PCB樹脂化學和膠片

1、ABS樹脂
是由 Acrylonitrile-Butadine-Styrane（丙烯 -丁二烯-苯乙烯）所組成的三元混合樹脂，其中丁二烯之橡皮部份能被鉻酸所腐蝕而出現疏孔，可做為化學銅或化學鎳的著落點，因而得以繼續進行電鍍。電路板上許多裝配的零件，即采用 ABS 鍍件。

2、A-Stage A階段
指膠片（Prepreg）制造過程中，其補強材料的玻纖布或棉紙，在通過膠水槽進行含浸工程時，該樹脂之膠水（Varnish，也譯為清漆水），尚處于單體且被溶劑稀釋的狀態，稱為A-Stage。相對的當玻纖布或棉紙吸入膠水，又經熱風及紅外線干燥后，將使樹指分子量增大為復體或寡聚物（Oligomer），再集附于補強材上形成膠片。此時的樹脂狀態稱為B-Stage。當再繼續加熱軟化，并進一步聚合成為最后高分子樹脂時，則稱為C-Stage。

3、Bonding Sheet(layer) 接合片，接著層
指硬質多層板用以層壓結合的“膠片”，或軟板“表護層”與其板面間的接著層

4、B-Stage，B 階段
指熱固型樹脂的半聚合半硬化狀態，如經 A-Stage 的環氧樹脂含浸工程后，在膠片玻纖布上所附著的樹脂，尚可再加溫而軟化者即屬此類。

5、Copolymer 共聚物
是 CCL 銅箔基板外表所壓覆的金屬銅層。 PCB 工業所需的銅箔可由電鍍方式(Electrodeposited)，或以輾壓方式(Rolled)所取得，前者可用在一般硬質電路板，后者則可用于軟板上。

6、Coupling Agent 偶合劑
電路板工業中是指玻纖布表面所涂布的一層“硅烷化合物”類，使在環氧樹脂與玻纖結合之間，多了一層“搭橋鉤連”的化學鍵，令二者間具有更強力的伸縮彈性及結合牢固性，一旦板材受到強熱而產生差異甚大的膨脹時，偶合劑將可避免二者之分離。

7、Crosslinking，Crosslinkage 交聯，架橋
由眾多單體經其分子鍵的接合，而形成熱固型 (Thermosetting)高分子聚合物(Polymer)，其連接的過程稱為“交聯”。

8、C-Stage，C階段
一般基材板中，其等樹脂均可分為A,B,C等三種硬化(亦稱聚合或固化)階段。以用量最多的環氧樹脂為例，其供做含浸用的生膠水(Varnish)稱為 A-Stage:含浸與半硬化而成之膠片 (Prepreq) 即為B-Stage；以多張半固化膠片與銅皮疊合成冊，并于高溫中再行壓合成為基板。此種無法回頭的全硬化樹脂狀態則稱為 C-Stage。

9、D-glass D 玻璃
是指用硼含量甚高的玻璃纖維，所制造出來的基板，使其介質常數可控制的更低。

10、Dicyandiamide(Dicy) 雙氰胺
是一種環氧樹脂聚合硬化所需的架橋劑,因其分子式中具有一級胺(-NH２)、二級胺(＝NH),及三級胺(≡NH)等三個強力的活性反應基,是一種不可多得的優秀硬化劑,又名 Cyano-Guanidine 氰基胍。但因此物之吸水性很強，在板材中又有重新聚集“再結晶”的麻煩,故須研磨極細后才能摻在含浸的樹脂中使用。

11、Differential Scanning Calorimetry(DSC)微差掃瞄熱卡分析法
簡單的說當物質受熱時，在不同溫度下其“熱量”流入物質的速率(mcal/sec)將會有所差異。DSC 即為測量這種“熱流速率”(或熱量變化率)在不同溫度下的微小變化。例如當一種商用環氧樹脂被加熱時，在不同溫度下其“熱流率”也不同，但快要到達“玻璃態轉換溫度”時，其每 ℃ 間的熱流率會出現很大的變化，其曲線轉折處斜率交點所對應橫軸的溫度，即為該樹脂的 Tg，故可用 DSC 去測定 Tg。DSC 的做法是將試樣(S)與參考物(R)同時加熱，因二者的“熱容量”不同，故上升的溫度也不同，但其間之差距 △T 卻可維持不變。 不過將要到達 Tg 附近時，兩者間的 △T 就會出現很大的變化， DSC 即可測出這種溫差的變化。是一種改良式的“熱差分析法”(DTA)。 DSC 除可測定聚合物的 Tg 外，尚可用以測出塑膠類之比熱、結晶度、硬化交聯度，及純度等，是一種重要的“熱分析”儀器。

12、Dip Coating 浸涂法
是一種簡單便宜的表面涂裝法，其皮膜的厚度，與涂液的粘度及涂布的速度有關，電路板基材所用的膠片 (Prepreg)就一直采用此法處理，除可在外表進行涂裝外，亦能滲入玻纖布的空隙中，故又稱為含浸 Impregnation。

13、E-glass電子級玻璃
E-glass原為美商Owens-Corning Fiberglass Co.的商標，由于在電路板工業中使用已久，故已成為學術上的名詞。其組成中除了基本的硅與鈣外，含鉀鈉之量極低，但卻含有較多的硼及鋁。其抗電王之絕緣性及加工性都不錯，已大量使用于電路板的基材補強用途。其組成如下：氧 化 硼 　B2O3 5~10%氧化鈉／鉀　Na2O/K2O 0~2%氧 化 鈣 CaO 16~25% 二氧化鈦 TiO2 0~0.8%氧 化 鋁 A12O3 12~16% 氧 化 鐵　 Fe2O3 0.05~0.4%二氧化硅 SiO2 52~56% 氟 素 F2 0~1.0%

14、Entry Resin 環氧樹脂
是一種用途極廣的熱固型(Thermosetting)高分子聚合物，一般可做為成型、封裝、涂裝、粘著等用途。在電路板業中，更是耗量最大的絕緣及粘結用途的樹脂，可與玻纖布、玻纖席，及白牛皮紙等復合成為板材，且可容納各種添加助劑，以達到難燃及高功能的目的，做為各級電路板材的基料。

15、Exotherm放熱 (曲線)
各種樹脂在聚合硬化過程中，此詞是隨時間進行而出現熱量散放的曲線而言。所放出熱量最多的時機即該溫度曲線之最高處。又 Exothermic Reaction－詞是指放熱式的化學反應。

16、Filament 纖絲
是指各種織物最基本的單元，通常是由單絲經過旋扭集合成一束單股的絞（Strand )，或多股所捻成的紗（Yarn），再由“經紗”及“緯紗”織成所需要的布。通常Filament是指連續不斷的長纖而言，定長短纖則多用Staple表達。

17、Fill 緯向
指玻纖布或印刷用網布，其經緯交織中的緯紗方向，通常單位長度中緯紗的數目比經紗要少，故強度也較不足。此詞另有同義字Weft。

18、Flame Resistant 耐燃性
指電路板在其絕緣性板材的樹脂中，為了要達到某種耐燃性等級（在UL94中共分HB、VO、V1及V2等四級），必須在樹脂配方中刻意加入某些化學品，如溴、硅、氧化鋁等（如FR-4中即加入２０％以上的溴），使板材之性能可達到一定的耐燃性。通常耐燃性的FR-4在其基材（雙面板）表面之經向（Warp）方面，會加印制造者的UL“紅色標記”水印，以表示是耐燃的板材。而未加耐燃劑的G-10，則在經向只能加印“綠色”的水印標記。此術語尚有另一同義詞“Flame Retardent難燃性”，但電路板正確的術語中，從來沒有防火材料(Fire resist)這種說法，那是外行者道聽涂說不負責任的言詞，不宜以訛傳訛造成難辨真偽的說法。

19、Gel Time 膠化時間
是指 B-stage中的樹指，受到外來的熱量后，由固體轉變為流體，然后又慢慢聚合作用而再變為固體，其間軟化“出現膠性”所總共經歷的“秒數”，稱為“膠化時間”。也就是在多層板壓合過程中，可讓流膠趕走空氣，及填充補平內層線路的高低起伏，其所能利用的秒數，即為膠化時間在實用上的意義。這是半固化膠片Prepreg的一項重要特性。

20、Gelation Particle 膠凝點
指 B-stage 膠片的樹指中，出現透明狀已先行聚合的樹臘微粒而言。

21、Glass Fiber 玻纖
是將高溫的熔融玻璃漿從白金小口擠出而得到極細的長絲(Filament)，稱為玻纖絲。此玻絲可集合 200～400 支而捻成玻紗(Yarn)，再由玻紗織成玻纖布，可用來當成膠片的補強材料。若將連續的長纖切斷而成定長的短纖(Staple)，以沉積處理而成厚度一定的板材稱為玻纖席(Glass Mats)。

22、Glass Transition Temperature，Tg 玻璃態轉化溫度
聚合物會因溫度的升降而造成其物性的變化。當其在常溫時是一種結晶無定形態(Amorphous)脆硬的玻璃狀物質，到達高溫時將轉變成為一種如同橡皮狀的彈性體(Elastomer)，這種由“玻璃態”明顯轉變成“橡皮態”的狹窄溫度區域稱為“玻璃態轉化溫度”，簡寫成 Tg但應讀成“Ts of G”，以示其轉變的溫度并非只在某一溫度點上。

23、Heat Cleaning 燒潔
指已完成織布作業的玻璃布，需將其減少摩擦用途階段性任務的漿料(Sizing)去掉，以便對玻璃布能做進一步“硅烷式”的“偶合處理”(Coupling Treatment 可增強玻纖布與樹脂間的結合力)，其除去漿料的方法，便是置于高溫的焚爐內進行“燒潔”。

24、Impregnate含浸
指基材板之補強材料(如玻纖布或絕緣紙)，將其浸漬于 A-Stage之液態樹脂，并強令樹脂進入玻纖布的紗束中，且迫使空氣被逐出，隨后熱硬化成為膠片之浸著處理，或稱“含浸”。

25、Novolac 酯醛樹脂
單面板最常見的是酚醛樹脂(Phenolic Resin)，這是采用酚類(Phenol，C6H 5OH)與醛類(Formaldehyde)二者，經脫水縮合反應，而逐漸立體架橋而成的樹脂。若其成品產物中酚多醛少，且系經酸性環境中催化反應者，則該樹脂稱Novolac(早期是一種商名，現已通用為學名了) 。反之，若在堿性環境中反應，其生成物中呈現酚少醛多者，則稱為Resole 。后者多用于單面基材中。Novolac 可用以與環氧樹脂(Epoxy)進一步反應而成為共聚物，可增加 Epoxy 機械強度及尺寸安定性，令 FR-4 的性能可獲某種程度的改善，稱之為高功能樹脂，通常其在環氧樹脂中的添加量約占重量比的5 ~ 9％ 之間。此環氧樹脂結構的Bisphenol-A在加入Novolac后，會形成較多的交聯(Crosslinking) ，而令Tg 得以提高，使在耐溶劑性、耐水性上也都較好。但卻也是造成鉆頭的損傷及除膠渣(Smear Removal)的困難。以下四式為一般在強堿催化下的 Resole 反應過程，其產品中醛的部份遠多于酚，是目前單面紙基板的樹脂主要成份：酚醛樹脂早在 1910 年即由一家叫 Bakelite 公司，加入帆布纖維而做成一種堅硬強固絕緣性又好的材料，稱為 Bakelite ，中文譯為“電木”，在工業界已用了很久，連字典都已收錄為正式的單字。

26、Opaquer 不透明劑，遮光劑
是指在板材樹脂中加入的特殊化學品，令玻纖布與半透明樹脂所組成的底材，具有一種不透光的效果。因當電路板在采用感光成像的綠漆時，其曝光制程將由于板材中遮光劑的作用，而阻止紫外光透過板材到達另一面去造成意外的曝光。這種 Opaquer 對于日漸增多的薄板尤其重要。Opacity 是指板材的“遮光度”系為“透光度”(Transmittance)的倒數。

27、Plasticizers可塑劑、增塑劑
是一系列的化學品，可添加在各式塑膠中，以提供產品之良好施工性、耐燃性、絕緣性。此等增塑劑分為原級和次級兩類，原級者可與原樹脂互溶而當成助劑，以改善其性質而達到某種標準；次級增塑劑的用途，則主要在協助原級并能達到降低成本的目的。

28、Ply層，股
指板材中玻纖布或牛皮紙的“層數”，有指也時繩索、導線、纖維等，系由兩股或數股之“絲”(Filament)所并捻而成，其每“支”絲亦稱為一股。

29、Polymerization聚合
指可進行聚合之較小分子之單體或團體等，在可控制的條件下，以線性方式首尾相連構成長煉狀巨分子，謂之聚合。

30、Prepreg膠片，樹脂片
是將玻纖布或白牛皮紙等絕緣性載體材料，含浸在液態的樹脂中，使其吸飽后再緩緩拖出及刮走多余含量，并經過熱風與紅外線的加熱，揮發掉多余的溶劑且促使進行部份之聚合反應，而成為B-stage的半固化樹脂片，方便各式基板及多層板的疊置與壓制。此Pregreg是由Pre與Pregnancy兩字首所湊合(Coin)而成的新字。大陸業界對此譯為“半固化片”。

31、Resin Content膠含量，樹脂含量
指板子的絕緣基材中，除了補強用的玻纖布或白牛皮紙外，其余樹脂所占的重量百分比，謂之 Resin content 。例如美軍規范 MIL-P-13949H 即規定7628膠片之“樹脂含量”須在35～50%之間。

32、Resin Flow膠流量，樹脂流量
廣義上是指膠片(Prepreg)在高溫壓合時，其樹脂流動的情形。狹義上則指樹脂被擠出至“板外”的重量，是以百分比表示。此法原被 MIL-P-13949 F所采用故亦稱為 MIL Llow。自 1984年起美國業界出現一種新式的比例流量(Scaled Flow)試驗法，理論上看來確比原來的“流量”更為合理。其詳情可見 IPC-TM-650中的 2.3.17及 2.4.38兩節。

33、Reversion反轉、還原
指高分子聚合物在某種情況下發生退化性的化學反應，出現分子量較低的小型聚合物，甚至更分解成為單體(Monomer)之謂也。

34、Self-Extinguishing自熄性
在 PCB工業中是指基板材料所具有的耐燃性。從另一個角度去看，也就是當板材進入高溫的火焰中引發火苗后，故意將火源撤走的情形下，板材會慢慢自動熄滅，此種現象可稱已具有“自熄性”。由于商用板材樹脂中多已加入耐燃的物質，如 FR-4 的環氧樹脂中，即已加入 22％ 的溴化物以達成其耐燃性。通常耐燃性的檢驗法則可按 UL-94 或NEMA LI 1-1989 兩規范去進行。

35、Silane硅烷
是將有機烷類中的碳原子，換成硅原子而成的“擬烷類”。電路板材工業中，常在玻纖布經過燒潔后，為使其與環氧樹脂有更好的結合力起見，在玻纖布外表進行一種硅烷化的表面處理，可使其介面間多一層能加強結合力的表層。這是一種化學結構力，可在兩種性質迥異的物質之間，據以獲致更強的親合力。

36、Sizing上漿處理
從高溫紡位 (Bushing)中所擠出的玻璃絲(Filament)，須先做“上漿處理”才能紡制成紗束 (Yarn)。而經紗與緯紗在織成玻璃布(Cloth or Fabric) 之前，還要再做一次“漿經”才能織布。其原理與一般衣著紡織品并無二致，目的在減少絲與紗彼此之間的磨擦損壞。完成織布后則還需在高溫執行兩次“燒漿”以除去漿料，然后于清潔的玻璃布上另做“硅烷”偶合處理層，才能含浸樹脂，玻纖布與樹脂間的接著力也才得以強化。sizing

37、Slashing漿經
指玻璃布在經緯交織以前，其經紗(Warp)部份需在連續牽引平面并攏后，以其全幅的寬度浸漬通過于特殊配方的漿料 (Size) 槽液中，希望各支紗束的外表都能沾附上一薄層漿料，以減少后來緯紗穿梭織過時的摩擦損傷。對玻璃紗而言，此詞比Sizing更專業，且此種表面處理層是臨時性的，只是為了織造時的方便而已。待玻纖布織成后，還要在高溫中把漿料燒掉，稱為 Fire Cleaning“燒潔”，以便使玻纖布能接受另一次的“硅烷”處理 Silane Treatment，令玻纖布與樹脂之間有更好的結合力。

38、Strand絞
是指由許多股單絲 (Filament)所集束并旋扭而成的絲束，稱為“絞Strand”，一般與“紗Yarn”可通用，不過有時紗是再由絞所“并捻”(Ply)而成的。在電路板工業中多指玻纖布中的紗束，也用于一般電子業之金屬導線上。

39、Synthetic Resin合成樹脂
指由聚合方式所合成的樹脂，或將天然樹脂再予以化學處理而具有水溶性，進而可改質或改型成為所需性能的各種有機材料，皆稱為合成樹脂。

40、Tetrafunctioal Resin四功能樹脂
廣義是指每個聚合物的小“分子”單元中具有四個反應官能基者，由其所形成的環氧樹脂則稱之“四功能樹脂”。電路板業狹義是指具有四個反應基的環氧樹脂，這是一種刻意染成黃色的基材，其 Tg 可高達 180℃，尺度安定性也較 FR-4 好。目前業界所使用者系由10％四功能，另配合90％的雙功環氧樹脂組成淡黃色品。此種板材不但成本增加不多售價不變外，且原來FR-4板材所慣用的生產設備也仍然用無須換機。此種“四功能”板材的Tg比原來的FR-4高約10℃，尺寸也較穩定，對薄板甚為有利。

41、Thermoplastic熱塑性
指高分子塑膠類，受到高溫的影響會軟化而具有可塑性，冷卻后又會變硬。這種可隨溫度做反復軟硬之變化，而本質卻甚少改變之特性，謂之“熱塑性”。常見者如PVC或PE等皆屬之。

42、Thermosetting熱固性
指某些高分子聚合物，一旦在高溫中吸收能量而架橋硬化后，即固定成型不再隨溫度升高而軟化可塑，謂之“熱固性”。此類聚合物以環氧樹脂最為常見，電路板材皆屬此類。

43、Treament，Treating含浸處理
在電路板工業中專指在膠片(Prepreg)生產時，其玻纖布或牛皮紙等主材之樹脂含浸工程。即先將卷狀主材連續慢速拖過樹脂的溶液槽，再通過紅外線及熱風的長途連續烤箱，迫使其中溶劑揮發掉并同時供給熱能，使樹脂產生一部份的架橋聚合反應。此種整體連貫制程之正式名稱為“Impregation Treatment”，而其大型生產設備則稱為“處理機”(Treator)。FR-4環氧樹脂之膠片是采用直立式 Treator (高達13米左右)，而CEM-1、 CEM-3及酚醛紙板等，則多采平臥式 Treator(長達100米)。

44、Varnish清漆、凡力水
樹脂之液態(如環氧樹脂) 單體，經特殊調配混合妥當后，可做為牛皮紙或玻纖布等補強材料之“含浸”材料，再經熱風吹干與初步聚合后，即成為半硬化之膠片。這種液態之樹脂單體，術語稱為 A-stage之Varnish。

45、Volatile Content揮發份含量
在電路板工業中是指膠片 (Prepreg) 所含的揮發份而言。一般板材最權威的規范 MIL-S-13949H 在其 4.8.2.4 節中指定，須按 IPC-TM-650 的 2.3.19 檢驗法對揮發份進行測試，其做法為：* 在室溫環境中，將4吋見方的膠片試樣，進行 4小時以上的穩定處理。* 在天平上精稱試樣到0.001 g的精度。* 將試樣以鉤孔方式懸空掛在 163±2.8℃的烤箱中，烘烤15±1分鐘。* 取下試樣在干燥器中冷卻到室溫后再精稱之，其計算如下：揮發物含量%＝(前重－后重)/前重×100再按13949H之 3.1節所指定“規格詳單”(Specification Sheet)編號MIL-S-13949/12B(1993.8.16發布)中的規定：各種膠片“揮發份”之上限值為 0.75％。通常由于膠片中揮發物之沸點甚高，故一旦當揮發份太高時，即表示其中之水份含量也可能很高，如此一來也可能導致壓合中的“流膠”量(Flow)太大，故良好膠片的揮發份應維持在 0.5％左右。

46、Warp Size漿經處理
Warp原本意思是指布材中的經紗(Warp Yarn)，通常在緯紗(Fill Yarn)穿梭交織之前，經紗應完成整理而成為平行的紗束。且尚須進行“上漿”處理(Sizing Treatment)，使在交織過程中減少各紗束之間的摩擦損壞。又，所購入的原紗(如玻纖紗)，需先加以整理成為間距相等，且相互平行可用的“經紗”，這種整理經紗的機器稱為Warper。

47、Waviness波紋，波度
指玻纖布表面高低起伏不平之情形。

48、Weft Yarn緯紗
與 fill 及 Woof 同義，是指玻纖布或印刷用網等織物中，其長度較短且紗數較少之橫向織紗，稱為“緯紗”。以 7628 為例，其每吋中的經紗是 44 支，而緯紗只有32支。

49、Working Time (Life)堪用時間
指各種接著用途的膠類，當原裝容器開封后，或兩液型環氧樹脂類經調和后，在其變質失效前，可用以施工的壽命長短，稱為“Working Time”。

50、Yarn紗，線
指由多支的單絲(Filament)或單纖絲(Fiber)，所集合組成的細長線體而言，有時可與Strand(絲束；股)通用。 BDMA Benzyldimethylamine ; 苯二甲基胺是用于FR-4板材之環氧樹脂，為其生膠水配方中所加入的“加速劑”。BT Resin Bismaleimide Triazine Resin ; “又順丁烯二酸醯亞胺／三氮　”之復合樹脂為一種暗棕色的高功能樹脂，系日本“三菱瓦斯”公司在1980年所研發成功的，可與玻纖布組成優良的板材。其Tg在180～ 190℃之間，尺度安定性很好，不過價格也比FR-4貴的很多。TGA Thermalgravimetric Analysis; 熱重分析法 (是對板材樹脂的分析法) TMA Themal Mechanical Analysis; 熱機分析法(是對板材樹脂的分析法) Tg Glass Transition Temperature ; 玻璃態轉換溫度是板材樹脂中的重要性質，指由樹脂常溫堅硬的玻璃態，在升溫中轉換成柔軟橡皮態的關鍵溫度。 Tg愈高表示板材愈耐溫而不易變形，其尺度安定性 (Dem- ension Stability )也將愈好。