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无卤阻燃型覆铜板的发展研究

2019-04-24谢灿强

中国科技纵横 2019年5期

谢灿强

摘 要:随着当前电子产品的快速普及,以及电子产品应用功能的快速增加,人们在生产生活中对于电子产品的需求量也快速增加。该类现象下分析无卤阻燃型覆铜板作为电子产品、交通工具等器械装置制造中,主要应用的基础制造材料,关于其生产制作技术的发展现状,也引起了生产人员及研究人员的重视。文章针对无卤阻燃型覆铜板的最新发展,进行简要的分析研究。

关键词:无卤;阻燃型;覆铜板

中图分类号:TN41 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)05-0078-02

电子产品以及涉及电子产品组装应用的大型装置类产品,其在生产制作中对于无卤阻燃型覆铜板的需求量极大。无卤阻燃型覆铜板的应用,对于相关电子产品设计性能的实现,以及基础运行稳定性的保障,奠定了良好的基础。因此在实际发展中关于无卤阻燃型覆铜板的制造技术,以及其市场发展现状,也引起了广泛的关注。

1 无卤阻燃型覆铜板的应用特点分析

无卤阻燃型覆铜板为电子产品生产中,常用的一类基础制作材料,具体在应用中主要为印刷电路,以及相关电器元件的安装提供载体。实际应用中无卤阻燃型覆铜板的应用,主要表现为:轻质化、环保性、安全性。笔者针对上述几类特点在无卤阻燃型覆铜板应用中的具体体现,进行简要的分析研究。

1.1 轻质化

阻燃型覆铜板的应用较早,目前学界认为关于覆铜板最早的实验研究项目为:1909年美国巴克兰博士对酚醛树脂的开发和应用实验。其中分析覆铜板在制造应用中,主要的特点之一即为:轻质化。轻质化的产品制造及应用特点,减少了相关电子设备在制造设计中对材料的妥协现象,并且推动了电子产品的升级,以及电子信息技术的发展。另外轻质化的产品制造设计特点凸显,对于产品的广泛化应用,以及产品应用中的便捷性提升,发挥了重要的作用。

1.2 环保性

无卤阻燃型覆铜板在制造应用中,其主要的特点之一为:环保性。分析前期覆铜板在制作中,由于相关阻燃剂如溴联苯和溴联苯醚的应用,其产生了致癌物质PBDD和PBDF,致癌物质的出现,对于应用人员的生命健康,以及制造过程中生产作业人员的生命健康,造成了极大的危害。因此从当前无卤阻燃型覆铜板的制造生产工艺技术要求方面分析,主要的应用特点即为环保性。环保性特点的凸显减少了因应用不良阻燃剂,造成的人员健康受损,以及技术发展受限的现象。目前在无卤阻燃型覆铜板的制作生产中,关于阻燃剂的应用主要以四溴双酚A为主要的阻燃应用材料,通过实验发现四溴双酚A在高温燃烧环境下,不会产生二恶英等不良物质,对于材料应用中的环保性发挥奠定了良好的基础。

1.3 安全性

分析当前无卤阻燃型覆铜板在电子产品的生产应用中,主要应用于电路板的制造应用中。基于该类制作生产应用背景分析,安全性为无卤阻燃型覆铜板的主要应用特点。其中分析安全性的应用特点,主要表现为:材料应用中无卤阻燃型覆铜板在电子设备高速运行下的稳定性较高,且电流承载性能稳定,对于高频服务器设备的稳定运行,以及相关数据的安全处理发挥了重要的作用。

2 有关无卤阻燃型覆铜板的最新发展分析

电子产品作为人们生产生活中必不可少的应用产品,关于其生产制作中应用的无卤阻燃型覆铜板,当前在电子产品生产制作中的应用质量较为良好,同时在安全控制方面的技术实践效果也较为良好。实际应用中为相关电子产品制作质量的提升,以及电子信息技术发展的推动,发挥了重要的作用。笔者从当前无卤阻燃型覆铜板的政策规范,生产技术,市场需求方面,进行简要的分析研究。

2.1 国际范围内无卤阻燃型覆铜板的规范分析

环氧树酯为无卤阻燃型覆铜板制作的核心材料,当前在实际发展中关于无卤阻燃型覆铜板的生产制作规范,欧盟方面主要依据2003年2月出台的《限制有害物质指令》(RoHS),进行相关无卤阻燃型覆铜板的制作,具体在制作中目前主要选用的阻燃剂为四溴双酚A。另外,日本方面也在1999年-2003年相继出台了相关无卤阻燃型覆铜板的制作规范和标准,具体的文件见JPCA—ES—01—1999《印制板用无卤型覆铜板试验方法》,以及JPCA—ES—01—2003文件。

2.2 无卤阻燃型覆铜板的制备技术分析

2.2.1 无卤阻燃型覆铜板一般制备技术

(1)胶液配置。胶液配置作业为无卤阻燃型覆铜板制作的首道工艺内容,具体实施中以丁酮为溶剂,依据设计比例将固化剂,促进剂加入到丁酮溶剂中并进行适当搅拌,待固化剂和促进剂完全溶解后,加入设计比例量的含磷环氧树酯,改性环氧樹酯,以及实验助剂。制作原料加入完成后,通过搅拌作业使得各材料充分融合,最终得到含部分胶液的固态物质。

(2)FCCL制作。FCCL挠性覆铜板的制作,为无卤阻燃型覆铜板制作生产中的主要工序和主要应用材料。一定程度上分析FCCL的制作生产质量,衡量着整体覆铜板的工艺生产效果。具体在生产工艺的实施中,将胶液配置制备的胶液涂抹于PI膜上方,涂抹厚度控制在13μm厚度。涂抹完成后为加速胶液凝固,并提升胶液与PI膜之间的融合质量,将涂抹胶液的PI膜在150度温度下烘烤约2分钟。烘烤完成之后将PI膜冷却至环境室温,之后将预制剪裁的铜箔贴在PI膜上,并应用快压机进行预热加固,时间持续控制在160S以内,压力值应控制在100kg/cm2,规避因压力过大造成的板材损坏,以及压力过小造成的铜箔与PI膜贴合质量不合格的现象。预热加固加压完成后再进行固化操作,具体实施中在170度高温下固化1小时,最终得到无卤阻燃型覆铜板材料。

(3)性能测试。无卤阻燃型覆铜板制作完成之后,为确保其制作生产工艺的合格性,以及生产材料质量的合格性,落实板材的性能测试和质量检测也为重要的作业内容。具体在测试作业的实施中,通过物理测试,阻燃性能测试,电阻测试,以及红外光谱测试,耐浸焊性测试进行无卤阻燃型覆铜板的制作质量评估。并依据实际测试结果出具相关测试文件,为其制作产品的实际应用效果和质量进行评价。

2.2.2 无卤阻燃型覆铜板特殊制备技术

根据制备无卤阻燃型覆铜板半固化片所用基体材料的不同,无卤阻燃型覆铜板还可分为无卤纸基覆铜板、无卤复合基覆铜板和无卤玻纤布基覆铜板等。下面就无卤纸基覆铜板制备技术作简要分析研究。

无卤纸基覆铜板制作技术,为当前无卤阻燃型覆铜板制造技术之一。具体在技术的应用中,主要应用酚醛树脂结合木浆纸,植物油,氮磷阻燃剂,胺类物质进行实验作业。实验操作中应用植物油进行酚醛树脂的改性,并置于反应釜中加热至一定的温度。之后取样检测测试样品的粘度,检测合格之后加入一定量的甲醛和碱触媒进行反应,并进行胶化时间检测,合格后停止脱水。之后加入一定量的改性酚醛树脂,氮磷阻燃剂,并混合溶剂液体。混合之后取其溶液浸湿胺类改性酚醛树脂的木浆纸,干燥后得到35%-55%的半固化片。之后将半固化片与涂胶铜箔,在一定压力温度下进行压制,最终得到阻燃纸基覆铜板。

3 无卤阻燃型覆铜板的市场需求现状

21世纪也称之为互联网时代,而互联网时代发展中各类电子产品,则为互联网发展的基础和核心。分析基础和核心的稳定性、安全性,对于互联网时代的稳定发展意义重大。在该时代背景下分析,无卤阻燃型覆铜板作为各类电子产品制作中的核心应用材料,其市场需求方面需求量巨大。国内方面随着手机、电脑、个人电子产品技术的快速发展,以及行业间的市场竞争,无卤阻燃型覆铜板的市场需求呈现为持续增加的状态。从另一方面分析,稳定的市场需求状态持续,对于产品生产技术的推进也发挥了重要的作用。

另外考虑当前我国国内压延铜箔的制作生产能力现状,以及电子信息制造业的收入现状,2017年我国电子信息制造业收入为13.8万亿,同比增速超14%,并且呈现为持续增长的状态。因此基于电子信息制造业收入现状分析,预测我国2018-2022年,电子信息制造业的收入将达到20-25万亿规模。大体量的电子信息制造业收入提升下,对于无卤阻燃型覆铜板的需求也快速增加,预计我国2018-2022年,国内电子制造业关于无卤阻燃型覆铜板的生产量及全球占比量,结合对PCB的生产占比量分析,整体的生产及需求占比量将达到65%-70%左右。

4 无卤阻燃型覆铜板的制造工艺发展趋势

分析当前无卤阻燃型覆铜板的制造工艺技术发展现状,整体的技术发展较为成熟,且生产工艺的实施方面也较为稳定。但受市场经济的影响,以及市场竞争现象的加剧,大量无卤阻燃型覆铜板的市场需求下,也出现了较多的违规制作、偷工减料的现象。因此实际分析后期在无卤阻燃型覆铜板的制造工艺技术发展中,为切实有效的提升板材的生产质量,并且强化工艺生产技术的实际竞争力,企业和政府监管应双管齐下。政府部门应注重落实无卤阻燃型覆铜板的安全、规范、标准生产监管,以及相关违规生产企业的处罚;企业方面则应从精细化管理、成本控制、人员技能提升,以及技术研发创新的方向进行发展。

另外从无卤阻燃型覆铜板的制造工艺技术发展现状方面分析,未来我国无卤阻燃型覆铜板制造工艺技术的发展,考虑当前材料制造成本现状,以及人们对高性能设备的需求现状分析,材料方面的需求转向为从可回收材料中提取可用资源,例如废旧电子产品主板、废旧纸张、回收树脂材料等;制造工艺技术的发展转向趋势,将转为结合智能制造技术、合资企业、阻燃板替换材料研究的方向进行发展。

5 结语

分析当前无卤阻燃型覆铜板在生产制作工艺技术的发展中,整体的生产技术发展,以及生产技术质量的控制效果较为良好,为电子产品的生产制作质量提升,以及生产工藝的成熟化推进,发挥了重要的作用。另外从无卤阻燃型覆铜板的市场需求方面分析,整体的市场需量较大,企业之间的竞争压力较大。同时分析未来技术的发展趋势以及行业监管问题,企业应从精细化管理、成本控制、人员技能培训、技术创新研发方面进行发展。政府行业监管方面,为合理的推动行业的稳定发展,应加强行业生产技术创新单位的政策优惠、资金补助,以及相关违规生产企业的处罚。另外在行业的发展推动方面可通过合资企业开办、新型替代性材料研究、可循环材料回收应用,以及应用智能生产技术的方向进行发展。

参考文献

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