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 ◇ 印制电路用电子级玻璃纤维 [浏览2936次] 【字体:   全球资讯·手艺静态
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印制电路用电子级玻璃纤维


板是电子工业中的一门高新科技,而多层印制电路板又是印制电路中最具代表性、最具有生产力和最具发展潜力的种类。

现在,外洋多层板正朝着高精度、高密度、下机能、微孔化、薄型化和高层化偏向迅猛生长。

外洋多层板的均匀层数为4—6层。然则层数可达40层,以至高达63层。日本富士通公司早于1985年就诚制成功堪规格为540mm×480mm×7.3mm的42层,通孔直径为0.35mm,孔数为80000个。4层的印制电路板只要0.3mm~0.4mm薄,6层的为0.6mm薄。线宽和间距为0.08~0.13mm,最小孔径为0.2~0.3mm。

天下电子工业的奔腾生长也动员外洋玻璃纤维产业电子级玻璃纤维成品络续扩大消费,提高产品质量及产物敏捷更新换代。

据外洋近来报导,2000年天下玻璃纤维总产量已打破250万吨,个中电子级玻璃纤维为37万吨,约占天下玻璃纤维总产量的15%阁下。正在那37万吨中,约有15万吨为印制电路公用。

现在,外洋多层印制电路板已从产业用大型电子计算机、通信仪表、电气丈量、国防尖端及航空、航天等工业部门,敏捷进入民用电器及其相干产物,如笔记本型计算机,大哥大电话、小型摄像机、存储卡及Smart卡等等。为此,印制电路板产业对电子级玻璃纤维成品的需求量愈来愈大。

印制电路板的根蒂根基质料是覆铜板。它是以电子级玻璃纤维布为基材,浸以环氧树脂,经烘干处置惩罚后。制成半固化状况的粘结片,再正在单面、双面或多层板面敷上板薄的铜箔,经特别的热压工艺条件下制成的。跟着科学技术的生长,覆铜板产业也正在络续的生长强大。

近年来,为了知足国际市场的新需求,外洋各大覆铜板生产厂家,皆正在调解产品结构上狠下功夫,把接纳新型层压质料、开辟新品利作为进步市场竞争力的要害,如日本松下电工株式会社,正在九十年代初到1997岁尾,共开辟出多层板层压质料,包孕内芯板和半固化片质料等共计26个新品种,占近几年来新增种类的54%。

外洋电子工业最近生长的特性是印制电路板密度下、功用多、体积小,以是本来的单、双面板曾经知足不了要求,加上超等计算机、通迅仪表装备的高速度、大容量化、功用化,多层板也由传统的多层板背具有埋、肓、通孔联合的多层板、并背薄型化、高层化迅猛生长。由于只要多层板才气够组装更多的芯片,相符高密度组装和产物功用化的要求及其进一步生长的趋向。

为了知足上述要求,近年来,外洋大多数覆铜箔板生产厂家,本来消费接纳绝缘纸做基材的单、双面覆铜箔板,现已纷纭改消费接纳玻璃纤维布做基材的覆铜箔板,以确保印制电路板背多层化、薄型化及高层化偏向生长。以是从外洋全部发展趋势看来,多层板和性板逐年增进幅度较大,而单面和双面板的比例正在逐年下落。

为了进步印制电路板用玻璃纤维的物化机能,改进产品质量并扩大种类,近几年来,外洋各大玻璃纤维生产厂家,取各覆铜板及印制电路板生产厂家联袂协作,努力提高质量增加种类,与得了优越的手艺经济效果。

起首,日本旭硝子株式会社研制胜利无气泡玻璃纤维并应用于印制电路板上,是对环球印制电路板用玻璃纤维生产工艺的严重推动。已往覆铜板用玻璃纤维的单根原丝中均含有细小的肉眼看不见的气泡。这类汽泡正在拉丝历程中被快速拉长,构成几十厘米长度的空心段。一般来说,每100万根单丝中,约可泛起100—800根露空心段的玻璃纤维。这类民气段的玻璃纤维一样平常不会影响一般层压板的电机能。然则,对大型工业计算机精密度下的印制电路板,空心段玻璃纤维都邑影响其可靠性。果正在印制电路板的制造历程中常常需求钻大量的微孔,并要停止洞内镀敷。若是这些微孔和空心段玻璃纤维相通,电镀液或铜液就会流入空心段,从而会低落印制电路板的电绝缘性能,构成非常电路而形成短路。日本旭硝子株式会社研制胜利的消弭玻璃液中残泊微气泡的熔造手艺和拉丝手艺,为印制电路板产业接纳新型无微气泡玻璃纤维作出了孝敬。

由于大型电子计算机中进步印制电路板的导线旌旗灯号传输速度,通信电子产品的高频电路皆需求印制电路板的基材具有低价电常数。

为了知足上述要求,近年来,外洋各大玻璃纤维生产厂家正在改动玻璃成份上做了大量的研讨,并与得了可喜匠结果。

现在,外洋通用的电子布,其接纳的玻璃成份都是E玻璃,其介电常数为5.8~6.3。介电常数是示意印制电路板电气特性的一项主要参数。为了进步印制电路板的旌旗灯号通报速度,实现大型电子计算机的高速运算,便必需进一步低落电子布的介电常数。

介电常数低于E玻璃的玻璃成份有D玻璃,其介电常数为3.8~4.2,Q玻璃的介电常数为3.5~3.8,另有S及T玻璃,其介电常数为4.5~5.2。别的一种下介电常数的H玻璃,其介电常数为11.6,有利于制成小型化印化印制电路板。D玻璃的介电特性优秀,但硬化温度较下,机器强度也较低,拉丝和织布的难度较大。果硅含量下,造板钻孔加工时,存在钻头磨损题目,只能知足特殊要求的印制电路板需求。

外洋通用型E玻璃电子布及低介电常数电子布的玻璃成份如表1(重量%)

E S D Q

Sio2 53~56 62~65 75~76 99.9

AL2O3 14~18 20~25 <1>

Cao 20~24 / <1>

MgO <1 10~15=""><1>

R2O <1 0~1=""><3>

B2O3 5~20 0~1 19~20 /

外洋D玻璃电子布的手艺规格如表2。

电子布

代 号 纱 的 规 格 纱 的 稀 度

(根/25 mm) 薄 度(mm) 量 量(g/m2)

经 纱 纬 纱 经纱 纬纱

50D 8微米×80根 8微米×80根 60 47 0.06 42

100D 8微米×180根 8微米×180根 55 43 0.10 87

180D 9微米×400根 9微米×400根 44 32 0.19 188

国人感研制胜利一种高浸胶量的E玻璃电子布,这类布因为其织物构造差别,可使浸胶量增添为10%阁下,有利于革新印制电路板的介电特性。

尽人皆知,低落印制电路板的吸湿性,有利于其改进电机能。而低落吸湿性,亦可经由过程革新电子布的织物构造去实现。外洋研制胜利的这类新型织物构造的电子布有两种。一种是经纱由Z捻(左捻)和S捻(左捻)纱组成,其比例为2~8:1。纬纱悉数用Z捻纱或S捻纱。这类电子布的特性是内应力小,变形少,因此制成的印制电路板的翘直征象显着削减。另一种是经纬纱悉数或其中之一用未经加捻的纺织纱,再接纳喷气织机织造。由于用无捻纱作纬纱时,喷气织机对纱的磨损小,且消费效力下。这类电子布因为有部分纱是扁平状的无捻纱,故布的渗透性好,制成的印制电路板的翘曲度取扭曲度也大大改进,果时,那咱印制电路板的吸湿率大幅度下落,介电稳定性大大进步。因此这类电子布成为一种优越的阻水型电子布。

近来,日本板玻璃公司研制胜利一种以B2O3和B2O3为主听新型电子玻璃成份,其介电常数不大于4.5。据外洋专家预言,这类新型玻璃成份的电子布取低介电常数的有机纤维——聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)及散砜(PSE)等热塑性树脂纤维混纺或混织而里的电子布,有可能成为二十一世纪初级电子计算机用印造电路板的基材。

改进电子布的钻孔机能,已成为外洋电子布生产厂家的一个主要研制课题。他们接纳的重要要领是使电子布取树脂外面越发韧性化(接纳新型偶联剂处置惩罚),恰当低落玻璃组份中的B2O3含量或接纳新型加要手艺。

近年来,外洋研制胜利一种新型加工手艺,被称为“过烧布”。这类“过烧布”又被称作“脆化布”。它是正在电子布的后处置惩罚工序中停止布面热忱洗时,用更高的温度和更长的工夫,对电子布停止过烧处置惩罚,以便恰当低落电子布的抗张强度,使布性变脆,其强度约比一般电子布低20~90%。

用这类“过烧布”建造的印制电路板,接纳细钻头停止钻孔加工时的钻头磨损性、孔壁粗拙度及小孔蜿蜒度等机能优越,并且能够删中钻孔时的重迭片数。有利于进步消费效力和低落生产成本,实现印制电路板的微型化和高密度化。

日本国日东纺绩株式会社早在八十年代中期便研制胜利一种“开纤”电子布。这类新型电子布是用喷水针刺法对织造终了的电子布停止再加工,使经纱取纬露正在布面的部分,匀称地形成扁平状,被称作“开纤布”。另有一种是,经、纬纱除构成扁平状中,借会构成一层匀称密布的微茸毛,被称作“超毛布。”

这两种布因为经、纬纱被开松摊平,经、纬纱交迭部的突出显着削减,闲暇易闭塞或缩小,因此布面的腻滑性大大进步,同时,借可大大进步树脂渗透性、层间剥离性及尺寸稳定性。

八十年代已期。日本国日东纺绩株式会社正在电子布后处置惩罚剂 ,增加氧化钛微粉、荧光增白剂及紫外线聚合激发剂等新组份,研制成功用屏障99%以上紫外线的新型电子布。

这类新型电子布不只具有优越的紫外线屏障性,并且制成的板材呈通明状,有利于印制电路板实现周详化、微型化、超薄化,特别适用于薄型超大规模集成电路用的印制电路板。接着,九十年化早期,日本纺又研制胜利一种无微量金属杂质电子布。他们正在捻线机上,加装了一种特制的金属物含量检测装配,以辨认正在直径4微米以上长度2米范围内含有任何微量金属元素的玻璃纤维纺织纱。若该纺织纱的任何微量金属元素含量凌驾许可划定,则电子装配的传感器及放大器上的二级管指示灯会主动收回旌旗灯号,此时该捻线机的某个纱锭会立刻住手运转,由档车工与下来另做它用。那便包管了含有任何微量金属元素的纺织纱不流入织造工序,从而确保了电子布的电机能。

为了进一步,改进印制电路板的冲孔机能、介电特性及降低成本,近年来,外洋覆铜板生产厂家研讨胜利复合型覆铜板系列产品。系列产品中有一种代号为CEM-3型的,其面层接纳7628电子布,芯导层则接纳一种新型玻璃纤维无纺成品——玻璃纤维湿法薄毡(又称为玻璃纤维纸)。

这类CEM—3型覆铜板,正在制造要领上取传统的FR—4型制造工艺大抵雷同。它是经由过程卧式或立式浸胶机,停止浸胶、烘干、制成半固化片,然后停止复合。正在层压机(用蒸汽或油加热)中停止热压、固化而成。这类用玻璃纤维湿法薄毡作芯层的,应停止二次浸胶。即先经由预浸胶处置惩罚,再浸环氧树脂,以进步覆铜板的电气机能和耐湿性。

据报道,1999年东南亚区域共生产各种覆铜板1.155亿张,个中CEM型0.2106亿张。2000年预计东南亚区域共生产各种覆铜板1.252亿张,个中CEM型0.2508亿张,呈增进趋向。据称,日本早在九十年代初,CEM—3型,产量即凌驾传统的FR—4型。

我国正在1998年前,玻璃纤维纸悉数为入口,价钱较下,使CEM—3型的本钱上风不克不及显现,限定了CEM—3型的生长。1998年后,江苏常州和陕西兴平前后引进了玻璃纤维纸制造装备。2001年陕西生益华电科技公司投产,现在消费范围为年产200万平方米,主产产物为CEM型覆铜板。估计这类覆铜板以后将会奔腾生长。

玻璃纤维湿法薄毡(又称玻璃纤维纸),是将直径为5~10微米的单纤维,短切成5~15MM长度,疏散正在水溶液中,消弭其团状物,再正在圆网或长网抄纸机上,抄造而成的一种相似纸状的玻璃纤维非织造成品。

这类CEM—3型复合基覆铜板,因为其芯层为玻璃纤维薄毡,大大进步了板材的冲剪机能,使许多装配孔皆能够间接冲造,极大天进步了成效。若是正在加工历程中,接纳少轴钻头,能够一将五层板垂迭钻孔。因而,钻头磨损量大大削减。另有利于树脂浸渍,其电机能、耐热及阻燃等机能,均取传统的FR—4型雷同,其具体机能对照如表3。

为了顺应微型电子计算机的需求,外洋近来又研制胜利一种挠性印制电路板,即接纳电子布取环氧树脂薄膜层合质料作为印制电路的基板。

据称,这类挠性印制电路板的厚度只要100微米,具有很大的挠性,能够恣意蜿蜒,组成三维情势的高密度组装构造。

项目 处置惩罚前提 CEM—3型 FR—4型

树脂种别 / 环氧 环氧

基材 面层 / 7628布 7628布

芯层 / 玻璃纤维纸 7628布

抗剥强度 (铜箔35微米)A 17.7~21.6 17.7~21.6

耐浸焊性 A 120以上 120以上

体积电阻率 C—96/20/65 22×1016 5×1015

绝缘电阻 D—2/100 3×1012 4×1012

介电常数

(IMHZ) C—96/20/65 4.0 4.1

D—48/50 4.0 4.4

介质丧失角正切

(IMHZ) C—96/20/65 0.017 0.019

D—48/50 0.020 0.024

蜿蜒强度 纵向 A 434 543

横向 335 434

线膨胀系数 厚度(20—800C) 5.1 4.4

吸水率 E—24/50+D—24/23 0.08 0.09

阻燃性 UL要领 94V—0 94V—0





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