2011年8月31日 星期三

科技小知識:何謂開纖布

日前技嘉科技在最新的H61主機板中,導入了第四代超耐久™ 經典版(Ultra durable 4 classic)的概念,而在這樣的概念中,技嘉提到了一個很有意思的PCB基板材質,稱為高密度開纖布材質,那什麼叫開纖布呢?嗯~這就要從PCB的製作架構說起了...

一般而言比較高階的PCB電路基板主要是由銅箔、環氧樹脂跟玻纖布所黏合而成。是的~您在這邊看到了玻纖布這個材質,開纖布是屬於玻纖布的一種,它跟一般玻纖布的差別就在於開纖這樣的作法;而所謂的開纖,簡單從字面上來說明,就是把玻纖布的纖維束搓開,也就是讓玻纖布扁平化的一種加工程序...,那這時你可能會有一個疑問,為什麼需要對玻纖布進行扁平化處理呢?

隨著電子產品輕、薄、短、小化,PCB的孔間距、層間距越來越小,線路越來越密,這時若PCB基版的材質選擇不好,便容易導致板材吸水,玻纖與樹脂介面附著力較弱,以及PCB製程不良,進而產生離子遷移或陽極玻纖紗束漏電(CAF)的狀況。而為了避免這樣的狀況,便需要讓電路基板符合高密度化、極薄多層化以及高可靠性的需求,以達到薄型、均一、更快的樹脂浸透性、尺寸穩定性等,而開纖布的應用便是為了滿足這樣的需求而生的!

正如大家可以在下方兩張圖所看到的,左邊的一般玻纖布在纖維間的經紗跟緯紗的間距較大,較容易導致板材吸水,玻纖與樹脂介面附著力較弱的狀況,而右邊的開纖布相較之下經紗跟緯紗的間距小了許多,可以降低陽極玻纖紗束漏電產生的機率。


電子玻纖布開纖處理的好處在哪裡?

當然,這邊說得一口開纖布的好處,大家可能還是會有所疑慮,那不如由專家來證實吧!
第七屆中國覆銅板市場技術研討會報告中,珠海功控玻璃纖維有限公司的黃國有先生曾經針對開纖電子布的特性及其對CCL、PCB的影響進行相關探討,在其報告中對開纖布的優點做了下列說明:

1.透氣度更低且均勻性好:開纖的直接效果可讓經緯空隙變窄、單股紗變寬,同時經緯紗的交接點更平滑,進而使就使其透氣性變小且均一。
2.樹脂含浸性改善明顯:經過開纖後,構成玻璃布的經緯紗變得更扁平,其與樹脂的接觸面積增大,使樹脂的浸透速度更快。
3.與樹脂的親和性更好:電子布開纖處理後,提高了構成玻纖布經緯紗的表面積,使樹脂的含浸性更好,與樹脂的結合性親和力也會更好。
4.耐熱性及其耐熱耐濕可靠性大幅度提高:玻璃布經開纖處理後,由於其與樹脂結合性親和力得到提高,玻纖與樹脂結合更“緊密”,可以有效改善板材的熱應力,提高板材的耐熱可靠性。
5.PCB鑽孔加工性能得到改善:玻璃布經開纖處理後,其經緯紗分佈趨於均一,空隙縮小,使得板材中玻璃布紗的分佈更均一,這就有利於板材的鑽孔加工,使得孔內壁光滑、孔位置精度更高。
6.表面平滑性更好:電子布通過開纖處理,會使其表面變得更平滑,由其組成的板材表面也會更光滑。
7.板材的尺寸穩定性得到改善:電子布經開纖處理後,由於經緯紗“放捻”,相當於其應力得到一定程度的釋放,成型的板材熱脹冷縮的程度就會相對減少。
8.板材有更好的耐CAF性:開纖或扁平的玻纖布有更快的樹脂浸透性,玻纖布與樹脂的結合更親密、更好,這就使板材不易吸濕,防潮性更好,有利於耐CAF性能的提高。
大家可能會覺得奇怪,主機板每天在運作都會發熱,哪那麼多受潮的問題阿,事實上地球有70.8%都是海洋,空氣中也充滿濕氣,所以除了少部分內陸或沙漠國家之外,其他地區都會有水氣侵蝕的機率,特別是台灣地區是海島型氣候,主機板受潮就更時有所聞了,而且理論上,受潮是沒有保固的喔~不信?下面列幾個網友經驗給您參考,您就知道了:


技嘉科技中高階主機板所採用的PCB一直以來都是採用環氧樹脂、開纖布和銅箔等材料製成,這次將這樣的用料導入H61系列主機板中,進一步提供消費者高耐熱、高耐濕、高抗CAF的主機板用料,提高主機板的穩定性並減少使用者因為環境的因素造成主機板的損壞,降低使用者送修時在時間跟金錢上的浪費。

有興趣進一步了解技嘉第四代超耐久經典板,請參閱:http://www.gigabyte.tw/MicroSite/297/ud4.html

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