无卤化的理论及实际ppt课件

1、 1.環境保護的需求略環境保護的需求略 鹵化物對策鹵化物對策2. 商業的需求商業的需求EU法令對策略法令對策略 3.性能的需求優點性能的需求優點 3.1 低綫膨脹低綫膨脹CEI MODEL-1塑封料塑封料 case 主劑：鄰甲基酚醛環氧樹脂主劑：鄰甲基酚醛環氧樹脂 固化劑：綫性酚醛樹脂固化劑：綫性酚醛樹脂 填料：硅微粉填充率填料：硅微粉填充率70wt 高溴環氧東都化成：高溴環氧東都化成：YEB-400阻燃阻燃 1 =2.1ppm 含燐環氧東都化成：含燐環氧東都化成：ZX-1458阻燃：阻燃：1 1.76ppm 含磷环氧的含磷环氧的1是卤素阻燃的是卤素阻燃的85 3.性能的需求優點性能的需求優點

2、 MODEL-2覆銅板、覆銅板、DICY固化固化 case 低溴環氧阻燃低溴環氧阻燃 B1=62ppm 含燐環氧阻燃：含燐環氧阻燃：P1 = 53ppm 含磷含磷/卤素卤素85.5,以以Tg=150计算，计算，20150的綫膨脹为的綫膨脹为 B1=(150-20)628060ppm P1 = (150-20) 53=6890ppm,相当相当于于22的膨胀数。的膨胀数。 溴素阻燃為溴素阻燃為100時，燐、硅時，燐、硅(分子級或分子級或NANO SiO2阻燃約為阻燃約為7085，相當，相當于提高于提高Tg 1535%时的綫膨脹总量时的綫膨脹总量 不提高不提高Tg也意味着添加脆性也可也意味着添加脆性

3、也可到达降低綫膨脹总量的目的。到达降低綫膨脹总量的目的。3.性能的需求優點性能的需求優點 低綫膨脹的結果低綫膨脹的結果多層化尺寸穩定、錯層小、層間黏结多層化尺寸穩定、錯層小、層間黏结8P(1.6厚度厚度16层总膨胀量层总膨胀量20280减少约：减少约：60000mmPPM0.06mm.可靠性低应力、孔壁、可靠性低应力、孔壁、IC与板的黏结、与板的黏结、线路线路低低Tg化能够性化能够性 高粘结性、低应高粘结性、低应力、低吸水性力、低吸水性低本钱化低本钱化 Tg提高提高10，需求添，需求添加本钱约加本钱约10003000元元/吨。吨。短、小、薄化、長期穩定性。短、小、薄化、長期穩定性。3.性能的需

4、求優點性能的需求優點 3.2 低离子迁移性低离子迁移性 处理了溴素阻燃长期以来难以处处理了溴素阻燃长期以来难以处理的难题理的难题 坚持坚持DICY固化的钻冲孔性，同时固化的钻冲孔性，同时处理了处理了CAF问题。问题。 3.3 高热分解温度高热分解温度 无铅化：无铅化：DICY固化也能到达固化也能到达“无铅无铅化的要求化的要求 長期穩定性長期穩定性 3.4 添加填料的添加填料的“需求：降低本钱。需求：降低本钱。 1.含燐環氧樹脂含燐環氧樹脂1.1 含燐環氧樹脂含燐環氧樹脂/DICY or酚醛固化系統酚醛固化系統1.1.1 DOPO-NQ/多官能環氧樹脂系統東都化成多官能環氧樹脂系統東都化成的的F

5、X-289系列含燐環氧樹脂系列含燐環氧樹脂1.1.2 DOPO/多官能環氧樹脂系統台、韩？多官能環氧樹脂系統台、韩？1.1.3 酸式燐亞酸脂酸式燐亞酸脂/多官能環氧樹脂系統多官能環氧樹脂系統三个系统的比較一样三个系统的比較一样Tg時的比較時的比較DOPO-NQ/多官能多官能DOPO/多官能多官能磷酸脂磷酸脂/多官能多官能吸水性100125160耐鹼性100128180PCT破壞時間10068158585RH破壞時間1007020綫膨脹100115120鑽孔性DRILL良比较差优孔壁信賴性优普通脆、毛刺、缺邊不良冷熱衝擊1006010耐老化实验1006825CAFOKOKNO固化劑的影響選擇固化

6、劑的影響選擇環氧樹脂環氧樹脂MODEL：DOPO-NQ/多官能環氧多官能環氧DICY0.55eq)酚醛樹脂酚醛樹脂酚醛酚醛/含氮酚醛含氮酚醛吸水率10075120耐鹼性無明顯差異無明顯差異無明顯差異PCT破壞時間100851058585RH破壞時間10088120鑽孔性DRILL优良良孔壁信賴性优普通脆、毛刺、缺邊普通同上冷熱衝擊OKOKOKFAFOKOKOK 2、本身阻燃型环氧树脂 特點： 芳香環含量高、殘炭率高的阻燃原理 無鹵、無磷、無氮所謂環保 高填充 問題點： 高本钱、高填充。 特殊填料、填料的外表處理和分散、上膠技術 普及：當前比較難 体系：日本化药的NC-3000 东都化成的ESN

7、-165 3、硅阻燃、硅阻燃NEW 3.1 有机硅环氧树脂体系有机硅环氧树脂体系 机理：有机硅化合物在熄灭过程中生成环机理：有机硅化合物在熄灭过程中生成环状硅氧化合物、碳、联苯芳香環覆盖状硅氧化合物、碳、联苯芳香環覆盖在熄灭物外表。在熄灭物外表。 硅橡胶的氧指数为硅橡胶的氧指数为2527，不配合其它成，不配合其它成份难到达份难到达V-0 3.2 NANO(或分子級环状硅氧化合物或分子級环状硅氧化合物 机理与上一样，在环氧树脂体系中预先反机理与上一样，在环氧树脂体系中预先反响生成环状硅氧化合物或用含有反响基响生成环状硅氧化合物或用含有反响基胺基的环状硅氧化合物为固化剂导入胺基的环状硅氧化合物为固

8、化剂导入体系中。体系中。 更大的目的是得到其它性能的固化物无更大的目的是得到其它性能的固化物无Tg化，高弹性、低膨胀、高导热等化，高弹性、低膨胀、高导热等 3.3 NANO二氧化硅二氧化硅三、問題點及解決方法三、問題點及解決方法 以含燐環氧樹脂體系說明以含燐環氧樹脂體系說明 1、阻燃性、阻燃性 提高阻燃性的常用方法是提高磷含量，但提高阻燃性的常用方法是提高磷含量，但吸水率上升、吸水率上升、PCT、T288性能下降、本钱性能下降、本钱上升。上升。 处理思绪：处理思绪： 提高成炭率：降低烃基，特别是甲基浓度，提高成炭率：降低烃基，特别是甲基浓度，提高芳香環浓度提高芳香環浓度 适当提高填料的用量：填

9、料的种类、粒度适当提高填料的用量：填料的种类、粒度分布、外表處理、分散分散以后的消泡分布、外表處理、分散分散以后的消泡 充分固化：本钱添加不多，但效果大充分固化：本钱添加不多，但效果大 P/N体系体系 P/N配合有利于提高成碳率配合有利于提高成碳率 P/N的黄金配合比的黄金配合比 抑制吸水率上升、抑制吸水率上升、PCT下降、脆性增大的下降、脆性增大的方法：必需从整个体系考慮方法：必需从整个体系考慮P、N的来源和的来源和构造构造三、問題點及解決方法三、問題點及解決方法 阻燃机理和对策阻燃机理和对策 阻燃机理：熄灭阻燃机理：熄灭 磷化合物磷化合物 磷酸磷酸 脱水脱水 亚亚meta磷酸磷酸 聚亚磷酸

10、聚亚磷酸 磷酸膜化磷酸膜化 聚亚磷酸的作用：聚亚磷酸的作用： 强酸：使其它有机分子质子化强酸：使其它有机分子质子化proton 强脱水剂：特别对含有羟基的物质的碳强脱水剂：特别对含有羟基的物质的碳化有效：成碳率。化有效：成碳率。 不挥发性的磷氧化物与是碳的凝结剂覆不挥发性的磷氧化物与是碳的凝结剂覆盖在资料外表而阻燃。盖在资料外表而阻燃。 1、提高阻燃性的着力点：、提高阻燃性的着力点： 资料有机物分解阶段的阻燃更为重要和资料有机物分解阶段的阻燃更为重要和有效：提高成碳率。有效：提高成碳率。MODEL：环氧树脂：环氧树脂：DOPO/NQ、DOPO/多官能、磷酸酯多官能、磷酸酯/多官能多官能 固化剂

11、：固化剂：DICYH/R=0.52eq 填料：无填料：无 SIZE：4P板板 到达熄灭时间到达熄灭时间20sec时环氧树脂所需的磷含量时环氧树脂所需的磷含量wt% 饱和吸水率测试方法：饱和吸水率测试方法：8585RH三、問題點及解決方法三、問題點及解決方法DOPO/NQDOPO/多官能磷酸酯/多官能磷含量(wt%2.152.483.16饱和吸水性100为基准125160三、問題點及解決方法三、問題點及解決方法 阻燃机理和对策阻燃机理和对策 2、充分固化、充分固化 MODEL：环氧树脂：环氧树脂：DOPO/NQ，磷含量，磷含量2.2wt 固化剂：固化剂：DICYH/R=0.52eq 促进剂：促进

12、剂：2E4Mz 填料：无填料：无 SIZE：4P板、板、0.8mm 未充分固化的资料，热分解温度降低、低分子成未充分固化的资料，热分解温度降低、低分子成份升华、挥发，致使隔离膜破坏，从而降低了阻份升华、挥发，致使隔离膜破坏，从而降低了阻燃性能。燃性能。 以下图是固化率凝胶率与熄灭时间之间关系以下图是固化率凝胶率与熄灭时间之间关系的实验结果图。的实验结果图。三、問題點及解決方法三、問題點及解決方法 三、問題點及解決方法三、問題點及解決方法3、填料、填料 常用阻燃填料：氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸盐常用阻燃填料：氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸盐 作用以作用以Al2O33H2O为例：为例： 吸收吸收CO：减少

13、熄灭气体量：减少熄灭气体量 吸热：降低温度吸热：降低温度 生成水：降温、成膜作用生成水：降温、成膜作用 Al2O33H2O的热转移图的热转移图 Al2O33H2O Al2O3 AL2O3 Al2O3 200 200300 9001000 11001200 Al2O3H2O Al2O3 400500资料的热分解温度资料的热分解温度 前者主要作用是分解前的降温，阻燃效果小前者主要作用是分解前的降温，阻燃效果小 后者兼有熄灭分解时的降温暖成膜作用后者兼有熄灭分解时的降温暖成膜作用 ，阻燃效果大，阻燃效果大 三、問題點及解決方法三、問題點及解決方法 3、填料、填料 填料的选择：填料的选择： 粒度：粒度

14、小，阻燃效果大粒度：粒度小，阻燃效果大 分解温度：预先除去低温分解的结晶水，分解温度：预先除去低温分解的结晶水，结晶水分解温度提高结晶水分解温度提高1水、水、1.5水水 普通的分解温度在树脂分解温度普通的分解温度在树脂分解温度以下，以下，300左右是减重顶峰期，左右是减重顶峰期， 效果不大。效果不大。 运用适量的这种填料对于缩短运用适量的这种填料对于缩短t2第二次熄灭时间很有效。第二次熄灭时间很有效。 外表處理：硅烷偶联剂、钛偶联剂、脂肪外表處理：硅烷偶联剂、钛偶联剂、脂肪酸外表处置剂酸外表处置剂 游离水：尽能够降低游离水的含量。游离水：尽能够降低游离水的含量。 结晶析出法的氢氧化钙比粉碎法的

15、结晶析出法的氢氧化钙比粉碎法的浸胶性好，有利于填入玻纤内，使板材内浸胶性好，有利于填入玻纤内，使板材内填料分布均一。填料分布均一。 三、問題點及解決方法三、問題點及解決方法4、P/N体系体系 阻燃性促进机理：阻燃性促进机理： 在含氮化合物的作用下，磷酸受热聚合成粘稠性的聚在含氮化合物的作用下，磷酸受热聚合成粘稠性的聚磷酸，加速有机物的脱水反响。粘稠性的聚磷酸薄膜覆盖磷酸，加速有机物的脱水反响。粘稠性的聚磷酸薄膜覆盖在资料外表：断热、断氧气，并与残炭成性不然的在资料外表：断热、断氧气，并与残炭成性不然的“黑铅黑铅层而阻燃。层而阻燃。：生成热稳定性的、无定形的、玻璃形状的含有：生成热稳定性的、无定

16、形的、玻璃形状的含有P-N-O构构造的阻燃物维护膜。造的阻燃物维护膜。 选择成碳率高的含氮化合物含氮酚醛、苯并二嗪、含选择成碳率高的含氮化合物含氮酚醛、苯并二嗪、含氮环氧至为重要，同时可以降低吸水率。氮环氧至为重要，同时可以降低吸水率。 在这个根底上求得在这个根底上求得P/N的黄金比率情愿与大家共同讨的黄金比率情愿与大家共同讨论。论。三、問題點及解決方法三、問題點及解決方法 以含燐環氧樹脂體系說明以含燐環氧樹脂體系說明 2、打孔、打孔DRILL性脆性性脆性 以以DOPO为为P来源的环氧树脂，普遍存在来源的环氧树脂，普遍存在着脆的问题，主要缘由是着脆的问题，主要缘由是DOPO的构造、的构造、普遍

17、运用多官能环氧树脂以及添加氢氧化普遍运用多官能环氧树脂以及添加氢氧化铝、氢氧化镁等脆性填料。铝、氢氧化镁等脆性填料。 处理思绪：处理思绪： 合理的固化体系：选用胺合理的固化体系：选用胺DICY固化固化体系、调整体系、调整DICY运用量运用量 环氧树脂的构造：刚柔兼顾环氧树脂的构造：刚柔兼顾 运用柔性化树脂：酚氧树脂、添加剂运用柔性化树脂：酚氧树脂、添加剂 填料的外表處理技术填料的外表處理技术 填料的粒度分布填料的粒度分布 填料的分散技术填料的分散技术 三、問題點及解決方法三、問題點及解決方法 以含燐環氧樹脂體系說明以含燐環氧樹脂體系說明 3、粘接性特别是层间粘结强度、粘接性特别是层间粘结强度

18、根本思绪：根本思绪： DICY固化：适当减少固化：适当减少DICY用量同时提高打用量同时提高打孔性和孔壁信任性、耐水性孔性和孔壁信任性、耐水性 酚醛树脂固化：分子量和分子量分布、运用苯酚醛树脂固化：分子量和分子量分布、运用苯并二嗪、并二嗪、 选择柔韧性固化剂选择柔韧性固化剂ALKYL PHENOL、DIPHENYL PHENOL)、 充分浸胶和控制凝胶速度充分浸胶和控制凝胶速度 操作：充分浸胶、调整流速和固化速度操作：充分浸胶、调整流速和固化速度 环氧树脂树脂的分子设计：柔韧性与对称性、环氧树脂树脂的分子设计：柔韧性与对称性、刚性分子的比例，韧性多官能环氧树脂。刚性分子的比例，韧性多官能环氧树脂。 玻纤和填料的外表處理玻纤和填料的外表處理 操作：充分浸胶、调整流速和固化速度操作：充分浸胶、调整流速和固化速度 三、問題點及解決方法三、問題點及解決方法 以含燐環氧樹脂體系說明以含燐環氧樹脂體系說明 4、吸水性、耐碱性、吸水性、耐碱性 吸水率高是其一大缺陷。吸水率高是其一大缺陷。 降低吸水率的普通思绪：降低吸水率的普通思绪： DICY固化：固化：DICY的配比量适当降低，用的配比量适当降低，用PNE等多官能环氧树脂提高等多官能环氧树脂提高Tg 酚醛树脂固化：为理处理脆性，用柔韧酚醛树脂固化：为理处理脆性，用柔韧性固化剂性固化剂 环氧树脂构造：尽能够多地引入芳香