碳氢树脂高频覆铜板的研究进展

本文综述了高频覆铜板的特点,并对其基体树脂的介电性能进行对比,重点介绍了碳氢树脂(PCH)高频覆铜板的研究进展。通过对目前碳氢树脂高频覆铜板研究的总结,找出现存的问题并对其未来发展趋势进行展望。

国产聚酰亚胺柔性覆铜板材料介电性能测评

介绍了聚酰亚胺柔性覆铜板的主要电性能指标及其典型应用场景,明确了柔性覆铜板介电性能测评流程。在完成谐振环仿真及设计后,开展ASG-TL00060UF2国产高性能聚酰亚胺柔性覆铜板与进口板材的常温和湿热试验,进行介电性能对比测试计算。最后给出了国产聚酰亚胺柔性覆铜板材料介电性能测评结论。

低温固化低介电聚酰亚胺的合成及其在覆铜板上的应用

为降低聚酰亚胺(PI)材料的介电性能及亚胺化温度以获得较好性能的PI覆铜板,本文采用4,4′-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、1,3-双(4′-氨基苯氧基)苯(TPE-R)、双酚型二醚二酐(BPADA)4种单体合成聚酰胺酸(PAA)溶液,然后向PAA溶液中引入3种可降低亚胺化温度的催化剂[喹啉(QL)、苯并咪唑(BI)、三乙胺(Et_(3)N)],在较低温下进行热亚胺化制备成PI材料,并对该材料进行热稳定性、拉伸性能、黏接性能、光学性能的表征与测试。结果表明,3种催化剂固化的PI薄膜均具有较好的热稳定性和优异的光学性能,PI/QL的拉伸强度(70.23 MPa)最佳,PI/QL的吸水率下降至0.26%,PI/Et_(3)N的介电常数(2.54)最低,PI/Et_(3)N能维持原PI的剥离强度(1.56 N/mm),3种低温固化PI的最高耐锡焊温度为296℃。

可溶解热塑性聚酰亚胺薄膜的制备和性能研究

为了改善传统热塑性聚酰亚胺(TPI)的溶液加工性并提高其耐热性和粘接性,采用不同的商品化二酐单体分别与自制的主链含有吡啶和二苯醚结构及活性苯酚侧基或苯侧基的二胺单体通过两步法制备了一系列可溶解热塑性聚酰亚胺(TPI)树脂,随后制备了相应的TPI薄膜以及挠性覆铜板(FCCL)。通过溶解性试验和凝胶渗透色谱(GPC)分析TPI树脂的性能,然后测试分析了TPI薄膜的结构、吸水率、力学性能、热学性能和介电性能,并对其FCCL的相关性能进行测试。结果表明:TPI树脂均能溶解于NMP等强极性有机溶剂,相应薄膜的玻璃化转变温度(T_(g))均为236.8~325.6℃,5%热失重温度(T_(5%))为508.7~553.7℃,800℃残留率(R_(800))均高于64%,热膨胀系数(CTE)为56.36×10^(-6)~78.30×10^(-6)℃^(-1),拉伸强度为64.93~109.18 MPa,断裂伸长率为9.09%~24.60%,吸水率为0.74%~3.75%。综合性能相对较优的TPI-4的介电常数和介质损耗因数也相对较低,相应FCCL的剥离强度达到0.95 N/mm,但只能通过288℃/10 s的耐浮焊测试。此外,TPI-4中极性的苯酚侧基不仅保证了其有机溶解性,对其耐热性和机械强度也有明显的增强作用,同时还降低了其CTE值。具有反应活性的苯酚侧基为TPI的后续化学改性提供了极大的便利,通过加入少量的氰酸酯树脂(CE01)对其进行改性可以明显改善其与热固性PI薄膜或铜箔的粘接性能并提高相应FCCL的耐浮焊性。

Cu-Ti复合焊料钎焊Si_(3)N_(4)陶瓷/Cu的显微结构和力学性能研究

本研究采用Cu-Ti复合焊料在不同温度和保温时间钎焊了Si_(3)N_(4)/Cu接头,研究了不同钎焊参数对接头显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,接头的相组成主要是TiN、Ti_(5)Si_(3)和Cu-Ti化合物。在较低温度(890℃)下,Ti_(5)Si_(3)率先生长,较少的Ti扩散到了Cu里生成Cu_(3)Ti;当延长保温时间或提升钎焊温度(920℃)时,TiN在界面处沉积成薄层,Cu_(3)Ti也转变成了CuTi,同时,Ti_(5)Si_(3)在Cu里也有一定的扩散;当钎焊温度过高(950℃)时,Ti和Si_(3)N_(4)的反应程度较大,Cu-Ti化合物作为反应的中间相被消耗,剥离强度随着温度的升高呈现先升高后下降的趋势。在920℃钎焊60 min的接头中,TiN逐渐剥离出薄层,进一步优化界面组织,接头剥离强度最高,达到16.69 N·mm^(-1)。

铝基板阳极氧化封孔工艺对覆铜板性能的影响

[目的]探究铝基板阳极氧化封孔工艺对覆铜板性能的影响。[方法]先采用草酸对7075铝合金阳极氧化,再在真空条件下采用Al_(2)O_(3)溶胶或/和ZnO溶胶进行封孔处理,并在300℃下加热固化。研究了两种溶胶单独封孔或组合封孔及封孔次数对阳极氧化膜导热系数与耐电压强度的影响。此外,还采用封孔样品为基板,分别通过溅射镀铜与热压合工艺制备铝基覆铜板。[结果]采用Al_(2)O_(3)溶胶和ZnO溶胶交替封孔4次可将阳极氧化膜的耐电压强度提升2.90倍左右,但会使其导热性略微变差。通过溅射镀铜所得覆铜板的剥离强度高达1.15N/mm,并且耐热性良好。[结论]对铝基板进行阳极氧化封孔能够显著改善覆铜板的性能。

高孔隙率聚酰亚胺微孔膜的制备及其介电性能

以3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)和4,4′-二氨基-2,2′-二甲基-联苯(mTB)为单体,加入致孔剂,利用热致相分离原理,控制聚酰胺酸的高温热亚胺化过程,制备高孔隙率聚酰亚胺薄膜,并对薄膜的微孔形貌、力学性能及介电性能等进行分析。结果表明:多孔薄膜的孔隙率可达50%~60%,其中试样PI-1-250-4 h在10 GHz下的介电常数为2.14,介质损耗因数为0.0028,同时保持了良好的力学性能和耐热性。由于刚性联苯结构单元的引入,多孔薄膜仍然保持了较低的热膨胀系数。将多孔薄膜与热塑性聚酰亚胺(TPI)复合,高温压合铜箔后,所组成的无胶双面覆铜板具有较好的界面粘接性和耐焊锡性,可应用于高频高速挠性覆铜板领域。

微波多腔体外壳导电胶粘接覆铜板失效原因分析与解决

[目的]某微波多腔体外壳(可伐材料)镀镍/金后,在通过导电胶粘接覆铜板时出现导电胶与可伐腔体不浸润、导电胶开裂、覆铜板从可伐腔体外壳上剥离等不良现象。[方法]通过建立故障树,结合能谱分析、水滴试验和剪切力测试,对上述问题的主要影响因素逐一进行分析。[结果]导电胶粘接失效的主要原因是镀金后浸泡金保护剂工艺参数不当,以及转运过程中所用包装盒上的微量硅油沾污了外壳表面。[结论]在导电胶粘接前对微波多腔体外壳进行化学清洗,以及禁用含硅油的包装盒后,未再出现粘接失效现象。

CCL内玻纤与树脂界面黏结间隙问题研究

在扫描电子显微镜(SEM)下观察覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)的切片,发现玻纤与树脂间存在微裂纹现象。在传统的认知中,对这种现象的解释是由于玻纤与树脂间浸润不良而导致微裂纹的产生,即黏结间隙问题。在SEM下观察切片,发现扫描对焦过程中原本结合良好的玻纤与树脂位置出现裂缝和变形现象。为了深入了解这一现象,设计了试验方案进行验证。通过试验,对玻纤与树脂界面黏结间隙现象进行模拟,筛选出其影响因素,给业界提供一些参考。

中温固化有胶挠性覆铜板的研制

研究了一种中温固化有胶挠性覆铜板(FCCL)的配方及工艺,并考察了E-51环氧树脂、多官能环氧树脂对FCCL性能的影响。研究结果表明,在配方中添加E-51环氧树脂可以有效提高胶黏剂的流动性,从而改善涂胶聚酰亚胺(PI)膜的压合性,减少压合铜箔后所产生的气泡,但是配方中添加E-51环氧树脂会缩短胶水的适用期;当多官能环氧树脂用量超过15%时,固化后的胶黏剂脆性变大,当固化温度≥90℃时,FCCL的性能趋于稳定。对比测试结果表明,制备的中温固化FCCL的基本性能与生益科技常规产品SF305基本相当,可满足挠性印制电路板(FPCB)的应用要求。

聚酰亚胺纸基覆铜板制备与性能研究

为适应高频通信技术发展需求,制备出综合性能优异的纸基覆铜板,聚酰亚胺(PI)纤维由于具有耐高低温、绝缘、阻燃、强化学稳定性等优异的综合性能正逐渐受到关注。本文以PI树脂作为胶黏剂,玻纤布、对位芳纶纸以及PI纤维原纸分别作为增强材料,采用相同制备工艺条件,探究了采用不同增强材料、相同树脂制备的覆铜板的机械性能、介电性能以及热学性能。结果发现,PI纸基覆铜板的最佳特征固化温度条件为89℃、131℃、166℃。热压工艺为:第一阶段:89℃/30min/10MPa;第二阶段:131℃/60min/15MPa;第三阶段:166℃/30min/15MPa;在相同的覆铜板制备工艺下,PI纤维纸制备的PI纸基覆铜板的介电性能和热学性能最好。研究结果拓宽了PI纤维应用领域,也为制备高频高速纸基覆铜板提供了重要的理论指导和技术支撑。

电子级玻纤布在覆铜板上胶过程中的断布原因分析及改善

通过对玻纤布线结产生的原因进行分析,对造成断布的线结在厚度、宽度尺寸上进行量化限定,并针对线结产生主要因素进行改善,从而降低玻纤布线结导致断布风险;通过对胶液杂质产生的原因进行分析,识别胶液过滤过程中的风险点,并进行有效预防,进一步降低胶水杂质对断布的影响。

无卤覆铜板基材的耐导电阳极丝迁移研究

导电阳极丝(CAF)迁移作为印制电路板的一种失效模式,已经对电子产品造成了无数灾难性的损坏。随着现在电子产品中的电路越来越密集,电路板镀覆孔的间距也越来越小,因此电子产品CAF失效的案例数量显著地上升。近年来含卤素的电子材料逐步禁用,将无卤的FR-4基材与含卤的FR-4基材进行了对比评估。两种类型的试样分别使用无卤基材和含卤基材,通过环境试验加速CAF生长直至失效。通过对失效样品的对比研究分析,得知封装基材内玻纤和树脂的结合能力是决定CAF生长速度的根本原因,该结果意味着在使用无卤基材替代含卤基材时必须谨慎,若想避免细间距线路基材发生CAF失效,必须提高封装基材中的玻纤与树脂的结合力。

低成本无卤中损耗级覆铜板的开发

采用多官能环氧树脂、含磷环氧树脂、低介电固化剂、低介电阻燃剂和无机填料组成无卤低介电配方,制得的覆铜板(CCL)具有中Tg、中等损耗级、优异的耐热可靠性和极低的热膨胀系数(CTE),阻燃性能可达到UL-94V-0级,满足消费类电子印制电路板(PCB)的应用需求,且成本较低,具备良好的市场前景。

测量系统能力分析在剥离强度测试中的应用

覆铜板是电子产品的基础材料,在电路中起到组件互联的作用,其应用场合决定了覆铜板的铜箔与介质层之间必须具有良好的结合力,主要量化指标是剥离强度,剥离强度对覆铜板的质量有根本性的影响。然而,剥离强度测试是一个较为复杂的破坏性测试,受铜箔厚度、介质层组分和微观界面等多种因素影响,并且破坏性测试过程本身难以通过标准样品对测量系统稳定性做出评测。因此,科学地开展测量系统能力分析在覆铜板剥离强度测试过程中非常重要。通过使用专业的数据软件分析量具测量能力Cg,根据各指标水平找出导致测量系统能力低下的原因,针对性开展测量系统的改进,以减少测试误差,提升测量结果的准确性,为覆铜板剥离强度测试的改进方向提供了良好的依据。

液晶聚合物纤维布应用于高速覆铜板实验研究

以碳氢树脂与聚苯醚树脂为材料,比较液晶聚合物(LCP)纤维布与一般玻璃纤维布的特性。实验结果表明,碳氢树脂配方搭配LCP纤维布可得到介电常数D_(k)=2.697,介电损耗D_(f)=0.00277的覆铜板(CCL),其电性能数据接近聚四氟乙烯(PTFE)产品。

铝基覆铜板表面感光膜退除工艺

以2 g/L氢氧化钠(Na OH)为主要退膜反应剂,12 mL/L氨水和6 mL/L乙醇胺为加速剂,0.2~1.0 g/L 358DR为铝面保护剂,退除铝基覆铜板表面的感光膜。通过单因素实验研究了退膜温度、时间和铝面保护剂浓度对退膜效果和铝面情况的影响。结果表明,在铝面保护剂358DR质量浓度为0.8 g/L、温度为40℃的条件下,20 s能够将感光膜完全退除,并且铝面没有被攻击。该退膜工艺用于实际产线时的退膜效果甚至优于小试结果。

FR4环氧树脂覆铜板热解动力学及产物组成

采用TG、Py-GCMS、XRD、XRF等技术对FR4环氧树脂覆铜板的热解特性、热解动力学及热解产物组成进行研究。结果表明:FR4环氧树脂覆铜板的热解反应是由5个热解反应阶段叠加组成的吸热反应,不同升温速率下其初始分解温度为221.49~246.60℃,最大失重温度为281.99~317.10℃,终止温度为534.81~580.24℃,表观活化能Ea为139.67~273.56 kJ/mol。FR4环氧树脂覆铜板的热解反应主要是有机物的分解反应,产生固体、液体和气体产物,反应最终温度为500℃时热解反应基本完成。固体产物主要为铜、玻璃纤维和炭黑。液体产物主要是酚类化合物、含溴类化合物和其他化合物,热解温度升高使得溴元素向气相产物迁移。气体产物主要为CO_(x)、C_(1)-C_(4)和CH3Br,热解温度升高有利于烷烃等清洁能源的生成与回收。

低损耗氮杂环聚酰亚胺合成及柔性覆铜板层间胶黏剂的性能

针对先进通讯领域对高频高速柔性覆铜板(FCCL)的迫切需求,采用含杂萘联苯结构的1,2-二氢-2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-2,3-二氮杂萘-1-酮(DHPZDA)、含柔性基团的4,4'-二氨基二苯醚(ODA)/1,3-双(4-氨基苯氧)苯(TPER)二胺单体以及3种芳香族二酐进行共聚,制备了一系列共聚聚酰胺酸(PAA),热亚胺化后得到热塑性聚酰亚胺(TPI)薄膜胶黏剂。将合成的PAA涂覆在商用聚酰亚胺(MPI)基膜上,热亚胺化得到TPI/MPI复合膜,热压覆合铜箔制备了FCCL。对TPI薄膜的热学、力学、介电性能及吸水率进行了测试,对FCCL进行剥离强度测试。结果表明,TPI薄膜具有良好的热学、力学性能以及优异的介电性能,高频下介电常数为3.05~3.12,介电损耗低至0.003~0.005,吸水率为1.12%~1.34%,与铜箔粘接性较好,FCCL的剥离强度为0.68~0.95 N/mm。该系列热塑性杂萘联苯型聚酰亚胺胶黏剂在5G通讯、大数据计算和人工智能领域具有广阔的应用前景。

SiO_(2)颗粒形貌及粒径对SiO_(2)填充碳氢树脂覆铜板性能的影响

以聚丁二烯为树脂基体,玻纤布为增强材料,SiO_(2)为填料,采用浸渍及真空热压技术制备SiO_(2)填充碳氢树脂覆铜板,研究了SiO_(2)颗粒形貌(球形、角形)及粒径(2~20μm)对覆铜板介电性能、弯曲强度、剥离强度和吸水率的影响。结果表明:在相同粒径下,与角形SiO_(2)填充碳氢树脂覆铜板相比,球形SiO_(2)填充碳氢树脂覆铜板的介电常数、介电损耗和吸水率较低,弯曲强度和剥离强度较高,综合性能更优异;随着SiO_(2)粒径的增大,球形和角形SiO_(2)填充碳氢树脂覆铜板的介电常数、介电损耗、弯曲强度和吸水率均降低,剥离强度升高。