CN103101280A - 一种覆铜板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种覆铜板的制备方法，包括如下步骤：(1)取至少1张半固化片，在其单面或双面叠设铜箔，得到半固化片组合；(2)取至少1组上述半固化片组合，放入层压机的上下加热板之间，准备层压压合；(3)在层压过程的胶液熔融阶段，对半固化片的四周进行加热，使半固化片四周的胶液先于中间的胶液达到高弹态，所述高弹态为胶液的相对固化度达到60%以上；(4)按常规层压操作，即可得到覆铜板。本发明开发了一种新的覆铜板的制备方法，防止了层压过程中的流胶问题，有效的改善了覆铜板四个边缘的厚度偏薄问题，从而显著提升了板材各处厚度均匀性和一致性。
Description
技术领域
本发明涉及一种覆铜板的制备方法，属于电子材料技术领域。
背景技术
覆铜板(Copper Clad Laminate，全称覆铜板层压板，英文简称CCL)，是由木浆纸或玻纤布等作增强材料，浸以树脂，单面或双面覆以铜箔，经热压而成的一种产品。覆铜板是电子工业的基础材料，主要用于加工制造印制电路板(PCB)。
随着终端电子产品的“轻”、“小”、“薄”、“快”的方向发展，线路板朝着线路密集化和层间薄型化的方向不断发展，因此对传输线路的阻抗特性及可靠性、元器件的组装和加工精度提出了更加严苛的控制要求，从而对基材绝缘层厚度精度的要求也越来越严格。覆铜板作为线路板的基板材料，线路板厚度精度主要取决于覆铜板的厚度均匀性。
现有的覆铜板制备方法主要包括如下步骤：(1) 取至少1张半固化片，在其单面或双面叠设铜箔；(2) 将其放入层压机的上下加热板之间，在高温高压下进行层压；即可得到覆铜板。上述层压过程一般包括熔融阶段、固化阶段和冷却阶段。在半固化片的层压过程的熔融阶段中，被浸渍的胶液在经受高温和高压的作用下会向玻璃纤维布的边缘聚集形成流胶现象。轻者可形成较多的溢流造成浪费，使产品厚度偏差较大，重者则可污染成产设备，使生产环境遭到破坏，更有甚者会损坏设备，不但影响产品的技术品质，还会降低设备的使用寿命。该问题成了本行业长期无法解决的难题之一。
针对上述问题，现有的方法主要包括如下几种：(1) 在半固化片和铜箔交错叠合之后，用高耐热胶带密封叠层四边，通过阻碍树脂胶的流动来改善板材厚度。此种加工工艺使用的高耐热胶带密封性好，不利于交联反应过程中产生的小分子挥发物逃逸；一旦小分子挥发物残留于绝缘层树脂基体中，会造成树脂空洞缺陷等次表观缺陷，对基材的介电性能、固化度、耐湿热性能及可靠性等多项性能指标产生不良影响。同时，对每个压合叠层采用高耐热胶带密封，需采用人工手动操作，工作效率低且容易出现密封不严、对位不准等一系列操作问题，不利于大生产的推广应用。(2) 中国发明专利申请CN102275354A公开了一种提高覆铜板厚度均匀性的制造方法，其主要采用中间与边缘的不同树脂固化度的半固化片，从而改善覆铜板层压过程中的流胶问题，半固化片四周边缘区域树脂的固化度由原来的40~60%的提高至60%～80%；该方案可以改善覆铜板的流胶问题，但采用目前现有的制造装置来难以生产此类特种半固化片，若卷装半固化片剪切过程中同步进行的加热装置来固化半固化片的边缘，但剪切速度较快难以达到所要求的固化度，并且无法对整体半固化片的周围进行固化，因此该方案无法在工业生产上适用。(3) 中国实用新型专利CN202021901U公开了一种半固化片的制造设备，其主要采用特殊计量辊来制造中间与两边不同树脂含量的半固化片，从而改善覆铜板层压过程中边缘流胶而导致的厚度偏薄问题。但此方法仅对两边径向的边缘树脂含量进行控制，无法控制四周边缘的树脂含量。
综上所述，现有的方法均无法真正解决覆铜板厚度均匀性问题，难以在工业生产上实现应用。
发明内容
本发明目的是提供一种覆铜板的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种覆铜板的制备方法，包括如下步骤：
(1) 取至少1张半固化片，在其单面或双面叠设铜箔，得到半固化片组合；
(2) 取至少1组上述半固化片组合放入层压机的上下加热板之间，准备层压压合；
(3) 在层压过程的胶液熔融阶段，对半固化片的四周进行加热，使半固化片四周的胶液先于中间的胶液达到高弹态；所述高弹态为胶液的相对固化度达到60%以上；
(4) 上下加热板在0.5~2MPa压力和130~270℃温度下压制2~4小时，即可得到覆铜板。
上文中，所述半固化片组合是由至少1张半固化片的单面或双面叠配铜箔组成，半固化片的数量可以根据覆铜板的厚度进行调整；属于现有技术。
所述步骤(3)中半固化片的四周是指半固化片的边缘10 mm之内。
所述半固化片四周的胶液先于中间的胶液达到高弹态，当胶液的相对固化度为60%以上时，胶液呈高弹态。
所述半固化片可以采用现有商品，其可以是由玻璃纤维布浸渍树脂组合物中，然后温度在80~170℃下烘烤1~10 min制备而得，其中所述的树脂组合物中至少含有环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、聚苯醚树脂、苯并噁嗪树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂、诺夫拉克树脂中的一种，还可以含有固化剂、无机填料、阻燃剂、固化促进剂以及其他补助材料。
所述的铜箔为电解铜箔；所述的上下加热板可以选用导热油或电加热；
所述对半固化片的四周进行加热为非接触式加热方式，优先采用光辐射方式，如红外辐射或激光辐射，均设于压机四周的内壁侧面上，均匀分布。
覆铜板制造过程中固化阶段主要通过上下加热板来满足板材的固化要求，并保证整板的厚度均匀性。
所述步骤(4)中的层压条件为现有技术，一般采用阶梯式压制方法。
上述技术方案中，所述步骤(1)和(2)之间，在半固化片组合的上下面叠设镜面钢板。
上述技术方案中，所述步骤(3)中对半固化片的四周采用光辐射的方式进行加热。优选采用红外辐射或激光辐射。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1．本发明开发了一种新的覆铜板的制备方法，在半固化片熔融阶段时边缘部分通过对半固化片的四周进行加热迅速达到高弹态，从而防止层压过程中的流胶问题，有效的改善了覆铜板四个边缘的厚度偏薄问题，从而显著提升了板材各处厚度均匀性和一致性。
2．本发明可以有效地减少溢流胶液对设备的污染和损坏，进一步提升生产设备的使用寿命。
3．本发明可以提高板材的使用面积，从而有效降低原材料损耗，节约生产成本。
4．本发明的制备方法简单易行，适于推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一
一种覆铜板的制备方法，包括如下步骤：
(1) 取4张半固化片（RC含量：55%），在其双面叠设一张35微米铜箔，得到半固化片组合；
(2) 取至少一组上述半固化片组合，每一组合上下表面叠配镜面钢板；
(3) 取至少一组上述半固化片组合放入层压机的上下加热板之间，准备层压压合；
(4) 在层压过程的熔融阶段，对半固化片的四周进行加热，使半固化片四周的胶液先于中间的胶液达到高弹态，所述的高弹态为相对固化度为60%以上；
(5) 按常规阶梯式层压操作，即可得到覆铜板。
在层压程中上下加热板温度范围为如下：
温度：熔融阶段的温度为130~155℃；固化阶段的温度为190~220℃；
时间：熔融阶段的时间为30~50min；固化阶段的时间为60~150min；
对半固化片的四周进行加热为熔融阶段，其温度范围为155~220℃，加热至板边5 mm之内达到高弹态为止。
其中，半固化片可以采用如下方法制作：将玻璃纤维布浸渍环氧树脂组合物中，然后温度在150℃下烘烤6min制备得到。
取上述制备得到的覆铜板，在每张覆铜板各测3次左中右3个点的厚度，总测10张覆铜板，以1英寸规格的千分尺来检测，以IPC-4101中相应标称厚度板材的三级公差厚度要求考量板材厚度的过程控制能力，使用minitab 15软件分析板厚CPK值。
对比例一
一种覆铜板的制备方法，包括如下步骤：
(1) 将取4张上述半固化片（RC含量：55%）叠配，然后上下表面各叠一张35微米的电解铜箔；
(2) 取至少一组步骤1中的组合，每一组合上下表面叠配镜面钢板；
(3) 将把步骤2中的组合放入真空层压机中准备压合；
(4) 在一定的压力范围下压制覆铜板，压制过程中上下加热板温度范围为如下：
温度：熔融阶段的温度为130~155℃；固化阶段的温度为190~220℃；
时间：熔融阶段的时间为30~50min；固化阶段的时间为60~150min；
取上述制备得到的覆铜板，每张覆铜板各测3次左中右3个点的厚度，总测10张覆铜板，以1英寸规格的千分尺来检测，以IPC-4101中相应标称厚度板材的三级公差厚度要求考量板材厚度的过程控制能力，使用minitab 15软件分析板厚CPK值。
结果如下表所示：
由上表可见，采用本申请的方法后，板材的流胶量显著减少，出货板材的厚度均匀性明显提高，使覆铜板的厚度公差保持较好的水平，并且同时减少了溢流胶液对设备的污染和损坏，进一步提升生产设备的使用寿命，进而降低了原材料损耗，节约生产成本。
Claims (3)
1.一种覆铜板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 取至少1张半固化片，在其单面或双面叠设铜箔，得到半固化片组合；
(2) 取至少1组上述半固化片组合放入层压机的上下加热板之间，准备层压压合；
(3) 在层压过程的胶液熔融阶段，对半固化片的四周进行加热，使半固化片四周的胶液先于中间的胶液达到高弹态；所述高弹态为胶液的相对固化度达到60%以上；
(4) 上下加热板在0.5~2MPa压力和130~270℃温度下压制2~4小时，即可得到覆铜板。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)和(2)之间，在半固化片组合的上下面叠设镜面钢板。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中对半固化片的四周采用光辐射的方式进行加热。
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