兼具耐CAF、优良PCB加工性及耐热性无铅覆铜板的开发

2012-11-05吴奕辉方克洪

印制电路信息 2012年6期

吴奕辉方克洪

（广东生益科技股份有限公司，广东东莞 523808）

1 前言

近些年来，随着电子行业无铅化的推行——欧盟两项重要指令：《废电机电子设备指令WEEE》以及《电机电子设备有害物质限用指令（RoHS）》于2006年7月1日正式实施，指令中详细规定了电机电子产品禁止使用含Pb、Cd、Hg、Cr6+、PBB、PBDE等有害物质，尤其是铅的禁用，对覆铜板的耐热性、机械性能提出了更高的要求使得全球电子迈入无铅的时代：更高的热分解温度（超过325 ℃）[1]。而随着行业技术的进步，对材料可靠性的要求也越来越高，材料的耐CAF性能作为材料可靠性的一项指标也越来越受到业界工作者的关注。此外，材料的可加工性关系到制程可靠性，加工成本等，一直是业界所关注的重要性能之一。

影响覆铜板的耐热性，耐CAF性能以及加工性的因素有很多，其中，覆铜板采用何种固化体系对材料的性能有着重要的影响。目前业界中主要有两种固化体系，传统的双氰胺固化体系以及酚醛固化体系。相比酚醛固化体系，双氰胺固化体系粘合性好，工艺性好，储存期好，PCB加工性好，缺点是吸水率高，耐热性差，耐CAF性能差。而酚醛固化体系则在耐热性以及耐CAF方面表现良好，但是加工性能较差。

针对上述耐热性，耐CAF性能与易加工性的矛盾问题，目前在覆铜板行业中主要采用从酚醛固化体系出发，提高板材加工性的方法。主要采用的方法有：使用特种酚醛例如联苯型酚醛、DCPD型酚醛代替普通线形酚醛；在酚醛体系中加入橡胶等增韧剂等。但是这些方法要么存在着价格昂贵，急剧提升板材成本，要么急剧降低板材的其他性能如玻璃化温度等问题。总体来说，由于酚醛体系结构本身带来的脆性问题，从酚醛体系出发，来解决覆铜板的脆性问题目前进展不大。

柴颂刚等[2]从双氰胺固化体系出发，通过对双氰胺固化剂的改性应用，提高其耐热性以及耐CAF性能，同时保持了双氰胺体系原有的良好加工性，研制出了一种兼具良好耐CAF性能、良好PCB加工性能以及耐热性能的覆铜板。然而，该文揭露的新型覆铜板的热分解温度为320.49 ℃，T260为21.5 min，与通常意义上的无铅材料热分解温度325 ℃以及T260大于30 min尚有一定差距，这是由于双氰胺本身结构的特点，单纯对双氰胺改性很难显著提升材料的耐热性能。本文尝试以改性双氰胺与改性酚醛并用的复合固化体系出发进行覆铜板的设计，最终得到一款兼具耐CAF、PCB加工性以及耐热性提高的复合无铅标准的新型覆铜板。