絕大多數(shù)的PCB基材(介質(zhì)層)是由樹脂和玻纖布來組成的。而CAF的產(chǎn)生是在有金屬鹽類和潮濕并存條件下由于電場驅(qū)動而沿著波纖維與樹脂界面遷移而發(fā)生的。因此,最根本的措施是使玻璃纖維與樹脂界面之間致密而牢固地結(jié)合在一起,不存在任何氣隙或隙縫。同時,降低樹脂的吸濕率和減小基材內(nèi)熱、機殘留應力等對耐CAF能力都會帶來好處的。
改善玻璃纖維與樹脂界面之間緊密牢固的結(jié)合,可以采用如下措施:
(1)采用新型玻纖布或散開式(開纖布或扁平玻纖布)玻璃纖維布。這是由玻璃纖維紗織成布后經(jīng)過處理使玻纖布的“紗”散開來而形成玻璃纖維“絲”組成的“布”。即使“紗”開纖形成膨松而扁平的玻璃纖維“絲布”,從而使紗與紗之間垂直交叉形成隆起的節(jié)點,變成絲與絲之間互為垂直交叉形成散開式扁平而均勻分布的玻璃“絲布”。這樣一來,可使樹脂易于浸入到絲與絲之間進行浸潤,大大增加了樹脂與玻璃絲布的接觸面,并使樹脂能均勻分布在“絲布”之間,因而大大增加了樹脂與玻璃“絲布”緊密而牢固地結(jié)合,并可獲得平整的介質(zhì)表面,從而提高了耐CAF能力。而傳統(tǒng)的由玻璃紗織成的“紗布”中,樹脂往往停留于玻璃紗布表面或在紗與紗之間進行充填,其結(jié)果,不僅使樹脂在玻纖布上分布不均勻,而且也會留下來產(chǎn)生CAF的隱患。在PCB的制板鉆孔及其后續(xù)濕處理過程中,如鉆孔時玻紗與樹脂之間易于撕裂,也易于撕裂玻紗內(nèi)絲與絲之間的結(jié)合而分離。因而易于被金屬鹽類溶液浸入,從而更易于發(fā)生CAF失效。即使在鉆孔中樹脂與玻紗沒有發(fā)生分離或撕裂,但是孔壁上玻璃部分是以“紗頭”顯露而不是“絲頭”顯露,而“紗頭”部位是以很多的“絲”來絞合成的,盡管有硅烷聯(lián)劑等的處理,但在PCB在制板的濕處理工序中,這種“紗頭”比起“絲頭”更易于受到金屬鹽等溶液的浸蝕與浸潤,因而也更易于形成CAF失效。
因此,采用新型扁平式玻纖布代替?zhèn)鹘y(tǒng)玻纖布可以改變?yōu)闃渲氲讲AЫz與絲之間為主的結(jié)合取代了原來樹脂進入到玻璃紗與紗之間的結(jié)合,因而使樹脂更均勻分布于玻璃絲為主的“絲布”內(nèi),從而具有樹脂與玻絲之間牢固結(jié)合,因而提高了耐CAF能力。
(2)提高樹脂對玻璃纖維的浸潤性。為了提高樹脂對玻璃纖維的浸潤性,對玻璃布或玻璃紗(或絲)要進行聯(lián)劑(硅烷類)處理,降低表面力,使樹脂易于潤濕玻璃纖維表面、擴大與玻纖表面接觸面積并充分結(jié)合,減小介質(zhì)層內(nèi)顯微裂紋與微泡,從而降低硅烷水解的可能性或等級,以利于提高耐離子遷移能力。因此,針對不同樹脂,選好浸潤性(表面張力小的)和抗水解能力強的聯(lián)劑將可大大提高玻纖與樹脂間的耐CAF等級。
(3)減少樹脂中的離子含量。板材中存在著多種離子,會對銅離子遷移起促進作用。從產(chǎn)生CAF部位分析結(jié)果表明,給部位聚集著的離子,出銅離子外,還聚集著銨離子和氯離子等主要的離子成分。銨離子主要來自于環(huán)氧樹脂中的固化劑--雙氰胺,而氯離子則源于樹脂合成時,殘留在樹脂中的水解氯。因此,要提高板材耐CAF特性,就得盡量降低氯離子和銨離子在板材中的含量。
(4)降低板材的吸水率。板材中水分的存在是產(chǎn)生離子遷移的必要條件與充分條件,沒有水分子的存在,離子便不能運動,離子遷移(在電場下)便不會產(chǎn)生。因此降低板材的吸水率,將有助于提高耐CAF等級,即將的離子遷移性。
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