CN110281308A - 一种pcb钻孔用涂胶铝基盖板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板及其制备方法，其中，所述PCB钻孔用涂胶铝基盖板包括铝箔以及设置在所述铝箔上表面的水溶性复合分子树脂层，所述水溶性复合分子树脂层材料包括水溶性的热熔型树脂、水溶性的粘结树脂以及助剂。在本发明中，所述水溶性复合高分子树脂层的韧性适中，在钻针下落过程中可以起到导向作用，从而提高钻孔精度；同时所述水溶性复合高分子树脂层内的热熔型树脂在钻孔时能起到润滑钻头、冷却钻针的作用，从而有效改善孔壁粗糙度，减少缠丝、降低了钻头温度、延长钻针使用寿命；另外，所述水溶性复合高分子树脂层的水溶性好，钻孔后易处理，不容易附着在PCB的孔洞中，从而保证钻孔质量。

Description

一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板及其制备方法
技术领域
本发明涉及PCB盖板领域，特别涉及一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板及其制备方法。
背景技术
PCB盖板在PCB钻孔加工中起着保护覆铜板铜箔面，提高钻孔精度、提升孔壁质量、减少钻针磨损、降低基板温度、抑制上披锋的作用。随着印制电路板产业向更高端的方向发展，其对钻孔精度、孔壁质量等方面的要求也越来越高，目前盖板普遍采用的材料有铝片、涂层铝片、环氧玻璃布盖板、酚醛树脂板、单面粗化酚醛树脂板等几种，这些不同材料的盖板各有其优劣，综合性能仍需进一步改进，市场现有的普通盖板已经满足不了高、精、尖类电子产品的钻孔需求。
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钻孔用涂胶铝基盖板及其制备方法，旨在解决现有铝基盖板应用于PCB钻孔时，存在的钻孔精度差、孔壁粗糙、易缠丝以及钻针寿命短的问题。
本发明的技术方案如下：\
一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其中，包括铝箔以及设置在所述铝箔上表面的水溶性复合分子树脂层，所述水溶性复合分子树脂层材料包括水溶性的热熔型树脂、水溶性的粘结树脂以及助剂。
所述的PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其中，所述水溶性复合分子树脂层材料包括8-20份水溶性的热熔型树脂、70-90份水溶性的粘结树脂以及1-3份的助剂。
所述的PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其中，所述水溶性的热熔型树脂选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧化乙烯和聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种或多种。
所述的PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其中，所述水溶性的粘结树脂选自聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羧甲基淀粉、聚乙烯醇、羧甲基菊粉、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺、水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、丙烯酸改性水性醇酸树脂和水性大豆油-松香基超支化聚酯中的一种或多种。
所述的PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其中，所述水溶性复合分子树脂层的厚度为0.03-0.08mm。
所述的PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其中，所述助剂选自消泡剂、流平剂和固化剂中的一种或多种。
所述的PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其中，所述铝箔的厚度为0.08-0.14mm。
一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板的制备方法，其中，包括以下步骤：
将水溶性的热熔型树脂、水溶性的粘结树脂及助剂混合均匀，制得水溶性复合高分子树脂；
将所述水溶性复合高分子树脂涂覆在铝箔的上表面后进行烘干处理，在所述铝箔表面形成水溶性复合高分子树脂层，制得所述PCB钻孔用涂胶铝基盖板。
所述PCB钻孔用涂胶铝基盖板的制备方法，其中，将所述水溶性复合高分子树脂涂覆在铝箔的上表面的步骤包括：
通过滚涂机以5-10m/min的车速将所述水溶性复合高分子树脂涂覆在铝箔的上表面。
所述PCB钻孔用涂胶铝基盖板的制备方法，其中，所述烘干处理为90-120℃的拱桥式烘烤线烘干处理。
有益效果：本发明提供的PCB钻孔用涂胶铝基盖板包括设置在铝箔上表面的水溶性复合高分子树脂层，所述水溶性复合高分子树脂层的韧性适中，在钻针下落过程中可以起到导向作用，从而提高钻孔精度；同时所述水溶性复合高分子树脂层内的热熔型树脂在钻孔时能起到润滑钻头、冷却钻针的作用，从而有效改善孔壁粗糙度，减少缠丝、降低了钻头温度、延长钻针使用寿命；另外，所述水溶性复合高分子树脂层的水溶性好，钻孔后易处理，不容易附着在PCB的孔洞中，从而保证钻孔质量。
附图说明
图1为本发明一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板较佳实施例的结构示意图。
图2为本发明一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板的制备方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板及其制备方法，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。
请参阅图1，图1为本发明一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板较佳实施例的结构示意图，如图所示，其包括铝箔10以及设置在所述铝箔10上表面的水溶性复合分子树脂层20，所述水溶性复合分子树脂层材料包括水溶性的热熔型树脂、水溶性的粘结树脂以及助剂。
在本实施例中，所述铝箔上表面是指铝箔用于PCB板钻孔时与钻针最先接触的表面，本实施例在铝箔上表面制备了一层水溶性复合分子树脂层，当所述涂胶铝基盖板用于PCB板钻孔时，钻针下落过程中先与所述水溶性复合分子树脂层接触，由于所述水溶性复合分子树脂层的韧性适中，其可以起到导向作用，从而提高钻孔精度。
在本实施例中，由于所述水溶性复合分子树脂层材料中包括水溶性的热熔型树脂，所述水溶性的热熔型树脂在钻孔时易熔化，从而能起到润滑钻头、冷却钻针的作用，既改善了孔壁粗糙度，减少了钻针缠丝，还降低了钻头温度（由90℃降低到70℃），从而延长钻针使用寿命（提高钻针30%以上的使用寿命）；另外，所述水溶性复合高分子树脂层的水溶性好，钻孔后易处理，不容易附着在PCB的孔洞中，从而保证钻孔质量，并减少树脂对环境的污染。
在一些实施方式中，为了同时达到润滑钻头、冷却钻针、改善孔壁粗糙度，减少缠丝、实现低温钻孔，延长钻针使用寿命的效果，本实施例优选所述水溶性复合分子树脂层材料包括8-20份水溶性的热熔型树脂、70-90份水溶性的粘结树脂以及1-3份的助剂。
在一些实施方式中，所述水溶性的热熔型树脂选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧化乙烯和聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种或多种，但不限于此。所述聚乙二醇的熔点为64-66℃，聚氧化乙烯的熔点为87-140℃，聚氧乙烯聚氧丙烯醚的熔点为50-60℃，聚丙二醇在室温下为粘稠液体，本实施例中的热熔型树脂均为熔点较低的树脂，其与粘结树脂以及助剂混合固化后形成水溶性复合分子树脂层，所述水溶性复合分子树脂层用于PCB板钻孔时，所述钻针的温度升高易熔化水溶性复合分子树脂层中的热熔型树脂，熔化后的热熔型树脂可润滑针头、冷却钻针，从而可有效改善孔壁粗糙度并实现低温钻孔（由90℃降低到70℃），提高钻针的使用寿命。
在一些实施方式中，水溶性的粘结树脂选自聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羧甲基淀粉、聚乙烯醇、羧甲基菊粉、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺、水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、丙烯酸改性水性醇酸树脂和水性大豆油-松香基超支化聚酯中的一种或多种，但不限于此。实施例所选的粘结树脂以及热熔型树脂均为水溶性树脂，水溶性树脂由于水溶性好，其在钻孔后易处理，且不容易附着在PCB的孔洞中，从而保证钻孔质量。
在一些实施方式中，所述水溶性复合分子树脂层的厚度为0.03-0.08mm。本实施例中，若水溶性复合分子树脂层的厚度低于0.03mm，由于树脂层的厚度太薄，散热性能较差，树脂层对钻针的导向和定位能力差，钻孔精度低，同时容易断针；若水溶性复合分子树脂层的厚度高于0.08mm，则树脂层太厚，对钻针的阻力增大，容易断针。
在一些实施方式中，所述铝箔为含铝量99.5%以上的铝合金材料。在一些实施方式中，所述铝箔的厚度为0.08-0.14mm。若铝箔的厚度过薄（小于0.08mm），则在钻孔时易出现披峰；若铝箔的厚度过厚（大于0.14mm），则在钻孔时容易出现断针、钻孔精度降低的情况。
在一些实施方式中，所述助剂选自消泡剂、流平剂和固化剂中的一种或多种，但不限于此。
在一些实施方式中，还提供一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板的制备方法，如图2所示，其包括步骤：
S100、将水溶性的热熔型树脂、水溶性的粘结树脂及助剂混合均匀，制得水溶性复合高分子树脂；
S200、将所述水溶性复合高分子树脂涂覆在铝箔的上表面后进行烘干处理，在所述铝箔表面形成水溶性复合高分子树脂层，制得所述PCB钻孔用涂胶铝基盖板。
本实施例通过将水溶性的热熔型树脂与粘结树脂以及助剂合理搭配，得到水溶性复合高分子树脂，将其涂覆在铝箔上经过烘干形成的树脂膜韧性适中，在钻针下落过程中可以起到导向作用从而提高钻孔精度；树脂膜中的热熔型树脂能够有效地起到润滑钻头、冷却钻针、降低钻头温度，改善孔壁粗糙度，延长钻针使用寿命的作用；另外，由于树脂的水溶性较好，易除膜处理，本发明还可以减少污染，实现无公害生产。
在一些实施方式中，通过滚涂机以5-10m/min的车速将所述水溶性复合高分子树脂涂覆在铝箔的上表面后进行烘干处理，可在所述铝箔表面形成厚薄均匀的水溶性复合高分子树脂层。
在一些实施方式中，所述涂覆在铝箔表面的水溶性复合高分子树脂是通过90-120℃的拱桥式烘烤线烘干处理，形成水溶性复合高分子树脂层的。本实施例通过采用拱桥式烘烤线烘干处理，使得水溶性复合高分子树脂的流平性更好，使水溶性复合高分子树脂层的厚度更加均匀。
本实施例中，所述拱桥式烘烤线烘干的温度为90-120℃。当温度低于90℃时，所需要的烘干时间长，生产效率低；当温度高于120℃时，水溶性复合高分子树脂中一些低温熔融的组份容易变质，导致制备的PCB钻孔用涂胶铝基盖板的品质下降。综合考虑生产效率及制备的产品的品质问题，选择烘干温度为90-120℃。
下面通过具体实施例对本发明一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板的制作方法作进一步的解释说明：
实施例1
取羧甲基纤维素0.3份，聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K30）5份、聚乙烯醇6份，聚乙二醇8份，聚氧乙烯聚丙烯醚2份，依次加入到蒸馏水40份中，在 25℃的条件下通过机械搅拌使其充分溶解，再添加水性聚氨酯树脂30份，水性大豆油-松香基超支化聚酯溶液4份，聚丙二醇（PPG-400）3份，流平剂1份，硅烷偶联剂0.7份，搅拌均匀后，过滤静置消泡待用。
将上述水性复合高分子树脂通过滚涂机涂覆在厚度为0.10mm的铝箔表面，涂层厚度为0.04mm，车速为6m/min，将涂覆有水性复合高分子树脂的铝箔经过拱桥式烘烤线烘干，烘干温度为100℃，即得PCB钻孔用涂胶铝基盖板。
实施例2
取羧甲基菊粉0.3份，聚甲基丙烯酸6份、聚氧化乙烯9份，聚乙烯醇9份，聚氧乙烯聚丙烯醚2份，依次加入到蒸馏水45份中，在 25℃的条件下通过机械搅拌使其充分溶解，再添加水性环氧树脂20份，水性大豆油-松香基超支化聚酯溶液4份，聚丙二醇（PPG-400）3份，流平剂1份，硅烷偶联剂0.7份，搅拌均匀后，过滤静置消泡待用。
将上述水性复合高分子树脂通过滚涂机涂覆在厚度为0.10mm的铝箔表面，涂层厚度为0.04mm，车速为6m/min，将涂覆有水性复合高分子树脂的铝箔经过拱桥式烘烤线烘干，烘干温度为95℃，即得PCB钻孔用涂胶铝基盖板。
实施例3
取羧甲基淀粉0.3份，聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K90）2份，聚乙二醇12份，聚丙烯酰胺5份，聚氧乙烯聚丙烯醚3份，依次加入到蒸馏水40份中，在 25℃的条件下通过机械搅拌使其充分溶解，再添加丙烯酸改性水性醇酸树脂30份，水性大豆油-松香基超支化聚酯溶液4份，聚丙二醇（PPG-400）2份，流平剂1份，硅烷偶联剂0.7份，搅拌均匀后，过滤静置消泡待用。
将上述水性复合高分子树脂通过滚涂机涂覆在厚度为0.10mm的铝箔表面，涂层厚度为0.04mm，车速为6m/min，将涂覆有水性复合高分子树脂的铝箔经过拱桥式烘烤线烘干，烘干温度为105℃，即得PCB钻孔用涂胶铝基盖板。
对实施例1、2、3及现有技术制备的涂胶铝基盖板进行钻孔测试，结果如下所示：
盖板种类 孔位精度 孔壁粗糙度 孔限 软板叠层数
普通铝箔 1.5 25μm 1500 3
普通涂胶铝基盖板 2.1 22μm 3000 6
实施例1 5.2 10μm 5000 11
实施例2 5.8 8μm 5000 11
实施例3 5.1 15μm 5000 11
从测试结果来看，本发明的制备的盖板孔位精度高于现有技术制备的涂胶铝基盖板，孔壁粗糙度低于现有技术制备的涂胶铝基盖板，且本发明制备的涂胶铝基盖板用于PCB板钻孔时钻孔精度更高；另外，普通涂胶铝基盖板的钻孔孔限为3000孔，本发明的钻孔孔限为5000孔，本发明明显将钻针使用寿命延长30%以上。
此外，当分别用普通盖板及本发明的PCB钻孔用涂胶铝基盖板进行钻孔时，利用红外温度探测仪可以测到，用普通盖板钻孔时，钻头温度约为90-120℃，而本发明中制备的盖板钻孔时，钻头温度约为70℃，本发明制备的盖板，具有明显的降温作用。
综上所述，本发明中，涂覆的水溶性复合高分子树脂由热熔型树脂与粘结树脂及相关助剂混合制备而成，其所形成的树脂膜韧性适中，在钻针下落过程中可以起到导向作用，从而提高钻孔精度；树脂膜内的热熔型树脂能起到润滑钻头、冷却钻针的作用， 改善了孔壁粗糙度，降低了钻头温度、延长钻针使用寿命；另外，由于制备的树脂膜的水溶性好，易除膜处理，本发明可减少污染，实现无公害生产。此外，铝箔选用含铝量为99.5%以上、厚度为0.08-0.14mm的切削性能良好，经过表面处理的的铝箔，其中，铝箔选择0.08-0.14mm的厚度，有利于抑制上披锋，经过表面处理后，还可利于铝箔与树脂间相粘附。

Claims (10)

1.一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其特征在于，包括铝箔以及设置在所述铝箔上表面的水溶性复合分子树脂层，所述水溶性复合分子树脂层材料包括水溶性的热熔型树脂、水溶性的粘结树脂以及助剂。
2.根据权利要求1所述的PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其特征在于，所述水溶性复合分子树脂层材料包括8-20份水溶性的热熔型树脂、70-90份水溶性的粘结树脂以及1-3份的助剂。
3.根据权利要求1-2任一所述的PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其特征在于，所述水溶性的热熔型树脂选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧化乙烯和聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种或多种。
4.根据权利要求1-2任一所述的PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其特征在于，所述水溶性的粘结树脂选自聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羧甲基淀粉、聚乙烯醇、羧甲基菊粉、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺、水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、丙烯酸改性水性醇酸树脂和水性大豆油-松香基超支化聚酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1-2任一所述的PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其特征在于，所述水溶性复合分子树脂层的厚度为0.03-0.08mm。
6.根据权利要求1-2任一所述的PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其特征在于，所述助剂选自消泡剂、流平剂和固化剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1-2任一所述的PCB钻孔用涂胶铝基盖板，其特征在于，所述铝箔的厚度为0.08-0.14mm。
8.一种PCB钻孔用涂胶铝基盖板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将水溶性的热熔型树脂、水溶性的粘结树脂及助剂混合均匀，制得水溶性复合高分子树脂；将所述水溶性复合高分子树脂涂覆在铝箔的上表面后进行烘干处理，在所述铝箔表面形成水溶性复合高分子树脂层，制得所述PCB钻孔用涂胶铝基盖板。
9.根据权利要求8所述PCB钻孔用涂胶铝基盖板的制备方法，其特征在于，将所述水溶性复合高分子树脂涂覆在铝箔的上表面的步骤包括：
通过滚涂机以5-10m/min的车速将所述水溶性复合高分子树脂涂覆在铝箔的上表面。
10.根据权利要求8所述PCB钻孔用涂胶铝基盖板的制备方法，其特征在于，所述烘干处理为90-120℃的拱桥式烘烤线烘干处理。
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