CN101654004A - Cti覆铜箔层压板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种CTI覆铜箔层压板的制造方法，是通过以下步骤实现的：混胶；上胶；排板；热压成型；拆卸、加工、检验；其中在“混胶”步骤中的胶粘剂体系由下述材料按质量比(单位kg)组成：低溴环氧树脂125～133、双氰胺2.60～3.40、二甲基甲酰胺30～36、二甲基咪唑0.060～0.080、氢氧化铝10～40；所述的低溴环氧树脂属四溴双酚A型溴化环氧树脂，其中溴含量为10～14质量百分比；本发明的有益效果是：大大地提高了PCB基板的抗起痕电压性。
Description
技术领域
本发明涉及一种覆铜箔层压板(CTI600)的制造方法，尤其涉及该方法过程中采用的胶粘剂。
背景技术
随着信息产业的高速发展和电子科技的日新月异，电子电器产品日趋集成化，这对电子电器的核心结构-----PCB板提出了更高的要求。
高密度布线技术不断提升及人们对电子电器设备稳定性的追求，促使PCB基板须具有高的可靠性，特别是在恶劣环境中使用的电器设备，必须保持长期的可靠性。
电器产品在使用过程中，其PCB基板的布线上有电流传输，在电场作用下，线与线之间会产生微放电即微漏电起痕现象，长期的电痕作用，会导致基板表面的电绝缘性失效，从而绝缘性下降，电器设备的稳定性、可靠性变差；尤其是对于高密度布线的集成电路，线间距越来越小，这种微电痕化现象容易发生。因此，只有提高PCB基板耐电痕性，才能保证稳定的电器性能，为电子电器设备的可靠性奠定有力的保证。
PCB基板表面的因微漏电起痕时，一方面产生热，使基板表面树脂成份老化，另一方面在高压电场作用下，树脂结构中会发生电子迁移而变性，这一系列的不良作用，都会导致基板的绝缘性能越来越差。对于PCB板的基板覆铜箔层压板来说，就是要提高板材中树脂成份的抗老化性，即抗热老化性和降低分子极性。
绝缘材料的耐漏电起痕测试是一个相对值，所以命名为相比耐漏电起痕指数，简称CTI。按照UL标准规定，绝缘材料的CTI分为6级，即0、1、2、3、4、5级，每个级别对应的耐电压值如表1所述：
表1
| CTI/V | CTI≥600 | 600＞CTI≥400 | 400＞CTI≥250 | 250＞CTI≥175 | 175＞CTI≥100 | 100＞CTI＞0 |
| UL标准分级 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
UL标准中规定，CTI最高级别为0级，其耐压不小于600V，如何制造一种0级的覆铜箔层压板是技术人员要解决的问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种CTI覆铜箔层压板的制造方法，旨在解决上述的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下步骤实现的：
混胶；
上胶；
排板；
热压成型；
拆卸、加工、检验；
其中在“混胶”步骤中的胶粘剂体系由下述材料按质量比(单位kg)组成：
低溴环氧树脂 125～133
双氰胺 2.60～3.40
二甲基甲酰胺 30～36
二甲基咪唑 0.060～0.080
氢氧化铝 10～40
所述的低溴环氧树脂属四溴双酚A型溴化环氧树脂，其中溴含量为10～14质量百分比。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：大大地提高了PCB基板的抗起痕电压性，从而延长了电子电器设备在恶劣环境中的使用寿命；同时，对于常规高密度集成电路来说，也提供了高密度布线的稳定性。以此为基板的PCB基板或绝缘结构件，可广泛用于高温、高潮湿、高污染等使用环境恶劣的电子电器中，如洗衣机、电冰箱、空调、高原地带电子电器、海上作业设备中的电子电器结构件中。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明是通过以下步骤实现的：
1.混胶；
2.上胶；
3.排板；
4.热压成型；
5.拆卸、加工、检验；
其中在“混胶”步骤中的胶粘剂体系由下述材料按质量比(单位kg)组成：
低溴环氧树脂 125～133
双氰胺 2.60～3.40
二甲基甲酰胺 30～36
二甲基咪唑 0.060～0.080
氢氧化铝 10～40
所述的低溴环氧树脂属四溴双酚A型溴化环氧树脂，其中溴含量为10～14质量百分比；
混胶过程是：先将二甲基甲酰胺、二甲基咪唑、双氰胺在混合釜中搅拌混合溶解，之后加入低溴环氧树脂，搅拌，溶解均匀后加入氢氧化铝，搅拌2～3小时即可；
在步骤“2”中：将电子级玻璃纤维布在上胶机上涂胶，烘干，制得半固化片；
半固化片的控制参数：
上胶机烘箱温度：170～210℃
上胶速度：10～20m/min
树脂含量：40～48％
胶化时间：80～150s
流动度：20±5％
挥发份：≤0.75％；
在步骤“3”中：将上述半固化片按不同厚度板材要求的工艺数量叠配，覆上铜箔，装配在热压机中；在铜箔方面，电解铜箔厚度可为H OZ、1OZ、2OZ、3OZ；板材尺寸方面，可以有多种规格，如36×48、40×48、42×48、37×49、41×49、43×49及其它(36～43)×(48～49)异型尺寸(单位：英寸)；厚度方面，可以制作0.5～5.0mm不同厚制规格的板材。
在步骤“4”中：
热压温度：135～220℃
压力：20～40kg/cm2
热压时间：30～90min；
在步骤“5”中：
将成型的板材拆卸，利用剪板机进行外形加工，并进行最终的产品检验。
实施例1：
1、混胶配方：
低溴环氧树脂(Br：10％) 125
双氰胺 3.0
二甲基甲酰胺 30
二甲基咪唑 0.070
氢氧化铝 30
2、半固化片控制参数
上胶机烘箱温度：190℃
上胶速度：15m/min
树脂含量：43％
胶化时间：105s
流动度：21％
挥发份：0.35％；
3、排板
8张7628半固化片(1.6mm的板用料量)，铜箔为H OZ。
4、热压成型
热压温度：185℃
压力：30kg/cm2
热压时间：90min
5、基本性能参数如下表2：
表2
| 4.热应力，在288℃下10s，最小未蚀刻的 | 目测合格 | 等级 | 合格(120s) |
| 5.燃烧性 | 最低V-0 | 等级 | V-0 |
| 6.CTI | —— | V | 700 |
实施例2
1、混胶配方：
低溴环氧树脂(Br：14％) 125
双氰胺 3.2
二甲基甲酰胺 32
二甲基咪唑 0.065
氢氧化铝 45
2、半固化片控制参数
上胶机烘箱温度：200℃
上胶速度：17m/min
树脂含量：46％
胶化时间：95s
流动度：22％
挥发份：0.35％；
3、排板
8张7628半固化片(1.6mm的板用料量)，铜箔为1OZ。
4、热压成型
热压温度：200℃
压力：30kg/cm2
热压固化时间：60min
5、基本性能参数如下表3：
表3
实施例3
1、混胶配方：
低溴环氧树脂(Br：12％) 133
双氰胺 3.4
二甲基甲酰胺 34
二甲基咪唑 0.060
氢氧化铝 30
2、半固化片控制参数
上胶机烘箱温度：210℃
上胶速度：20m/min
树脂含量：45％
胶化时间：100s
流动度：22％
挥发份：0.30％；
3、排板
6张7628半固化片(1.2mm的板用料量)，铜箔为2OZ。
4、热压成型
热压温度：210℃
压力：30kg/cm2
热压时间：40min
5、基本性能参数如下表4：
表4
本发明着重于覆铜箔层压板所用的环氧树脂体系的研究：FR-4层压板，通常采用的是溴化环氧树脂，而Br---C键往往使树脂分子的极性偏高，比较容易极化，在电痕的作用下，Br---C键会裂解，CTI值会降低，因此，本发明重点在于如何降低Br---C键含量，如何释放因起电痕而在基板表面形成的热。
本发明是采用低溴环氧树脂为主，并附以金属氢氧化物填充，以此复合体系为胶粘剂，以电子玻璃纤维布为增强材料，通过上胶制得半固化片，再覆上铜箔，通过热压成型，便可获得环氧玻璃布覆铜箔层压板。
采用本发明制造出来的产品的主要技术参数如表5：
表5
本发明的实施：
原材料标准
①电子级E型玻璃纤维布成份标准(表6)
表6
| 成份 | SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | Na2O或K2O | B2O3 | Fe2O3 | F2 |
| 含量 | 52～56 | 12～16 | 16～25 | 0～5 | 0～2 | 5～10 | 0.05～0.4 | 0～1.0 |
电子级E型玻璃纤维布7628布性能指标(表7)
表7
| 项目名称 | 标准值 | 项目名称 | 标准值 |
| 厚度(mm) | 0.18±0.018 | 经向断裂强度(N/25mm) | ≥295 |
| 重量(g/m2) | 203±5 | 纬向断裂强度(N/25mm) | ≥250 |
| 经纱密度(根/英寸) | 44 | 碱金属氧化物含量(％) | ≤0.8 |
| 纬纱密度(根/英寸) | 31 |
玻璃纤维布的表面质量按照IPC-4101B标准规执行。
②氧树脂
环氧树脂属低溴环氧树脂，其性能标准(表8)
表8
| 项目 | 标准 |
| 环氧值(/kg) | 2.2～2.5 |
| 溴含量(％) | 10～14％ |
| 固体含量(％) | 75～81 |
| 粘度(mPa·s) | 1200～3500 |
③铜箔
本发明中采用的铜箔使用标准轮廓的电解铜箔(STD)或高延伸率电解铜箔(THE)，其表面质量按照IPC-4101B标准执行，性能指标(表9)
表9
④氢氧化铝
性能指标按下表执行(表10)
| 指标 | 外观 | 粒度 | 小黑点 | 含水量(％) | 金属杂质点(个/20g) |
| 氢氧化铝 | 白色粉沫 | 3μm | 无 | ≤0.2 | ≤8 |
Claims (5)
1.一种CTI覆铜箔层压板的制造方法，是通过以下步骤实现的：
(1).混胶；
(2).上胶；
(3).排板；
(4).热压成型；
(5).拆卸、加工、检验；
其中在“(1)”步骤中的胶粘剂体系由下述材料按质量比(单位kg)组成：
低溴环氧树脂 125～133
双氰胺 2.60～3.40
二甲基甲酰胺 30～36
二甲基咪唑 0.060～0.080
氢氧化铝 10～40
所述的低溴环氧树脂属四溴双酚A型溴化环氧树脂，其中溴含量为10～14质量百分比；
混胶过程是：先将二甲基甲酰胺、二甲基咪唑、双氰胺在混合釜中搅拌混合溶解，之后加入低溴环氧树脂，搅拌，溶解均匀后加入氢氧化铝，搅拌2～3小时即可；
2.根据权利要求1所述的制造方法，在步骤“(2)”中：将电子级玻璃纤维布在上胶机上涂胶，烘干，制得半固化片；
半固化片的控制参数：
上胶机烘箱温度：170～210℃
上胶速度：10～20m/min
树脂含量：40～48％
胶化时间：80～150s
流动度：20±5％
挥发份：≤0.75％；
在步骤“(3)”中：将上述半固化片按不同厚度板材要求的工艺数量叠配，覆上铜箔，装配在热压机中；
在步骤“(4)”中：
热压温度：135～220℃
压 力：20～40kg/cm2
热压时间：30～90min；
在步骤“(5)”中：
将成型的板材拆卸，利用剪板机进行外形加工，并进行最终的产品检验。
3、根据权利要求1所述的制造方法，其中：
低溴环氧树脂 125
双氰胺 3.0
二甲基甲酰胺 30
二甲基咪唑 0.070
氢氧化铝 30。
4、根据权利要求1所述的制造方法，其中：
低溴环氧树脂 125
双氰胺 3.2
二甲基甲酰胺 32
二甲基咪唑 0.065
氢氧化铝 45。
5、根据权利要求1所述的制造方法，其中：
低溴环氧树脂 133
双氰胺 3.4
二甲基甲酰胺 34
二甲基咪唑 0.060
氢氧化铝 30。
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