CN102492261A - 用于生产普通Tg无铅覆铜箔板的粘合剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于生产普通Tg无铅覆铜箔板的粘合剂，该粘合剂由溴化改性环氧树脂、酚醛固化剂、二甲基咪唑、硅微粉、氢氧化铝、硅烷和丙二醇甲醚以适当的比例调配而成。使用本粘合剂制备的环氧玻璃布基覆铜箔板尺寸稳定，吸水率低，机械加工性良好，并具有优良的耐热性、耐CAF性、耐电化性及耐燃性，完全适用于PCB无铅制程的需求。

Description

用于生产普通Tg无铅覆铜箔板的粘合剂及其制备方法

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种适用于生产普通Tg无铅覆铜箔板的环氧树脂粘合剂及其制备方法。

背景技术

绿色化印制电路板及其基材的制造技术的进步与发展，与人们对材料性能的本质及其变化规律的认识紧密相关。电气电子产品生产、使用、报废过程中带来的环境问题，已经严重威胁人类的健康。二十一世纪，保护环境、保护自然、保护人类的健康，已经成为人类必须面对和必须设法进行改善和解决的重要问题。因此，为适应绿色环保发展，作为印制电路板(PCB)的基础材料覆铜板(CCL)必须符合RoHS指令，才能进入欧盟及美洲市场。

2003年2月13日，欧盟的《电气电子产品废弃物指令案(WEEE)》和《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令案(RoHS)》正式公布。该两个指令案中提出：自2006年7月1日起，投放于市场的新电子和电气产品，不能包含有铅、汞、镉、六价铬、聚溴二苯醚(PBDE)或聚溴联苯(PBB)等有害物质。“两个指令”的出台对更广泛的生产、使用无铅化PCB基板材料起到了强大的驱动作用。现在的环氧树脂玻璃布覆铜板原本都不含有铅，但由于下游PCB厂使用的焊料锡铅合金里面含有铅，因此不符合RoHS的要求。为了适应无铅化制程，PCB的后段组装焊接制程所用的焊接材料将由传统的锡铅合金转为无铅的锡银铜合金，如此合金材料的熔点亦由183℃提高至217℃，波峰焊的温度则由230-235℃提高至260℃。高温操作条件的改变将会严重冲击对覆铜板材料的耐热性要求，因此，覆铜板材料的耐热性能必须相应的提高。

高的耐热性即预示着较高的成本，现今覆铜板的生产成本构成中，大多数材料的成本难以控制，难以达到降低生产成本的目的，由此会加大企业的负担。以使用比例最高的玻璃纤维环氧基板为例，原材料占生产成本的70-80％左右，其余为人工、水电及折旧等难以降低的部分；在原材料成本中，玻纤布约占四成多、铜箔占近三成、树脂占近三成。其中玻纤布和铜箔由于主要依赖上游原料厂家，并且可替代材料不多，所以无法降低这部分原料的成本。因此要降低覆铜板的生产成本，比较可行的方案是降低环氧树脂的生产成本，从而达到降低覆铜板生产成本的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，对现有无铅产品的技术进行改进，提供一种低成本的可以制造覆铜板的环氧树脂粘合剂，采用的技术方案如下：

用于生产普通Tg无铅覆铜箔板的粘合剂，所述粘合剂由溴化改性环氧树脂、酚醛固化剂、二甲基咪唑、硅微粉、氢氧化铝、硅烷和丙二醇甲醚组成；

各组分按质量份额计如下：

溴化改性环氧树脂  30-60％，

酚醛固化剂        10-30％，

二甲基咪唑        0.005-0.030％，

硅微粉            7-20％，

氢氧化铝          2-8％，

硅烷              0.05-0.20％，

丙二醇甲醚        10-40％。

所述粘合剂的制备步骤如下：

A.按配方量在搅拌槽内依次加入丙二醇甲醚、硅烷，开启高速搅拌器，转速1000-1500转/分，保持持续搅拌并控制槽体温度在20-50℃，再加入硅微粉、氢氧化铝，添加完毕后持续搅拌20-60分钟；

B.在搅拌槽内按配方量依次加入溴化改性环氧树脂、酚醛固化剂，以1000-1500转/分的转速搅拌20-40分钟，并同时开启冷却水循环并以转速为1800转/分搅拌1-4小时，控制搅拌槽槽体温度在20-50℃；

C.按配方量称取二甲基咪唑加入搅拌槽内，以1000-1500转/分的转速持续搅拌1-3小时，调胶完成。

有益效果，使用本发明所述的粘合剂制备的环氧玻璃布基覆铜箔板尺寸稳定，吸水率低，Z-CTE值低，机械加工性良好，并具有优良的耐热性、耐CAF性、耐电化性及耐燃性，完全适用于PCB无铅制程的需求。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

本粘合剂由溴化改性环氧树脂、酚醛固化剂、二甲基咪唑、硅微粉、氢氧化铝、硅烷和丙二醇甲醚组成。

实施例1：

1.粘合剂配方比例(按重量份额计)：

配方配方比例(质量比)

溴化改性环氧树脂  47.912％，

酚醛固化剂        15％，

二甲基咪唑        0.008％，

硅微粉            10％，

氢氧化铝          4％，

硅烷              0.08％，

丙二醇甲醚        23％。

2.制备工艺：

A.按配方量在搅拌槽内依次加入丙二醇甲醚、硅烷，开启高速搅拌器，控制转速1500转/分，保持持续搅拌并控制槽体温度在45℃，再加入硅微粉、氢氧化铝，添加完毕后持续搅拌60分钟；

B.在搅拌槽内按配方量依次加入溴化改性环氧树脂、酚醛固化剂，以1500转/分的转速搅拌40分钟，并同时开启冷却水循环并以转速为1800转/分钟搅拌3小时，控制搅拌槽槽体温度在45℃；

C.按配方量称取二甲基咪唑加入搅拌槽内，以1500转/分的转速持续搅拌3小时，调胶完成。

3.上胶烘烤：

半固化片上胶速度：12m/min。

4.半固化片控制参数：

凝胶时间    100秒，

树脂含量    45.0％，

树脂流动度  21.2％，

挥发份      0.35％。

5.板材排版结构：

8张7628半固化片，压合后厚度1.6mm。

6.压板参数：

真空度    -0.085MPa，

压力      250-500psi，

热盘温度  120-220℃，

固化时间  60分钟。

7.基板性能参数：

实施例2：

1.粘合剂配方比例(按重量份额计)：

配方             配方比例(质量比)

溴化改性环氧树脂 40.923％，

酚醛固化剂       12％，

二甲基咪唑       0.007％，

硅微粉           13％，

氢氧化铝         6％，

硅烷             0.07％，

丙二醇甲醚       28％。

2.制备工艺：

A.按配方量在搅拌槽内依次加入丙二醇甲醚、硅烷，开启高速搅拌器，控制转速1500转/分，保持持续搅拌并控制槽体温度在45℃，再加入硅微粉、氢氧化铝，添加完毕后持续搅拌60分钟；

B.在搅拌槽内按配方量依次加入溴化改性环氧树脂、酚醛固化剂，以1500转/分的转速搅拌40分钟，并同时开启冷却水循环并以转速为1800转/分钟搅拌3小时，控制搅拌槽槽体温度在45℃；

C.按配方量称取二甲基咪唑加入搅拌槽内，以1500转/分的转速持续搅拌3小时，调胶完成；

3.上胶烘烤：

半固化片上胶速度：11m/min。

4.半固化片控制参数：

凝胶时间    90秒，

树脂含量    45.4％，

树脂流动度  19.8％，

挥发份      0.32％。

5.板材排版结构：

8张7628半固化片，压合后厚度1.6mm。

6.压板参数：

真空度    -0.090MPa，

压力    265-550psi，

热盘温度150-215℃，

固化时间55分钟。

7.基板性能参数：

实施例3：

1.粘合剂配方比例(按重量份额计)：

配方            配方比例(质量比)

溴化改性环氧树脂50.93％，

酚醛固化剂      18％，

二甲基咪唑      0.010％，

硅微粉          10％，

氢氧化铝        3％，

硅烷            0.06％，

丙二醇甲醚      18％。

2.制备工艺：

A.按配方量在搅拌槽内依次加入丙二醇甲醚、硅烷，开启高速搅拌器，控制转速1500转/分，保持持续搅拌并控制槽体温度在45℃，再加入硅微粉、氢氧化铝，添加完毕后持续搅拌60分钟；

B.在搅拌槽内按配方量依次加入溴化改性环氧树脂、酚醛固化剂，以1500转/分的转速搅拌40分钟，并同时开启冷却水循环与高速搅拌1800转/分钟3小时，控制搅拌槽槽体温度在45℃；

C.按配方量称取二甲基咪唑加入搅拌槽内，以1500转/分的转速持续搅拌3小时，调胶完成。

3.上胶烘烤：

半固化片上胶速度：10m/min。

4.半固化片控制参数：

凝胶时间    80秒，

树脂含量    44.2％，

树脂流动度  20.5％，

挥发份      0.38％。

5.板材排版结构：

8张7628半固化片，压合后厚度1.6mm。

6.压板参数：

真空度      -0.090MPa，

压力        180-550psi，

热盘温度    135-210℃，

固化时间    50分钟。

7.基板性能参数：

上述以此粘合剂制得的环氧玻璃布基覆铜箔板尺寸稳定，吸水率低，机械加工性良好，低Z-CTE值，并具有优良的耐热性、耐电化性、耐燃烧性及耐CAF性能，完全适用于PCB无铅制程的需求。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (2)

1.用于生产普通Tg无铅覆铜箔板的粘合剂，其特征在于，所述粘合剂由溴化改性环氧树脂、酚醛固化剂、二甲基咪唑、硅微粉、氢氧化铝、硅烷和丙二醇甲醚组成；

各组分按质量份额计如下：

溴化改性环氧树脂30-60％，

酚醛固化剂      10-30％，

二甲基咪唑      0.005-0.030％，

硅微粉          7-20％，

氢氧化铝        2-8％，

硅烷            0.05-0.20％，

丙二醇甲醚      10-40％。

2.权利要求1所述的用于生产普通Tg无铅覆铜箔板的粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.按配方量在搅拌槽内依次加入丙二醇甲醚、硅烷，开启高速搅拌器，转速1000-1500转/分，保持持续搅拌并控制槽体温度在20-50℃，再加入硅微粉、氢氧化铝，添加完毕后持续搅拌20-60分钟；

B.在搅拌槽内按配方量依次加入溴化改性环氧树脂、酚醛固化剂，以1000-1500转/分的转速搅拌20-40分钟，并同时开启冷却水循环并以转速为1800转/分搅拌1-4小时，控制搅拌槽槽体温度在20-50℃；

C.按配方量称取二甲基咪唑加入搅拌槽内，以1000-1500转/分的转速搅拌1-3小时，调胶完成。