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絕大多數的PCB基材(介質層)是由樹脂和玻纖布來組成的。而CAF的產生是在有金屬鹽類和潮濕并存條件下由于電場驅動而沿著波纖維與樹脂界面遷移而發(fā)生的。因此,最根本的措施是使玻璃纖維與樹脂界面之間致密而牢固地結合在一起,不存在任何氣隙或隙縫。同時,降低樹脂的吸濕率和減小基材內熱、機殘留應力等對耐CAF能力都會帶來好處的。
改善玻璃纖維與樹脂界面之間緊密牢固的結合,可以采用如下措施:
(1)采用新型玻纖布或散開式(開纖布或扁平玻纖布)玻璃纖維布。這是由玻璃纖維紗織成布后經過處理使玻纖布的“紗”散開來而形成玻璃纖維“絲”組成的“布”。即使“紗”開纖形成膨松而扁平的玻璃纖維“絲布”,從而使紗與紗之間垂直交叉形成隆起的節(jié)點,變成絲與絲之間互為垂直交叉形成散開式扁平而均勻分布的玻璃“絲布”。這樣一來,可使樹脂易于浸入到絲與絲之間進行浸潤,大大增加了樹脂與玻璃絲布的接觸面,并使樹脂能均勻分布在“絲布”之間,因而大大增加了樹脂與玻璃“絲布”緊密而牢固地結合,并可獲得平整的介質表面,從而提高了耐CAF能力。而傳統的由玻璃紗織成的“紗布”中,樹脂往往停留于玻璃紗布表面或在紗與紗之間進行充填,其結果,不僅使樹脂在玻纖布上分布不均勻,而且也會留下來產生CAF的隱患。在PCB的制板鉆孔及其后續(xù)濕處理過程中,如鉆孔時玻紗與樹脂之間易于撕裂,也易于撕裂玻紗內絲與絲之間的結合而分離。因而易于被金屬鹽類溶液浸入,從而更易于發(fā)生CAF失效。即使在鉆孔中樹脂與玻紗沒有發(fā)生分離或撕裂,但是孔壁上玻璃部分是以“紗頭”顯露而不是“絲頭”顯露,而“紗頭”部位是以很多的“絲”來絞合成的,盡管有硅烷聯劑等的處理,但在PCB在制板的濕處理工序中,這種“紗頭”比起“絲頭”更易于受到金屬鹽等溶液的浸蝕與浸潤,因而也更易于形成CAF失效。
因此,采用新型扁平式玻纖布代替?zhèn)鹘y玻纖布可以改變?yōu)闃渲氲讲AЫz與絲之間為主的結合取代了原來樹脂進入到玻璃紗與紗之間的結合,因而使樹脂更均勻分布于玻璃絲為主的“絲布”內,從而具有樹脂與玻絲之間牢固結合,因而提高了耐CAF能力。
(2)提高樹脂對玻璃纖維的浸潤性。為了提高樹脂對玻璃纖維的浸潤性,對玻璃布或玻璃紗(或絲)要進行聯劑(硅烷類)處理,降低表面力,使樹脂易于潤濕玻璃纖維表面、擴大與玻纖表面接觸面積并充分結合,減小介質層內顯微裂紋與微泡,從而降低硅烷水解的可能性或等級,以利于提高耐離子遷移能力。因此,針對不同樹脂,選好浸潤性(表面張力小的)和抗水解能力強的聯劑將可大大提高玻纖與樹脂間的耐CAF等級。
(3)減少樹脂中的離子含量。板材中存在著多種離子,會對銅離子遷移起促進作用。從產生CAF部位分析結果表明,給部位聚集著的離子,出銅離子外,還聚集著銨離子和氯離子等主要的離子成分。銨離子主要來自于環(huán)氧樹脂中的固化劑--雙氰胺,而氯離子則源于樹脂合成時,殘留在樹脂中的水解氯。因此,要提高板材耐CAF特性,就得盡量降低氯離子和銨離子在板材中的含量。
(4)降低板材的吸水率。板材中水分的存在是產生離子遷移的必要條件與充分條件,沒有水分子的存在,離子便不能運動,離子遷移(在電場下)便不會產生。因此降低板材的吸水率,將有助于提高耐CAF等級,即將的離子遷移性。
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