CN104844817A - 一种pcb钻孔用垫板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种PCB钻孔用垫板及其制造方法，其包括步骤：按重量比计，将酚醛环氧丙烯酸树脂50-70%、填料20-50%、稀释剂0-10%依次加入搅拌罐，加热至40-60℃，搅拌混合30-60分钟后加入光引发剂0.5-5%，然后继续搅拌10-15分钟后冷却出料，制得复合树脂；以木纤维板为基板，在所述基板上下表面分别涂覆上述制得的复合树脂后，在预定条件下固化形成垫板。本发明的PCB钻孔用垫板表面硬度明显提高，且有效降低了钻孔时产生的披锋，提高了PCB钻孔加工的生产效率。

Description

一种PCB钻孔用垫板及其制造方法

技术领域

本发明涉及PCB机械钻孔领域，尤其涉及一种PCB钻孔用垫板及其制造方法。

背景技术

PCB的钻孔工艺中经常会用到垫板，而PCB钻孔用垫板的品质要求又非常高，如硬度、平整度和厚度公差等都要求相当严格。现有技术中的垫板大多是酚醛胶热压而成，酚醛树脂的特点是硬度较低，垫板翘曲大，平整度差。酚醛树脂硬度较低时，PCB钻孔过程中容易产生毛刺；而垫板平整度差时，不能与PCB板紧密结合，导致钻孔时易造成PCB板歪孔和断针。

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PCB钻孔用垫板及其制造方法，旨在解决现有垫板硬度较低，平整度较差的问题。

本发明的技术方案如下：

一种PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，包括步骤：

A、按重量比计，将酚醛环氧丙烯酸树脂50-70%、填料20-50%、稀释剂0-10%依次加入搅拌罐，加热至40-60℃，搅拌混合30-60分钟后加入光引发剂0.5-5%，然后继续搅拌10-15分钟后冷却出料，制得复合树脂；

B、以木纤维板为基板，在所述基板上下表面分别涂覆上述制得的复合树脂后，在预定条件下固化形成垫板。

所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，所述酚醛环氧丙烯酸树脂由酚醛环氧树脂和丙烯酸经过催化反应制得。

所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，所述填料为碳酸钙、碳酸氢钙、氧化铝、滑石粉中的一种或多种。

所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，所述填料颗粒大小≥200目。

所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，所述稀释剂包括活性稀释剂和非活性稀释剂。

所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，所述稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁酮、丁酯、异丙醇、丙酮、DMF、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、三缩四丙二醇双丙烯酸酯、三羟基丙烷三丙烯酸酯中的两种或两种以上。

所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，所述预定条件包括：先使用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平。

所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其中，所述步骤B具体包括：

B1、以木纤维板为基板，在所述基板上表面涂覆复合树脂后使用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平，然后固化；

B2、待固化完成后，在所述基板下表面涂覆复合树脂，经过同步骤B1中上表面相同的处理后形成垫板。

一种PCB钻孔用垫板，其中，所述垫板采用如上任一所述的PCB钻孔用垫板的制造方法制备而成。

所述的PCB钻孔用垫板，其中，所述垫板的表面铅笔硬度为4-6H。

有益效果：本发明通过采用酚醛环氧丙烯酸树脂替代双酚A型环氧丙烯酸树脂，并大大增加了填料的用量，同时对涂覆工艺进行了改进，从而使得所制造的垫板不仅表面硬度明显提高，且有效降低了钻孔时产生的披锋，提高了PCB钻孔加工的生产效率。

具体实施方式

本发明提供一种PCB钻孔用垫板及其制造方法，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。

本发明提供一种PCB钻孔用垫板的制造方法，其包括步骤：

S100、按重量比计，将酚醛环氧丙烯酸树脂50-70%、填料20-50%、稀释剂0-10%依次加入搅拌罐，加热至40-60℃，搅拌混合30-60分钟后加入光引发剂0.5-5%，然后继续搅拌10-15分钟后冷却出料，制得复合树脂；

S200、以木纤维板为基板，在所述基板上下表面分别依次涂覆上述制得的复合树脂后，在预定条件下固化形成垫板。

通过上述方法，本发明所制造的垫板不仅表面硬度明显提高，且有效降低了钻孔时产生的披锋，提高了PCB钻孔加工的生产效率。

现有技术中，复合树脂一般采用双酚A型环氧丙烯酸树脂和5-20%填料制得，但是双酚A型环氧丙烯酸树脂结构中刚性基团少，硬度低，同时，填料的用量少，从而使得涂覆该复合树脂时所制造的垫板表面硬度低。因此，本发明为了解决现有垫板存在的表面硬度低的问题，而对复合树脂的制备方法进行了改进，本发明采用酚醛环氧丙烯酸树脂替代双酚A型环氧丙烯酸树脂，并大大增加了填料的用料，从而显著提高了复合树脂的表面硬度。

具体地，本发明所述步骤S100中，复合树脂采用酚醛环氧丙烯酸树脂制得，其中，所述酚醛环氧丙烯酸树脂由酚醛环氧树脂和丙烯酸经过催化反应制得。其反应原理如下式所示：

                                                 

而现有技术中，复合树脂一般采用双酚A型环氧丙烯酸树脂制得，其中，所述双酚A型环氧丙烯酸树脂由双酚A型环氧树脂和丙烯酸树脂经过催化反应制得，其反应原理如下式所示：

经分析分析，双酚A型环氧树脂和丙烯酸树脂反应制得的双酚A型环氧丙烯酸树脂结构中刚性基团少，硬度低；而由酚醛环氧树脂和丙烯酸反应制得的酚醛环氧丙烯酸树脂结构中刚性基团较多，硬度高。因此，本发明采用酚醛环氧树脂来取代双酚A型环氧树脂与丙烯酸一起反应制得本发明所述酚醛环氧丙烯酸树脂，从而得到刚性基团较多，硬度较高的酚醛环氧丙烯酸树脂。

进一步地，本发明还对所述填料的用量进行了调整，与现有技术中填料用量为5-20%相比，本发明大大添加了填料的用量，填料由现有的5-20%的用量增加到了20-50%的用量，从而进一步地提高了垫板的表面硬度。优选地，所述填料为碳酸钙、碳酸氢钙、氧化铝、滑石粉中的一种或多种，采用上述填料可以明显改善复合树脂的硬度。优选地，所述填料颗粒大小≥200目，采用该颗粒大小的填料可进一步提高最终所制造的垫板的表面硬度。

优选地，本发明所述光引发剂为Irgacure 1700，在本发明的复合树脂的制备过程中，采用所述光引发剂具有较高的引发效率，且聚合反应速度快。

进一步地，所述稀释剂包括活性稀释剂和非活性稀释剂，这是由于活性稀释剂和非活性稀释剂均可将混合液均匀分散。优选地，所述稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁酮、丁酯、异丙醇、丙酮、DMF、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、三缩四丙二醇双丙烯酸酯、三羟基丙烷三丙烯酸酯中的两种或两种以上。更优选地，所述稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁酮、丁酯中的两种或两种以上，以进一步提高分散效果。

进一步地，本发明还对涂覆工艺进行了改进，这是由于在增加填料的用量后，采用现有涂覆工艺制造的垫板表面会出现涂布不平、表面有凹坑、条纹等问题，而凹坑、条纹等缺陷又会导致钻孔时折损及孔位精度下降。因此，本发明还对涂覆工艺进行了改进，在涂覆复合树脂后，在预定条件下固化，形成垫板。其中，所述预定条件包括：先使用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平。

进一步地，所述步骤S200具体包括：

S201、以木纤维板为基板，在所述基板上表面涂覆复合树脂后使用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平，然后固化；

S202、待固化完成后，在所述基板下表面涂覆复合树脂，经过同步骤S201中上表面相同的处理后形成垫板。

所述步骤S202中，所述相同的处理具体是指：基板下表面涂覆复合树脂后使用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平，然后固化形成垫板。其中，所述固化为UV干燥固化。

本发明通过先采用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平所涂覆的复合树脂，从而使得在添加了大量填料的情况下，所制造的垫板也不会出现表面不平整、表面有凹坑、条纹等问题。本发明的涂覆工艺有效降低了钻孔时产生的披锋，提高了表面平整度。

进一步地，本发明采取对垫板的上表面和下表面分别重复上述步骤S201和S202 2-4次，以增加所涂覆的复合树脂的厚度，从而得到所需厚度的垫板。

基于上述制造方法，本发明还提供一种PCB钻孔用垫板，所述垫板采用如上所述的PCB钻孔用垫板的制造方法制造而成。通过本发明方法，所制造的垫板不仅表面硬度得到大大提高，还有效降低了钻孔时产生的披锋，提高了表面平整度。在本发明方法下，所制造的垫板的表面铅笔硬度可达到4-6H。

下面结合实施例来对本发明进行详细说明。

实施例1

复合树脂的制备：按重量比计，将酚醛环氧丙烯酸树脂50%、碳酸钙及碳酸氢钙42%、乙酸乙酯和乙酸丁酯7.5%依次缓缓加入搅拌罐，加热至50℃，搅拌混合40分钟后加入Irgacure 1700 0.5%，然后继续搅拌10分钟后冷却出料，制得复合树脂；

涂覆工艺：以高密度木纤维板为基板，首先对所述高密度木纤维板进行除尘处理，然后在所述高密度木纤维板上表面涂覆上述制得的复合树脂后先使用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平，然后UV干燥固化；待固化完成后，在所述高密度木纤维板下表面同样涂覆上述制得的复合树脂，然后采用与垫板上表面相同涂覆工艺后形成垫板。

垫板上表面和下表面分别重复上述涂覆工艺2次。最后将形成的垫板经测试，裁切，包装，得到最终产品。

实施例2

复合树脂的制备：按重量比计，将酚醛环氧丙烯酸树脂65%，碳酸氢钙、氧化铝30%，三缩四丙二醇双丙烯酸酯、三羟基丙烷三丙烯酸酯3.8%依次缓缓加入搅拌罐，加热至40℃，搅拌混合60分钟后加入Irgacure 1700 1.2%，然后继续搅拌15分钟后冷却出料，制得复合树脂；

涂覆工艺：以高密度木纤维板为基板，首先对所述高密度木纤维板进行除尘处理，然后在所述高密度木纤维板上表面涂覆上述制得的复合树脂后先使用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平，然后UV干燥固化；待固化完成后，在所述高密度木纤维板下表面涂覆上述制得的复合树脂，然后采用与垫板上表面相同涂覆工艺后形成垫板。

垫板上表面和下表面分别重复上述涂覆工艺3次。最后将形成的垫板经测试，裁切，包装，得到最终产品。

实施例3

按重量比计，将酚醛环氧丙烯酸树脂43%，氧化铝及滑石粉48%，乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁酮、丁酯8%依次缓缓加入搅拌罐，加热至60℃，搅拌混合30分钟后加入Irgacure 1700 1.0%，然后继续搅拌12分钟后冷却出料，制得复合树脂；

涂覆工艺：以高密度木纤维板为基板，首先对所述高密度木纤维板进行除尘处理，然后在所述高密度木纤维板上表面涂覆上述制得的复合树脂后先使用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平，然后UV干燥固化；待固化完成后，在所述高密度木纤维板下表面涂覆上述制得的复合树脂，然后采用与垫板上表面相同涂覆工艺后形成垫板。

垫板上表面和下表面分别重复上述涂覆工艺4次。最后将形成的垫板经测试，裁切，包装，得到最终产品。

将实施例1-3所制造的PCB钻孔用垫板与现有垫板1和现有垫板2进行硬度测试，得到的数据如下表1所示。

表1、硬度测试数据

从表1可以看出，本发明的垫板的表面铅笔硬度范围为4-6H，表面铅笔硬度平均值为5H；而现有垫板1和现有垫板2的表面铅笔硬度范围为2-4H，表面铅笔硬度平均值为3H。因此，本发明垫板的表面铅笔硬度得到显著提高。

将实施例1所制造的PCB钻孔用垫板与现有垫板1和现有垫板2进行披锋测试，得到的数据如下表2所示。

表2、披锋测试数据

从表2可以看出，本发明的垫板的披锋平均值为7.060μm；而现有垫板1的披锋平均值为12.030μm，现有垫板2的披锋平均值为11.167μm。因此，本发明垫板的披锋得到有效降低。

综上所述，本发明通过采用酚醛环氧丙烯酸树脂替代双酚A型环氧丙烯酸树脂，并大大增加了填料的用量，同时对涂覆工艺进行了改进，从而使得所制造的垫板不仅表面硬度明显提高，且有效降低了钻孔时产生的披锋，提高了PCB钻孔加工的生产效率。

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 (10)

1.一种PCB钻孔用垫板的制造方法，其特征在于，包括步骤：

A、按重量比计，将酚醛环氧丙烯酸树脂50-70%、填料20-50%、稀释剂0-10%依次加入搅拌罐，加热至40-60℃，搅拌混合30-60分钟后加入光引发剂0.5-5%，然后继续搅拌10-15分钟后冷却出料，制得复合树脂；

B、以木纤维板为基板，在所述基板上下表面分别涂覆上述制得的复合树脂后，在预定条件下固化形成垫板。

2.根据权利要求1所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其特征在于，所述酚醛环氧丙烯酸树脂由酚醛环氧树脂和丙烯酸经过催化反应制得。

3.根据权利要求1所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其特征在于，所述填料为碳酸钙、碳酸氢钙、氧化铝、滑石粉中的一种或多种。

4.根据权利要求1或3所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其特征在于，所述填料颗粒大小≥200目。

5.根据权利要求1所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其特征在于，所述稀释剂包括活性稀释剂和非活性稀释剂。

6.根据权利要求1或5所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其特征在于，所述稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁酮、丁酯、异丙醇、丙酮、DMF、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、三缩四丙二醇双丙烯酸酯、三羟基丙烷三丙烯酸酯中的两种或两种以上。

7.根据权利要求1所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其特征在于，所述预定条件包括：先使用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平。

8.根据权利要求1所述的PCB钻孔用垫板的制造方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B1、以木纤维板为基板，在所述基板上表面涂覆复合树脂后使用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平，然后固化；

B2、待固化完成后，在所述基板下表面涂覆复合树脂，经过同步骤B1中上表面相同的处理后形成垫板。

9.一种PCB钻孔用垫板，其特征在于，所述垫板采用如权利要求1-8任一所述的PCB钻孔用垫板的制造方法制备而成。

10.根据权利要求9所述的PCB钻孔用垫板，其特征在于，所述垫板的表面铅笔硬度为4-6H。