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首页 > 新闻资讯 > PCB专栏 > FR- 4 覆铜板内在性能的Tg值(三)

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发表时间:2018-11-19     责任编辑:恒天伟业科技

  基板的内在性能如基板的Tg,基板潮湿下的电性能,耐热性,耐高压锅蒸煮性等,除与树脂配方有关之外,也与生产过程工艺条件有关。

  1 .基板Tg 的提高

  Tg 是覆铜板基板玻璃化温度,是基板保持刚性的最高温度(℃),即PCB 可以使用温度。因此,提高基板Tg 才可以提高覆铜板在PCB 的使用温度,它是覆铜板一个非常重要技术指标。

  大家都知道提高基板的Tg 主要靠改变树脂的配方,这一点大家都很清楚。但如何通过生产工艺条件来稳定和提高基板的Tg,这一点就不是每个工程技术人员都很清楚。如果生产工艺条件不合适,不仅不能获得该产品最高Tg 值,并且生产过程基板的Tg 可能忽高忽低。因此了解什么情况可以获得该产品最高Tg 值,并且在生产过程怎么去稳定该Tg,对于该产品非常重要。这里介绍生产工艺对基板Tg 影响最大的几种情况。

  1 .1 产品层压时的固化温度的影响

  产品层压时的固化温度对基板的Tg 影响很大。我们对FR- 4 层压时的固化温度与基板的Tg 做了一个对比试验, 层压时的固化温度分别取160℃,170℃,180℃,190℃,200℃, 相同的层压压力, 保温时间都是60min。我们发现基板的Tg 在固化温度180℃时为最高(见图67)。温度低于180℃,由于基板固化不充分,所以其Tg 偏低;温度高于180℃,树脂将开始出现降解,温度越高,降解现象越严重,所以其Tg 偏低,基板也开始发黄。

  图66 基板的Tg 与层压过程固化温度关系

  上面情况不仅FR- 4 是这样, 其他类型产品也是这样。因此,对于其他型号覆铜板产品层压时的固化温度, 必须做多次的试验,以确定其基板的Tg 与固化温度关系,才能使该产品取得较高Tg 值, 并且保证该产品有稳定的Tg 值。

  在这里说的提高基板的Tg,实质上在树脂配方确定了以后,基板的Tg 也就确定,这里所谓的提高基板的Tg,实质上就是寻找最佳的生产工艺条件。以使产品能获得该树脂配方所能达到的最高Tg。

  基板的Tg 越高,产品层压时需要的固化温度越高。对于一些蒸汽加热的压机,产品层压时需要的固化温度上不去,或压机设计不好,产品层压时需要的固化温度达不到工艺要求时,通常采用将产品放入烘箱进行后固化方法(在产品工艺固化温度下烘板一定时间)来解决。但将产品放入烘箱进行后固化,产品铜箔容易受氧化而变色。随着压机制造水平提高,除了一些特殊产品,后固化方法应用已经比较少。

  1 .2 产品层压过程固化时间的影响

  产品层压过程固化时间对基板的Tg 的影响,与固化温度相类似。我们做了以下试验:在相同固化温度与层压压力下,不同固化时间对基板Tg 影响的对比试验。层压固化时间分别取50min,60min,70min,80min,100min,采用相同的层压压力,保温时间都是60min。我们发现基板的Tg 在固化时间70min 时为最高(见图67)。时间低于60min,由于基板固化不充分,所以其Tg 偏低;时间高于80min,树脂将开始出现降解,温度越高,降解现象越严重,所以其Tg 偏低。从图上看,固化温度对基板Tg 的影响明显大于固化时间。

  通常,基板的Tg 越高,产品层压时的固化时间也越长。时间的延长有利于树脂充分固化。

  图67 基板的Tg 与层压过程固化时间关系

  1 .3 半固化片存放时间对基板Tg 的影响

  从生产实践考察,基板的Tg 与半固化片存放时间有一定关系。用刚生产出来的半固化片压制的基板的Tg,比用存放了一段时间的半固化片压制的基板的Tg,通常都可以提高几度。目前只能解释为半固化片存放一定时间以后吸潮所致。其他方面,有待做进一步考察研究。

  1 .4 其他因素对基板Tg 的影响考察

  我们还考察了基板厚度, 基板树脂含量,样品存放时间对基板Tg 的影响情况。表26,表27 说明,不同基板厚度,不同树脂含量,对基板的Tg 没有什么影响(见)。但样品存放时间对基板的Tg 有一定影响。随着基板储存时间延长,基板的Tg 将逐步降低。这与基板在存放过程吸湿有关。因此,覆铜板一定要做防潮包装,特别对于高Tg 产品。