CN102215629A - 一种印刷电路板及其制备方法、计算机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种印刷电路板，包括由阻焊剂固化形成的阻焊层，所述阻焊剂包括感光组合物和防腐涂料组合物。本发明使用含有感光组合物和防腐涂料的阻焊剂涂敷在印刷电路板上，阻焊剂固化形成阻焊层后，该阻焊层由于含有防腐涂料，因此可以很好的防止印刷电路板在工业控制领域中被腐蚀性的气体污染，从而防止损害印刷电路板，延长了计算机在腐蚀性气体环境下的使用寿命。

Description

一种印刷电路板及其制备方法、计算机

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种印刷电路板及计算机。

背景技术

目前，在某些工业控制领域使用的计算机工作环境比较恶劣，例如，安装在钢厂或化工厂等工业领域的计算机常常不可避免的接触腐蚀性的气体或粉尘，这些腐蚀性的气体或粉尘长时间附着在计算机的印刷电路板上容易造成电路板上的导电线路腐蚀，经常致使走险断裂或焊盘断裂，严重降低了计算机的使用寿命。因此，如何提高工业控制领域计算机的使用寿命成为计算机行业亟待解决的重要课题之一。

在现有技术中，为了防止印刷电路板腐蚀，已经公开了多种解决方案。例如，采用密闭的机箱或机柜来防止腐蚀性的粉尘进入计算机，但该方案的主要缺点是由于机箱很难完全密封，因此防腐蚀效果不佳，成本较高，而且密闭的机箱还影响计算机的散热。除了使用密闭的机箱外，也有人想到改善印刷电路板的抗腐蚀效果，即在印刷电路板表面涂上一层防腐漆，然而防腐漆会影响讯号品质，而且还会对焊接、散热、接插件接触等带来不良影响，从而对印刷电路板的功能造成比较严重的损害。

印刷电路板，又称PCB板，是计算机的电子元器件的支撑体，计算机腐蚀主要是指印刷电路板的腐蚀。目前，印刷电路板的结构和制备工艺已经非常成熟，在印刷电路板的导电电路的表面有阻焊层，阻焊层是由俗称绿油的阻焊剂固化形成，其作用是方便焊料桥接并保护电路，阻焊剂的主要成分为感光型树脂。在制备印刷电路板的过程中，在基板的单面或双面形成一层或多层导电电路后，在导电电路表面涂覆阻焊剂，然后对阻焊剂进行曝光、显影形成阻焊层，焊接电子元件后制成印刷电路板。

目前，在现有技术中，无论采用密闭机箱的方式或是在印刷电路板上涂敷防腐漆的目的均不能在不影响计算机性能的情况下解决计算机的防腐问题。

发明内容

本发明要解决的问题在于提供一种印刷电路板，该印刷电路板具有很好的防腐蚀性能，并且不影响印刷电路板的电性能。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种印刷电路板，包括：

基板；

绝缘层，位于所述基板上

布线层，位于所述绝缘层上，具有导电电路；

阻焊层；位于所述布线层上，其中，所述阻焊层由阻焊剂固化形成，所述阻焊剂包括感光组合物和防腐涂料组合物。

优选的，所述感光组合物和所述防腐涂料组合物按重量比为5∶1～2∶1。

优选的，所述防腐涂料组合物包括含氟聚合物和溶剂。

优选的，所述含氟聚合物为聚偏二氟乙烯、四氟乙烯和偏二氟乙烯的共聚物、四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物或者四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物。

优选的，所述防腐涂料组合物中的溶剂包括酮、醚、酯中的一种或它们的混合物。

优选的，所述防腐涂料组合物还包括粘合促进剂、氟聚合物交联剂和引发剂。

本发明提供一种印刷电路板，本发明使用含有感光组合物和防腐涂料组合物的阻焊剂涂敷在具有导电电路的布线层上，阻焊剂固化形成阻焊层后，该阻焊层由于含有防腐涂料，因此可以很好的防止印刷电路板在工业控制领域中被腐蚀性的气体污染，从而防止损害印刷电路板，延长了计算机在腐蚀性环境下的使用寿命。

本发明还提供一种印刷电路板的制备方法，本发明在具有导电电路的布线层上涂覆包括感光组合物和防腐涂料组合物的阻焊剂，将阻焊剂固化形成阻焊层后，制得印刷电路板。本发明根据阻焊剂的介电常数预先对布线进行设计，可以保证印刷电路板的电性能，不会影响电讯号的传递；由于阻焊剂中含有防腐涂料，因此固化后的阻焊层具有耐腐蚀作用。与现有技术中在印刷电路板之后在涂覆防腐漆相比，本发明提供的方法不会影响印刷电路板的电性能，而且具有防腐效果。

本发明还提供一种计算机，包括机箱，在机箱内固定设置有印刷电路板，所述印刷电路板包括由阻焊剂固化形成的阻焊层，阻焊剂包括感光组合物和防腐涂料组合物，所述阻焊层含有防腐成分，因此可以防止印刷电路板在工业控制领域中被腐蚀性的气体污染，延长了计算机的在腐蚀环境下的使用寿命。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例提供一种印刷电路板，包括：

基板、绝缘层、布线层、阻焊层，所述绝缘层位于所述基板上；所述布线层，位于所述绝缘层上，且具有导电电路；所述阻焊层位于所述布线层上，其中，所述阻焊层由阻焊剂固化形成，所述阻焊剂包括感光组合物和防腐涂料组合物。所述阻焊层具有通孔，电子元件通过所述通孔与所述布线层的导电电路焊接；所述通孔与所述电子元件相对应。所述绝缘层为树脂绝缘层。

本发明实施例提供的另一印刷电路板，包括：基板、绝缘层、布线层、阻焊层，所述绝缘层位于所述基板的至少是一个表面上；所述布线层，位于所述绝缘层上，且具有导电电路；所述阻焊层位于所述布线层上，其中，所述阻焊层由阻焊剂固化形成，所述阻焊剂包括感光组合物和防腐涂料组合物。所述绝缘层为树脂绝缘层

当然所述印刷电路板可以具有多层布线层，在每两个布线层之间设置一层绝缘层。所述绝缘层为树脂绝缘层。

本发明提供的阻焊剂包括感光组合物和防腐涂料组合物，所述感光组合物的防腐涂料组合物的重量比优选为5～2∶1，更优选为4∶2.5～1，更优选为3∶1。当感光组合物过多时，阻焊层的防腐效果差；当感光组合物过少时，影响讯号传递品质。

对于感光组合物，可以使用本领域技术人员熟知用于印刷电路板阻焊剂的感光组合物，感光组合物优选包括聚合性单体化合物、光聚合引发剂、粘合剂、热交联剂和无机颜料，所述聚合性单体化合物优选为具有甲基丙烯酸基的单体化合物，具体例子可以为聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇一(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸笨氧基乙基酯等单官能丙烯酸酯或单官能甲基丙烯酸酯；或者为聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三(丙烯酰氧基乙基)三聚异腈酸酯等，但不限于此。所述聚合性单体化合物更优选为三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。

所述感光组合物中的热交联剂优选使用在1分子内至少具有两个环氧乙烷基的环氧化合物，具体例子可以为双酚A型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂等，但不限于此。

所述感光组合物中的粘合剂优选是侧链含有酸性基的高分子化合物，所述酸性基可以为羧基、磷酸基、磺酸基，更优选为羧基。作为上述具有羧基的高分子化合物可以为选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、异丁烯酸、马来酸、p-羧基苯乙烯中的一种化合物的均聚物，也可以为它们中的两种或两种以上并用的共聚物。

所述感光化合物中的光聚合引发剂可以为本领域技术人员熟知的肟衍生物，对此本发明并无特别的限制。所述感光组合物中的无机颜料可以使用本领域技术人员熟知的无机颜料，具体例子可以为硫酸钡、钛酸钡、无定形二氧化硅、结晶型二氧化硅、熔融二氧化硅、球状二氧化硅、滑石、粘土、碳酸镁、碳酸钙等，但不限于此。

按照本发明，所述防腐涂料优选使用低表面能的有机氟涂料，低表面能有机氟涂料是指与基体接触时接触角大于98度的有机氟涂料，所述有机氟涂料优选包括含氟聚合物和溶剂，所述含氟聚合物优选使用氟含量为40wt％～76wt％，更优选为50wt％～76wt％，更优选为60wt％～76wt％的含氟聚合物，含氟聚合物的具体例子可以为PTFE(四氟乙烯(TFE)的均聚物)、PFA(TFE和全氟(丙氧基乙烯基醚)的共聚物)、或PEP(TFE和六氟丙烯(HFP)的共聚物)、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯和偏二氟乙烯的共聚物、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物或者四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物，但不限于此。

有机氟涂料中的溶剂可以为酮，具体例子如丙酮、甲基异丁基酮、甲基戊基酮；醚，具体例子如四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃和甲基四氢糠基醚；酯，具体例子如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯；也可以为酮、醚或酯的混合物。此外，有机氟涂料还可以含有水，或粘和促进剂，例如硅烷)；或氟聚合物交联剂，例如聚烯烃；或引发剂，例如本领域技术人员熟知的光引发剂和热引发剂等。有机氟涂料中也可以添加本领域技术人员熟知的其它成分，包括表面活性剂、抗静电剂、均化剂、紫外吸收剂、稳定剂、抗氧剂、润滑剂、颜料、增塑剂、悬浮剂等，对此本发明并无特别的限制。

按照本发明，感光组合物可以使用已经商品化的感光油墨，如太阳神PSR系列产品。有机氟涂料也可以使用商品化的有机氟涂料，如3M公司生产的EGC系列产品等，均能实现本发明的目的。

本发明提供一种印刷电路板，本发明使用含有感光组合物和防腐涂料的阻焊剂涂敷在在具有导电电路的布线层上，阻焊剂固化形成阻焊层后，该阻焊层由于含有防腐涂料，因此可以很好的防止印刷电路板在工业控制领域中被腐蚀性的气体污染，从而防止损害印刷电路板，延长了计算机在腐蚀性环境下的使用寿命。

本发明提供的印刷电路板可以按照如下方法制备：

在具有导电电路的布线层上涂覆阻焊剂，所述阻焊剂包括感光组合物和防腐涂料组合物；

固化所述阻焊剂形成阻焊层。

按照本发明，为了增加阻焊剂的曝光效果，所述制备印刷电路板的方法还进一步包括在所述阻焊剂内增加感光剂的步骤，所述感光剂可以使用本领域技术人员熟知的重氮感光剂，具体例子如对苯二胺类重氮感光剂、氨基联苯类重氮感光剂、杂环胺类感光剂、叠氮醌类感光剂、重氮磺酸盐类感光剂。

在制作印刷电路板的过程中，在对布线层进行设计时根据本发明实施例的所述阻焊剂的介电常数对布线进行设计，再在所述布线层上涂覆本发明实施例的所述阻焊剂，固化所述阻焊剂从而形成阻焊层。可以保证印刷电路板的电性能，不会影响电讯号的传递；由于阻焊剂中含有防腐涂料，且印刷电路板的设计是按照阻焊剂的介电常数设计的。因此固化后的阻焊层具有耐腐蚀作用且具有良好的电性能、不会影响电讯号的传递。与现有技术中在印刷电路板之后再涂覆防腐漆相比，本发明提供的方法不会影响印刷电路板的电性能，而且具有防腐效果。从而解决了在现有技术中，印刷电路板制作完成后，在现有印刷电路板上涂覆防腐漆的厚度不好掌控的问题(因为涂厚了影响印刷电路板的电性能，涂薄了达不到防腐的功能)。

本发明还提供一种计算机，包括机箱，在机箱内固定设置有印刷电路板，所述印刷电路板包括由阻焊剂固化形成的阻焊层，阻焊剂包括感光组合物和防腐涂料组合物。进一步地，为了提高计算机的防腐蚀性能，本发明提供的计算机在机箱进风口处设置有过滤装置，过滤装置可以使用本领域技术人员熟知的过滤网，具体参数可以根据环境要求进行选择。过滤网可以使用模块化的过滤网，以方便安装在不同型号的计算机上。由于过滤装置可以防止大颗粒的粉尘进入机箱内，并且机箱内的印刷电路板上具有防腐性能的阻焊层，因此可以防止印刷电路板被腐蚀性气体腐蚀，从而延长了计算机的使用寿命。

以下以具体实施例和比较例说明本发明的技术方案。

实施例1

本例中使用的感光油墨为太阳神PSR9000型感光油墨，防腐涂料组合物为3M公司产EGC 1700有机氟涂料，将感光油墨和防腐涂料组合物按照重量比3∶1混合均匀作为阻焊剂；

在带有导电线路的布线层上涂覆阻焊剂，将阻焊剂曝光、显影形成阻焊层，焊接电子元件后，得到印刷电路板。

实施例2

本例中使用的感光油墨为太阳神PSR9000型感光油墨，防腐涂料组合物为3M公司产EGC 1700有机氟涂料，将感光油墨和防腐涂料按照重量比4∶1混合均匀作为阻焊剂；

在带有导电线路的布线层上涂覆阻焊剂，将阻焊剂曝光、显影形成阻焊层，焊接电子元件后，得到印刷电路板。

实施例3

本例中使用的感光油墨为太阳神PSR9000型感光油墨，防腐涂料组合物为3M公司产EGC 1700有机氟涂料，将感光油墨和防腐涂料按照重量比2.5∶1混合均匀作为阻焊剂；

在带有导电线路的布线层上涂覆阻焊剂，将阻焊剂曝光、显影形成阻焊层，焊接电子元件后，得到印刷电路板。

比较例1

本例中使用的阻焊剂为太阳神PSR9000型感光油墨；

在带有导电线路的布线层上涂覆阻焊剂，将阻焊剂曝光、显影形成阻焊层，焊接电子元件后，得到印刷电路板。

将实施例1～3和比较例1制备的印刷电路板分别进行电性能测试，测试结果均符合标准。

取实施例1制备的两块印刷电路板安装在机箱中，然后组装成计算机，编号依次为A1、A2；

取实施例2制备的两块印刷电路板安装在机箱中，然后组装成计算机，编号依次为B1、B2；

取实施例3制备的两块印刷电路板安装在机箱中，然后组装成计算机，编号依次为C1、C2；

取比较例1制备的两块印刷电路板安装在机箱中，然后组装成计算机，编号依次为D1、D2。

在编号为A1、B1、C1、D1的机箱的进风口安装过滤网，过滤网参数均为：流速≥32LPM、气阻≤5.0mmH₂O、平均过滤效率≥99％。

将上述计算机安装在某钢铁公司的焦炉煤气处理车间使用半年，取下印刷电路板检查，其中D1号印刷电路板使用125天后不能继续使用，取下印刷电路板观察，其表面被腐蚀形成腐蚀坑，有走线断裂；编号为D2的印刷电路板在使用86天后不能继续使用，取下印刷电路板观察，其表面形成较多浮尘，去除浮尘后，表面被腐蚀形成腐蚀坑，有走线断裂。

编号为A1、A2、B1、B2、C1、C2的印刷电路板半年内运行良好，未出现故障，取下电路板观察，其中A2、B2、C2的电路板表面有浮尘，去除浮尘后，电路板外观良好。其中A1、B1、C1的电路板表面浮尘相对较少，电路板外观良好。

上述结果表面，本发明提供的印刷电路板具有很好的防腐蚀效果，本发明提供的计算机在机箱上进一步安装过滤网后，还可以有效的阻止粉尘进入计算机。

以上对本发明所提供的印刷电路板和计算机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种印刷电路板，其特征在于，包括：

基板；

绝缘层，位于所述基板上

布线层，位于所述绝缘层上，具有导电电路；

阻焊层；位于所述布线层上，其中，所述阻焊层由阻焊剂固化形成，所述阻焊剂包括感光组合物和防腐涂料组合物。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述感光组合物和所述防腐涂料组合物按重量比为5∶1～2∶1。

3.根据权利要求1或2所述的印刷电路板，其特征在于，所述防腐涂料组合物包括含氟聚合物和溶剂。

4.根据权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于，所述含氟聚合物为聚偏二氟乙烯、四氟乙烯和偏二氟乙烯的共聚物、四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物或者四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物。

5.根据权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于，所述防腐涂料组合物中的溶剂包括酮、醚、酯中的一种或它们的混合物。

6.根据权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于，所述防腐涂料组合物还包括粘合促进剂、氟聚合物交联剂和引发剂。

7.一种印刷电路板的制备方法，其特征在于，包括：

在具有导电电路的布线层上涂覆阻焊剂，所述阻焊剂包括感光组合物和防腐涂料组合物；

固化所述阻焊剂形成阻焊层。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，还包括在所述阻焊剂中添加感光剂。

9.一种计算机，其特征在于，包括

机箱，

印刷电路板，固定设置在所述机箱内；所述印刷电路板包括由阻焊剂固化形成的阻焊层，所述阻焊剂包括感光组合物和防腐涂料组合物。

10.根据权利要求9所述的计算机，其特征在于，在所述机箱的进风口安装有过滤装置。