CN104559056A

CN104559056A - 一种热固化型阻焊剂组合物以及柔性印制电路板

Info

Publication number: CN104559056A
Application number: CN201410318876.0A
Authority: CN
Inventors: 张双庆; 胡钢
Original assignee: GUANGDONG DANBOND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG DANBOND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2015-04-29

Abstract

本发明公开了一种热固化型阻焊剂组合物，包括：(a)60～100重量份环氧树脂，环氧树脂中包含至少一种苯乙烯类或亚甲胺类液晶环氧树脂，所述液晶型环氧树脂占全部环氧树脂质量的40～100％；(b)1～10重量份固化剂，(c)1～10重量份催化剂；(d)30～40重量份增韧剂。该热固化型阻焊剂组合物可形成具有优异耐热性和耐挠曲性的阻焊膜，在制造电路板时起保护线路的作用。

Description

一种热固化型阻焊剂组合物以及柔性印制电路板

技术领域

本发明涉及印制电路板的技术领域，具体涉及一种热固化型阻焊剂组合物以及柔性印制电路板。

背景技术

柔性印制电路板具有的轻、薄、可挠曲的特性在航空领域、机械领域、移动电话领域、微电子领域有诸多应用。因为柔性印制电路板上的铜箔蚀刻成电路以后容易受到环境中氧气、水蒸气的影响，通常采用阻焊剂形成保护膜来防止铜箔线路的氧化和侵蚀。然而，由普通环氧树脂构成的阻焊油墨化合物不具有好的力学性能，在电路板表面成膜以后会严重影响柔性印制电路板的挠曲性。

通常覆盖在柔性印制电路板表面的保护层材料是涂有一层环氧树脂粘合剂的聚酰亚胺或者丙烯酸树脂薄膜。但是环氧树脂粘合剂层的耐热性能较差，容易产生皱缩，进而影响到柔性印制电路板的耐热性和尺寸稳定性。此外，随着近年来电子产品印制电路板的高密度化，基于柔性印制电路板的COF柔性封装基板对其抗挠曲性有较高的要求，而传统的含环氧树脂粘合剂的聚酰亚胺保护层太硬，并不适合用于制作精细COF柔性封装基板。

液体型环氧树脂阻焊膜材料通过添加橡胶材料来改进其挠曲性能。一定程度上这也限制了其在柔性印制电路板中的应用，因为橡胶的耐热性能较差。当阻焊膜中橡胶含量偏高时电路板在高温锡焊过程中会受到影响，橡胶含量偏低时则会影响挠曲性能，保护膜容易产生裂缝。

鉴于前述技术问题，本发明公开了一种可用于柔性印制电路板保护层的热固化性阻焊剂，其特征是挠曲性能好，耐热温度高。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前的热固化型阻焊剂存在的耐热性差、耐挠曲性能低、易产生裂纹等缺点，提供一种耐热性好、耐挠曲性能高、可用作柔性印制电路板铜箔线路保护层的热固化型阻焊剂组合物。

为实现上述目的，本发明具有以下技术方案：

一种热固化型阻焊剂组合物，包含：

(a)60-100重量份环氧树脂，其环氧树脂中包含至少一种具有下列分子式的液晶型环氧树脂：

其中：

其中，n＝2,3,4或6，所述液晶型环氧树脂占全部环氧树脂质量的40～100％；

(b)1～10重量份固化剂；

(c)1～10重量份催化剂；

(d)30-40重量份增韧剂。

采用以上技术方案，可以显著提高环氧树脂材料的耐热性能和耐挠曲性能，液晶环氧树脂为苯乙烯类液晶环氧树脂(LCEP-1R＝-CH＝C(CH₃)-)或亚甲胺类液晶环氧树脂(LCEP-2，R＝-(CH₃)C＝N-N＝C(CH₃)-)，这类树脂具有较好的流动性，与普通环氧树脂相比，其耐热性、耐水性和耐冲击性都大为改善，尤其是在取向方向上，尺寸稳定性和介电性能优异；由于采用以上方案，本发明的热固化型阻焊剂克服了传统阻焊剂耐热性差、耐挠曲性能低、易产生裂纹等缺点，此外，还具有优良的耐水性和尺寸稳定性，非常适合作为柔性印制电路板铜线的阻焊保护层。

优选地：

所述的环氧树脂还包括脂环族环氧树脂、含苯基环氧树脂、端羧基丁二烯丙烯腈改性环氧树脂中的至少一种。

所述含苯基环氧树脂为双酚A型环氧树脂、联苯结构型环氧树脂、酚醛环氧树脂中的至少一种。

所述液晶型环氧树脂占全部环氧树脂的质量的60～80％。

所述固化剂是可使环氧基团固化的化合物，选自酸酐化合物、二元胺化合物中的至少一种。

所述酸酐化合物为甲基六氢邻苯二甲酸酐和甲基四氢苯酐(MTHPA)中的一种。

所述二元胺化合物为4,4'-二胺基二苯砜或聚醚二胺。

所述催化剂为咪唑化合物。

所述咪唑化合物为2-甲基咪唑或2-乙基-4甲基咪唑。

所述增韧剂为含环氧基团丙烯酸酯液体橡胶。

所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)与丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)或丙烯腈(AN)的二元或三元无规共聚物。

该类共聚物与双酚A型环氧树脂具有典型分相和良好界面连接，相比较端羧基液体丁腈橡胶增韧剂，丙烯酸酯液体橡胶主链不含双键，具有良好的抗热氧化作用，尤其是对环氧树脂-胺类固化体系有显著的增韧效果，同时对其它机械性能和玻璃化温度的降低幅度不大。

热固化型阻焊剂组合物还包括1-10质量份的添加剂，所述添加剂为流平剂、润滑剂、均化剂、无机填料、着色用颜料、消泡剂、阻燃剂中的至少一种。

加入的添加剂可以根据需要选择，用于改善其加工性能和物理性质。

一种柔性印制电路板，包括带有电路图案的印刷线路板和阻焊膜，所述阻焊膜丝印在所述印刷线路板的带有电路图案的表面，所述阻焊膜是由所述的热固化型阻焊剂组合物在140～180℃(优选为160℃)℃下固化形成。

具体实施方式

下面结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1

将50g苯乙烯类液晶型环氧树脂LCEP-1与50g环氧树脂(Epikot828)溶解在22gγ-丁内酯(GBL)中，混合均匀。随后与5g固化剂MHHPA，2g咪唑类催化剂(2MAZ-PW)，35g GMA-BA-EA三元共聚物液体橡胶，还可以添加2g酞青绿，5g二氧化硅填料，1g消泡剂混合在一起搅拌均匀，用三辊轧机将其分散。实施例2

70g苯乙烯类液晶型环氧树脂LCEP-1与30g环氧树脂(Epikot828)溶解在22g GBL中，混合均匀。随后与5g固化剂MHHPA，2g催化剂(2E4MI)，35gGMA-BA-EA三元共聚物液体橡胶，还可以添加2g酞青绿，5g二氧化硅填料，1g消泡剂混合在一起搅拌均匀，用三辊轧机将其分散。

实施例3

70g亚甲胺类液晶型环氧树脂LCEP-2与30g环氧树脂(Epikot828)溶解在22g GBL中，混合均匀。随后与5g固化剂MHHPA，2g催化剂(2MAZ-PW)，35gGMA-AN-EA三元共聚物液体橡胶，还可以添加2g酞青绿，5g二氧化硅填料，1g消泡剂混合在一起搅拌均匀，用三辊轧机将其分散。

实施例4

80g亚甲胺类液晶型环氧树脂LCEP-2与20g环氧树脂(Epomik SR3542)溶解在22g GBL中，混合均匀。随后与5g固化剂MHHPA，2g催化剂(2E4MI)，35g GMA-AN-EA三元共聚物液体橡胶，还可以添加2g酞青绿，5g二氧化硅填料，1g消泡剂混合在一起搅拌均匀，用三辊轧机将其分散。

比较例1

70g环氧树脂(Epikot828)与30g环氧树脂(Epon1001)，20g固化剂二胺二苯砜(DDS)，20g催化剂BF₃溶解在75g GBL中，混合均匀。随后与35g端羧基液体丁腈橡胶，还可以添加2g酞青绿，5g二氧化硅填料，1g消泡剂混合在一起搅拌均匀，用三辊轧机将其分散。

将上述的树脂材料实施例1～4及比较例1分别丝印在柔性印制电路板基板上，于160℃条件下热固化60分钟，基板表面形成一层阻焊膜；阻焊膜均进行耐弯折性能测试，测试时将树脂材料层朝外，反复弯折样品至180度，观察并记录弯折次数。结果如表1所示，具有本发明阻焊层的样品弯折次数达到50次仍不会出现裂纹和分层，而比较例1的样品弯折次数仅为22次就已经产生裂缝。

表1

实施例1～4及比较例1的热固化型阻焊剂组合物固化后进行了一系列性能测试，包括力学强度、抗翘曲性、耐热性、耐化学性、吸水性、抗镀性，结果如表2显示。所述测试中，力学强度通过测试拉伸强度和延伸率获得，抗翘曲性结果是在覆铜柔性基板的一面形成阻焊膜后在60％RH下静置24小时测量其翘曲高度获得的，耐热性测试的结果是通过记录热重分析过程中阻焊材料失重率达5％时的温度获得，耐化学性的结果通过目测酸和其他常见化学试剂是否对阻焊膜产生浸蚀获得的。抗焊热性测试是将已经热固化的阻焊剂基材漂浮在288℃的焊浴中10s，目测阻焊膜是否产生气泡或焊料进入阻焊膜之下。阻焊膜在化学镀金、镀镍等金属表面处理过程中应无质量降低现象，抗镀性通过在覆盖有阻焊膜的柔性基板表面电镀一层0.05～0.2μm的金和一层2～7μm的镍过程中目测阻焊膜是否受到影响获得。

表2

表1和表2结果所示，本发明提供的热固化型阻焊组合物有优异的耐弯折性、尺寸稳定性、耐热性、耐化学性、抗焊热性、和极低的吸水性，适用于制备高要求的柔性印制电路板(也适用于刚性印制电路板)。而采用普通环氧树脂和传统橡胶增韧剂的阻焊层(比较例1)，其力学性能和耐热性能较差，此外，其较高的吸水率不仅严重影响膜层的尺寸稳定性和介电绝缘性，而且在焊接过程中易产生水汽泡，显然不能满足使用要求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种热固化型阻焊剂组合物，其特征在于，包含：

(a)60-100重量份环氧树脂，该环氧树脂中包含至少一种具有下列分子式的液晶型环氧树脂：

其中：

(b)1～10重量份固化剂；

(c)1～10重量份催化剂；

(d)30-40重量份增韧剂。

2.根据权利要求1所述的热固化型阻焊剂组合物，其特征在于，所述的环氧树脂还包括脂环族环氧树脂、含苯基环氧树脂、端羧基丁二烯丙烯腈改性环氧树脂中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的热固化型阻焊剂组合物，其特征在于，所述含苯基环氧树脂为双酚A型环氧树脂、联苯结构型环氧树脂、酚醛环氧树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的热固化型阻焊剂组合物，其特征在于，所述液晶型环氧树脂占全部环氧树脂的质量的60～80％。

5.根据权利要求1所述的热固化型阻焊剂组合物，其特征在于，所述固化剂是可使环氧基团固化的化合物，选自酸酐化合物、二元胺化合物中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的热固化型阻焊剂组合物，其特征在于，所述酸酐化合物为甲基六氢邻苯二甲酸酐和甲基四氢苯酐中的一种。

7.根据权利要求5所述的热固化型阻焊剂组合物，其特征在于，所述二元胺化合物为4,4'-二胺基二苯砜或聚醚二胺。

8.根据权利要求1所述的热固化型阻焊剂组合物，其特征在于，所述催化剂为咪唑化合物。

9.根据权利要求8所述的热固化型阻焊剂组合物，其特征在于，所述咪唑化合物为2-甲基咪唑或2-乙基-4甲基咪唑。

10.根据权利要求1所述的热固化型阻焊剂组合物，其特征在于，所述增韧剂为含环氧基团丙烯酸酯液体橡胶。

11.根据权利要求10所述的热固化型阻焊剂组合物，其特征在于，所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯或丙烯腈的二元或三元无规共聚物。

12.根据权利要求1所述的热固化型阻焊剂组合物，其特征在于，还包括1-10质量份的添加剂，所述添加剂为流平剂、润滑剂、均化剂、无机填料、着色用颜料、消泡剂、阻燃剂中的至少一种。

13.一种柔性印制电路板，其特征在于：包括带有电路图案的印刷线路板和阻焊膜，所述阻焊膜丝印在所述印刷线路板的带有电路图案的表面，所述阻焊膜是由权利要求1-12任意一项所述的热固化型阻焊剂组合物在140～180℃℃下固化形成。