CN106274003A - 一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其步骤包括：配置胶液——上胶——叠合、热压，所述胶液成分包括：采用双马来酰亚胺树脂作为主体树脂，加入环氧树脂、聚醚醚酮树脂、低分子量聚酰亚胺树脂，再加入活性稀释剂、固化剂、固化促进剂及无机填料；用丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮中的一种或多种作为溶剂配制；上胶：选取介电常数为4.0～4.5的NE‑玻纤布作为增强材料，浸以上述制得的胶液，经立式上胶机烘干制得半固化片；叠合、热压：将上好胶的半固化片整齐叠合，双面覆以铜箔，经真空热压机热压成型。本发明的覆铜板，其Tg＞250℃、Dk＜3.8、Df＜0.07，可以完全满足制作高频、高速线路板的需求。

Description

一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法
技术领域
本发明是一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，属于覆铜板技术领域。
背景技术
随着高密度安装SMT技术的发展，以及PCB无铅焊接的要求，在PCB加工和整机安装配件中，受热冲击的反复次数比传统的通孔插装多，所以只有提高板材的玻璃化温度才能使可靠性有所保障和提高，在产品寿命期出现的PCB可靠性失效对客户来说显得越来越重要；低Tg的无卤覆铜板更容易引起CAF失效，CAF是由铜丝沿着玻璃纤维或树脂接口迁移形成的，会在相邻的导体间产生内部电气短路，这对高密度电路板的设计来说是一个很严重问题。
现今信息技术飞速发展，各类具有高速信息处理功能的电子消费品已是日常生活中不可或缺的关键部分，军用领域应用的无线通讯和宽频技术也迅速向民用消费电子领域转移，今后电子信息通讯的主要核心将是往高频、高速方向发展；在高频技术持续发展的今天，从传统1GHZ以下的频率发展发展至2GHZ、3GHZ、6GHZ及高频率，覆铜板作为电子产品的重要组成部分之一，其介电常数(Dk)和损耗因子(Df)就成为了应用在高频领域所关注的重中之重两项性能指标。
电路板必须耐燃，在一定温度下不能燃烧，只能软化。这时的温度点就叫做玻璃态转化温度(TG点)，这个值关系到PCB板的尺寸安定性。目前在印制电路板行业，其多数无卤覆铜板的TG值均在150℃左右，介电常数(Dk)＞4.5、介质损耗(Df)＞0.12，此类板材不适用于制作高频线路板。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种适用于高频电路板的高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其步骤包括：配置胶液——上胶——叠合、热压，所述胶液成分包括：采用双马来酰亚胺树脂作为主体树脂，加入环氧树脂、聚醚醚酮树脂、低分子量聚酰亚胺树脂，再加入活性稀释剂、固化剂、固化促进剂及无机填料；用丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮中的一种或多种作为溶剂配制；
上胶：选取介电常数为4.0～4.5的NE-玻纤布作为增强材料，浸以上述制得的胶液，经立式上胶机烘干制得半固化片；
叠合、热压：将上好胶的半固化片整齐叠合，双面覆以铜箔，经真空热压机热压成型。
进一步地，所述胶液中各成分的重量份为：
双马来酰亚胺树脂 55～73
环氧树脂 30～45
聚醚醚酮树脂 25～30
低分子量聚酰亚胺 22～26
活性稀释剂 12～14
氮系阻燃剂 20～35
固化剂 13～16
固化剂促进剂 3～5
无机填料 15～22
溶剂 160～200
进一步地，所述环氧树脂是双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂或阻燃型环氧树脂中的一种或多种。
进一步地，所述聚酰亚胺的分子量≤1500g/mol。
进一步地，所述活性稀释剂为二烯丙基双酚A、双酚A二烯丙基醚或二乙烯基苯中的一种或多种。
进一步地，所述氮系阻燃剂包括三嗪类化合物，为三聚氰胺及其盐
进一步地，所述固化剂为胺类Dicy固化剂。
进一步地，所述固化剂促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑或2-苯基咪唑中的一种或多种。
进一步地，所述无机填料为微米级超细氢氧化铝和/或二氧化硅，其粒径D50为1.6-3.2um。
进一步地，上胶步骤中，所述立式上胶机的运行速度为12～18m/min，所述半固化片的凝胶时间为200～300S，树脂含量为40～45％，流动度20～30％；叠合、热压步骤中，压制参数控制为：真空度为0～0.01Mpa，压力为0.4～3.6Mpa，热盘温度为120～210℃，升温速率为2～3℃/min；压制时间为120～160min。
本发明的有益效果：本发明在配方上使用具有优良耐热性的双马来酰亚胺树脂作为主体树脂，加入Tg值高的聚醚醚酮树脂、介电特性优秀的聚酰亚胺及活性稀释剂对其进行混合改性，再加入介电特性良好的环氧树脂，然后通过采用低介电常数的NE玻纤布作为增强材料。热压成型后的覆铜板，除了具有常规覆铜板的电气性能、绝缘性能等基本性能外，还具有高的玻璃化转变温度，其Tg＞250℃，且还具备低介电常数、介质损耗特殊性能，其Dk＜3.8，Df＜0.07，可以完全满足制作高频、高速线路板的需求。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明的一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其步骤包括：配置胶液——上胶——叠合、热压；
所述胶液成分包括：采用双马来酰亚胺树脂作为主体树脂，加入环氧树脂、聚醚醚酮树脂、低分子量聚酰亚胺树脂，再加入活性稀释剂、固化剂、固化促进剂及无机填料，用丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮中的一种或多种作为溶剂 配制。双马来酰亚胺树脂作为主体树脂，其具有优良耐热性。聚醚醚酮树脂是一种高结晶性的芳族线性热塑性特种树脂，其熔点高达334～380℃，其作用是通过与双马来酰亚胺树脂共混来增强双马来酰亚胺树脂的韧性，同时还可以保持双马来酰亚胺树脂的耐热性。活性稀释剂配合低分子量聚酰亚胺树脂，可以降低聚醚醚酮树脂与双马来酰亚胺树脂的混合树脂的粘度，同时使得混合树脂的断裂韧性得以大幅度提升。所述氮系阻燃剂主要是三嗪类化合物，为三聚氰胺(MA)及其盐；三嗪类化合物的阻燃剂主要通过分解吸热及生产不燃气体以稀释可燃物而发挥作用，它们的主要优点是无卤、低毒、低烟，不产生腐蚀气体。无机填料可以降低树脂的热膨胀系数。
上胶：选取介电常数为4.0～4.5的NE-玻纤布作为增强材料，浸以上述制得的胶液，经立式上胶机烘干制得半固化片。
叠合、热压：将上好胶的半固化片整齐叠合，双面覆以铜箔，经真空热压机热压成型。
实施例一：
胶液成分包括(重量份)：
双马来酰亚胺树脂 55
双酚A型环氧树脂 30
聚醚醚酮树脂 25
低分子量聚酰亚胺 22
二烯丙基双酚A 12
氮系阻燃剂 20
固化剂 13
2-乙基-4-甲基咪唑 3
强氧化铝 15
丙酮 160
选取介电常数为4.0的NE-玻纤布作为增强材料，浸以上述制得的胶液， 经立式上胶机烘干制得半固化片，立式上胶机的运行速度为16.8m/min，油温205℃，控制参数，半固化片的凝胶时间为242±5s，树脂含量为43％，流动度25％；将上好胶的半固化片整齐叠合，以制作1.6mm板材为例，其结构为：8张2116R/C43％；再双面覆以铜箔，经真空热压机压制成型，具体压制参数为：真空度：0～0.01Mpa；压力：0.4～3.6Mpa；热盘温度：120～210℃：升温速率为2℃/min；压制时间为150min。
实施例二：
胶液成分包括(重量份)：
双马来酰亚胺树脂 62
双酚A型环氧树脂 40
聚醚醚酮树脂 27
低分子量聚酰亚胺 24
双酚A二烯丙基醚 13
氮系阻燃剂 28
固化剂 15
2-甲基咪唑 4
二氧化硅 18
丙二醇甲醚醋酸酯 180
选取介电常数为4.0的NE-玻纤布作为增强材料，浸以上述制得的胶液，经立式上胶机烘干制得半固化片，立式上胶机的运行速度为16.8m/min，油温208℃，控制参数，半固化片的凝胶时间为250±5s，树脂含量为43％，流动度25％；将上好胶的半固化片整齐叠合，以制作1.6mm板材为例，其结构为：8张2116R/C43％；再双面覆以铜箔，经真空热压机压制成型，具体压制参数为：真空度：0～0.01Mpa；压力：0.4～3.6Mpa；热盘温度：120～210℃：升温速率为2℃/min；压制时间为150min。
实施例三：
胶液成分包括(重量份)：
双马来酰亚胺树脂 73
酚醛型环氧树脂 45
聚醚醚酮树脂 30
低分子量聚酰亚胺 26
活性稀释剂 14
氮系阻燃剂 35
固化剂 16
2-苯基咪唑 5
二氧化硅 22
丙二醇甲醚醋酸酯 200
选取介电常数为4.0的NE-玻纤布作为增强材料，浸以上述制得的胶液，经立式上胶机烘干制得半固化片，立式上胶机的运行速度为16.8m/min，油温208℃，控制参数，半固化片的凝胶时间为250±5s，树脂含量为43％，流动度25％；将上好胶的半固化片整齐叠合，以制作1.6mm板材为例，其结构为：8张2116R/C43％；再双面覆以铜箔，经真空热压机压制成型，具体压制参数为：真空度：0～0.01Mpa；压力：0.4～3.6Mpa；热盘温度：120～210℃：升温速率为2℃/min；压制时间为150min。
通过步骤且参照上述三个实施例中的胶液，制得的高Tg、低Dk及低Df覆铜板的测试数据为：
综上所述，本发明在配方上使用具有优良耐热性的双马来酰亚胺树脂作为主体树脂，加入Tg值高的聚醚醚酮树脂、介电特性优秀的聚酰亚胺及活性稀释剂对其进行混合改性，再加入介电特性良好的环氧树脂，然后通过采用低介电常数的NE玻纤布作为增强材料。热压成型后的覆铜板，除了具有常规覆铜板的电气性能、绝缘性能等基本性能外，还具有高的玻璃化转变温度，其Tg＞250℃，且还具备低介电常数、介质损耗特殊性能，其Dk＜3.8，Df＜0.07，可以完全满足制作高频、高速线路板的需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其步骤包括：配置胶液——上胶——叠合、热压，其特征在于：所述胶液成分包括：采用双马来酰亚胺树脂作为主体树脂，加入环氧树脂、聚醚醚酮树脂、低分子量聚酰亚胺树脂，再加入活性稀释剂、固化剂、固化促进剂及无机填料；用丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮中的一种或多种作为溶剂配制；
上胶：选取介电常数为4.0～4.5的NE-玻纤布作为增强材料，浸以上述制得的胶液，经立式上胶机烘干制得半固化片；
叠合、热压：将上好胶的半固化片整齐叠合，双面覆以铜箔，经真空热压机热压成型。
2.根据权利要求1所述的一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其特征在于：所述胶液中各成分的重量份为：
双马来酰亚胺树脂 55～73
环氧树脂 30～45
聚醚醚酮树脂 25～30
低分子量聚酰亚胺 22～26
活性稀释剂 12～14
氮系阻燃剂 20～35
固化剂 13～16
固化剂促进剂 3～5
无机填料 15～22
溶剂 160～200。
3.根据权利要求2所述的一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其特征在于：所述环氧树脂是双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂或阻燃型环氧树脂中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其特征在于：所述聚酰亚胺的分子量≤1500g/mol。
5.根据权利要求4所述的一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其特征在于：所述活性稀释剂为二烯丙基双酚A、双酚A二烯丙基醚或二乙烯基苯中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其特征在于：所述氮系阻燃剂包括三嗪类化合物，为三聚氰胺及其盐。
7.根据权利要求4所述的一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其特征在于：所述固化剂为胺类Dicy固化剂。
8.根据权利要求4所述的一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其特征在于：所述固化剂促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑或2-苯基咪唑中的一种或多种。
9.根据权利要求4所述的一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其特征在于：所述无机填料为微米级超细氢氧化铝和/或二氧化硅，其粒径D50为1.6-3.2um。
10.根据权利要求1所述的一种高Tg、低Dk及低Df覆铜板的制作方法，其特征在于：
上胶步骤中，所述立式上胶机的运行速度为12～18m/min，所述半固化片的凝胶时间为200～300S，树脂含量为40～45％，流动度20～30％；
叠合、热压步骤中，压制参数控制为：真空度为0～0.01Mpa，压力为0.4～3.6Mpa，热盘温度为120～210℃，升温速率为2～3℃/min；压制时间为120～160min。
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