CN114173493B - 一种盲孔压接多层印刷电路板的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盲孔压接多层印刷电路板的制作方法，属于印刷电路板技术领域，强化玻纤布通过浸渍液高温浸渍后，使其中溶解的聚合物渗透到无碱玻纤布中，有效增加玻纤布的抗弯折和抗冲击强度，通过胶黏剂与基板其他功能层热压贴合后，增加了基板的强度和整体性，钻盲孔时不易出现裂纹，在印刷电路板上加工有盲孔后，由于多层印刷电路板的各层贴合紧密，增加盲孔处的抗拉强度，盲孔处多次焊接和拆卸电子元器件后也不易崩裂，降低更换印刷电路板的概率，有利于降低维护成本。

Description

一种盲孔压接多层印刷电路板的制作方法
技术领域
本发明属于印刷电路板技术领域，具体涉及一种盲孔压接多层印刷电路板的制作方法。
背景技术
印刷电路板又叫印制电路板，是电子元器件电气连接的载体。按照电路板层数可以分成单面板、双面板、四层板、六层板和其他多层电路板。
单层电路板上的电子元器件安装在同一侧，但无法设置过多电子元器件，多层电路板可以在不同层内独立布线，所以布线密度更高，有利于电子产品的小型化。
传统的印刷电路板以玻纤布浸胶后制得的板子作为基材，普通玻纤布虽然强度足够，但是制作成盲孔电路板并焊接上电子元器件后，后续检修过程中需要拆卸焊接的电子元器件，由于多层印刷电路板每层较薄，强度不够，盲孔处容易崩裂。需要一种盲孔处抗牵拉性能更好的多层印刷电路板。
发明内容
本发明的目的在于提供一种盲孔压接多层印刷电路板的制作方法，以解决背景技术中的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种盲孔压接多层印刷电路板的制作方法，包括如下步骤：
步骤一：向反应釜中加入一定量的羧酸盐催化剂和助剂，然后加去离子水搅拌25-30min，加入N-甲基吡咯烷酮作为溶剂，继续搅拌并不断升温，升温至60-70℃后，加入九水合硫化钠，在氮气的保护下，升温至160-180℃后恒温脱水20-30min；脱水完成后向反应釜中补入少量的水，降温至40-50℃后加入混合液，在氮气做保护气和190-200℃的条件下反应3-4h，冷却、过滤后获得聚合物滤饼；将聚合物滤饼在70-90℃的条件下水洗2-3次，每次水洗的时间为30-40min；
反应过程如下所示：
混合液包括N-甲基吡咯烷酮和4,4'-二氯二苯砜，N-甲基吡咯烷酮作为溶剂，N-甲基吡咯烷酮的用量比为4,4'-二氯二苯砜的质量的4倍；4,4'-二氯二苯砜、九水硫化钠、羧酸盐催化剂和助剂的用量比为116g：100g：5g：2-3g；羧酸盐催化剂为购买于新典化学材料(上海)有限公司的有机铋催化剂，助剂为醋酸锂、苯甲酸锂和氢氧化锂中的任意一种；催化剂和助剂均用作促进反应用进程；
将水洗后的聚合物滤饼在35-40℃的条件下干燥30-50min，用N-甲基吡咯烷酮溶解获得浸渍液；将无碱玻纤布加入浸渍液中，在170-180℃和330Pa的条件下加压浸渍7-9min，用乙醚萃取除去N-甲基吡咯烷酮并干燥后获得强化玻纤布；
步骤二：向反应釜中加入乳化剂溶液，并且将丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯加入反应釜中，在1500-2000r/min的条件下搅拌25-30min，加入过硫酸铵在1200-1500r/min的条件下搅拌15min，在65℃的条件下保温反应30min，升温至80-85℃后继续反应45-60min，得到混合乳液；向混合乳液中加入黏度调节剂，搅拌5-10min得到胶黏剂；乳化剂溶液、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸铵和黏度调节剂的用量比为20-25mL：15-20mL：5-8mL：10-12mL：3-5mL：0.5-1mL：1-2mL：10-12g：9-15g，黏度调节剂为聚丙烯酸钠，使胶黏剂更加黏稠易于使用；乳化剂溶液通过十二烷基硫酸钠和去离子水按照2.5g：100mL的用量比混合制得；
步骤三：将胶黏剂点涂到强化玻纤布中各束纤维交织处，将涂好胶黏剂的强化玻纤布与内层胶片贴合，用热压机在240-250℃的条件下热压1.2-1.5s，使强化玻纤布与内层胶片固化贴合；
步骤四：将Co和Ni按照0.5-1g:9g的用量比混合，在1450-1500℃的条件下烧结，得到钴镍合金；将钴镍合金磨成细粉，将合金细粉和胶黏剂按照1.5-2g：9-11.5mL的用量比进行混合得到混合胶黏剂；将混合胶黏剂涂布在步骤三中强化玻纤布未与内层胶片贴合的一面得到外屏蔽层；待外屏蔽层的混合胶黏剂初固化，即混合胶黏剂表面硬化、不发粘但内部交联未结束时，将铜箔与外屏蔽层贴后，并在240-250℃的条件下热压1-1.5s；将铜箔未与外屏蔽层贴合的一面涂布上混合胶黏剂得到中间屏蔽层；中间屏蔽层外再贴合铜箔，将该处铜箔用混合胶黏剂与外层胶片贴合，在240-250℃的条件下热压1.2-1.5s，得到基板；外层胶片和间隔设置的铜箔之间的混合胶黏剂层也为外屏蔽层，控制混合胶黏剂涂布的厚度为0.3-0.5mm；两侧外屏蔽层之间为堆叠设置的铜箔和中间屏蔽层，铜箔的层数为n，n≥2；
步骤五：
将基板按照生产要求裁切成，制得板料；将板料经过后续步骤制成盲孔压接多层印刷电路板；
进一步地，内层胶片和外层胶片的材质为酚醛树脂、环氧树脂和聚酯树脂中的任意一种；
进一步地，步骤五中后续步骤包括钻盲孔、沉铜、图形转移、电镀、退膜、蚀刻和绿油工艺。
本发明的有益效果：所用胶黏剂以丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯为软单体，与其他组分混合制得混合乳液，然后配以引发剂和黏度调节剂制得胶黏剂，该胶黏剂吸水性更小，有利于提高粘结强度，使基板各层牢固贴合，有利于增加基板的剥离强度；钴镍合金具有较好的屏蔽信号的性能，通过配比与胶黏剂混合后，在保证粘结强度的同时也可以增加印刷电路板的电磁屏蔽功能；
强化玻纤布通过浸渍液高温浸渍后，使其中溶解的聚合物渗透到无碱玻纤布中，有效增加玻纤布的抗弯折和抗冲击强度，通过胶黏剂与基板其他功能层热压贴合后，增加了基板的强度和整体性，钻盲孔时不易出现裂纹，在印刷电路板上加工有盲孔后，由于多层印刷电路板的各层贴合紧密，增加盲孔处的抗拉强度，盲孔处多次焊接和拆卸电子元器件后也不易崩裂，降低更换印刷电路板的概率，有利于降低维护成本。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
制备强化玻纤布，包括如下步骤：
向反应釜中加入50g有机铋催化剂和20g醋酸锂、苯甲酸锂和氢氧化锂，然后加去离子水搅拌25min，加入N-甲基吡咯烷酮继续搅拌并不断升温，升温至60℃后，加入1kg九水合硫化钠，在氮气的保护下，升温至160℃后恒温脱水20min；脱水完成后向反应釜中补入少量的水，降温至40℃后加入混合液，混合液包括464g N-甲基吡咯烷酮和116g 4,4'-二氯二苯砜，在氮气做保护气和190℃的条件下反应3h，冷却、过滤后获得聚合物滤饼；将聚合物滤饼在70℃的条件下水洗2次，每次水洗的时间为30min；
将水洗后的聚合物滤饼在35℃的条件下干燥30min，用N-甲基吡咯烷酮溶解获得浸渍液；将无碱玻纤布加入浸渍液中，在170℃和330Pa的条件下加压浸渍7min，用乙醚萃取除去N-甲基吡咯烷酮并干燥后获得强化玻纤布。
实施例2
制备强化玻纤布，包括如下步骤：
向反应釜中加入50g有机铋催化剂和25g醋酸锂、苯甲酸锂和氢氧化锂，然后加去离子水搅拌28min，加入N-甲基吡咯烷酮继续搅拌并不断升温，升温至65℃后，加入1kg九水合硫化钠，在氮气的保护下，升温至170℃后恒温脱水25min；脱水完成后向反应釜中补入少量的水，降温至45℃后加入混合液，混合液包括464g N-甲基吡咯烷酮和116g 4,4'-二氯二苯砜，在氮气做保护气和195℃的条件下反应3.5h，冷却、过滤后获得聚合物滤饼；将聚合物滤饼在80℃的条件下水洗3次，每次水洗的时间为35min；
将水洗后的聚合物滤饼在38℃的条件下干燥40min，用N-甲基吡咯烷酮溶解获得浸渍液；将无碱玻纤布加入浸渍液中，在175℃和330Pa的条件下加压浸渍8min，用乙醚萃取除去N-甲基吡咯烷酮并干燥后获得强化玻纤布。
实施例3
制备强化玻纤布，包括如下步骤：
向反应釜中加入50g有机铋催化剂和30g醋酸锂、苯甲酸锂和氢氧化锂，然后加去离子水搅拌30min，加入N-甲基吡咯烷酮继续搅拌并不断升温，升温至70℃后，加入1kg九水合硫化钠，在氮气的保护下，升温至180℃后恒温脱水30min；脱水完成后向反应釜中补入少量的水，降温至50℃后加入混合液，混合液包括464g N-甲基吡咯烷酮和116g 4,4'-二氯二苯砜，在氮气做保护气和200℃的条件下反应4h，冷却、过滤后获得聚合物滤饼；将聚合物滤饼在90℃的条件下水洗3次，每次水洗的时间为40min；
将水洗后的聚合物滤饼在40℃的条件下干燥50min，用N-甲基吡咯烷酮溶解获得浸渍液；将无碱玻纤布加入浸渍液中，在180℃和330Pa的条件下加压浸渍9min，用乙醚萃取除去N-甲基吡咯烷酮并干燥后获得强化玻纤布。
实施例4
制备基板，包括如下步骤：
将200mL乳化剂溶液、150mL丙烯酸乙酯、50mL丙烯酸丁酯、100mL丙烯酸、30mL丙烯腈、5mL甲基丙烯酸甲酯和10mL丙烯酸乙酯在1500r/min的条件下搅拌25min，加入过100g硫酸铵在1200r/min的条件下搅拌15min，在65℃的条件下保温反应30min，升温至80℃后继续反应45min，得到混合乳液；向混合乳液中加入90mL聚丙烯酸钠，搅拌5min得到胶黏剂；乳化剂溶液为25g十二烷基硫酸钠和1L去离子水混合制得；
将胶黏剂点涂到实施例2中制得的强化玻纤布中各束纤维交织处，将涂好胶黏剂的强化玻纤布与内层胶片贴合，用热压机在240℃的条件下热压1.2s，使强化玻纤布与内层胶片固化贴合；
将50g的Co和0.9kg的Ni混合后在1450℃的条件下烧结，得到钴镍合金；将钴镍合金磨成细粉，将15g合金细粉和90mL胶黏剂混合得到混合胶黏剂；将混合胶黏剂涂布在强化玻纤布上得到外屏蔽层；待外屏蔽层的混合胶黏剂初固化，即混合胶黏剂表面硬化、不发粘但内部交联未结束时，将铜箔与外屏蔽层贴后，并在240℃的条件下热压1s；将铜箔未与外屏蔽层贴合的一面涂布上混合胶黏剂得到中间屏蔽层，并依次贴合一层铜箔和涂布上混合胶黏剂作为外屏蔽层，再热压贴合外层胶片得到基板；控制混合胶黏剂涂布的厚度为0.3mm。内层胶片和外层胶片的材质为酚醛树脂。
实施例5
制备基板，包括如下步骤：
将220mL乳化剂溶液、180mL丙烯酸乙酯、65mL丙烯酸丁酯、110mL丙烯酸、40mL丙烯腈、8mL甲基丙烯酸甲酯和15mL丙烯酸乙酯在1800r/min的条件下搅拌28min，加入过110g硫酸铵在1300r/min的条件下搅拌15min，在65℃的条件下保温反应30min，升温至82℃后继续反应50min，得到混合乳液；向混合乳液中加入120mL聚丙烯酸钠，搅拌8min得到胶黏剂；
将胶黏剂点涂到实施例2中制得的强化玻纤布中各束纤维交织处，将涂好胶黏剂的强化玻纤布与内层胶片贴合，用热压机在245℃的条件下热压1.3s，使强化玻纤布与内层胶片固化贴合；
将80g的Co和0.9kg的Ni混合后在1480℃的条件下烧结，得到钴镍合金；将钴镍合金磨成细粉，将18g合金细粉和105mL胶黏剂混合得到混合胶黏剂；将混合胶黏剂涂布在强化玻纤布上得到外屏蔽层；待外屏蔽层的混合胶黏剂初固化，即混合胶黏剂表面硬化、不发粘但内部交联未结束时，将铜箔与外屏蔽层贴后，并在245℃的条件下热压1.2s；将铜箔未与外屏蔽层贴合的一面涂布上混合胶黏剂得到中间屏蔽层，并依次贴合一层铜箔和涂布上混合胶黏剂作为外屏蔽层，再热压贴合外层胶片得到基板；控制混合胶黏剂涂布的厚度为0.4mm。内层胶片和外层胶片的材质为环氧树脂。
实施例6
制备基板，包括如下步骤：
将250mL乳化剂溶液、200mL丙烯酸乙酯、80mL丙烯酸丁酯、120mL丙烯酸、50mL丙烯腈、10mL甲基丙烯酸甲酯和20mL丙烯酸乙酯在2000r/min的条件下搅拌30min，加入过120g硫酸铵在1500r/min的条件下搅拌15min，在65℃的条件下保温反应30min，升温至85℃后继续反应60min，得到混合乳液；向混合乳液中加入150mL聚丙烯酸钠，搅拌10min得到胶黏剂；
将胶黏剂点涂到实施例2中制得的强化玻纤布中各束纤维交织处，将涂好胶黏剂的强化玻纤布与内层胶片贴合，用热压机在250℃的条件下热压1.5s，使强化玻纤布与内层胶片固化贴合；
将100g的Co和0.9kg的Ni混合后在1500℃的条件下烧结，得到钴镍合金；将钴镍合金磨成合金细粉，将20g合金细粉和115mL胶黏剂混合得到混合胶黏剂；将混合胶黏剂涂布在强化玻纤布上得到外屏蔽层；待外屏蔽层的混合胶黏剂初固化，即混合胶黏剂表面硬化、不发粘但内部交联未结束时，将铜箔与外屏蔽层贴后，并在250℃的条件下热压1.5s；将铜箔未与外屏蔽层贴合的一面涂布上混合胶黏剂得到中间屏蔽层，并依次贴合一层铜箔和涂布上混合胶黏剂作为外屏蔽层，再热压贴合外层胶片得到基板；控制混合胶黏剂涂布的厚度为0.5mm。内层胶片和外层胶片的材质为聚酯树脂。
实施例7
将实施例4中制得的基板照生产要求裁切，制得板料；将板料经过钻盲孔、沉铜、图形转移、电镀、退膜、蚀刻和绿油工艺，制得盲孔压接多层印刷电路板。
实施例8
将实施例5中制得的基板照生产要求裁切，制得板料；将板料经过钻盲孔、沉铜、图形转移、电镀、退膜、蚀刻和绿油工艺，制得盲孔压接多层印刷电路板。
实施例9
将实施例6中制得的基板照生产要求裁切，制得板料；将板料经过钻盲孔、沉铜、图形转移、电镀、退膜、蚀刻和绿油工艺，制得盲孔压接多层印刷电路板。
对比例1：
与对比例4相比，不使用强化玻纤布，其余步骤不变，使用普通的无碱玻纤布制备出基板。
对比例2：
与对比例4相比，不使用含有合金粉末的混合胶黏剂，其余步骤不变，直接使用胶黏剂制备出基板。
对比例3：
与对比例4相比，不使用强化玻纤布且不使用含有合金粉末的混合胶黏剂，其余步骤不变，生产出基板。
对实施例4-6和对比例1-3进行性能测试，具体测试方法如下：
分别取实施例4-6和对比例1-3中的基板，钻孔后采用沉铜操作将孔内镀铜，取六根相同规格的铜线，分别将铜线插入不同基板的孔内，用焊锡焊牢，将铜线末端用拉力机加紧并牵拉，直到铜线焊端被拉出或铜线被拉断。读取示数结果如表1所示：
表1
项目 实施例4 实施例5 实施例6 对比例1 对比例2 对比例3
孔拉力强度kg/in2 2.3 2.4 2.4 1.8 2.3 1.8
由表1可以看出，通过强化玻纤布生产的实施例4-6中的基板盲孔处抗牵拉强度更高，并且胶黏剂中添加的屏蔽层材料不会对抗拉强度产生影响。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种盲孔压接多层印刷电路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将羧酸盐催化剂和助剂加去离子水搅拌25-30min，加入N-甲基吡咯烷酮继续搅拌并升温至60-70℃后加入九水合硫化钠，脱水反应后降温至40-50℃并加入混合液，在190-200℃的条件下反应3-4h，冷却、过滤后获得聚合物滤饼；将聚合物滤饼水洗、干燥后用N-甲基吡咯烷酮溶解获得浸渍液；将无碱玻纤布加入浸渍液中，在170-180℃和330Pa的条件下浸渍7-9min，除去N-甲基吡咯烷酮、干燥，获得强化玻纤布；
步骤二：将胶黏剂点涂到强化玻纤布中各束纤维交织处，将涂好胶黏剂的强化玻纤布与内层胶片贴合，在240-250℃的条件下热压1.2-1.5s；将混合胶黏剂涂布在强化玻纤布未与内层胶片贴合的一面得到外屏蔽层；待外屏蔽层的混合胶黏剂初固化，即混合胶黏剂表面硬化、不发粘但内部交联未结束时，将铜箔与外屏蔽层贴合，并在240-250℃的条件下热压1-1.5s；将铜箔未与外屏蔽层贴合的一面涂布上混合胶黏剂得到中间屏蔽层；中间屏蔽层外再贴合铜箔，将铜箔用混合胶黏剂与外层胶片贴合，在240-250℃的条件下热压1.2-1.5s，得到基板；外层胶片和间隔设置的铜箔之间的混合胶黏剂层也为外屏蔽层，控制混合胶黏剂涂布的厚度为0.3-0.5mm；两侧外屏蔽层之间为依次堆叠设置的铜箔和中间屏蔽层，铜箔的层数为n，n≥2；
步骤三：将基板通过后续步骤制备盲孔压接多层印刷电路板；
步骤一中脱水反应条件为：在160-180℃脱水20-30min；混合液包括N-甲基吡咯烷酮和4,4'-二氯二苯砜，N-甲基吡咯烷酮和4,4'-二氯二苯砜用量的质量比为4:1；
步骤一中助剂为醋酸锂、苯甲酸锂和氢氧化锂中的任意一种；
步骤二中胶黏剂通过如下步骤制备：将乳化剂溶液、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯在1500-2000r/min的条件下搅拌25-30min，加入过硫酸铵在1200-1500r/min的条件下搅拌15min，在65℃的条件下反应30min，升温至80-85℃后反应45-60min，得到混合乳液；向混合乳液中加入黏度调节剂，搅拌5-10min得到胶黏剂；
步骤二中混合胶黏剂通过如下步骤制备：将Co和Ni按照0.5-1g:9g的用量比混合，烧结、磨成合金细粉，将合金细粉和胶黏剂按照1.5-2g：9-11.5mL的用量比进行混合，得到混合胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的一种盲孔压接多层印刷电路板的制作方法，其特征在于，黏度调节剂为聚丙烯酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种盲孔压接多层印刷电路板的制作方法，其特征在于，步骤三中后续步骤包括钻盲孔、沉铜、图形转移、电镀、退膜、蚀刻和绿油工艺。
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