CN102404934A - 电路板基板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电路板基板，其包括第一金属层和贴合于第一金属层表面的环氧树脂复合材料层。所述环氧树脂复合材料层由环氧树脂复合材料组成，所述环氧树脂复合材料的粘度为10000厘泊至30000厘泊。所述环氧树脂复合材料包括端羧基聚合物改性的环氧树脂和热塑性聚氨酯。所述热塑性聚氨酯在所述环氧树脂复合材料中所占的质量百分比为6％至20％。本发明还提供一种如上所述的电路板基板制作方法。
Description
技术领域
本发明涉及电路板技术领域，尤其涉及一种用于生产一次挠折后即保持挠折状态的电路板的电路板基板及其制作方法。
背景技术
随着科学技术的进步，印刷电路板在电子领域得到的广泛的应用。关于电路板的应用请参见文献Takahashi，A.O oki，N.Nagai，A.Akahoshi，H.Mukoh，A.Wajima，M.Res.Lab，High densitymultilayer printed circuit board for HITAC M-880，IEEE Trans.onComponents，Packaging，and Manufacturing Technology，1992，15(4)：418-425。
电子产品中，通常会用到可挠折的电路板。如应用于翻盖或滑盖式手机中的挠性电路板(FPC)，可实现电子产品中不同电路之间的电性连接，并满足电子产品各个部分可反复发生相对位移的需要。该挠性电路板(FPC)多采用以聚酯(PET)薄膜或聚酰亚胺(PI)薄膜作为绝缘层的挠性覆铜板(FCCL)制作而成，从而具有可反复挠折的特性。然而，该挠性覆铜板(FCCL)的成本相对较高。在某些电子产品中，可挠折的电路板仅在组装时发生一次挠折，此后一直保持挠折的状态。如液晶显示器模组中信号连接于TF T基板和硬质电路板之间的可挠折电路板。若在该液晶显示器模组中也使用可反复挠折的挠性电路板(FPC)，不利于资源的充分利用，也不利于降低生产成本。
发明内容
因此，有必要提供一种用于生产一次挠折后即保持挠折状态的电路板的电路板基板及其制作方法。
以下将以实施例说明一种电路板基板及其制作方法。
一种电路板基板，其包括第一金属层和贴合于第一金属层表面的环氧树脂复合材料层。所述环氧树脂复合材料层由环氧树脂复合材料组成，所述环氧树脂复合材料的粘度为10000厘泊至30000厘泊。所述环氧树脂复合材料包括端羧基聚合物改性的环氧树脂和热塑性聚氨酯。所述热塑性聚氨酯在所述环氧树脂复合材料中所占的质量百分比为6％至20％。
一种如上所述的电路板基板的制作方法，包括步骤：制作环氧树脂复合材料，所述环氧树脂复合材料的粘度为10000厘泊至30000厘泊，所述环氧树脂复合材料包括端羧基聚合物改性的环氧树脂和热塑性聚氨酯，所述热塑性聚氨酯在所述环氧树脂复合材料中所占的质量百分比为6％至20％；提供第一金属层；将所述环氧树脂复合材料涂布于所述第一金属层表面以形成环氧树脂复合材料层；以及固化所述环氧树脂复合材料层。
本技术方案提供的电路板基板的环氧树脂复合材料层含有热塑性聚氨酯，可承受较少次数的挠折，从而可用于生产一次挠折后即保持挠折状态的电路板。相比于现有技术中的挠性覆铜板，可以大幅降低生产成本。本技术方案提供的电路板基板的制作方法，能够方便地制作所述电路板基板。
附图说明
图1是本技术方案实施方式提供的电路板基板的剖视图。
图2是本技术方案实施方式提供的第一金属层的结构示意图。
图3是在上述第一金属层上形成第一环氧树脂复合材料层后的结构示意图。
图4是本技术方案实施方式提供的第二金属层的结构示意图。
图5是在上述第二金属层上形成第二环氧树脂复合材料层后的结构示意图。
图6是将形成有第一环氧树脂复合材料层的第一金属层与形成有第二环氧树脂复合材料层的第二金属层压合于一起后的结构示意图。
主要元件符号说明
电路板基板 10
第一金属层 11
第一表面 110
环氧树脂复合材料层 12
第一环氧树脂复合材料层 120
第二环氧树脂复合材料层 121
第二金属层 13
第二表面 130
具体实施方式
下面结合实施例对本技术方案提供的电路板基板及其制作方法进一步的详细说明。
请参阅图1，本技术方案提供一种电路板基板10，其包括依次堆叠的第一金属层11、环氧树脂复合材料层12和第二金属层13。
所述第一金属层11用于在电路板的制作过程中形成导电线路。所述第一金属层11具有与所述环氧树脂复合材料层12相接触第一表面110。
所述第二金属层13用于在电路板的制作过程中形成导电线路。所述第二金属层13具有与所述环氧树脂复合材料层12相接触的第二表面130。
本实施例中，第一金属层11和第二金属层13均为铜箔，其厚度约为10微米至25微米，优选为12微米。第一金属层11和第二金属层13也可以采用其他导电金属材料如银等制成。
所述环氧树脂复合材料层12位于所述第一金属层11和第二金属层13之间，用于起到电绝缘的作用。环氧树脂复合材料层12的厚度可以根据电路板基板的实际需要而进行设定。环氧树脂复合材料层12的厚度约为12微米至80微米，优选为24微米。环氧树脂复合材料层12由环氧树脂复合材料组成。所述环氧树脂复合材料的粘度为10000厘泊至30000厘泊。所述环氧树脂复合材料包括端羧基聚合物改性的环氧树脂、热塑性聚氨酯、硬化剂、添加剂、增稠剂、溶剂、催化剂及消泡剂。
所述端羧基聚合物改性的环氧树脂为环氧树脂与端羧基聚合物发生共聚合反应后的产物，即环氧树脂末端的环氧基与端羧基聚合物的末端的羧基发生反应而生成一个酯基，从而得到有包括交替的环氧树脂重复单元和端羧基聚合物的重复单元的聚合物。其中，环氧树脂可以为双酚A型环氧树脂，端羧基聚合物可以为液态聚丁二烯丙烯腈(CTBN)。本实施例中，采用的环氧树脂在未改性前的环氧当量为180至195，优选为188，羧基聚合物改性后的环氧树脂的环氧当量为220至352，优选为244。端羧基聚合物改性的环氧树脂在环氧树脂复合材料中的质量百分比约为41％至54％，优选约为49.52％。
所述热塑性聚氨酯用于向所述环氧树脂复合材料提供耐折性，从而使环氧树脂复合材料具有耐弯折能力。所述热塑性聚氨酯在环氧树脂复合材料中所占的质量百分比为6％至20％，优选约为12.38％。
所述硬化剂用于对所述环氧树脂复合材料起到硬化作用。本实施例中，采用的硬化剂为双氰胺(Dicyandiamine)，所述硬化剂在环氧树脂复合材料中所占的质量百分比约为2.40％至5.04％，优选约为4.26％。双氰胺(Dicyandiamine)的活性氢当量约为20.6。本实施例中，端羧基聚合物改性的环氧树脂与硬化剂的质量比约为10.7比1至17比1。
所述添加剂为三氧化二铝。所述添加剂在环氧树脂复合材料中的质量百分含量约为2％至18％，优选为12.38％。
所述增稠剂为离晶型二氧化硅，其可增加所述环氧树脂复合材料的粘稠度。所述增稠剂的含量与端羧基聚合物改性的环氧树脂的含量相互对应。所述增稠剂与端羧基聚合物改性的环氧树脂的质量比约为0.03比1。本实施例中，所述增稠剂在环氧树脂复合材料中的质量百分含量约为0.01％至0.54％，优选为0.50％。
所述溶剂为二乙二醇乙醚(Diethylene glycol monoethyl ether)，所述溶剂在环氧树脂复合材料中的质量百分含量约为18.57％。该溶剂用于溶解其它组分，以形成均匀的液态分散体系。
所述催化剂为2-十一烷基咪唑(2-Undecylimidazole)，催化剂的含量与端羧基聚合物改性的环氧树脂的含量相互对应。催化剂于环氧树脂复合材料中所占的质量百分含量约为0.54％。
所述消泡剂用于消除上述环氧树脂复合材料中的泡沫，所述消泡剂在环氧树脂复合材料中的质量百分比约为1.86％。所述消泡剂可以为市售的台湾淳政公司生产的750C消泡剂。
优选地，在环氧树脂复合材料中，端羧基聚合物改性的环氧树脂的质量百分含量约为49.52％。热塑性聚氨酯的质量百分含量约为12.38％。硬化剂的质量百分含量约为4.26％。添加剂的质量百分含量约为12.38％。增稠剂的质量百分含量约为0.49％。溶剂的质量百分含量约为18.57％。催化剂的质量百分含量约为0.54％。消泡剂的质量百分含量约为1.86％。
请一并参阅图1至图6，本技术方案还提供一种如上所述的电路板基板10的制作方法，所述电路板基板10的制作方法包括如下步骤：
第一步，制作环氧树脂复合材料，所述环氧树脂复合材料的粘度为10000厘泊至30000厘泊。
本实施例中，所述环氧树脂复合材料可采用如下方法制作：
首先，采用端羧基聚合物改性环氧树脂以得到端羧基聚合物改性的环氧树脂。
将端羧基聚合物及环氧树脂放置于共同放置于反应容器中，并维持反应温度为120摄氏度，在搅拌的条件下反应约3小时，从而得到端羧基聚合物改性后环氧树脂。本实施例中，采用的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，其环氧当量为188。采用的端羧基聚合物可以为液态聚丁二烯丙烯腈(CTBN)，反应后得到的改性后的还氧树脂的环氧当量为244。经过上述反应，环氧树脂末端的一个环氧基与端羧基聚合物末端的一个羧基相互结合，并脱除一个分子水，从而得到一个酯基。从而相比于未进行改性的环氧树脂，改性后的环氧树脂具有良好的柔软性。当然，采用的环氧树脂不限于本实施例提供的双酚A型环氧树脂，其也可以为其他类型的环氧树脂。采用的端羧基聚合物也不限于本实施例中提供的液态聚丁二烯丙烯腈，其也可以为端羧基聚酯等聚合物。
然后，将所述端羧基聚合物改性的环氧树脂、热塑性聚氨酯、硬化剂、添加剂、增稠剂、溶剂、催化剂及消泡剂进行混合并研磨分散，得到环氧树脂复合材料。所述热塑性聚氨酯在所述环氧树脂复合材料中所占的质量百分比为6％至20％。
可采用三滚筒式研磨分散机对所述的端羧基聚合物改性的环氧树脂、热塑性聚氨酯、硬化剂、添加剂、增稠剂、溶剂、催化剂及消泡剂进行研磨分散。本实施例中，先将热塑性聚氨酯溶解于溶剂得到混合物，再将上述混合物以及端羧基聚合物改性的环氧树脂、硬化剂、添加剂、增稠剂、催化剂及消泡剂按照上述各自的含量投入于三滚筒式研磨分散机中，启动三滚筒式研磨分散机以进行研磨分散，从而形成分散均匀的环氧树脂复合材料。所述环氧树脂复合材料的粘度为10000厘泊至30000厘泊。本实施例中，在上述各成分中，端羧基聚合物改性的环氧树脂的质量百分含量约为49.52％。热塑性聚氨酯的质量百分含量约为12.38％。硬化剂的质量百分含量约为4.26％。添加剂的质量百分含量约为12.38％。增稠剂的质量百分含量约为0.50％。溶剂的质量百分含量约为18.57％。催化剂的质量百分含量约为0.54％。消泡剂的质量百分含量约为1.86％。
请参阅图2，第二步，提供第一金属层11。
所述第一金属层11为铜箔，其厚度约为12微米。所述第一金属层11具有第一表面110。当然，所述第一金属层11的厚度还可以根据电路板的导电线路的可靠度的实际需要而作相应的变化。
请参阅图3，第三步，将所述环氧树脂复合材料涂布于所述第一金属层11表面以形成第一环氧树脂复合材料层120。
本实施例中，采用狭缝式涂布机将液态的环氧树脂复合材料涂布于第一金属层11的第一表面110，以形成第一环氧树脂复合材料层120。本实施例中由于采用狭缝式涂布机进行涂布，可以控制形成的第一环氧树脂复合材料层120的厚度满足要求并且涂层均匀。形成的第一环氧树脂复合材料层120的厚度为6微米至40微米。本实施例中，第一环氧树脂复合材料层120的厚度为12微米。
请参阅图4，第四步，提供第二金属层13。
所述第二金属层13也为铜箔，其厚度也为12微米。所述第二金属层13具有第二表面130。当然，所述第二金属层13的厚度还可以根据电路板的导电线路的可靠度的实际需要而作相应的变化。
请参阅图5，第五步，在所述第二金属层13表面形成第二环氧树脂复合材料层121。
本实施例中，采用狭缝式涂布机将液态的环氧树脂复合材料涂布于第二金属层13的第二表面130，以形成第二环氧树脂复合材料层121。本实施例中由于采用狭缝式涂布机进行涂布，可以控制形成的第二环氧树脂复合材料层121的厚度满足要求并且涂层均匀。形成的第二环氧树脂复合材料层121的厚度为6微米至40微米。本实施例中，第二环氧树脂复合材料层121的厚度为12微米。
请参阅图6，第六步，将形成有第一环氧树脂复合材料层120的第一金属层11压合于形成有第二环氧树脂复合材料层121的第二金属层13，并使第一金属层11表面的第一环氧树脂复合材料层120与第二金属层13表面的第二环氧树脂复合材料层121压合于一起。具体地，可采取以下步骤：
首先，对第一环氧树脂复合材料层120和第二环氧树脂复合材料层121进行预烘烤处理。使第一环氧树脂复合材料层120和第二环氧树脂复合材料层121在80摄氏度至90摄氏度条件下预烘烤约为15分钟，使得第一环氧树脂复合材料层120和第二环氧树脂复合材料层121中的部分溶剂挥发，而处于半固化状态。
然后，使第一金属层11远离第二金属层13，使第一环氧树脂复合材料层120和第二环氧树脂复合材料层121相对，利用滚轮将第一金属层11表面的第一环氧树脂复合材料层120与第二金属层13表面的第二环氧树脂复合材料层121压合于一起。本实施例中，压合时控制的温度为100摄氏度，压合的速率为2米每分钟，压合时的压强为0.4至2.5兆帕。压合之后，第一金属层11、第一环氧树脂复合材料层120、第二环氧树脂复合材料层121、第二金属层13成为一个整体。
可以理解的是，进行预烘烤持续时间和温度可以根据实际的第一环氧树脂复合材料层120和第二环氧树脂复合材料层121的厚度进行确定。当厚度较大时，可以将处理的时间适当延长或温度适当调高，而当厚度较小时，可以将处理的时间适当缩短或温度适当降低，以保证第一环氧树脂复合材料层120和第二环氧树脂复合材料层121能够形成半固化膜状结构。
第七步，固化所述第一环氧树脂复合材料层120和第二环氧树脂复合材料层121，得到如图1所示的电路板基板10。
本实施例中，采用熟化处理的方式使得所述第一环氧树脂复合材料层120和第二环氧树脂复合材料层121固化。进行熟化处理时，熟化处理的温度为180摄氏度，熟化处理的时间为90分钟。进过熟化处理后，第一环氧树脂复合材料层120和第二环氧树脂复合材料层121形成了如图1所示的环氧树脂复合材料层12，并紧密粘结第一金属层11和第二金属层13，从而得到电路板基板10。
为了得到不同耐弯折能力的电路板基板10，可以通过改变环氧树脂复合材料中的热塑性聚氨酯的质量含量进行控制。进行耐折试验时，以0.2兆帕压强，360度对折压5分钟，所得电路板基板10可以经受5次以上还保持完整而不会碎裂。
当然，在上述制作过程中，还可以在上述第三步之后，提供一第二金属层13，直接将所述第二金属层13压合于形成于第一金属层11上的环氧树脂复合材料层上，再对环氧树脂复合材料层进行固化，也可得到电路板基板10。
本技术方案提供的电路板基板的环氧树脂复合材料层含有热塑性聚氨酯，可承受较少次数的挠折，从而可用于生产一次挠折后即保持挠折状态的电路板。相比于现有技术中的挠性覆铜板，可以大幅降低生产成本。本技术方案提供的电路板基板的制作方法，能够方便地制作所述电路板基板。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种电路板基板，其包括第一金属层和贴合于第一金属层表面的环氧树脂复合材料层，所述环氧树脂复合材料层由环氧树脂复合材料组成，所述环氧树脂复合材料的粘度为10000厘泊至30000厘泊，所述环氧树脂复合材料包括端羧基聚合物改性的环氧树脂和热塑性聚氨酯，所述热塑性聚氨酯在所述环氧树脂复合材料中所占的质量百分比为6％至20％。
2.如权利要求1所述的电路板基板，其特征在于，所述端羧基聚合物改性的环氧树脂为液态聚丁二烯丙烯腈改性的双酚A型环氧树脂。
3.如权利要求1所述的电路板基板，其特征在于，所述环氧树脂复合材料复合材料还包括硬化剂，所述硬化剂为双氰胺，所述端羧基聚合物改性的环氧树脂与硬化剂的质量比为10.7比1至17比1。
4.如权利要求1所述的电路板基板，其特征在于，所述环氧树脂复合材料复合材料还包括添加剂和增稠剂，所述添加剂为三氧化二铝，所述增稠剂为离晶型二氧化硅，所述增稠剂与所述添加剂的质量比为0.03比1。
5.如权利要求1所述的电路板基板，其特征在于，所述环氧树脂复合材料复合材料还包括溶剂、催化剂及消泡剂，所述溶剂为二乙二醇乙醚，所述催化剂为2-十一烷基咪唑。
6.如权利要求1所述的电路板基板，其特征在于，所述电路板基板还包括贴合于所述环氧树脂复合材料层表面的第二金属层，所述环氧树脂复合材料层位于第一金属层与第二金属层之间，所述第一金属层与第二金属层的材料均为铜。
7.一种电路板基板的制作方法，包括步骤：
制作环氧树脂复合材料，所述环氧树脂复合材料的粘度为10000厘泊至30000厘泊，所述环氧树脂复合材料包括端羧基聚合物改性的环氧树脂和热塑性聚氨酯，所述热塑性聚氨酯在所述环氧树脂复合材料中所占的质量百分比为6％至20％；
提供第一金属层；
将所述环氧树脂复合材料涂布于所述第一金属层表面以形成环氧树脂复合材料层；以及
固化所述环氧树脂复合材料层。
8.如权利要求7所述的电路板基板的制作方法，其特征在于，制作环氧树脂复合材料包括步骤：
采用端羧基聚合物对环氧树脂进行改性以得到端羧基聚合物改性的环氧树脂；以及
将所述端羧基聚合物改性的环氧树脂与热塑性聚氨酯进行混合并研磨分散，得到环氧树脂复合材料。
9.如权利要求7所述的电路板基板的制作方法，其特征在于，将所述环氧树脂复合材料涂布于所述第一金属层之后，固化所述环氧树脂复合材料层之前，包括步骤：
提供第二金属层；以及
将所述第二金属层压合于所述环氧树脂复合材料层表面，以使所述环氧树脂复合材料层位于第一金属层与第二金属层之间。
10.如权利要求7所述的电路板基板的制作方法，其特征在于，将所述环氧树脂复合材料涂布于所述第一金属层之后，固化所述环氧树脂复合材料层之前，包括步骤：
提供第二金属层；
在所述第二金属层表面涂布形成另一环氧树脂复合材料层；以及
将形成有环氧树脂复合材料层的第一金属层压合于形成有另一环氧树脂复合材料层的第二金属层，并使第一金属层表面的环氧树脂复合材料层与第二金属层表面的另一环氧树脂复合材料层压合于一起。
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