半固化片Prepreg:簡稱PP,又稱膠片。在PCB中PP是夾在芯板和銅箔或者兩個芯板之前的起到絕緣作用的介電層。
夾在芯板和銅箔之間的PP
圖源:MOKO
膠片上的浸漬樹脂只是固體狀但未完全固化,在壓合工序時,芯板,PP和銅箔按照設(shè)計疊構(gòu)進行堆疊,此時PP膠片在熱和壓力的作用下,PP上的浸漬樹脂開始粘合相鄰層。經(jīng)過交聯(lián)緩慢固化之后,壓合后PCB的材料特性開始接近芯板的特性。
半固化片PP是一種高分子材料,由玻璃纖維布Glass Fabric,樹脂Resin,固化劑Curing Agent,速化劑Accelerator,溶劑Solvent和填充劑Additive組成。
PP的生產(chǎn)過程
圖源:partconsulting
簡單講,PP主要是由玻璃纖維布浸潤于樹脂中,經(jīng)過一系列過程反應(yīng)形成的。 玻璃纖維布:簡稱玻纖布或玻布,是由玻璃纖維Glass Fiber編織而成。玻璃纖維布有2個編織方向:橫向的一般稱為”緯紗”,縱向的一般稱為”經(jīng)紗”。根據(jù)半固化片型號的不同,玻璃纖維布類型和緊密程度也不一樣,如下圖7628型號的PP,要比1080型號的PP,編織緊密很多。 PCB內(nèi)部玻璃纖維布的間隙和均勻性會影響信號傳輸,常被提及的就是玻纖效應(yīng)。
不同編織密度玻璃布的性能不同
圖源:Isola
樹脂Resin:使用比較廣泛的是環(huán)氧樹脂,其他樹脂還有雙馬來酰亞胺三嗪樹脂(BT)、熱固性氰酸脂樹脂(CE)、熱固性聚苯醚樹脂(PPE)和聚酰亞胺樹脂(PI)。
根據(jù)玻璃纖維布的型號和樹脂含量的不同,PP會有多種型號,在設(shè)計PCB疊層時,需要根據(jù)總厚度要求、含膠量要求、玻纖布的要求等來選擇合適的PP去制作疊層。
常見的玻璃纖維布的類型如下:
玻璃布的型號參數(shù)
PP的型號依據(jù)玻璃纖維直徑粗細(xì)編號,常見PP型號有7628/7629, 1506/1501, 2116, 2113, 1080, 1067, 106等等。 PP的型號參數(shù) 不同的PP供應(yīng)商,對PP型號的命名可能存在差異。一般來講,PP型號數(shù)字越大,厚度越厚,數(shù)字越小,玻璃纖維布越細(xì)。PP依據(jù)膠含量RC的不同,可以分為低含膠L,中含膠M,高含膠H,如7628L,7628M,7628H。 樹脂含量Resin Content:代表樹脂在PP中所占的重量的百分比。同一種PP型號,RC值越高,PP厚度越厚,價格也越高。 樹脂流量Resin Flow:代表樹脂中能流動的部分占樹脂總量的百分比。在PCB壓合工序中,樹脂流量過高,容易產(chǎn)生缺膠現(xiàn)象。樹脂流量過低,則容易造成填充圖形間隙困難,產(chǎn)生氣泡空洞等異常現(xiàn)象。 凝膠時間Gel Time:代表樹脂在加熱情況下,處于液態(tài)流動的總時間。膠化時間長,樹脂有充分時間來潤濕圖形,并能有效地填滿圖形,有利于PCB壓合工序的參數(shù)控制。如膠化時間太短,則無法在PP完全固化前趕完板內(nèi)所藏的空氣,從而形成氣泡等異?,F(xiàn)象。 揮發(fā)量Volatile Content:指PP經(jīng)過干燥后,失去的揮發(fā)成分的重量占原來重量的百分比。