CN112223868B - 绝缘板及其制备方法、层压板及其制备方法、及应用 - Google Patents

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本发明提供了一种绝缘板及其制备方法、层压板及其制备方法、及应用，绝缘板包括依次层叠的第一粘结层、纤维增强基底层和第二粘结层；纤维增强基底层包括依次层叠的第一过渡层、第一基底层、纤维层、第二基底层和第二过渡层；第一粘结层与第一过渡层相连接，第二粘结层与第二过渡层相连接；第一过渡层的材料为与第一基底层和第一粘结层均兼容的材料；第二过渡层的材料为与第二基底层和第二粘结层均兼容的材料；第一或第二基底层的材料为第一氟树脂或第一氟树脂和填料的混合物；第一或第二粘结层的材料为第二氟树脂或第二氟树脂和填料的混合物。本发明不仅提高了层压板的抗剥离强度，减少了表面玻纤纹理，而且能使绝缘板更薄。

Description

绝缘板及其制备方法、层压板及其制备方法、及应用
【技术领域】
本发明涉及线路板制备领域，具体涉及一种绝缘板及其制备方法、层压板及其制备方法、及应用。
【背景技术】
用于制备柔性线路板的覆铜层压板包括绝缘板及层叠至绝缘板的双面的铜箔，绝缘板包括玻璃纤维布及包覆玻璃纤维布的PTFE树脂(聚四氟乙烯树脂)层。
由于绝缘板中含有较高含量的玻璃纤维布，将绝缘板与铜箔压合后表面存在严重的玻璃纤维纹路，影响了材料的介电均一性。另，PTFE树脂熔融温度高，熔融粘度大，树脂流动性差，导致PTFE树脂黏性低，从而使覆铜层压板上的铜箔的剥离强度小，影响产品质量。
【发明内容】
本发明的目的之一在于提供一种绝缘板，提高其层压板的导电金属层的抗剥离强度，提高绝缘板质量。
本发明的技术方案如下：
一种绝缘板，包括依次层叠的第一粘结层、纤维增强基底层和第二粘结层；
所述纤维增强基底层包括依次层叠的第一过渡层、第一基底层、纤维层、第二基底层和第二过渡层；
所述第一粘结层与所述第一过渡层相连接，所述第二粘结层与所述第二过渡层相连接；
所述第一粘结层的粘度大于所述第一基底层的粘度，所述第一过渡层的材料为与所述第一基底层和所述第一粘结层均兼容的材料；
所述第二粘结层的粘度大于所述第二基底层的粘度，所述第二过渡层的材料为与所述第二基底层和所述第二粘结层均兼容的材料；
所述第一基底层的材料为第一氟树脂或第一氟树脂和填料的混合物；
所述第二基底层的材料为第一氟树脂或第一氟树脂和填料的混合物；
所述第一粘结层的材料为第二氟树脂或第二氟树脂和填料的混合物；
所述第二粘结层的材料为第二氟树脂或第二氟树脂和填料的混合物。
本发明的目的之二在于提供上述绝缘板的制备方法。
本发明的技术方案如下：
上述层压板的制备方法包括以下过程：
制备基底层浆料，在纤维层的双面分别形成基底浆料层，所述基底浆料层固化在所述纤维层的双面分别形成第一基底层和第二基底层，得到第一半成品；
制备过渡层浆料，在所述第一半成品的双面分别形成过渡浆料层，所述过渡浆料层固化在所述第一半成品的双面分别形成第一过渡层和第二过渡层，得到第二半成品；
在所述第二半成品的双面分别形成第一粘结层和第二粘结层，得到所述绝缘板。
本发明的目的之三在于提供一种高剥离强度的层压板。
本发明的技术方案如下：
一种层压板，包括上述的绝缘板和叠加在上述绝缘板的双面的导电金属片。
本发明的目的之四在于提供上述层压板的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种层压板的制备方法，包括以下过程：
将上述的绝缘板的双面覆上导电金属片，压合成型，形成所述层压板。
本发明的目的之五在于提供上述绝缘板或上述层压板在线路板制备领域的应用。
本发明的有益效果在于：
通过在第一基底层和第一粘结层之间增加第一过渡层，在第二基底层和第二粘结层之间增加第二过渡层，由于第一过渡层与第一基底层和第一粘结层均兼容，第二过渡层与第二基底层和第二粘结层均兼容，提高了第一过渡层分别与第一粘结层和第一基底层之间的抗剥离强度，以及提高了第二过渡层分别与第二粘结层和第二基底层之间的抗剥离强度，从而提高层压板的抗剥离强度，改善层压板的质量；另，第一或第二过渡层和第一或第二粘结层中均不含纤维，可以改善现有技术中绝缘板与导电金属层压合后表面存在严重的玻璃纤维纹路的问题，提高绝缘板材料的介电均一性。
【附图说明】
图1是本发明一具体实施例的绝缘板的爆炸结构示意图。
图2是本发明另一具体实施例的绝缘板的爆炸结构示意图。
图3是本发明另一具体实施例的绝缘板的爆炸结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图，以及结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
参考图1，本发明公开了一种绝缘板，包括依次层叠的第一粘结层41、纤维增强基底层和第二粘结层42。纤维增强基底层包括依次层叠的第一过渡层31、第一基底层21、纤维层10、第二基底层22和第二过渡层32；第一粘结层41与第一过渡层31相连接，第二粘结层42与第二过渡层32相连接。第一粘结层41的粘度大于第一基底层21的粘度，第一过渡层31的材料为与第一基底层21和第一粘结层41均兼容的材料；第二粘结层42的粘度大于第二基底层22的粘度，第二过渡层32的材料为与第二基底层22和第二粘结层42均兼容的材料。第一基底层21或第二基底层22的材料为第一氟树脂或第一氟树脂和填料的混合物。第一粘结层41或第二粘结层42的材料为第二氟树脂或第二氟树脂和填料的混合物。
在第一粘结层41与第一基底层21之间增加与第一粘结层41和第一基底层21均兼容的第一过渡层31，在第二粘结层42与第二基底层22之间增加与第二粘结层42和第二基底层22均兼容的第二过渡层32，第一过渡层31和第二过渡层32分别提高了第一粘结层41与第一基底层21之间以及第二粘结层42与第二基底层22之间的抗剥离强度，从而提高层压板的抗剥离强度，再者，第一粘结层41和第二粘结层42分别用于粘结位于其外侧的导电金属片，提高导电金属片与绝缘板之间的抗剥离强度，因此，提高了层压板的抗剥离强度；另，第一过渡层31和第一粘结层41以及第二过渡层32和第二粘结层42中均无纤维，改善了绝缘板表面存在的严重的玻璃纤维纹路的问题，提高了绝缘板材料的介电均一性。
第一基底层21或第二基底层22至少包括一层，可以根据纤维层与第一或第二基底的质量关系，调整第一基底层21或第二基底层22的层数。
第一过渡层31或第二过渡层32至少包括一层，可以根据绝缘板的总厚度、绝缘板表面的玻纤纹路以及绝缘板的电性能等，适当调整第一或第二过渡层的层数。
第一粘结层41或第二粘结层42至少包括一层，可以根据绝缘板的总厚度、绝缘板表面的玻纤纹路以及绝缘板的电性能等，适当调整第一或第二粘结层的层数。
参考图2，其与图1相比，粘结层包括两层，分别为依次层叠的第一粘结层41和第三粘结层43，以及第二粘结层42和第四粘结层44。
在一具体实施例中，第一过渡层31或第二过渡层32的材料为第一氟树脂和第二氟树脂的混合物，使第一过渡层31与其两侧的第一粘结层41和第一基底层21均兼容，第二过渡层32与其两侧的第二粘结层42和第二基底层22均兼容，降低层与层之间的相界面分层现象，提高第一过渡层31与第一粘结层41以及与第一基底层21之间的抗剥离强度，以及提高第二过渡层32与第二粘结层42以及与第二基底层22之间的抗剥离强度。
当然，第一过渡层31或第二过渡层32的材料也可以为其它能与粘结层以及基底层兼容的材料，前提是不影响绝缘板的电性能。
在一具体实施例中，第一过渡层31或第二过渡层32的材料还可以为第一氟树脂、第二氟树脂和填料的混合物。
在一具体实施例中，第一过渡层31或第二过渡层32中，第一氟树脂和第二氟树脂的质量比为40-90:60-10。第二氟树脂的含量过低，易造成过渡层与和其对应的粘结层之间的兼容性差，抗剥离强度改善不明显，第二氟树脂的含量过高，在易造成与基底层之间的兼容性差，易在与基底层的相界面处出现流纹、不均匀现象。具体的，第一过渡层31或第二过渡层32中，第二氟树脂的质量份数可以为10份，第一氟树脂的质量份数可以为90份，或者第二氟树脂的质量份数可以为20份，第一氟树脂的质量份数可以为80份，或者第二氟树脂的质量份数可以为30份，第一氟树脂的质量份数可以为70份，或者第二氟树脂的质量份数可以为40份，第一氟树脂的质量份数可以为60份，或者第二氟树脂的质量份数可以为50份，第一氟树脂的质量份数可以为50份，或者第二氟树脂的质量份数可以为60份，第一氟树脂的质量份数可以为40份。
在一具体实施例中，第一氟树脂为PTFE树脂，第二氟树脂为PFA(聚全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物)树脂。
在一具体实施例中，在第一基底层21或第二基底层22中，填料的质量占所述第一基底层21或第二基底层22的质量百分数小,30％，优选的，还可以为20％、10％等，填料的含量大于50％，易沉降。
在一具体实施例中，在第一过渡层31或第二过渡层32中，填料的质量占第一过渡层31或第二过渡层32的质量百分数小于30％，优选的，还可以为20％、10％等。
在一具体实施例中，填料的平均粒径为0.1μm-5μm，更优选的为0.1μm-3μm，平均粒径＜0.1μm，易团聚，分散难度大，平均粒径＞3μm，难以浸渍纤维布。
填料可以选自二氧化硅、氧化铝、氮化硼、滑石粉、云母粉和二氧化钛中的一种或两种以上。
在一具体实施例中，填料为表面有机改性的填料，提高填料与树脂之间的兼容性。
在一具体实施例中，可以采用硅烷偶联剂改性填料，硅烷偶联剂可以选自氨基硅烷、含氟硅烷、环氧基硅烷和乙烯基硅烷中的一种或两种以上。
在一具体实施例中，绝缘板中，包括以下质量份数的组份：
纤维层10的质量份数为5份-50份，第一基底层21和第二基底层22的质量总份数为3份-35份，第一过渡层31和第二过渡层32的质量总份数为5份-50份；第一粘结层41和第二粘结层42的质量总份数为10份-65份。
在一具体实施例中，绝缘板中，纤维层10的厚度为10μm-100μm；
第一基底层、纤维层和第二基底层的总厚度为15μm-45μm；
第一过渡层、第一基底层、纤维层、第二基底层和第二过渡层的总厚度为20μm-50μm；
第一粘结层41或第二粘结层42压合成型前的厚度为5μm-50μm。
在一具体实施例中，纤维层10为纤维布，纤维布可以包括玻璃纤维、石英纤维和有机纤维中的一种或两种以上。
参考图3，在一具体实施例中，纤维增强基底层包括两层，分别为第一纤维增强基底层和第二纤维增强基底层，绝缘板包括依次层叠的第一粘结层41、第一纤维增强基底层、第三粘结层43、第二纤维增强基底层和第二粘结层44。第一纤维增强基底层或第二纤维增强基底层包括依次层叠的第一过渡层31、第一基底层21、纤维层10、第二基底层22、第二过滤层32。
上述绝缘板的制备方法，包括以下过程：
1)制备基底层浆料，在纤维层10的双面分别形成基底浆料层，基底浆料层固化在纤维层的双面分别形成第一基底层21和第二基底层22，得到第一半成品。
基底层浆料为第一氟树脂浆料或第一氟树脂浆料和填料的混合物。
在本过程中，可以将纤维层浸渍在基底层浆料中，从而在纤维层的双面分别形成基底浆料层，也可以采用喷淋或涂覆的方式在纤维层的双面分别形成基底浆料层。
当形成多层第一或第二基底层时，可以采用多次浸渍、喷淋或涂覆，多次固化的方式形成。
在一具体实施例中，基底层浆料为水分散液，固体质量百分数为20％-68％，固体质量过低，浸渍次数增多，国体质量过高，浸渍后纤维与树脂之间易产生空隙。
在一具体实施例中，基底层浆料中第一氟树脂的平均粒径为0.1μm-1μm，更优选0.1μm-0.5μm，填料的平均粒径为0.1μm-5μm，更优选0.1μm-3μm。
2)制备过渡层浆料，在第一半成品的双面分别形成过渡浆料层，过渡浆料层固化在第一半成品的双面分别形成第一过渡层31和第二过渡层32，得到第二半成品。
过渡层浆料的材料为能与基底层浆料和粘结层浆料兼容的材料。
和步骤1)相类似，可以采用浸渍、喷淋或涂覆等方式形成过渡浆料层。
在一具体实施例中，过渡层浆料为水分散液，固体质量百分数为20％-68％，固体的平均粒径为0.1μm-1μm，更优选0.1μm-0.5μm。
3)制备粘结层浆料，在第二半成品的双面分别形成粘结浆料层，粘结层浆料层固化在第二半成品的双面分别形成第一粘结层41和第二粘结层42，得到本发明的绝缘板。
和步骤1)相类似，可以采用浸渍、喷淋或涂覆等方式形成粘结浆料层。
在本具体实施例中，第一粘结层41和第二粘结层42采用购买的大金公司的AF系列PFA膜。
本发明还公开了一种层压板，包括上述的绝缘板和叠加在绝缘板的双面的导电金属片。
在一具体实施例中，导电金属片为铜箔。
层压板的制备方法，包括以下过程：
将上述的绝缘板的双面覆上导电金属片，压合成型，形成层压板。
上述的绝缘板或层压板主要用于制作线路板，尤其是挠性线路板，挠性线路板也叫柔性线路板。
以下为具体实施例，以下各实施例和对比例采用的纤维布均为106电子级玻纤布(采购自重庆天勤材料有限公司)，PFA树脂为大金氟化工的AD-2CRER产品，PTFE树脂为大金氟化工的D-210产品，粘结层为大金的AF系列PFA膜。
实施例1
1)采用纤维布浸渍纯PTFE乳液(固含量为50％),浸渍、烘干两次，得第一半成品。
2)将第一半成品浸渍PTFE/PFA共混乳液一次(共混乳液中，PTFE的质量与PFA的质量为7:3)，得绝缘板，绝缘板的厚度为50μm。
3)在绝缘板的双面粘结25μm厚度的PFA膜的粘结层。
4)在步骤3)得到的产品的双面覆盖铜箔，经高温压合得到层压板。
实施例2
实施例2和实施例1的不同之处在于，步骤2)中，PTFE/PFA共混乳液中，PTFE的质量与PFA的质量为9:1，其余均相同，制得层压板。
实施例3
实施例2和实施例1的不同之处在于，步骤2)中，PTFE/PFA共混乳液中，PTFE的质量与PFA的质量为5:5，其余均相同，制得层压板。
实施例4
1)采用纤维布浸渍纯PTFE乳液(固含量为50％),浸渍、烘干一次，得第一半成品。
2)将第一半成品浸渍PTFE/PFA共混乳液两次(共混乳液中，PTFE的质量与PFA的质量为7:3)，得绝缘板，绝缘板的厚度为50μm。
3)在绝缘板的双面粘结25μm厚度的PFA膜的粘结层。
4)在步骤3)得到的产品的双面覆盖铜箔，经高温压合得到层压板。
实施例5
1)采用纤维布浸渍PTFE和SiO2(苏州锦艺新材料有限公司生产的Q015产品)的混合乳液(乳液中，SiO2的质量百分数为10％，PTFE的质量百分数为50％),浸渍、烘干两次，得第一半成品。
2)将第一半成品浸渍PTFE/PFA和SiO2的共混乳液一次(共混乳液中，SiO2的质量百分数为10％，PTFE的质量与PFA的质量为7:3)，得绝缘板，绝缘板的厚度为50μm。
3)在绝缘板的双面粘结25μm厚度的PFA膜的粘结层。
4)在步骤3)得到的产品的双面覆盖铜箔，经高温压合得到层压板。
对比例1
1)将纤维布浸渍纯PTFE乳液(固含量为50％)，浸渍次数为3次，固化后得到第一半成品。
2)在第一半成品的双面粘结25μm厚度的PFA膜的粘结层。
3)在步骤2)得到的产品的双面覆盖铜箔，经高温压合得到层压板。
对比例2
对比例2和对比例1的区别在于，在步骤2)中，在第一半成品的双面粘结50μm厚度的PFA膜的粘结层。
表1给出了上述实施例1-5以及对比例1-2制得的层压板的各性能参数。从表1可以看到：1)对比例1和对比例2无过渡层，当粘结层的厚度为25μm时，不仅出现分离现象，而且表面具有玻纤纹路，将粘结层的厚度增加到50μm时，虽然表面无玻纤纹路，但仍出现分离现象，不仅使层压板的厚度无法满足超薄需求，而且对比例1和对比例2制得的层压板的铜的抗剥离强度均较低。2)将实施例1-5和对比例1-2相比，实施例1-5制备的层压板在粘结层为25μm时，不仅表面无玻纤纹路，而且不出现分离现象，这是因为，过渡层与粘结层和基底层的互相兼容，使过渡层与粘结层或基底层之间的相界面处不易出现分离现象，再者，过渡层为PTFE和PFA的共混树脂层，该层无纤维布，且该层的硬度介于粘结层和基底层之间，因此，玻纤纹路不易透出，提高了绝缘板的介电均一性。3)实施例5得到的层压板具有最高的抗剥离强度，说明填料可以增强层压板的抗剥离强度。
表1：实施例1-5以及对比例1-2制得的层压板的各性能参数
Figure BDA0002693783090000101
Figure BDA0002693783090000111
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种绝缘板，其特征在于，包括依次层叠的第一粘结层、纤维增强基底层和第二粘结层；
所述纤维增强基底层包括依次层叠的第一过渡层、第一基底层、纤维层、第二基底层和第二过渡层；
所述第一粘结层与所述第一过渡层相连接，所述第二粘结层与所述第二过渡层相连接；
所述第一粘结层的粘度大于所述第一基底层的粘度，所述第一过渡层的材料为与所述第一基底层和所述第一粘结层均兼容的材料；
所述第二粘结层的粘度大于所述第二基底层的粘度，所述第二过渡层的材料为与所述第二基底层和所述第二粘结层均兼容的材料；
所述第一基底层的材料为第一氟树脂或第一氟树脂和填料的混合物；
所述第二基底层的材料为第一氟树脂或第一氟树脂和填料的混合物；
所述第一粘结层的材料为第二氟树脂或第二氟树脂和填料的混合物；
所述第二粘结层的材料为第二氟树脂或第二氟树脂和填料的混合物；
所述第一过渡层的材料为所述第一氟树脂和所述第二氟树脂的混合物，所述第二过渡层的材料为所述第一氟树脂和所述第二氟树脂的混合物；
或所述第一过渡层的材料为所述第一氟树脂、所述第二氟树脂和所述填料的混合物，所述第二过渡层的材料为所述第一氟树脂、所述第二氟树脂和所述填料的混合物。
2.根据权利要求1所述的绝缘板，其特征在于，所述第一过渡层中，所述第一氟树脂和所述第二氟树脂的质量比为40-90:60-10；
所述第二过渡层中，所述第一氟树脂和所述第二氟树脂的质量比为40-90:60-10。
3.根据权利要求1所述的绝缘板，其特征在于，所述第一氟树脂为PTFE树脂，所述第二氟树脂为PFA树脂。
4.根据权利要求1所述的绝缘板，其特征在于，
所述纤维层的质量份数为5份-50份；
所述第一基底层和所述第二基底层的质量总份数为3份-35份；
所述第一过渡层和所述第二过渡层的质量总份数为5份-50份；
所述第一粘结层和所述第二粘结层的质量总份数为10份-65份；
所述第一基底层中，所述填料的质量占所述第一基底层的质量百分数小于30％；
所述第二基底层中，所述填料的质量占所述第二基底层的质量百分数小于30％；
所述第一过渡层中，所述填料的质量占所述第一过渡层的质量百分数小于30％；
所述第二过渡层中，所述填料的质量占所述第二过渡层的质量百分数小于30％。
5.根据权利要求1所述的绝缘板，其特征在于，
所述纤维层的厚度为10μm-100μm；
所述第一基底层、所述纤维层和所述第二基底层的总厚度为15μm-45μm；
所述第一过渡层、所述第一基底层、所述纤维层、所述第二基底层和所述第二过渡层的总厚度为20μm-50μm；
所述第一粘结层压合成型前的厚度为5μm-50μm；
所述第二粘结层压合成型前的厚度为5μm-50μm。
6.根据权利要求1所述的绝缘板，其特征在于，所述纤维层为纤维布，所述纤维布的材质包括玻璃纤维、石英纤维和有机纤维中的一种或两种以上；
所述填料选自二氧化硅、氧化铝、氮化硼、滑石粉、云母粉和二氧化钛中的一种或两种以上。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的绝缘板，其特征在于，所述纤维增强基底层包括两层，分别为第一纤维增强基底层和第二纤维增强基底层，所述绝缘板包括依次层叠的所述第一粘结层、所述第一纤维增强基底层、第三粘结层、所述第二纤维增强基底层和所述第二粘结层。
8.一种如权利要求1～7中任意一项所述的绝缘板的制备方法，其特征在于，包括以下过程：
制备基底层浆料，在纤维层的双面分别形成基底浆料层，所述基底浆料层固化在所述纤维层的双面分别形成第一基底层和第二基底层，得到第一半成品；
制备过渡层浆料，在所述第一半成品的双面分别形成过渡浆料层，所述过渡浆料层固化在所述第一半成品的双面分别形成第一过渡层和第二过渡层，得到第二半成品；
在所述第二半成品的双面分别形成第一粘结层和第二粘结层，得到所述绝缘板。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述基底层浆料中的固体质量百分数为20％-68％；
所述过渡层浆料中的固体质量百分数为20％-68％。
10.一种层压板，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的绝缘板和叠加在所述绝缘板的双面的导电金属片。
11.一种层压板的制备方法，其特征在于，包括以下过程：
将如权利要求1-7任意一项所述的绝缘板的双面覆上导电金属片，压合成型，形成所述层压板。
12.权利要求1-7任意一项所述的绝缘板或权利要求10所述的层压板在线路板制备领域的应用。
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