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            PCB制板銅箔、基材板料及其規(guī)范(中)

            發(fā)布時(shí)間 :2017-10-14 09:51 閱讀 : 來(lái)源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCB制板部
            19、Drum Side 銅箔光面
            電鍍銅箔是在硫酸銅液中以高電流密度(約 1000 ASF),于不銹鋼陰極輪(Drum)光滑的“鈦質(zhì)胴面”上鍍出銅箔,經(jīng)撕下后的銅箔會(huì)有面向鍍液的粗糙毛面,及緊貼輪體的光滑胴面,后者即稱為“Drum Side”。
             
            20、Ductility 展性
            電路板工業(yè)中是指銅箔或電鍍銅層的一種物理性質(zhì),是一種平面性的擴(kuò)展能力,與延伸性(Elongation)合稱“延展性”。一般銅層展性的測(cè)法,是在特定的設(shè)備上以液壓方式由內(nèi)向外發(fā)生推擠力量,令某一圓面銅箔向上鼓起突出,而測(cè)其破裂前的最高高度,即為其展性的數(shù)值。此種展性試驗(yàn)稱為“Hydralic Buldge Test”液壓鼓出試驗(yàn)。
             
            21、Elongation 延伸性,延伸率
            常指金屬在拉張力(Tension)下會(huì)變長(zhǎng),直到斷裂發(fā)生前其已伸長(zhǎng)的部份,所占原始長(zhǎng)度的百分比,稱為延伸性。
             
            22、Flame Point自燃點(diǎn)
            在無(wú)外來(lái)的明焰下,指可燃物料在高溫中瞬間引發(fā)同時(shí)自燃的最低溫度。
             
            23、Flammability Rate 燃性等級(jí)
            及指電路板板材的耐燃性的難燃性的程度。在按既定的試驗(yàn)步驟(如UL-94或NEMA的LI1-1988中的7.11所明定者)執(zhí)行樣板試驗(yàn)的后,其板材所能達(dá)到的何種規(guī)定等級(jí)而言。實(shí)用中此字的含意是指”耐燃性”等級(jí)。
             
            24、G-10
            這是出自 NEMA (National Electrical Manufacturers Association,為美國(guó)業(yè)界一民間組織)規(guī)范“LI 1-1989”1.7 節(jié)中的術(shù)語(yǔ),其最直接的定義是“由連續(xù)玻纖所織成的玻纖布,與環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑(Binder)所復(fù)合而成的材料”。對(duì)于其“板材”品質(zhì)而言,該規(guī)范指出在室溫中需具備良好的機(jī)械強(qiáng)度,且不論在干濕環(huán)境中,其電性強(qiáng)度都要很好。G-10 與 FR-4在組成上都幾手完全相同,其最大不同的處就是在環(huán)氧樹脂配方中的“耐燃”(Flame Resist or Retardent)劑上。G-10 完全未加耐燃劑,而FR-4 則大約加入 20% 重量比的“溴”做為耐燃劑,以便能通過(guò) LI-1-1989以及 UL-94 在 V-0 或 V-1級(jí)的要求。一般說(shuō)來(lái),所有的電路板客戶幾乎都對(duì)耐燃性很重視,故一律要求使用 FR-4板材。其實(shí)有得也有失,G-10 在介質(zhì)常數(shù)及銅皮附著力上就比 FR-4 要好。但由于市場(chǎng)的需求關(guān)系,目前 G-10 幾乎已經(jīng)從業(yè)界消失了。
             
            25、Flexural Strength 抗撓強(qiáng)度
            將電路板基材板,取其寬1吋,長(zhǎng)2.5~6吋(按厚度而定)的樣片,在其兩端下方各置一支點(diǎn),在其中央點(diǎn)連續(xù)施加壓力,直到樣片斷裂為止。迫使其斷裂的最低壓力強(qiáng)度稱為抗撓強(qiáng)度。此抗撓性強(qiáng)弱的表達(dá),以板材的單位截面積中所能承受的力量,做為強(qiáng)度單位居要(Lbin2)??箵蠌?qiáng)度是硬質(zhì)基板材料的重要機(jī)械性質(zhì)的一。此術(shù)語(yǔ)又可稱為Flexural Yield Strength撓屈強(qiáng)度,其試驗(yàn)條件如下:標(biāo)示 寬度 長(zhǎng)度 支點(diǎn) 施力厚度 (吋) (吋) 跨距 速度(吋) (吋) (吋/分)0.030or 0.031 1 2.5 0.625 0.0250.060or 0.062 1 3 1 0.026 0.090or 0.093 1 3.5 1.5 0.0400.120or 0.125 1 4 2 0.0530.240or 0.250 0.5 6 4 0.106
             
            26、HTE(High Temperature Elongation) 高溫延伸性
            在電路板工業(yè)中,指電鍍銅皮(ED Foil)在高溫中所展現(xiàn)的延伸性。凡 0.5 oz或 1 oz 銅皮在 180℃中,其延伸性能達(dá)到 2.0% 及 3.0% 以上時(shí),則可按IPC-CF-150E 歸類為 HTE-Type E 的類級(jí)。
             
            27、Hydraulic Bulge Test 液壓鼓起試驗(yàn)
            是對(duì)金屬薄層所具展性(Ductility)的一種試驗(yàn)法。所謂展性是指在平面上 X及 Y 方向所同時(shí)擴(kuò)展的性能 (另延伸性或延性 Elongation,則是指線性的延長(zhǎng)而已) 。這種“液壓鼓起試驗(yàn)”的做法是將待試的圓形金屬薄皮,蒙在液體擠出口的試驗(yàn)頭上,再于金屬箔上另加一金屬固定環(huán),將金屬箔夾牢在試驗(yàn)頭上。試驗(yàn)時(shí)將液體由小口強(qiáng)力擠出,直接壓迫到金屬箔而迫其鼓起,直到破裂前所呈現(xiàn)的“高度值”,即為展性好壞的數(shù)據(jù)。
             
            28、Hygroscopic 吸濕性
            指物質(zhì)從空氣中吸收水氣的特性。
             
            29、Invar 殷鋼
            是由 63.8% 的鐵,36% 的鎳以及 0.2% 的碳所組成的合金,因其膨脹系數(shù)很低故又稱盡“不脹鋼”。在電子工業(yè)中可當(dāng)做“繞線電阻器”中的電阻線。在電路板工業(yè)中,則可用于要求散熱及尺寸安定性嚴(yán)格的高級(jí)板類,如具有“金屬夾心層”( Metal Core ) 的復(fù)合板,其中的夾心層即由 Copper-Invar-Copper 等三層薄金屬所粘合所組成的。Laminate Void 板材空洞;
             
            30、Lamination Void 壓合空洞
            指完工的基板或多層板中,某些區(qū)域在樹脂硬化后,尚殘留有氣泡未及時(shí)趕出板外,最后終于形成板材的空洞。此種空洞存在板材中,將會(huì)影響其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及絕緣性。若此缺陷不幸恰好出現(xiàn)在鉆孔的孔壁上時(shí),則將形成無(wú)法鍍滿的破洞(Plating Void),容易在下游組裝焊接時(shí)形成“吹孔”而影響焊錫性。又 Lamination Void 則常指多層壓合時(shí)趕氣不及所產(chǎn)生的 “空洞”。
             
            31、Laminate(s) 基板、積層板
            是指用以制造電路板的基材板,簡(jiǎn)稱基板?;宓臉?gòu)造是由樹脂、玻纖布、玻纖席,或白牛皮紙所組成的膠片(Prepreg)做為粘合劑層。即將多張膠片與外覆銅箔先經(jīng)疊合,再于高溫高壓中壓合而成的復(fù)合板材。其正式學(xué)名稱為銅箔基板CCL(Copper Claded Laminates)。
             
            32、Loss Tangent (TanδDf) 損失正切
            本詞的同義字另有:Loss Factor損失因素, Dissipation Factor散失因素或“消耗因素”,與介質(zhì)損失Dielectric Loss等。傳輸線(由訊號(hào)線、介質(zhì)層及接地層所共組成)中的訊號(hào)線,可傳播 (Propagate) 訊號(hào)(Signal or Pulse) 的能量(單位為分貝 dB) 。此種傳播會(huì)多少透過(guò)周圍介質(zhì)而散失其能量到接地層中去,即所謂的Loss。其散失程度的大小就是該介質(zhì)的“散失因素”。此詞最簡(jiǎn)單的含意可說(shuō)成介質(zhì)的“導(dǎo)電度”或“漏電度”,其數(shù)值愈低則板材的品質(zhì)愈好。
             
            一般專書與論文中對(duì)本術(shù)語(yǔ)均含糊帶過(guò)鮮有仔細(xì)說(shuō)明,只有 MIL-STD-429C的 335詞條中才有較深入的探討。即:「所謂損失,是指絕緣板材“介質(zhì)相角的余切(The Cotangent of Dielectric Phase Angle)”或“介質(zhì)損角的正切” (The Power Factor is the Sine Dielectric Loss Angle) 」。在后續(xù)解說(shuō)文字中段又加了一句:「由于功率因素是介質(zhì)損角的正弦(The Power Factor is the Sine Dielectric Loss Angle),故當(dāng)介質(zhì)損角很小時(shí),則散失因素將等于功率因素」,事實(shí)上這種解說(shuō)反而更是丈二金剛摸不著頭腦。
             
            以下為電磁學(xué)的觀點(diǎn)申述于后:任何導(dǎo)體與絕緣體均不可能絕對(duì)完美,因而當(dāng)其傳導(dǎo)電流或傳播訊號(hào) (是一種電磁波)時(shí),在功率上均會(huì)有所損失。“訊號(hào)線”在傳播高速訊號(hào)時(shí),其鄰近介質(zhì)板材中的原子也將受到電場(chǎng)的影響而極化,出現(xiàn)電荷的移動(dòng) (即電流)而有“導(dǎo)電”(漏電)的跡象。但因其數(shù)值很小且又接近導(dǎo)體表面,于是很快就又回到導(dǎo)體,使得介質(zhì)的“導(dǎo)電”幾乎衰減為零。但終究會(huì)造成少許能量的損失。
             
            現(xiàn)另以數(shù)學(xué)上的“復(fù)數(shù)”觀念說(shuō)明如下:圖中就復(fù)數(shù)觀念,以橫軸代表實(shí)部(ε*即表電能失的可回復(fù)部分 stored),以縱軸代表虛部 (ε" 即表電能失的不可回復(fù)部分 lost), δ角即損角 (Loss Angle),所謂“損失因素”或“消耗因素”,直接了當(dāng)?shù)恼f(shuō)就是“導(dǎo)體中所傳導(dǎo)的電能會(huì)向絕緣介質(zhì)中漏失,其不可回復(fù)部分對(duì)可回復(fù)部份的比值,就是板材的損失因素”。此 ε"/ε* 比值又可改頭換面如下,亦即:ε"/ε*=Tanδ…… 表示介質(zhì)的漏電程度 ε"/ε=Sinδ…… 表示導(dǎo)體的功率因素當(dāng)ε"極小時(shí),則 Tanδ 將等于Sinδ。


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