[发明专利]一种耐离子迁移性能优劣的评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐离子迁移性能优劣的评价方法，通过所述方法可以快速、准确识别普通T_g材料，尤其是普通FR-4材料或普通CEM-3材料的耐离子迁移性能的优劣。

背景技术

随着电子产品的轻薄短小化和高速化，PCB的层间距和孔间距变得越来越小，线路也越来越细密，PCB板的离子迁移也越来越成为人们关心的一个问题。离子迁移CAF（Conductive Anodic Filament）最早是由贝尔实验室的研究人员于1955年发现的，它是指金属离子在电场的作用下在非金属介质中发生的电迁移化学反应，从而在电路的阳极、阴极间形成一个导电通道而导致电路短路。一般认为，离子迁移分为两个阶段：第一阶段：树脂和增强材料在湿气的作用下，增强材料的处理剂水解而导致两者之间的结合而出现劣化或分离，此阶段属可逆反应，可通过干燥使之复原；第二阶段：在偏压的作用下，铜发生电化学反应，在线路图形间沉积形成导电通道，使线路间出现短路，严重地降低了绝缘基板的绝缘性能。

电子行业中，对印制电路板材料的耐离子迁移性能（耐CAF性能）的评估方法一般有两种，分别是CAF测试和HAST（High Accelerated Stress Tester）测试，两者的差异如下表1所示。

表1

由于具有快速评估材料的耐CAF性能的优势，HAST测试方法越来越被行业采用。目前较常用的HAST测试条件是120℃/85%RH，50VDC，或者温度更高的130℃/85%RH，100VDC。当采用这两种HAST测试条件来评估普通T_g材料，例如DICY固化的T_g为140℃的FR-4材料时，对应的测试结果存在测试数据不稳定、波动性大和不能区分差异性的问题，因此，HAST测试方法不能应用于普通FR-4材料当中，给研究改善普通FR-4材料的耐CAF性能的工作带来十分不利的影响。如表2所示为不同材料的HAST测试结果。

表2

在相对湿度保持不变的情况下，温度超过100℃时，温度越高，对材料的耐CAF性能测试的可靠性影响越大。这是因为水蒸气压力随温度升高而增大，水分子易于进入材料内部，HAST测试正是应用了这样的原理。也就是说材料耐吸潮性越好，理论上HAST测试结果也越准确，这也说明了现有的HAST测试只适合耐CAF性能较好的材料的原因。

现有的HAST测试条件中，测试温度120℃或者130℃接近普通T_g材料的T_g（120～140℃)。一方面，玻璃化转变温度T_g是链段开始运动的温度，这个时候分子链运动变化最为剧烈，分子链运动的剧烈会影响普通T_g材料在HAST测试中的稳定性，任意一点小的温度变化都会造成测试结果差别很大，从而导致HAST测试结果波动变化大；另一方面普通T_g材料本身的耐CAF性能偏弱可能也是导致HAST测试结果波动变化大的原因之一。因此，研究一种可以快速、准确评估普通T_g材料的耐CAF性能的优劣的方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种耐离子迁移性能优劣的评价方法，通过所述方法可以快速、准确识别普通T_g材料，尤其是普通FR-4材料或普通CEM-3材料的耐离子迁移性能的优劣。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种耐离子迁移性能优劣的评价方法，所述方法通过采用HAST测试，并调节HAST测试温度低于待测试材料T_g15～20℃来实现。

在确定待测试材料的T_g之后，调节HAST的测试温度低于待测试材料T_g15～20℃，而相对湿度、电压等维持不变，分别为85%RH，50VDC，对待测试材料进行HAST测试，评价其耐离子迁移性能的优劣。

所述HAST测试温度可为低于待测试材料T_g16℃、17℃、18℃、19℃，作为优选技术方案，调节HAST测试温度低于待测试材料T_g15或20℃。

优选地，所述待测试材料的T_g为120～140℃，例如122℃、124℃、126℃、128℃、130℃、135℃、138℃，优选125～140℃，进一步优选125～135℃。