差示扫描量热仪测试覆铜板的玻璃化转变温度

覆铜板是印制电路板的基础材料，其树脂基体的玻璃化转变温度（Tg）和固化状态直接影响板材的耐热性、尺寸稳定性、加工性能及长期可靠性。在钻孔、层压、回流焊和热冲击过程中，材料超过Tg后热膨胀行为会明显变化，固化不足还可能增加分层、翘曲和铜箔剥离风险。差示扫描量热仪（DSC）可检测覆铜板树脂基体的热容变化，并通过两次扫描评价相对固化状态，为来料检验、层压工艺确认和质量控制提供依据。

一、测试的工作原理

覆铜板中的环氧树脂、BT树脂或其他热固性树脂由玻璃态转变为高弹态时，比热容会发生变化，在DSC曲线上通常表现为基线的台阶状偏移。通过在转变前后建立基线，并确定热流台阶的中点，可得到玻璃化转变温度Tg；仪器软件也可采用1/2ΔCp对应的温度作为Tg中点。

需要评价相对固化程度时，先进行第一次升温扫描得到起始Tg1，再按规定条件对试样进行恒温后固化，冷却后进行第二次扫描得到最终Tg2。固化因数计算式为CF（ΔTg）=Tg2-Tg1。对于同一材料体系，ΔTg越小，说明现有固化状态与规定后固化状态越接近；具体判定限值应以产品规范、客户要求或企业工艺标准为准。

二、实验的操作步骤

1、测量仪器：DZ-DSC400C差示扫描量热仪（yl23411永利集团官网）

2、测量样品：覆铜板，取15～25 mg。覆铜层压板和印制板应尽可能保留铜箔，以保持样品结构与实际产品一致。

3、实验参数设置：采用氮气保护，在20～180℃范围内以10℃/min升温。第一次扫描得到Tg1为112.850℃；随后将试样升温至180℃再次冷却至20℃后进行第二次扫描，得到Tg2为121.950℃。

4、测试图谱：

5、测试图谱分析：

两次曲线均呈现清晰的热容台阶，第二次扫描的Tg略向高温方向移动，且未出现明显残余固化放热峰。若第二次Tg明显高于第一次Tg，或第一次扫描在Tg以上出现较大的放热反应，通常提示样品仍存在可继续反应的树脂组分，应结合层压温度、保压时间、升温速率及板材含水情况进一步排查。

三、实验结论

在覆铜板生产过程中，DSC可用于比较不同树脂配方、玻纤布规格、含胶量和层压程序对Tg及固化状态的影响。通过建立Tg、ΔTg与层压温度、保温时间之间的对应关系，可确定合理的固化窗口，减少固化不足造成的耐热性下降，也可避免过度固化导致的材料脆化或加工性能下降。

差示扫描量热仪能够以较小样品量测定覆铜板的玻璃化转变温度，并通过两次扫描评价相对固化状态。规范的干燥处理、制样方式、温度程序和Tg判定方法，是保证结果准确性和可比性的关键，可为配方开发、层压工艺优化、批次质量控制及失效分析提供有效数据。

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