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fr4環(huán)氧板介紹及原料選擇

點(diǎn)擊次數(shù):2579  更新時(shí)間:2020-01-17
   FR4是一種耐燃材料等級的代號,所代表的意思是樹脂材料經(jīng)過燃燒狀態(tài)必須能夠自行熄滅的一種材料規(guī)格,它不是一種材料名稱,而是一種材料等級,因此目前一般電路板所用的FR4等級材料就有非常多的種類,但是多數(shù)都是以所謂的四功能(Tera-Function)的環(huán)氧樹脂加上填充劑(Filler)以及玻璃纖維所做出的復(fù)合材料。
  原料的選擇
  基于PCB用的板材的特殊性,達(dá)到阻燃效果只是其中一小必須滿足的性能,在耐熱性、吸水性、耐化學(xué)性、電性能等方面要明顯高于其它材料的要求。傳統(tǒng)的在在紙基、復(fù)合基體系中用到的添加型磷、氮阻燃劑如磷酸三苯酯、三聚氰胺化合物在FR-4中的環(huán)氧體系的應(yīng)用顯得很有力不從心。我們根據(jù)阻燃機(jī)理,采用含磷結(jié)構(gòu)的樹脂為主樹脂,以含氮結(jié)構(gòu)樹脂作輔助樹脂,以避免以往那種純添加型阻燃劑的種種缺陷。含磷有菲型化合物如:DOPO(9,10-dihydro-9-oxa-10-phospha-phanthrene-10oxide)和ODOPB[2-(6-oxido-6-H-dibenzo<1,2>oxaphosphorin-6yl)1,4benzenediol]對應(yīng)的環(huán)氧樹脂,磷氧化合物如:TAPO[tris-(4-aminobiphenyl)phoshincoxide]對應(yīng)的環(huán)氧樹脂,當(dāng)然還有其它含磷樹脂如三聚氯化磷腈化物的環(huán)氧樹脂。含氮的樹脂有三聚氰酸三縮水甘油胺(TGIC)和含有三嗪結(jié)構(gòu)的Novolac樹脂。
  同時(shí)無機(jī)阻燃劑選用金屬氫氧化物,由于氫氧化鎂在阻燃性和與環(huán)氧體系的配伍性要比氫氧化鋁(ATH)差,因此我們采用ATH,同時(shí)起降低成本和阻燃作用。普通的ATH耐熱性極差,其熱分解溫度在190~210℃,不能滿足基板的高耐熱性(如PCT等)要求,采用特殊處理的ATH,使其熱分解溫度提高到240℃左右,以滿足工藝要求,同時(shí)有人做過實(shí)驗(yàn),若將ATH熱分解溫度提高到超過300℃時(shí)會失去其作為阻燃劑的效果,可能是在熱分解溫度為300℃時(shí),在燃燒過程中,放出水分的量變少和放出水分的時(shí)機(jī)延后致使是出現(xiàn)無阻燃效能。
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