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介紹各種pcb基闆材的特點及實現環保清潔高性能

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介紹各種pcb基闆材的特點及實現環保清潔高性能

發布日期:2017-08-24 作者:admin 點擊:

  如今處處都能接觸到電子産品,它與人們的生活息息相關。而随着電子設備向小型化、輕量化、多功能化與環保型方向發展,作為其基礎的印刷電路闆也相應地朝這些方向發展,而印制闆用的材料也該理所當然地适應這些方面的需要。

    pcb印制電路闆生産用材料種類繁多,可按其應用分為主材料與輔材料兩大類。主材料:成為産品一部分的原材料,如覆銅箔層壓闆、阻焊劑油墨、标記油墨等,也稱物化材料。輔助材料:生産過程中耗用的材料,如光緻抗蝕幹膜、蝕刻溶液、電鍍溶液、化學清洗劑、鑽孔墊闆等,也稱非物化材料。

  印刷電路闆PCB闆)是以銅箔基闆( Copper-clad Laminate 簡稱CCL )做為原料而制造的電器或電子的重要機構組件,應用十分廣泛,常見的各種基闆材分為:94HB,防火闆(94VO,FR-1,FR-2),半玻纖(22F,CEM-1 ,CEM-3),全玻纖(FR-4)。下面介紹各種基闆材的特點:

  FR-1:1.無鹵闆材,有利於環境保護; 2.高耐漏電起痕指數(600伏以上,需提 出特殊要求); 3.适合之沖孔溫度爲40——70℃; 4.弓曲率、扭曲率小且穩定。

  FR-2:耐漏電痕迹性優越(600V以上) 5.成本低而使用範圍廣; 6.優異的耐濕、熱性; 7.适合之沖孔溫度爲40——70℃; 8.弓曲率、扭曲率小且穩定; 9.尺寸穩定性優越。

  CEM-3:優異機械加工性,可沖孔加工性。 1.電性能與FR-4 相當,加工工藝與FR-4 相同,鑽嘴磨損率比FR-4小; 2.多等級的耐漏電痕迹性(CTI 175V、CTI300V、CTI 600V); 3.符合IPC-4101A 的規範要求。

  FR-4:無鹵素,溴及氯元素含量小於0.09%(Halogen-free, Br/Cl content below 0.09%)。 1.不含銻及紅磷,燃燒時不殘留有毒成分( Antimony and red phosphor free, Absence of highly toxic dioxins in burning exhaust gas); 2.闆料與KB-6160相比更堅硬(Harder than KB-6160)。

  環保型材料

  環保型産品是可持續發展的需要,環保型印制闆要求用環保型材料。對于印制闆的主材料覆銅箔闆,按照歐盟RoHS法令禁用有毒害的聚溴聯苯(PBB)與聚溴聯苯醚(PBDE)規定,這涉及到覆銅箔闆取消含溴阻燃劑。目前,國際上先進的國家都已經開始大量采用無鹵素覆銅箔闆,而國内無鹵素覆銅箔闆産品僅在含外資的大型企業開發成功,許多中小覆銅箔闆企業仍停留在傳統的覆銅箔闆生産上,未能适應環保禁令要求。

  環保型産品除不可有毒害外,還要求産品廢棄後可回收再利用。因此印制闆基材的絕緣樹脂層在考慮從熱固性樹脂改變為熱塑性樹脂,這樣便于廢舊印制闆的回收,加熱後使樹脂與銅箔或金屬件分離,各自可回收再利用。這方面國外已開發成功應用于積層法的高密度互連印制闆的報道,而國内尚無動靜。

  印制闆表面可焊性塗覆材料,傳統應用最多的是錫鉛合金焊料,現在歐盟RoHS法令禁用鉛,替代物是錫、銀或鎳/金鍍層。國外的電鍍化學品公司已在前幾年就研發、推出化學鍍鎳/浸金、化學鍍錫、化學鍍銀藥品,而未見國内的同類型供應商有類似新材料推出。

  清潔生産材料

  清潔生産是實現環境保護可持續發展的重要手段,達到清潔生産需要輔之清潔生産材料。傳統的印制闆生産方法是銅箔蝕刻形成圖形的減去法,這要耗用化學腐蝕溶液,還要産生大量廢水。國外一直在研制并有應用無銅箔催化型層壓闆材料,采用直接化學沉銅形成線路圖形的加成法工藝,這可省去化學腐蝕,并減少廢水,有利于清潔生産。這類用于加成法工藝的層壓闆材料研制在國内還是空白。

  更清潔的無需化學藥水與水清洗的噴墨印刷導線圖形技術,是種幹法生産工藝。該技術關鍵是噴墨印刷機與導電膏材料,現在國外開發成功了納米級的導電膏材料,使得噴墨印制技術進入實際應用。這是印制闆邁向清潔生産的革命性變化。國内符合印制闆跨線與貫通孔使用的微米級導電膏材料還缺少,納米級導電膏材料更無影了。

  在清潔生産中還期待着無氰電鍍金工藝材料,不用有害的甲醛作還原劑的化學沉銅工藝材料等,有必要加快研制并應用于印制闆生産。

  高性能材料

  電子設備向數字化發展,對配套的印制闆性能也有更高要求。目前已經面臨的有低介電常數、低吸濕性、耐高溫、高尺寸穩定性等等要求,達到這些要求的關鍵是使用高性能的覆銅箔闆材料。還有,為了實現印制闆輕薄化、高密度化,需用薄纖維布、薄銅箔的覆銅箔闆材料。

  突出撓性印制闆輕、薄、柔特性的關鍵是撓性覆銅箔闆材料,許多數字化電子設備需要應用高性能撓性覆銅箔闆材料。目前提高撓性覆銅箔闆性能的方向是無粘結劑撓性覆銅箔闆材料。

  IC封裝載闆已是印制闆的一個分支,現在以BGA、CSP為代表的新型IC封裝中被大量應用。IC封裝載闆使用的是高頻性能好、耐熱性與尺寸穩定性高的薄型有機基闆材料。高性能材料在國外已推出應用,并在進一步改進提高并有新材料産生,相比之下國内同行在許多高性能材料方面還處于空白。

  為使中國成為印制電路産業的大國與強國,迫切需要有中國産的印制闆用材料。


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