環氧樹脂覆銅板材料
覆銅板用環氧樹脂及相關材料
1、溴化環氧樹脂
在環氧樹脂覆銅板行業中,大量采用溴化環氧樹脂。因為溴化環氧樹脂保持了環氧樹脂的各種優點,而且克服了一般環氧樹脂易燃的缺點,所以得到廣泛的應用。國內隨著覆銅板工業的發展,對溴化環氧樹脂的需求量,逐年在增加。
溴化環氧樹脂的合成一般采用二步法。步,以雙酚A和環氧氯丙烷作原材,在催化劑作用下,合成低分子量環氧樹脂。第二步,以一定比例的低分子量環氧樹脂和四溴雙酚A(TBBA)作原材,加入催化劑,經加熱反應、擴鏈,制成溴化環氧樹脂。這種傳統的“單峰”型環氧樹脂相對分子質量較單一,使用上有一定困難。目前,趨向于使用“雙峰”型的環氧樹脂。即將相對分子質量高的和低的兩種環氧樹脂進行混合。其做法是在制成的高相對分子質量樹脂中,趁熱加入溶劑(丙酮或丁酮),溶解均勻后,添加一定比例的低相對分子質量環氧樹脂,配成所謂“雙峰”型的環氧樹脂。
“雙峰”型的環氧樹脂,含有相對分子質量低的和高的兩部分。相對分子質量低的環氧樹脂有利于改善對玻纖布的浸透性。而相對分子質量高的環氧樹脂,則有利于在熱壓過程中樹脂流動性的控制。在使用時可以取得較好的效果。在環氧樹脂中,不可避免地存在水解氯。由于水解氯的存在,使環氧樹脂的環氧基開環并與之結合。這種情況的發生導致環氧基減少,固化速度緩慢。在環氧樹脂中,水解氯含量越大,交聯密度越小,固化后環氧樹脂的特性越差。特別要指出的,水解氯能與咪唑促進劑起反應。
上述反應是閉環反應,它阻礙了環氧樹脂的開環聚合,導致樹脂的固化速度減慢。另一方面,游離的Cl-消耗了部分固化促進劑,也導致了固化促進作用的減小。總之,為了確保必要的固化速度和產品質量,水解氯含量必須限制在小程度。尤其是采用連續法生產覆銅板時,要求環氧樹脂在短時間內快速固化,水解氯含量更要嚴格控制。
2、固化劑
在FR-4的樹脂配方中多數采用雙氰胺作固化劑。相對分子質量:84.02;外觀:白色晶體;熔點:207~209℃;相對密度:1.40(25℃)。
雙氰胺是一種應用較早、具有代表性的潛伏性固化劑。以雙氰胺作固化劑的環氧樹脂覆銅板,具有良好的綜合性能,而且樹脂溶液和粘結片的貯存期長,便于生產管理。但是,雙氰胺具有吸濕性,又難溶于一船溶劑,只溶于像二甲基甲酰胺這類強極性溶劑。以雙氰胺作固化劑的環氧樹脂體系,在浸膠和熱壓過程中需要較高的溫度。由于雙氰胺和環氧樹脂的相容性較差,容易出現雙氰胺結晶析出,導致固化反應不均勻,對產品質量造成不良影響。檢查樹脂溶液和粘結片中雙氰胺結晶的方法,是通過偏光鏡觀察。據環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)介紹,曾有人提出,采用苯酚諾伏拉克樹脂(Novolac)作固化劑,取代雙氰胺。這種做法,板材的耐熱性有所改善,但存在樹脂顏色較深。板材加熱變色等問題。實踐證明,采用雙酚A型諾伏拉克樹脂作固化劑,可以很好地解決雙氰胺和苯酚諾伏拉克樹脂存在的不足。
3、固化促進劑
在FR-4樹脂體系中,無論是采用雙氰胺或采用諾伏拉克樹脂作固化劑,其固化速度都比較慢。為了加快其固化速度,在樹脂體系中需要加人適量的咪唑類固化促進劑。在選用固化促進劑時,應從固化速度、樹脂體系穩定性,以及對覆銅板性能的影響等方面綜合考慮,選優錄用。
4、溶劑
傳統的FR-4樹脂體系取用雙氰胺作固化劑。由于雙氰胺溶解性差,不溶于一般溶劑,只溶于一些強極性溶劑,如二甲基甲酰胺等。二甲基甲酰胺的沸點高(153℃),在浸膠過程中,烘箱需要較高的溫度(180℃左右)。這類溶劑都具有不同程度的毒性,給生產、管理帶來了一些不便。若采用諾伏拉克樹脂作固化劑,相應地采用沸點較低、毒性較小的溶劑(如丁酮等)是有可能的。這樣一來可降低能耗,又方便管理。
1、溴化環氧樹脂
在環氧樹脂覆銅板行業中,大量采用溴化環氧樹脂。因為溴化環氧樹脂保持了環氧樹脂的各種優點,而且克服了一般環氧樹脂易燃的缺點,所以得到廣泛的應用。國內隨著覆銅板工業的發展,對溴化環氧樹脂的需求量,逐年在增加。
溴化環氧樹脂的合成一般采用二步法。步,以雙酚A和環氧氯丙烷作原材,在催化劑作用下,合成低分子量環氧樹脂。第二步,以一定比例的低分子量環氧樹脂和四溴雙酚A(TBBA)作原材,加入催化劑,經加熱反應、擴鏈,制成溴化環氧樹脂。這種傳統的“單峰”型環氧樹脂相對分子質量較單一,使用上有一定困難。目前,趨向于使用“雙峰”型的環氧樹脂。即將相對分子質量高的和低的兩種環氧樹脂進行混合。其做法是在制成的高相對分子質量樹脂中,趁熱加入溶劑(丙酮或丁酮),溶解均勻后,添加一定比例的低相對分子質量環氧樹脂,配成所謂“雙峰”型的環氧樹脂。
“雙峰”型的環氧樹脂,含有相對分子質量低的和高的兩部分。相對分子質量低的環氧樹脂有利于改善對玻纖布的浸透性。而相對分子質量高的環氧樹脂,則有利于在熱壓過程中樹脂流動性的控制。在使用時可以取得較好的效果。在環氧樹脂中,不可避免地存在水解氯。由于水解氯的存在,使環氧樹脂的環氧基開環并與之結合。這種情況的發生導致環氧基減少,固化速度緩慢。在環氧樹脂中,水解氯含量越大,交聯密度越小,固化后環氧樹脂的特性越差。特別要指出的,水解氯能與咪唑促進劑起反應。
上述反應是閉環反應,它阻礙了環氧樹脂的開環聚合,導致樹脂的固化速度減慢。另一方面,游離的Cl-消耗了部分固化促進劑,也導致了固化促進作用的減小。總之,為了確保必要的固化速度和產品質量,水解氯含量必須限制在小程度。尤其是采用連續法生產覆銅板時,要求環氧樹脂在短時間內快速固化,水解氯含量更要嚴格控制。
2、固化劑
在FR-4的樹脂配方中多數采用雙氰胺作固化劑。相對分子質量:84.02;外觀:白色晶體;熔點:207~209℃;相對密度:1.40(25℃)。
雙氰胺是一種應用較早、具有代表性的潛伏性固化劑。以雙氰胺作固化劑的環氧樹脂覆銅板,具有良好的綜合性能,而且樹脂溶液和粘結片的貯存期長,便于生產管理。但是,雙氰胺具有吸濕性,又難溶于一船溶劑,只溶于像二甲基甲酰胺這類強極性溶劑。以雙氰胺作固化劑的環氧樹脂體系,在浸膠和熱壓過程中需要較高的溫度。由于雙氰胺和環氧樹脂的相容性較差,容易出現雙氰胺結晶析出,導致固化反應不均勻,對產品質量造成不良影響。檢查樹脂溶液和粘結片中雙氰胺結晶的方法,是通過偏光鏡觀察。據環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)介紹,曾有人提出,采用苯酚諾伏拉克樹脂(Novolac)作固化劑,取代雙氰胺。這種做法,板材的耐熱性有所改善,但存在樹脂顏色較深。板材加熱變色等問題。實踐證明,采用雙酚A型諾伏拉克樹脂作固化劑,可以很好地解決雙氰胺和苯酚諾伏拉克樹脂存在的不足。
3、固化促進劑
在FR-4樹脂體系中,無論是采用雙氰胺或采用諾伏拉克樹脂作固化劑,其固化速度都比較慢。為了加快其固化速度,在樹脂體系中需要加人適量的咪唑類固化促進劑。在選用固化促進劑時,應從固化速度、樹脂體系穩定性,以及對覆銅板性能的影響等方面綜合考慮,選優錄用。
4、溶劑
傳統的FR-4樹脂體系取用雙氰胺作固化劑。由于雙氰胺溶解性差,不溶于一般溶劑,只溶于一些強極性溶劑,如二甲基甲酰胺等。二甲基甲酰胺的沸點高(153℃),在浸膠過程中,烘箱需要較高的溫度(180℃左右)。這類溶劑都具有不同程度的毒性,給生產、管理帶來了一些不便。若采用諾伏拉克樹脂作固化劑,相應地采用沸點較低、毒性較小的溶劑(如丁酮等)是有可能的。這樣一來可降低能耗,又方便管理。










































