Sut i ddatblygu taflen FR4 perfformiad uchel heb halogen
2022-08-26
Mae resin epocsi (EP) yn resin thermometreg bwysig sydd â phriodweddau mecanyddol rhagorol, perfformiad bondio, perfformiad dielectrig, ymwrthedd gwres, a sefydlogrwydd cemegol; Defnyddir nodweddion yn eang ym meysydd gwneud Taflenni FR4, haenau, gludyddion, electroneg, a deunyddiau cyfansawdd. Defnyddir ei blât pwysedd haen brethyn gwydr yn eang ym meysydd mecanyddol, electroneg, offer trydanol, a meysydd eraill oherwydd ei gryfder uchel, ei berfformiad cryfder uchel, a'i wrthwynebiad thermol da. Fodd bynnag, mae mynegai ocsigen EP cyffredin yn 19.8%, sy'n sylwedd fflamadwy. Felly, mae sut mae gwella perfformiad gwrth-fflam EP wedi denu sylw eang gan ymchwilwyr domestig a thramor. Defnyddir y system resin epocsi bromid fel arfer i baratoi platiau pwysedd haen i gyflawni effeithiau gwrth-fflam. Fodd bynnag, cyhoeddodd yr Undeb Ewropeaidd, ers mis Gorffennaf 2006, bod y defnydd o atalyddion bromin wedi'i atal mewn cynhyrchion electronig. Felly, mae addasu arafu fflamau di-halogen o daflen FR4 yn fan poeth.

1. Arbrawf
a) Deunydd Crai Arbrofol
Resin epocsi (EP): gradd ddiwydiannol, ar gael yn fasnachol; gwrth-fflam sy'n cynnwys ffosfforws (resin epocsi DOPO): gradd ddiwydiannol, ar gael yn fasnachol; asiant halltu DDS: gradd ddiwydiannol, ar gael yn fasnachol; hyrwyddwr: gradd ddiwydiannol, ar gael yn fasnachol, ar gael yn fasnachol Tythopine: gradd ddiwydiannol, Tianjin Damao Chemical Reagent Plant; aseton: gradd diwydiannol, Tsieina Petroleum Corporation Co, Ltd; brethyn gwydr wedi'i wehyddu â graen gwastad: gradd ddiwydiannol, ar gael yn fasnachol; brethyn gwydr perfformiad uchel: gradd ddiwydiannol, ar gael yn fasnachol.
b) Paratoi dalen FR4
ff. Retardability fflam o resin epocsi
Yn ôl y gymhareb fformiwla, ychwanegwch resin epocsi a tolwen i botel llosgi tri phorthladd 1000M L, cynheswch, trowch, arhoswch i'r tymheredd godi i 80 ° C, ychwanegwch resin epocsi sy'n cynnwys ffosfforws sy'n cynnwys resin epocsi math DOPO a hyrwyddwr, a'r asiant hyrwyddo, yn parhau i godi i 110 ° C i aros i toluene ddychwelyd, ac yna dychwelyd i'r adwaith dychwelyd am 2h i baratoi gludyddion resin epocsi gwrth-fflam.
ii. Paratoi cyn trochi
Defnyddir dau fath o frethyn gwydr gydag eiddo gwehyddu gwastad a phwer uchel fel deunyddiau wedi'u hatgyfnerthu, ac mae'r gludyddion a baratowyd gan drochi yn cael eu sychu ar 110 ~ 150 ° C i reoli'r tri dangosydd technegol mawr o frethyn glud: cynnwys glud, cynnwys anweddol, a phriodweddau hydawdd Mae'r cynnwys resin yn cael ei baratoi ar gyfer rhag-drochi o wahanol ddangosyddion, fel y dangosir yn Nhabl 1.
Enw Dangosydd | Gwerth Mynegai | Gwerth Prawf |
Cynnwys Glud/% | 38 2 ± | 37.9 |
Cynnwys Resin Hydawdd/% | ≥90 | 95.1 |
Cynnwys Anweddol/% | ≤ 1.0 | 0.52 |
ff. Paratoi plât pwysau haen brethyn gwydr resin epocsi
Mae'r brethyn glud parod wedi'i orgyffwrdd yn unol â'r gofynion trwch, ac mae'r broses atal a ddangosir yn Nhabl 2 yn cael ei wasgu ar y cywasgydd thermol i'w wasgu i mewn i haen brethyn gwydr resin epocsi.
Cam Datblygu | Gwasgu paramedr | ||
Pwysau uned / MPa | Tymheredd / ℃ | Amser / mun | |
Cynhesu | 1-2 | 100-120 | 30-40 |
Pwysedd Poeth | 7-9 | 170-180 | 120-150 |
Oeri Down | 7-9 | Oer i 70 ℃ | 30-60 |
a) Dull Profi
Yn ôl y safon genedlaethol GB/T 1030.2-2009 gwresogi trydanol haen galed diwydiannol resin solet Rhan 2: Dull prawf ar gyfer paratoi sampl a phrofi perfformiad ar gyfer y dull prawf.
2. Canlyniadau a Thrafodaeth
a) Effaith gwrth-fflam ar berfformiad gwrth-fflam plât pwysedd haen
Defnyddir y prawf perfformiad gwrth-fflam o'r haen brethyn gwydr resin sy'n cynnwys ffosfforws parod am fanylion. Dangosir y canlyniadau yn Nhabl 3.
Gellir gweld o Dabl 3, ar gyfer y daflen FR4 sy'n cynnwys ffosfforws, pan fydd y sgôr màs ffosfforws yn 1.5%, mae lefel hylosgiad fertigol y system yn cyrraedd UL 94 V-0.
Mae'r gwrth-fflam sy'n cynnwys ffosfforws yn atalydd fflam adweithiol. Bydd y grŵp sy'n cynnwys ffosfforws yn cael ei gyflwyno i halltu resin epocsi. Pan fydd yr haen brethyn gwydr yn cael ei losgi, mae'r grŵp ffosfforws yn cynhyrchu ffosffad ac yn cynhyrchu ffosffad polariaidd ar dymheredd uwch. Mae ffosffad a pholareiddio ffosffad yn gyfryngau dadhydradu fel bod y polymer yn cael ei ddadhydradu'n uniongyrchol a'i garbonio i osgoi cynhyrchu nwyon hylosg. Ar yr un pryd, mae'r haen golosg yn cael ei ffurfio ar wyneb y resin epocsi. Ar y naill law, mae'r aer a'r gwres yn cael eu gwahanu oddi wrth wyneb y resin epocsi i'w atal rhag parhau i losgi.
Ffracsiwn Màs Ffosfforws / % | Lefel Hylosgi Fertigol UL94 |
0 | Methu cyrraedd V - 2 |
1.0 | Methu cyrraedd V - 2 |
1.5 | V — 0 |
2.0 | V — 0 |
2.5 | V — 0 |
b) Effaith gwrth-fflam ar berfformiad Taflen gwydr ffibr FR4
Mae Tabl 4 yn gymhariaeth o berfformiad platiau cywasgu haen brethyn gwydr heb eu newid ac wedi'u haddasu. Mae Sampl A a Sampl B yn blatiau pwysedd haen gwydr resin epocsi anrhagweladwy ac wedi'u haddasu, yn y drefn honno. Yn y tabl, lefel hylosgi fertigol y sampl B yw UL 94 V-0, ac mae ei gryfder ymestyn, cryfder plygu, a chryfder effaith yn uwch na sampl A. Mae perfformiad ffabrigau gwydr resin epocsi a baratowyd ar ôl eu haddasu yn ardderchog . Y rheswm yw bod y resin epocsi sy'n cynnwys ffosfforws yn cael ei gadarnhau ynddo'i hun o dan weithred asiant halltu, gan ffurfio rhwydwaith o rwydweithiau cysylltiedig â resin epocsi, a dim mudo a exudation. Mae perfformiad mawr, mor gynhwysfawr yn well.
Na | prawf Eitemau | Uned | Sampl A | Sampl B | |
1 | Dileu Fflam | Lefel | Methu cyrraedd V - 2 | V — 0 | |
2 | Haen fertigol i ddwysedd plygu | normal 90±2 | ACM | 521 | 631 |
516 | |||||
3 | Haen fertigol i fodwlws elastig plygu | normal 90±2 | GPa | 24.1 | 27.2 |
20.9 | 24.5 | ||||
4 | Haen gyfochrog i ddwysedd yr effaith | Fertigol | KJ / m2 | 101 | 107 |
Llorweddol | 60 | 68 | |||
5 | Cryfder tynnol | ACM | 386 | 523 | |
6 | Dwysedd haen-i-dorri cyfochrog | ACM | 49 | 51 | |
7 | Gwrthiant cyfaint | Ω · m | 8.9*10^15 | 9.2*10^15 | |
8 | Gwrthiant wyneb | Ω | 4.7*10^15 | 6.7*10^15 | |
9 | Haen fertigol i gryfder trydanol | KV / mm | 15.6 | 18.5 | |
10 | Haen gyfochrog â foltedd chwalu | KV | > 70 | > 90 | |
11 | Mynegai gwrthiant trydanol | V | 350 | 600 | |
c) Effaith proses atal plât pwysedd haen ar berfformiad
Yn ogystal â'r pwysau laminaidd, ac eithrio deunyddiau crai a chynhyrchion gorffenedig lled-orffen, mae effaith paramedrau prosesau gwasgu (tymheredd, pwysau, amser) ar blât pwysedd haen hefyd yn cael effaith fawr iawn. Ar gyfer deunyddiau sydd wedi'u trochi ymlaen llaw, os yw'r broses atal yn amhriodol, bydd hefyd yn cynhyrchu platiau pwysedd haen heb gymhwyso. Mae tymheredd pwysedd gwres yn cael effaith fawr ar ansawdd a chynnyrch. Dylid ei osod yn unol â fformiwla'r diwydiant glud resin a'r tymheredd halltu; dylid gosod y pwysau yn ôl y mathau o ddeunyddiau a gludyddion gwell; yr amser inswleiddio a chadw pwysau yw'r allwedd Ar gyfer platiau pwysau haen brethyn gwydr, yn gyffredinol mae'n 10 ~ 15mm/min.
2. Casgliad
a) Mae gan ddalen FR4 wedi'i haddasu berfformiad rhagorol, ac mae lefel y gwrth-fflam yn cyrraedd UL94-V0;
b) Gall y resin epocsi math DOPO gwrth-fflam wella'n sylweddol berfformiad gwrth-fflam y plât pwysedd haen. Pan fo'r cynnwys ffosfforws yn 1.5%, mae'r plât pwysedd haen yn cyrraedd UL94-V0;
c) Pan ychwanegir brethyn gwydr perfformiad uchel, gellir gwella priodweddau mecanyddol haenau.
