CN112867280A - 一种双面线路板的阻焊工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及线路板生产加工技术领域，具体公开了一种双面线路板的阻焊工艺。双面线路板的阻焊工艺包括如下步骤：第一步，采用网版将热固型阻焊油墨印在线路板的两面；第二步，将经过第一步处理的线路板置于90‑110℃下，烘烤固化20‑40min；所述热固型阻焊油墨包括如下重量份的组分：热固性树脂70‑90份；固化剂8‑10份；稀释剂10‑20份；颜料2‑3份；填料15‑20份；流平剂1‑2份；消泡剂0.5‑1份；分散剂0.5‑1份。本申请的阻焊工艺所需热固温度低，成型阻焊层的耐热性好。
Description
技术领域
本申请涉及线路板生产加工技术的领域，更具体的说，它涉及一种双面线路板的阻焊工艺。
背景技术
印刷线路板又称印制电路板，即 PCB板，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。双面线路板即线路板的两面都有布线，并设置有连接两面导线的导孔。双面板的面积比单面板大一倍，解决了单面板中因为布线交错的难点，更适用于复杂电路。
线路板常见的生产步骤如下：下料、钻孔、化学镀、电镀、刷洗、网印、线路图形电镀、电镀锡、蚀刻铜、退锡、清洗、网印阻焊油墨、沉金、清洗等工序。其中网印阻焊油墨工序的作用是：在线路板除焊点外的部分覆盖一层阻焊油墨，以作为永久性保护涂层，可以防止导线刮伤，防止焊接时导线间短路。
阻焊油墨的颜色分别有红、蓝、绿、白、黑等多种，其中以绿色最为常用。阻焊油墨可分为光固型、热固型和液态感光型，对于单面板来说，精度和密度要求低，主要使用光固型阻焊油墨，而双面板和多层板则主要使用热固形阻焊油墨。但是热固型阻焊油墨普遍存在固化温度高的缺陷，有待改进。
发明内容
为了降低阻焊油墨的固化温度，本申请提供一种双面线路板的阻焊工艺。
本申请提供一种双面线路板的阻焊工艺，采用如下技术方案：
一种双面线路板的阻焊工艺，包括如下步骤：
第一步，采用网版将热固型阻焊油墨印在线路板的两面；
第二步，将经过第一步处理的线路板置于90-110℃下，烘烤固化20-40min；
所述热固型阻焊油墨包括如下重量份的组分：
热固性树脂 70-90份；
固化剂 8-10份；
稀释剂 10-20份；
颜料 2-3份；
填料 15-20份；
流平剂 1-2份；
消泡剂 0.5-1份；
分散剂 0.5-1份；
所述热固性树脂的制备过程如下：
步骤一，按重量份计，将25-30份松香、8-10份马来酸酐混合，通氮气保护并升温至130-140℃，反应2-3h后冷却至室温，再加入7-9份对氨基苯甲酸，混合后加入到10-12份二甲基甲酰胺内，升温至130-135℃，反应2-3h后得到反应物，接着将反应物转移到水中，经搅拌、静置沉淀、过滤、洗涤、干燥后，得到改性剂；
步骤二，将30-35份苯酚和15-20份水混合，升温至65-70℃直至苯酚完全溶解，再加入玉米淀粉并混合均匀，玉米淀粉和苯酚摩尔比为1：(1.4-1.6)，接着用盐酸调节pH至1.2-1.5，升温至140-150℃，反应50-60min，然后加入3-5份改性剂，升温至180-185℃，反应50-60min，最后降温至140-150℃，真空干燥8-10min，出料得到热固性树脂。
通过采用上述技术方案，阻焊油墨的连接树脂采用热固性的酚醛树脂，酚醛树脂本身具有耐热、阻燃、电绝缘性能好等优点。相比于常见的酚醛树脂，本申请的热固性树脂在制备过程中采用玉米淀粉水解产物作为甲醛的替代物，并利用松香、马来酸酐的反应产物进行改性。
一方面松香含有两个不饱和双键的菲环骨架，并引入马来酰亚胺结构，酚醛树脂经改性后热稳定性明显提高，线路板表面形成的阻焊层耐热性好；另一方面酚醛树脂经改性后固化反应容易进行，固化反应峰的起始温度降低，使得阻焊油墨的在90-110℃下便能顺利固化成型，减少能源消耗以及对基板的损伤。
玉米淀粉水解产物作为甲醛的替代物，一方面生产更为安全环保，且原料成本有所降低，另一方面其制得的酚醛树脂的改性作用效果也更好。
可选的，所述热固性树脂的制备过程中，添加改性剂的同时加入0.4-0.6份植物提取剂；所述植物提取剂的制备过程如下：将广玉兰叶片切碎后烘干，得到叶片碎末，再按重量份计，将10-15份叶片碎末浸入20-25份丙酮水溶液中，室温提取30-40min，过滤去除叶片碎末，得到植物提取剂。
通过采用上述技术方案，植物提取剂中含有广玉兰叶片提取出的多酚、生物碱等物质，可促进树脂固化的缩聚反应，进而加快固化反应进程，减少固化时间，且有利于提高树脂的耐热性。
可选的，所述固化剂包括3-5份苯磺酰氯、1-2份单宁酸。
通过采用上述技术方案，苯磺酰氯和单宁酸复配作为固化剂，相较于酚醛树脂常用的乌托洛品固化剂而言，其固化进程更快，且不会有氨气释放。
可选的，所述固化剂还包括1.5-3份香豆酸。
通过采用上述技术方案，香豆酸的添加有利于阻焊油墨的在90-95℃下便能顺利固化成型，固化峰前移。
可选的，所述阻焊油墨还包括1.5-3份腰果壳油改性酚醛树脂。
通过采用上述技术方案，腰果壳油改性酚醛树脂用于提高热固性树脂在基板上的附着性能，并提高阻焊层的韧性和强度。
可选的，所述填料为膨润土、碳酸钙和玻璃纤维的混合物。
通过采用上述技术方案，填料一方面起到增韧补强的作用，另一方面其与腰果壳油改性酚醛树脂协同作用，提高阻焊油墨的附着性能。
可选的，所述稀释剂为乙醇。
可选的，所述颜料为酞青绿。
通过采用上述技术方案，酞青绿集各种颜料的优点于一身，具有显眼的色泽，极高的着色力，优异的化学稳定性、耐光性和耐热性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请的热固性树脂在制备过程中采用玉米淀粉水解产物作为甲醛的替代物，并利用松香、马来酸酐的反应产物进行改性，酚醛树脂经改性后固化反应容易进行，固化反应峰的起始温度降低，使得阻焊油墨的在90-110℃下便能顺利固化成型，减少能源消耗以及对基板的损伤；
2、本申请中优选采用苯磺酰氯、单宁酸和香豆酸复配作为固化剂，对于本申请的热固性树脂而言，更容易在相较低温的条件下帮助树脂固化成型；
3、本申请优选采用腰果壳油改性酚醛树脂，可提高热固性树脂在基板上的附着性能，并提高阻焊层的韧性和强度。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明，予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
本申请的实施例采用如下原料：
松香为脂松香一级品，购买自山东豪耀新材料有限公司；二甲基甲酰胺即N,N-二甲基甲酰胺；玉米淀粉购买自济南众成化工有限公司；流平剂的型号为K-134，购买自德国silcona；消泡剂的型号为YL-NXZ，购买自南通永乐化工有限公司；分散剂的型号为HR-4036，购买自东莞市鸿瑞化工有限公司；腰果壳油改性酚醛树脂的型号为6236，购买自济宁宏明化学试剂有限公司。
制备例1：
热固性树脂的制备过程如下：
步骤一，按重量份计，将25份松香、8份马来酸酐混合，通氮气保护并升温至130℃，反应2h后冷却至室温，再加入7份对氨基苯甲酸，混合后加入到10份二甲基甲酰胺内，升温至130℃，反应2h后得到反应物，接着将反应物转移到水中，经搅拌、静置沉淀、过滤、蒸馏水洗涤、于110℃下干燥后，得到改性剂；
步骤二，将30份苯酚和15份水混合，升温至65℃直至苯酚完全溶解，再加入玉米淀粉并混合均匀，玉米淀粉和苯酚摩尔比为1：1.4，接着用0.1N盐酸调节pH至1.2，升温至140℃，反应50min，然后加入3份改性剂，升温至180℃，反应50min，最后降温至140℃，真空干燥8min，出料得到热固性树脂。
制备例2：
热固性树脂的制备过程如下：
步骤一，按重量份计，将30份松香、10份马来酸酐混合，通氮气保护并升温至140℃，反应3h后冷却至室温，再加入9份对氨基苯甲酸，混合后加入到12份二甲基甲酰胺内，升温至130-135℃，反应3h后得到反应物，接着将反应物转移到水中，经搅拌、静置沉淀、过滤、蒸馏水洗涤、于110℃下干燥后，得到改性剂；
步骤二，将35份苯酚和20份水混合，升温至70℃直至苯酚完全溶解，再加入玉米淀粉并混合均匀，玉米淀粉和苯酚摩尔比为1：1.6，接着用0.1N盐酸调节pH至1.5，升温至150℃，反应60min，然后加入5份改性剂，升温至185℃，反应60min，最后降温至150℃，真空干燥10min，出料得到热固性树脂。
制备例3：
热固性树脂的制备过程如下：
步骤一，按重量份计，将28份松香、9份马来酸酐混合，通氮气保护并升温至135℃，反应2.5h后冷却至室温，再加入8份对氨基苯甲酸，混合后加入到11份二甲基甲酰胺内，升温至132℃，反应2.5h后得到反应物，接着将反应物转移到水中，经搅拌、静置沉淀、过滤、蒸馏水洗涤、于110℃下干燥后，得到改性剂；
步骤二，将32份苯酚和18份水混合，升温至68℃直至苯酚完全溶解，再加入玉米淀粉并混合均匀，玉米淀粉和苯酚摩尔比为1：1.5，接着用0.1N盐酸调节pH至1.3，升温至145℃，反应55min，然后加入4份改性剂，升温至182℃，反应55min，最后降温至145℃，真空干燥9min，出料得到热固性树脂。
制备例4：
与制备例3的区别仅在于，热固性树脂的制备过程中，添加改性剂的同时加入0.4份植物提取剂。
植物提取剂的制备过程如下：将广玉兰叶片切碎至过50目筛后烘干，得到叶片碎末，再按重量份计，将10份叶片碎末浸入20份30wt%丙酮水溶液中，室温提取30min，过滤去除叶片碎末，得到植物提取剂。
制备例5：
与制备例3的区别仅在于，热固性树脂的制备过程中，添加改性剂的同时加入0.6份植物提取剂。
植物提取剂的制备过程如下：将广玉兰叶片切碎至过50目筛后烘干，得到叶片碎末，再按重量份计，将15份叶片碎末浸入25份30wt%丙酮水溶液中，室温提取40min，过滤去除叶片碎末，得到植物提取剂。
制备例6：
与制备例3的区别仅在于，热固性树脂的制备过程中，添加改性剂的同时加入0.5份植物提取剂。
植物提取剂的制备过程如下：将广玉兰叶片切碎至过50目筛后烘干，得到叶片碎末，再按重量份计，将12份叶片碎末浸入22份30wt%丙酮水溶液中，室温提取35min，过滤去除叶片碎末，得到植物提取剂。
实施例1：
一种双面线路板的阻焊工艺，包括如下步骤：
第一步，采用200目网版将热固型阻焊油墨印在线路板的两面；
第二步，将经过第一步处理的线路板置于110℃下，烘烤固化40min。
热固型阻焊油墨由如下重量份的组分混合制得：70份制备例1所制得的热固性树脂、8份乌托洛品、10份乙醇、2份酞青绿、15份碳酸钙、1份流平剂、0.5份消泡剂和0.5份分散剂。
实施例2：
一种双面线路板的阻焊工艺，包括如下步骤：
第一步，采用200目网版将热固型阻焊油墨印在线路板的两面；
第二步，将经过第一步处理的线路板置于110℃下，烘烤固化40min。
热固型阻焊油墨由如下重量份的组分混合制得：90份制备例2所制得的热固性树脂、10份乌托洛品、20份乙醇、3份酞青绿、20份碳酸钙、2份流平剂、1份消泡剂和1份分散剂。
实施例3：
一种双面线路板的阻焊工艺，包括如下步骤：
第一步，采用200目网版将热固型阻焊油墨印在线路板的两面；
第二步，将经过第一步处理的线路板置于110℃下，烘烤固化40min。
热固型阻焊油墨由如下重量份的组分混合制得：80份制备例3所制得的热固性树脂、9份乌托洛品、15份乙醇、2.5份酞青绿、18份碳酸钙、1.5份流平剂、0.8份消泡剂和0.8份分散剂。
实施例4：
与实施例3的区别仅在于，热固性树脂选用制备例4所制得的，烘烤温度为100℃，烘烤时间为30min。
实施例5：
与实施例3的区别仅在于，热固性树脂选用制备例5所制得的，烘烤温度为100℃，烘烤时间为30min。
实施例6：
与实施例3的区别仅在于，热固性树脂选用制备例6所制得的，烘烤温度为100℃，烘烤时间为30min。
实施例7：
与实施例6的区别仅在于，固化剂不采用乌托洛品，其由苯磺酰氯和单宁酸按质量比3:1混合而成，烘烤温度为100℃，烘烤时间为20min。
实施例8：
与实施例6的区别仅在于，固化剂不采用乌托洛品，其由苯磺酰氯和单宁酸按质量比5:2混合而成，烘烤温度为100℃，烘烤时间为20min。
实施例9：
与实施例6区别仅在于，固化剂不采用乌托洛品，其由苯磺酰氯、单宁酸和香豆酸按质量比5:2:3混合而成，烘烤温度为90℃，烘烤时间为20min。
实施例10：
与实施例6区别仅在于，固化剂不采用乌托洛品，其由苯磺酰氯、单宁酸和香豆酸按质量比2:1:1混合而成，烘烤温度为90℃，烘烤时间为20min。
实施例11：
与实施例10的区别仅在于，阻焊油墨还包括1.5份腰果壳油改性酚醛树脂。
实施例12：
与实施例10的区别仅在于，阻焊油墨还包括3份腰果壳油改性酚醛树脂。
实施例13：
与实施例10的区别仅在于，阻焊油墨还包括2份腰果壳油改性酚醛树脂。
实施例14：
与实施例13的区别仅在于，填料为等质量比的膨润土、碳酸钙和玻璃纤维的混合物。
实施例15：
与实施例10的区别仅在于，填料为等质量比的膨润土、碳酸钙和玻璃纤维的混合物。
对比例1：
与实施例3的区别仅在于，热固性树脂为市售普通酚醛树脂，型号为210，购买自河南德泰化工产品有限公司，烘烤温度为160℃，烘烤时间为2h。
性能测试：
参照GB/T 9286-1998《色漆和清漆-漆膜的划格试验》中记载的方法，测试实施例1-15及对比例1的阻焊油墨的附着性能，所得结果为附着力等级0-5级，0级最好，结果记录在表1。
参照GB/T 4677-2002《印制板测试方法》中记载的方法，对实施例1-15级对比例1的所得的线路板进行3次10s耐焊性试验所能承受的温度数据，温度由250℃提升至280℃，每次提升5℃，结果记录在表1。
表1 性能测试结果记录表
| 附着力/级 | 耐热性/℃ | |
| 实施例1 | 2 | 260 |
| 实施例2 | 2 | 260 |
| 实施例3 | 2 | 265 |
| 实施例4 | 2 | 270 |
| 实施例5 | 2 | 270 |
| 实施例6 | 2 | 270 |
| 实施例7 | 2 | 270 |
| 实施例8 | 2 | 270 |
| 实施例9 | 2 | 270 |
| 实施例10 | 2 | 270 |
| 实施例11 | 1 | 275 |
| 实施例12 | 1 | 275 |
| 实施例13 | 1 | 275 |
| 实施例14 | 0 | 275 |
| 实施例15 | 2 | 270 |
| 对比例1 | 2 | 250 |
从实施例1-15和对比例1的烘烤温度、烘烤时间及测试数据可以看出：
1、实施例1-3和对比例1对比可得，本申请的阻焊油墨耐热性和附着力均更好，且固化时间和温度均有所降低；
2、实施例3和实施例4-6对比可得，植物提取剂添加以用于酚醛树脂改性后，固化时间和温度均有所降低，且耐热性提高；
3、实施例6和实施例7、8对比可得，苯磺酰氯和单宁酸作为固化剂，固化时间进一步减少；
4、实施例6和实施例9、10对比可得，香豆酸的添加有利于进一步降低固化温度；
5、实施例10和实施例11、13对比可得，腰果壳油改性酚醛树脂的添加有利于提高阻焊油墨的附着性；
6、实施例13和实施例14、15对比可得，膨润土、碳酸钙和玻璃纤维的复合填料和腰果壳油改性酚醛树脂之间存在协同作用，可进一步提高阻焊油墨的附着性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种双面线路板的阻焊工艺，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，采用网版将热固型阻焊油墨印在线路板的两面；
第二步，将经过第一步处理的线路板置于90-110℃下，烘烤固化20-40min；
所述热固型阻焊油墨包括如下重量份的组分：
热固性树脂 70-90份；
固化剂 8-10份；
稀释剂 10-20份；
颜料 2-3份；
填料 15-20份；
流平剂 1-2份；
消泡剂 0.5-1份；
分散剂 0.5-1份；
所述热固性树脂的制备过程如下：
步骤一，按重量份计，将25-30份松香、8-10份马来酸酐混合，通氮气保护并升温至130-140℃，反应2-3h后冷却至室温，再加入7-9份对氨基苯甲酸，混合后加入到10-12份二甲基甲酰胺内，升温至130-135℃，反应2-3h后得到反应物，接着将反应物转移到水中，经搅拌、静置沉淀、过滤、洗涤、干燥后，得到改性剂；
步骤二，将30-35份苯酚和15-20份水混合，升温至65-70℃直至苯酚完全溶解，再加入玉米淀粉并混合均匀，玉米淀粉和苯酚摩尔比为1：(1.4-1.6)，接着用盐酸调节pH至1.2-1.5，升温至140-150℃，反应50-60min，然后加入3-5份改性剂，升温至180-185℃，反应50-60min，最后降温至140-150℃，真空干燥8-10min，出料得到热固性树脂。
2.根据权利要求1所述的一种双面线路板的阻焊工艺，其特征在于：所述热固性树脂的制备过程中，添加改性剂的同时加入0.4-0.6份植物提取剂；所述植物提取剂的制备过程如下：将广玉兰叶片切碎后烘干，得到叶片碎末，再按重量份计，将10-15份叶片碎末浸入20-25份丙酮水溶液中，室温提取30-40min，过滤去除叶片碎末，得到植物提取剂。
3.根据权利要求1所述的一种双面线路板的阻焊工艺，其特征在于： 所述固化剂包括3-5份苯磺酰氯、1-2份单宁酸。
4.根据权利要求2所述的一种双面线路板的阻焊工艺，其特征在于：所述固化剂还包括1.5-3份香豆酸。
5.根据权利要求1所述的一种双面线路板的阻焊工艺，其特征在于：所述阻焊油墨还包括1.5-3份腰果壳油改性酚醛树脂。
6.根据权利要求5所述的一种双面线路板的阻焊工艺，其特征在于：所述填料为膨润土、碳酸钙和玻璃纤维的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种双面线路板的阻焊工艺，其特征在于：所述稀释剂为乙醇。
8.根据权利要求1所述的一种双面线路板的阻焊工艺，其特征在于：所述颜料为酞青绿。
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