CN104002525A

CN104002525A - 高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法

Info

Publication number: CN104002525A
Application number: CN201410159230.2A
Authority: CN
Inventors: 包晓剑; 罗光俊
Original assignee: Nantong Nuo De Electronics Co Ltd
Current assignee: Nantong Nuo De Electronics Co Ltd
Priority date: 2014-04-18
Filing date: 2014-04-18
Publication date: 2014-08-27

Abstract

本发明公开了高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其步骤为一、配置胶液：采用改性多官能基磷系环氧树脂/胺类固化体系，加入邻甲酚型环氧树脂、双酚A型氰酸脂树脂，再加入固化剂、固化促进剂及无机填料；用丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮中任一一种或一种以上的组合物作为溶剂配制胶液；二、上胶：采用低介电常数的NE玻纤布作为增强材料，浸以上述制得的胶液，通过立式上胶机制得B阶段半固化片；三、叠合、热压：将上好胶的半固化片整齐叠合，经真空热压机压制成型；通过本发明的方法制得的无卤覆铜板，其TG值＞170℃，且还具备低介电常数、介质损耗特殊性能，Df值＜3.8，Df值＜0.07，可以完全满足制作高频、高速线路板的需求，其制作的基本同时还具备极佳的耐热性、热裂分解温度等优良性能。

Description

高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法

技术领域

本发明涉及覆铜板领域，尤其涉及一种适用于高频电路板的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法。

背景技术

继欧盟及中国大陆的有害物质限制指令ROHS陆续实施后，包含铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯与多溴二苯醚等物质已不得用于制造电子产品或其组件；绿色和平组织(Green Peace)现阶段大力推动的绿化政策，要求所有的制造商完全排除其电子产品中的溴系阻燃剂及聚氯乙烯，以符合兼具无铅及无卤素的绿色电子。但目前还是有很多电路板行业会使用含溴化合物，因为溴化阻燃剂阻燃效果优良，且成本较低；卤化物在着火燃烧时，会释放出大量毒性大、腐蚀性强的卤化氢气体，此气体不但污染环境，也会对人体健康造成一定损害，且碳氢化合物在存在溴和氯的情况下，在低温不完全燃烧过程中会产生二噁英等剧毒物质。

随着高密度安装SMT技术的发展，以及PCB无铅焊接的要求，在PCB加工和整机安装配件中，受热冲击的反复次数比传统的通孔插装多，所以只有提高板材的玻璃化温度才能使可靠性有所保障和提高，在产品寿命期出现的PCB可靠性失效对客户来说显得越来越重要；低Tg的无卤覆铜板更容易引起CAF失效，CAF是由铜丝沿着玻璃纤维或树脂接口迁移形成的，会在相邻的导体间产生内部电气短路，这对高密度电路板的设计来说是一个很严重问题。

现今信息技术飞速发展，各类具有高速信息处理功能的电子消费品已是日常生活中不可或缺的关键部分，军用领域应用的无线通讯和宽频技术也迅速向民用消费电子领域转移，今后电子信息通讯的主要核心将是往高频、高速方向发展；在高频技术持续发展的今天，从传统1GHZ以下的频率发展发展至2GHZ、3GHZ、6GHZ及高频率，覆铜板作为电子产品的重要组成部分之一，其介电常数(Dk)和介损耗因子(Df)就成为了应用在高频领域所关注的重中之重两项性能指标。

电路板必须耐燃，在一定温度下不能燃烧，只能软化。这时的温度点就叫做玻璃态转化温度(TG点)，这个值关系到PCB板的尺寸安定性。目前在印制电路板行业，其多数无卤覆铜板的TG值均在150℃左右，介电常数(Dk)＞4.5、介质损耗(Df)＞0.12，此类板材不适用于制作高频线路板。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于高频电路板的高TG无卤LOWDk/Df覆铜板的制作方法。

为了实现上述目的，本发明提供的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其步骤为：配置胶液——上胶——叠合、热压；

胶液成分包括：采用改性多官能基磷系环氧树脂/胺类固化体系，加入邻甲酚型环氧树脂、双酚A型氰酸脂树脂，再加入固化剂、固化促进剂及无机填料；用丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮中任一一种或一种以上的组合物作为溶剂配制；

上胶：选取介电常数为4.0～4.5的NE-玻纤布作为增强材料，浸以上述制得的胶液，经立式上胶机烘干制得B阶段半固化片；

叠合、热压：将上好胶的半固化片整齐叠合，双面覆以铜箔，经真空热压机热压成型。

在一些实施方式中，胶液中各成分重量份为：

在一些实施方式中，改性多官能基磷系环氧树脂为环氧当量330～350的多官能基磷系环氧树脂；改性多官能基磷系环氧树脂中磷含量为2.6％。

在一些实施方式中，邻甲酚型环氧树脂为环氧当量200～220的邻甲酚型环氧树脂。

在一些实施方式中，双酚A型氰酸脂树脂为固形份为75％的液态双酚A型氰酸脂树脂。

在一些实施方式中，固化剂为胺类Dicy固化剂。

在一些实施方式中，固化促进剂为二甲基咪唑固化促进剂。

在一些实施方式中，选用微米级超细氢氧化铝和二氧化硅做为填料，其粒径D50为1.5～3.5um。

在一些实施方式中，采用丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯作为溶剂。

在一些实施方式中，上胶步骤中，立式上胶机的运行速度为13～21m/min，半固化片的凝胶时间为105～130S，制得半固化片的固体含量为41～54.5％，流动度16～34％；叠合、热压步骤中，压制参数控制为：真空度为20→60torro，面压力为0.4～3.6Mpa，热盘温度为120～210℃，升温速率为2～3℃/min；压制时间为120～160min。

本发明提供的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法与现有技术相比，具有以下优点：

本发明在配方上使用改性后的多官能基磷系环氧树脂为主题树脂，加入Tg值高、耐热性佳的邻甲酚型环氧树脂和热稳定性好、极低的介电常数的双酚A型氰酸脂树脂，然后通过采用低介电常数的NE玻纤布作为增强材料。热压成型后的无卤素覆铜板，除了具有常规无卤素覆铜板的电气性能、绝缘性能等基本性能外，还具有高的玻璃化转换温度，其TG值＞170℃，且还具备低介电常数、介质损耗特殊性能，Df值＜3.8，Df值＜0.07，可以完全满足制作高频、高速线路板的需求，其制作的基本同时还具备极佳的耐热性、热裂分解温度等优良性能。

具体实施方式

下面通过具体实施例来对本发明作进一步的详细描述说明。

本发明提供的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其步骤为：配置胶液——上胶——叠合、热压。

S1：配制胶液

所述胶液成分包括(重量份)：

依上述组份配制胶液，均匀搅拌后凝胶，其凝胶时间为288S；

环氧当量345g/eq、磷含量2.6％的改性多官能基磷系环氧树脂是DOPO系环氧树脂通过加入多官能基树脂和丙二酚酚醛树脂改性后的环氧树脂。主要特点在于：Working window宽、使用其制作的基板Tg值较高、耐热性及耐燃性佳等特点；

环氧当量为210g/eq的邻甲酚型环氧树脂；主要作用是：作为添加型，提高所制基板的TG值，耐热性及耐化学性等。

其化学结构及组成为：

固形份为75％的液态双酚A型氰酸脂树脂；此树脂具有良好的热稳定性、耐湿性、极低的膨胀系数、极低的介电常数和介质损耗；在此发明中主要是起到降低介电常数和介质损耗等作用。

其化学结构及组成：

丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯作为溶剂，用其制作的半固化片外观较好。

S2：上胶

介电常数为4.0～4.5的NE-玻纤布作为增强材料，浸以上述制得的胶液，经立式上胶机烘干制得B阶段的半固化片；上胶速度19.2m/min，油温217℃，控制参数；其半固化的凝胶时间118±5S，固体含量44％，流动度22.3％。

S3：叠合、热压

将上好胶的半固化整齐叠合，以制作1.6mm板材为例，其结构为：8张2116R/C44％；再双面覆以铜箔，经真空热压机压制成型，具体压制参数如下：

真空：20～60torro

面压力：0.6～3.6Mpa

热盘温度：125～205℃

升温速率：2℃/min

热压时间：155min

当最高温度达到205℃时，相应亦为最高压3.6Mpa，此时运行时间50min。

通过上述步骤，制得的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的测试数据为：

测试项目	本实例测试数据
		玻璃化转换温度(Tg，℃)	178
剥离强度(Ib/in)	12.8
		耐燃性(UL94)	V-0
吸水率	0.13％
		T260(min)	＞60
Tg(℃)	410℃
		Dk介电常数(1GHz)	3.64
Df介质损耗(1GHz)	0.0057

综上所述，本发明在配方上使用改性后的多官能基磷系环氧树脂为主题树脂，加入Tg值高、耐热性佳的邻甲酚型环氧树脂和热稳定性好、极低的介电常数的双酚A型氰酸脂树脂，然后通过采用低介电常数的NE玻纤布作为增强材料。热压成型后的无卤素覆铜板，除了具有常规无卤素覆铜板的电气性能、绝缘性能等基本性能外，还具有高的玻璃化转换温度，其TG值＞170℃，且还具备低介电常数、介质损耗特殊性能，Df值＜3.8，Df值＜0.07，可以完全满足制作高频、高速线路板的需求，其制作的基本同时还具备极佳的耐热性、热裂分解温度等优良性能。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其步骤为：配置胶液——上胶——叠合、热压；

其特征在于，所述胶液成分包括：采用改性多官能基磷系环氧树脂/胺类固化体系，加入邻甲酚型环氧树脂、双酚A型氰酸脂树脂，再加入固化剂、固化促进剂及无机填料；用丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮中任一一种或一种以上的组合物作为溶剂配制；

2.根据权利要求1所述的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其特征在于，所述胶液中各成分重量份为：

3.根据权利要求2所述的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其特征在于，所述改性多官能基磷系环氧树脂为环氧当量330～350的多官能基磷系环氧树脂；所述改性多官能基磷系环氧树脂中磷含量为2.6％。

4.根据权利要求2所述的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其特征在于，所述邻甲酚型环氧树脂为环氧当量200～220的邻甲酚型环氧树脂。

5.根据权利要求2所述的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其特征在于，所述双酚A型氰酸脂树脂为固形份为75％的液态双酚A型氰酸脂树脂。

6.根据权利要求2所述的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其特征在于，所述固化剂为胺类Dicy固化剂。

7.根据权利要求2所述的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其特征在于，所述固化促进剂为二甲基咪唑固化促进剂。

8.根据权利要求2所述的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其特征在于，选用微米级超细氢氧化铝和二氧化硅做为填料，其粒径D50为1.5～3.5um。

9.根据权利要求2所述的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其特征在于，采用丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯作为溶剂。

10.根据权利要求1所述的高TG无卤LOW Dk/Df覆铜板的制作方法，其特征在于，

上胶步骤中，所述立式上胶机的运行速度为13～21m/min，所述半固化片的凝胶时间为105～130S，制得所述半固化片的固体含量为41～54.5％，流动度16～34％；

叠合、热压步骤中，压制参数控制为：真空度为20→60torro，面压力为0.4～3.6Mpa，热盘温度为120～210℃，升温速率为2～3℃/min；压制时间为120～160min。