CN110254025B - 一种覆铜板生产处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种覆铜板生产处理工艺，属于覆铜板生产技术领域，本发明通过科学合理的组方、先进的提取工艺，很好地降低了覆铜板的介电常数，从而降低了介电损耗，使覆铜板具有良好的耐热性，同时大大降低铜箔氧化的可能性，提高焊接的效率。
Description
技术领域
本发明涉及覆铜板生产技术领域，更具体的涉及覆铜板生产处理工艺。
背景技术
电子产品微小型化、多功能化，尤其是消费类电子产品的微小型化、高性能化已经成为明显趋势，这就要求PCB实现高密度化、高性能化。覆铜板作为印制电路板的绝缘基材广泛应用于各种电子、电气产品中，随着人们越来越重视电子、电气产品的安全可靠性，对覆铜板的可靠性相应提出了越来越高的要求，其中耐热性就是覆铜板的一项重要可靠性指标，耐热性差的覆铜板容易造成电子产品损坏，甚至变成火灾产生的潜在隐患。
覆铜板领域中，现有覆铜板的制造方法通常包括混合胶液-增强材料浸胶-烘干成半固化片-裁切-叠片-压合等步骤，所制成的覆铜板结构主要包括铜箔、及压合在铜箔之间的半固化片。随着覆铜板材料的发展，胶液的配比越来越复杂，胶液的好坏会直接影响到覆铜板的耐热性、介电常数以及剥离强度等等，覆铜板的生产工艺对覆铜板的这些性能有关键的影响；并且覆铜板的铜箔表面容易氧化，铜的氧化层对焊接有很大的影响，很容易形成假焊、虚焊，严重时会造成焊盘与元器件无法焊接。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种覆铜板生产处理工艺，本发明通过科学合理的组方、先进的提取工艺，很好地降低了覆铜板的介电常数，从而降低了介电损耗，使覆铜板具有良好的耐热性，同时大大降低铜箔氧化的可能性，提高焊接的效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种覆铜板生产处理工艺，
S1：提供铜箔、玻纤纸、玻纤布、并配制第一树脂胶液、第二树脂胶液、以及OSP预浸剂；
所述第二树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
含磷环氧树脂20～25份、球形硅粉5～10份、酚醛环氧树脂5～10份、聚芳酯6～8份、脂环族环氧树脂10～20份以及石墨烯5～10份；
所述第一树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
苯酚11-13份、腰果酚5-8份、球形硅粉2份、脂环族环氧树脂6-8份以及甲醛3-5份；
所述OSP预浸剂是由下列组分按重量份组成：
2,3-二氢-1,4萘醌20-30份、乙二胺3-5份、苯并三氮唑30-40份、二乙醇胺5-8份、甲酸铵4-6份、纳米二氧化钛6-8份以及异丁醇300份；
S2：将乙烯基硅烷偶联剂溶于水中，所述乙烯基硅烷占总溶液的体积百分比浓度为2.3％，通过循环泵喷涂在铜箔表面，在室温下静置干燥；
S3：采用涂覆设备将第一树脂胶液涂覆到玻纤纸上；
S4：采用涂覆设备将第二树脂胶液涂覆到玻纤布上；
S5：对S3的玻纤纸以及S4的玻纤布进行烘干半固化处理，使玻纤纸以及玻纤布表面形成树脂层；
S6：内层设置三层经过半固化处理的玻纤纸，玻纤纸上下层设置一层经过半固化处理的玻纤布，玻纤布外层设置有铜箔；
S7：将叠设在一起铜箔、玻纤布和玻纤纸送入真空压机中，进行层压处理，制得半成品；
所述第一树脂胶液经过至少3次涂覆烘干形成于玻纤纸上；
S8：将所得半成品浸泡在除油液进行除油工序，除油后用DI水对半成品进行水洗；
S9：将水洗后的半成品置于微蚀槽中，所述微蚀槽的微蚀速率为1-2um/min，微蚀后的所述PCB依次进入DI水洗、酸洗和DI水洗工序；
S10：将S9所得的半成品置于OSP预浸剂中浸泡20-60秒，温度控制在20-40℃，浸泡完成后，取出烘干再用DI水进行水洗，得覆铜板。
在本发明较佳的技术方案中，所述第二树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
含磷环氧树脂23份、球形硅粉8份、酚醛环氧树脂6份、聚芳酯7份、脂环族环氧树脂15份以及石墨烯7份。
在本发明较佳的技术方案中，所述脂环族环氧树脂的环氧当量为100～200g/eq。
在本发明较佳的技术方案中，所述第一树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
苯酚12份、腰果酚6份、球形硅粉2份、脂环族环氧树脂7份以及甲醛5份。
在本发明较佳的技术方案中，所述OSP预浸剂是由下列组分按重量份组成：
2,3-二氢-1,4萘醌25份、乙二胺4份、苯并三氮唑35份、二乙醇胺7份、甲酸铵5份、纳米二氧化钛7份以及异丁醇300份。
在本发明较佳的技术方案中，所述层压处理分为三个阶段：
第一阶段使温度从室温升温至70℃，预热25min；
第二阶段使温度缓慢升温至150℃后，对铜箔、玻纤布和玻纤纸进行压合处理，恒温60分钟；
第三阶段自然冷却到室温，制得半成品。
在本发明较佳的技术方案中，第二阶段缓慢升温为每5分钟升温20℃。
在本发明较佳的技术方案中，所述微蚀槽的微蚀速率为2um/min。
在本发明较佳的技术方案中，将S9所得的半成品置于OSP预浸剂中浸泡45秒，温度控制在25℃，浸泡完成后，取出烘干再用DI水进行水洗，得覆铜板。
本发明的有益效果为：
本发明提供的覆铜板生产处理工艺，
通过对覆铜板的铜箔进行处理，使铜箔外侧形成一层保护膜，保护铜箔不被氧化，同时不影响焊接，多次焊接后，保护膜依然具有保护作用；通过第一树脂胶液以及第二树脂胶液的涂覆处理，使玻纤纸以及玻纤布形成树脂层，使合成的覆铜板介电常数低，从而降低了介电损耗，并且具有良好的耐热性，生产出一种优质的覆铜板。
具体实施方式
下面并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1至实施例3中使用的是直径1.234um的球形硅微粉。
实施例1：
实施例1中提供了一种覆铜板生产处理工艺，
S1：提供铜箔、玻纤纸、玻纤布、并配制第一树脂胶液、第二树脂胶液、以及OSP预浸剂；
所述第二树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
含磷环氧树脂23份、球形硅粉8份、酚醛环氧树脂6份、聚芳酯7份、脂环族环氧树脂15份以及石墨烯7份；
所述第一树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
苯酚12份、腰果酚6份、球形硅粉2份、脂环族环氧树脂7份以及甲醛5份；所述脂环族环氧树脂的环氧当量为150g/eq；
所述OSP预浸剂是由下列组分按重量份组成：
2,3-二氢-1,4萘醌25份、乙二胺4份、苯并三氮唑35份、二乙醇胺7份、甲酸铵5份、纳米二氧化钛7份以及异丁醇300份；
S2：将乙烯基硅烷偶联剂溶于水中，所述乙烯基硅烷占总溶液的体积百分比浓度为2.3％，通过循环泵喷涂在铜箔表面，在室温下静置干燥；
S3：采用涂覆设备将第一树脂胶液涂覆到玻纤纸上；
S4：采用涂覆设备将第二树脂胶液涂覆到玻纤布上；
S5：对S3的玻纤纸以及S4的玻纤布进行烘干半固化处理，使玻纤纸以及玻纤布表面形成树脂层；
S6：内层设置三层经过半固化处理的玻纤纸，玻纤纸上下层设置一层经过半固化处理的玻纤布，玻纤布外层设置有铜箔；
S7：将叠设在一起铜箔、玻纤布和玻纤纸送入真空压机中，进行层压处理，所述层压处理分为三个阶段：
第一阶段使温度从室温升温至70℃，预热25min；
第二阶段使温度每5分钟升温20℃，升温至150℃后，对铜箔、玻纤布和玻纤纸进行压合处理，恒温60分钟；
第三阶段自然冷却到室温，制得半成品；
所述第一树脂胶液经过至少3次涂覆烘干形成于玻纤纸上；
S8：将所得半成品浸泡在除油液进行除油工序，除油后用DI水对半成品进行水洗；
S9：将水洗后的半成品置于微蚀槽中，所述微蚀槽的微蚀速率为2um/min，微蚀后的所述PCB依次进入DI水洗、酸洗和DI水洗工序；
S10：将S9所得的半成品置于OSP预浸剂中浸泡45秒，温度控制在25℃，浸泡完成后，取出烘干再用DI水进行水洗，得覆铜板。
实施例2：
实施例2中提供了一种覆铜板生产处理工艺，
S1：提供铜箔、玻纤纸、玻纤布、并配制第一树脂胶液、第二树脂胶液、以及OSP预浸剂；
所述第二树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
含磷环氧树脂20份、球形硅粉5份、酚醛环氧树脂5份、聚芳酯6份、脂环族环氧树脂10份以及石墨烯5份；
所述第一树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
苯酚11份、腰果酚5份、球形硅粉2份、脂环族环氧树脂6份以及甲醛3份；所述脂环族环氧树脂的环氧当量为100g/eq；
所述OSP预浸剂是由下列组分按重量份组成：
2,3-二氢-1,4萘醌20份、乙二胺3份、苯并三氮唑30份、二乙醇胺5份、甲酸铵4份、纳米二氧化钛6份以及异丁醇300份；
S2：将乙烯基硅烷偶联剂溶于水中，所述乙烯基硅烷占总溶液的体积百分比浓度为2.3％，通过循环泵喷涂在铜箔表面，在室温下静置干燥；
S3：采用涂覆设备将第一树脂胶液涂覆到玻纤纸上；
S4：采用涂覆设备将第二树脂胶液涂覆到玻纤布上；
S5：对S3的玻纤纸以及S4的玻纤布进行烘干半固化处理，使玻纤纸以及玻纤布表面形成树脂层；
S6：内层设置三层经过半固化处理的玻纤纸，玻纤纸上下层设置一层经过半固化处理的玻纤布，玻纤布外层设置有铜箔；
S7：将叠设在一起铜箔、玻纤布和玻纤纸送入真空压机中，进行层压处理，所述层压处理分为三个阶段：
第一阶段使温度从室温升温至70℃，预热25min；
第二阶段使温度缓慢升温至150℃后，对铜箔、玻纤布和玻纤纸进行压合处理，恒温60分钟；
第三阶段自然冷却到室温，制得半成品；
所述第一树脂胶液经过至少3次涂覆烘干形成于玻纤纸上；
S8：将所得半成品浸泡在除油液进行除油工序，除油后用DI水对半成品进行水洗；
S9：将水洗后的半成品置于微蚀槽中，所述微蚀槽的微蚀速率为1um/min，微蚀后的所述PCB依次进入DI水洗、酸洗和DI水洗工序；
S10：将S9所得的半成品置于OSP预浸剂中浸泡20秒，温度控制在40℃，浸泡完成后，取出烘干再用DI水进行水洗，得覆铜板。
实施例3
实施例3中提供了一种覆铜板生产处理工艺，
S1：提供铜箔、玻纤纸、玻纤布、并配制第一树脂胶液、第二树脂胶液、以及OSP预浸剂；
所述第二树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
含磷环氧树脂25份、球形硅粉10份、酚醛环氧树脂10份、聚芳酯8份、脂环族环氧树脂20份以及石墨烯10份；
所述第一树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
苯酚13份、腰果酚8份、球形硅粉2份、脂环族环氧树脂8份以及甲醛4份；所述脂环族环氧树脂的环氧当量为200g/eq；
所述OSP预浸剂是由下列组分按重量份组成：
2,3-二氢-1,4萘醌30份、乙二胺5份、苯并三氮唑40份、二乙醇胺8份、甲酸铵6份、纳米二氧化钛8份以及异丁醇300份；
S2：将乙烯基硅烷偶联剂溶于水中，所述乙烯基硅烷占总溶液的体积百分比浓度为2.3％，通过循环泵喷涂在铜箔表面，在室温下静置干燥；
S3：采用涂覆设备将第一树脂胶液涂覆到玻纤纸上；
S4：采用涂覆设备将第二树脂胶液涂覆到玻纤布上；
S5：对S3的玻纤纸以及S4的玻纤布进行烘干半固化处理，使玻纤纸以及玻纤布表面形成树脂层；
S6：内层设置三层经过半固化处理的玻纤纸，玻纤纸上下层设置一层经过半固化处理的玻纤布，玻纤布外层设置有铜箔；
S7：将叠设在一起铜箔、玻纤布和玻纤纸送入真空压机中，进行层压处理，所述层压处理分为三个阶段：
第一阶段使温度从室温升温至70℃，预热25min；
第二阶段使温度缓慢升温至150℃后，对铜箔、玻纤布和玻纤纸进行压合处理，恒温60分钟；
第三阶段自然冷却到室温，制得半成品；
所述第一树脂胶液经过至少3次涂覆烘干形成于玻纤纸上；
S8：将所得半成品浸泡在除油液进行除油工序，除油后用DI水对半成品进行水洗；
S9：将水洗后的半成品置于微蚀槽中，所述微蚀槽的微蚀速率为1um/min，微蚀后的所述PCB依次进入DI水洗、酸洗和DI水洗工序；
S10：将S9所得的半成品置于OSP预浸剂中浸泡60秒，温度控制在20℃，浸泡完成后，取出烘干再用DI水进行水洗，得覆铜板。
取实施例1至实施例3以及市面上销售的型号为S1141且PP树脂含量为40％的覆铜板进行对比测试实验，分别测定其介电常数以及浸锡耐热性；检测方法如下：
分别将取实施例1至实施例3以及S1141覆铜板直接置于空气湿度为50％，40℃的条件下静置1天，分别检测出现氧化的面积占比；
再各取实施例1至实施例3以及S1141覆铜板经过两次回流焊接后，置于空气湿度为50％，40℃的条件下静置1天，分别检测出现氧化的面积占比；
介电常数：按照IPC-TM-6502.5.5.9使用平板发，测定1GHz下的介电损耗因子；
浸锡耐热性：使用50*50mm的样品，浸入288℃的焊锡中，记录样品分层气泡的时间。
得到的检测结果如下表：
从上表可以得出，通过本发明提供的覆铜板生产处理工艺制造的覆铜板，其介电常数低，从而降低介电损耗，而且剥离强度比较适中，并且具有良好的耐热性，是一种优质的覆铜板。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种覆铜板生产处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：提供铜箔、玻纤纸、玻纤布、并配制第一树脂胶液、第二树脂胶液、以及OSP预浸剂；
所述第二树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
含磷环氧树脂20～25份、球形硅粉5～10份、酚醛环氧树脂5～10份、聚芳酯6～8份、脂环族环氧树脂10～20份以及石墨烯5～10份；
所述第一树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
苯酚11-13份、腰果酚5-8份、球形硅粉2份、脂环族环氧树脂6-8份以及甲醛3-5份；
所述OSP预浸剂是由下列组分按重量份组成：
2,3-二氢-1,4萘醌20-30份、乙二胺3-5份、苯并三氮唑30-40份、二乙醇胺5-8份、甲酸铵4-6份、纳米二氧化钛6-8份以及异丁醇300份；
S2：将乙烯基硅烷偶联剂溶于水中，所述乙烯基硅烷占总溶液的体积百分比浓度为2.3%，通过循环泵喷涂在铜箔表面，在室温下静置干燥；
S3：采用涂覆设备将第一树脂胶液涂覆到玻纤纸上；
S4：采用涂覆设备将第二树脂胶液涂覆到玻纤布上；
S5：对S3的玻纤纸以及S4的玻纤布进行烘干半固化处理，使玻纤纸以及玻纤布表面形成树脂层；
S6：内层设置三层经过半固化处理的玻纤纸，玻纤纸上下层设置一层经过半固化处理的玻纤布，玻纤布外层设置有铜箔；
S7：将叠设在一起铜箔、玻纤布和玻纤纸送入真空压机中，进行层压处理，制得半成品；
所述第一树脂胶液经过至少3次涂覆烘干形成于玻纤纸上；
S8：将所得半成品浸泡在除油液进行除油工序，除油后用DI水对半成品进行水洗；
S9：将水洗后的半成品置于微蚀槽中，所述微蚀槽的微蚀速率为1-2μm/min，微蚀后依次进入DI水洗、酸洗和DI水洗工序；
S10：将S9所得的半成品置于OSP预浸剂中浸泡20-60秒，温度控制在20-40℃，浸泡完成后，取出烘干再用DI水进行水洗，得覆铜板。
2.根据权利要求1所述的覆铜板生产处理工艺，其特征在于：
所述第二树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
含磷环氧树脂23份、球形硅粉8份、酚醛环氧树脂6份、聚芳酯7份、脂环族环氧树脂15份以及石墨烯7份。
3.根据权利要求2所述的覆铜板生产处理工艺，其特征在于：
所述脂环族环氧树脂的环氧当量为100～200g/eq。
4.根据权利要求1所述的覆铜板生产处理工艺，其特征在于：
所述第一树脂胶液是由下列组分按重量份组成：
苯酚12份、腰果酚6份、球形硅粉2份、脂环族环氧树脂7份以及甲醛5份。
5.根据权利要求1所述的覆铜板生产处理工艺，其特征在于：
所述OSP预浸剂是由下列组分按重量份组成：
2,3-二氢-1,4萘醌25份、乙二胺4份、苯并三氮唑35份、二乙醇胺7份、甲酸铵5份、纳米二氧化钛7份以及异丁醇300份。
6.根据权利要求1所述的覆铜板生产处理工艺，其特征在于：
所述层压处理分为三个阶段：
第一阶段使温度从室温升温至70℃，预热25min；
第二阶段使温度缓慢升温至150℃后，对铜箔、玻纤布和玻纤纸进行压合处理，恒温60分钟；
第三阶段自然冷却到室温，制得半成品。
7.根据权利要求6所述的覆铜板生产处理工艺，其特征在于：
第二阶段缓慢升温为每5分钟升温20℃。
8.根据权利要求1所述的覆铜板生产处理工艺，其特征在于：
所述微蚀槽的微蚀速率为2μm/min。
9.根据权利要求1所述的覆铜板生产处理工艺，其特征在于：
将S9所得的半成品置于OSP预浸剂中浸泡45秒，温度控制在25℃，浸泡完成后，取出烘干再用DI水进行水洗，得覆铜板。
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Denomination of invention: A processing technology for production of copper clad plate Effective date of registration: 20230215 Granted publication date: 20210115 Pledgee: Yichun Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: JIANGXI PROVINCE HANGYU NEW MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2023980032737 |
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Denomination of invention: A Production and Treatment Process for Copper Clad Laminate Granted publication date: 20210115 Pledgee: Yichun Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: JIANGXI PROVINCE HANGYU NEW MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2024980005775 |