熱分析技術在電子元件領域的應用—印刷電路板的熱特性評價

隨著生活的不斷數位化和智能化，各種電子產品覆蓋了生活中的方方面面，如電腦，手機，以及各種AI智能產品等。並且這些電子產品一直向小型化，緊湊化發展，導致電子產品中的電子部件也會更小，更緊湊，這就對電子部件的材料性能提出了更高的要求。

印刷電路板是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。不同的使用環境會使其材料發生熱膨脹及軟化，這可能會引起電子電路的破損。因此，在高溫環境下需使用尺寸變化較小的玻璃纖維增強環氧樹脂（基板），而其膨脹率和軟化溫度等熱特性參數會作為其重要的評價指標。

下面就以玻璃纖維增強環氧樹脂基板為例，通過日立TMA、DSC、DMA對其進行玻璃化轉變溫度、熱膨脹以及軟化特性等的熱特性評價。

 

TMA測試結果

將玻璃纖維增強環氧樹脂基板以圖示3個方向進行分別測定。A方向的樣品長度較短，到玻璃化轉變溫度為止，其膨脹率最小，但經過玻璃化轉變之後，其膨脹率大幅增大。同樣地，可以得到B、C方向的膨脹率數據，從而可獲得樹脂的膨脹情況，確認異向性。

 

DSC測試結果

在120~150℃區間可以觀察到環氧樹脂的玻璃化轉變。由於玻璃纖維的加入，樣品中樹脂含量很少，DSC檢測到的玻璃化轉變信號亦變小，但能清晰檢測到玻璃化轉變的臺階變化。

 

DMA測試結果

通過DMA可以評價樣品的軟硬程度和溫度變化的關係。從起始溫度至120℃附近，材料的儲能模量E』（1.7x10¹⁰）保持穩定。在120~170℃是環氧樹脂的玻璃化轉變區間，樣品軟化，E『降低。 

綜上所述：TMA、DSC、DMA測得玻璃纖維增強環氧樹脂基板的玻璃化轉變溫度均在125℃附近，他們確定玻璃化轉變溫度的依據分別為：TMA依據樣品的膨脹率變化，DSC依據比熱變化，而DMA依據模量變化。

日立TA7000系列熱分析儀擁有良好的性能和超高的靈敏度，可對印刷電路板膨脹率，異向性，耐熱性以及強度等熱特性進行準確評價，為環氧樹脂的研發，生產和使用提供科學的數據支持和指導方案。

 

關於日立TA7000系列熱分析儀詳情，請見：

日立 DSC7020/DSC7000X差示掃描熱量儀

https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313721.htm

日立 STA7000Series 熱重-差熱同步分析儀

https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313727.htm

日立 TMA7000Series 熱機械分析儀

https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313737.htm

日立 DMA7100 動態機械分析儀

https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313739.htm

關於日立高新技術公司：

日立高新技術公司，於2013年1月，融合了X射線和熱分析等核心技術，成立了日立高新技術科學。以「光」「電子線」「X射線」「熱」分析為核心技術，精工電子將本公司的全部股份轉讓給了株式會社日立高新，因此公司變為日立高新的子公司，同時公司名稱變更為株式會社日立高新技術科學，擴大了科學計測儀器領域的解決方案。日立高新技術集團產品涵蓋半導體製造、生命科學、電子零配件、液晶製造及工業電子材料，產品線更豐富的日立高新技術集團，將繼續引領科學領域的核心技術。

 

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