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PCB设计中覆铜板用纸的选择

PCB设计过程中覆铜摄用纸对纸页性的几个基本概念
  (1)制浆
  ①纤维原料的组成用于造纸的纤维原料包括植物纤维、动物纤维及矿物纤维。其中植物纤维原料是国标上普遍使用的造纸原料。植物纤维原料的主要化学成分均为纤维素、半纤维素及木素,另外,还有单宁、果胶质、有机溶剂抽出物、树脂、脂肪、蜡、色素、灰分等少量组分。植物纤维原料的细胞组成,可分为纤维细胞和非纤维细胞。从造纸角度来看,原料中纤维状细胞愈多愈好。
  ②制浆制浆是指用化学方法或机械方法或两者结合的方法使植物纤维原料离解变成本色纸浆或漂白纸浆的生产过程。
  a. 制浆方法在以上制浆方法中,化学法中的碱法制浆应用较为广泛。
  b. 碱法制浆是用碱性化学药剂的水溶液处理植物纤维原料,将原料中的木素溶出,尽可能地保留纤维素与不同程度的保留半纤维素(据浆种而定) ,使原料分离成纤维用于造纸。
  碱法制浆中,硫酸盐法应用范围较广,既可处理针叶木,又适于处理阔叶木及草类原料。硫酸盐浆强度大,这一点对木浆纸至关重要。下文将详述。
  (2) 木浆纸的制造过程从木浆制成木浆纸需经过打浆、净化、筛选与加工程序,然后在造纸机上通过成型、脱水、压榨、干燥、卷取后分切成成型纸卷。
纸页性能对覆铜板性能及生产的影响
  (1)纸页强度和吸水高度对覆铜板生产的影响纸页是覆铜板的基材,通过纸页对树脂的均匀吸收而制得合格的半固化片。纸页松厚、紧度小,浸透性就好,吸水高度值较大,有利于树脂的浸透和吸收,但过高的吸水性能会使纸页强度下降,在纸页漫胶过程中出现"断头"的操作障碍。因此能够满足覆铜板生产需要的木浆纸,不仅要具有良好的吸收性能,还必须有足够的强度。这一点对我国覆铜板行业中现有浸胶速度40m/min 左右的进口设备,又有一部分自制无"风托",车速在10 m/min 左右的浸胶机更为重要。一般以纸页的纵向强度在2.5 kN/m ,吸水高度在80 mm/min 以上,横向在2.0kN/m ,吸水高度在75 mm/min ,以上较为适宜。
  (2)覆铜锢板尺寸稳定性和纸页的关系覆铜板的尺寸稳定性除与所用树脂配方,制造过程有关系,与木浆纸的性能密切相关。经过我国覆铜板行业和造纸业多年研究探索和日本的经验,现在认为覆铜板的平整性能与下列因素有关。
  ①纸页原料的组成日本的研究表明用含有适量多戊糖的阔叶浆制得的木浆纸所生产出的覆铜板尺寸变化率最小。在国内1993 -1995 年棉浆纸和加入一定比例针叶浆的木浆纸从覆铜板生产中退出,是对日本王子会株式会社研究结果的再次确认。
  ②纸页性能的均一性厚度、定量、吸收性能良好且均一的纸页,在浸胶过程中能够充分、均一地吸收树脂,从而制得含胶量适宜且分布均一的半固化片。这样的半固化片所压制成的覆铜板内部各点及各个方面应为分布均匀,不易产生弯曲或扭曲,具有良好的尺寸稳定性。
  ③纸页的纵横向强度比纸页的纵横向强度差异过大,会使纸页纵横向收缩不同,引起纸页的翘曲或扭曲。但浸渍过树脂的半固化片压制成板材后纤维间氢键联接已被大幅削弱,因此木浆纸的纵横向拉力比大小对覆铜板的平整性有一定的影响作用,但不是主要因素。
  (3)纸页的吸收性能对板材的冲剪性和耐浸焊均一性的影响纸基板的冲剪性重复取决于树脂的性能和制造工艺,但木浆的性能也直接地影响着纸板冲剪性能。吸收性能良好,纤维组织均匀,密度均一的木浆纸能够使树脂充分地渗透到纤维网状结构,从而使板面各点含胶量性能均一,这样的板材一方面具有良好的冲剪性能,同时还可使板材的耐浸焊性各部位保持一致。
  (4)板材的色泽与纸页的白度有关影响板材色泽的主要因素除树脂、铜锚外,木浆纸的白度是另一个重要因素。在选用相同树脂、铜箱和加工工艺的条件下,白度较高的木浆纸制得的板材色泽较浅,反之,较深。那么,在使用自度相同的木浆纸且选用相同的其他材料在同一加工条件下所采得的板材色泽为什么仍有较大差异呢?这里有两种情况,第一种,木浆纸白度虽然相同,但其中一种加入增白剂也可达到同样的白度,造纸业中使用的荧光增白剂会与树脂反应,使半固化片色泽加深或偏红。第二种,纸页中含有超标的金属离子,尤其是铁离子,它会产生变色反应,使板材颜色加深,因此,无论是造纸过程还是在覆铜板的生产过程中的均应避免金属离子的混入。
  (5) 灰分对板材电性能的影响木浆纸中灰分含量不宜过高,一般在3% 以下,含量过大时,会影响木浆纸的绝缘性能,尤其是在含量大于5% 后,纸基板的击穿电压会大幅降低,纸页中的灰分主要来自两个途径。一是纸页中纤维本身所含灰分,另一种情况是加入外来填料及辅料。由于木浆纸要求一定的电绝缘性能。因此,在木浆纸的生产中除按要求加入特种湿强剂外,一般不加入造纸用填料,同时在选用木浆时还应注意选用灰分含量低的木浆。
  (6)水分对板材性能的影响在实际生产中,人们习惯上认为纸页的水分含量愈低,纸页的吸收性能就愈好。事实上并非如此。当纸页水分含量较低时,纸页中纤维间空隙萎缩变小,纸页的浸透性降低,影响纸页对树脂的吸收。由于纸页不能充分均匀地被树脂浸透,而使半固体化片含胶量不均,使板材平整度冲剪性变坏。但水分含量又不能过高,纸页水分含量过高时,强度会大幅下降,浸胶时出现纸页断头,造成操作困难。一般木浆纸的含水量3%-10%之间较为造宜。

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