CN105034494A - 一种钻孔用垫板及其制备方法与应用 - Google Patents

一种钻孔用垫板及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种钻孔用垫板及其制备方法与应用，从上往下依次包括：第一表层树脂层、第一保护膜材料层、第一内层树脂层、结构材料层、第二内层树脂层、第二保护膜材料层、第二表层树脂层。本发明将结构材料层、内层树脂层、保护膜材料层和表层树脂层组合，制成一多层垫板，采用所述多层垫板用于钻孔时，可有效解决钻孔时的塞孔问题，保护钻针，降低断针率，减少PCB板底部毛刺；另外，还利于提升孔壁质量，降低PCB的后期清理难度和电镀失效风险。

Description

一种钻孔用垫板及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及印制电路板领域，尤其涉及一种钻孔用垫板及其制备方法与应用。
背景技术
现有常规的垫板为普通的木纤板、蜜胺板、或者层压纸基板等垫板，这些垫板主要的作用是保护钻机台面，保证基板地面的平整性以及一定的防止毛刺作用。然后这些垫板用于钻孔时仍存在塞孔、钻针易断、垫板底部毛刺较多的问题，并且该类垫板着重应用在较大孔径范围内（孔径主要是0.35-1.0mm），致使应用受到较大的限制。
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钻孔用垫板及其制备方法与应用，旨在解决现有垫板存在塞孔、钻针易断、垫板底部毛刺较多的问题。
本发明的技术方案如下：
一种钻孔用垫板，其中，从上往下依次包括：第一表层树脂层、第一保护膜材料层、第一内层树脂层、结构材料层、第二内层树脂层、第二保护膜材料层、第二表层树脂层。
所述的钻孔用垫板，其中，所述结构材料层为纤维板、纸基板、树脂复合板或塑料板。
所述的钻孔用垫板，其中，所述第一内层树脂层和第二内层树脂层均由水溶性高分子、水性粘结树脂和润滑类树脂组成。
所述的钻孔用垫板，其中，所述水溶性高分子为聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、甘油、醋酸乙烯、聚乙烯醇、羟甲基纤维素中的2种或者2种以上组成。
所述的钻孔用垫板，其中，所述水性粘结树脂为聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂中2种或者2种以上树脂构成。
所述的钻孔用垫板，其中，所述润滑类树脂由聚乙二醇、聚氧化乙烯、丙烯乙二醇、甘油中的2种或者2种以上树脂组成。
所述的钻孔用垫板，其中，所述第一保护膜材料层和第二保护膜材料层均包括纸、塑料膜和薄塑料板。
所述的钻孔用垫板，其中，所述第一表层树脂层和第二表层树脂层均包括酚醛树脂、脲醛三胺改性树脂、不饱和聚酯和环氧树脂。
一种如上任一所述的钻孔用垫板的制备方法，其中，包括步骤：
A、首先将第一内层树脂层贴合于结构材料层上表面，第二内层树脂层贴合于结构材料层下表面；
B、然后将第一保护膜材料层贴合于第一内层树脂层上表面，第二保护膜材料层贴合于第二内层树脂层下表面；
C、最后将第一表层树脂层贴合于第一保护膜材料层上表面，第二表层树脂层贴合于第二保护膜材料层下表面，得到钻孔用垫板。
一种如上任一所述的钻孔用垫板的应用，其中，所述垫板用于PCB多层板、汽车板以及背板的机械钻孔领域中。
有益效果：本发明将结构材料层、内层树脂层、保护膜材料层和表层树脂层组合，制成一多层垫板，采用所述多层垫板用于钻孔时，可有效解决钻孔时的塞孔问题，保护钻针，降低断针率，减少PCB板底部毛刺；另外，还利于提升孔壁质量，降低PCB的后期清理难度和电镀失效风险。
附图说明
图1为本发明一种钻孔用垫板较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种钻孔用垫板及其制备方法与应用，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。
请参阅图1，图1为本发明一种钻孔用垫板较佳实施例的结构示意图，如图所示，从上往下依次包括：第一表层树脂层1、第一保护膜材料层2、第一内层树脂层3、结构材料层4、第二内层树脂层5、第二保护膜材料层6、第二表层树脂层7。本发明将结构材料层4、内层树脂层（第一内层树脂层3和第二内层树脂层5）、保护膜材料层（第一保护膜材料层2和第二保护膜材料层6）和表层树脂层（第一表层树脂层1和第二表层树脂层7）组合，制成一多层垫板，采用所述多层垫板用于钻孔时，可有效解决钻孔时的塞孔问题，保护钻针，降低断针率，减少PCB板底部毛刺；另外，还利于提升孔壁质量，降低PCB的后期清理难度和电镀失效风险。
优选地，本发明所述结构材料层4为一形状均匀规整的板状材料。所述结构材料层4可以为纤维板、纸基板、树脂复合板或塑料板等。优选地，所述结构材料层4的厚度控制在1.0~2.5mm。本发明所述结构材料层4主要起支撑的作用，保证整个垫板的平整性，防止翘曲，确保能够和PCB板紧密贴合。
优选地，本发明所述内层树脂层即是指上述的第一表层树脂层1和第二表层树脂层7，所述第一表层树脂层1和第二表层树脂层7为相同的树脂层。所述内层树脂层为一具备低熔点、水溶性、润滑性的功能树脂。本发明所述第一内层树脂层和第二内层树脂层均由水溶性高分子、水性粘结树脂和润滑类树脂组成。优选地，所述内层树脂层的厚度控制在0.05~0.20mm。本发明上述内层树脂层具备一定的吸热效果，钻孔时可以吸收钻针表面的热量，降低钻针表面温度，保护钻针，减少断针。另外，本发明所述内层树脂层还具备一定的润滑效果，可对钻针钻尖进行润滑，减少磨损，降低钻针断针率，提升孔壁质量；此外，本发明内层树脂层为水溶性树脂，可以降低后期制成中除胶的难度，并且可避免树脂残留在孔内形成镀铜失效。
其中，所述水溶性高分子可以为聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、甘油、醋酸乙烯、聚乙烯醇、羟甲基纤维素中的2种或者2种以上组成。所述水性粘结树脂可以为聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂中2种或者2种以上树脂构成。所述润滑类树脂主要由聚乙二醇、聚氧化乙烯、丙烯乙二醇、甘油中的2种或者2种以上树脂组成。
优选地，本发明所述保护膜材料层即是指上述的第一保护膜材料层2和第二保护膜材料层6，所述第一保护膜材料层2和第二保护膜材料层6为相同的保护膜材料层，所述保护膜材料层为一厚度均匀的片状或膜状材料，所述第一保护膜材料层2和第二保护膜材料层6均可包括纸、塑料膜和薄塑料板等。优选地，所述保护膜材料的厚度控制在0.10~0.30mm。本发明所述保护膜材料层隔离内层树脂层和外层树脂层，以确保板面的平整性；另外，可清洗钻针韧槽，避免槽内残屑影响排屑，导致塞孔。
优选地，本发明所述外层树脂即是指上述的第一外层树脂层1和第二外层树脂层7，所述第一外层树脂层1和第二外层树脂层7为相同的外层树脂层，所述外层树脂层为一具备一定硬度的树脂，所述第一外层树脂层1和第二外层树脂层7均可包括酚醛树脂、脲醛三胺改性树脂、不饱和聚酯和环氧树脂等。优选地，所述外层树脂层的厚度控制在0.02~0.50mm。本发明所述外层树脂保证垫板表面的平整性和光滑性，确保其和PCB板板面紧密贴合，并且具备一定的硬度可有效防止底部毛刺。
基于上述垫板，本发明还提供一种如上任一所述的钻孔用垫板的制备方法，其包括步骤：
A、将第一内层树脂层贴合于结构材料层上表面，第二内层树脂层贴合于结构材料层下表面；
B、然后将第一保护膜材料层贴合于第一内层树脂层上表面，第二保护膜材料层贴合于第二内层树脂层下表面；
C、最后将第一表层树脂层贴合于第一保护膜材料层上表面，第二表层树脂层贴合于第二保护膜材料层下表面，得到钻孔用垫板。
基于上述垫板，本发明还提供一种如上任一所述的钻孔用垫板的应用。本发明所述垫板可用于PCB多层板、汽车板以及相应的背板的机械钻孔领域中，且孔径范围可以为0.2~0.5mm；另外，本发明所述垫板用于钻孔时，不仅解决钻孔时的塞孔问题，保护钻针，降低断针率，还减少PCB板底部毛刺，提升孔壁质量，降低PCB板的后期清理难度和电镀失效风险。
下面结合实施例来对本发明进行详细说明。
实施例1
首先将第一内层树脂层贴合于结构材料层上表面，第二内层树脂层贴合于结构材料层下表面；然后将第一保护膜材料层贴合于第一内层树脂层上表面，第二保护膜材料层贴合于第二内层树脂层下表面；最后将第一表层树脂层贴合于第一保护膜材料层上表面，第二表层树脂层贴合于第二保护膜材料层下表面，得到钻孔用垫板。
其中，按重量份计，第一内层树脂层和第二内层树脂层中：取25份的水，45份水性高分子，25份水性粘结树脂，润滑类树脂5份。其中所述水性高分子由60份聚氧化乙烯，5份聚乙烯吡咯烷酮和35份聚乙二醇组成；水性粘结树脂由70份聚氨酯和30份丙烯酸酯组成；润滑类树脂由50份低分子量的聚乙二醇和50份甘油组成。相应的薄膜材料采用40~60g克重规格的纸张或者同等厚度的塑料薄膜作为薄膜材料；相应的外层树脂层涂覆厚度范围为0.2~0.3mm，其主要成分由90份酚醛树脂和10份脲醛三胺改性树脂组成。
实施例2
首先将第一内层树脂层贴合于结构材料层上表面，第二内层树脂层贴合于结构材料层下表面；然后将第一保护膜材料层贴合于第一内层树脂层上表面，第二保护膜材料层贴合于第二内层树脂层下表面；最后将第一表层树脂层贴合于第一保护膜材料层上表面，第二表层树脂层贴合于第二保护膜材料层下表面，得到钻孔用垫板。
其中，按重量份计，第一内层树脂层和第二内层树脂层中：取25份的水，45份水性高分子，15份水性粘结树脂，润滑类树脂15份。其中所述水性高分子为70聚乙二醇，5甘油和20份聚氧化乙烯和5份醋酸乙烯；水性粘结树脂由70份环氧树脂和30份酚醛树脂构成；润滑类树脂由低分子量的聚氧化乙烯和丙烯乙二醇组成。相应的薄膜材料采用60~80g克重规格的纸张或同等厚度的塑料薄膜作为薄膜材料；相应的外层树脂涂覆厚度范围为0.15~0.25mm，其主要成分由90份不饱和聚酯和10份环氧树脂组成。
实施例3
首先将第一内层树脂层贴合于结构材料层上表面，第二内层树脂层贴合于结构材料层下表面；然后将第一保护膜材料层贴合于第一内层树脂层上表面，第二保护膜材料层贴合于第二内层树脂层下表面；最后将第一表层树脂层贴合于第一保护膜材料层上表面，第二表层树脂层贴合于第二保护膜材料层下表面，得到钻孔用垫板。
其中，按重量份计，第一内层树脂层和第二内层树脂层中：取10份的水，55份水性高分子，25份水性粘结树脂，润滑类树脂20份。其中所述水性高分子由5份醋酸乙烯，30份聚乙烯醇和65羟甲基纤维素组成；水性粘结树脂由40份聚氨酯、30份环氧树脂和30份三聚氰胺树脂构成；润滑类树脂由75份低分子量的聚乙二醇和25份丙烯乙二醇组成。相应的薄膜材料采用30~40g克重规格的纸张或同等厚度的塑料薄膜作为薄膜材料；相应的外层树脂涂覆厚度范围为0.25mm~0.4mm，其主要成分由90份不饱和聚酯和10份环氧树脂组成。
实施例4
首先将第一内层树脂层贴合于结构材料层上表面，第二内层树脂层贴合于结构材料层下表面；然后将第一保护膜材料层贴合于第一内层树脂层上表面，第二保护膜材料层贴合于第二内层树脂层下表面；最后将第一表层树脂层贴合于第一保护膜材料层上表面，第二表层树脂层贴合于第二保护膜材料层下表面，得到钻孔用垫板。
其中，按重量份计，第一内层树脂层和第二内层树脂层中：取10份的水，55份水性高分子，25份水性粘结树脂，润滑类树脂20份。其中所述水性高分子由5份醋酸乙烯，30份聚乙烯醇和65羟甲基纤维素组成；水性粘结树脂由50丙烯酸酯和50酚醛树脂构成；润滑类树脂由低80份分子量的丙烯乙二醇和30份甘油组成。相应的薄膜材料采用薄塑料板或者同等规格的相关板料作为薄膜材料；相应的外层树脂涂覆厚度范围为0.1~0.15mm，其主要成分由90份不饱和聚酯和10份环氧树脂组成。
实施例5
首先将第一内层树脂层贴合于结构材料层上表面，第二内层树脂层贴合于结构材料层下表面；然后将第一保护膜材料层贴合于第一内层树脂层上表面，第二保护膜材料层贴合于第二内层树脂层下表面；最后将第一表层树脂层贴合于第一保护膜材料层上表面，第二表层树脂层贴合于第二保护膜材料层下表面，得到钻孔用垫板。
其中，按重量份计，第一内层树脂层和第二内层树脂层中：取8份的水，50份水性高分子，30份水性粘结树脂，润滑类树脂12份。其中所述水性高分子由5份醋酸乙烯，30份聚乙烯醇和65羟甲基纤维素组成；水性粘结树脂由50丙烯酸酯和50酚醛树脂构成；润滑类树脂由低80份分子量的丙烯乙二醇和30份甘油组成。相应的薄膜材料采用薄塑料板或者同等规格的相关板料作为薄膜材料；相应的外层树脂涂覆厚度范围为0.1~0.15mm，其主要成分由90份不饱和聚酯和10份环氧树脂组成。
实施例6
首先将第一内层树脂层贴合于结构材料层上表面，第二内层树脂层贴合于结构材料层下表面；然后将第一保护膜材料层贴合于第一内层树脂层上表面，第二保护膜材料层贴合于第二内层树脂层下表面；最后将第一表层树脂层贴合于第一保护膜材料层上表面，第二表层树脂层贴合于第二保护膜材料层下表面，得到钻孔用垫板。
其中，按重量份计，第一内层树脂层和第二内层树脂层中：65份水性高分子，25份水性粘结树脂，润滑类树脂10份。其中所述水性高分子由其中所述水性高分子由5份醋酸乙烯，30份聚乙烯醇和65羟甲基纤维素组成；水性粘结树脂由50丙烯酸酯和50酚醛树脂构成；润滑类树脂由80份低分子量的丙烯乙二醇和20份甘油组成。相应的薄膜材料采用薄塑料板或者同等规格的相关板料作为薄膜材料；相应的外层树脂涂覆厚度范围为0.1~0.15mm，其主要成分由90份不饱和聚酯和10份环氧树脂组成。
实施例7
首先将第一内层树脂层贴合于结构材料层上表面，第二内层树脂层贴合于结构材料层下表面；然后将第一保护膜材料层贴合于第一内层树脂层上表面，第二保护膜材料层贴合于第二内层树脂层下表面；最后将第一表层树脂层贴合于第一保护膜材料层上表面，第二表层树脂层贴合于第二保护膜材料层下表面，得到钻孔用垫板。
其中，按重量份计，第一内层树脂层和第二内层树脂层中：65份水性高分子，33份水性粘结树脂，润滑类树脂2份。其中所述水性高分子由60份聚乙烯吡咯烷酮、25份聚乙二醇和15份甘油组成；水性粘结树脂由70份聚氨酯、10份丙烯酸酯和20份环氧树脂构成；润滑类树脂由80份低分子量的聚氧化乙烯、20份甘油组成。相应的薄膜材料采用薄塑料板或者同等规格的相关板料作为薄膜材料；相应的外层树脂涂覆厚度范围为0.08~0.12mm，其主要成分为20份酚醛树脂、30份脲醛三胺改性树脂和50份环氧树脂的混合物。
取以上实施例1~7中所制的垫板与传统垫板进行钻孔测试对比，结果见下表1。表1为传统垫板和本发明垫板在钻孔时塞孔率、断针率、毛刺和孔粗。
表1
从表1对比测试结果来看，与传统垫板相比，本发明垫板的塞孔率、断针率均大大降低，且底部毛刺和孔粗也有明显较少。
综上所述，本发明提供的一种钻孔用垫板及其制备方法与应用。本发明通过将结构材料层、内层树脂层、保护膜材料层和表层树脂层组合，制成一多层垫板，采用所述多层垫板用于钻孔时，可有效解决钻孔时的塞孔问题，保护钻针，降低断针率，减少PCB板底部毛刺；另外，还利于提升孔壁质量，降低PCB的后期清理难度和电镀失效风险。
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)

1.一种钻孔用垫板，其特征在于，从上往下依次包括：第一表层树脂层、第一保护膜材料层、第一内层树脂层、结构材料层、第二内层树脂层、第二保护膜材料层、第二表层树脂层。
2.根据权利要求1所述的钻孔用垫板，其特征在于，所述结构材料层为纤维板、纸基板、树脂复合板或塑料板。
3.根据权利要求1所述的钻孔用垫板，其特征在于，所述第一内层树脂层和第二内层树脂层均由水溶性高分子、水性粘结树脂和润滑类树脂组成。
4.根据权利要求3所述的钻孔用垫板，其特征在于，所述水溶性高分子为聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、甘油、醋酸乙烯、聚乙烯醇、羟甲基纤维素中的2种或者2种以上组成。
5.根据权利要求3所述的钻孔用垫板，其特征在于，所述水性粘结树脂为聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂中2种或者2种以上树脂构成。
6.根据权利要求3所述的钻孔用垫板，其特征在于，所述润滑类树脂由聚乙二醇、聚氧化乙烯、丙烯乙二醇、甘油中的2种或者2种以上树脂组成。
7.根据权利要求1所述的钻孔用垫板，其特征在于，所述第一保护膜材料层和第二保护膜材料层均包括纸、塑料膜和薄塑料板。
8.根据权利要求1所述的钻孔用垫板，其特征在于，所述第一表层树脂层和第二表层树脂层均包括酚醛树脂、脲醛三胺改性树脂、不饱和聚酯和环氧树脂。
9.一种如权利要求1~8任一所述的钻孔用垫板的制备方法，其特征在于，包括步骤：
A、首先将第一内层树脂层贴合于结构材料层上表面，第二内层树脂层贴合于结构材料层下表面；
B、然后将第一保护膜材料层贴合于第一内层树脂层上表面，第二保护膜材料层贴合于第二内层树脂层下表面；
C、最后将第一表层树脂层贴合于第一保护膜材料层上表面，第二表层树脂层贴合于第二保护膜材料层下表面，得到钻孔用垫板。
10.一种如权利要求1~8任一所述的机械钻孔用垫板的应用，其特征在于，所述垫板用于PCB多层板、汽车板以及背板的机械钻孔领域中。
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