微波印制电路板的材料选用文档格式.docx

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10GHZ，

23C

IPC-TM-6502.5.5.5

介电常数之热系数

-169

PPM/C

10GHZ，0-100C

损耗因数

0.0025

尺寸稳定性

0.5（X，Y）

MM/M

A

ASTMD257

体积电阻

103（Z）

MΩcm

IPC-TM-6502.5.17.1

表面电阻

103

MΩ

抗张模量

2070（X，Y）

MPA

ASTMD638

吸水率

0.1

%

D24/23

IPC-TM-6502.6.2.1

密度

2.6

ASTMD792

比热

0.93

J/G/K

计算

热导

0.61

W/M/K

100℃

ASTMC518

热膨胀

17（X，Y）

-55-288C

ASTMD3386

24（Z）

抗剥强度

2.1

IB/IN

1OZ电解铜，浮焊后

IPC-TM-6502.4.8

阻燃等级

94V-0

2.15RO3010

RO3010是属于RO3000系列高频线路板材料中的一种。

RO3000系列高频线路板材料的介电常数与温度的关系很稳定（参见前图4：

此外，RO3000系列高频线路板材料之介电常数与频率的关系，请参见下图5所示。

图5RO3000系列高频线路板材料之介电常数与频率的关系

此种RO3010高频线路板材料的主要性能，参见表15。

表15RO3010高频线路板材性能一览

10.20.30

-295

0.0035

3.0

0.66

2.4

2.16RO3210

RO3210高频线路板材料，是编织玻璃纤维增强的、陶瓷粉填充的PTFE层压板材料，它专为高介电常数应用需求而设计开发。

这种材料结合了非编织类PTFE层压板表面光滑的优点，同时，具有刚性玻璃布编织PTFE层压板制造之特性，对于精细线路之蚀刻制造有利。

RO3210高频线路板材料的介电常数为10.2±

0.5，其损耗因子数值为0.003。

RO3200系列层压板材料，可利用标准的PTFE线路板制造工艺技术，加工出印制线路板。

最后，RO3210高频线路板材料，具有1/2盎司到2盎司/平方英尺（17到70微米厚度）之电解铜箔（ED）可选。

1盎司电解铜箔，于热应力后的剥离强度的典型值为10磅/英寸（1.74N/MM），，测试方法参照IPC-TM-650中之TM2.4.8。

RO3210层压板，可在ISO9002论证体系内进行印制线路的制造。

此种RO3210高频线路板材料的主要性能，参见表16。

表16RO3210高频线路板材性能一览

10.2-0.5

0.003

104（Z）

抗张强度

9（X）

7（Y）

KPSI

RT

140（X）

140（Y）

0.81

热膨胀系数

13（X，Y）

34（Z）

1.74

N/MM

浮焊后

挠曲强度

12（X）

10（Y）

ASTMD790

挠曲模量

510（X）

460（Y）

0.08（X，Y）

蚀刻后

+E2/150

IPC-TM-6502.4.3.9

2.17RO4003

RO4003是RO4000系列高频线路板材料中的一种。

RO4000系列高频线路板材料，是玻璃布增强、陶瓷粉填充的碳氢化合物层压板（非PTFE类材料），专为性能敏感、大量商业应用而设计之层压板材料。

RO4000系列层压板材料被设计用于提供超高频率性能和低成本之线路制造。

其结果是，通过采用标准环氧树脂/玻璃布（FR-4）之制作工艺生产，此类材料可实现低损耗，提供出具有竞争性的价格。

一旦运作频率增加到500MHZ和其之上，适用于设计师的典型层压板材料选择，将会明显的降低。

RO4000系列层压板材料，具有上述性能，因而被设计师选择进行所需之射频微波线路的制造。

在环境条件之上之稳定的电气性能，允许被用来进行滤波器、匹配网络和特性阻抗传输线控制的重复设计。

低介电损耗，允许RO4000系列材料适于许多应用，其间有较高操作频率使用所制约，因而，限制了对通常线路板层压材料的选用。

图6RO4000系列材料之介电常数与温度的关系

参见上图6，在其他任何线路板材料中，RO4000系列材料具有最低的介电常数温度系数，使其成为温度敏感应用中之理想所选。

对于线路设计者来说，RO4000系列材料的热膨胀系数提供了一些关键性的优势。

RO4000系列材料的膨胀系数，与铜相似，使材料显示出极佳的尺寸稳定特性。

视性能需要，可进行混合介质多层线路板结构的制造。

此外，Z轴方向的热膨胀系数，使其可以获得可靠的穿孔电镀质量，甚至在经历几次热冲击应用以后。

RO4000系列材料，具有之玻璃化温度>

280C（536F），因此，在整个线路制造全过程之温度范围内，其膨胀特性能保持稳定。

RO4000系列材料，能通过采用标准的FR-4线路板制造工艺技术，被轻易制作成所需之印制线路板。

与PTFE基高性能材料不同，RO4000系列层压板，不需要专门的象钠萘处理溶液那样的制程。

此类材料是一种刚性层压板材料，因而可通过自动持取系统和去毛刺设备，对铜箔表面进行前处理。

此种RO4003高频线路板材料的主要性能，参见表17。

表17RO4003高频线路板材性能一览

3.380.05

0.0027

+40

-100-250C

1.71010（Z）

4.2109（Z）

电气强度

25.6（Z）

KV/MM

0.51MM

IPC-TM-6502.5.6.2

141（Y）

MPS

26889（Y）

0.06

48HR/0.060

50C

ASTMD570

1.79

0.64

ASTMF433

11（X）

14（Y）

46（Z）

IPC-TM-6502.1.4.1

1.05

276

IPC-TM-6502.4.4

0.3（X，Y）

玻璃化温度

280

C

TMA

N/A

最后，RO4003及RO4350高频线路板材料（玻璃纤维编织增强之陶瓷粉填充热固性树脂材料）的外貌示意参见下图7。

图7RO4403及RO4350外貌示意

2.18RO4350

RO4350是RO4000系列高频线路板材料中的一种。

图8RO4000系列材料之介电常数与频率的关系

此外，RO4000系列材料在一个宽广的频率范围，还展示出一个稳定的介电常数（参见上图8），这使它变为宽带运用的理想基材所选。

此种RO4350高频线路板材料的主要性能，参见表18。

表18RO4350高频线路板材性能一览

3.480.05

0.0040

+50

1.21010（Z）

5.7109（Z）

31.5（Z）

175（Y）

11473（Y）

1.86

0.62

14（X）

16（Y）

50（Z）

0.88

255

0.5（X，Y）

2.19RO4450

此种RO4450高频线路板材料较新，其几种主要性能，参见表19。

表19RO4450高频线路板材性能一览

3.540.05

0.004

0.05

0.60

19（X）

17（Y）

60（Z）

上一篇文章：

SMT温湿度要求及指引

下一篇文章：

一次性层压制造埋/盲孔多层印制板技术研究

无卤阻燃覆铜箔板的制备

摘要本文以苯并嗯嗪树脂与含磷环氧树脂复合作为基体树脂，外加磷酸类阻燃剂，以KH平纹玻璃布作为增强材料，制备了一种新型无卤阻燃覆铜板，该覆铜板的玻璃化转变温度为160℃，加强耐热性PCT（2atm水蒸气处理2小时后，经288℃浸锡）试验达到385秒，径向弯曲强度为630.6MPa，阻燃性达到UL94V0级。

关键词无卤阻燃苯并恶嗪环氧树脂覆铜板

印制电路板（PCB）业目前是电子元件工业中的最大行业，目前总产值约占电子元件工业总产值的21%左右[4]）。

PCB的工业年总产值为326亿美元，全球PCB的年产值还在以8～9％的增长速率增长。

随着高度信息化时代的到来，电子元器件已进入了高集成度，高可靠型的新阶段，安装所必须的基板——覆铜箔板的需求仍会进一步的扩大[5]。

阻燃型PCB的传统做法是通过卤系阻燃剂与三氧化二锑复配，阻燃效果显著[7]。

然而自1986年起有研究表明，卤系阻燃剂在高温裂解及燃烧时，产生大量的含有多溴二苯并呋喃（PBDF），多溴代二苯并二恶烷的有毒、有害气体及烟雾，造成二次危害，危及人们的生命安全。

多澳二苯并呋喃（PBDF），多溴代二苯并二恶烷是一类可损害皮肤和内脏并具有促进有机体畸形病变和致癌作用的物质。

因此，世界许多国家和地区（特别是欧洲）已制定、颁布了众多有关限制或禁用含卤系阻燃剂的法规，同时世界各发达国家对无卤阻燃印制电路板基板的研究空前高涨。

而苯并恶嗪是一种含有N，并且在加热和／或催化剂的作用下，经过开环聚合，可以生成含氮且类似酚醛树脂网状结构的聚苯并恶嗪，并且所生成的聚苯并恶嗪本身具有优良的阻燃性和耐高温性等等。

本文围绕着覆铜板对高玻璃化转变温度（高Tg）、高剥离强度、优良阻燃性和加强耐热性等性能的要求，以苯并恶嗪和含磷环氧树脂共混作为基体树脂，外加磷酸酯类阻燃剂和固化剂，以玻璃布增强，制备了一种新型综合性能优良的无卤阻燃覆铜板材料，并对其性能进行了详细研究。

1.实验部分

1.1原材料

苯酚（phenol），工业纯，北京燕山石化总厂；

甲醛（formaldehyde），工业纯，四川成都化工二厂；

二胺，工业纯；

丙酮，工业纯，重庆东方试剂厂；

甲苯，工业纯，含磷环氧树脂及氢氧化铝，由广州宏仁电子有限公司提供；

玻璃布、铜箔：

广州宏仁企业提供；

其它试剂：

略。

1.2覆铜板的制备

1.2.1苯并恶嗪中间体的制备

将苯酚、甲醛和二胺按照一定配比加入到三颈瓶中，在工艺要求的温度下回流反应5小时，制得苯并恶嗪中间体树脂溶液。

1.2.2胶液的配制

将自制的苯并恶嗪树脂与含磷环氧树脂按一定比例加入三颈瓶中，加入其它助剂，以丙酮和甲苯作为复合溶剂调节胶液的浓度，在60-70℃左右混合1小时，制备成固含量为45％左右的苯并恶嗪-含磷环氧树脂溶液。

1.2.3半固化片的制备

用配制好的树脂溶液浸渍玻璃布，在室温下晾10-20min左右，经烘箱烘焙后，制得半固化片。

1.2.4覆铜板的制备

将半固化片迭合，双面覆盖铜箔，在压机中经190℃压制2小时，自然冷却。

制得无卤阻燃覆铜板。

1.3主要测试方法

1.3.1基体树脂溶液的性能测试

按GBl981-89《有溶剂绝缘漆试验方法》有关内容进行。

1.3.2覆铜板的性能测试

按JISC6481覆铜板试验方法的有关内容进行。

1.3.3垂直燃烧实验（UL94V）

仪器型号：

CZF-3水平垂直燃烧测定仪；

按UL94V0垂直燃烧标准方法进行测试，样品尺寸为125X12.5Xlmm

1.3.4动态热机械分析（DMA）

DMA983型热分析仪；

样品为板材，尺寸为60X10Xlmm

1.3.5扫描电镜（SEM）

JSE-5900LV扫描电镜；

观察燃烧后炭层内部和炭层表面结构

2.结果与讨论

2.1覆铜板的一般性能

使用基体树脂配置了树脂溶液，并且制备了半固化片，从而压制了覆铜板，并对其综合性能进行了研究。

所制备的无卤阻燃覆铜板的一般性能及与FR4覆铜板的比较如表1所示。

表1覆铜板性能

测试项目测试条件无卤覆铜板FR4[5]

吸水性（%）24h0.11

耐浸焊性（sec）288℃>

400>

120（260℃）

加强耐热性（sec）水蒸气2atm处理2hr,288℃锡浴385-

玻璃化转变温度℃DSC160.8140

弯曲强度Mpa径向630.6441-539

纬向576.4-

热膨胀性ppm/℃X-Y平面内50-160℃58-

剥离强度N/cm2Z轴方向50-160℃286-

阻燃性垂直燃烧法UL94V-094V-0

从该覆铜板与FR4的性能比较可知，该覆铜板的各项性能均优于传统的FR4覆铜板。

传统的FR4覆铜板耐热性较差，一般其玻璃化转变温度在140℃左右。

而以苯并恶嗪固化含磷环氧树脂所制得的无卤阻燃覆铜板具有较好的耐热性，以DSC所测得的玻璃化转变温度为160℃左右，经过2atm水蒸汽加压条件下处理2小时后，所测得的加强耐热性为385秒，具有优良的加强耐热性。

覆铜板也具有很好的机械强度，常态下的径向弯曲强度可以达到630MPa。

同时也具有优良的阻燃性能，阻燃性能达到UL94-V0级。

2.2基板的DMA曲线分析

图1是覆铜板基板的DMA曲线。

由图1可知，该板材具有较高的玻璃化转变温度。

由tgδ和En所表示的Tg略有不同，由tgδ所表示的玻璃