CN104385354B - 一种印制电路板钻孔用垫板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种印制电路板钻孔用垫板及其制备方法，其中，包括步骤：将A、B组份混合后得到的混合物经涂覆工艺形成厚度均匀的树脂层附着于面材表面，然后置于烘箱内进行加热形成半成品，将半成品夹合粘接层，再置于压机压制得到垫板；将混合物注入模具中合模压制得泡沫制品，然后用切割设备将泡沫制品切割成片状样品，再将片状样品双面涂覆胶黏剂来粘结面材，然后置于压机压制得到垫板；将混合物经涂覆工艺形成厚度均匀的树脂层附着于面材表面，然后将面材未涂覆树脂层的一面紧密贴合在模具模腔底部和顶部，再合模自然或加热发泡成型得到垫板。

Description

一种印制电路板钻孔用垫板及其制备方法

技术领域

本发明涉及印制电路板钻孔用垫板技术领域，尤其涉及一种印制电路板钻孔用垫板及其制备方法。

背景技术

垫板是一种在印制电路板机械钻孔时置于待加工板的下面，以满足加工工艺要求的材料。垫板的主要功效是隔离电路板与钻机台面，既保护电路板底面防止划伤或划痕，又保护钻机台面；防止电路板底面的出口性毛刺；降低钻头温度，减少钻头磨损；清洁钻咀；提高钻孔精度。市场上一般将垫板分为酚醛层压纸垫板、蜜胺木垫板、木纤板三大类，其均是树脂与纸或纤维板材料经热压工艺制成，这种板材整体均实，硬度及密度较大，机械钻孔过程中产生大量钻屑、钻咀磨损大，增大排屑难度，不利降低钻针温度，降低钻针使用寿命，影响孔壁质量和孔内残屑。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种印制电路板钻孔用垫板及其制备方法，旨在解决现有的垫板钻孔过程中易产生大量钻屑、钻咀磨损大、排屑难度高、钻针温度高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其中，包括步骤：

a、将A组份、B组份以配方比进行混合得混合物；

所述A组份包括环氧树脂、填料、增韧剂及发泡剂；

所述B组份包括聚硫醇、改性胺、填料及发泡助剂；

b、采用以下之一的步骤：

将混合物经涂覆工艺形成厚度均匀的树脂层附着于面材表面，然后置于烘箱内进行加热形成半成品，将半成品夹合粘接层，再置于压机压制得到垫板；

将混合物注入模具中合模压制得泡沫制品，然后用切割设备将泡沫制品切割成片状样品，再将片状样品双面涂覆胶黏剂来粘结面材，然后置于压机压制得到垫板；

将混合物经涂覆工艺形成厚度均匀的树脂层附着于面材表面，然后将面材未涂覆树脂层的一面紧密贴合在模具模腔底部和顶部，再合模自然或加热发泡成型得到垫板。

所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其中，按照质量百分比计，所述A组份包括：85-120份的环氧树脂、25-50份的填料、3-9份的增韧/塑剂及5-25份的发泡剂。

所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其中，按照质量百分比计，所述B组份包括：40-80份的聚硫醇、35-55份的改性胺、10-35份的填料、15-45份的发泡助剂。

所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其中，所述步骤a中，采用机械搅拌方式混合，搅拌速度为500~1200r/min，搅拌时间为30~120s。

所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其中，所述步骤b中，烘烤温度为80~100℃，烘烤时间为20~30min。

所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其中，所述步骤b中，压机压制的压力为0.5~5MPa。

所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其中，所述步骤b中，所述面材为金属材料、纸张浸树脂压制片材或热固性高分子复合材料。

所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其中，所述胶黏剂为热固性高分子材料胶黏剂。

所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其中，所述涂覆工艺包括线棒涂覆和点胶机喷涂。

一种印制电路板钻孔用垫板，其中，采用如上所述的制备方法制成。

有益效果：本发明的芯材为环氧树脂基发泡材料，该材料的发泡结构具有质量轻、强度高的特点，更大程度的减少了板材重量，同时也起到了支撑整个板材的功能，其具有较好的耐水性、耐候性及耐热性，保证了制品的表观质量和存储运输品质，钻孔过程中其中空泡孔结构对钻咀磨损小且产生的钻屑少，泡孔结构内包裹的冷空气可一定程度上降低钻针的钻咀温度，钻孔过程中粘附于钻尖的钻屑在向心力的作用下甩出残留于泡孔内，可起到清洁钻咀的功效，同时产生的钻屑少及附有的清洁钻咀功能使得排出钻屑难度降低。

附图说明

图1为本发明制备的垫板的半成品的结构示意图。

图2为采用工艺1制备的垫板的结构示意图。

图3为采用工艺2制备的垫板的结构示意图。

图4为采用工艺3制备的垫板的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种印制电路板钻孔用垫板及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所提供的一种印制电路板钻孔用垫板的制备方法较佳实施例，其包括步骤：

a、将A组份、B组份以配方比进行混合得混合物；

所述A组份包括环氧树脂、填料、增韧剂及发泡剂；

所述B组份包括聚硫醇、改性胺、填料及发泡助剂；

b、采用以下之一的步骤：

将混合物经涂覆工艺形成厚度均匀的树脂层附着于面材表面，然后置于烘箱内进行加热形成半成品，将半成品夹合粘接层，再置于压机压制得到垫板；

将混合物注入模具中合模压制得泡沫制品，然后用切割设备将泡沫制品切割成片状样品，再将片状样品双面涂覆胶黏剂来粘结面材，然后置于压机压制得到垫板；

将混合物经涂覆工艺形成厚度均匀的树脂层附着于面材表面，然后将面材未涂覆树脂层的一面紧密贴合在模具模腔底部和顶部，再合模自然或加热发泡成型得到垫板。

在本发明中，垫板是指由芯材和面材经过一定工艺制造的夹芯结构板材。

其中的面材是指金属材料、纸张浸树脂压制片材或热固性高分子复合材料，其是具有一定厚度、强度、硬度的片材。

金属材料是指铝或铜等纯金属材料或金属合金材料。

纸张浸树脂压制片材是指漂白木浆纸、钛白纸、平衡纸或牛皮纸等纸张浸渍酚醛类、脲醛类或环氧类等热固性树脂胶水，经过烘烤及压制工艺，制成具有一定硬度（邵D大于80）、厚度（0.05-0.5mm）、强度的片材。

热固性高分子复合材料是指环氧类或酚醛类等热固性高分子复合或合金复合片状材料。

芯材是指具有一定厚度（0.5-2.4mm）、强度（压缩强度<5MPa）的低密度（0.45-0.85g/cm³）环氧树脂基发泡材料。

低密度环氧树脂基发泡材料是指以双酚型环氧树脂基为主要原料的A组份，与固化剂、促进剂等混合的B组份，双组份混合反应制得低密度环氧树脂基发泡材料，这种发泡材料密度为0.45-0.85g/cm³、刚性大、压缩强度高达0.5-5Mpa，泡孔孔径50-600um。

具体来说，其中的A组份，其由环氧树脂、填料、增韧/塑剂及发泡剂组成，并且环氧树脂、填料、增韧/塑剂、发泡剂的质量比为：85-120：25-50:3-9:5-25。其中环氧树脂为双酚A型环氧树脂，填料为滑石粉、硫酸钡或气相二氧化硅，增韧/塑剂为苯甲醇或邻苯二甲酸二辛酯，发泡剂为偶氮二甲酸二乙酯或碳酸氢铵。

其中的B组份，其由聚硫醇、改性胺、填料、发泡助剂组成，并且聚硫醇：改性胺：填料：发泡助剂的质量比为：40-80：35-55：10-35：15-45，其中发泡助剂为硬脂酸锌或尿素，填料为滑石粉、硫酸钡或气相二氧化硅。

A组份与B组份混合的方式，可采用机械搅拌方式混合，搅拌速度为500~1200r/min，搅拌时间为30~120s。

步骤b具体可采用以下工艺1、工艺2、工艺3（分别对应b1、b2、b3）中的任何一种：

b1、将混合物经涂覆工艺形成厚度均匀的树脂层附着于面材表面，然后置于烘箱内进行加热形成半成品，将半成品夹合粘接层，再置于压机压制得到垫板；

具体包括：

b11、将混合物经涂覆工艺形成一层厚度均匀的树脂层附着于面材表面，将其置于烘箱内加热使树脂交联固化，烘烤温度为80-100℃，烘烤时间为20-30min，制得含0.2-1.2mm厚度环氧树脂发泡层的半成品，其中所述涂覆工艺包括线棒涂覆和点胶机喷涂；半成品的结构如图1所示，面材100的一面形成厚度为0.2-1.2mm的环氧树脂发泡层（即芯材200）。

b12、2个半成品夹合粘接层，置于压机压制，压力0.5-5MPa，压制温度和时间由粘接层决定，冷却取样温度≤50℃。其中的粘接层是指纸浸树脂制成的半固化片、环氧胶或聚氨酯胶等胶黏剂，其中纸浸树脂制成的半固化片是由纸浸渍酚醛类、脲醛类或环氧类等树脂，在一定温度条件下烘烤而成的半固化片，其中胶黏剂是指环氧胶、聚氨酯胶等热固性高分子材料胶黏剂。

最后制得的垫板，其结构如图2所示，其由2个半成品夹合粘接层经过压制而成，即上下两层面材100中间通过胶黏剂形成的粘接层300压紧芯材200。

b2、将混合物注入模具中合模压制得泡沫制品，然后用切割设备将泡沫制品切割成片状样品，再将片状样品双面涂覆胶黏剂来粘结面材，然后置于压机压制得到垫板；

具体包括：

b21、将混合物注入一个模腔为长方体状的模具，模腔尺寸可根据需求设定，注料时间<2min，合模压制，冷却取制品温度≤50℃；

b22、用切割设备（例如激光切割机或线切割机等）将步骤b21中长方体泡沫材料切割成厚度0.5-2.4mm的片状样品；

b23、步骤b22制得的切割样品双面涂覆胶黏剂，再粘接面材，将其置于压机压制，压力0.5-5MPa，压制时间和温度由胶黏剂决定，冷却取板温度≤50℃，其中所述胶黏剂是指环氧胶、聚氨酯胶等热固性高分子材料胶黏剂。

最后制得的垫板其结构如图3所示，上下两层面材100均通过胶黏剂形成的粘接层300粘接芯材200。

b3、将混合物经涂覆工艺形成厚度均匀的树脂层附着于面材表面，然后将面材未涂覆树脂层的一面紧密贴合在模具模腔底部和顶部，再合模自然或加热发泡成型得到垫板。

具体包括：

b31、将混合物经涂覆工艺形成一层厚度均匀的树脂层附着于面材表面，其中所述涂覆工艺与步骤b11所述涂覆工艺一致；

b32、步骤b31制得的覆树脂面材的未涂树脂面紧密贴合固定于模具模腔底部和顶部，其中所述模具为一个模腔为长方体状的模具；

b33、步骤b32合模自然或加热发泡成型。

最后制得的垫板其结构如图4所示，上下两层面材100之间直接与芯材200成型。

基于上述方法，本发明还提供一种印制电路板钻孔用垫板，其采用如上所述的制备方法制成。

下面通过具体实施例来对本发明进行更详细的说明。

实施例1

双组份原料A称取300g（双酚A型环氧树脂186g，滑石粉83g，苯甲醇10g，偶氮二甲酸二乙酯21g）、B称取60g（聚硫醇27g，改性胺16g，滑石粉8g，硬脂酸锌8g），按工艺1方法操作，面材选用铝片（厚度0.14mm），粘接层选用2张钡酚醛浸纸固化（厚度0.2mm），其中a中搅拌速度800r/min，搅拌时间90sec，b11中烘烤温度为90℃，烘烤时间为25min，b12中压制压力为3MPa，制得2.5mm厚度制品。制品物性检测：表观平整光滑，厚度公差±0.20mm，硬度邵D85，室温条件放置1周无翘曲；钻孔性能测试：钻针磨损小，钻针残屑极少，孔内残屑少，孔壁粗糙度<14um，披锋<17um，孔位精度1.5。

实施例2

双组份原料A称取300g（双酚A型环氧树脂186g，滑石粉83g，苯甲醇10g，偶氮二甲酸二乙酯21g）、B称取60g（聚硫醇27g，改性胺16g，滑石粉8g，硬脂酸锌8g），按工艺1方法操作，面材选用钛白纸浸蜜胺树脂通过压机层压工艺制成0.2mm厚度的片材，粘接层选用环氧胶（厚度0.2mm），其中a中搅拌速度1200r/min，搅拌时间30sec，b11中烘烤温度为100℃，烘烤时间为20min，b12中压制压力为0.5MPa，制得2.5mm厚度制品。制品物性检测：表观平整光滑，厚度公差±0.13mm，硬度邵D82，室温条件放置一周翘曲度<0.5%；钻孔性能测试：钻针磨损极小，钻针残屑极少，孔内残屑少，孔壁粗糙度<11um，披锋<10um，孔位精度1.8。

实施例3

双组份原料A称取300g（双酚A型环氧树脂186g，滑石粉83g，苯甲醇10g，偶氮二甲酸二乙酯21g）、B称取60g（聚硫醇27g，改性胺16g，滑石粉8g，硬脂酸锌8g），按工艺1方法操作，面材选用漂白木浆纸浸酚醛树脂通过压机层压工艺制成0.2mm厚度的片材，粘接层选用环氧胶（厚度0.2mm），其中a中搅拌速度500r/min，搅拌时间120sec，b11中烘烤温度为80℃，烘烤时间为30min，b12中压制压力为5MPa，制得2.5mm厚度制品。制品物性检测：表观平整光滑，厚度公差±0.13mm，硬度邵D82，室温条件放置一周翘曲度<0.5%；钻孔性能测试：钻针磨损极小，钻针残屑极少，孔内残屑少，孔壁粗糙度<11um，披锋<10um，孔位精度2.0。

实施例4

双组份原料A称取300g（双酚A型环氧树脂186g，滑石粉83g，邻苯二甲酸二辛脂10g，偶氮二甲酸二乙酯21g）、B称取60g（聚硫醇27g，改性胺16g，气相二氧化硅8g，硬脂酸锌8g），按工艺2方法操作，面材选用铝片（厚度0.14mm），粘接层选用环氧胶（厚度0.2mm），其中a中搅拌速度900r/min，搅拌时间60sec，b23中压制压力为2MPa，制得2.5mm厚度制品。制品物性检测：表观平整光滑，厚度公差±0.11mm，硬度邵D82，室温条件放置一周翘曲度<0.5%；钻孔性能测试：钻针磨损极小，钻针残屑极少，孔内残屑少，孔壁粗糙度<11um，披锋<10um，孔位精度2.2。

实施例5

双组份原料A称取300g（双酚A型环氧树脂186g，滑石粉83g，邻苯二甲酸二辛脂10g，偶氮二甲酸二乙酯21g）、B称取60g（聚硫醇27g，改性胺16g，气相二氧化硅8g，硬脂酸锌8g），按工艺2方法操作，面材选用钛白纸浸蜜胺树脂通过压机层压工艺制成0.2mm厚度的片材，粘接层选用环氧胶（厚度0.2mm），其中a中搅拌速度500r/min，搅拌时间120sec，b23中压制压力为5MPa，制得2.5mm厚度制品。制品物性检测：表观平整光滑，厚度公差±0.11mm，硬度邵D82，室温条件放置一周翘曲度<0.5%；钻孔性能测试：钻针磨损极小，钻针残屑极少，孔内残屑少，孔壁粗糙度<11um，披锋<10um，孔位精度2.2。

实施例6

双组份原料A称取300g（双酚A型环氧树脂186g，滑石粉83g，邻苯二甲酸二辛脂10g，偶氮二甲酸二乙酯21g）、B称取60g（聚硫醇27g，改性胺16g，气相二氧化硅8g，硬脂酸锌8g），按工艺2方法操作，面材选用漂白木浆纸张浸酚醛树脂通过压机层压工艺制成0.2mm厚度的片材，粘接层选用环氧胶（厚度0.2mm），其中a中搅拌速度1200r/min，搅拌时间30sec，b23中压制压力为0.5MPa，制得2.5mm厚度制品。制品物性检测：表观平整光滑，厚度公差±0.11mm，硬度邵D82，室温条件放置一周翘曲度<0.5%；钻孔性能测试：钻针磨损极小，钻针残屑极少，孔内残屑少，孔壁粗糙度<10um，披锋<10um，孔位精度2.2。

实施例7

双组份原料A称取300g（双酚A型环氧树脂186g，滑石粉83g，苯甲醇10g，碳酸氢铵21g）、B称取60g（聚硫醇27g，改性胺16g，滑石粉8g，尿素8g），按工艺3方法操作，面材选用铝片（厚度0.14mm），粘接层选用环氧胶（厚度0.2mm），其中a中搅拌速度1000r/min，搅拌时间40sec，制得2.5mm厚度制品。制品物性检测：表观平整光滑，厚度公差±0.10mm，硬度邵D82，室温条件放置一周翘曲度<0.5%；钻孔性能测试：钻针磨损极小，钻针残屑极少，孔内残屑少，孔壁粗糙度<11um，披锋<10um，孔位精度2.3。

实施例8

双组份原料A称取300g（双酚A型环氧树脂186g，滑石粉83g，苯甲醇10g，碳酸氢铵21g）、B称取60g（聚硫醇27g，改性胺16g，滑石粉8g，尿素8g），按工艺3方法操作，面材选用钛白纸浸蜜胺树脂胶通过压机层压工艺制成0.2mm厚度的片材，粘接层选用环氧胶（厚度0.2mm），其中a中搅拌速度1200r/min，搅拌时间60sec，制得2.5mm厚度制品。制品物性检测：表观平整光滑，厚度公差±0.10mm，硬度邵D82，室温条件放置一周翘曲度<0.5%；钻孔性能测试：钻针磨损极小，钻针残屑极少，孔内残屑少，孔壁粗糙度<11um，披锋<10um，孔位精度2.3。

实施例9

双组份原料A称取240g（双酚A型环氧树脂186g，滑石粉83g，苯甲醇10g，碳酸氢铵21g）、B称取60g（聚硫醇27g，改性胺16g，滑石粉8g，尿素8g），按工艺3方法操作，面材选用漂白木浆纸浸酚醛树脂通过压机层压工艺制成0.2mm厚度的片材，粘接层选用环氧胶（厚度0.2mm），其中a中搅拌速度500r/min，搅拌时间120sec，制得2.5mm厚度制品。制品物性检测：表观平整光滑，厚度公差±0.10mm，硬度邵D82，室温条件放置一周翘曲度<0.5%；钻孔性能测试：钻针磨损极小，钻针残屑极少，孔内残屑少，孔壁粗糙度<10um，披锋<10um，孔位精度2.3。

综上所述，本发明的方法所制备的PCB钻孔用垫板，其为一种三明治夹心结构板材，该芯材的泡孔结构使得垫板在用于PCB钻孔时具有降低钻咀磨损、降低钻针温度、钻屑少、清洁钻针等作用。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其特征在于，包括步骤：

a、将A组份、B组份以配方比进行混合得混合物；

所述A组份包括环氧树脂、填料、增韧剂及发泡剂；

所述B组份包括聚硫醇、改性胺、填料及发泡助剂；

b、采用以下之一的步骤：

将混合物经涂覆工艺形成厚度均匀的树脂层附着于面材表面，然后置于烘箱内进行加热形成半成品，将半成品夹合粘接层，再置于压机压制得到垫板；

将混合物注入模具中合模压制得泡沫制品，然后用切割设备将泡沫制品切割成片状样品，再将片状样品双面涂覆胶黏剂来粘结面材，然后置于压机压制得到垫板；

将混合物经涂覆工艺形成厚度均匀的树脂层附着于面材表面，然后将面材未涂覆树脂层的一面紧密贴合在模具模腔底部和顶部，再合模自然或加热发泡成型得到垫板；

按照质量比计，所述A组份包括：85-120份的环氧树脂、25-50份的填料、3-9份的增韧/塑剂及5-25份的发泡剂；

按照质量比计，所述B组份包括：40-80份的聚硫醇、35-55份的改性胺、10-35份的填料、15-45份的发泡助剂。

2.根据权利要求1所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，采用机械搅拌方式混合，搅拌速度为500~1200r/min，搅拌时间为30~120s。

3.根据权利要求1所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，烘烤温度为80~100℃，烘烤时间为20~30min。

4.根据权利要求1所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，压机压制的压力为0.5~5MPa。

5.根据权利要求1所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，所述面材为金属材料、纸张浸树脂压制片材或热固性高分子复合材料。

6.根据权利要求1所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其特征在于，所述胶黏剂为热固性高分子材料胶黏剂。

7.根据权利要求1所述的印制电路板钻孔用垫板的制备方法，其特征在于，所述涂覆工艺包括线棒涂覆和点胶机喷涂。

8.一种印制电路板钻孔用垫板，其特征在于，采用如权利要求1所述的制备方法制成。