要严格控制各个组分投料量、溶解时间和温度，以达到合适的粘度、比重和胶液的凝胶时间。玻璃布的上胶是在立式上胶机中进行的。为保证上胶的质量，上胶机烘箱横向温度差应在±1℃，传送速度和张力的波动不超过3%。在浸渍过程中要严格控制浸渍树脂的浸润性、含胶量和浸渍的均匀性。在烘干时要控制好烘箱温度和上胶速度，为此在生产中要监控树脂含量、凝胶时间和树脂流动度等指标。上胶布烘干后加以裁切得到半固化片。 图1　层压板的生产工艺流程Figure 1　Process flow diagram of laminated boards 图2　测定一层压板tg的图谱Figure 2　The　tg　measurement of a certain laminated board 　　层压板的成形压制是在半固化片的叠层上覆上铜箔，再用不锈钢板做模板，然后在热压机中经高温高压压制成型。叠板和配板在净化室进行。压制过程采用计算机程序控制(加温、加压和降温等)。现在一般均采用真空压制技术。真空压制可使树脂更紧密地填在玻璃纤维间隙中，板内的气隙和气泡基本被清除，使板的各部分树脂含量均匀，板的厚度精度提高。同时，由于所使用的压强比非真空压制小，减小了板材的内应力，板材抗翘曲性较好。1.2　层压板tg的测定方法　　tg的测定通常采用热膨胀法。它是以专用热分析仪，通过温度等速上升(例如10℃.min－1)，测出材料热膨胀情况急剧变化时的温度，以确定tg。图2为一测定层压板tg的图谱，由2段不同斜率的直线(对应于不同热膨