CN114103307A - 一种低翘曲热固性树脂覆铜板及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低翘曲热固性树脂覆铜板及制备方法，包括两层铜箔和设置于两层铜箔之间的由增强材料浸渍树脂胶液干燥而成的半固化片层构成，其中半固化片层由不同固化程度的上表层、下表层和中间芯层组成的“夹心”结构，其中间芯层需经过两个不同的层压固化工艺处理。采用本方法制得的覆铜板能够有效改善板材翘曲、流胶过多等问题，提高了板材厚度和介电常数的均一性，使得最终印制线路板达到预期的电气、机械加工等可靠性要求。

Description

一种低翘曲热固性树脂覆铜板及制备方法
技术领域
本发明涉及覆铜板的制备技术领域，特别是涉及一种低翘曲热固性树脂覆铜板及制备方法。
背景技术
随着通信和电子产品的不断发展，高密度互连线路板的需求迅速增长，广泛用于通信设备、电脑、汽车电子、家用电器等制造业。覆铜板是目前印制线路板（PCB）必不可少的组成部分，其性能的好坏直接影响PCB板后续的加工使用。多层板的阻抗设计决定了其介质层厚度，根据介质层厚度的要求由增强材料浸渍树脂干燥后得到的半固化片相互搭配而成。当要求的介质层厚度比较大时（一般大于0.5mm），需要多张半固化片搭配压制而成，此时在层压过程中应力释放不彻底，就会导致覆铜板出现严重的翘曲问题。当覆铜板出现翘曲问题时，容易导致其在使用过程中因瞬时电压过高而损坏，造成严重的损失。
现有常规制备过程中，先由增强材料浸渍树脂胶液干燥得到浸渍片，然后将浸渍片按相应张数直接叠合于层压机中压制得到覆铜板，该过程无法有效的释放板材内应力。在现有技术中，后续为了改善覆铜板的翘曲问题，行业内大多采用延长热压成型时最后降温阶段的降温时间来改善翘曲问题，但延长降温时间对能耗影响很大，而且不能根本改善具有一定厚度的半固化片层内应力过大、流胶增大的问题，所制得的覆铜板翘曲有待进一步提高。
发明内容
鉴于现有技术存在的问题和缺陷，本发明提供一种低翘曲热固性树脂覆铜板及制备方法，采用该方法制得的覆铜板能够有效改善板材翘曲、流胶过多等问题，使得最终印制线路板达到预期的电气、机械加工等可靠性要求。
本发明采取的技术方案是：一种低翘曲热固性树脂覆铜板，覆铜板包括两张铜箔和设置于所述两张铜箔之间的由增强材料浸渍树脂胶液干燥后而成的半固化片层构成，所述树脂胶液由如下重量份数的原料组成：
30-90份热固性树脂；
0-80份无机填料；
10-15份阻燃剂；
3-5份固化剂；
3-5份消泡剂。
优选的，所述热固性树脂为环氧树脂、氰酸脂树脂、酚醛树脂、聚丁二烯树脂、聚苯醚树脂、聚酰亚胺树脂或双马来亚酰胺树脂中的一种或多种。
优选的，所述无机填料为二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、硫酸钡、钛酸钡、滑石粉、高岭土或硅微粉中的任意一种或至少两种的混合物。
一种低翘曲热固性树脂覆铜板的制备方法，所述覆铜板的半固化片层是由上表层、下表层和中间芯层组成的“夹心”结构，中间芯层需经过两个不同的层压固化工艺处理；制备过程如下：
步骤一：将半固化片裁切成固定尺寸后根据所需厚度要求，分别挑选半固化片作为上表层、下表层和中间芯层，然后在选出的中间芯层两侧面分别覆盖一层离型膜；
步骤二：根据树脂胶液的软化温度、最低熔融点温度和凝胶点温度设置层压机加热温度；
将两侧面覆盖离型膜的中间芯层置于层压机中，关闭层压机门，抽真空后逐步加热加压；
步骤三：当两侧面覆盖离型膜的中间芯层经过熔融温度后开始发生固化反应，此时停止加热并取出，将中间芯层两侧面覆盖的离型膜进行分离，得到高固化程度的中间芯层；
步骤四：在取出的高固化程度的中间芯层两侧面，分别覆盖未经过二次处理的低固化程度的上表层和下表层组成“夹心”结构，再在上表层和下表层的面上分别覆盖一层铜箔，将叠合在一起的铜箔和半固化片层再次送入层压机，经烧结发生充分固化反应后得到低翘曲度热固性树脂覆铜板。
优选的，所述步骤二中层压机的真空度为95%以上。
优选的，所述步骤四中半固化片层厚度为0.5-2.0mm。
优选的，所述步骤四中铜箔为电解铜箔或压延铜箔，厚度为5-72μm。
本发明所产生的有益效果如下：
1、本发明将半固化片分成上表层、下表层和中间芯层，并对中间芯层采用二次固化处理，再将不同固化程度的上表层、下表层和中间芯层相互叠合烧结成 “夹心”结构，再在上表层和下表层的面上分别覆盖一层铜箔最终构成覆铜板，本发明有效的解决了具有一定介质层厚度板材的内应力释放问题，改善了覆铜板翘曲和尺寸稳定性问题，最终制得的覆铜板达到预期的电气、机械加工等可靠性要求。
2、本发明通过分步固化，有效缓解了具有一定介质层厚度覆铜板在层压过程中流胶严重的问题，而且分步固化使半固化片中小分子杂质等分解排出更加彻底，提高了覆铜板厚度和介电常数均一性，降低了覆铜板损耗。
3、与现有的技术相比，本发明从根本上改善了半固化片层内应力过大的问题，制得的覆铜板能够有效改善板材翘曲、流胶过多等问题，且该方法适用于绝大部分热固性树脂覆铜板，制得的板材翘曲度小于0.5%，低于常规制备方式的翘曲度1.0%，满足国军标的要求，适用于对板材翘曲度有更高要求的场合。本发明工艺过程简单，满足生产加工使用要求。
附图说明
图1为本发明覆铜板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
增强材料经过浸渍树脂胶液干燥得到半固化片，其中树脂胶液含60份聚丁二烯树脂，30份二氧化硅填料，10份阻燃剂，4份固化剂，4份消泡剂。半固化片经裁切后取相应张数叠合成介质层厚度为1.0mm，覆铜后直接置于层压机中压制得到覆铜板，经测试板材翘曲为1.0%。
实施例2：
增强材料经过浸渍树脂胶液干燥得到半固化片，其中胶液含60重量份聚丁二烯树脂，30份二氧化硅填料，10份阻燃剂，4份固化剂，4份消泡剂。半固化片经裁切后先取相应张数分为两侧表层和中间芯层，中间芯层两侧覆以离型膜。将两侧覆盖离型膜的中间芯层置于层压机中，关闭层压机门抽真空到95%后逐步开始加热加压，当开始发生固化反应后，停止加热并取出，将中间芯层与离型膜进行分离。将取出的高固化程度中间芯层两侧覆盖未经过二次处理的低固化程度表层，然后将这两种不同固化程度的半固化片叠合组成“夹心”结构，该具有“夹心”结构的半固化片层厚度为1.0mm。再在两侧覆上铜箔，将叠合在一起的铜箔和半固化片层再次送入层压机，经烧结发生充分固化反应后得到覆铜板，经测试板材翘曲为0.3%。
实施例3：
增强材料经过浸渍树脂胶液干燥得到半固化片，其中胶液含60份聚丁二烯树脂，30份二氧化硅填料，10份阻燃剂，4份固化剂，4份消泡剂。半固化片经裁切后先取相应张数分为两侧表层和中间芯层，中间芯层两侧覆以离型膜。将两侧覆盖离型膜的中间芯层置于层压机中，关闭层压机门抽真空到95%后逐步开始加热加压，当开始发生固化反应后，停止加热并取出，将中间芯层与离型膜进行分离。将取出的高固化程度中间芯层两侧覆盖未经过二次处理的低固化程度表层，然后将这两种不同固化程度的半固化片叠合组成“夹心”结构，该具有“夹心”结构的半固化片层厚度为1.5mm。再在两侧覆上铜箔，将叠合在一起的铜箔和半固化片层再次送入层压机，经烧结发生充分固化反应后得到覆铜板，经测试板材翘曲为0.5%。
实施例4：
增强材料经过浸渍树脂胶液干燥得到半固化片，其中胶液含40份聚丁二烯树脂，50份二氧化硅填料，10重量份氧化铝填料，15份阻燃剂，4份固化剂，4份消泡剂。半固化片经裁切后先取相应张数分为两侧表层和中间芯层，中间芯层两侧覆以离型膜。将两侧覆盖离型膜的中间芯层置于层压机中，关闭层压机门抽真空到95%后逐步开始加热加压，当开始发生固化反应后，停止加热并取出，将中间芯层与离型膜进行分离。将取出的高固化程度中间芯层两侧覆盖未经过二次处理的低固化程度表层，然后将这两种不同固化程度的半固化片叠合组成“夹心”结构，该具有“夹心”结构的半固化片层厚度为1.0mm。再在两侧覆上铜箔，将叠合在一起的铜箔和半固化片层再次送入层压机，经烧结发生充分固化反应后得到覆铜板，经测试板材翘曲为0.3%。
实施例5：
增强材料经过浸渍树脂胶液干燥得到半固化片，其中胶液含60份聚丁二烯树脂，40份二氧化硅填料，5份氧化铝填料，15份阻燃剂，5份固化剂，5份消泡剂。半固化片经裁切后先取相应张数分为两侧表层和中间芯层，中间芯层两侧覆以离型膜。将两侧覆盖离型膜的中间芯层置于层压机中，关闭层压机门抽真空到95%后逐步开始加热加压，当开始发生固化反应后，停止加热并取出，将中间芯层与离型膜进行分离。将取出的高固化程度中间芯层两侧覆盖未经过二次处理的低固化程度表层，然后将这两种不同固化程度的半固化片叠合组成“夹心”结构，该具有“夹心”结构的半固化片层厚度为1.0mm。再在两侧覆上铜箔，将叠合在一起的铜箔和半固化片层再次送入层压机，经烧结发生充分固化反应后得到覆铜板，经测试板材翘曲为0.4%。

Claims (7)

1.一种低翘曲热固性树脂覆铜板，其特征在于：覆铜板包括两张铜箔和设置于所述两张铜箔之间的由增强材料浸渍树脂胶液干燥后而成的半固化片层构成，所述树脂胶液由如下重量份数的原料组成：
30-90份热固性树脂；
0-80份无机填料；
10-15份阻燃剂；
3-5份固化剂；
3-5份消泡剂。
2.如权利要求1所述的一种低翘曲热固性树脂覆铜板，其特征在于，所述热固性树脂为环氧树脂、氰酸脂树脂、酚醛树脂、聚丁二烯树脂、聚苯醚树脂、聚酰亚胺树脂或双马来亚酰胺树脂中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种低翘曲热固性树脂覆铜板，其特征在于，所述无机填料为二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、硫酸钡、钛酸钡、滑石粉、高岭土或硅微粉中的任意一种或至少两种的混合物。
4.一种采用权利要求1所述的低翘曲热固性树脂覆铜板的制备方法，其特征在于：所述覆铜板的半固化片层是由上表层、下表层和中间芯层组成的“夹心”结构，中间芯层需经过两个不同的层压固化工艺处理；制备过程如下：
步骤一：将半固化片裁切成固定尺寸后根据所需厚度要求，分别挑选半固化片作为上表层、下表层和中间芯层，然后在选出的中间芯层两侧面分别覆盖一层离型膜；
步骤二：根据树脂胶液的软化温度、最低熔融点温度和凝胶点温度设置层压机加热温度；
将两侧面覆盖离型膜的中间芯层置于层压机中，关闭层压机门，抽真空后逐步加热加压；
步骤三：当两侧面覆盖离型膜的中间芯层经过熔融温度后开始发生固化反应，此时停止加热并取出，将中间芯层两侧面覆盖的离型膜进行分离，得到高固化程度的中间芯层；
步骤四：在取出的高固化程度的中间芯层两侧面，分别覆盖未经过二次处理的低固化程度的上表层和下表层组成“夹心”结构，再在上表层和下表层的面上分别覆盖一层铜箔，将叠合在一起的铜箔和半固化片层再次送入层压机，经烧结发生充分固化反应后得到低翘曲度热固性树脂覆铜板。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤二中层压机的真空度为95%以上。
6.如权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述步骤四中半固化片层厚度为0.5-2.0mm。
7.如权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述步骤四中铜箔为电解铜箔或压延铜箔，厚度为5-72μm。
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CN114589988A (zh) * 2022-03-11 2022-06-07 建滔(佛冈)积层板有限公司 一种基于多重固化体系的cem-1覆铜板及其制备方法

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