线路板原材料树脂化学和胶片
1、ABS树脂
是由 Acrylonitrile-Butadine-Styrane(丙烯 -丁二烯-苯乙烯)所组成的三元混合树脂,其中丁二烯之橡皮部份能被铬酸所腐蚀而出现疏孔,可做为化学铜或化学镍的着落点,因而得以继续进行电镀。电路板上许多装配的零件,即采用 ABS 镀件。
2、A-Stage A阶段
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指胶片(Prepreg)制造过程中,其补强材料的玻纤布或棉纸,在通过胶水槽进行含浸工程时,该树脂之胶水(Varnish,也译为清漆水),尚处于单体且被溶剂稀释的状态,称为A-Stage。相对的当玻纤布或棉纸吸入胶水,又经热风及红外线干燥后,将使树指分子量增大为复体或寡聚物(Oligomer),再集附于补强材上形成胶片。此时的树脂状态称为B-Stage。当再继续加热软化,并进一步聚合成为最后高分子树脂时,则称为C-Stage。
3、Bonding Sheet(layer) 接合片,接着层
指硬质多层板用以层压结合的“胶片”,或软板“表护层”与其板面间的接着层
4、B-Stage,B 阶段
指热固型树脂的半聚合半硬化状态,如经 A-Stage 的环氧树脂含浸工程后,在胶片玻纤布上所附着的树脂,尚可再加温而软化者即属此类。
5、Copolymer 共聚物
是 CCL 铜箔基板外表所压覆的金属铜层。 PCB 工业所需的铜箔可由电镀方式(Electrodeposited),或以辗压方式(Rolled)可笑的英文所取得,前者可用在一般硬质电路板,后者则可用于软板上。
6、Coupling Agent 偶合剂
电路板工业中是指玻纤布表面所涂布的一层“硅烷化合物”类,使在环氧树脂与玻纤结合之间,多了一层“搭桥钩连”的化学键,令二者间具有更强力的伸缩弹性及结合牢固性,一旦板材受到强热而产生差异甚大的膨胀时,偶合剂将可避免二者之分离。
7、Crosslinking,Crosslinkage 交联,架桥
由众多单体经其分子键的接合,而形成热固型 (Thermotting)高分子聚合物(Polymer),其连接的过程称为“交联”。
8、C-Stage,C阶段
一般基材板中,其等树脂均可分为A,B,C等三种硬化(亦称聚合或固化)阶段。以用量最多的环氧树脂为例,其供做含浸用的生胶水(Varnish)称为 A-Stage:含浸与半硬化而成之胶片 (Prepreq) 即为B-Stage;以多张半固化胶片与铜皮叠合成册,并于高温中再行压合成为基板。此种无法回头的全硬化树脂状态则称为 C-Stage。
9、D-glass D玻璃
是指用硼含量甚高的玻璃纤维,所制造出来的基板,使其介质常数可控制的更低。
10、Dicyandiamide(Dicy) 晒黑后如何快速美白双氰胺
是一种环氧树脂聚合硬化所需的架桥剂,因其分子式中具有一级胺(-NH2)、二级胺(=NH),及三级胺(≡NH)等三个强力的活性反应基,是一种不可多得的优秀硬化剂,又名 Cya
no-Guanidine 氰基胍。但因此物之吸水性很强,在板材中又有重新聚集“再结晶”的麻烦,故须研磨极细后才能掺在含浸的树脂中使用。
11、Differential Scanning Calorimetry(DSC)微差扫瞄热卡分析法
简单的说当物质受热时,在不同温度下其“热量”流入物质的速率(mcal/c)将会有所差异。DSC 即为测量这种“热流速率”(或热量变化率)在不同温度下的微小变化。例如当一种商用环氧树脂被加热时,在不同温度下其“热流率”也不同,但快要到达“玻璃态转换温度”时,其每 ℃ 间的热流率会出现很大的变化,其曲线转折处斜率交点所对应横轴的温度,即为该树脂的 Tg,故可用 DSC 去测定 Tg。DSC 的做法是将试样(S)与参考物(R)同时加热,因二者的“热容量”不同,故上升的温度也不同,但其间之差距 △T 却可维持不变。 不过将要到达 Tg 附近时,两者间的 △T 就会出现很大的变化, DSC 即可测出这种温差的变化。是一种改良式的“热差分析法”(DTA)。 DSC 除可测定聚合物的 Tg 外,尚可用以测出塑胶类之比热、结晶度、硬化交联度,及纯度等,是一种重要的“热分析”仪器。
12、Dip Coating 浸涂法
是一种简单便宜的表面涂装法,其皮膜的厚度,与涂液的粘度及涂布的速度有关,电路板基材所用的胶片oral是什么意思 (Prepreg)就一直采用此法处理,除可在外表进行涂装外,亦能渗入玻纤布的空隙中,故又称为含浸 Impregnation。
13、E-glass电子级玻璃
E-glass原为美商Owens-Corning Fiberglass Co.的商标,由于在电路板工业中使用已久,故已成为学术上的名词。其组成中除了基本的硅与钙外,含钾钠之量极低,但却含有较多的硼及铝。其抗电之绝缘性及加工性都不错,已大量使用于电路板的基材补强用途。其组成如下:
氧 化 硼 B2O3 5~10%
氧化钠/钾 Na2O/K2O 0~2%
氧 化 钙supermarket怎么读 CaO 16~25%
二氧化钛 TiO2 0~0.8%
氧 化 铝 A12O3 12~16%
氧 化 铁 Fe2O3 0.05~0.4%
二氧化硅 SiO2 52~56%
氟 素 F2 0~1.0%
14、Entry Resin 环氧树脂
是一种用途极广的热固型(Thermotting)高分子聚合物,一般可做为成型、封装、涂装、粘着等用途。在电路板业中,更是耗量最大的绝缘及粘结用途的树脂,可与玻纤布、玻纤席,及白牛皮纸等复合成为板材,且可容纳各种添加助剂,以达到难燃及高功能的目的,做为各级电路板材的基料。
15、Exotherm放热 (曲线)
各种树脂在聚合硬化过程中,此词是随时间进行而出现热量散放的曲线而言。所放出热量最多的时机即该温度曲线之最高处。又 Exothermic Reaction-词是指放热式的化学反应。
16、Filament 纤丝
是指各种织物最基本的单元,通常是由单丝经过旋扭集合成一束单股的绞(Strand ),或多股所捻成的纱(Yarn),再由“经纱”及“纬纱”织成所需要的布。通常Filament是指连续不断的长纤而言,定长短纤则多用Staple表达。
17、Fill 纬向
指玻纤布或印刷用网布,其经纬交织中的纬纱方向,通常单位长度中纬纱的数目比经纱要少,故强度也较不足。此词另有同义字Weft。
18、Flame Resistant 耐燃性
指电路板在其绝缘性板材的树脂中,为了要达到某种耐燃性等级(在UL94中共分HB、VO、V1及V2雅思培训机构上哪个好等四级),必须在树脂配方中刻意加入某些化学品,如溴、硅、氧化铝等(如FR-4中即加入20%以上的溴),使板材之性能可达到一定的耐燃性。通常耐燃性的FR-4在其基材(双面板)表面之经向(Warp)方面,会加印制造者的UL“红色标记”水印,以表示是耐燃的板材。而未加耐燃剂的G-10,则在经向只能加印“绿色”的水印标记。
此术语尚有另一同义词“Flame Retardent难燃性”,但电路板正确的术语中,从来没有防火材料(Fire resist)这种说法,那是外行者道听涂说不负责任的言词,不宜以讹传讹造成难辨真伪的说法。
19、Gel Time 胶化时间
是指 B-stage中的树指,受到外来的热量后,由固体转变为流体,然后又慢慢聚合作用而再变为固体,其间软化“出现胶性”所总共经历的“秒数”,称为“胶化时间”。也就是在多层板压合过程中,可让流胶赶走空气,及填充补平内层线路的高低起伏,其所能利用的秒数,即为胶化时间在实用上的意义。这是半固化胶片Prepreg的一项重要特性。
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20、Gelation Particle 胶凝点
指 B-stage 胶片的树指中,出现透明状已先行聚合的树腊微粒而言。
21、Glass Fiber 玻纤
是将高温的熔融玻璃浆从白金小口挤出而得到极细的长丝(Filament),称为玻纤丝。此玻丝
可集合 200~400 支而捻成玻纱(Yarn),再由玻纱织成玻纤布,可用来当成胶片的补强材料。若将连续的长纤切断而成定长的短纤(Staple)jike,以沉积处理而成厚度一定的板材称为玻纤席(Glass Mats)。
22、Glass Transition Temperature,Tg 玻璃态转化温度
聚合物会因温度的升降而造成其物性的变化。当其在常温时是一种结晶无定形态(Amorphous)脆硬的玻璃状物质,到达高温时将转变成为一种如同橡皮状的弹性体(Elastomer),这种由“玻璃态”明显转变成“橡皮态”的狭窄温度区域称为“玻璃态转化温度”,简写成 Tg但应读成“Ts of G”,以示其转变的温度并非只在某一温度点上。
23、Heat Cleaning 烧洁
指已完成织布作业的玻璃布,需将其减少摩擦用途阶段性任务的浆料(Sizing)去掉,以便对玻璃布能做进一步“硅烷式”的“偶合处理”(Coupling Treatment 可增强玻纤布与树脂间的结合力),其除去浆料的方法,便是置于高温的焚炉内进行“烧洁”。
24、Impregnate含浸
指基材板之补强材料(如玻纤布或绝缘纸),将其浸渍于 A-Stage之液态树脂,并强令树脂进入玻纤布的纱束中,且迫使空气被逐出,随后热硬化成为胶片之浸着处理,或称“含浸”。
25、冰与火之歌 权力的游戏Novolac 酯醛树脂
单面板最常见的是酚醛树脂(Phenolic Resin),这是采用酚类(Phenol,C6H 5OH)与醛类(Formaldehyde)二者,经脱水缩合反应,而逐渐立体架桥而成的树脂。若其成品产物中酚多醛少,且系经酸性环境中催化反应者,则该树脂称Novolac(早期是一种商名,现已通用为学名了) 。反之,若在碱性环境中反应,其生成物中呈现酚少醛多者,则称为Resole 。后者多用于单面基材中。
Novolac 可用以与环氧树脂(Epoxy)进一步反应而成为共聚物,可增加 Epoxy 机械强度及尺寸安定性,令 FR-4 的性能可获某种程度的改善,称之为高功能树脂,通常其在环氧树脂中的添加量约占重量比的5 ~ 9% 之间。此环氧树脂结构的Bisphenol-A在加入Novolac后,会形成较多的交联vrml(Crosslinking) ,而令Tg 得以提高,使在耐溶剂性、耐水性上也都较好。但却也是造成钻头的损伤及除胶渣(Smear Removal)的困难。