热分析在PCB 板中的应用
热分析是一种解决PCB 板中实际问题的研究方法。热分析可以用来测定PCB 板热性能。PCB 板热性能与工艺密切相关，把热性能数据与PCB 板的工艺条件关联起来，就可以提高PCB 板的质量。因此测定PCB 板热性能是极为重要的，也是必须的。热分析方法已列入PCB板质量鉴定的标准。热分析在PCB 板行业中的研究内容:1）热分析技术对各种转变的测定:PCB 板的玻璃化转变；无铅焊锡的焊接过程2）热分析技术对各种反应的测定:PCB 板的固化交联度及其稳定性3）物质特性参数的热分析测定法:PCB 板的膨胀系数，比热容, 应力松弛。4）PCB板爆板原因分析:PCB 板的爆板原因是胶黏剂的热氧降解和湿气的影响,它会导致断线。精工热分析仪器各型号在PCB 板中的应用1)TMA（热机械分析仪）：膨胀系数；玻璃化温度； 导线断裂原因分析塑料零件的软化点； 固化产物的热变形温度电路板爆板； 材料的内应力交联高聚物的应力松弛曲线；环氧树脂涂层TMA 可在一定的湿度下进行实验，研究湿度的影响图1：固化产物的玻璃化温度（Tg 和ΔTg）图1 从TMA曲线得到的重要信息有:a)玻璃态的膨胀系数，高弹态的膨胀系数及膨胀系数与温度的关系。b)玻璃化温度c)在260℃下恒温，所得到的爆板时间。爆板时间（又称剥离强度）是在空气中进行的，它更接近于实际情况，爆板的原因之一是高聚物的热氧降解，可用TG 曲线辅证。样品的爆板时间比较短，可能是表面的油墨氧化降解造成的。2)DSC（差示扫描量热仪）：研究固化反应； 测定交联度玻璃化温度和ΔTg ； 予浸料的适用期的评估焊锡焊料的熔融特性 ；低共熔点合金及相图等温固化Tg-固化时间的关系新型的可视化DSC ，可提供图像分析。 图2：PCB 的TMA 曲线图图2 转变态词玻璃化是形学描述性的名，是高聚物中无定形由玻璃态转变为高弹态的状态变化，棣属物理性的变化。基于高聚物发生玻璃化转变时，许多物理性能发生了急剧的变化，利用物理参数的变化或突变来表征玻璃化温度。DSC 方法和TMA 方法都可以测定玻璃化温度。DSC 方法是利用热容的变化来表征玻璃化温度。TMA 方法利用膨胀系数的变化来表征玻璃化温度。因检测的物理量和实验条件不同，所得到的玻璃化温度值不完全相同。由于样品存在不均匀性，取样的部位不同亦影响玻璃化温度.3)TG/DTA（综合热分析仪）胶黏剂的热稳定性胶黏剂的热氧稳定性降解动力学湿气含量和热稳定性不同湿气含量的环氧树脂封铸材料在230℃和260℃时的失重量 图3:PCB 板的TMA 和TG/DTA 曲线如图:爆板原因分析为了探索爆板的物理化学过程，进行了TG/DTA 实验。从TG 曲线上可观察到，试样在260℃下的恒温过程中，树脂发生了缓慢的氧化降解，TG 曲线上出现缓慢失重，当达到爆板时间时失重量剧增。引起爆板的原因很复杂可以是化学因素如高聚物的降解,也可以是物理因素,由于湿度引起的.从TMA曲线中可以看出爆板时间，在相应时间中TGA曲线伴有重量损失，失重量为0.625%。爆板后重量骤减。揭示了PCB板爆板的化学本质是高聚物的热氧降解。4) 湿度含量及对产品的影响:PCB 有孔隙具有很强的吸附能力,水分的含量可以用TG/DTA 的失重量来测定.也可以用DSC 的脱水吸热峰来测定.水气的存在,会产生气泡,影响产品的强度和产品的均匀性.探头放在有气泡的地方测定TMA 曲线，剥离强度会很低.5) 热分析可以进行固化过程的研究,固化产物的质量检验,预浸料的质量监控和比热,膨胀系数等物理参数的测定。这些参数和PCB 板工艺及质量都是密切相关，所以要进行关联上述DSC,TMA 曲线是PBC板热转变的轨迹,实验得到PCB 板的DSC,TMA 曲线,要循着PCB 热转变时的物理量变化的轨迹,逆向追溯PCB 板热转变的物理化学归属,并将它与PCB 板的工艺相关联.6)拟用热分析方法取代现用方法的优点：a.现用机械剥离的方法没有考虑到温度的因素，实际情况是通电以后过热造成的剥离，热分析仪器既考虑到物理因素也考虑到化学因素，是一个整体剥离，而不是现在的从边界撕开的剥离。b.将试样投入熔融的铅液里面，也是从边界渗入造成剥离，这样的剥离方法也没有整体剥离的效果好，热分析仪可以把探头放到试样的各个部位来检测剥离强度。如果试样表面涂有油墨或者其他涂层，投入铅熔体，往往试样表面受损，热分析仪可以进行每一层的剥离强度的检测。根据目前的环保意识，铅含有有毒物质，必定要被淘汰。c.用DSC 测定固化度和化温度，绘制固化度-玻璃化温度的工作曲线，那么通过测玻璃化温度就可以知道固化度。总结：热分析仪在线路板行业中是一个核心工具。它不仅在设计与研发中起着重要的作用，还可用于故障分析和质量控制，工艺和配方的改进。通过使用精工的热分析仪，可根据所需性能做出最佳决策，从而优化工艺条件、选择正确材料，确保高质量产品。所有这些均可大大节省成本。它是实验室中必备的测试设备！ 曾崇华（13924195432）昌信科学仪器公司-广州分公司
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自己顶一个先，呵呵 谢谢分享，学习了:lol
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