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  • 实验层压参数对电路板刚性的影响
     
    发布时间:2010-8-10

    弯曲强度的物理意义及试验意义
    弯曲强度试验实际上是在测试工程力学上材料受弯曲形变时承受的最大弯曲正应力σ,其计算公式为:σ= (M——最大弯矩 W——抗弯模量)所谓弯矩M,是当外力作用于材料使其作弯曲形变时,沿材料长度方向上各处所承受的一个力矩,覆铜板的弯曲试验採用简支梁形态。


    当力P 作用于A、B 两支点时,A、B 两点有支撑力RA、RB 存在,在AB 间任一点截面上,应承受一个剪力Q 产生剪力矩,则截面上存在克服剪力矩抗拒产生旋转的反力矩M。根据材料力学原理,均匀材料受到这种弯曲变形时,断裂点总是发生在作用点处。因此覆铜板弯曲试验力P 的作用点设计在两支点中点,即L/2 处,所以最大弯矩Mmax=PL/4。

     

     

    W 为弯曲构件的抗弯模量,当A、B 两支点间的构件(试样)为长方体时,则W=HB/6。(H——试样的板厚;B——试样的宽度)由于PCB 起支撑电路元件的作用,元件的自重和PCB 的接插方式,对PCB 形成一种静态的弯曲力负荷,由此提出PCB 抗弯强度的要求。


    试验设计:层压过程中可能会影响到PCB 刚性的因素有:升温速率、压力、固化时间。对于同一供应商的材料,在保证其要求的固化温度及固化时间前提下,升温速率、压力是关键因素。因为升温速率及压力参数的设置决定了层压过程中树脂的流动性以及板中的挥发份及水份能否被彻底排出,也决定了PCB 板应力的释放状况。本部分将设计不同的升温速率及压力参数来讨论其对抗弯强度的影响。

     

    试验方法:通过对一固定排版结构(H—7628—2/3 L(0.301/1)—7628—H)设计四种不同的压板参数组合,每种参数2PCS 板。进行抗弯强度评估,确定较优的压板参数组合。


     试验流程:芯板开料→烘板(145°C、7H)→去铜→烘板(100°C、1H)→层压→去铜→铣外形
    →抗弯强度测试


     试验参数

     

    试验结果
    四种压板参数组合中所取样品经、纬向抗弯曲强度详见下表:

     

    结果分析
    1.由上表可知,无论是经向抗弯强度,还是纬向抗弯强度,平均值由大至小的顺序为实验a>c>b>d,即升温速率控制在2.0°C/min,压力分三段控制时,板的抗弯强度最好;其次是升温速率为2.0°C/min,压力分两段控制;升温速率为3.0°C/min,压力分两段控制时的抗弯强度最差。试验a与试验d经向平均抗弯强度相差98.3Mpa,纬向平均抗弯强度相差41.8Mpa;
    2.相同的升温速率下,压力分三段控制优于压力分两段控制,平均经向抗弯强度最大相57.9Mpa;平均纬向抗弯强度最大相差14.5Mpa;
    3. 相同压力控制下,较低的升温速率优于较高的升温速率, 平均经向抗弯强度最大相差70.4Mpa;平均纬向抗弯强度最大相差27.3Mpa;
    4. 升温速率的影响高于压力的分段控制。

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