Hoe om hoëprestasie halogeenvrye FR4-plaat te ontwikkel
2022-08-26
Epoksiehars (EP) is 'n belangrike termometriese hars met uitstekende meganiese eienskappe, bindingsprestasie, diëlektriese prestasie, hittebestandheid en chemiese stabiliteit; Eienskappe word wyd gebruik in die maak van FR4-velle , bedekkings, kleefmiddels, elektronika en saamgestelde materiale. Die glasdoeklaagdrukplaat word wyd gebruik in die velde van meganiese, elektroniese, elektriese toestelle en ander velde as gevolg van sy hoë sterkte, hoë sterkteprestasie en goeie termiese weerstand. Die suurstofindeks van gewone EP is egter 19.8%, wat 'n vlambare stof is. Daarom het die verbetering van die vlamvertragende prestasie van EP wydverspreide aandag getrek van binnelandse en buitelandse navorsers. Die bromied-epoksieharsstelsel word gewoonlik gebruik om laagdrukplate voor te berei om vlamvertragende effekte te bereik. Die Europese Unie het egter aangekondig dat die gebruik van broomvertragers sedert Julie 2006 in elektroniese produkte gestaak is. Daarom is die wysiging van halogeenvrye vlamvertraging van FR4-vel 'n brandpunt.

1. Eksperimenteer
a) Eksperimentele Grondstof
Epoksiehars (EP): industriële graad, kommersieel beskikbaar; fosforbevattende vlamvertrager (DOPO-epoksiehars): industriële graad, kommersieel beskikbaar; genesingsmiddel DDS: industriële graad, kommersieel beskikbaar; promotor: industriële graad, kommersieel beskikbaar, kommersieel beskikbaar Tythopine: industriële graad, Tianjin Damao Chemical Reagent Plant; asetoon: industriële graad, China Petroleum Corporation Co., Ltd.; platkorrelige geweefde glasdoek: industriële graad, kommersieel beskikbaar; hoë-aangedrewe werkverrigting glasdoek: industriële graad, kommersieel beskikbaar.
b) Voorbereiding van FR4 vel
i. Vlamvertraging van epoksiehars
Voeg volgens die formuleverhouding epoksiehars en tolueen by 'n 1000M L drie-poort brandende bottel, verhit, roer, wag dat die temperatuur tot 80 ° C styg, voeg fosforbevattende vlamvertrager DOPO tipe epoksiehars en promotor by, en die bevorderingsmiddel, gaan voort om tot 110 ° C te styg om te wag dat tolueen terugkeer, en keer dan terug na die terugkeerreaksie vir 2 uur om vlamvertragende epoksiehars-kleefmiddels voor te berei.
ii. Voorbereiding voor onderdompeling
Twee tipes glasdoeke met plat geweefde en hoëkrag eienskappe word as versterkte materiaal gebruik, en die gom wat deur onderdompeling voorberei word, word by 110 ~ 150 ° C gedroog om die drie belangrikste tegniese aanwysers van gom lap te beheer: gom inhoud, vlugtige inhoud, en oplosbare eienskappe Die harsinhoud word voorberei vir voor-onderdompeling van verskeie aanwysers, soos in Tabel 1 getoon.
Aanwyser Naam | Indekswaarde | Toetswaarde |
Gom inhoud/% | 38 2 ± | 37.9 |
Oplosbare harsinhoud/% | ≥ 90 | 95.1 |
Vlugtige inhoud/% | ≤ 1.0 | 0.52 |
i. Voorbereiding van epoksiehars glasdoeklaag drukplaat
Die voorbereide gomlap word oorvleuel volgens die diktevereistes, en die onderdrukkingsproses wat in Tabel 2 getoon word, word op die termiese kompressor gedruk om in 'n epoksieharsglasdoeklaag gedruk te word.
Ontwikkelingstadium | Druk parameter | ||
Eenheidsdruk / MPa | Temperatuur / ℃ | Tyd / min | |
Voorverhit | 1-2 | 100-120 | 30-40 |
Warm druk | 7-9 | 170-180 | 120-150 |
Af te koel | 7-9 | Verkoel tot 70 ℃ | 30-60 |
a) Toetsmetode
Volgens die nasionale standaard GB/T 1030.2-2009 elektriese verwarming soliede hars industriële harde laag Deel 2: Toetsmetode vir monstervoorbereiding en prestasietoetsing vir die toetsmetode.
2. Resultate en bespreking
a) Die effek van vlamvertrager op laagdrukplaatvlamvertragerprestasie
Die vlamvertragende prestasietoets van die voorbereide fosforbevattende epoksieharsglasdoeklaag word vir besonderhede gebruik. Die resultate word in Tabel 3 getoon.
Dit kan uit Tabel 3 gesien word dat vir die fosforbevattende FR4-vel, wanneer die fosformassatelling 1.5% is, die vertikale verbrandingsvlak van die stelsel UL 94 V-0 bereik.
Die fosforbevattende vlamvertrager is 'n reaktiewe vlamvertrager. Die fosforbevattende groep sal in epoksieharsharding ingebring word. Wanneer die glaslaplaag verbrand word, genereer die fosforgroep fosfaat en genereer polariserende fosfaat by 'n hoër temperatuur. Beide fosfaat en polariserende fosfaat is gedehidreerde middels sodat die polimeer direk gedehidreer en verkool word om die produksie van brandbare gasse te vermy. Terselfdertyd word die kookslaag op die oppervlak van die epoksiehars gevorm. Aan die een kant word die lug en hitte van die oppervlak van die epoksiehars geskei om te verhoed dat dit aanhou brand.
Fosformassafraksie / % | UL94 Vertikale verbrandingsvlak |
0 | Kan nie V - 2 bereik nie |
1.0 | Kan nie V - 2 bereik nie |
1.5 | V - 0 |
2.0 | V - 0 |
2.5 | V - 0 |
b) Die effek van vlamvertrager op die werkverrigting van FR4-veselglasplaat
Tabel 4 is 'n vergelyking van die werkverrigting van onveranderde en gemodifiseerde glaslaplaag-kompressieplate. Monster A en Monster B is onderskeidelik onvoorspelbare en gemodifiseerde epoksieharsglaslaagdrukplate. In die tabel is die vertikale verbrandingsvlak van monster B UL 94 V-0, en sy reksterkte, buigsterkte en slagsterkte is hoër as dié van monster A. Die werkverrigting van epoksieharsglasstowwe wat na modifikasie voorberei is, is uitstekend . Die rede hiervoor is dat die fosforbevattende epoksiehars vanself onder die werking van verhardingsmiddel gestol word, wat 'n netwerk van gekoppelde netwerke met epoksiehars vorm, en geen migrasie en ekssudasie nie. Groot, so omvattende prestasie is beter.
Geen | toetsitems | eenheid | Voorbeeld A | Voorbeeld B | |
1 | Brandvertrager | Vlak | Kan nie V - 2 bereik nie | V - 0 | |
2 | Vertikale laag tot buigintensiteit | Normaal 90±2℃ | MPa | 521 | 631 |
516 | |||||
3 | Vertikale laag tot buig elastiese modulus | Normaal 90±2℃ | GPa | 24.1 | 27.2 |
20.9 | 24.5 | ||||
4 | Parallelle laag tot impakintensiteit | Vertikale | KJ / m2 | 101 | 107 |
Horisontale | 60 | 68 | |||
5 | Treksterkte | MPa | 386 | 523 | |
6 | Parallelle laag-tot-sny intensiteit | MPa | 49 | 51 | |
7 | Volume weerstand | Ω · m | 8.9 * 10 ^ 15 | 9.2 * 10 ^ 15 | |
8 | Oppervlakweerstand | Ω | 4.7 * 10 ^ 15 | 6.7 * 10 ^ 15 | |
9 | Vertikale laag tot elektriese sterkte | KV / mm | 15.6 | 18.5 | |
10 | Parallelle laag tot afbreekspanning | KV | > 70 | > 90 | |
11 | Elektriese weerstand indeks | V | 350 | 600 | |
c) Die effek van laagdrukplaatonderdrukkingsproses op werkverrigting
Benewens die laminêre druk, behalwe vir grondstowwe en semi-afgewerkte produkte, het die impak van persprosesparameters (temperatuur, druk, tyd) op laagdrukplaat ook 'n groot groot impak. Vir gekwalifiseerde vooraf ondergedompelde materiale, as die onderdrukkingsproses onbehoorlik is, sal dit ook ongekwalifiseerde laagdrukplate produseer. Die hittedruktemperatuur het 'n groot impak op kwaliteit en opbrengs. Dit moet gestel word volgens die formule van die harsgombedryf en die uithardingstemperatuur; die druk moet ingestel word volgens die tipe verbeterde materiale en kleefmiddels; die isolasie- en drukbehoudtyd is die sleutel Vir glasdoeklaagdrukplate is dit oor die algemeen 10 ~ 15mm/min.
2. Gevolgtrekking
a) Gemodifiseerde FR4-plaat het uitstekende werkverrigting, en die vlamvertragervlak bereik UL94-V0;
b) Die vlamvertragende DOPO tipe epoksiehars kan die vlamvertragende werkverrigting van die laagdrukplaat aansienlik verbeter. Wanneer die fosforinhoud 1.5% is, bereik die laagdrukplaat UL94-V0;
c) Wanneer 'n hoë-meganiese werkverrigting glasdoek bygevoeg word, kan die meganiese eienskappe van lae verbeter word.
