CN110572932A - 多层印刷电路板用的层间绝缘材料及其制作工艺 - Google Patents

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王建民
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/48Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/485Polyphenylene oxides
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了多层印刷电路板用的层间绝缘材料及其制作工艺,以甲氧基二苯醚为原料,与乙酰苯胺反应制得含有活性端基的苯胺二苯醚低聚物,并将它与环氧树脂共聚,共聚时无小分子放出,固化物保持了聚二苯醚树脂的优点,共聚物的热分解温度达到365.25℃,温度指数为187.14℃,可作为耐高温绝缘材料应用于电机电器领域。

Description

多层印刷电路板用的层间绝缘材料及其制作工艺
技术领域
本发明属于印刷电路板用材料领域,具体涉及多层印刷电路板用的层间绝缘材料及其制作工艺。
背景技术
电路板的名称有:线路板,PCB板,铝基板,高频板,厚铜板,阻抗板,PCB,超薄线路板,超薄电路板,印刷(铜刻蚀技术)电路板等。电路板使电路迷你化、直观化,对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。
线路板按层数来分的话分为单面板,双面板,和多层线路板三个大的分类。
首先是单面板,在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面,所以就称这种PCB叫作单面线路板。单面板通常制作简单,造价低,但是缺点是无法应用于太复杂的产品上。
双面板是单面板的延伸,当单层布线不能满足电子产品的需要时,就要使用双面板了。双面都有覆铜有走线,并且可以通过过孔来导通两层之间的线路,使之形成所需要的网络连接。
多层板是指具有三层以上的导电图形层与其间的绝缘材料以相隔层压而成,且其间导电图形按要求互连的印制板。多层线路板是电子信息技术向高速度、多功能、大容量、小体积、薄型化、轻量化方向发展的产物。
线路板按特性来分的话分为软板(FPC),硬板(PCB),软硬结合板(FPCB)。
线路板的板材分为几种:
FR-1:阻燃覆铜箔酚醛纸层压板。
FR-4:1)阻燃覆铜箔环氧E玻纤布层压板及其粘结片材料。2)阻燃覆铜箔改性或未改性环氧E玻纤布层压板及其粘结片材料。3)阻燃覆铜箔环氧/PPO玻璃布层压板及其粘结片材料。4)阻燃覆铜箔改性或未改性环氧玻璃布层压板及其粘结片材料。5)阻燃覆铜箔环氧E玻璃布层压板(用于催化加成法)。
现阶段也有采用聚二苯醚作为电路板的绝缘材料的,聚二苯醚是以亚苯基与氧醚键为主链的热固性树脂,具有耐高温、耐腐蚀、耐辐射性以及优良的电气绝缘性能,已广泛应用于制造增强板材、管材、无纬带等复合材料并用子电气绝缘、机械工程材料等方面,英国、美国、日本等相继开发了工业应用产品:树脂原料来源广泛,价格便宜,但在固化时放出小分子物质,难以得到密实无间隙的固化物,因此限制了它的使用。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供的多层印刷电路板用的层间绝缘材料及其制作工艺。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
多层印刷电路板用的层间绝缘材料,包括乙酞苯胺、甲氧基二苯醚树脂和E-51环氧树脂,乙酞苯胺、甲氧基二苯醚树脂和E-51环氧树脂的比重为3:3:4。
多层印刷电路板用的层间绝缘材料的制作工艺,包括以下步骤,
A、进行氨基二苯醚树脂的合成:首先将工业级的二苯醚树脂减压除去其内包容的小分子;
然后将摩尔比为1:1-1:2的二苯醚树脂和乙酞苯胺与二者总质量2%-6%加入到带有搅拌器、氮气导管和冷凝器的反应器中;
升温至混合物全部溶成均相后,恒温125℃,反应至无挥发物放出为止;
减压除去树脂中包容的小分子,得到粘稠状红棕色液体乙酰苯胺二苯醚树脂;
在乙酸苯胺二苯醚树脂中加入浓度为8%-12%的HC1/乙醇溶液,HC1/乙醇溶液的用量为乙酞苯胺二苯醚树脂质量的3-5倍;
升温并搅拌,待树脂完全溶解后,回流水解4-6小时;
用饱和的K0H/乙醇溶液中和至PH7-7.5,减压蒸馏出乙醇,产物用蒸馏水洗涤除去无机物;
经85-90℃真空干燥,即可得到氨基二苯醚树脂;
B、将制的的氨基二苯醚树脂与环氧树脂E-51按照质量比1:1进行混合,加热熔融成均相后,倒入涂有硅脂的铝盒中。
步骤B中,加热熔融包括依次在100℃下加热1小时、130℃下加热1小时、160℃下加热1小时、190℃下加热1小时和220℃下加热2小时。
步骤A中,制的的氨基二苯醚树脂需用分析天平称取0.2g左右的氨基二苯醚树脂,溶子25ml冰醋酸与1,3-二氧六环(1:1.3V/V)的混合溶液中;
滴入1%结晶紫的冰醋酸溶液2-3滴作为指示液;
然后用邻苯二甲酸氢钾标定过的高氯酸-乙酸溶液滴定至溶液由紫色变成亮绿色为止;
如未达到这样的标准需要重复进行步骤A。
有益效果在于:本发明以甲氧基二苯醚为原料,与乙酰苯胺反应制得含有活性端基的苯胺二苯醚低聚物,并将它与环氧树脂共聚,共聚时无小分子放出,固化物保持了聚二苯醚树脂的优点,共聚物的热分解温度达到365.25℃,温度指数为187.14℃,可作为耐高温绝缘材料应用于电机电器领域。
附图说明
图1是本发明中氨基二苯醚树脂与环氧树脂E-51固化过程红外谱图;
图2是本发明中氨基二苯醚树脂与环氧树脂E-51固化树脂TGA曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明:
多层印刷电路板用的层间绝缘材料,包括乙酞苯胺、甲氧基二苯醚树脂和E-51环氧树脂,乙酞苯胺、甲氧基二苯醚树脂和E-51环氧树脂的比重为3:3:4。
多层印刷电路板用的层间绝缘材料的制作工艺,包括以下步骤,
B、进行氨基二苯醚树脂的合成:首先将工业级的二苯醚树脂减压除去其内包容的小分子;
然后将摩尔比为1:1-1:2的二苯醚树脂和乙酞苯胺与二者总质量2%-6%加入到带有搅拌器、氮气导管和冷凝器的反应器中;
升温至混合物全部溶成均相后,恒温125℃,反应至无挥发物放出为止;
减压除去树脂中包容的小分子,得到粘稠状红棕色液体乙酰苯胺二苯醚树脂;
在乙酸苯胺二苯醚树脂中加入浓度为8%-12%的HC1/乙醇溶液,HC1/乙醇溶液的用量为乙酞苯胺二苯醚树脂质量的3-5倍;
升温并搅拌,待树脂完全溶解后,回流水解4-6小时;
用饱和的K0H/乙醇溶液中和至PH7-7.5,减压蒸馏出乙醇,产物用蒸馏水洗涤除去无机物;
经85-90℃真空干燥,即可得到氨基二苯醚树脂;
B、将制的的氨基二苯醚树脂与环氧树脂E-51按照质量比1:1进行混合,加热熔融成均相后,倒入涂有硅脂的铝盒中。
步骤B中,加热熔融包括依次在100℃下加热1小时、130℃下加热1小时、160℃下加热1小时、190℃下加热1小时和220℃下加热2小时。
步骤A中,制的的氨基二苯醚树脂需用分析天平称取0.2g左右的氨基二苯醚树脂,溶子25ml冰醋酸与1,3-二氧六环(1:1.3V/V)的混合溶液中;
滴入1%结晶紫的冰醋酸溶液2-3滴作为指示液;
然后用邻苯二甲酸氢钾标定过的高氯酸-乙酸溶液滴定至溶液由紫色变成亮绿色为止;
如未达到这样的标准需要重复进行步骤A。
IR分析:采用Perkin-Elmer公司的983G型博立叶红外光谱仪。
TGA分析:采用Perkin-Elmer公司的TGA7型热失重率分析仪,升温速度为5℃/min。
以下是本发明的一种或几种实施例:
用本发明的方法测定氨基二苯醚树脂中,100g氨基二苯醚树脂中氨基的摩尔数为0.3118。
在倒入涂有硅脂的铝盒中进行固化的过程中;采用阶梯状的升温方式进行固化,分别取不同温度下的试样进行TR分析,如图1所示916cm-1为环氧基的吸收峰,随着反应的进行而减弱,当体系在220℃的温度条件下固化2小时后916cm-1基本消失,说明反应基本完成。1371cm-1为仲酰胺的吸收峰,随着反应温度的升高,1371cm-1的吸收峰先变强后变弱,变强是由大量仲胺与环氧基反应的结果,而减弱是因为在较高温度下仲酰胺又与环氧基反应的结果。
3300-3500cm-1处固化前为伯胺吸收峰,由于固化过程中环氧开环反应产生大量羟基使该处的吸收峰变宽变强。综合红外光谱的分析结果,氨基二苯醚树脂与环氧树脂E-51的固化在较高温度下主要是仲胺和环氧基进行的反应。
氨基二苯醚树脂是具有耐热结构的低聚物,当它鱼环氧树脂共聚时候,失重率分析仪对固化产物进行TGA分析,图2是TGA渠县,产物的表现分解温度TA和温度指数TZG分别由下列公式算得:
TA=(10C-3B)/7
TZG=(TA+B)/2X
式中:B为失重50%时对应的温度(435.71℃);C为失重15%时对应的温度(386.39℃);X为功能性系数,X=2.14。这样根据TGA的数据计算出该固化物表观分解温度为365.25℃,温度指数为187.14℃,说明该固化树脂的耐热性能非常好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (4)

1.多层印刷电路板用的层间绝缘材料,其特征在于:包括乙酞苯胺、甲氧基二苯醚树脂和E-51环氧树脂,乙酞苯胺、甲氧基二苯醚树脂和E-51环氧树脂的比重为3:3:4。
2.一种如权利要求1所述的多层印刷电路板用的层间绝缘材料的制作工艺,其特征在于:包括以下步骤,
A、进行氨基二苯醚树脂的合成:首先将工业级的二苯醚树脂减压除去其内包容的小分子;
然后将摩尔比为1:1-1:2的二苯醚树脂和乙酞苯胺与二者总质量2%-6%加入到带有搅拌器、氮气导管和冷凝器的反应器中;
升温至混合物全部溶成均相后,恒温125℃,反应至无挥发物放出为止;
减压除去树脂中包容的小分子,得到粘稠状红棕色液体乙酰苯胺二苯醚树脂;
在乙酸苯胺二苯醚树脂中加入浓度为8%-12%的HC1/乙醇溶液,HC1/乙醇溶液的用量为乙酞苯胺二苯醚树脂质量的3-5倍;
升温并搅拌,待树脂完全溶解后,回流水解4-6小时;
用饱和的K0H/乙醇溶液中和至PH7-7.5,减压蒸馏出乙醇,产物用蒸馏水洗涤除去无机物;
经85-90℃真空干燥,即可得到氨基二苯醚树脂;
B、将制的的氨基二苯醚树脂与环氧树脂E-51按照质量比1:1进行混合,加热熔融成均相后,倒入涂有硅脂的铝盒中。
3.根据权利要求2所述的多层印刷电路板用的层间绝缘材料的制作工艺,其特征在于:步骤B中,加热熔融包括依次在100℃下加热1小时、130℃下加热1小时、160℃下加热1小时、190℃下加热1小时和220℃下加热2小时。
4.根据权利要求2所述的多层印刷电路板用的层间绝缘材料的制作工艺,其特征在于:步骤A中,制的的氨基二苯醚树脂需用分析天平称取0.2g左右的氨基二苯醚树脂,溶子25ml冰醋酸与1,3-二氧六环(1:1.3V/V)的混合溶液中;
滴入1%结晶紫的冰醋酸溶液2-3滴作为指示液;
然后用邻苯二甲酸氢钾标定过的高氯酸-乙酸溶液滴定至溶液由紫色变成亮绿色为止;
如未达到这样的标准需要重复进行步骤A。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5145997A (en) * 1991-02-12 1992-09-08 Sun Chemical Corporation Poly (alkylene oxide) substituted acetoacetanilides
CN1283646A (zh) * 2000-09-06 2001-02-14 华中理工大学汉口分校 氨基二苯醚树脂的合成方法

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