【经验】Rogers RT/Duroid®5870 PTFE层压板的铜箔粘附力与焊锡环境温度的关系

时间： 2019-03-27 来源：Rogers

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RT/duroid®铜覆板通常通过直接将层压板的PTFE组元与金属箔表面接合得到。如果采用电沉积法（electrodeposition），那么得到的ED金属箔的球状结合面会与PTFE形成机械联锁结合。

由于RT/duroid®板材通常具有一定的热稳定性，所以人们很少会关注对焊接过程的精密控制，但是有时候却会在锡焊（solder）过程中遇到接合问题。尤其是在组装和返工操作的过程中使用粗略控制的手工锡焊工具的时候。

我们设计了实验以检测温度对铜箔和RT/duroid®板材接合强度的影响。试验样品是覆盖有1 oz ft2 (34 mm thick) ED 铜箔的0.062 inch（1.59 mm厚）RT/duroid 5870 层压板。实验中，样品被暴露在一系列不同的焊锡（solder）温度中（从182℃到371℃）。样品包含1/8 inch（3mm）宽的铜线，铜线一端带有1/4 inch衬垫。铜线和衬垫蚀刻在2 inch方形层压板试样上。

实验测量包含三部分：

1、冷剥离强度：样品在焊料上漂浮30秒之后，处于21℃的环境温度下，测量以90°的角度将1/8 inch（3.2mm）宽的铜线从基板上剥离所需要的力。

2、热剥离强度：样品在焊锡中浸没并稳定一分钟之后，测量以90°的角度将1/8 inch宽的铜线从基板上剥离所需要的力

3、热剪切强度：将1/8 inch宽的铜线从基板上剥离只留下其末端处的衬垫，使样品在焊锡中浸没并稳定一分钟之后，拉动1/8 inch宽的铜线，测量使衬垫脱离基板所需要的拉力。

表1 平均测量结果

冷剥离强度表明：当温度接近PTFE的熔点（327℃）时，PTFE与Cu箔之间的接合才开始被破坏。在这个温度下，与空气接触的Cu容易氧化，同时，当PTFE开始发生相转变的时候，PTFE与金属箔表面相接合所提供的隔绝空气的保护作用也会慢慢丧失。

热剥离强度以及剪切力表明在高温情况下，PTFE与Cu箔的接合很容易受到机械损伤。因此在进行手工锡焊的时候需要注意，以避免过高的温度或者过大的应力。

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