CN108790309A - 一种印刷电路板层压用缓冲垫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种印刷电路板层压用缓冲垫及其制备方法。所述印刷电路板层压用缓冲垫自下而上依次包括：耐高温黏胶层、毛毡垫和耐高温黏胶层；所述毛毡垫包括：两外层为芳纶纤维薄纱、位于所述两外层之间的多层高导热纤维薄纱、及位于相邻两层薄纱之间的基布；或者，所述毛毡垫包括：多层由芳纶纤维与高导热纤维交织而成的混合薄纱，及位于相邻两层混合薄纱之间的基布。本发明毛毡垫的编织结构使得该缓冲垫的内部结构具有类似于气垫的结构，对压机所施加的压力具有一定的缓冲作用；高导热纤维的加入提高了缓冲垫的导热率，加快了热量的传导，节约了层压工艺时间，提高了生产率，节约了生产成本。

Description

一种印刷电路板层压用缓冲垫及其制备方法
技术领域
本发明涉及印制电路板层压技术领域，尤其涉及一种印刷电路板层压用缓冲垫及其制备方法。
背景技术
公知的印刷电路板层压方法是在承载盘上先放上缓冲垫，然后依次放上钢板、胚料、钢板，胚料、钢板多层叠合（多层叠合的层数根据印刷电路板的厚度，基板材料，层压时间，层压温度，压力进行选择，一般为4-8层钢板），接着放置缓冲垫，然后再依次放上多层叠合品（钢板、胚料，钢板、胚料，钢板...），多层叠合品之间要放置有缓冲垫，最后再放置缓冲垫以及承载盘盖（一般1个承载盘上会放3-5次多层叠合品）。其中，胚料是依次由铜箔、半固化片、内层或次外层电路板导电图形层、半固化片、铜箔叠合而成。然后压机进行加热加压使半固化片将外层铜箔与内层，以及各内层与内层之间连结成为一个整体，成为多层印刷电路板。在印刷电路板层压工艺中，温度和压力均匀性的控制尤为重要，其不仅影响印刷电路板的可靠性，还影响电路板的电性能。
目前使用的缓冲垫有硅胶缓冲垫、硅橡胶缓冲垫、氟橡胶缓冲垫以及芳纶纤维缓冲垫等，这些缓冲垫使用的材料大多数是有机高分子纤维，导热系数大多数在1W/(m.K)以下，在导热速率上有导热缓慢的缺陷，该缺陷延长了印刷电路板的制备工艺时间，降低了生产效率，导致产品产量下降。
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刷电路板层压用缓冲垫及其制备方法，旨在解决现有有机高分子纤维类缓冲垫导热缓慢带来的延长印刷电路板的制备工艺时间，降低生产效率，产品产量下降的问题。
本发明的技术方案如下：
一种印刷电路板层压用缓冲垫，其中，自下而上依次包括：耐高温黏胶层、毛毡垫和耐高温黏胶层；
所述耐高温黏胶层由分解温度在300℃以上的纤维制备而成的布或纸浸渍或单面涂覆耐高温胶黏剂制备而成；
所述毛毡垫包括：两外层为芳纶纤维薄纱、位于所述两外层之间的多层高导热纤维薄纱、及位于相邻两层薄纱之间的基布；
或者，所述毛毡垫包括：多层由芳纶纤维与高导热纤维交织而成的混合薄纱，及位于相邻两层混合薄纱之间的基布；
所述高导热纤维为导热系数在25W/(m.K)以上的纤维。
所述的印刷电路板层压用缓冲垫，其中，所述基布由芳纶1313纤维、芳纶1414纤维、玻璃纤维、聚苯并恶唑纤维中的一种制备而成。
所述的印刷电路板层压用缓冲垫，其中，所述芳纶纤维为芳纶1414纤维，所述芳纶1414纤维的长度为3-500mm，所述芳纶1414纤维的直径为30-3000D。
所述的印刷电路板层压用缓冲垫，其中，所述高导热纤维为石墨烯纤维、氮化硅纤维、碳化硅纤维、氮化铝纤维、氧化铝纤维、氧化锌纤维中的一种。
所述的电路板层压用缓冲垫，其中，所述分解温度在300℃以上的纤维为玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚苯并恶唑纤维中的一种。
所述的印刷电路板层压用缓冲垫，其中，所述耐高温胶黏剂的耐温范围为200-350℃。
所述的印刷电路板层压用缓冲垫，其中，所述耐高温胶黏剂选自酚醛树脂改性环氧树脂胶黏剂、有机硅环氧树脂胶黏剂、有机氟环氧树脂胶黏剂、聚酰亚胺胶黏剂、聚四氟乙烯胶黏剂、耐高温丙烯酸酯类胶黏剂中的一种或几种。
一种本发明所述的印刷电路板层压用缓冲垫的制备方法，其中，包括：
步骤A、将芳纶纤维和高导热纤维分别制备成芳纶纤维薄纱和高导热纤维薄纱，然后按照两外层为芳纶纤维薄纱、两外层之间为多层高导热纤维薄纱、及相邻两层薄纱之间为基布的叠层方式，将所述叠层放入针刺机针刺成所述毛毡垫；
步骤B、将耐高温黏胶层粘合在毛毡垫的上、下表面；
或者，包括：
步骤A'、将芳纶纤维和高导热纤维交织成混合薄纱，然后多层混合薄纱自下而上依次放置、及相邻两层混合薄纱之间为基布的叠层方式，将所述叠层放入针刺机针刺成所述毛毡；
步骤B'、将耐高温黏胶层粘合在毛毡垫的上、下表面。
所述的印刷电路板层压用缓冲垫的制备方法，其中，所述步骤B中，所述粘合的参数为：车速5-20m/min，温度120-200℃，压力4-12Mpa。
有益效果：缓冲垫的主要作用是缓冲温度和压力。所述缓冲垫利用了毛毡垫的编织结构使得该缓冲垫的内部结构具有类似于气垫的结构，对压机所施加的压力具有一定的缓冲作用，避免压力分布不均及保证产品质量；高导热纤维的导热系数大，高导热纤维的加入起到快速传递热量的作用，节省了升温时间和层压工艺时间，节约能耗，提高产能；基布在高压条件下起稳定缓冲垫尺寸的作用；耐高温黏胶层作为缓冲垫的表面，由于耐高温黏胶层的表面光滑、强度高，可以防止表面粘附杂质和破裂，提高使用寿命，减少耗材消耗，节约成本。因此本发明缓冲垫应用于印刷电路板层压工艺中，既保证了对压力的缓冲，又提高了温度的传导率，同时保证了使用的便捷性。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的高导热缓冲垫的纵面剖视图。
图2为本发明实施例3制得的高导热缓冲垫的纵面剖视图。
具体实施方式
本发明提供一种印刷电路板层压用缓冲垫及其制备方法，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。
一种印刷电路板层压用缓冲垫，其中，自下而上依次包括：耐高温黏胶层、毛毡垫和耐高温黏胶层；
所述耐高温黏胶层由分解温度在300℃以上的纤维制备而成的布或纸浸渍或单面涂覆耐高温胶黏剂制备而成；
所述毛毡垫包括：两外层为芳纶纤维薄纱、位于所述两外层之间的多层高导热纤维薄纱、及位于相邻两层薄纱之间的基布；
根据需要，位于所述两外层之间的多层高导热纤维薄纱之间可以混有合适层数的芳纶纤维薄纱；
或者，所述毛毡垫包括：多层由芳纶纤维与高导热纤维交织而成的混合薄纱，及位于相邻两层混合薄纱之间的基布；
所述高导热纤维为导热系数在25W/(m.K)以上的纤维。
本发明印刷电路板用层压用缓冲垫由耐高温黏胶层和毛毡垫构成，毛毡垫由薄纱和基布，薄纱由芳纶纤维和高导热纤维制备而成。本发明主要利用毛毡垫的编织结构使得该缓冲垫的内部结构具有类似于气垫的结构，对压机所施加的压力具有一定的缓冲作用，避免压力分布不均及保证产品质量；优选地，所述分解温度在300℃以上的纤维为玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚苯并恶唑纤维中的一种。优选地，所述耐高温黏胶层为PTFE玻纤黏胶布。
本发明中，所述基布由芳纶1313纤维、芳纶1414纤维、玻璃纤维、聚苯并恶唑纤维等不限于此中的一种制备而成。所述基布在高压条件下起稳定缓冲垫尺寸的作用。
本发明中，所述芳纶纤维为芳纶1414纤维等不限于此，所述芳纶1414纤维的长度为3-500mm，所述芳纶1414纤维的直径为30-3000D。所述芳纶纤维主要起缓冲压力的作用，避免压力分布不均及保证产品质量。
本发明中，所述高导热纤维为石墨烯纤维、氮化硅纤维、碳化硅纤维、氮化铝纤维、氧化铝纤维、氧化锌纤维等不限于此中的一种。所述高导热纤维的导热系数大，导热系数在25W/(m.K)以上，该导热纤维主要起到快速传递热量的作用，节省升温时间和工艺时间，节约能耗，提高产能。
本发明中，所述耐高温胶黏剂的耐温范围为200-350℃。优选地，所述耐高温胶黏剂选自酚醛树脂改性环氧树脂胶黏剂、有机硅环氧树脂胶黏剂、有机氟环氧树脂胶黏剂、聚酰亚胺胶黏剂、聚四氟乙烯胶黏剂、耐高温丙烯酸酯类胶黏剂等不限于此中的一种或几种。
本发明还提供了一种印刷电路板层压用缓冲垫的制备方法较佳实施例，其中，包括：
步骤A、将芳纶纤维和高导热纤维分别制备成芳纶纤维薄纱和高导热纤维薄纱，然后按照两外层为芳纶纤维薄纱、两外层之间为多层高导热纤维薄纱、及相邻两层薄纱之间为基布的叠层方式，将所述叠层放入针刺机针刺成所述毛毡垫；
根据需要，位于所述两外层之间的多层高导热纤维薄纱之间可以混有合适层数的芳纶纤维薄纱；
步骤B、将耐高温黏胶层粘合在毛毡垫的上、下表面。
所述步骤A具体包括：将芳纶纤维和高导热纤维分别制备成芳纶纤维薄纱和高导热纤维薄纱，然后自下而上依次按芳纶纤维薄纱、基布、高导热纤维薄纱、基布，按照上述次序放置为第一个循坏，接着放置第二个循环，至第N循环，最上层为芳纶纤维薄纱，进行叠层放置；将所述叠层放入针刺机针刺成所述毛毡；优选地，N为1-5的整数；更优选地，N为3；
所述步骤B具体包括：将耐高温黏胶布/纸粘合在毛毡垫上、下表面，所述粘合处理的参数为：车速5-20m/min，温度120-200℃，压力4-12Mpa。
本发明还提供了一种印刷电路板层压用缓冲垫的制备方法另一较佳实施例，其中，包括：
步骤A'、将芳纶纤维和高导热纤维交织成混合薄纱，然后多层混合薄纱自下而上依次放置、及相邻两层混合薄纱之间为基布的叠层方式，将所述叠层放入针刺机针刺成所述毛毡；
步骤B'、将耐高温黏胶层粘合在毛毡垫的上、下表面。
所述步骤A'具体包括：将重量比为1:1-7:1的芳纶纤维和高导热纤维混合均匀后织成混合薄纱，然后将多层混合薄纱自下而上依次放置、及相邻两层混合薄纱之间为基布的叠层方式，将所述叠层放入针刺机针刺成所述毛毡；优选地，所述毛毡中包括2-8层混合薄纱；更优选地，所述毛毡中包括5层混合薄纱。
所述步骤B'具体包括：将耐高温黏胶布/纸粘合在毛毡垫上、下表面，所述粘合的参数为：车速5-20m/min，温度120-200℃，压力4-12Mpa。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例所述的印刷电路板层压用缓冲垫的制备方法，包括以下步骤：
a. 将芳纶纤维1414与石墨烯纤维分别织成薄纱；然后按照两外层为芳纶纤维1414薄纱，两外层之间自下而上依次为石墨烯纤维薄纱、芳纶纤维1414薄纱、石墨烯纤维薄纱，及相邻两层薄纱之间为芳纶1414基布的叠层方式；将上述叠层置于针刺机中针刺成毛毡垫。该毛毡垫包含了四层芳纶1414基布、三层芳纶纤维1414薄纱和两层石墨烯纤维薄纱。
b. 将PTFE玻纤黏胶布置于毛毡垫的上、下表面，在温度为150℃，车速为20m/min，压力为6Mpa条件下，制得高导热缓冲垫。
该高导热缓冲垫纵面剖视图如图1所示，101为PTFE玻纤黏胶布，102为芳纶纤维1414薄纱，103为芳纶1414基布，104为石墨烯纤维薄纱。
实施例2
本实施例所述的印刷电路板层压用缓冲垫的制备方法，包括以下步骤：
a. 将芳纶纤维1414与氮化硅纤维分别织成薄纱；然后按照两外层为芳纶纤维1414薄纱，两外层之间自下而上依次为氮化硅纤维薄纱、芳纶纤维1414薄纱、氮化硅纤维薄纱，及相邻两层薄纱之间为芳纶1414基布的叠层方式；将上述叠层置于针刺机中针刺成毛毡垫。该毛毡包含了四层芳纶1414基布、三层芳纶纤维1414薄纱和两层氮化硅纤维薄纱。
b. 将PTFE玻纤黏胶布置于毛毡垫的上、下表面，在温度为150℃，车速为20m/min，压力为6Mpa条件下，制得高导热缓冲垫。
实施例3
本实施例所述的印刷电路板层压用缓冲垫的制备方法，包括以下步骤：
a. 将芳纶纤维1414与氮化硅纤维以3:1重量比例充分混合，织成混合薄纱；然后将4层上述混合薄纱自下而上依次放置，及相邻两层薄纱之间为芳纶1414基布的叠层方式；将上述叠层置于针刺机中针刺成毛毡垫。该毛毡包含了三层芳纶1414基布、四层芳纶纤维1414与氮化硅纤维混合薄纱。
b. 将PTFE玻纤黏胶布置于毛毡垫的上、下表面，在温度为160℃，车速为20m/min，压力为5Mpa条件下，制得高导热缓冲垫。
该高导热缓冲垫的纵面剖视图如图2所示，201为PTFE玻纤黏胶布，202为混合薄纱，203为芳纶1414基布。
实施例4
本实施例所述的印刷电路板层压用缓冲垫的制备方法，包括以下步骤：
a. 将芳纶纤维1414与石墨烯纤维以1:1重量比例充分混合，织成混合薄纱；然后将4层上述混合薄纱自下而上依次放置，及相邻两层薄纱之间为芳纶1414基布的叠层方式；将上述叠层置于针刺机中针刺成毛毡垫。该毛毡包含了三层芳纶1414基布、四层芳纶纤维1414与石墨烯纤维混合薄纱。
b. 将PTFE玻纤黏胶布置于毛毡垫的上、下表面，在温度为160℃，车速为20m/min，压力为5Mpa条件下，制得高导热缓冲垫。
综上所述，本发明提供的一种印刷电路板层压用缓冲垫及其制备方法，本发明印刷电路板层压用缓冲垫自下而上依次包括：耐高温黏胶层、毛毡垫和耐高温黏胶层；所述耐高温黏胶层由分解温度在300℃以上的纤维制备而成的布或纸浸渍或单面涂覆耐高温胶黏剂制备而成；所述毛毡垫包括：两外层为芳纶纤维薄纱、位于所述两外层之间的叠层的高导热纤维薄纱、及位于相邻两层薄纱之间的基布；所述高导热纤维为导热系数在25W/(m.K)以上的纤维。本发明毛毡垫的编织结构使得该缓冲垫的内部结构具有类似于气垫的结构，对压机所施加的压力具有一定的缓冲作用；高导热纤维的加入提高了缓冲垫的导热率，加快了热量的传导，节约了层压工艺时间，提高了生产率，节约了生产成本。
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 (9)

1.一种印刷电路板层压用缓冲垫，其特征在于，自下而上依次包括：耐高温黏胶层、毛毡垫和耐高温黏胶层；
所述耐高温黏胶层由分解温度在300℃以上的纤维制备而成的布或纸浸渍或单面涂覆耐高温胶黏剂制备而成；
所述毛毡垫包括：两外层为芳纶纤维薄纱、位于所述两外层之间的多层高导热纤维薄纱、及位于相邻两层薄纱之间的基布；
或者，所述毛毡垫包括：多层由芳纶纤维与高导热纤维交织而成的混合薄纱，及位于相邻两层混合薄纱之间的基布；
所述高导热纤维为导热系数在25W/(m.K)以上的纤维。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板层压用缓冲垫，其特征在于，所述基布由芳纶1313纤维、芳纶1414纤维、玻璃纤维、聚苯并恶唑纤维中的一种制备而成。
3.根据权利要求1所述的印刷电路板层压用缓冲垫，其特征在于，所述芳纶纤维为芳纶1414纤维，所述芳纶1414纤维的长度为3-500mm，所述芳纶1414纤维的直径为30-3000D。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板层压用缓冲垫，其特征在于，所述高导热纤维为石墨烯纤维、氮化硅纤维、碳化硅纤维、氮化铝纤维、氧化铝纤维、氧化锌纤维中的一种。
5.根据权利要求1所述的电路板层压用缓冲垫，其特征在于，所述分解温度在300℃以上的纤维为玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚苯并恶唑纤维中的一种。
6.根据权利要求1所述的印刷电路板层压用缓冲垫，其特征在于，所述耐高温胶黏剂的耐温范围为200-350℃。
7.根据权利要求6所述的印刷电路板层压用缓冲垫，其特征在于，所述耐高温胶黏剂选自酚醛树脂改性环氧树脂胶黏剂、有机硅环氧树脂胶黏剂、有机氟环氧树脂胶黏剂、聚酰亚胺胶黏剂、聚四氟乙烯胶黏剂、耐高温丙烯酸酯类胶黏剂中的一种或几种。
8.一种如权利要求1-7任一所述的印刷电路板层压用缓冲垫的制备方法，其特征在于，包括：
步骤A、将芳纶纤维和高导热纤维分别制备成芳纶纤维薄纱和高导热纤维薄纱，然后按照两外层为芳纶纤维薄纱、两外层之间为多层高导热纤维薄纱、及相邻两层薄纱之间为基布的叠层方式，将所述叠层放入针刺机针刺成所述毛毡垫；
步骤B、将耐高温黏胶层粘合在毛毡垫的上、下表面；
或者，包括：
步骤A'、将芳纶纤维和高导热纤维交织成混合薄纱，然后多层混合薄纱自下而上依次放置、及相邻两层混合薄纱之间为基布的叠层方式，将所述叠层放入针刺机针刺成所述毛毡；
步骤B'、将耐高温黏胶层粘合在毛毡垫的上、下表面。
9.根据权利要求8所述的印刷电路板层压用缓冲垫的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，所述粘合的参数为：车速5-20m/min，温度120-200℃，压力4-12Mpa。
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