CN101664733A - 用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法及该半固化片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法及该半固化片，该方法包括步骤1，提供离型膜；步骤2，提供半固化片基片；步骤3，在半固化片基片的一面通过辊压复合离型膜；步骤4，将半固化片基片的另一面在涂覆机中涂覆一层厚度为10～100微米的树脂层；步骤5，将该一面涂有树脂层的半固化片基片放入温度为60～180℃烘箱中干燥2～10分钟；步骤6，从烘箱中取出该一面涂有树脂层的半固化片基片，即得到高树脂含量的单面高填充性的半固化片。本发明解决了当前厚铜多层PCB产品的填胶不足导致分层爆板的技术难题，且使用高填充性半固化片制作厚铜PCB时无须增加任何设备，也无须增加PCB制作工序，使用方便，厚铜多层PCB产品合格率和性能都得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种覆铜板(CCL)和印制线路板(PCB)技术领域，尤其涉及一种用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法及该半固化片。
背景技术
近年来，导通高电流PCB广泛应用于汽车、仪器设备、LCD、LED模块以及IPM、SPM和HDI。随着HDI技术发展，各类电源板设计要求的电流密度越来越高，发热量也越来越大，因此铜厚大于或等于3OZ(单重≥3OZ/ft2)的厚铜多层PCB应用也越来越广泛，然而目前厚铜多层PCB在使用传统半固化片制作过程中常常出现填胶不足从而导致耐热性下降等问题。
针对上述问题，传统半固化片由于设备的局限性，用玻璃纤维布浸渍上胶的树脂含量受到限制，譬如1080规格半固化片的最高树脂含量一般只能做到70％，106规格半固化片的最高树脂含量一般只能做到80％。随着厚铜多层PCB结构越来越复杂，厚铜多层PCB的内层铜箔越来越厚的情况下，传统半固化片越来越难于满足厚铜多层PCB填胶的使用要求。
此外，台虹科技股份有限公司在台湾申请了一篇名称为《环氧树脂含浸玻璃纤维布》、专利号为I260359的专利，其主要内容是在环氧树脂含浸玻璃纤维布表面直接被覆一层改质的树脂层，其树脂层为挠性覆铜板用的树脂体系，其特点是树脂流动性很小，粘接性良好，主要用于刚挠结合板或多层FPCB。这种材料由于流动性很差并不满足厚铜多层PCB的填胶要求，而且其涂覆的树脂层与原环氧树脂含浸玻璃纤维布不同，这对厚铜多层PCB的尺寸稳定性和耐热性也会带来不良影响。
在现有涂覆设备条件下，若不将半固化片的表面保护起来，即两面裸露的情况下直接在涂覆机设备上涂树脂时，在烘箱高温下由于半固化片树脂变软，再加上烘箱内风量或张力稍微波动一下就很容易发生半固化片树脂粘烘箱的上风嘴或下风嘴，导致生产合格率很低，成本很高，甚至无法生产。
因此，如何有效解决上述难题，已经成为厚铜多层PCB技术发展的一个重点关注的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法，其可以有效制得解决当前厚铜多层PCB产品的填胶不足导致分层爆板的技术难题的半固化片。
本发明的又一目的在于，提供一种用于厚铜多层印刷电路板的半固化片，其通过在半固化片基片的一面或两面涂覆一层树脂层，很好地解决当前厚铜多层PCB产品的填胶不足导致分层爆板的技术难题，无需增加PCB制作工序，使用方便，厚铜多层PCB产品合格率和性能都得到了提高。
为实现上述目的，本发明提供一种用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法，该方法包括：
步骤1，提供离型膜；
步骤2，提供半固化片基片；
步骤3，在上述半固化片基片的一面通过辊压复合离型膜；
步骤4，将上述半固化片基片的另一面在涂覆机中涂覆一层厚度为10～100微米的树脂层；
步骤5，将该一面涂有树脂层的半固化片基片放入温度为60～180℃烘箱中干燥2～10分钟；
步骤6，从烘箱中取出该一面涂有树脂层的半固化片基片，即得到高树脂含量的单面高填充性的半固化片。
进一步包括：
步骤7，去掉步骤6中制得的单面高填充性的半固化片的离型膜；
步骤8，将上述单面高填充性半固化片的涂有树脂层的一面与离型膜复合；
步骤9，在该单面高填充性半固化片未涂有树脂层的另一面涂覆一层厚度为10～100微米的树脂层；
步骤10，将该另一面涂有树脂层的单面高填充性半固化片放入温度为60～180℃烘箱中干燥2～10分钟；
步骤11，从烘箱中取出该另一面涂有树脂层的单面高填充性半固化片，即得到高树脂含量的双面高填充性的半固化片。
所述步骤2中，先提供制作半固化片基片的树脂组合物，在上胶机上将玻璃纤维布浸渍，然后在100～190℃烘箱中烘烤2～10分钟，即制得所述的半固化片基片。
所述半固化片基片为高Tg环氧树脂体系、普通Tg环氧树脂体系、有卤或无卤体系、高导热性体系、高耐热体系、低CTE体系、或低Dk树脂体系的半固化片基片。
所述玻璃纤维布规格为7628、2116、2112、2125、2165、1500、1506、1080、106、1065、1037、2113、2313或3313规格的玻璃纤维布。
所述制作半固化片基片的树脂组合物和树脂层的树脂组合物相同或不同。
所述树脂层的树脂组合物为高Tg环氧树脂体系、普通Tg环氧树脂体系、有卤或无卤体系、高导热性体系、高耐热体系、低CTE体系、或低Dk树脂体系的树脂组合物。
包括半固化基片及设于所述半固化片基片一面或两面的树脂层，所述树脂层的树脂为高Tg环氧树脂体系、普通Tg环氧树脂体系、有卤或无卤体系、高导热性体系、高耐热体系、低CTE体系、或低Dk树脂体系的树脂组合物。
所述厚铜多层印刷电路板为内层铜厚大于或等于3OZ(单重≥3OZ/ft2)、线路层数大于或等于3层的印刷电路板。
该树脂层树脂与半固化片基片的树脂组合物相同或不同。
本发明的有益效果：本发明方法通过涂覆方式在传统半固化片基片的一面或两面加厚一层树脂，制作的高填充性半固化片具有高的流动性，更好地满足厚铜PCB(铜厚大于或等于3OZ、单重≥3OZ/ft2)填胶要求，从而更好地解决当前厚铜多层PCB产品的填胶不足导致分层爆板的一个关键技术难题，而且在使用高填充性半固化片制作厚铜PCB时无须增加任何设备，也无须增加PCB制作工序，使用方便，厚铜多层PCB产品合格率和性能都得到提高。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
图1为本发明用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，应当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
如图1所示，为本发明用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法流程图，本发明用于厚铜多层印刷电路板的半固化片制作方法可以制作出高填充性的半固化片，该高填充性半固化片可以是单面高填充性的半固化片，也可以是双面高填充性的半固化片。
本发明用于厚铜多层印刷电路板的半固化片制作方法在制作单面高填充性的半固化片包括如下步骤：
步骤1，提供离型膜。
步骤2，提供半固化片基片。在该步骤中，先提供制作半固化片基片的树脂组合物，在上胶机上将玻璃纤维布浸渍，然后在100～190℃烘箱中烘烤2～10分钟，即可制得所述的半固化片基片。其中半固化片基片包括但不限于：高Tg环氧树脂体系、普通Tg环氧树脂体系、有卤或无卤体系、高导热性体系、高耐热体系、低CTE体系、低Dk体系等各种不同树脂体系的半固化片，这些不同种类半固化片的选择主要根据厚铜多层PCB的要求来选择。所述的玻璃纤维布规格包括但不限于：7628、2116、2112、2125、2165、1500、1506、1080、106、1065、1037、2113、2313、3313，使用时根据厚铜多层PCB对厚度的要求来选用不同规格玻璃纤维布。
步骤3，在上述半固化片基片的一面通过辊压复合离型膜。这样复合有离型膜的这一面不粘，可以利于半固化片基片在整个制作过程中的操作，不会发生与生产设备的粘贴问题。
步骤4，将上述半固化片基片的另一面在涂覆机中涂覆一层厚度为10～100微米的树脂层。所述树脂层的树脂和制作半固化片的树脂组合物相同，不会对厚铜多层PCB的尺寸稳定性和耐热性带来不良影响。该树脂层的树脂包括但不限于：高Tg环氧树脂体系、普通Tg环氧树脂体系、有卤或无卤体系、高导热性体系、高耐热体系、低CTE体系、低Dk体系等各种不同树脂体系的树脂组合物。本发明方法中的所述树脂层的树脂和制作半固化片的树脂组合物也可以不同。
步骤5，将该一面涂有树脂层的半固化片基片放入温度为60～180℃烘箱中干燥2～10分钟；
步骤6，从烘箱中取出该一面涂有树脂层的半固化片基片，即得到高树脂含量的单面高填充性的半固化片。
这种高填充性的半固化片的树脂含量或厚度可以根据需要来调节，可以一面或两面涂树脂加厚来提高树脂含量，涂树脂厚度也可以在10～100微米之间调节，以满足不同厚铜多层PCB的填胶要求，从而实现最佳的匹配性。若需要制作双面高填充性的半固化片时，则在上述制作单面高填充性的半固化片的基础上，进一步包括如下步骤：
步骤7，去掉步骤6中制得的单面高填充性的半固化片的离型膜；
步骤8，将上述单面高填充性半固化片的涂有树脂层的一面与离型膜复合；
步骤9，在该单面高填充性半固化片未涂有树脂层的另一面涂覆一层厚度为10～100微米的树脂层；
步骤10，将该另一面涂有树脂层的单面高填充性半固化片放入温度为60～180℃烘箱中干燥2～10分钟；
步骤11，从烘箱中取出该另一面涂有树脂层的单面高填充性半固化片，即得到高树脂含量的双面高填充性的半固化片。
实施例1
高Tg体系高填充性半固化片的制作及其在厚铜多层PCB中的应用，具体包括：
步骤1，提供离型膜。
步骤2，提供半固化片基片。在本实施例中，我们选用高Tg树脂组合物，在上胶机上将106玻璃纤维布浸渍，然后在100～190℃烘箱中烘烤2～5分钟，即可得到传统的高Tg体系106半固化片基片。
步骤3，将上述高Tg体系106半固化片基片的一面通过辊压复合离型膜。
步骤4，将上述高Tg体系106半固化片基片的另一面在涂覆机中涂覆一层10微米厚的高Tg体系树脂层。
步骤5，将上述一面涂有树脂层的半固化片基片放入温度为60～180℃烘箱中烘烤2～5分钟。
步骤6，从烘箱中取出该一面涂有树脂层的半固化片基片，即可得到高Tg单面高填充性106半固化片。将制得的高Tg单面高填充性106半固化片的涂树脂面与内层铜厚度为3OZ的芯板厚铜面接触叠板压合，采用传统的层压方式压合后检测该厚铜多层PCB的填胶情况，从切片分析可以知道填充性能良好，填充密实，无空洞，而且热冲击(288℃/10Sec，3次)无分层起泡。
若需要制得高Tg体系双面高填充性半固化片时，则进一步包括：
步骤7，去掉步骤6中制得的高Tg单面高填充性106半固化片的离型膜；
步骤8，将上述高Tg单面高填充性106半固化片的涂有树脂层的一面与离型膜复合；
步骤9，在该单面高填充性半固化片未涂有树脂层的另一面涂覆一层10微米厚的树脂层；
步骤10，将上述另一面涂有树脂层的高Tg单面高填充性106半固化片放入温度为60～180℃烘箱中烘烤2～5分钟；
步骤11，从烘箱中取出上述另一面涂有树脂层的高Tg单面高填充性106半固化片，即可得到高Tg双面高填充性106半固化片。将制得的高Tg双面高填充性106半固化片的涂树脂面与内层铜厚度为3OZ的芯板厚铜面接触叠板压合，采用传统的层压方式压合后检测该厚铜多层PCB的填胶情况，从切片分析可以知道填充性能良好，填充密实，无空洞，而且热冲击(288℃/10Sec，3次)无分层起泡。
实施例2
无卤高填充性半固化片的制作及其在厚铜多层PCB中的应用，具体包括：
步骤1，提供离型膜。
步骤2，提供半固化片基片。在本实施例中，我们选用无卤素树脂组合物，在上胶机上将1080玻璃纤维布浸渍，然后在100～180℃烘箱中烘烤3～6分钟，即可得到传统的无卤体系1080半固化片基片。
步骤3，将上述无卤体系1080半固化片基片的一面通过辊压复合离型膜。
步骤4，将上述无卤体系1080半固化片基片的另一面在涂覆机中涂覆一层50微米厚的无卤素树脂组合物。
步骤5，将上述一面涂有树脂层的半固化片基片放入温度为60～180℃烘箱中烘烤5～10分钟。
步骤6，从烘箱中取出该一面涂有树脂层的半固化片基片，即可得到无卤单面高填充性1080半固化片。将制得的无卤单面高填充性1080半固化片的涂树脂面与内层铜厚度为3OZ的芯板厚铜面接触叠板压合，采用传统的层压方式压合后检测该厚铜多层PCB的填胶情况，从切片分析可以知道填充性能良好，填充密实，无空洞，而且热冲击(288℃/10Sec，3次)无分层起泡。
若需要制得无卤双面高填充性半固化片时，则进一步包括：
步骤7，去掉步骤6中制得的无卤单面高填充性1080半固化片的离型膜；
步骤8，将上述无卤单面高填充性1080半固化片的涂有树脂层的一面与离型膜复合；
步骤9，在该单面高填充性半固化片未涂有树脂层的另一面涂覆一层50微米厚的无卤树脂组合物；
步骤10，将上述另一面涂有树脂层的无卤单面高填充性1080半固化片放入温度为60～180℃烘箱中烘烤5～10分钟；
步骤11，从烘箱中取出上述另一面涂有树脂层的无卤单面高填充性1080半固化片，即可得到无卤双面高填充性1080半固化片。将制得的无卤双面高填充性1080半固化片与内层铜厚度为4OZ的PCB芯板压合，采用传统的层压方式压合后检测该厚铜多层PCB的填胶情况，从切片分析可以知道填充性能良好，填充密实，无空洞，而且热冲击(288℃/10Sec，3次)无分层起泡。
实施例3
低CTE体系高填充性半固化片的制作及其在厚铜多层PCB中的应用，具体包括：
步骤1，提供离型膜。
步骤2，提供半固化片基片。在本实施例中，我们选用低CTE体系树脂组合物，在上胶机上将1080玻璃纤维布浸渍，然后在100～180℃烘箱中烘烤6～10分钟，即可得到传统的低CTE体系1080半固化片基片。
步骤3，将上述低CTE体系1080半固化片基片的一面通过辊压复合离型膜。
步骤4，将上述低CTE体系1080半固化片基片的另一面在涂覆机中涂覆一层100微米厚的低CTE树脂组合物。
步骤5，将上述一面涂有树脂层的半固化片基片放入温度为60～180℃烘箱中烘烤5～10分钟。
步骤6，从烘箱中取出该一面涂有树脂层的半固化片基片，即可得到低CTE单面高填充性1080半固化片。将制得的低CTE单面高填充性1080半固化片的涂树脂面与内层铜厚度为4OZ的芯板厚铜面接触叠板压合，采用传统的层压方式压合后检测该厚铜多层PCB的填胶情况，从切片分析可以知道填充性能良好，填充密实，无空洞，而且热冲击(288℃/10Sec，3次)无分层起泡。
若需要制得低CTE双面高填充性半固化片时，则进一步包括：
步骤7，去掉步骤6中制得的低CTE单面高填充性1080半固化片的离型膜；
步骤8，将上述低CTE单面高填充性1080半固化片的涂有树脂层的一面与离型膜复合；
步骤9，在该单面高填充性半固化片未涂有树脂层的另一面涂覆一层100微米厚的低CTE体系树脂组合物；
步骤10，将上述另一面涂有树脂层的低CTE单面高填充性1080半固化片放入温度为60～180℃烘箱中烘烤5～10分钟；
步骤11，从烘箱中取出上述另一面涂有树脂层的低CTE单面高填充性1080半固化片，即可得到低CTE双面高填充性1080半固化片。将制得的低CTE双面高填充性1080半固化片与内层铜厚度为5OZ的PCB芯板压合，采用传统的层压方式压合后检测该厚铜多层PCB的填胶情况，从切片分析可以知道填充性能良好，填充密实，无空洞，而且热冲击(288℃/10Sec，3次)无分层起泡。
实施例4
低CTE体系高填充性半固化片的制作及其在厚铜多层PCB中的应用，具体包括：
步骤1，提供离型膜。
步骤2，提供半固化片基片。在本实施例中，我们选用低CTE体系树脂组合物，在上胶机上将1080玻璃纤维布浸渍，然后在100～180℃烘箱中烘烤6～10分钟，即可得到传统的低CTE体系1080半固化片基片。
步骤3，将上述低CTE体系1080半固化片基片的一面通过辊压复合离型膜。
步骤4，将上述低CTE体系1080半固化片基片的另一面在涂覆机中涂覆一层30微米厚的高Tg树脂组合物。
步骤5，将上述半固化片基片放入温度为60～180℃烘箱中烘烤3～5分钟。
步骤6，从烘箱中取出半固化片，去掉离型膜，即可得到低CTE单面高填充性1080半固化片。将制得的低CTE单面高填充性1080半固化片的涂树脂面与内层铜厚度为4OZ的芯板厚铜面接触叠板压合，采用传统的层压方式压合后检测该厚铜多层PCB的填胶情况，从切片分析可以知道填充性能良好，填充密实，无空洞，而且热冲击(288℃/10Sec，3次)无分层起泡。
若需要制得低CTE双面高填充性半固化片时，则进一步包括：
步骤7，将上述低CTE单面高填充性1080半固化片的涂树脂面与离型膜复合；
步骤8，上述低CTE单面高填充性1080半固化片的另一面再涂覆一层30微米厚的高Tg体系树脂组合物；
步骤9，将上述低CTE单面高填充性1080半固化片放入温度为60～180℃烘箱中烘烤3～5分钟；
步骤10，从烘箱中取出上述另一面涂有树脂层的低CTE单面高填充性1080半固化片，去掉离型膜，即可得到低CTE双面高填充性1080半固化片。将制得的低CTE双面高填充性1080半固化片与内层铜厚度为4OZ的PCB芯板压合，采用传统的层压方式压合后检测该厚铜多层PCB的填胶情况，从切片分析可以知道填充性能良好，填充密实，无空洞，而且热冲击(288℃/10Sec，3次)无分层起泡。
本发明还提供一种用于厚铜多层印刷电路板的半固化片，其包括半固化片基片及设于该半固化片基片一面或两面的树脂层，该树脂层树脂与半固化片基片的树脂组合物相同或不同，所述树脂层的树脂包括高Tg环氧树脂体系、普通Tg环氧树脂体系、有卤或无卤体系、高导热性体系、高耐热体系、低CTE体系、或低Dk树脂体系的树脂组合物。所述厚铜多层印刷电路板为内层铜厚大于或等于3OZ/ft2、线路层数大于或等于3层的印刷电路板。
综上所述，本发明方法通过涂覆方式在传统半固化片基片的一面或两面加厚一层树脂，制作的高填充性半固化片具有更高的流动性，更好地满足厚铜PCB(铜厚大于或等于3OZ、单重≥3OZ/ft2)填胶要求，从而更好地解决当前厚铜多层PCB产品的填胶不足导致分层爆板的一个关键技术难题，而且在使用高填充性半固化片制作厚铜PCB时无须增加任何设备，也无须增加PCB制作工序，使用方便，厚铜多层PCB产品合格率和性能都得到提高。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1、一种用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，提供离型膜；
步骤2，提供半固化片基片；
步骤3，在上述半固化片基片的一面通过辊压复合离型膜；
步骤4，将上述半固化片基片的另一面在涂覆机中涂覆一层厚度为10～100微米的树脂层；
步骤5，将该一面涂有树脂层的半固化片基片放入温度为60～180℃烘箱中干燥2～10分钟；
步骤6，从烘箱中取出该一面涂有树脂层的半固化片基片，即得到高树脂含量的单面高填充性的半固化片。
2、如权利要求1所述的用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法，其特征在于，进一步包括：
步骤7，去掉步骤6中制得的单面高填充性的半固化片的离型膜；
步骤8，将上述单面高填充性半固化片的涂有树脂层的一面与离型膜复合；
步骤9，在该单面高填充性半固化片未涂有树脂层的另一面涂覆一层厚度为10～100微米的树脂层；
步骤10，将该另一面涂有树脂层的单面高填充性半固化片放入温度为60～180℃烘箱中干燥2～10分钟；
步骤11，从烘箱中取出该另一面涂有树脂层的单面高填充性半固化片，即得到高树脂含量的双面高填充性的半固化片。
3、如权利要求1所述的用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法，其特征在于，所述步骤2中，先提供制作半固化片基片的树脂组合物，在上胶机上将玻璃纤维布浸渍，然后在100～190℃烘箱中烘烤2～10分钟，即制得所述的半固化片基片。
4、如权利要求3所述的用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法，其特征在于，所述半固化片基片为高Tg环氧树脂体系、普通Tg环氧树脂体系、有卤或无卤体系、高导热性体系、高耐热体系、低CTE体系、或低Dk树脂体系的半固化片基片。
5、如权利要求3所述的用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法，其特征在于，所述制作半固化片基片的树脂组合物和树脂层的树脂组合物相同。
6、如权利要求3所述的用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法，其特征在于，所述制作半固化片基片的树脂组合物和树脂层的树脂组合物不同。
7、如权利要求1所述的用于厚铜多层印刷电路板的半固化片的制作方法，其特征在于，所述树脂层的树脂组合物为高Tg环氧树脂体系、普通Tg环氧树脂体系、有卤或无卤体系、高导热性体系、高耐热体系、低CTE体系、或低Dk树脂体系的树脂组合物。
8、一种用于厚铜多层印刷电路板的半固化片，其特征在于，包括半固化基片及设于所述半固化片基片一面或两面的树脂层，所述树脂层的树脂为高Tg环氧树脂体系、普通Tg环氧树脂体系、有卤或无卤体系、高导热性体系、高耐热体系、低CTE体系、或低Dk树脂体系的树脂组合物。
9、如权利要求8所述的用于厚铜多层印刷电路板的半固化片，其特征在于，所述厚铜多层印刷电路板为内层铜厚大于或等于3OZ、单重≥3OZ/ft2、线路层数大于或等于3层的印刷电路板。
10、如权利要求8所述的用于厚铜多层印刷电路板的半固化片，其特征在于，该树脂层树脂与半固化片基片的树脂组合物相同或不同。
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