CN103911861B - 电子级玻璃纤维布表面处理剂以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子级玻璃纤维布表面处理剂配方及硅烷偶联剂制备方法，本配方按重量百分比，硅烷偶联剂A，通式（Y（CH2）nSiX3？），含量0.1%--0.50%；硅烷偶联剂B，通式（X3？Si）Y（CH2）n(SiX3？），含量0.05%-0.3%；醋酸0.1%—2%？；去离子水为余量；本方法为：a.？电子级玻璃纤维布织造，退浆后，含浸此硅烷偶联剂配方并烘干；b.？此硅烷偶联剂配方与上述配方相同，其中，硅烷偶联剂A？含量0.1%--0.60%；硅烷偶联剂B含量0.05%-0.4%。本发明具有优良的耐热性和耐CAF性，广泛适用于智能手机板、笔记本电脑、航空、汽车、服务器等高端电子智能产品中。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于电子级玻璃纤维布处理用硅烷偶联剂配方及使用该配方处理之电子级玻璃纤维布。
背景技术
电子级玻璃纤维布长期以来一直作为印制电路板之绝缘增强材料，其原料为电子级玻璃纤维纱，经整经，浆纱，织布，退浆，化学处理得到所需电子布。电子布再经浸渍环氧树脂烘干为半固化片，半固化片覆铜箔压合为覆铜板，覆铜板经印刷线路，钻孔等工艺成为PCB板。
在电子级玻璃纤维布的制造工艺中，最后的化学处理尤为关键。因为玻璃纤维是无机材料，树脂是有机材料，二者之间的有效结合需要偶联剂，偶联剂的配方直接决定着树脂和玻璃纤维界面的结合强度，一旦结合力不够而出现树脂和玻璃纤维分层，则会使印制线路板发生爆板或离子迁移，从而影响印制线路板的绝缘可靠性。随着电子产品向轻薄短小的方向发展，覆铜板对玻璃纤维与树脂间的结合力越来越高，即对覆铜板的耐热性和耐CAF性要求越来越高。
本发明提出了一种新的硅烷偶联剂处理液配方，提升玻璃纤维布耐热性和耐离子迁移性。
发明内容
本发明提出一种新的硅烷偶联剂表面处理液的配方，目的在于提供一种耐热性和耐离子迁移性优良的电子级玻璃纤维布表面处理剂配方，使用该配方处理的电子级玻璃纤维布具有高耐热性、耐离子迁移性、低吸水率等优点。
本发明给出的技术方案为：
一种电子级玻璃纤维布表面处理剂配方，其特征在于，按重量百分比，包括如下组分：
硅烷偶联剂A通式（Y（CH2）nSiX3）0.1%--0.50%；
硅烷偶联剂B通式（X3Si）Y（CH2）n(SiX3）0.05%-0.3%；
醋酸0.1%—2%；
去离子水为余量；
其中,Y代表有机官能团，是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基等；n=0～3；X代表可水解的基团，是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基或乙酰氧基等。
一种用于电子级玻璃纤维布表面处理的硅烷偶联剂制备方法，其特征在于：
a.电子级玻璃纤维布织造，退浆后，含浸此硅烷偶联剂配方并烘干；
b.此硅烷偶联剂配方：硅烷偶联剂A，通式（Y（CH2）nSiX3），含量0.1%--0.60%；硅烷偶联剂B，通式（X3Si）Y（CH2）n（SiX3），含量0.05%-0.4%；醋酸，含量0.1%—2%；去离子水为余量；其中,Y代表有机官能团，是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基等；n=0～3；X代表可水解的基团，是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基或乙酰氧基等，硅烷偶联剂在水中SiX3水解为Si(OH)3。
所述的硅烷偶联剂B，浓度不能配得太高，更不可能取代硅烷偶联剂A而单独存在，因为容易聚合生成大分子，大分子的存在会造成布面上树脂排胶。
本发明技术方案使用了两种复配的硅烷偶联剂，其中硅烷偶联剂A与现行行业中的普遍使用的硅烷偶联剂相同，含有一个无机反应端；硅烷偶联剂B则含有两个无机反应端，增加了与玻璃纤维的结合点，使之与玻璃纤维的结合力更加牢固，且复合后的偶联剂水溶液能更好把玻璃纤维布表面完全披覆。采用上述复配硅烷偶联剂配方处理生产得到的电子级玻璃纤维布，与传统使用一种硅烷偶联剂（A型）相比，具有更加优良的耐热性和耐CAF性（即耐离子迁移性），可广泛应用于高端印制电路板行业。
电子级玻璃纤维布在经此硅烷偶联剂处理之前，需经过热退浆处理，以保证电子级玻璃纤维布的绝缘特性。处理工艺流程如下：电子级玻璃纤维布织造完后经一次性连续退浆处理，然后进入焖烧炉经长时、低温二次退浆，完成两次退浆后的电子级玻璃纤维布成为BO布，残浆率在0.1%以下。BO布（英文全称为BoilOven，二次退浆用的焖烧炉，二次退浆布）在处理机上经发送，含浸硅烷偶联剂水溶液，然后经烘干炉烘干，收卷。
本发明为适用于对耐热性和耐CAF性要求较高的高端印制电路板的电子级玻璃纤维布的表面处理技术，经过此表面处理剂含浸的电子级玻璃纤维布，具有优良的耐热性和耐CAF性，广泛适用于智能手机板、笔记本电脑、航空、汽车、服务器等高端电子智能产品中。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
如图1所示：下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。各实施例中采用的硅烷偶联剂A、硅烷偶联剂B商品牌号分别是KH550，AC626
表1-1硅烷偶联剂处理剂配方表（各组分按质量百分比）
| 处理液配方 | 实施例1 | 比较例1 |
| 硅烷偶联剂A | 0.50% | 0.60% |
| 硅烷偶联剂B | 0.1% | 0 |
| 醋酸 | 1.0% | 1.0% |
| 纯水 | 98.40% | 98.40% |
表1-1用我司生产的7628退浆布（厚度0.18mm），使用表1-1硅烷偶联剂配方进行含浸处理并烘干。实施例1采用两种复配的硅烷偶联剂，总浓度0.6%,比较例采用一种硅烷偶联剂，浓度也为0.6%。
表1-2硅烷偶联剂处理剂配方表（各组分按质量百分比）
| 处理液配方 | 实施例2 | 比较例2 | |
| 硅烷偶联剂A | 0.5% | 0.550% | |
| 硅烷偶联剂B | 0.05% | 0 | |
| 醋酸 | 1.5% | 1.5% | |
| 纯水 | 97.95% | 97.95% |
实施例2采用表1-2两种复配的硅烷偶联剂，总浓度0.55%。
表1-2用我司生产的1506退浆布（厚度0.14mm），使用表1-2硅烷偶联剂配方进行含浸处理并烘干。实施例1采用两种复配的硅烷偶联剂，总浓度0.55%,比较例采用一种硅烷偶联剂，浓度也为0.55%。
表1-3硅烷偶联剂处理剂配方表（各组分按质量百分比）
| 处理液配方 | 实施例3 | 比较例3 |
| 硅烷偶联剂A | 0.4% | 0.50% |
| 硅烷偶联剂B | 0.1% | 0 |
| 醋酸 | 1.0% | 1.0% |
| 纯水 | 98.50% | 98.50% |
表1-3用我司生产的2116、1080等退浆布（厚度0.04至0.09mm），使用表1-2硅烷偶联剂配方进行含浸处理并烘干。实施例2采用两种复配的硅烷偶联剂，总浓度0.5%,比较例采用一种硅烷偶联剂，浓度也为0.5%。
表1-4硅烷偶联剂处理剂配方表（各组分按质量百分比）
| 处理液配方 | 实施例4 | 比较例4 | |
| 硅烷偶联剂A | 0.3% | 0.40% | |
| 硅烷偶联剂B | 0.1% | 0 | |
| 醋酸 | 2% | 2.0% | |
| 纯水 | 97.6% | 97.60% |
实施例4采用表1-4两种复配的硅烷偶联剂，总浓度0.4%。
表1-4用我司生产的106等退浆布（厚度0.04mm以下），使用表1-4硅烷偶联剂配方进行含浸处理并烘干。实施例4采用两种复配的硅烷偶联剂，总浓度0.4%,比较例4采用一种硅烷偶联剂，浓度也为0.4%。
使用中Tg无卤树脂对以上实施例和比较例进行实验测试，具体结果比较如下表2-1
○：无起泡，无分层；╳：起泡，分层。
以上对比采用的测试方法如下：
1、耐热性测试方法：将完成退浆的电子级玻璃纤维布含浸硅烷偶联剂水溶液，然后烘干得到成品布。成品布含浸树脂后烘干得到半固化片，将六张板固化片叠合，双面覆1HOZ铜箔后进行压板得到覆铜板。将覆铜板两面的铜蚀刻掉，裁切为5CM*5CM大小的样品，磨边后放入高压锅（PCT）中蒸煮6hrs，7hrs，8rhs，PCT条件：120℃,2atm，100%RH；蒸煮后浸入288℃焊锡炉中180s取出，观察是否气泡分层。
2、耐离子迁移性测试：
参考行业内标准测试方法，将样品制作为双面PCB测试板，最小孔壁间距0.3mm。先将测试板烘板，烘板条件105℃/6hrs，然后放置在23℃RH50%环境下24小时，再在一定环境下测试耐离子迁移性，环境条件为85℃RH85%100V，随着时间的延长孔孔间距逐渐绝缘失效，失效判定标准为电阻值小于1兆欧姆。
本发明经添加硅烷偶联剂B，增加了树脂与玻璃纤维的结合力，提高了玻璃布的耐热性和耐离子迁移性能。经过本发明生产的电子级玻璃纤维布，可广泛适用于高端印制电路覆铜板行业。
Claims (2)
1.一种电子级玻璃纤维布表面处理剂，其特征在于，按重量百分比，包括如下组分：
硅烷偶联剂A通式(Y(CH2)nSiX3)0.1％--0.50％；
硅烷偶联剂B通式(X3Si)Y(CH2)n(SiX3)0.05％-0.3％；
醋酸0.1％—2％；
去离子水为余量；
其中,Y代表有机官能团，是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基；n＝0～3；X代表可水解的基团，是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基或乙酰氧基。
2.一种电子级玻璃纤维布的制备方法，其特征在于：
a.电子级玻璃纤维布织造，退浆后，含浸一种硅烷偶联剂并烘干；
b.所述硅烷偶联剂配方：硅烷偶联剂A，通式(Y(CH2)nSiX3)，含量0.1％--0.60％；硅烷偶联剂B，通式(X3Si)Y(CH2)n(SiX3)，含量0.05％-0.4％；醋酸，含量0.1％—2％；去离子水为余量；其中,Y代表有机官能团，是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基；n＝0～3；X代表可水解的基团，是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基或乙酰氧基，硅烷偶联剂在水中SiX3水解为Si(OH)3。
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