CN113445296B - 一种玻璃纤维电子布中空纤维检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种玻璃纤维电子布中空纤维检测装置及方法，属于玻璃纤维生产技术领域，通过照射灯照射至样品上，利用气体与玻璃纤维折光率的差别，当入射光照在中空纤维玻璃外壁并透过玻璃进入到玻璃与气体的分界面，由于气体与玻璃纤维折光率不同，光线照射此处时，人眼观察到一条亮线，每看到1根亮线，即为1条中空纤维，记录观察到的中空纤维的数量；统一中空纤维的检测方法及计算方法，统一认知中空纤维数量。提高中空纤维检测的合理性和有效性，降低了PCB的CAF发生失效的几率，提高了PCB板材的电性能及可靠性。解决了现有技术中出现的问题。

Description

一种玻璃纤维电子布中空纤维检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃纤维电子布中空纤维检测装置及方法，属于玻璃纤维生产技术领域。
背景技术
目前玻璃纤维电子布应用新领域日趋广泛，尤其涉及到芯片封装、5G等产品。对于玻璃纤维中的中空纤维要求更加严格。PCB业界近年来由于产品走向轻、薄、短、小及高密度的设计，因此线路会相当接近。在手机及笔记型电脑上，线跟线、孔跟孔的PITCH更小。此外，有些产品如汽车引挚及刹车的控制系统等安全性不容出现差错，且使用的环境更加恶劣，因此材料的绝缘阻抗就非常重要，这些因素推动了抗CAF玻璃纤维材料的发展。
耐CAF玻璃纤维材料，中空纤维作为关键的技术指标。由于玻璃纤维中存在气泡、空洞，基板上元器件排列紧密、基板较薄。镭射钻孔时，若打至此处，造成后续渗铜异常，CAF失效。中空纤维会造成基板钻孔过程中，铜箔导通导致短路。目前行业内暂无固定中空纤维检测无固定的检测及计算方法，实际运用中由于方法不统一，造成对检测数据认知不一致。因此，一种玻璃纤维电子布中空纤维检测装置及方法成为目前的迫切需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种玻璃纤维电子布中空纤维检测装置及方法，解决了现有技术中出现的问题。
本发明所述的一种玻璃纤维电子布中空纤维检测方法，包括以下步骤：
步骤1：取样，统一取样标准，在整个玻璃纤维电子布幅上，取一定尺寸的经向*纬向样品若干块；
步骤2：浸泡，将上述步骤1中取样的样品浸泡中至有机溶剂中；
步骤3：检测，通过照射灯照射至样品上，利用气体与玻璃纤维折光率的差别，当入射光照在中空纤维玻璃外壁并透过玻璃进入到玻璃与气体的分界面，由于气体与玻璃纤维折光率不同，光线照射此处时，人眼观察到一条亮线，每看到1根亮线，即为1条中空纤维，记录观察到的中空纤维的数量；
步骤4：利用观察到的样品中中空纤维的数量通过计算公式计算出整个玻璃纤维电子布幅中中空纤维的数量占比；
所述的步骤4中中空纤维的数量占比包括经向中空纤维和纬向中空纤维的数量占比，中空纤维数量占比在经向、纬向同时满足要求达到一定的数量之下，方可记为合格品；
所述的步骤4中的计算公式包括经向中空纤维数量占比的计算公式和纬向中空纤维数量占比的计算公式，如下：
Figure 10963DEST_PATH_IMAGE001
（1）
Figure 885640DEST_PATH_IMAGE002
（2）
其中：经纱中空纤维总根数、纬纱中空纤维总根数：即取样样品中合计观察到中空纤维数量；
数量级：检测结果换算为单位数量内占比；
样品纬向宽度：即所取样品的宽度；
样品经向宽度：即所取样品的长度；
经纱密度：即每厘米经向纱线的根数；
纬纱密度：即每厘米纬向纱线的根数；
原丝单丝根数：一根玻璃纤维纱线内包含玻璃纤维的数量；
样品个数：即所取样品的数量。
进一步的，公式（1）的推导过程包括：
1）首先确定所测1块样品经向纱线根数：
样品纬向宽度*经纱密度；
2）确定每一块样品经向玻璃纤维总根数：
样品纬向宽度*经纱密度*原丝单丝根数；
3）所检测样品经向玻璃纤维总根数：
样品的纬向宽度*经纱密度*原丝单丝根数*样品个数
4）确定经纱中空纤维总根数：将多块样品中观察到的中空纤维根数相加；
5）计算经纱中空纤维占所检测样品经向玻璃纤维的比例：
经纱中空纤维总根数/（纬向宽度*经纱密度*原丝单丝根数*样品个数）；
6）将此比例折算成整个玻璃纤维电子布幅面积的占比：
经纱中空纤维总根数*数量级/（纬向宽度*经纱密度*原丝单丝根数*样品个数）。
进一步的，公式（2）的推导过程包括：
1）确定所测1块样品纬向纱线根数：
样品经向宽度*纬纱密度；
2）每一块样品纬向玻璃纤维总根数：
样品经向宽度*纬纱密度*原丝单丝根数；
3）所检测样品纬向玻璃纤维总根数：
样品经向宽度*纬纱密度*原丝单丝根数*样品个数；
4）纬纱中空纤维总根数：将多块样品中空纤维根数相加；
5）计算纬纱中空纤维占所检测样品纬向玻璃纤维的比例：
纬纱中空纤维总根数/（样品经向宽度*纬纱密度*原丝单丝根数*样品个数）；
6）将此比例折算成整个玻璃纤维电子布幅面积占比：
纬纱中空纤维总根数*数量级/（经向宽度*纬纱密度*原丝单丝根数*样品个数）。
进一步的，步骤2中的有机溶剂为苯甲醇溶剂。
本发明所述的一种玻璃纤维电子布中空纤维检测装置，包括玻璃纤维电子布和有机溶剂存放装置，所述玻璃纤维电子布浸泡在有机溶剂存放装置内，有机溶剂存放装置内设有有机溶剂，有机溶剂存放装置的外部设有照射灯，所述照射灯辐照在玻璃纤维电子布上，玻璃纤维电子布上出现亮线即为中空纤维。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明所述的一种玻璃纤维电子布中空纤维检测装置及方法，统一中空纤维的检测方法及计算方法，统一认知中空纤维数量。提高中空纤维检测的合理性和有效性，降低了PCB的CAF发生失效的几率，提高了PCB板材的电性能及可靠性。在特殊要求的特种玻璃纤维电子布，全部抽样检测做到经向、纬向同时满足一定数量（10PPM以下甚至0）；解决了现有技术中出现的问题。
附图说明
图1是本发明实施例1中玻璃纤维电子布中空纤维检测方法中整体的步骤流程图。
图2是本发明实施例1中玻璃纤维电子布中空纤维检测方法中取样样品的结构示意图；
图3是本发明实施例2中玻璃纤维电子布中空纤维检测装置结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：
实施例1：
作为优选，如图1-3所示，本发明所述的一种玻璃纤维电子布中空纤维检测方法，包括以下步骤：
步骤1：取样，统一取样标准，在整个玻璃纤维电子布幅上，取一定尺寸的经向*纬向样品若干块；
步骤2：浸泡，将上述步骤1中取样的样品浸泡中至有机溶剂中；
步骤3：检测，通过照射灯照射至样品上，利用气体与玻璃纤维折光率的差别，当入射光照在中空纤维玻璃外壁并透过玻璃进入到玻璃与气体的分界面，由于气体与玻璃纤维折光率不同，光线照射此处时，人眼观察到一条亮线，每看到1根亮线，即为1条中空纤维，记录观察到的中空纤维的数量；
步骤4：利用观察到的样品中中空纤维的数量通过计算公式计算出整个玻璃纤维电子布幅中中空纤维的数量占比。
统一取样标准，在整个布幅上，取经向*纬向15cm*25cm样品5块，浸泡中至苯甲醇中30min。
工作原理：玻璃纤维浸泡于有机溶剂中，利用气体与玻璃纤维折光率的差别。当入射光照在中空纤维玻璃外壁并透过玻璃进入到玻璃与气体的分界面，由于气体与玻璃纤维折光率不同，光线照射此处时，人眼观察到一条亮线。每看到1根亮线，即为1条中空纤维。
计算公式：
Figure 812008DEST_PATH_IMAGE003
计算说明：将检测出的中空纤维数目折算成每百万根纤维中产生中空纤维的数量占比（ppm）
经纱中空纤维总根数、纬纱中空纤维总根数：即5块样品合计观察到中空纤维数量。
数量级：1000000；
样品纬向宽度：即所取样品的宽度（15cm）；
样品经向宽度：即所取样品的长度（25cm）；
经纱密度：即每厘米经向纱线的根数；
纬纱密度：即每厘米纬向纱线的根数；
原丝单丝根数：一根玻璃纤维纱线内包含玻璃纤维的数量；
样品个数：即所取样品数5块；
7628系列电子布举例如下：
1、经向中空纤维：
7628玻璃纤维电子布使用G75纱线每根玻璃纤维纱线包含400根玻璃纤维，经向密度17.3根/厘米，5块样品检测到经向中空纤维数分别为2/0/0/1/1，即经向中空纤维数量占比：
{（2+0+0+1+1）*1000000}/(15*17.3*400*5)}=7.71，即经向中空纤维数量占比为7.71PPM。
2、纬向中空纤维：
7628玻璃纤维电子布使用G75纱线每根玻璃纤维纱线包含400根玻璃纤维，纬向密度13.2根/厘米，5块样品检测到纬向中空纤维数分别为0/1/0/1/1，即纬向中空纤维数量占比：
{(0+1+0+1+1）*1000000}/(25*13.2*400*5)}=4.55，即经向中空纤维数量占比为4.55PPM。
说明：玻璃纤维电子布经向中空纤维数量占比、纬向中空纤维数量占比单独计算，中空纤维数量占比必须在经向、纬向同时满足要求达到一定的数量之下，方可记为合格品。如10PPM以下甚至0，本实施例中经向中空纤维数量占比、纬向中空纤维数量占比满足要求，记为合格品。
实施例2：
如图3所示，本发明所述的玻璃纤维电子布中空纤维检测装置，包括玻璃纤维电子布和有机溶剂存放装置，所述玻璃纤维电子布浸泡在有机溶剂存放装置内，有机溶剂存放装置内设有有机溶剂，有机溶剂存放装置的外部设有照射灯，所述照射灯辐照在玻璃纤维电子布上，玻璃纤维电子布上出现亮线即为中空纤维。
本实施例的工作原理为：玻璃纤维浸泡于有机溶剂中，利用气体与玻璃纤维折光率的差别。当入射光照在中空纤维玻璃外壁并透过玻璃进入到玻璃与气体的分界面，由于气体与玻璃纤维折光率不同，光线照射此处时，人眼观察到一条亮线。每看到1根亮线，即为1条中空纤维。以此来实现玻璃纤维电子布中中空纤维的检测。
采用以上结合附图描述的本发明的实施例的玻璃纤维电子布中空纤维检测装置及其应用系统，统一中空纤维的检测方法及计算方法，统一认知中空纤维数量。提高中空纤维检测的合理性和有效性，降低了PCB的CAF发生失效的几率，提高了PCB板材的电性能及可靠性。在特殊要求的特种玻璃纤维电子布，全部抽样检测做到经向、纬向同时满足一定数量；解决了现有技术中存在的问题。但本发明不局限于所描述的实施方式，在不脱离本发明的原理和精神的情况下这些对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种玻璃纤维电子布中空纤维检测方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
步骤1：取样，统一取样标准，在整个玻璃纤维电子布幅上，取一定尺寸的经向*纬向样品若干块；
步骤2：浸泡，将上述步骤1中取样的样品浸泡中至有机溶剂中；
步骤3：检测，通过照射灯照射至样品上，利用气体与玻璃纤维折光率的差别，当入射光照在中空纤维玻璃外壁并透过玻璃进入到玻璃与气体的分界面，由于气体与玻璃纤维折光率不同，光线照射此处时，人眼观察到一条亮线，每看到1根亮线，即为1条中空纤维，记录观察到的中空纤维的数量；
步骤4：利用观察到的样品中中空纤维的数量通过计算公式计算出整个玻璃纤维电子布幅中中空纤维的数量占比；
所述的步骤4中中空纤维的数量占比包括经向中空纤维和纬向中空纤维的数量占比，中空纤维数量占比在经向、纬向同时满足要求达到一定的数量之下，方可记为合格品；
所述的步骤4中的计算公式包括经向中空纤维数量占比的计算公式和纬向中空纤维数量占比的计算公式，如下：
Figure 873619DEST_PATH_IMAGE001
（1）
Figure 620733DEST_PATH_IMAGE002
（2）
其中：经纱中空纤维总根数、纬纱中空纤维总根数：取样样品中合计观察到中空纤维数量；
数量级：检测结果换算为单位数量内占比；
样品纬向宽度：所取样品的宽度；
样品经向宽度：所取样品的长度；
经纱密度：每厘米经向纱线的根数；
纬纱密度：每厘米纬向纱线的根数；
原丝单丝根数：一根玻璃纤维纱线内包含玻璃纤维的数量；
样品个数：所取样品的数量。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维电子布中空纤维检测方法，其特征在于：所述的公式（1）的推导过程包括：
1）首先确定所测1块样品经向纱线根数：
样品纬向宽度*经纱密度；
2）确定每一块样品经向玻璃纤维总根数：
样品纬向宽度*经纱密度*原丝单丝根数；
3）所检测样品经向玻璃纤维总根数：
样品纬向宽度*经纱密度*原丝单丝根数*样品个数
4）确定经纱中空纤维总根数：将多块样品中观察到的中空纤维根数相加；
5）计算经纱中空纤维占所检测样品经向玻璃纤维的比例：
经纱中空纤维总根数/（样品纬向宽度*经纱密度*原丝单丝根数*样品个数）；
6）将此比例折算成整个玻璃纤维电子布幅面积的占比：
经纱中空纤维总根数*数量级/（样品纬向宽度*经纱密度*原丝单丝根数*样品个数）。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维电子布中空纤维检测方法，其特征在于：所述的公式（2）的推导过程包括：
1）确定所测1块样品纬向纱线根数：
样品经向宽度*纬纱密度；
2）每一块样品纬向玻璃纤维总根数：
样品经向宽度*纬纱密度*原丝单丝根数；
3）所检测样品纬向玻璃纤维总根数：
样品经向宽度*纬纱密度*原丝单丝根数*样品个数；
4）纬纱中空纤维总根数：将多块样品中空纤维根数相加；
5）计算纬纱中空纤维占所检测样品纬向玻璃纤维的比例：
纬纱中空纤维总根数/（样品经向宽度*纬纱密度*原丝单丝根数*样品个数）；
6）将此比例折算成整个玻璃纤维电子布幅面积占比：
纬纱中空纤维总根数*数量级/（样品经向宽度*纬纱密度*原丝单丝根数*样品个数）。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维电子布中空纤维检测方法，其特征在于：所述的步骤2中的有机溶剂为苯甲醇溶剂。
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