玻纖布制作流程及LDP相關知識簡介廣州宏仁電子技朮部2005/09/011一、玻纖布的生產工藝流程二、LDP相關知識簡介主要內容：2玻纖布的生產工藝流程3

玻纖布是覆銅板的重要原料之一，在板的結構中起者“支架”的作用，玻纖布的品質性能直接影響基板的性能。本文通過介紹玻纖布的原料、種類以及玻纖布整個生產的流程，使大家對玻纖布有一個大體的概念，讓我們更好地認識玻纖布的品質。文中另外介紹了一種新型發展的玻纖布----適用于雷射鑽孔的扁平布，通過其與正常布種的一系列性能對比，展現其優異的性能和今后玻纖布的發展趨勢。前言4玻璃纖維及玻纖布種類玻璃纖維：玻璃是一種混合物,其定義是“無機物經高溫融熔混合后,再冷卻成為一種非結晶型態之堅硬物體”被抽成細絲(Filament)當成紡織的纖維原料的新用途之開發成功則于1939才正式進入玻璃纖維時代。玻纖種類：一種是連續式的，用于織造玻纖布(ClothorFabric);另一種是不連續定長式，膠合在一起成片狀稱為玻璃席(Mat)。5玻纖布種類(一）按照用途及組成的不同，可分為E玻纖、D玻纖、Q玻纖、NE玻纖等品種，電路板中用的大多數是E-Glass玻纖布。相對E玻纖布而言，D玻纖、Q玻纖布具有更好的介電性能，但存在兩大缺點：1、機械加工性差，對鑽頭磨損大﹔成本高。NE玻纖布是一種新型的低介電常數E玻纖布，其介電常數明顯低于E玻纖布，與D玻纖布出于同一水平。各種玻纖布的成分及電性能對比如下：E玻纖布D玻纖布Q玻纖布NE玻纖布成分SiO252~5672~76>99.9752~56CaO16~25--0~10Al2O312~160~5-10~15B2O35~1020~25-15~20MgO0~5--0~5Na2O、K2O0~13~5-0~1性能ε(1MHz)6.64.13.94.4tanδ(1MHz)0.00120.00080.00020.00066

玻纖布種類(二)目前市場上玻纖布使用在CCL和PCB行業上，等級為E-GRADE即電子級材料。常用的布種有7628、2116、1080等，其為代號，無實質數字意義。詳細組成如下：布種布基重(g/m2)紗種類組織(紗數/in)單纖直徑(μm)經向緯向7628210*ECG1501/0443392116105ECE2251/060597108048ECD4501/060495*注：C：Continue--連續的；-G150G：單纖直徑9μm150：150×100YR/LB；1/0：有捻/無捻。7E-Glass玻纖布成分明細(宏和)：成分所占百分比(%)B2O35~10%CaO5~16%Al2O312~16%SiO252~56%MgO0~5%Na2OandK2O0~2%TiO20~0.8%Fe2O30.05~0.4%F20~1.0%C18H34N2SiO30.04~0.12%8玻纖布制作流程其制作過程有:原紗→回潮→整經→漿紗→綜框→上緯紗→織布→燒潔→坯檢→一次退漿→二次退漿→矽烷處理→成檢等9玻纖布工藝流程圖

10回潮玻纖紗是由極細的單纖集束而成，單紗直徑僅5~9μm。且玻纖極脆，易斷裂而產生毛羽、破絲、斷紗等異常。因此，玻纖紗在投用前要經過回潮處理，讓濕氣在玻纖表面凝結成水膜，增強玻纖的柔順性。宏和的原紗回潮處理方法是將裝原紗的箱子打開置於廠內的回潮區，讓室內的濕氣自然吸附在玻纖紗的表面。

濕度（％）溫度（℃）時間經紗63±1023±224hr↑緯紗63±1023±248hr↑11整經(WARPING)玻織布是由經紗(Warp)及緯紗(Fill)所縱橫交織而成的，因經紗的長度很長，關系著布料的整體品質。故需就所織出布幅寬度，將所買來的原紗重新加以密集間隔排列，也就是重新將多卷原紗同時平行排繞在等待織布的經軸上(Warpbeam)。緯紗則是直接繞在緯管上(Qvillorbobbin)去織布即可。整經時，因原紗的不同，整經速度也不一樣，一次整經要達到經紗數目的話，張力難以控制，所以要分幾次進行。

由于經紗已經過整理，且紗數也比緯紗多，故耐力強度都比緯紗好，因而電路板受力較大的方向，應以經向為宜。12漿經(Slashing)漿紗是把重新匯集排列過的經紗，還要做一次上漿的處理(Sizing)稱為“漿經”，在經紗表面形成一層保持膜

。目的就是為了增加滑潤及減少磨損。此等漿料在織成布之后，還要退漿處理，以得到潔淨的玻璃表面上漿之漿料的成份有兩種，一種是聚乙烯醇，另一種聚乙二醇。聚乙二醇和聚乙烯醇都是高分子化合物，其中聚乙烯醇為安定、無毒、水溶性高分子，具有良好的造膜性，形成的膜具有優異的接著力、耐溶劑性和耐磨擦性。

此種上漿處理的張力控制要特別小心，以防其斷裂而影響布的品質。上過漿的經紗還要通過一個擠輪(NipRoll)把多余的漿料擠掉，然后再通過熱蒸氣的烘干后，即可進行綜框的操作(Entering)。13綜紗(Entering)、上緯紗(Bobbin)綜紗：此一動作是把每支經紗都穿入帶頭的鋼扣中，使能在織布機內(Loom)進行上下提動。上緯紗：緯紗是把原裝的生紗重新直接繞在緯管上，織布時由“梭子”或壓縮空氣的帶動，往復奔馳于經紗之間，并與之形成一上一下的穿越交織，各種前處理到此已完成織布的準備工作了。穿好一幅布所需的全部經紗，要用幾個小時，最長的需用6個多小時。14織布(Weaving)依客戶對產品的要求，利用織布機將經緯紗交織成幅寬、基重、經緯密度等各種規格的玻纖布。目前常用的織布方法均為以壓縮空氣或水來帶動緯紗之無梭織布法。織布方法有多種不同型式，但用于基板的玻璃布，卻自始至終都只用一種平織法即將經緯紗上下交錯編織，織布機的轉速越大，織布速度越快，但相應的對經紗的磨擦越大，易產生毛羽和破絲。目前，宏和在織1080薄布時其最大轉速可達880rpm，織其他布種時轉速會低些，一般是設定在560rpm左右。平織法其布之尺寸最具安定性也最不易變形，而且重量及厚度也最均勻。15胚檢

剛織出來的還沒進行退漿處理的布就叫胚布。在進行退漿處理前，根據制程記錄對胚布進行處理：制程記錄上沒有瑕疵的胚布就可以直接投到退漿工序，有異常的則要進行處理，剔除異常。16一次退漿：織布完成後，漿料已無作用，在布面處理前須將漿料去除，玻纖布係用高溫退漿法退漿，分兩次工程，一次退漿係連續工程，此道工程會將90%漿料燒除。17二次退漿：胚布經連續式退漿後，再以批次方式將布捆集中入二次退漿爐悶熱退漿，使布面殘漿幾近完全去除。在退漿過程中，因布種的不同，其處理條件也相應不同。宏和布廠之退漿條件為：布種一次退漿二次退漿速度（m/min）溫度（℃）溫度（℃）時間（小時）1080、211630~3539436040762870~8037543060一次退漿和二次退漿後都要進行LOI％檢驗。18矽烷處理(SilaneTreatment)(一)因玻纖布為無機材料，而CCL含浸用之樹脂為有機物，故玻纖布在退漿後，布面要用矽烷偶合劑處理，以增加玻纖布與樹脂界面之接合強度。處理工程系將玻纖布含浸矽烷處理液，經烘幹，即為成品布。

19此種偶合劑基本上為一種混成的物質(HybridMaterial)，其分子中一端具有一種反應力很強的有機官能基，另一端則為無機性的功能團，中間則是矽烷的主干。此種介于兩者間的單分子層“偶合皮膜”，在B-stage之膠片完工時即已形成了。其如上述之矽烷化物偶合劑分子結構如：R-Si(OCH3)3R為有機官能團

在處理過程中，Silane溶液必須控制其PH值，否則Silane溶液會自身發生聚合反應而失去偶合效應，使玻纖布在含浸樹脂產生魚目。宏和對其Silane溶液PH控制標準為3.5~5。固形份標準為％。矽烷處理(SilaneTreatment)(二)20矽烷反應機理矽烷在水中水解為：RSi(OCH3)3+3H2O→RSi(OH)3+3CH3OH玻

-OH

玻-OH纖

-OH+(OH)3SiR→纖-O-Si(OH)2R+H2O布

-OH

布-OH

玻纖矽烷樹脂布玻纖布以矽烷水溶液處理后Silane之OH基會與玻纖布表面OH基反應：在含浸時，其中之R端會與樹脂結合：21成檢：檢查布面外觀品質，必要時作裁布剔除。22LDP相關知識簡介LaserDrillablePrepreg23適合鐳射鑽孔玻纖布簡介----

玻纖布中玻纖分佈均一

經緯紗在整個布面均勻地形成扁平狀.經緯紗間緊密排列幾無縫隙在相同的加工條件下，不同鑽孔位置所鑽孔結構差異很小，并且所鑽孔較平整,效果更好。

24鐳射鑽孔布與普通布比較適合鐳射鑽孔1078布普通1080布種25ComparisonofPhysicalProcess

YarnCross-SectionOriginal

AWFabric

MSFabricMSWFabric

FabricCharacteristic

MainMeritsforLaminate&PPExpandingFlatteningExpanding&FlatteningResinPermeabilityHeatResistanceDrillingAbilitySurfaceSmoothnessCombinationofAW&MSMeritsStandardStandard26常見LaserDrillablePrepreg簡介ItemStyleBasicweight(g/m^2)Count/inchThickness(mm)ResinContent(%)ThicknessOfScaledFlowTestingResinFlow(%)GeneralTime(sec)110865459

590.055610.06541±5140±20210784854

540.050610.06141±5310673170

700.032---------410372470

730.025680.03842±527LDP壓合后特性簡介----整個板面玻纖紗分布均勻平整比現狀之一般玻璃布更適合于HDI之鐳射鑽孔技術具有良好的剛性及熱膨脹系數

28激光鉆孔加工性對比(一)普通1080基材鑽孔狀況

（Thickness：50μm1ply)鐳射鑽孔基材鑽孔狀況（Thickness：50μm1ply)鑽孔條件：(鐳射鑽孔機:HITACH-LC-2F21DE/1C)

孔徑：150μm頻率：1000Hz

成孔次數：4次能量：72mJ

29激光鉆孔加工性對比(二)10801078鑽孔條件：(鐳射鑽孔機:HITACH-LC-2F21DE/1C)

孔徑：150μm頻率：1000Hz

成孔次數：4次能量：72mJ

30鐳射鑽孔基材布與RCC之比較項目扁平布RCC應用領域應用于多層板層數不限應用于八層以下電路板剛性強度更高，適合更多層數板的制作。無補強材料，剛性較差制作工藝制作簡單，與傳統FR4類似制作稍復雜，需專門設備熱膨脹系數膨脹系數較小，較RCC小25%膨脹系數較大尺寸安定性尺寸安定性更好。尺安稍差