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玻纖布簡介玻纖布簡介講師：Stone2010.09.252010.09.251 1流程圖2 2開纖圖 3 3玻纖布及其制程簡介特殊玻纖布扁平布簡介玻纖布与耐CAF關系主要內容4 4玻璃纖維：玻璃是一种混合物,其定義是“無机物經高溫融熔混合后,再冷卻成為一种非結晶型態之堅硬物体”被抽成細絲(Filament)當成紡織的纖維原料的新用途之開發成功則于1939才正式進入玻璃纖維時代。玻纖种類：一种是連續式的，用于織造玻纖布(Cloth or Fabric);另一种是不連續定長式，膠合在一起成片狀稱為玻璃席(Mat)。玻璃布簡介(一)5 5目前市場上玻纖布使用在CCL和PCB行業上，等級為E-GRADE即電子級材料。常用的布种有7628、2116、1080等，其為代號，無實質數字意義。詳細組成如下：布种布种布基重布基重(g/m2)紗种類紗种類組織組織(紗數紗數/in)單纖直徑單纖直徑(m)經向經向緯向緯向7628210*ECG1501/01/0443392116105ECE225 1/0 1/060587108048ECD450 1/0 1/060485*注：G150 G：單纖直徑9m 150：150100YR/LB 玻纖布簡介玻纖布簡介(二二)6 6其制作過程有整經-漿紗-綜框-上緯紗-織布-燒洁坯檢-矽烷處理成檢等玻纖布制作流程7 7玻織布是由經紗(Warp)及緯紗(Fill)所縱橫交織而成的，因經紗的長度很長，關系著布料的整体品質。故需就所織出布幅寬度，將所買來的原紗重新加以密集間隔排列，也就是重新將多卷原紗同時平行排繞在等待織布的經軸上(Warp beam)。緯紗則是直接繞在緯管上(Qvill or bobbin)去織布即可。由于經紗已經過整理，且紗數也比緯紗多，故耐力強度都比緯紗好，因而電路板受力較大的方向，應以經向為宜。整經(Warping)8 8漿紗是把重新匯集排列過的經紗，還要做一次上漿的處理(Sizing)稱為“漿經”。目的就是為了增加滑潤及減少磨損。此等漿料在織成布之后，還要退漿處理，以得到洁淨的玻璃表面此种上漿處理的張力控制要特別小心，以防其斷裂而影響布的品質。上過漿的經紗還要通過一個擠輪(Nip Roll)把多余的漿料擠掉，然后再通過熱蒸气的烘干后，即可進行綜框的操作(Entering)。漿經(Slashing)9 9綜紗：此一動作是把每支經紗都穿入帶頭的鋼扣中，使能在織布机內(Loom)進行上下提動。上緯紗：緯紗是把原裝的生紗重新直接繞在緯管上，織布時由“梭子”或壓縮空气的帶動，往复奔馳于經紗之間，并与之形成一上一下的穿越交織，各种前處理到此已完成織布的准備工作了。綜紗(Entering)、上緯紗(Bobbin)1010目前常用的織布方法均為以壓縮空气或水來帶動緯紗之無梭織布法。織布方法有多种不同型式，但用于基板的玻璃布，卻自始至終都只用一种平織法即將經緯紗上下交錯編織，平織法其布之尺寸最具安定性也最不易變形，而且重量及厚度也最均勻。織布(Weaving)1111燒洁(Heat Cleaning)退漿 當玻織布已編織完成，就要把為制程方便而暫時涂上的漿料除掉，以得到洁淨的玻織布，使 能再做進一步的矽偶合處理。因玻璃布不會燃燒，但其表面所附著的有机物卻會被分解成為气体而脫离，如此即可得到清洁的玻璃布。1212E玻常用退漿方法一、非連貫的批式處理法：把玻璃布重新纏繞在多孔的金屬筒上再放進烘爐內，在260C到371C中燒55-80小時，使布中的有机物由原來1-4%之重量比，降到0.1%左右，批式低溫處理法使漿料中的油脂及揮發份慢慢离開，不致造成大量熱能涌入而生成應有抗拉強度的降低二、連續有氧焚燒，爐溫達593816,可燒掉9198%的漿料，然后再長時間低溫批處理。1313矽烷處理：是玻璃表面的一种“偶合”性的皮層，讓樹脂除了原來机械之料性外，再提供一种分子級的“化學鍵接力”，在溫度遽變下維持二者的結合強度，故又可稱之為“附著力促進劑”(Adhesion promoter)。矽烷處理層倘能保護玻璃表面，使其在水份的包圍下不致失去与樹脂的附著力，進而可維持介電物質之絕緣性。矽烷處理(Silane Treatment)(一)1414此种偶合劑基本上為一种混成的物質(Hybrid Material)，其分子中一端具有一种反應力很強的有机官能基，另一端則為無机性的功能團，中間則是矽烷的主干。此种介于兩者間的單分子層“偶合皮膜”，在B-stage之膠片完工時即已形成了。其如上述之矽烷化物偶合劑分子結构如：X-Si-R-(OCHX-Si-R-(OCH3 3)3 3X為胺基、環氧基及苯乙烯等矽烷處理(Silane Treatment)(二)1515序號基材异常名稱异常產生原因1魚目机台或人員油污或水滴污染2凸粒原布破絲、毛羽等3緯結緯紗有部分成團狀織于布中4布斑原紗退漿不良或處理劑斑點5粗細紗織布時誤用不同緯紗6棕色條紋手工接續斷紗時污染原紗7密路織布時經紗緊松排列不一致玻纖布常見异常及其產生原因1616所用仍為玻璃纖維對織造完之玻纖布進行扁平化并經熱化學處理而成經緯紗在布面均勻地形成扁平狀經緯紗間緊密排列几無縫隙扁平布簡介扁平布簡介-1717普通普通10801080布，布面可分布，布面可分為雙紗點為雙紗點(經緯交叉處經緯交叉處)、單紗點及無紗點單紗點及無紗點(見下見下圖圖)10801080扁平布，經紗和緯扁平布，經紗和緯紗在布面均勻地形成扁紗在布面均勻地形成扁平狀，布面間隙完全被平狀，布面間隙完全被經緯紗覆蓋。經緯紗覆蓋。(見下圖見下圖)扁平布与普通布比較扁平布与普通布比較1818整個板面玻纖紗分布均勻平整比現狀之一般玻璃布更适合于HDI之鐳射鑽孔技術优良的尺寸穩定性具有良好的熱膨脹系數扁平布壓合后特性簡介扁平布壓合后特性簡介-1919項目項目扁平布扁平布RCCRCC強度強度有補強材料，強度有補強材料，強度更高，更适合多層更高，更适合多層板的制作。板的制作。無補強材料，剛無補強材料，剛性較差性較差制作工藝制作工藝制作簡單，与傳統制作簡單，与傳統FR4FR4類似類似制作稍复雜，需制作稍复雜，需專門設備專門設備膨脹系數膨脹系數膨脹系數較小，尺膨脹系數較小，尺寸安定性更好寸安定性更好膨脹系數較大，膨脹系數較大，易使多層板鍍通易使多層板鍍通孔可靠性降低。孔可靠性降低。扁平布扁平布PrepregPrepreg与与RCCRCC之比較之比較2020MSMS型玻布型玻布型號型號公稱厚公稱厚度度(mm)(mm)單位面單位面積質量積質量(g/m2)(g/m2)玻纖布織造情況玻纖布織造情況單股紗單股紗型型單纖直單纖直徑徑(m)(m)經緯密度經緯密度(根根/25mm)/25mm)2116aMS2116aMS0.0930.093104104E225E2257 75959 57572319MS2319MS0.0830.0839494E225E2257 759 59 47471086MS1086MS0.0540.0545454D450D4505 559 59 59591084MS1084MS0.050.054949D450D4505 554 54 54541067MS1067MS0.0320.0323030D900D9005 589 89 69691037MS1037MS0.0280.0282424C1200C12004 469 69 6969IPC-EG-140關于扁平布關于扁平布(MS型電子型電子級玻纖布級玻纖布)規格規格2121CAFCAF是指對印制電路板施加直流電壓并放置于是指對印制電路板施加直流電壓并放置于高濕度環境中，在線路間或孔間從陽极側向陰高濕度環境中，在線路間或孔間從陽极側向陰极側沿著玻璃纖維成長的導電性物質极側沿著玻璃纖維成長的導電性物質(Cu(Cu2+2+)。受其影響，可能會導致絕緣劣化受其影響，可能會導致絕緣劣化,甚至發生線路甚至發生線路短路。短路。(如圖如圖)CAF(Conductive Anodic Filament)定義定義2222玻纖布之處理劑性能決定其与樹脂結合玻纖布之處理劑性能決定其与樹脂結合緊密程度，二者結合越好，緊密程度，二者結合越好，CAFCAF越不容易越不容易發生。發生。玻纖布的處理效果將對其浸潤性產生很玻纖布的處理效果將對其浸潤性產生很大影響大影響玻纖布處理劑中不純离子含量越少，玻纖布處理劑中不純离子含量越少，CAFCAF越不容易發生。越不容易發生。玻璃纖維中金屬离子含量越少，越不容玻璃纖維中金屬离子含量越少，越不容易發生离子遷移。易發生离子遷移。玻纖布与玻纖布与CAF發生之關系發生之關系2323減少材料中的不純离子含量減少材料中的不純离子含量玻纖布被樹脂充分浸漬，結合良好。玻纖布被樹脂充分浸漬，結合良好。使用低吸濕性樹脂使用低吸濕性樹脂降低整個材料体系吸濕性降低整個材料体系吸濕性基板防止基板防止CAFCAF發生的主要途徑發生的主要途徑2424低介電常數性的玻纖布(1)低玻纖布的開發 1.改造制造工藝 2.對玻璃組成進行改進 a.采用具有低 性的SiO2和B2O3成分高的玻璃組成 b.E-glass與具有低性的有機纖維(PEEKPEIPSF等)進行混紡或混織。2525低介電常數性的玻纖布(2)項目項目E-glassE-glassD-glassD-glassNE-glassNE-glassT-glassT-glassSiO2SiO252525656727276765252565662626565CaOCaO161625250 00 010100 0Al2O3Al2O3121216160 0551010151520202525B2O3B2O35 5101020202525151520200 0MgOMgO0 0550 00 05510101515Na2O,K2ONa2O,K2O0 0113 3550 0110 011TiO2TiO20 00 00.50.5550 02626低介電常數性的玻纖布(3)項目項目E-glassE-glassD-glassD-glassNE-glassNE-glass 1MHZ 1MHZ6.66.64.14.14.64.6 1GHZ 1GHZ6.66.64.14.14.64.6TanTan 1MHZ 1MHZ0.00120.00120.00080.00080.00060.0006TanTan 1GHZ 1GHZ0.00660.00660.00560.00560.00350.0035熱膨脹系數熱膨脹系數5.55.53.13.13.43.42727