國(guó)外覆銅板用玻璃纖維布的技術(shù)進(jìn)展

 國(guó)外電了工業(yè)的突飛猛進(jìn)，帶動(dòng)覆銅板用玻璃纖維布系列產(chǎn)品不斷擴(kuò)大生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代。
    據(jù)國(guó)外較新報(bào)道材料表明，目前全世界玻璃纖維總產(chǎn)量已近250萬t/a，其中電子級(jí)玻璃纖維系列產(chǎn)品已打破30萬t/a，約占世界玻璃纖維總產(chǎn)量的13％左右。在這30萬t當(dāng)中，約有15萬t是覆銅板用玻璃纖維布，在較近15年來，其年增長(zhǎng)率均超過5％，而且在今后一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，仍將保持這種增長(zhǎng)趨勢(shì)。尤其是亞太地區(qū)，由于電子工業(yè)起步較晚，市場(chǎng)具有旺盛的發(fā)展?jié)摿Α?BR>    目前，國(guó)外多層印制電路板正朝著高精度、高密度、高性能、微孔化、薄型化和高層化方向迅猛發(fā)展，其應(yīng)用范圍已從工業(yè)用大型電子計(jì)算機(jī)、通訊儀表、電氣測(cè)量、國(guó)防高等及航空、航天等工業(yè)部門迅速進(jìn)入到民用電器及其相關(guān)產(chǎn)品。如移動(dòng)電話、筆記本計(jì)算器、小型攝像機(jī)、儲(chǔ)存卡及Smart等等。
    國(guó)外覆銅板用玻璃纖維所采用的玻璃成份均為鋁硼硅酸鹽類。我國(guó)簡(jiǎn)稱無堿玻璃，國(guó)外則簡(jiǎn)稱為E玻璃，即電絕緣玻璃。這種玻璃成分較初是專為電絕緣應(yīng)用而研制的，但目前世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了這－應(yīng)用范圍，其應(yīng)用總量已占全世界連續(xù)玻璃纖維總產(chǎn)量的80％以上。
    為了確保無堿玻璃纖維作為電氣絕緣材料的電絕緣性能，國(guó)外規(guī)定E玻璃纖維的Na2O+K2O含量一定要小于1％，一般都控制在0.8%以下，而我國(guó)則規(guī)定為0.5～0.8％，個(gè)別引進(jìn)的池窯生產(chǎn)廠家則可控制在0.5％以下。
    國(guó)外覆銅板用玻璃纖維布，其單纖維直徑都是9μm，在池窯800孔漏板上雙分拉，或在1200孔漏板上三分拉，采用插片加噴霧冷卻、單絲涂油而制成。采用的拉絲浸潤(rùn)劑多數(shù)為改性淀粉型，原絲號(hào)數(shù)為68.7Tex。
    覆銅板用玻璃纖維布的常用品種，也是用量非常大的一個(gè)品種，全部上稱為7628布，其公稱厚度為0.173mm，單位面積質(zhì)量為203.4g/m2，經(jīng)緯紗的代號(hào)為968 l XO（經(jīng)）9 68 1XO（緯）。這種7628布約占覆銅板用布的75%左右。其次是被稱為1080的布，其公稱厚度為0.053mm，單位面積質(zhì)量為46.8g/m2，其經(jīng)緯紗代號(hào)為5 ll l XO（經(jīng)），5 ll lX0（緯），稍少的－個(gè)品種被稱作2116布，其公稱厚度 為0.094mm，單位而積質(zhì)量為102g/m2，其經(jīng)緯紗代號(hào)為7 22 l XO（經(jīng)），7 22 l XO（緯）。
    7628布常用于制作單面板、雙面板，也可用于制作多層板，還可制成預(yù)浸漬片，用于多層板的疊合粘結(jié)。1080及2116布則主要用于制作薄型板和預(yù)浸漬片再制作多層飯。1080及2116布在覆銅板基布中僅占總用布量的25％左右，約為7628布的1/3，但隨著印制電路板的品種不斷更新?lián)Q代，其年增長(zhǎng)率卻大大高于7628布。
    近年來，國(guó)外由于集成電路的集成度迅速提高和組裝技術(shù)的飛躍進(jìn)步，給印制電路板從設(shè)計(jì)、材料、生產(chǎn)測(cè)試等都帶來了革命性的變化扣進(jìn)步。其核心是在密度上的大幅度提高，從而使印制電路板向精細(xì)導(dǎo)線技術(shù)、微小孔技術(shù)、薄型多層板和埋盲孔結(jié)構(gòu)多樣化等等的發(fā)展。
    為了滿足印制電路板工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步及市場(chǎng)日新月異的新需求，近幾年來，國(guó)外覆銅板用玻璃纖維生產(chǎn)廠家從玻璃成分到原絲質(zhì)量，從織物結(jié)鉤到后處理組分進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，科枝開發(fā)工作取得了明顯的枝術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，使覆銅板用玻璃纖維系列產(chǎn)品的物化性能、內(nèi)在質(zhì)量及品種規(guī)格踏上了一個(gè)新臺(tái)階。
    國(guó)外為了提高印制電路板的信號(hào)傳遞速度，滿足大型電子計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算需要，研制成功多種低介電常數(shù)的玻璃纖維，其中D玻璃介電常數(shù)為3.8~4.2，Q玻璃的介電常數(shù)為3.5~3.8，還有S及T玻璃，其介電常數(shù)為4.5~5.2。另有一種高介電常數(shù)的H玻璃，其介電常數(shù)為l1.6，有利于制成小型化印制電路板。
    日本板玻璃公司還研制成功一種以SiO2和B2O3為主的新型覆銅板用玻璃纖維成分，其介電常數(shù)不大于4.5。據(jù)國(guó)外相關(guān)人士預(yù)言，這種新型玻璃成分的覆銅板用玻璃纖維布與低介電常數(shù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系纖維一一聚醚醚酮（PEEK），聚醚酰亞胺（PEl）及聚砜（PSE）等熱塑性樹脂纖維混紡或混織而成的玻璃纖維基布，有可能成為二十一世紀(jì)高等電于計(jì)算機(jī)用印制電路板的基材。但是，這種混紡或混織制成的新型覆銅板用玻璃纖維基布，因?yàn)楹r(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系纖維，故不宜在后處理工序中進(jìn)行熱清洗，必須采用無需熱清洗的直接浸潤(rùn)劑拉制原絲，再進(jìn)行噴氣織造。
    近幾年來，日本旭硝子抹式會(huì)什研制成功一種無氣泡玻璃纖維應(yīng)用于覆銅板上。過去覆銅板用玻璃纖維的單根原絲中均含有微小的肉眼看不見的氣泡。這種氣泡在拉制過程中被快速拉長(zhǎng)，形成幾十厘米長(zhǎng)度的空心段。這種空心段的玻璃纖維一般不會(huì)影響普通層合板的電絕緣性能，但是，對(duì)大型工業(yè)計(jì)算機(jī)等準(zhǔn)確度高的印制電路板，空心段坡璃纖維卻會(huì)影響其可靠性。
    日本旭硝子株式會(huì)杜研制成功的清理玻璃液中殘留氣泡的熔制技術(shù)和拉絲枝術(shù)，為覆銅板工業(yè)采用新型元?dú)馀莶ＡЮw維布作出了新貢獻(xiàn)。
    九十年代初期，日本又研制成功一種無微量金屬雜質(zhì)的覆銅板用玻璃纖維布。他們?cè)谀砭�機(jī)上，加裝了一種特制的金屬物含量檢驗(yàn)裝置，以識(shí)別在直徑4μm以上長(zhǎng)度2m范圍內(nèi)含有任何微量金屬元素的玻璃纖維紡織紗。若該紡織紗的任何微量金屬元素的含量超過允許規(guī)定，則電子裝置的傳感器及放大器上的二較管指示燈會(huì)自動(dòng)發(fā)出訊號(hào)。此時(shí)，該捻線機(jī)上的某個(gè)紗錠就會(huì)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，由操作工人取下來另作它用，從而確保了覆銅板用坡璃纖 維的電絕緣性能。
    國(guó)外玻璃纖維生產(chǎn)廠家通過改變玻璃纖維布的織物結(jié)構(gòu)，來降低覆銅板的吸濕性，從門達(dá)到改善印制電路板的介電性能的目的。
    國(guó)外這種新型織物結(jié)構(gòu)的覆銅板用玻璃纖維基布有兩種。一種是經(jīng)紗由Z捻（即左捻）和S捻（即右捻）紗構(gòu)成，其比例為2~8：1。緯紗全部用Z捻紗或S捻紗。這種電子布的特性是內(nèi)應(yīng)力小，變形少，因而制成的印制電路板的翹曲現(xiàn)象明顯減少。另一種是經(jīng)緯紗全部或其中之一用未經(jīng)加捻的紡織紗，再采用噴氣織機(jī)織造。因?yàn)橛脽o捻紗作緯紗時(shí)，噴氣織機(jī)對(duì)紗的磨損小，且生產(chǎn)效率高。這種玻璃纖維布由于有部分紗是扁平狀的尤捻紗，故布的浸透性好，制成的印制電路板的翹曲度與扭曲度也大大改善。同時(shí)，這種布的吸濕率在大幅度下降，使介電穩(wěn)定性大大提高。因而，這種布已成為覆銅板用一種優(yōu)異阻水型玻璃纖維布。
    捷克研制成功一種新型直接拉絲浸潤(rùn)劑。用這種浸潤(rùn)劑拉制出來的玻璃纖維原絲，可以直接用來織造覆銅板用玻璃纖維布。但是，必須指出，這種直接拉絲浸潤(rùn)劑需用去離子水配制。布在織造前，經(jīng)紗仍需上漿處理，但漿料組分要與直接拉絲浸潤(rùn)劑組分配套�？椩斐鰜淼母层~扳用玻璃纖維布可免除傳統(tǒng)工藝中后處理工序的熱清洗及表面化學(xué)處理，直接用于覆銅板生產(chǎn)。這祥不僅簡(jiǎn)化了工序，提高了生產(chǎn)效率，而且大大降低了生產(chǎn)成本。
近年來，國(guó)外還研制成功一種新型后處理加工技術(shù)，被稱為"過燒工藝"。這種"過燒工藝"又被稱為"脆化布"，它是在后處理工序中進(jìn)行布面熱清洗時(shí)，用更高的溫度和更長(zhǎng)的時(shí)間，進(jìn)行"過澆"處理，以便適當(dāng)降低布的抗張強(qiáng)度，使布性變跪，其強(qiáng)度約比傳統(tǒng)工藝的布低20％~80％。
    用這種"過燒布"制作的印制電跆板，采用細(xì)鉆頭進(jìn)行鉆孔加工時(shí)的鉆頭磨損性、孔壁租糙度及小孔彎曲度等性能良好，而且可以增加鉆孔時(shí)的重迭片數(shù)。有利于提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)印制電路板的微型準(zhǔn)和高密度準(zhǔn)。
    較近，美國(guó)研制成功一種新型柔性玻璃纖維。 即將2種不同化學(xué)成分的玻璃熔制而成的特種玻璃纖維。由于2種不同成分的玻璃的線收縮率不同，故單纖維本身呈扭曲狀，具有無序的捻度，還有更強(qiáng)的柔軟性，并有很大的彈性，能充塞及填補(bǔ)不規(guī)則形狀的空間，其一般破裂強(qiáng)度可達(dá)1OOkSl（1OO000PS），大大高于普通的E玻璃纖維，其耐熱性也遠(yuǎn)比其它合成纖維和人造纖維要高得多，在受熱時(shí)不會(huì)排出任何氣味，并且有較強(qiáng)的阻燃性，優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。更為可貴的是，它具有良好的加工性能，容易梳理，還能扭纏成線狀，能與合成纖維及人然纖維混紡加工。這種柔性玻璃纖維紗通過梳錦工藝，即成為玻璃纖維無紡布，可作覆銅板芯材，制成新型復(fù)合基覆銅板。據(jù)悉，美國(guó)已在俄亥俄州興建了一座年產(chǎn)量16OOOt的柔性玻璃纖維工廠，其年產(chǎn)值達(dá)到2000萬美元.