【正文】 組成做深入淺出的探討 . Resin 目前已使用於線路板之樹脂類別很多 ,如酚醛樹脂（ Phenolic ）、 環(huán)氧樹脂（ Epoxy）、 聚亞醯胺樹脂（ Polyimide）、 聚四氟乙烯（Polytetrafluorethylene， 簡稱 PTFE或稱 TEFLON）， B一三氮 樹脂（Bismaleimide Triazine 簡稱 BT） 等皆為熱固型的樹脂（ Thermosetted Plastic Resin）。 美國電子製造業(yè)協(xié)會 (NEMA National Electrical Manufacturers Association)將不同的組合冠以不同的編號代字而為業(yè)者所廣用 ,現(xiàn)將酚醛樹脂之各產(chǎn)品代字列表，如表 NEMA 對於酚醛樹脂板的分類及代碼 表中紙質(zhì)基板代字的第一個 X 是表示機(jī)械性用途，第二個 X 是表示可用電性用途。以下介紹幾個較常使用紙質(zhì)基板及其特殊用途 : A 常使用紙質(zhì)基板 a. XPC Grade： 通常應(yīng)用在低電壓、低電流不會引起火源的消費(fèi)性電 子產(chǎn)品， 如玩具、手提收音機(jī)、電話機(jī)、計算機(jī)、遙控器及 鐘錶等等。 c. FR2 Grade： 在與 FR1比較下，除電氣性能要求稍高外，其他物 性並沒有特別之處，近年來在紙質(zhì)基板業(yè)者努力研究改進(jìn) FR1技 術(shù)， FR1與 FR2的性質(zhì)界線已漸模糊 ,FR2等級板材在不久將來可 能會在偏高價格因素下被 FR1 所取代。 導(dǎo)體材質(zhì) 1) 導(dǎo)體材質(zhì)銀及碳墨貫孔印刷電路的導(dǎo)電方式是利用銀及石墨微 粒鑲嵌在聚合體內(nèi)，藉由微粒的接觸來導(dǎo)電，而銅鍍通孔印刷 電路板，則是借由銅本身是連貫的結(jié)晶體而產(chǎn)生非常順暢的導(dǎo) 電性。碳墨貫孔印刷電路板的負(fù)載電流通 常設(shè)計的很低，所以業(yè)界大都採用 XPC等級，至於厚度方面，在考 慮輕、薄、短、小與印刷貫孔性因素下，常通選用 、 。 用於基板之環(huán)氧樹脂之單體一向都是 Bisphenol A 及Epichlorohydrin 用 dicy 做為架橋劑所形成的聚合物。填充劑可調(diào)整其 Tg. A. 單體及低分子量之樹脂 典型的傳統(tǒng)樹脂一般稱為雙功能的環(huán)氣樹脂 ( Difunctional Epoxy Resin),見 圖 ，特於樹脂的分子結(jié)構(gòu)中加入溴原子，使產(chǎn)生部份碳溴之結(jié)合而呈現(xiàn)難燃的效果。 圖 圖 B. 架橋劑 (硬化劑 ) 環(huán)氧樹脂的架橋劑一向都是 Dicy,它是一種隱性的 (latent) 催化劑 ,在高溫 160℃ 之下才發(fā)揮其架橋作用，常溫中很安定，故多層板 Bstage 的膞片才不致無法儲存。當(dāng)然現(xiàn)在的基板製造商都很清處它的嚴(yán)重性 ,因此已改善此點(diǎn) . C. 速化劑 用以加速 epoxy 與 dicy 之間的架橋反應(yīng)，最常用的有兩種即 BDMA 及 2MI。 Z方向的膨脹減小後，使得通孔之孔壁受熱後不易被底材所拉斷。若在其分子中以 溴 取代了氫的位置，使可燃的碳?xì)滏I化合物一部份改換成不可燃的碳溴鍵化合物則可大大的降低其可燃性。最早是美國一家叫 Polyclad 的基板廠所引進(jìn)的。 鑽孔時不容易產(chǎn)生膞渣，對內(nèi)層與孔壁之接通性自然比 FR4好。 ，或與銅箔之間的黏著力較差，不如環(huán) 氧樹脂那麼強(qiáng)，而且撓性也較差。 FR4 的 23倍，故只有軍用板或 Rigid Flex 板才用的起。 圖 下表為四種不同樹脂製造的基板性質(zhì)的比較 . PI FR4 FR5 PTFE(Teflon) 銅皮抗撕強(qiáng)度 KB/m 8 10 8 10 吸水性 % UL94燃性等級 V0或 V1 V0 V0 V0 介電常數(shù) ,在 1MHz 分散係數(shù) ,在 1MHz 撓 性強(qiáng)度 ,KPSI 85 80 70 15 Tg, oC 270 125 140 19 膨脹係數(shù) z方向 ,pm/ oC 50 60 55 200 X,Y方向 14 16 16 10 BT/EPOXY樹脂 BT樹脂也是一種熱固型樹脂，是日本 三菱瓦斯 化成公司 (Mitsubishi Gas Chemical Co.)在 1980年研製成功。 A. 優(yōu)點(diǎn) a. Tg點(diǎn)高達(dá) 180℃ ，耐熱性非常好， BT作成之板材，銅箔的抗撕強(qiáng)度 (peel Strength)， 撓性強(qiáng)度亦非常理想鉆孔後的膞渣 (Smear)甚少 b. 可進(jìn)行難燃處理，以達(dá)到 UL94V0的要求 c. 介質(zhì)常數(shù)及散逸因數(shù)小，因此對於高頻及高速傳輸?shù)碾娐钒宸浅Ｓ欣?。這兩點(diǎn)也是 BT/EPOXY 板材可以避免的。 B. 問題 a. 硬化後脆度高 . b. 對濕度敏感，甚至可能和水起反應(yīng) . 玻璃纖維 (Fiberglass)在 PCB基板中的功用，是作為補(bǔ)強(qiáng)材料。此物質(zhì)的使用，已有數(shù)千年的歷史。 FR4等基材，即是使用前者， CEM3基材，則採用後者玻璃蓆。 Coefficent of thermal conductivity Btuin/hr/ft2/oF(watt/motor K) 72() Specific heat at72oF(22oC) Softening point ,oF (oC) 1340(727) 1380(749) 1545(841) Electrical properties Dielectric strength,V/mil 498 Dielectric constant at72oF(22oC) Volume resistivity at72oF(22oC) and 500 Vdc, cm 1015 1016 Grade of glass A C E S Surface resistivity at72oF(22oC) and 500 Vdc, cm 1013 1014 Optical properties Index of refraction Acoustical properties Velocity of sound, ft/s(m/s) 17,500(5330) 19,200(5850) at 60Hz at 106Hz 7 Dissipation (Power) factor at72oF(22oC) at 60Hz at 106Hz －玻璃纖維一些共同的特性如下所述： ：和其它紡織用纖維比較，玻璃有極高強(qiáng)度。 ：玻纖有很低的熬線性膨脹係數(shù)，及高的熱導(dǎo)係數(shù)，因此在高溫 環(huán)境下有極佳的表現(xiàn)。 －玻纖布的製作： 玻璃纖維布的製作，是一係列專業(yè)且投資全額龐大的製程本章略而不談〃 銅箔 (copper foil) 早期線路的設(shè)計粗粗寬寬的 ,厚度要求亦不挑剔 ,但演變至今日線寬 3,4mil,甚至更細(xì) (現(xiàn)國內(nèi)已有工廠開發(fā) 1 mil線寬 ),電阻要求嚴(yán)苛 .抗撕強(qiáng)度 ,表面 Profile等也都詳加規(guī)定 .所以對銅箔發(fā)展的現(xiàn)況及驅(qū)勢就必頇進(jìn)一步了解 . (Rolledor Wrought Method) 是將銅塊經(jīng)多次輾軋製作而成，其所輾出之寬度受到技術(shù)限制很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)尺寸基板的要求 (3呎 *4呎 ) ,而且很容易在輾製過程中造成報廢，因表面粗糙度不夠 ,所以與樹脂之結(jié)合能力比較不好，而且製造過程中所受應(yīng)力需要做熱處理之回火軔化 (Heat treatment or Annealing),故其成本較高。 ED 銅箔應(yīng)力高 ，但後來線路板業(yè)者所鍍上的一次銅或二次銅的應(yīng)力就沒有那麼高。樹脂 中的 Dicy於高溫時會攻擊銅面而 生成胺類與水份，一旦生水份時 ，會導(dǎo)致附著力降底。 b. 矽化處理 (Low profile) 傳統(tǒng)銅箔粗面處理其 Tooth Profile (稜線 )粗 糙度 (波峰波谷 )，不利於細(xì)線路的製造 (影響 just etch時間 ,造 成 overetch)， 因此必頇設(shè)法降低稜線的高