CN105929142B - 一种玻纤布开纤度的测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及印刷电路板技术领域，尤其涉及一种玻纤布开纤度的测试方法，包括如下步骤：(1)测量玻纤布中任一玻璃纱束中玻璃丝的数量n和单根玻璃丝的直径d，得到所述玻璃纱束中所有玻璃丝的横截面面积之和S1，S1＝nπd2/4；(2)对所述玻纤布进行浸入树脂胶液、烘干固化，形成半固化片，对所述半固化片进行经向或纬向剪切，测量任一所述玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S；(3)计算所述玻璃纱束间的空隙率p，p＝(S‑S1)/S，即得所述玻纤布的开纤度；本发明可以准确地测定玻纤布中玻璃纱束间的空隙，从而判断玻璃纤维布的开纤度，进而判断玻纤布的浸润性的优良程度。

Description

一种玻纤布开纤度的测试方法
技术领域
本发明涉及印制电路板技术领域，尤其涉及一种玻纤布开纤度的测试方法。
背景技术
随着印制电路板(PCB)技术的发展，高Tg、无卤素等树脂板材的使用越来越广泛，对PCB的耐热性、表面平滑性的要求越来越高；为应对下游产业这一技术发展新趋势，除了不断提高玻纤布和树脂胶液的性能外，还对树脂胶液与玻纤布之间的浸润性能提出了更高的要求；为提高玻纤布的浸润性，进而催生了玻纤布的开纤技术。所谓开纤是将玻璃纱束搓开，增加玻璃单丝之间的空隙，有利于树脂胶液渗透到玻纤布中间；开纤后的玻璃纱束制成的玻纤布，表面相对平整，经纬纱之间的空隙更小，且在与树脂胶液浸润时，其中的玻璃纱束与树脂胶液具有更大的直接接触表面，提高玻璃纱束与树脂的浸润效果，即提高玻纤布的开纤度。
开纤度是玻纤布的关键性指标之一，其直接影响玻纤布的浸润性，进而关系到下游覆铜板、PCB等产品的质量水平。玻纤布增强型覆铜板要求玻纤布开纤度足够，以达到与树脂之间的充分浸润，保证玻纤布与树脂之间具有良好的界面结合，减少甚至杜绝因浸润不良而导致的空洞或空隙等板材内部缺陷的产生；防止板材在高温、高湿环境中因结合不良而产生微裂纹或阳离子迁移，从而导致板材的分层起泡或绝缘可靠性失效。开纤度高的玻纤布在浸润时不仅与树脂之间界面结合良好，大幅提升板材的可靠性与质量一致性，减少残次品的产生，还可以提高玻纤布含浸树脂基材的生产效率，并保证品质的一致性。因此，玻纤布的开纤度有着非常重要的意义。
目前，玻纤布和覆铜板行业玻纤布开纤度的测试方法几乎没有，大部分集中在对玻纤布浸润性测试上，且现有玻纤布的浸润性测试方法不能完全的表征玻璃纤维布的浸润性；也无法简单直观地反应玻纤布的开纤度。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种玻纤布开纤度的测试方法，以实现对玻纤布的形状的直观表征。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种玻纤布开纤度的测试方法，包括如下步骤：
(1)测量玻纤布中任一玻璃纱束中玻璃丝的数量n和单根玻璃丝的直径d，计算所述玻璃纱束中所有玻璃丝的横截面面积之和S1，S1＝nπd2/4；
(2)对玻纤布进行浸胶固化，形成半固化片，对所述半固化片进行经向或纬向剪切，测量任一所述玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S；
(3)计算所述玻璃纱束间的空隙率p，p＝(S-S1)/S，即得所述玻纤布的开纤度。
本发明的工作原理：对于同一类型的玻纤布而言，其中任一玻璃纱束中的每一根玻璃丝的直径是基本固定的，任一玻璃纱束中玻璃丝的数量也是基本固定的，因此玻璃纱束中所有玻璃丝的横截面面积S1是固定的；而玻璃纱束的空隙率与玻璃纱束的开纤程度直接相关，玻璃纱束的开纤程度越大则玻璃纱束的空隙率p越大，根据玻璃纱束的空隙率p＝(S-S1)/S；其中玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S是可以通过扫描电镜测量出来的，因此玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S与玻璃纱束开纤程度直接相关，横截面面积S越大，则玻璃纱束的空隙率p越大，则玻璃纱束的开纤程度越大；而最终玻璃纱束的开纤程度越大，则该玻璃纱束组成的玻纤布的浸润效果越好，即玻璃纱束的空隙率越大，则玻纤布的浸润性越好。
与现有技术相比，本发明开发了一种新的玻纤布开纤度的测试方法，通过测量玻璃纱束的空隙率即可表征和评估玻纤布开纤度的优劣，进而确定玻纤布的浸润性优劣；该测试方法简单直观，且不受浸胶固化时所用树脂胶液的限制，重复性高。
较佳地，所述玻纤布为电子级玻璃纤维布，其中不同型号玻纤布中玻璃纱束的直径和玻璃丝的数量基本为已知的，方便进行测量计算。
较佳地，所述步骤(2)中，所述玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S采用扫描电镜进行测量。
较佳地，所述树脂胶液的固含量为40％～60％。
较佳地，所述树脂胶液为环氧树脂胶液、聚酰亚胺树脂胶液、酚醛树脂胶液或聚苯醚树脂胶液中的一种。
较佳地，所述玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S为两束或两束以上所述玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积的平均值。
附图说明
图1.本发明中实施例1测试样品在扫描电镜下的横截面示意图；
图2.本发明中实施例2测试样品在扫描电镜下的横截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
实施例1
7628系列玻纤布开纤度的测试方法，包括如下步骤：
(1)测量玻纤布中其中一束玻璃纱束中玻璃丝的数量n＝400和单根玻璃丝的直径d＝9μm，测得所述玻璃纱束中所有玻璃丝的横截面面积之和S1，S1＝nπd2/4＝25446μm2；
(2)将上述玻纤布浸入固含量为50％的聚酰亚胺树脂胶液中，取出烘干固化，形成半固化片，将该半固化片进行经向剪切，通过扫描电镜测量任意三束所述玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S1、S2和S3，得到的横截面面积的平均值S＝(S1+S2+S3)/3＝40802μm2，如图1所示为其中一束玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积；
(3)测得所述玻璃纱束间的空隙率p，p＝(S-S1)/S＝37.64％，即得所述玻纤布的开纤度。
实施例2
一种玻纤布开纤度的测试方法，包括如下步骤：
(1)测量玻纤布中其中一束玻璃纱束中玻璃丝的数量n＝450和单根玻璃丝的直径d＝5μm，计算所述玻璃纱束中所有玻璃丝的横截面面积之和S1，S1＝nπd2/4＝8831μm2；
(2)将上述玻纤布浸入固含量为60％的环氧树脂胶液中，烘干后形成半固化片，对所述半固化片进行纬向剪切，通过扫描电镜测量至少两束所述玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S1和S2，得到所述玻璃纱束浸胶固化后横截面面积的平均值S＝(S1+S2)/2＝16267μm2，如图2所示为其中两束玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积；
(3)计算所述玻璃纱束间的空隙率p，p＝(S-S1)/S＝45.71％，即得所述玻纤布的开纤度。
上述实施例1和2玻纤布开纤度的测试方法的原理：对于同一类型的玻纤布而言，如7826系列、1080系列、101系列等，其中同一系列中，任一玻璃纱束中的每一根玻璃丝的直径是已知的，任一玻璃纱束中玻璃丝的数量也是已知的，因此同一系列的任一玻璃纱束中所有玻璃丝的横截面面积S1是已知且固定不变的；而玻璃纱束的空隙率与玻璃纱束的开纤程度直接相关，玻璃纱束的开纤程度越大则玻璃纱束的空隙率p越大，根据玻璃纱束的空隙率p＝(S-S1)/S；其中玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S是可以通过扫描电镜测量出来的，因此玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S与玻璃纱束开纤程度直接相关，横截面面积S越大，则玻璃纱束的空隙率p越大，则玻璃纱束的开纤程度越大；而最终玻璃纱束的开纤程度越大，则该玻璃纱束组成的玻纤布的浸润效果越好，即玻璃纱束的空隙率越大，则玻纤布的浸润性越好。
与现有技术相比，本发明开发了一种新的玻纤布开纤度的测试方法，通过测量玻璃纱束的空隙率即可表征和评估玻纤布开纤度的优劣，进而确定玻纤布的浸润性优劣；该测试方法简单直观，仅需清楚所测玻纤布的型号、以及其浸胶固化后的横截面面积，即可得到浸胶固化后的孔隙率，进而判断该玻纤布的开纤度，确定该玻纤布的浸润性；且不受浸胶固化时所用树脂胶液的限制，重复性高。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种玻纤布开纤度的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)测量玻纤布中任一玻璃纱束中玻璃丝的数量n和单根玻璃丝的直径d，得到所述玻璃纱束中所有玻璃丝的横截面面积之和S1，S1＝nπd2/4；
(2)将所述玻纤布浸入树脂胶液，烘干形成半固化片，对所述半固化片进行经向或纬向剪切，测量任一所述玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S；
(3)计算所述玻璃纱束间的空隙率p，p＝(S-S1)/S，即得所述玻纤布开纤度。
2.根据权利要求1所述玻纤布开纤度的测试方法，其特征在于：所述玻纤布为电子级玻璃纤维布。
3.根据权利要求1所述玻纤布开纤度的测试方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S采用扫描电镜进行测量。
4.根据权利要求1所述玻纤布开纤度的测试方法，其特征在于：所述树脂胶液的固含量为40％～60％。
5.根据权利要求1所述玻纤布开纤度的测试方法，其特征在于：所述树脂胶液为环氧树脂胶液、聚酰亚胺树脂胶液、酚醛树脂胶液或聚苯醚树脂胶液中的一种。
6.根据权利要求1所述玻纤布开纤度的测试方法，其特征在于：所述玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积S为至少两束所述玻璃纱束浸胶固化后的横截面面积的平均值。
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