Gids vir Ontwikkeling 'n nie-halogeen vlamvertragende FR4 plaat koperbeklede laminaat
2022-08-31
Onder die streng vereistes vir globale omgewingsbeskerming is halogeenvrye PCB-substraatmateriale in die middel-1990's vinnig ontwikkel en ontwikkel. Die ontwikkeling van halogeenvrye FR4-plaat koperbedekte plaatvervaardigingstegnologie het 'n belangrike kwessie geword vir die koperbedekkingsbedryf vandag en selfs vir die toekoms. Hierdie artikel neem Japan se ontwikkelingsproses as voorbeeld om die ontwikkelingsrigting van halogeenvrye FR-4 koperbedekte plate te bespreek. Die sleutel tot die ontwikkeling van halogeenvrye FR-4 koperbedekte plate is gehalogeenhars.
1. Ontwikkelingsidees
Die sleutel tot die ontwikkeling van halogeenvrye FR-4 koperbedekte plate is gehalogeniseerde hars
Ontwikkeling van vervaardigingstegnologie
a) Drie vlakke
Handgemaakte FR-4 koperbedekkingsplaat is in Japan ontwikkel vanaf die tegniese vlak in Japan
Dit kan in drie vlakke verdeel word soos in Tabel 1 getoon.
i. Japan se CCL-vervaardigers het van die middel-1990's tot 1998 "horisontale i" halogeenvrye FR4-plaatprodukte ontwikkel . Hierdie tipe CCL kan aan die vereistes van algemene standaardprestasie voldoen. Dit het nie net 'n sekere toepassing in Japan se plaaslike PCB-vervaardigers in Japan gemaak nie, maar ook meet- en eksperimentele toepassings in baie grootskaalse elektroniese masjienproduktevervaardigers in Europa. Byvoorbeeld: by die "International Hammered Materials"-konferensie wat in September 1999 in Swede gehou is, en 'n groot internasionale konferensie oor "Electronics Green" wat in September 2000 in Berlyn, Duitsland, gehou is, was hulle almal in Japan. Die prestasie van die halogeenvrye FR-4 koperbedekte plaat het positiewe evaluering en erkenning gekry, maar dit het ook daarop gewys dat die gebrek aan vog is dat "die vogweerstand steeds 'n probleem is wat hierdie materiaal in die toekoms sal voortgaan om bestudeer te word." Op hierdie stadium is die bemeestering van fosfaatverbindings en epoksiehars-sintesetegnologie nie baie diep in sommige vervaardigers om bloot die byvoegingsmetode te gebruik om vlamvertraging te bereik sodat sekere eienskappe soos lae vogweerstand.
Drie vlakke van halogeenvrye FR-4 koperbedekte plaat tegnologie ontwikkeling | |||
Vlak 1 | Vlak 2 | Vlak 3 | |
Hars samestelling | Samestellingstelsel van halogeenvrye epoksiehars met behulp van fosforgebaseerde vlamvertragers | Samestellingstelsel van halogeenvrye epoksiehars met behulp van fosforgebaseerde vlamvertragers | Die brandbare en fosforvrye vlamvertragende epoksiestelsel word aangeneem |
Spesiale doelwit | Bereik algemene kenmerke (insluitend vlamvertragervlakke tot UL94 V0) | Die algehele ewewigsvereistes van eienskappe (hoë TG, hoë verwerkbaarheid, lae koste, ens.) | Die algehele ewewigsvereistes van die eienskappe voldoen aan die hoë omgewingsvereistes |
i. Die nuutste tegnologieë van Japan se halogeenvrye FR-4 is nou ontwikkel tot die "horisontale II" stadium wat in Tabel 1 getoon word. Sommige CCL-vervaardigers verbeter die algehele werkverrigting-ewewig van sulke borde, veral in die toepassingswerkverrigting, insluitend verwerkbaarheid. Tans het baie vervaardigers in Japan en ander lande in die wêreld halogeenvrye FR-4 koperbedekte plaatvervaardigingstegnologie bemeester, maar hulle het 'n sekere verskil in toepassingsprestasie, veral verwerkingsprestasie.
ii. Baie oorsese CCL's en PCB-kundiges voorspel dat die "horisontale III" produkte wat nie halogeen- en fosforvry is nie in die toekoms die rigting van navorsing en ontwikkeling is. Dit is hoofsaaklik gebaseer op die klammigheid en hitte weerstand vereistes van die paneel, en die fosfor-gebaseerde kombinasie van 30 wense Datong: Handalized FR-4 koper-bedekte plaat ontwikkeling Progress 2002NO. 4 Doi: 10.16790 / J. CNKI. 1009-9239. im. In 2002.04.009 is die gas wat deur die gas gegenereer word tydens die verbranding van die omgewing en die vereistes van die herwinning van die produk en die herwinning van die produk voorgestel. Op die oomblik ontwikkel dit aktief halogeenvrye en nie-fosfor FR-4 harsstelsels in Japan, Europa, die Verenigde State, Taiwan en ander lande en streke. Ten einde vlamvertragende prosesse te bereik, is die belangrikste maniere om aan te neem: om stikstof of dik ringstrukture in te voer vir fenoliese hars (as 'n verhardingsmiddel in die stelsel) of epoksiehars; ; Gemodifiseerde epoksiehars, soos nano-materiaal tegnologie, ens.
b) Twee ewewig
Daar word algemeen geglo dat die ontwikkelingsprobleme van halogeenvrye koperplate die maksimum van epoksieglasvesel-vesel B & PL is (dit wil sê, verwys gewoonlik na die FR-4 CCL). Dit is hoofsaaklik omdat die toepassingsvereistes hoër en wyer is, en in ontwikkeling moet ons die twee ewewig tussen die ewewig en koste en prestasie tussen elke prestasie begryp. Om 'n hoë vlamvertrager te bereik, is dit nodig om staat te maak op die "vlamvertrager" wat deur die hoofhars, hoofvlamvertrager, gekoördineerde vlamvertrager en verhardingsmiddel in die harsisteem vervaardig word. Die keuse van verskeie bestanddele moet gebaseer word op die ewewig van verharding om die ewewig tussen elke prestasie te bereik. Dit kan nie die oorspronklike FR-4 se oorspronklike werkverrigting verminder om 'n sekere prestasie te bereik en te verbeter nie. Die ewewigsprobleem tussen koste en prestasie is of die produk wat ontwikkel is deur die ontwikkeling van die ontwikkeling van grootskaalse industrialisasie groot belang daaraan behoort te heg aan die begin van ontwikkeling. Kortom, die hele ontwikkelingsproses van halogisering van die FR-4 koperbedekte plaat is eintlik die proses om die bogenoemde twee ewewigsprobleme op te los.
c) Moeilike probleem
Op die oomblik is die hoofstroom van halogeenvrye FR-4 koperbedekte plaathars: die vlamvertrager is fosfor-stikstofstelsel hoofhars is 'n fosfor-epoksiehars wat uit fosforverbindings bestaan. Die probleem wat hierdie fosforbevattende hars tydens die ontwikkelingsproses moet oplos, is die probleem van hidrolise en lae chemiese weerstand. JPFR-4-substraatmateriale word hoofsaaklik gebruik vir die vervaardiging van multi-laag bord. In multi-laag bord produksie, is dit nodig om swart, verwyder boor, en elektroplatering verwerking prosesse. In hierdie verwerking en verwerking bevat die meeste van die chemiese oplossing met sterk suur, sterk alkali en sout, dus moet die substraatmateriaal goeie chemiese weerstand hê. As chemiese weerstand swak is, sal die oplos van die onderste plaat (verwys hoofsaaklik na die oplos van die fosfor) van hierdie medisinale vloeistowwe die voorkoms en werkverrigting van die isolerende laag van die bord beïnvloed. Dit los hierdie probleem op sonder halogeenvrye FR-4 koperbedekte plaat om die "horisontale Ⅱ" stappe te bereik om twee ewewig te bereik.
2. Formule en Proses
Fosforbevattende en stikstofvrye FR-4 koperbedekte plate is hoofsaaklik saamgestel uit drie hoofaspekte van fosforbevattende vlamvertragende epoksiehars wat stikstofbevattende fenoliese harshardingsmiddel in hierdie drie aspekte Die ontwikkelingsinhoud en ontwikkelingsfokus verskil effens .
a) Fosforbevattende vlamvertrager
Om die bykomende fosforbevattende vlamvertrager te maak, verminder nie die waterweerstand, chemiese weerstand en hittebestandheid van die harsharding nie, die ontwikkeling of toediening van Filippynse fosforverbindings en organiese rigiede verbindings van CCL-vervaardigers.
i. Filippynse fosfaatverbinding
Fosfor fosfor is 'n tipe ring organiese fosforverbinding. Dit kan genees word met epoksiehars en fenoliese hars om reaktiewe-tipe vlamvertragers te wees. Tans is daar twee variëteite (geïndustrialiseerd) wat meer geskik is vir CCL, naamlik: DOPO en ODOPB 1 4-Benzene-Diol. Figuur 1 toon die prosesroetes van hierdie twee fosfaatverbindings en hul chemiese strukture.

Daar is vier tipes generiese middels: CDOP, HPPA, DOPO en ODOPB deur die hele sintetiese reaksieproses. Hoe om die omskakelingskoers en suiwerheid van DOPO of ODOPB te verhoog, is die sleutel tot sintetiese fosfaatverbindingstegnologie. Die DOPO-handelsmerk wat deur Japan se Sanguang Chemical Company vervaardig word, is HCA Odopb se handelsmerk. PHQ gebruik meer HCA. HCA se voorkoms is wit poeier of 'n dun stukkie relatiewe digtheid van 1.373 smeltpunt 118 ° C kookpunt 200 ° C. Beide DOPO en ODOPB het goeie reaksie op kundiges om die infrarooi spektrum van infrarooi spektrum te bepaal: DOPO se P -H funksionele basis het ooglopende absorpsie pieke in die posisie van IR spektrum 2384cm -1. Net so, wanneer ODOPB gevorm word, is daar 'n sterk absorpsiepiek by die posisie van 3173cm -1 om te bewys dat dit 'n fenoliese -OH funksionele basis het.
b) Oksied
Oksied is 'n organiese fosforverbinding met een of meer fosfor-motor-motor (P -C) sleutels. Die kenmerke van die -3 video's van fosforderivate is baie lewendige verbindings. Twee variëteite oom-oksiede in hierdie tipe verbinding is meer geskik vir CCL-hars. Triphenly Phoshinc Oxide na verwys as TPO) 'n Ander is die reaktiewe tipe oksied wat-NH 2 strukture bevat: drie (4-koppel fenielien) oksied [Tris- (4-AMINOBIPENIL) Fosink Oksied Na verwys as TAPO].
Antoksiedoksied het die voordele van goeie hidrofiliese en hoë geneesmiddelweerstand. 'n Paar jaar gelede is daar algemeen geglo dat die gebruik van bykomende fosforvlamvertragers as 'n halogeenvrye FR-4 koperbedekte plaat vir die harsstelsel 'n mate van afname in prestasie sal veroorsaak. Die halogeenvrye FR4 veselglasplaat CCL wat deur die basisoksied (TPO) vervaardig word, het verskeie prestasievereistes (veral geneesmiddelweerstand) bereik. Dit is 'n innovasie.

c) Fosforbevattende epoksiehars
Die bogenoemde Filippynse fosfaatverbindings DOPO, ODOPB en tapo-oksied TAPO kan almal met epoksiehars reageer om fosforbevattende epoksiehars te genereer. Die volgende stel die reaksie van DOPO (dit is HCA) en epoksiehars bekend. Aktiewe waterstof op DOPO kan reageer op die kruisgebonde reaksie met epoksiebasisse op epoksiehars om fosforepoksiehars te genereer. Figuur 2 toon die reaksie tipe van DOPO en die titol fenoliese epoksiehars.
Die volgende gevolgtrekkings word verkry deur baie aspekte van Tongdu in 'n verskeidenheid van eksperimente: (1) Die tipes epoksiehars wat geskik is vir die DOPO reaksie is: fenol-fenoliese epoksiehars (EPN), toon fenol-tipe fenoliese epoksiehars Alkyl fenoliese epoksie hars, stireen fenoliseerde epoksiehars, en fenolien fenoliese epoksiehars. (2) Die fosforinhoud in die gegenereerde fosforbevattende epoksiehars is 0.8WT % tot 8WT % van die uitharding daarvan. (3) Meer as 20 % fenoliese epoksiehars moet in epoksiehars wees, anders sal die kruisbindingsdigtheid van hierdie epoksieharsstelsel die hittebestandheid, adhesie en stolling van uitharding verminder. Dinamika.
Die prosesse wat deur Japannese vervaardigers in die reaksieproses ontwikkel is, verskil. Byvoorbeeld, die sinteseproses van Tongdu word in twee stappe verdeel: eerstens reageer die epoksiehars en katalisator-tritenofiele by 150 ° C voordat DOPO bygevoeg word tot verdere kruisbindingsreaksies. Die proses wat in die patent van Panasonic Electricity Company bekendgestel is, is 'n een-stap reaksie: DOPO (of ODOPB) is onder die teenwoordigheid van katalisator dihidramium ammonium chloor verbindings met epoksie hars (multi-amptelike energie basis ring suurstof hars uitgesluit die sub-metiel struktuur ) Die prosestoestande vir reaksies is 90 ℃ ~ 120 ℃ 4h ~ 7h.
Die sleutel tot hierdie tipe harsintese is dat DOPO ten volle met epoksiehars moet reageer. Indien die reaksietoestande nie geskik is nie, sal die DOPO wat nie reageer nie. En die TG en koperfoelie van die FR-4 koperbedekte plaat wat van hierdie hars gemaak is, is aansienlik erger. Daarom is die verhoging van die reaksietempo van DOPO 'n belangrike manier om die balans tussen prestasie te verseker. Die beheermetode van die reaksie-uiteinde is om die monsternemingsmeting te neem om die epoksie daarvan te meet (volgens die JIS7236-1995-standaard). As die reaksiereaksie meer as 99 % van die teoretiese waarde is, kan die DOPO en epoksiehars volledig gereageer word. Daarbenewens kan die responsvlak beoordeel word deur die suurprys van epoksiehars en die oorblywende hoeveelheid DOPO (vloeistofchromatografie) te bepaal.
In die keuse van epoksiehars tipes, gebruik die Japannese Panasonic Electric 'n multi-energie-bekwame verhittingshittebestande epoksiehars sonder die sub-metielstruktuur om met DOPO te reageer om drie fosfor-epoksieharsstrukture te vorm. Figuur 3 word in Figuur 3 getoon. In die epoksieharsstruktuur, omdat daar geen subbasis (-CH2-) is nie, verhoog die verbinding tussen die benseenring die persentasie van die benseenstruktuur in die molekulêre tempo om die probleem van hittebestandheid by hoë temperatuur te vermy. Maak die FR4-plaat CCL vervaardig deur hoër hittebestandheid te kry (TG > 190 °C).
3. Gevolgtrekking
a) Deur 'n groot aantal eksperimentele werk, 'n kontaksone van N- en P-vormige silikonwafels met verskillende P-vormige silikonwafels nadat verskillende vullers met verskillende vullers bygevoeg is. Bring 'n positiewe lading SP + 5 % Al 2 O 3 is maklik om negatiewe lading te bring.
b) Die reëls van die kontakband-laaivolgorde dui aan dat die kontak van die isolasiebeskermingsmateriaal en die verskillende silikonwafels in wese die kontak van die tipe beskermingsmateriaal en die oppervlak van die silikonwafeloppervlak is. Die oksidasiefilm of passiveringsfilm van die tablet bepaal die ligging van die silikonwafer in die gelaaide volgorde.
