CN113799419A - 一种覆铜板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种覆铜板的生产方法，环氧树脂微胶囊与聚四氟乙烯乳液相混合，增加材料的阻燃性，再使用纤维布多次浸渍‑烘干的方法，增加聚四氟乙烯再纤维布上的附着厚度，进一步增加材料的阻燃性，改善覆铜板的阻燃等级，且烘干时干性的聚四氟乙烯中的裂纹扩展，使环氧树脂微胶囊破裂，胶囊内的环氧树脂在毛细作用下流到破裂处，产生聚合反应，使得覆铜板的整体力学性能有长足提高，35‑50℃的低温微波处理，提高第二处理材料和铜箔的结合力，加热的同时聚四氟乙烯和胶囊内的环氧树脂产生聚合反应，使得铜箔、聚四氟乙烯、环氧树脂和纤维布贴合更紧密，提高材料整体的阻燃性。
Description
技术领域
本发明涉及合金铜线技术领域，具体涉及一种覆铜板的生产方法。
背景技术
覆铜板是用于形成印刷电路板的主要材料。目前，覆铜板一般都采用绝缘基板上直接镀铜的方式来形成，这种方法形成的覆铜板，金属铜与绝缘基板的结合力并不能令人满意。因此容易导致形成的铜箔发生翘起现象，从而影响覆铜板的品质。现有技术中，采用了多种方法来提高金属铜与绝缘基板的结合力，例如在绝缘基板上涂敷粘接剂并粘贴铜箔的方法，或者在铜箔上浇注树脂的方法，但其结合力均不佳，同时，未能有效改进覆铜板的力学性能和阻燃性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种覆铜板的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案，
一种覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
S1.聚四氟乙烯乳液和环氧树脂微胶囊按1-2：0.1-0.3的比例混合，得到混合液；
S2.纤维布放入混合液内浸渍2-3次，烘干后，再次浸渍2-3次，再烘干，制得第二处理材料；
S3.将所述的第二处理材料对叠2-3次后，在35-50℃的微波条件下将对叠后的第二处理材料双面覆盖铜箔，并进热压压制，得到第三处理材料；
S4.待第三处理材料冷却后，得到覆铜板。
优选地，以重量份计，步骤S1中所述的环氧树脂微胶囊，包括如下材料：
20-30份明胶、500-600份去离子水、5-10份环氧树脂、0.4-0.5份邻苯二甲酸酐、0.2-1份其他助剂。
优选地，步骤S1中所述的环氧树脂微胶囊的制备方法，包括如下步骤：
将20-30份明胶和0.4-0.5份邻苯二甲酸酐加入500-600份去离子水中，充分分散，得到分散液；
5-10份环氧树脂和0.2-1份其他助剂均匀混合，得到混合液；
将分散液和混合液混合，充分搅拌后，得到均匀的水包油乳液；
搅拌状态下，65-70℃加热该水包油乳液，使其聚合，得到所述的环氧树脂微胶囊。
优选地，所述的其他助剂为油溶性二乙烯基苯、苯乙烯、马来酸酐中的一种或多种。
优选地，步骤S3中所述的铜箔的制备方法，包括如下步骤：
S5.对电解形成的铜箔原料表层进行电晕处理后，原料铜箔放置在电沉积槽中，电解液为浓度100～500g/L的NiSO4·6H2O，5～15g/L的NiCl2·6H2O和10～50g/L的H3BO4Cu，原料铜箔附在直流电源的阴极上，纯镍板连接在直流电源的阳极上得到所述的铜箔。
优选地，步骤S5中原料铜箔表面的直流电流密度为1～5A/dm2，电镀液PH保持在1.5-2.0，水浴温度保持在50-55℃。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、环氧树脂微胶囊与聚四氟乙烯乳液相混合，增加材料的阻燃性，再使用纤维布多次浸渍-烘干的方法，增加聚四氟乙烯再纤维布上的附着厚度，进一步增加材料的阻燃性，改善覆铜板的阻燃等级；
2、烘干时干性的聚四氟乙烯中的裂纹扩展，使环氧树脂微胶囊破裂，胶囊内的环氧树脂在毛细作用下流到破裂处，产生聚合反应，使得覆铜板的整体力学性能有长足提高；
3、35-50℃的低温微波处理，提高第二处理材料和铜箔的结合力，加热的同时聚四氟乙烯和胶囊内的环氧树脂产生聚合反应，使得铜箔、聚四氟乙烯、环氧树脂和纤维布贴合更紧密，提高材料整体的阻燃性。
具体实施方式
以下结合说明书和具体实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
对比例1：
一种覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
S1.纤维布放入聚四氟乙烯乳液内浸渍2次，烘干后，再次浸渍3次，再烘干，制得第一处理材料；
S2.将第一处理材料对叠3次后，在40℃的微波条件下将对叠后的第一处理材料双面覆盖铜箔，并进热压压制，得到第二处理材料；
S3.待第三处理材料冷却后，得到覆铜板。
实施例1：
一种覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
S1.聚四氟乙烯乳液和环氧树脂微胶囊按1.5：0.2的比例混合，得到混合液；
S2.纤维布放入混合液内浸渍2次，烘干后，再次浸渍3次，再烘干，制得第二处理材料；
S3.将第二处理材料对叠3次后，在40℃的微波条件下将对叠后的第二处理材料双面覆盖铜箔，并进热压压制，得到第三处理材料；
S4.待第三处理材料冷却后，得到覆铜板。
实施例2：
一种覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
S1.将25份明胶和0.43份邻苯二甲酸酐加入560份去离子水中，充分分散，得到分散液；
8份环氧树脂和0.5份二乙烯基苯/马来酸酐混合助剂均匀混合，得到混合液；
将分散液和混合液混合，充分搅拌后，得到均匀的水包油乳液；
搅拌状态下，65-70℃加热该水包油乳液，使其聚合，得到环氧树脂微胶囊；
S2.纤维布放入混合液内浸渍2次，烘干后，再次浸渍3次，再烘干，制得第二处理材料；
S3.将第二处理材料对叠3次后，在40℃的微波条件下将对叠后的第二处理材料双面覆盖铜箔，并进热压压制，得到第三处理材料；
S4.待第三处理材料冷却后，得到覆铜板。
实施例3：
一种覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
S1.将25份明胶和0.43份邻苯二甲酸酐加入560份去离子水中，充分分散，得到分散液；
8份环氧树脂和0.5份二乙烯基苯/马来酸酐混合助剂均匀混合，得到混合液；
将分散液和混合液混合，充分搅拌后，得到均匀的水包油乳液；
搅拌状态下，65-70℃加热该水包油乳液，使其聚合，得到环氧树脂微胶囊；
S2.纤维布放入混合液内浸渍2次，烘干后，再次浸渍3次，再烘干，制得第二处理材料；
S3.原料铜箔放置在电沉积槽中，电解液为浓度300g/L的NiSO4·6H2O，10g/L的NiCl2·6H2O和30g/L的H3BO4Cu，原料铜箔附在直流电源的阴极上，纯镍板连接在直流电源的阳极上得到铜箔；
将第二处理材料对叠3次后，在40℃的微波条件下将对叠后的第二处理材料双面覆盖铜箔，并进热压压制，得到第三处理材料；
S4.待第三处理材料冷却后，得到覆铜板。
实施例4
一种覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
S1.将25份明胶和0.43份邻苯二甲酸酐加入560份去离子水中，充分分散，得到分散液；
8份环氧树脂和0.5份二乙烯基苯/马来酸酐混合助剂均匀混合，得到混合液；
将分散液和混合液混合，充分搅拌后，得到均匀的水包油乳液；
搅拌状态下，65-70℃加热该水包油乳液，使其聚合，得到环氧树脂微胶囊；
S2.纤维布放入混合液内浸渍2次，烘干后，再次浸渍3次，再烘干，制得第二处理材料；
S3.原料铜箔放置在电沉积槽中，电解液为浓度300g/L的NiSO4·6H2O，10g/L的NiCl2·6H2O和30g/L的H3BO4Cu，原料铜箔附在直流电源的阴极上，纯镍板连接在直流电源的阳极上得到铜箔；
原料铜箔表面的直流电流密度为4A/dm2，电镀液PH保持在1.6，水浴温度保持在55℃；
将第二处理材料对叠3次后，在40℃的微波条件下将对叠后的第二处理材料双面覆盖铜箔，并进热压压制，得到第三处理材料；
S4.待第三处理材料冷却后，得到覆铜板。
分别对对比例1和实施例1-实施例2制得的覆铜板进行十次延烧测试，具体结果见表1：
表1
分别测试对对比例1和实施例1-实施例4制得的覆铜板进行弯曲强度和耐热性能测试，具体结果见表2：
表2
| 弯曲强度 | 耐热性能 | |
| 对比例1 | 232MPa | 不佳、易膨胀、易裂 |
| 实施例1 | 325MPa | 好、但仍有膨胀裂痕 |
| 实施例2 | 335MPa | 好、无明显裂痕 |
| 实施例3 | 339MPa | 好、未见裂痕 |
| 实施例4 | 342MPa | 好、未见裂痕 |
请参阅表1-表2，及上述对比例和实施例内容，对比对比例1和实施例1，可知，对比例1采用聚四氟乙烯乳液对纤维布多次浸渍-烘干，在纤维布上生成高密度的聚四氟乙烯层，提高覆铜板的阻燃性，但其力学性能未有很好改变，实施例1在对比例1的基础上将环氧树脂微胶囊与聚四氟乙烯乳液相混合，进一步改善其阻燃性的同时，赋予了覆铜板的自我修复力，烘干时干性的聚四氟乙烯中的裂纹扩展，使环氧树脂微胶囊破裂，胶囊内的环氧树脂在毛细作用下流到破裂处，产生聚合反应，使得覆铜板的整体力学性能有长足提高，同时，35-50℃的低温微波处理，提高第二处理材料和铜箔的结合力，加热的同时聚四氟乙烯和胶囊内的环氧树脂产生聚合反应，使得铜箔、聚四氟乙烯、环氧树脂和纤维布贴合更紧密，进一步提高材料整体的阻燃性；
对比实施例1和实施例2，可知，实施例2在实施例1的基础上，使用明胶作为壁材，并且使用邻苯二甲酸酐作为固化剂，二乙烯基苯/马来酸酐作为付剂，提高了环氧树脂微胶囊的稳定性，同时邻苯二甲酸酐作为固化剂/二乙烯基苯/马来酸酐加热与聚四氟乙烯融合时，聚合反应效果更好，形成聚四氟乙烯与环氧树脂微胶囊的稳定融合，覆铜板的自我修复力更好，同时阻燃性、弯曲强度、耐热性均有所提高，且使用水包油的方式生成该环氧树脂微胶囊，分散稳定，团聚现象少，粉体更均匀细致，与聚四氟乙烯融合性更好，效果更佳；
对比实施例2和实施例3，可知，实施例3在实施例2的基础上，对铜箔的制备做了改进，在铜箔上电镀一层致密的Ni层，形成Cu/Ni双层结构，增加覆铜板的阻燃性，同时力学性能亦有所提高，且电镀液为NiSO4·6H2O，NiCl2·6H2O，H3BO4，成膜速度快，原料便宜可得，成本低廉，合成方法亦简单；
对比实施例3和实施例4，可知，实施例4在实施例3的基础上，对铜箔的电镀时间进行了限制，成膜时间快，且成膜的结构更佳，更平整，使得使用了该铜箔的覆铜板力学性能、阻燃性均有进一步提高。
由上述可见，实施例4相比于实施例1-实施例3制得的覆铜板延烧总秒数最少，实现了力学性能、耐热性和阻燃性的三重稳定，因此，认为实施例4为本发明的最优实施例。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种覆铜板的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.聚四氟乙烯乳液和环氧树脂微胶囊按1-2：0.1-0.3的比例混合，得到混合液；
S2.纤维布放入混合液内浸渍2-3次，烘干后，再次浸渍2-3次，再烘干，制得第二处理材料；
S3.将所述的第二处理材料对叠2-3次后，在35-50℃的微波条件下将对叠后的第二处理材料双面覆盖铜箔，并进热压压制，得到第三处理材料；
S4.待第三处理材料冷却后，得到覆铜板。
2.根据权利要求1所述的一种覆铜板的生产方法，其特征在于，以重量份计，步骤S1中所述的环氧树脂微胶囊，包括如下材料：
20-30份明胶、500-600份去离子水、5-10份环氧树脂、0.4-0.5份邻苯二甲酸酐、0.2-1份其他助剂。
3.根据权利要求2所述的一种覆铜板的生产方法，其特征在于，步骤S1中所述的环氧树脂微胶囊的制备方法，包括如下步骤：
将20-30份明胶和0.4-0.5份邻苯二甲酸酐加入500-600份去离子水中，充分分散，得到分散液；
5-10份环氧树脂和0.2-1份其他助剂均匀混合，得到混合液；
将分散液和混合液混合，充分搅拌后，得到均匀的水包油乳液；
搅拌状态下，65-70℃加热该水包油乳液，使其聚合，得到所述的环氧树脂微胶囊。
4.根据权利要求2-3任意一项所述的一种覆铜板的生产方法，其特征在于：所述的其他助剂为油溶性二乙烯基苯、苯乙烯、马来酸酐中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种覆铜板的生产方法，其特征在于，步骤S3中所述的铜箔的制备方法，包括如下步骤：
S5.对电解形成的铜箔原料表层进行电晕处理后，所述的原料铜箔放置在电沉积槽中，电解液为浓度100～500g/L的NiSO4·6H2O，5～15g/L的NiCl2·6H2O和10～50g/L的H3BO4Cu，所述的原料铜箔附在直流电源的阴极上，纯镍板连接在直流电源的阳极上得到所述的铜箔。
6.根据权利要求1所述的一种覆铜板的生产方法，其特征在于，步骤S5中所述的原料铜箔表面的直流电流密度为1～5A/dm2，电镀液PH保持在1.5-2.0，水浴温度保持在50-55℃。
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