PCB板材

1、板材组成

树脂、玻璃布、固化剂、填料、阻燃剂、铜（电解、压延）。

2、各成分作用

树脂及PCB发展对树脂要求：

一、覆铜板的发展

覆铜箔层压板(简称覆铜板)是电子工业的基础材料，用于制造印制电路板，广泛用于电子广计算机、通讯设备、仪器仪表等电子产品。

近年来，随着电子工业迅速的发展，覆铜板也得到了相应的发展。其中，环氧覆铜板的发燕尾服，尤其迅速。

环氧覆铜板，是以玻纤布作基材，浸以环氧树脂为主体的粘合剂，经加热干燥成B 阶段的浸胶料，单面或双面覆上电解铜箔，经加热加压而制成的。环氧覆铜板主要型号，如下表1所示。

表1 环氧覆铜板

*NEMA是美国电气工程学会标准。

目前，在环氧覆铜板生产总量中，FR-4覆铜板占90％以上。据日本印制电路协会(JPCA)1993年调查和预测，在今后十年当中，在整个覆铜板需求方面，环氧覆铜板仍然居于首位。

1986年，广东生益科技股份有限公司率先从美国引进了FR-4覆铜板生产线。十年来，国内环氧覆铜板发展很快，产量逐年上升，见表2。

表2 国内FR-4覆铜板产量单位：万M2

二、FR-4 覆铜板典型配方

在覆铜板行业中，FR-4覆铜板已生产多年，基本配方大同小异。表3为典型配方供参考。

表3 FR-4 典型配方

三、溴化环氧树脂

溴化环氧树脂，是生产FR-4覆铜板的主要材料之一。随着覆铜板的发展，对溴化环氧树脂的需求，不断在增加，见表4。

表4 溴化环氧树脂需求量单位：吨

但是，目前国内覆铜板行业所用的溴化环氧树脂，基本上是从国外进口。如汽巴一嘉吉公司(Ciba-Geigy)的8008A-80,蚬壳公司(Shell)的1124A-80等。其技术要求如表5所示。

表5 溴化环氧树脂技术要求

四、对环氧树脂的新要求

随着印制电路技术的发展，对覆铜板用的环氧树脂，提出了更新更高的要求，主要有以下几个方面：

（1）双峰"型的环氧树脂

溴化环氧树脂的合成，一般采用二步法。第一步，以双酚A和环氧丙烷作原料，在NaOH催化下，合成低分子量的环氧树脂。第二步，以一下配比的低分子量环氧树脂和四溴双酚 A(TBBA）作原料，加入催化剂，经加反应、扩链，制成溴化环氧树脂。这种传统型的树脂，分子量比较单一，使用上有一定困难。

目前，趋向于"双峰"型的树脂。即大分子量和小分子量的混合。其做法是，在制成的半成品中，趁热加入溶剂(丙酮或丁酮),溶解均匀后，再添加一定比例的低分子量环氧树脂，配成所谓"双峰"型环氧化树脂，见图1。

图1 两种类型的分子量分布

这种环氧树脂，含有分子量小的和分子量大的两部分。分子量小的环氧树脂。有利于改善对基材的浸透性。而分量大的环氧树脂，有利于热压过程中的树脂流动性的控制。在使用时，可以取得较好的综合效果。

（2）低水解氯含量的要求

在环氧树脂中，不可避免的存在水解氯。它使环氧树脂在环氧基开环、并与之结。其存在形态如下。

由于水解氯的存在，使环氧基减少，导致固化速度缓慢。在环氧树脂中，水解氯越多，交联密度越小，固化后环氧树脂的特性越差。

特别要指出的，水解氯能与咪唑促进剂起反应：

上述反应是闭环反应，阻碍了环氧树脂的开环聚合，导致了树脂的固化速度减慢。另一方面，游离的CL-消耗了部分固化促进剂，也导致了固化促进作用减少。

总之，为了确保必要的固化速度和产品质量，水解氯含量，必须限制在最小程度。尤其是采用连续法生产覆铀板时，要求环氯树脂在短时间内快速固化，水解氯含量，更要严格控制！

（3）UV-block 和 AOI功能

近年来，在双面印制电路板和多层用内层板的制造过程中，推广采用敏阻焊剂，采用以紫外光作光源，两面同时曝光的新工艺。为了避免两面互相影响，产生重影(GHOST IMAGE)，要求基板中环氧树脂必须具有屏蔽紫外线(UV-block)的功能。

在印制电路板品质检验工作，采用自动光学检测(AOI)新技术，要求基板的环氧树脂，必须具有AOI功能。

AOI仪是利用氩激光作为照射光源，而基板中的环氧树脂必须能吸收氩激光，并激发出较低能量的荧光，通过测定基板上的荧光，实现对印制电路板自动检测。

(4)玻璃化转变温度(Tg)

近年来，印制电路朝高密度和多层化方向发展，对覆铜板的耐热性、耐化学性、尺寸稳定性，提出了更高的要求。覆铜板的这些特性均匀与树脂的玻璃化转变温度(Tg)有关。也就是说，对脂的Tg提高了，基板的上述有关特性会得到改善。

传统的FR-4配方中采用的是二官能溴化双酚A型环氧树脂，Tg一般为130°C左右，对今天印制电路技术的高要求，已力不从心。

我了提高Tg，通常是采用诺伏拉克环氧树脂。由于诺伏拉克环氧树脂的分结构中含有2个以上的环氧基(即多官能),固化后交联密度高，Tg相相应也高，故基板的耐热性、耐化学性、尺寸稳定性，会得到改善。但是，产品脆性增大，铜箔与基板有剥离强度会有所下降，故一般不单独使用，而是与二官能环氧树脂配合使用。用量一般为5-20%。

改进后的FR-4覆铜板，Tg≥140°C、具有屏蔽紫外线(UV)和AOI的功能。这是当前环氧覆铜板的主流，由此对环氧树脂的要求就是更上一层楼！

3、材料分类