Ръководство за разработване на нехалогенен, забавящ горенето FR4 листов ламинат с медно покритие

В условията на строги изисквания за опазване на околната среда в световен мащаб, материалите за подложки на печатни платки без халогени се развиха бързо в средата на 1990-те години на миналия век. Разработването на технологията за производство на безхалогенни FR4 листове с медно покритие се превърна във важен въпрос за индустрията за медно покритие днес и дори в бъдеще. Тази статия разглежда процеса на развитие в Япония като пример, за да обсъди посоката на развитие на безхалогенните FR-4 покрити с мед плочи. Ключът към разработването на безхалогенни FR-4 покрити с мед плочи е халогенизираната смола.

  1. Идеи за развитие

  Ключът към разработването на безхалогенни плочи с медно покритие FR-4 е халоглизирана смола

  Развитие на технологията на производство

  а) Три нива

  Handalized FR-4 медна покриваща плоча е разработена в Япония от техническо ниво в Япония

  Тя може да бъде разделена на три нива, както е показано в таблица 1.

i. Японските производители на CCL разработват от средата на 1990-те до 1998 г. листове FR4 без халоген "хоризонтални i" . Този тип CCL може да отговори на изискванията за общи стандарти за производителност. Той не само е намерил определени приложения в японските производители на печатни платки, но също така е бил измерван и експериментално приложен в много големи производители на електронни машини в Европа. Например: на конференцията "International Hammered Materials", проведена в Швеция през септември 1999 г., и на голямата международна конференция "Electronics Green", проведена в Берлин, Германия през септември 2000 г., всички те бяха в Япония. Производителността на покритата с мед плоча FR-4 без халоген е получила положителна оценка и признание, но също така е посочено, че липсата на влага е "устойчивостта на влага все още е проблем, който този материал ще продължи да се изучава в бъдеще". На този етап овладяването на фосфатните съединения и технологията за синтез на епоксидни смоли не е много дълбоко, като някои производители просто използват метода на добавяне, за да постигнат огнеустойчивост, така че определени свойства, като например ниска устойчивост на влага, да се увеличат.

  аз Авангардните технологии на японския безхалогенен FR-4 вече са разработени до етапа "хоризонтален II", показан в таблица 1. Някои производители на CCL подобряват цялостното равновесие на производителността на такива платки, особено в производителността на приложенията, включително възможността за обработка. Понастоящем много производители в Япония и други страни по света са усвоили безхалогенната технология за производство на плочи с медно покритие FR-4, но имат известна разлика в производителността на приложението, особено в производителността на обработката.

  ii. Много експерти от CCL и PCB в чужбина прогнозират, че "хоризонталните III" продукти, които не са без халогени и фосфор в бъдеще, са посоката на научните изследвания и разработките. Това се основава главно на изискванията за устойчивост на влага и топлина на панела и базираната на фосфор комбинация от 30 пожелания Datong: Handalized FR-4 медно покритие, разработка Progress 2002NO. 4 Doi: 10.16790 / J. CNKI. 1009-9239. аз съм. През 2002.04.009 г. бяха предложени газът, генериран от газа по време на изгарянето на околната среда, и изискванията за рециклиране на продукта и рециклирането на продукта. Понастоящем той активно разработва безхалогенни и нефосфорни системи от смоли FR-4 в Япония, Европа, Съединените щати, Тайван и други страни и региони. За да се постигнат процеси, забавящи горенето, основните начини, които трябва да бъдат приети, са: въвеждане на азот или дебели пръстенни структури за фенолна смола (като втвърдяващ агент в системата) или епоксидна смола; ; Модифицирана епоксидна смола, като технология на наноматериали и др.

  б) Две Равновесия

  Обикновено се смята, че трудността при разработването на безхалогенни медни плочи е максимумът на епоксидните стъклени влакна B & PL (тоест обикновено се отнасят до FR-4 CCL). Това е главно защото изискванията за приложението му са по-високи и по-широки и в развитието трябва да разберем двете равновесия между равновесието и разходите и производителността между всяко изпълнение. За да се постигне висока степен на забавяне на горенето, е необходимо да се разчита на „забавител на горенето“, произведен от основната смола, основен забавител на горенето, координиран забавител на горенето и втвърдител в системата от смола. Изборът на различни съставки трябва да се основава на равновесието на втвърдяване, за да се постигне равновесие между всяко представяне. Не може да намали оригиналната производителност на оригиналния FR-4, за да постигне и подобри определена производителност. Проблемът с равновесието между цена и производителност е дали продуктът, разработен от развитието на развитието на широкомащабната индустриализация, трябва да му придаде голямо значение в началото на развитието. Накратко, целият процес на разработка на халогизиране на покритата с мед плоча FR-4 всъщност е процес на решаване на горните два проблема с равновесието.

  в) Труден проблем

  Понастоящем основният поток от безхалогенна смола с медно покритие FR-4 е: забавителят на горенето е фосфорно-азотната система основна смола е фосфорна епоксидна смола, съставена от фосфорни съединения. Проблемът, който тази съдържаща фосфор смола трябва да реши по време на процеса на разработване, е проблемът с хидролизата и ниската химическа устойчивост. Материалите за субстрат JPFR-4 се използват главно за производство на многослойни плоскости. При производството на многослойни плоскости е необходимо да се почернят, да се премахнат процесите на обработка на пробиване и галванопластика. При тази обработка и обработка повечето от химическия разтвор със силна киселина, силна основа и сол съдържат, така че материалът на субстрата трябва да има добра химическа устойчивост. Ако химическата устойчивост е лоша, разтварянето на долната плоча (главно отнасящо се до разтварянето на фосфора) на тези медицински течности ще повлияе на външния вид и работата на изолационния слой на плоскостта. Той решава тази трудност без безхалогенна плоча с медно покритие FR-4 за достигане на „хоризонталните Ⅱ“ стъпки за постигане на две равновесия.

  2. Формула и процес

Покритите с мед плочи FR-4, съдържащи фосфор и без азот, се състоят главно от три основни аспекта на съдържаща фосфор огнеупорна епоксидна смола, съдържаща азотсъдържащ втвърдител на фенолна смола в тези три аспекта Съдържанието на разработката и фокусът на разработката са малко по-различни .

  а) Фосфор-съдържащ забавител на горенето

  За да може допълнителният съдържащ фосфор забавител на горенето да не намалява водоустойчивостта, химическата устойчивост и топлинната устойчивост на втвърдяването на смолата, разработването или прилагането на филипински фосфорни съединения и органични твърди съединения на производителите на CCL.

  аз Филипинско фосфатно съединение

  Фосфорният фосфор е вид пръстеновидно органично фосфорно съединение. Може да се втвърди с епоксидна смола и фенолна смола, за да бъде реактивен тип забавители на горенето. Понастоящем има две разновидности (индустриализирани), които са по-подходящи за CCL, а именно: DOPO и ODOPB 1 4-Benzene-Diol. Фигура 1 показва процесите на тези две фосфатни съединения и техните химични структури.

  Има четири вида генерични лекарства: CDOP, HPPA, DOPO и ODOPB в процеса на синтетична реакция. Как да увеличите степента на преобразуване и чистотата на DOPO или ODOPB е ключът към технологията за синтетични фосфатни съединения. Марката DOPO, произведена от японската Sanguang Chemical Company, е марката на HCA Odopb. PHQ използва повече HCA. Външният вид на HCA е бял прах или тънко парче с относителна плътност от 1.373 точка на топене 118 ° C точка на кипене 200 ° C. И DOPO, и ODOPB имат добър отговор на експертите за определяне на инфрачервения спектър на инфрачервения спектър: P -H функционалната база на DOPO има очевидни пикове на абсорбция в позиция на IR спектър 2384 cm -1. По подобен начин, когато се образува ODOPB, има силен пик на абсорбция в позиция 3173 cm -1, за да докаже, че има фенолна -OH функционална основа.

б) Оксид

  Оксидът е органично фосфорно съединение с един или повече клавиши фосфор - кола - кола (P -C). Характеристиките на -3 видеоклипове на фосфорни производни са много живи съединения. Две разновидности на чичкови оксиди в този тип съединение са по-подходящи за CCL смола. Triphenly Phoshinc Oxide, наричан TPO) Друг е реактивният тип оксид, съдържащ -NH 2 структури: три (4-куплета фенилин) оксид [Tris-(4-AMINOBIPHENYL) Phoshinc Oxide, наричан TAPO].

Антиоксидният оксид е предимството на добрата хидрофилност и високата лекарствена устойчивост. Преди няколко години се смяташе, че използването на добавен фосфорен забавител на горенето като халоген-безхалогенна FR-4 медно покрита плоча за смолната система ще доведе до известно намаляване на производителността. Безхалогенната FR4 фибростъклена плоча CCL, произведена от базата на оксид (TPO), е постигнала различни изисквания за производителност (особено лекарствена устойчивост). Това е иновация.

в) Епоксидна смола, съдържаща фосфор

  Всички споменати по-горе филипински фосфатни съединения DOPO, ODOPB и тапо оксид TAPO могат да реагират с епоксидна смола, за да генерират фосфорсъдържаща епоксидна смола. Следното представя реакцията на DOPO (тоест HCA) и епоксидна смола. Активният водород върху DOPO може да отговори на омрежения отговор с епоксидни основи върху епоксидна смола, за да генерира фосфорна епоксидна смола. Фигура 2 показва типа реакция на DOPO и титол фенолната епоксидна смола.

  Следните заключения са получени чрез много аспекти на Tongdu в различни експерименти: (1) Типовете епоксидна смола, подходящи за DOPO реакцията са: фенолно-фенолна епоксидна смола (EPN), тонална фенолна епоксидна смола, алкилфенолна епоксидна смола смола, стирен фенолизирана епоксидна смола и фенолинова фенолна епоксидна смола. (2) Съдържанието на фосфор в генерираната съдържаща фосфор епоксидна смола е 0.8 WT % до 8 WT % от нейното втвърдяване. (3) Повече от 20% фенолна епоксидна смола трябва да бъде в епоксидна смола, в противен случай плътността на омрежване на тази система от епоксидна смола ще намали устойчивостта на топлина, адхезията и втвърдяването на втвърдяването. Динамика.

  Процесите, разработени от японските производители в процеса на реакция, са различни. Например, процесът на синтез на Tongdu е разделен на две стъпки: първо, епоксидната смола и тритенофилите на катализатора реагират при 150 °C, преди да се добави DOPO към по-нататъшни реакции на кръстосано свързване. Процесът, въведен в патента на Panasonic Electricity Company, е едноетапна реакция: DOPO (или ODOPB) е в присъствието на катализатор дихидрамиеви амониево-хлорни съединения с епоксидна смола (мултиофициална енергийна базова пръстенна кислородна смола, с изключение на суб-метилова структура ) Условията на процеса за реакциите са 90 ℃ ～ 120 ℃ 4h ～ 7h.

  Ключът към този тип синтез на смола е, че DOPO трябва напълно да реагира с епоксидна смола. Ако условията на реакцията не са подходящи, DOPO, който ще остане неотзивчив. А TG и медното фолио на покритата с мед плоча FR-4 от тази смола са значително по-лоши. Следователно увеличаването на скоростта на реакция на DOPO е важно средство за осигуряване на баланс между производителността. Методът за контрол на реакционния край е да се направи измерване на пробата за измерване на нейния епоксид (съгласно стандарта JIS7236-1995). Ако реакционната реакция е повече от 99 % от теоретичната стойност, DOPO и епоксидната смола могат да реагират напълно. В допълнение, нивото на отговор може да се прецени чрез определяне на киселинната цена на епоксидната смола и остатъчното количество DOPO (течна хроматография).

При избора на видове епоксидни смоли, японската компания Panasonic Electric използва многоенергийна, топлоустойчива епоксидна смола без суб-метилова структура, която реагира с DOPO и образува три фосфорни епоксидни структури. Фигура 3 е показана на Фигура 3. В структурата на епоксидната смола, поради липсата на суб-метилова структура (-CH2-), връзката между бензоловия пръстен увеличава процента на бензолова структура в молекулната скорост, за да се избегне проблемът с топлоустойчивостта при висока температура. FR4 листът CCL се произвежда чрез получаване на по-висока топлоустойчивост (TG > 190°C).

3. заключение

  а) Чрез голям брой експериментални работи, контактна зона на N и P-образни силициеви пластини с различни P-образни силиконови пластини след добавяне на различни пълнители с различни пълнители. Привеждане на положителен заряд SP + 5 % Al 2 O 3 е лесен за привеждане на отрицателен заряд.

  b) Правилата на последователността на зареждане на контактната лента показват, че контактът на изолационния защитен материал и различните силиконови пластини е по същество контактът на типа защитен материал и повърхността на повърхността на силиконовата пластина. Окислителният филм или пасивиращият филм на таблета определя местоположението на силиконовата пластина в заредената последователност.