CN102514304B - 一种普通Tg无铅覆铜箔板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种普通Tg无铅覆铜箔板及其制备方法，该方法是由多官能团环氧树脂、固化剂和辅料以适当的配比调制后的粘合剂，涂覆上胶于玻璃纤维布之上，再覆上铜箔经热压制制备获得；所述覆铜箔板的制备方法包括如下步骤：调胶；上胶，制半固化片；排版，压制。本发明得到的普通Tg无铅覆铜箔板尺寸稳定，吸水率低，机械加工性良好，具有优良的耐热性、耐CAF性、耐电化性及耐燃性，并且成本较低，完全适用于高阶高密度互连积层板的生产。

Description

一种普通Tg无铅覆铜箔板及其制备方法

技术领域

本发明属于覆铜箔板的制备领域，具体涉及一种普通Tg无铅环氧玻璃布基覆铜箔板及其制备方法。

背景技术

由于当前电子工业的迅猛发展，要求电子产品向轻量薄型化、高性能化、高可靠性及环保方向发展，因此对印制线路板及覆铜箔板提出了更高的要求。其产品的具体要求表现为高耐热性、低热膨胀系数、高耐湿热性，环保阻燃等。

随着人类环保意识的逐渐增强，重金属的使用逐步受到控制和禁止。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箔板原本都不含有铅，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，对现有技术进行改进，提供一种普通Tg无铅覆铜箔板及其制备方法，可以大幅度的降低覆铜箔板的生产成本。

为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：

一种普通Tg无铅覆铜箔板，所述覆铜箔板由多官能团环氧树脂和辅料以一定配比调制得到的粘合剂，涂覆上胶于玻璃纤维布上，再覆上铜箔经热压制备获得。

所述多官能团环氧树脂为溴化改性环氧树脂。

所述粘合剂的成分按质量配比如下：

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％。

所述普通Tg无铅覆铜箔板的板厚为0.05-3.2mm。

所述铜箔选用1/3oz、Hoz、1oz、2oz、3oz、4oz或5oz。

一种普通Tg无铅覆铜箔板的制备方法，包括以下步骤：

1>调胶：

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1800转/分钟的转速搅拌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；

2>上胶，制半固化片：

A.将粘合剂放入上胶机，经过含浸将粘合剂均匀涂覆于玻璃纤维布上；

B.涂覆粘合剂的玻璃纤维布经150-220℃烘干箱烘烤，使溶剂挥发，粘合剂初步反应固化，制得半固化片；

3>排版，压制：

将半固化片裁切成同样尺寸大小，1-10张一组，再与铜箔叠合，然后压制。

上胶机的线速控制为8-17m/min。

所述半固化片物性参数控制如下：

凝胶化时间                        80-130秒，

树脂含量                          41-48％，

树脂比例流量                      17-22％，

挥发份                            小于0.75％。

其中所述树脂含量是树脂成分在半固化片中的质量百分比。

压制参数控制如下：

压力                              150-550psi，

温度                              110-220℃，

真空度                            0.030-0.080Mpa，

压制时间                          95-110分钟，

固化时间                          50-70分钟。

所述玻璃纤维布选用E级，规格选用106、1078、1080、2113、2313、2116、1506或7628。

上述覆铜箔板可以有各种类型的规格尺寸，如36×48、36.5×48.5、37×49、40×48、40.5×48.5、41×49、42×48、42.5×48.5、43×49等(单位：英寸)。

有益效果，本发明所述的普通Tg无铅覆铜箔板尺寸稳定，吸水率低，机械加工性良好，具有优良的耐热性、耐CAF性、耐电化性及耐燃性，并且成本较低，完全适用于高阶高密度互连积层板的生产。

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，下面结合实施例进一步阐述本发明。

实施例1：

1.调胶配方比例(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：

1>调胶：

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1800转/分钟转速搅拌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；

2>上胶，制半固化片：

A.将粘合剂放入上胶机，经过含浸将粘合剂均匀涂覆于玻璃纤维布上；

B.涂覆粘合剂的玻璃纤维布经220℃烘干箱烘烤，使溶剂挥发，粘合剂初步反应固化，制得半固化片；

3>排版，压制：

将半固化片裁切成同样尺寸大小，8张一组，再与铜箔叠合，然后压制。

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.调胶配方比例(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：

1>调胶：

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1800转/分钟转速搅拌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；

2>上胶，制半固化片：

A.将粘合剂放入上胶机，经过含浸将粘合剂均匀涂覆于玻璃纤维布上；

B.涂覆粘合剂的玻璃纤维布经220℃烘干箱烘烤，使溶剂挥发，粘合剂初步反应固化，制得半固化片；

3>排版，压制：

将半固化片裁切成同样尺寸大小，8张一组，再与铜箔叠合，然后压制。

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.调胶配方比例(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：

1>调胶：

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；

2>上胶，制半固化片：

A.将粘合剂放入上胶机，经过含浸将粘合剂均匀涂覆于玻璃纤维布上；

B.涂覆粘合剂的玻璃纤维布经220℃烘干箱烘烤，使溶剂挥发，粘合剂初步反应固化，制得半固化片；

3>排版，压制：

将半固化片裁切成同样尺寸大小，8张一组，再与铜箔叠合，然后压制。

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：

本发明所述的普通Tg无铅覆铜箔板尺寸稳定，吸水率低，机械加工性良好，具有优良的耐热性、耐CAF性、耐电化性及耐燃性，并且成本较低，完全适用于高阶高密度互连积层板的生产。

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 (1)

1.一种普通Tg无铅覆铜箔板，其特征在于，所述普通Tg无铅覆铜箔板由多官能团环氧树脂和辅料以一定配比调制得到的粘合剂，涂覆上胶于玻璃纤维布上，再覆上铜箔经热压制备获得；

所述多官能团环氧树脂为溴化改性环氧树脂；

所述粘合剂的成分按质量配比如下：

所述的普通Tg无铅覆铜箔板的制备方法，包括以下步骤：

1>调胶：

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；

2>上胶，制半固化片：

A.将粘合剂放入上胶机，经过含浸将粘合剂均匀涂覆于玻璃纤维布上；

B.涂覆粘合剂的玻璃纤维布经220℃烘干箱烘烤，使溶剂挥发，粘合剂初步反应固化，制得半固化片；半固化片上胶速度：10m/min；凝胶时间80秒；树脂含量44.2％；树脂流动度20.5％；挥发份0.38％；

3>排版，压制：

将半固化片裁切成同样尺寸大小，8张一组，再与铜箔叠合，然后压制；压合后厚度1.6mm；真空度-0.090MPa；压力180-550psi；热盘温度135-210℃；固化时间50分钟。