CN108040434A - 一种基于不定向纤维材料生产耐caf覆铜板的方法 - Google Patents

一种基于不定向纤维材料生产耐caf覆铜板的方法 Download PDF

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胡金山
汪晓霞
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    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/022—Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates

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Abstract

本发明公开了一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法，涉及覆铜板制备技术领域。包括如下步骤：步骤1、将环氧树脂、固化剂、固化促进剂及溶剂混合调制成树脂液；步骤2、用树脂液浸渍不定向纤维纸、不定向纤维布或不定向纤维毡制成半固化片；步骤3、裁剪半成品半固化片；步骤4、叠加半成品半固化片制成面料，在面料的一面或两面覆铜箔，热压成型；步骤5、切除覆铜板的边角余料；步骤6、覆铜板检验合格后包装入库。本发明通过采用不定向纤维生产的纤维纸、纤维布或纤维毡，浸渍环氧树脂溶液烘干制得半固化片，再多张叠合，双面或单面覆铜箔，高温压合固化，最终制得新型耐CAF覆铜板。

Description

一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法
技术领域
本发明属于覆铜板制备技术领域，特别是涉及一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法。
背景技术
覆铜箔层压板(简称“覆铜板”)是PCB产业的基础型材，随着电子工业迅速发展，产品向轻薄短小不断推进，PCB线路越来越细，间距越来越小，绝缘层越来越薄，钻孔也向更细更密方向发展，另一方面，电子产品的多功能多用途化，也逐步要求PCB能够更好地适应高温、高湿等恶劣工作环境，这一切均增加了导电阳离子迁移(简称“CAF”)的形成倾向。因此如何更好地避免CAF的形成，生产出耐离子迁移(简称“Anti-CAF”)性能更加优异的覆铜板也越来越受到人们关注。目前的主流覆铜板生产方法为采用平纹玻璃纤维布做支撑材料，玻璃纤维布使用的纤维为长玻璃纤维，采用拉丝法生产。采用多根玻璃纤维丝合股得到玻璃纤维。再用平纹织布方式得到玻璃布。玻璃纤维布表面开纤后浸渍环氧树脂生产半固化片，再单面或者双面覆铜箔，热压固化成为覆铜板。
玻璃布使用的纤维为长玻璃纤维，采用拉丝法生产。采用多根玻璃丝合股方法得到玻璃纤维。再用平纹织布方式得到玻璃布，使用此类玻璃布生产覆铜板是目前通用的办法。由于使用的玻璃纤维布为长定向纤维，该类覆铜板在PCB加工过程中钻孔造成玻纤束被拉松或分离，而出现Gap或PCB之PTH工序化学铜浸入玻纤束发生灯芯效应(化学铜Cu2+离子沿着纤维从正极向负极移动)等，从而产生CAF，导致漏电或PCB失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法，通过采用不定向纤维生产的纤维纸、纤维布或纤维毡，作为覆铜板的增强材料，浸渍环氧树脂溶液(低氯、低吸湿)烘干制得半固化片，再多张叠合，双面或单面覆铜箔，高温压合固化，最终制得新型耐CAF覆铜板。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法，包括如下步骤：
步骤1、将环氧树脂、固化剂、固化促进剂及溶剂混合调制成树脂液；
步骤2、用上述树脂液浸渍不定向纤维纸、不定向纤维布或不定向纤维毡，在温度130℃-210℃下使其成半固化状态，烘干后制成半固化片；
步骤3、将上述制成的半固化片裁剪制成所需尺寸的半成品半固化片；
步骤4、根据厚度需要，叠加1-10张半成品半固化片，制成所需厚度的面料2，在面料2的一面或两面覆铜箔1；在温度80℃-200℃、压力10-100kg/cm2和真空度-60mmHg以下，热压成型；
步骤5、使用切刀切除热压成型后的覆铜板的边角余料；
步骤6、对上述覆铜板进行检验合格后包装入库。
进一步地，所述步骤1中的先将固化剂、固化促进剂及溶剂于溶解罐中充分溶解3-8h；溶解后将溶液移至已盛有环氧树脂的的调胶罐中搅拌2-4h；添加固化促进剂取样测试凝胶时间至满足工艺规定时间后停止添加固化促进剂。
进一步地，所述步骤1中的环氧树脂采用高纯度低氯环氧树脂，所述低氯环氧树脂中的氯含量达到ppm级。
进一步地，所述步骤1中溶剂为有机溶剂，所述有机溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯中的一种或几种。
进一步地，所述步骤2中的不定向纤维包含聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚氨酯纤维、聚烯烃弹力纤芳纶纤维。
进一步地，所述步骤2中的半固化状态其固化程度为45-55％的固化程度。
本发明具有以下有益效果：
本发明改变了传统的使用玻璃纤维布生产覆铜板的方法，采用不定向短切纤维生产的纤维纸、纤维布或者纤维毡代替玻璃纤维布，同时使用低氯、低吸湿的环氧树脂溶液生产覆铜板，生产的覆铜板耐CAF性能得到提升，其85/85％R.H耐CAF能力从1000H提升到2000H以上。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明生产工艺流程图；
图2为本发明实施例一覆铜板结构示意图；
图3为本发明实施例二覆铜板结构示意图；
图4为本发明实施例三覆铜板结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-铜箔，2-面料，3-绝缘层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“厚度”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
请参阅图1-2所示，本发明为一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法，包括如下步骤：
步骤1、将环氧树脂、固化剂、固化促进剂及溶剂混合调制成树脂液；
步骤2、用上述树脂液浸渍不定向纤维纸、不定向纤维布或不定向纤维毡，在温度145℃下使其成半固化状态，烘干后制成半固化片；
步骤3、将上述制成的半固化片裁剪制成所需尺寸的半成品半固化片；
步骤4、根据厚度需要，叠加2张半成品半固化片，制成所需厚度的面料2，在面料2的一面覆铜箔1；在温度120℃、压力100kg/cm2和真空度-60mmHg以下，热压成型；
步骤5、使用切刀切除热压成型后的覆铜板的边角余料；
步骤6、对上述覆铜板进行检验合格后包装入库。
进一步地，步骤1中的先将固化剂、固化促进剂及溶剂于溶解罐中充分溶解3-8h；溶解后将溶液移至已盛有环氧树脂的的调胶罐中搅拌2-4h；添加固化促进剂取样测试凝胶时间至满足工艺规定时间后停止添加固化促进剂。
进一步地，步骤1中的环氧树脂采用高纯度低氯环氧树脂，高纯度低氯环氧树脂采用PLM51G型的环氧树脂。
进一步地，步骤1中溶剂为有机溶剂，有机溶剂为丙酮。
进一步地，步骤2中的不定向纤维为聚酯纤维。
进一步地，步骤2中的半固化状态其固化程度为45-55％的固化程度。
实施例二
请参阅图1和3所示，本发明为一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法，包括如下步骤：
步骤1、将环氧树脂、固化剂、固化促进剂及溶剂混合调制成树脂液；
步骤2、用上述树脂液浸渍不定向纤维纸、不定向纤维布或不定向纤维毡，在温度180℃下使其成半固化状态，烘干后制成半固化片；
步骤3、将上述制成的半固化片裁剪制成所需尺寸的半成品半固化片；
步骤4、根据厚度需要，叠加6张半成品半固化片，制成所需厚度的面料2，在面料2的两面覆铜箔1；在温度180℃、压力60kg/cm2和真空度-60mmHg以下，热压成型；
步骤5、使用切刀切除热压成型后的覆铜板的边角余料；
步骤6、对上述覆铜板进行检验合格后包装入库。
进一步地，步骤1中的先将固化剂、固化促进剂及溶剂于溶解罐中充分溶解3-8h；溶解后将溶液移至已盛有环氧树脂的的调胶罐中搅拌2-4h；添加固化促进剂取样测试凝胶时间至满足工艺规定时间后停止添加固化促进剂。
进一步地，步骤1中的环氧树脂采用高纯度低氯环氧树脂，高纯度低氯环氧树脂采用PLM51G型的环氧树脂。
进一步地，步骤1中溶剂为有机溶剂，有机溶剂为丁酮。
进一步地，步骤2中的不定向纤维采用聚酰胺纤维。
进一步地，步骤2中的半固化状态其固化程度为45-55％的固化程度。
实施例三
请参阅图1和4所示，本发明为一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法，包括如下步骤：
步骤1、将环氧树脂、固化剂、固化促进剂及溶剂混合调制成树脂液；
步骤2、用上述树脂液浸渍不定向纤维纸、不定向纤维布或不定向纤维毡，在温度205℃下使其成半固化状态，烘干后制成半固化片；
步骤3、将上述制成的半固化片裁剪制成所需尺寸的半成品半固化片；
步骤4、根据厚度需要，叠加9张半成品半固化片，制成所需厚度的面料2，在两相邻的面料2间设有覆一绝缘层3，在两相邻面料2的外侧面覆铜箔1；在温度85℃、压力15kg/cm2和真空度-60mmHg以下，热压成型；
步骤5、使用切刀切除热压成型后的覆铜板的边角余料；
步骤6、对上述覆铜板进行检验合格后包装入库。
进一步地，步骤1中的先将固化剂、固化促进剂及溶剂于溶解罐中充分溶解3-8h；溶解后将溶液移至已盛有环氧树脂的的调胶罐中搅拌2-4h；添加固化促进剂取样测试凝胶时间至满足工艺规定时间后停止添加固化促进剂。
进一步地，步骤1中的环氧树脂采用高纯度低氯环氧树脂，高纯度低氯环氧树脂采用双酚A环氧树脂EP-828S。
进一步地，步骤1中溶剂为有机溶剂，有机溶剂为环己酮和乙酸乙酯中的任意比例混合物。
进一步地，步骤2中的不定向纤维采用聚氨酯纤维。
进一步地，步骤2中的半固化状态其固化程度为45-55％的固化程度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、将环氧树脂、固化剂、固化促进剂及溶剂混合调制成树脂液；
步骤2、用上述树脂液浸渍不定向纤维纸、不定向纤维布或不定向纤维毡，在温度130℃-210℃下使其成半固化状态，烘干后制成半固化片；
步骤3、将上述制成的半固化片裁剪制成所需尺寸的半成品半固化片；
步骤4、根据厚度需要，叠加1-10张半成品半固化片，制成所需厚度的面料2，在面料2的一面或两面覆铜箔1；在温度80℃-200℃、压力10-100kg/cm2和真空度-60mmHg以下，热压成型；
步骤5、使用切刀切除热压成型后的覆铜板的边角余料；
步骤6、对上述覆铜板进行检验合格后包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法，其特征在于，所述步骤1中的先将固化剂、固化促进剂及溶剂于溶解罐中充分溶解3-8h；溶解后将溶液移至已盛有环氧树脂的的调胶罐中搅拌2-4h；添加固化促进剂取样测试凝胶时间至满足工艺规定时间后停止添加固化促进剂。
3.根据权利要求1所述的一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法，其特征在于，所述步骤1中的环氧树脂采用高纯度低氯环氧树脂，所述低氯环氧树脂中的氯含量达到ppm级。
4.根据权利要求1所述的一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法，其特征在于，所述步骤1中溶剂为有机溶剂，所述有机溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法，其特征在于，所述步骤2中的不定向纤维包含聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚氨酯纤维、聚烯烃弹力纤芳纶纤维。
6.根据权利要求1所述的一种基于不定向纤维材料生产耐CAF覆铜板的方法，其特征在于，所述步骤2中的半固化状态其固化程度为45-55％的固化程度。
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