刚性多基板板用材料简介
制造传统的刚性多基板的三种主要原始材料是:①树脂;②增强材料;③金属箔。电路板通常能用玻璃布来制做,用树脂作为电介质材料进行覆膜或填充。玻璃布给电路板提供机械强度,它的基本功能是承载树脂。玻璃布的厚度可以控制,从而使制造商能够控制整个多基板的厚度和公差。
1 树脂
在多基板中,以下三种类型的树脂应用最广泛:
1)传统的耐火环氧树脂;
2) 改良的高性能、高温度的环氧树脂;
3) 聚酰亚胺薄膜。
1).传统的环氧树脂
这是一种最广泛应用的树脂,并且适合大多数商业的和军用的使用需求。在处理期间,它能极好的粘接铜箔,收缩率低,并且有好的抗化性和阻湿性。然而,当加热到焊锡温度时,它的膨胀比率较高。它的玻璃转化温度( Tg ) 的范围为120 - 130℃。
2). 改良的环氧树脂
由于它们具有改良的分子结构,这些环氧树脂提高了玻璃转化温度,并且改善了抗化性和热应力阻抗。缺点是增加了脆性和钻头的磨损,以及较高的材料成本。
3). 聚酰亚胺树脂
聚酰亚胺树脂具有高达200'C的极好的热稳定性,对于大而昂贵的电路板的维修来说,这是个极其有用的性能。它们能经受住反复的焊接和重焊操作,有高的铜与树脂的粘接强度和较少的钻污。然而,它们的缺点是其具有高吸湿性,低易燃等级和较高的成本。
2 增强材料
最广泛应用的增强材料是电绝缘玻璃:使用玻璃纤维布作为环氧树脂的支撑工具。这种材料防水性好、防碱性好而抗酸性较差,尺寸稳定性也较高。玻璃纤维布可应用于各种各样的磨损类型中。用3 -4 个数字编号指定了玻璃纤维布的类型,确定了它的标称重量、厚度和织数。
3 预浸材料
半固化玻璃纤维增强环氧树脂被用作预浸材料或B 阶段。在这一阶段,环氧树脂不是完全的聚合状态。在热度和压力的作用下,它可以更好地粘接多基板材料。通常,电路板的制作使用较薄的结构,这是因为它们具有较高的树脂玻璃比率,从而可以进行无空隙的层压结合,在铜被蚀刻的地方,有更多可利用的树脂填充电路图形。
4 铜箔
用来制造多基板的铜箔通常通过电解沉积过程制造。随着电路密度的增加,导致更细的电路走线和更厚的电路板。对于环氧树脂和聚酰亚胺树脂,在温度提高和特殊的粘接过程中,铜箔必须具有更好的延伸性能。为了具有高分辨率和细的电路走线,铜箔正在向超薄(小于12μm) 方向发展。不同层的基板的选择是以阻抗、所设计的信号层隔离需要和放置在总的层压板厚度上的物理限定为基础的。以印制电路板最常用的基板材料FR-4为例,关键的考虑如下:
1)对于总厚度为0.063in (1. 6mm) 的四层电路板的设计而言,在电路板的两面覆盖0.0007in (0.017mm) 厚的铜箔(因此被称为"半盎司/半盎司"或"一半的一半"铜箔),而最里面的印制电路板最好选择厚度为0.025in(0.64mm) 的基板。
2) 外层结构为0.017in (0.43mm) 厚的基板,一面覆有半盎司的铜箔。所用的基板是由玻璃纤维布以及起支撑作用的部分硬树脂构成的,硬树脂在多基板的层压过程中会重新熔化,因而变得很粘,将内基板粘接。这就是多基板内层的粘接原理。