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  • 實驗層壓參數對電路板剛性的影響
     
    發布時間:2010-8-10

    彎曲強度的物理意義及試驗意義
    彎曲強度試驗實際上是在測試工程力學上材料受彎曲形變時承受的最大彎曲正應力σ,其計算公式為:σ= (M——最大彎矩 W——抗彎模量)所謂彎矩M,是當外力作用於材料使其作彎曲形變時,沿材料長度方向上各處所承受的一個力矩,覆銅板的彎曲試驗採用簡支梁形態。


    當力P 作用於A、B 兩支點時,A、B 兩點有支撐力RA、RB 存在,在AB 間任一點截麵上,應承受一個剪力Q 產生剪力矩,則截麵上存在克服剪力矩抗拒產生旋轉的反力矩M。根據材料力學原理,均勻材料受到這種彎曲變形時,斷裂點總是發生在作用點處。因此覆銅板彎曲試驗力P 的作用點設計在兩支點中點,即L/2 處,所以最大彎矩Mmax=PL/4。

     

     

    W 為彎曲構件的抗彎模量,當A、B 兩支點間的構件(試樣)為長方體時,則W=HB/6。(H——試樣的板厚;B——試樣的寬度)由於PCB 起支撐電路元件的作用,元件的自重和PCB 的接插方式,對PCB 形成一種靜態的彎曲力負荷,由此提出PCB 抗彎強度的要求。


    試驗設計:層壓過程中可能會影響到PCB 剛性的因素有:升溫速率、壓力、固化時間。對於同一供應商的材料,在保證其要求的固化溫度及固化時間前提下,升溫速率、壓力是關鍵因素。因為升溫速率及壓力參數的設置決定了層壓過程中樹脂的流動性以及板中的揮發份及水份能否被徹底排出,也決定了PCB 板應力的釋放狀況。本部分將設計不同的升溫速率及壓力參數來討論其對抗彎強度的影響。

     

    試驗方法:通過對一固定排版結構(H—7628—2/3 L(0.301/1)—7628—H)設計四種不同的壓板參數組合,每種參數2PCS 板。進行抗彎強度評估,確定較優的壓板參數組合。


     試驗流程:芯板開料→烘板(145°C、7H)→去銅→烘板(100°C、1H)→層壓→去銅→銑外形
    →抗彎強度測試


     試驗參數

     

    試驗結果
    四種壓板參數組合中所取樣品經、緯向抗彎曲強度詳見下表:

     

    結果分析
    1.由上表可知,無論是經向抗彎強度,還是緯向抗彎強度,平均值由大至小的順序為實驗a>c>b>d,即升溫速率控製在2.0°C/min,壓力分三段控製時,板的抗彎強度最好;其次是升溫速率為2.0°C/min,壓力分兩段控製;升溫速率為3.0°C/min,壓力分兩段控製時的抗彎強度最差。試驗a與試驗d經向平均抗彎強度相差98.3Mpa,緯向平均抗彎強度相差41.8Mpa;
    2.相同的升溫速率下,壓力分三段控製優於壓力分兩段控製,平均經向抗彎強度最大相57.9Mpa;平均緯向抗彎強度最大相差14.5Mpa;
    3. 相同壓力控製下,較低的升溫速率優於較高的升溫速率, 平均經向抗彎強度最大相差70.4Mpa;平均緯向抗彎強度最大相差27.3Mpa;
    4. 升溫速率的影響高於壓力的分段控製。

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