CN114479362B - 一种汽车用高caf可靠性fr-4覆铜板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车用高CAF可靠性FR‑4覆铜板的制备方法;包括以下步骤:S1:将有机溶剂、四溴双酚A和线性酚醛树脂、固化促进剂、溶剂型酚醛环氧树脂、四官能环氧树脂、硅微粉、橡胶颗粒、硅烷偶联剂混合均匀,即得电子玻纤布用胶液;S2:取处理过的电子玻纤布,将胶液均匀涂覆在电子玻纤布表面,经烘烤,即为半固化片;S3:取多张半固化片叠配,在双面覆铜箔,热压和冷压,即得FR‑4覆铜板。本发明使用酚醛环氧树脂做主体树脂,体系中加入一定比例硅微粉做填充剂和一定比例纳米级核壳结构橡胶颗粒做增韧剂,可有效降低体系脆性,减少材料钻孔加工过程中微裂缝产生的几率,从而提升耐CAF性能。

Description

一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法
技术领域
本发明涉及覆铜板制造技术领域,具体为一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法。
背景技术
在适应PCB无铅焊接制程的PCB基材中,酚醛固化体系的FR-4产品由于具备优异的耐热性、低吸水率以及高性价比,逐渐成为无铅FR-4的主流材料,另外,由于材料还具有明显优于传统FR-4的耐离子迁移特性(简称CAF),而广泛用于可靠性要求高的汽车电子、工业控制、医疗等领域。
随着电子产品向多功能和高集成化方向发展,PCB全面地走向高密度化,其线路、通孔、连接盘的尺寸和间距越来越小,镀通孔的孔壁间距向0.4mm甚至0.3mm的方向发展。以106、1080、2116、3313等类型玻纤布配料的基板耐CAF能力基本可以满足以上要求,但以7628玻纤布配料的基板,其耐CAF能力多在孔壁间距0.45mm的水平,间距小于0.45mm时往往很容易出现CAF失效,因此,提升板材窄孔壁间距下的CAF承受能力越来越受关注。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,包括以下步骤:
S1:将有机溶剂、四溴双酚A和线性酚醛树脂在20-40℃,搅拌60-90min;继续加入有机溶剂溶解好的固化促进剂、溶剂型酚醛环氧树脂、四官能环氧树脂、硅微粉、橡胶颗粒、硅烷偶联剂和阻燃剂,持续搅拌60-90min,乳化120-150min,即得电子玻纤布用胶液;
S2:将子玻纤布用胶液均匀涂覆在电子玻纤布表面,经过180-240℃的处理,即为半固化片;
S3:取多张半固化片叠配,在双面覆铜箔,热压150-180min后;冷压60-90min,即得FR-4覆铜板。
进一步优化的方案,所述电子玻纤布用胶液所需材料包括,以重量计:酚醛环氧树脂30-40份、四官能环氧树脂3-5份、四溴双酚A15-25份、线性酚醛树脂10-15份、固化促进剂0.01-0.1份、硅微粉20-40份、橡胶颗粒1-3份、硅烷偶联剂0.5-1份、有机溶剂5-30份。
进一步优化的方案,所述酚醛环氧树脂为双酚A型环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂中的一种或多种,所述四官能环氧树脂为四苯酚乙烷四缩水甘油醚,所述线性酚醛树脂为线性苯酚甲醛树脂、线性邻甲酚甲醛树脂、线性双酚A甲醛树脂中的一种或多种;所述固化促进剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的一种或多种;所述硅微粉为复合硅微粉、熔融硅微粉、近球形硅微粉、空心硅微粉中的一种或多种;所述橡胶颗粒为丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶、聚二甲基硅氧烷、丁腈橡胶中的一种或多种;所述有机溶剂为丙酮、丁酮、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚中的一种或多种。
进一步优化的方案,所述酚醛环氧树脂的环氧当量为190-230g/eq;所述四官能环氧树脂的环氧当量为195-230g/eq;所述线性酚醛树脂的软化点为100-110℃。
进一步优化的方案,步骤S1中,还可以加入阻燃剂,所述阻燃剂的制备方法为:将氧化石墨烯和硼酸溶于去离子水中,超声反应1-2h,80℃干燥,在氩气气氛下,在900℃煅烧4h,自然冷却,用热水洗涤,80℃干燥12h,即为硼化石墨烯;
将二甲苯和间苯二酚混合均匀,升温至100-130℃,加入苯基二氯氧磷,反应10-12h,去离子水洗涤7-8次,120℃蒸馏,即为双-(3-羟基-苯氧基)苯基磷氧化物;通入氮气,升温至120-140℃,将二甲基亚砜和4,4-二氨基二苯甲烷混合均匀后,加入催化剂强酸性阳离子交换树脂,缓慢加入双-(3-羟基-苯氧基)苯基磷氧化物的二甲基亚砜溶液,过滤,加入去离子水析出固体后,用无水乙醇和去离子水洗涤,加入四氢呋喃和甲醇进行重结晶后,与腰果酚和多聚甲醛在120-140℃回流反应4-6h,用去离子水洗涤,无水硫酸钠处理,在80℃干燥12h,即为含磷苯并恶嗪树脂;
将硼化石墨烯加入至丙酮溶液中,与含磷苯并恶嗪树脂混合均匀,100℃干燥,即为阻燃剂。
进一步优化的方案,步骤S1中,当橡胶颗粒为丁腈橡胶时,应对其进行改性处理,制备方法为:将丁腈橡胶加入至甲苯溶液中,通入氩气,在70-90℃与丙烯酸和偶氮二异丁腈混合反应4-8h,过滤、干燥、甲苯溶液抽提后与1,2-环己二醇二缩水甘油醚混合均匀。
进一步优化的方案,电子玻纤布可以进行前处理,制备方法为:将去离子水、冰醋酸与十三氟辛基三乙氧基硅烷,反应3-5h后,加入去离子水,即为处理液;将电子玻纤布在450℃下处理30min后,浸泡在处理液中反应10-20min后,静置晾干,在100-130℃处理2-3h。
进一步优化的方案,步骤S1中,电子玻纤布用胶液固含量为63-67%,粘度涂4杯20-40s,171℃胶化200-240s;步骤S2中,半固化片表面含胶量43±2%,流动度14-18%;步骤S3中,热压条件为:温度220-240℃、面压2-3MPa、真空度10-20Torr;冷压条件为:面压1-1.5MPa。
进一步优化的方案,根据以上任意一项所述的一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法制备的FR-4覆铜板。
电子玻纤布会吸附尘埃、水蒸气等,影响树脂间的粘合力,因此将电子玻纤布浸渍在处理液中,经过干燥等工序以去除多余溶剂,使电子玻纤布表面残留大量的氟树脂颗粒,这些颗粒会紧密的填补在电子玻纤布表面的空隙,形成连续的整体,在电子玻纤布与树脂之间起来桥连作用,提高电子玻纤布与树脂之间的粘结力。
使用硼掺杂氧化石墨烯,可以提高氧化石墨烯的热稳定性,将间苯二酚和苯基二氯氧磷制备处含有羟基的含磷化合物,利用氨基与间苯二胺反应,引入氨基后,加入腰果酚和甲醛,引入了苯丙噁嗪单体,提高了覆铜板的阻燃性,随着温度的升高,磷元素会覆盖在覆铜板表面,从而起到隔热的作用,防止覆铜板与氧气的直接接触,在阻燃剂中引入苯丙噁嗪和氧化石墨烯,两者的协同作用可以提高覆铜板的成炭能力,在覆铜板表面形成保护炭层,进一步提高覆铜板的阻燃性,同时氧化石墨还起到了抑烟作用,腰果酚具有长链脂肪烃,可以提高覆铜板的韧性。
对丁腈橡胶进行改性,加入至电子玻纤布用胶液中,提高了环氧树脂的韧性,改性后的丁腈橡胶表面增加的羧基,因此提升了丁腈橡胶表面极性,与环氧树脂之间的交联度增大,提高了体系的耐热性,讲题了环氧树脂的固温度,因此促进了环氧树脂的固化反应,加入改性丁腈橡胶,橡胶会均匀的分散在环氧树脂体系中,而加入环氧树脂稀释剂1,2-环己二醇二缩水甘油醚,与固化剂之间发生交联,从而提高了环氧树脂的韧性和力学强度,此外,橡胶表面的羧基会与环氧树脂之间产生化学键,当受到外界冲击时,可以吸收能量,产生银纹,遇到硅微粉时,会吸收更多的能量,从而提高了环氧树脂的韧性。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明使用酚醛环氧树脂做主体树脂,以四溴双酚A配合线性酚醛树脂共同做固化剂,既保证了固化体系的致密性又增加了树脂对玻纤布的浸透性,也保证了体系的阻燃性。体系中加入一定比例硅微粉做填充剂和一定比例纳米级核壳结构橡胶颗粒做增韧剂,可有效降低体系脆性,减少材料钻孔加工过程中微裂缝产生的几率,从而提升耐CAF性能。
本发明所制备的FR-4覆铜板具有高Tg(玻璃化转变温度)、低CTE(热膨胀系数)特点、优异的耐CAF性能和阻燃性,满足高端汽车用PCB的使用要求。
具体实施方式
下面将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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,包括以下步骤:
S1:将8份丁酮及16.7份乙二醇单甲醚、12份四溴双酚A和7.8份线性苯酚甲醛树脂加入搅拌釜中,启动搅拌使其充分溶解,控制釜内温度为30℃,搅拌60min;继续向釜内加入用丙酮溶解好的2.3份2-甲基咪唑、32份双酚A型酚醛环氧树脂、2.3份四官能环氧树脂、20份复合硅微粉、1.2份纳米级核壳结构丁苯橡胶粒子和0.06份硅烷偶联剂KBM-403(购于日本信越化学工业株式会社),持续搅拌60min使其混合均匀,再开启高效剪切,乳化120min,即得电子玻纤布用胶液;
S2:电子玻纤布在立式上胶机经过浸渍,将电子玻纤布表面均匀涂覆电子玻纤布用胶液,经过210℃的烘箱烘烤、控制半固化片含胶量43.2%,流动度16.2%,制得半固化片;
S3:用8张半固化片叠配,在双面覆0.5安士电解铜箔,在220℃温度、2.5MPa面压、15Torr真空度下,热压150min;然后在1.5MPa面压下,冷压60min,即制得FR-4覆铜板。
本实施例中,电子玻纤布用胶液最终胶液固含量65%,粘度涂四杯26s,171℃胶化225s。
实施例2:一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,包括以下步骤:
S1:将8份丁酮及16.7份乙二醇单甲醚、12份四溴双酚A和7.8份线性苯酚甲醛树脂加入搅拌釜中,启动搅拌使其充分溶解,控制釜内温度为30℃,搅拌60min;继续向釜内加入丙酮溶解好的0.01份2-甲基咪唑、32份邻甲酚型酚醛环氧树脂、2.3份四官能环氧树脂、20份复合硅微粉、1.2份纳米级核壳结构丁苯橡胶粒子和0.06份硅烷偶联剂KBM-403(购于日本信越化学工业株式会社),持续搅拌60min,使其混合均匀,再开启高效剪切,乳化120min,即得电子玻纤布用胶液;
S2:电子玻纤布在立式上胶机经过浸渍,将电子玻纤布表面均匀涂覆电子玻纤布用胶液,经过210℃的烘箱烘烤、控制半固化片含胶量42.9%,流动度15.8%,制得半固化片;
S3:用8张半固化片叠配,在双面覆1安士电解铜箔,在220℃温度、2.5MPa面压、15Torr真空度下,热压150min;然后在1.5MPa面压下,冷压60min,即制得FR-4覆铜板。
本实施例中,电子玻纤布用胶液最终胶液固含量65%,粘度涂四杯27s,171℃胶化220s。
实施例3:一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,包括以下步骤:
S1:将1份氧化石墨烯和5份硼酸溶于去50份离子水中,超声反应1h,80℃干燥,在氩气气氛下,从10℃升温至900℃煅烧4h,自然冷却,用热水洗涤,80℃干燥12h,即为硼化石墨烯;
S2:将200份二甲苯和220份间苯二酚混合均匀,油浴升温至100℃,加入80份苯基二氯氧磷,反应10h,去离子水洗涤7次,120℃蒸馏,即为双-(3-羟基-苯氧基)苯基磷氧化物;通入氮气,升温至120℃,将80份二甲基亚砜和40份4,4-二氨基二苯甲烷混合均匀后,加入5份催化剂强酸性阳离子交换树脂,缓慢加入30份0.02mol的双-(3-羟基-苯氧基)苯基磷氧化物的二甲基亚砜溶液,过滤,加入去离子水析出固体后,用无水乙醇和去离子水洗涤,加入四氢呋喃和甲醇进行重结晶后,与70份腰果酚和40份多聚甲醛在120℃回流反应4h,用去离子水洗涤,无水硫酸钠处理,在80℃干燥12h,即为含磷苯并恶嗪树脂;
S3:将硼化石墨烯加入至丙酮溶液中,与含磷苯并恶嗪树脂混合均匀,100℃干燥,即为阻燃剂;
S4:将10份全硫化纳米丁腈橡胶加入至100份甲苯溶液中,通入氩气,在70℃与1份丙烯酸和0.05份偶氮二异丁腈混合反应4h,过滤、干燥、甲苯溶液抽提后与5份1,2-环己二醇二缩水甘油醚混合均匀,即为改性丁腈橡胶;
S5:将8份丁酮及16.7份乙二醇单甲醚、12份四溴双酚A和7.8份线性苯酚甲醛树脂加入搅拌釜中,启动搅拌使其充分溶解,控制釜内温度为30℃,搅拌60min;继续向釜内加入用丙酮溶解好的2.3份2-甲基咪唑、32份双酚A型酚醛环氧树脂、2.3份四官能环氧树脂、20份复合硅微粉、1.2份改性丁腈橡胶、0.06份硅烷偶联剂KBM-403(购于日本信越化学工业株式会社)和1份阻燃剂,持续搅拌60min使其混合均匀,再开启高效剪切,乳化120min,即得电子玻纤布用胶液;
S6:将25份去离子水、5份冰醋酸与100份十三氟辛基三乙氧基硅烷,反应3h后,加入去离子水稀释至0.3%,即为处理液;将电子玻纤布在450℃下处理30min后,浸泡在处理液中反应10min后,静置晾干,在100℃处理2h,备用;
S7:取步骤S6处理过的电子玻纤布,将电子玻纤布用胶液均匀涂覆在电子玻纤布表面,经过180℃的烘箱烘烤,即为半固化片;
S8:用8张半固化片叠配,在双面覆0.5安士电解铜箔,在220℃温度、2.5MPa面压、15Torr真空度下,热压150min;然后在1.5MPa面压下,冷压60min,即制得FR-4覆铜板。
本实施例中,电子玻纤布用胶液最终胶液固含量66%,粘度涂四杯28s,171℃胶化230s。
实施例4:一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,包括以下步骤:
S1:将2份氧化石墨烯和6份硼酸溶于去60份离子水中,超声反应1.5h,80℃干燥,在氩气气氛下,从10℃升温至900℃煅烧4h,自然冷却,用热水洗涤,80℃干燥12h,即为硼化石墨烯;
S2:将210份二甲苯和230份间苯二酚混合均匀,油浴升温至120℃,加入85份苯基二氯氧磷,反应11h,去离子水洗涤7次,120℃蒸馏,即为双-(3-羟基-苯氧基)苯基磷氧化物;通入氮气,升温至130℃,将85份二甲基亚砜和45份4,4-二氨基二苯甲烷混合均匀后,加入6份催化剂强酸性阳离子交换树脂,缓慢加入35份0.02mol的双-(3-羟基-苯氧基)苯基磷氧化物的二甲基亚砜溶液,过滤,加入去离子水析出固体后,用无水乙醇和去离子水洗涤,加入四氢呋喃和甲醇进行重结晶后,与80份腰果酚和45份多聚甲醛在130℃回流反应5h,用去离子水洗涤,无水硫酸钠处理,在80℃干燥12h,即为含磷苯并恶嗪树脂;
S3:将硼化石墨烯加入至丙酮溶液中,与含磷苯并恶嗪树脂混合均匀,100℃干燥,即为阻燃剂;
S4:将12份全硫化纳米丁腈橡胶加入至120份甲苯溶液中,通入氩气,在80℃与2份丙烯酸和0.08份偶氮二异丁腈混合反应5h,过滤、干燥、甲苯溶液抽提后与6份1,2-环己二醇二缩水甘油醚混合均匀,即为改性丁腈橡胶;
S5:将8份丁酮及16.7份乙二醇单甲醚、12份四溴双酚A和7.8份线性苯酚甲醛树脂加入搅拌釜中,启动搅拌使其充分溶解,控制釜内温度为30℃,搅拌60min;继续向釜内加入用丙酮溶解好的2.3份2-甲基咪唑、32份双酚A型酚醛环氧树脂、2.3份四官能环氧树脂、20份复合硅微粉、1.2份改性丁腈橡胶、0.06份硅烷偶联剂KBM-403(购于日本信越化学工业株式会社)和2份阻燃剂,持续搅拌60min使其混合均匀,再开启高效剪切,乳化120min,即得电子玻纤布用胶液;
S6:将30份去离子水、8份冰醋酸与110份十三氟辛基三乙氧基硅烷,反应4h后,加入去离子水稀释至0.5%,即为处理液;将电子玻纤布在450℃下处理30min后,浸泡在处理液中反应15min后,静置晾干,在120℃处理2.5h,备用;
S7:取步骤S6处理过的电子玻纤布,将电子玻纤布用胶液均匀涂覆在电子玻纤布表面,经过200℃的烘箱烘烤,即为半固化片;
S8:用8张半固化片叠配,在双面覆1安士电解铜箔,在230℃温度、2.5MPa面压、15Torr真空度下,热压150min;然后在1.5MPa面压下,冷压60min,即制得FR-4覆铜板。
本实施例中,电子玻纤布用胶液最终胶液固含量65%,粘度涂四杯25s,171℃胶化215s。
实施例5:一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,包括以下步骤:
S1:将3份氧化石墨烯和8份硼酸溶于去80份离子水中,超声反应2h,80℃干燥,在氩气气氛下,从10℃升温至900℃煅烧4h,自然冷却,用热水洗涤,80℃干燥12h,即为硼化石墨烯;
S2:将220份二甲苯和240份间苯二酚混合均匀,油浴升温至130℃,加入90份苯基二氯氧磷,反应12h,去离子水洗涤8次,120℃蒸馏,即为双-(3-羟基-苯氧基)苯基磷氧化物;通入氮气,升温至140℃,将90份二甲基亚砜和50份4,4-二氨基二苯甲烷混合均匀后,加入8份催化剂强酸性阳离子交换树脂,缓慢加入50份0.02mol的双-(3-羟基-苯氧基)苯基磷氧化物的二甲基亚砜溶液,过滤,加入去离子水析出固体后,用无水乙醇和去离子水洗涤,加入四氢呋喃和甲醇进行重结晶后,与90份腰果酚和50份多聚甲醛在140℃回流反应6h,用去离子水洗涤,无水硫酸钠处理,在80℃干燥12h,即为含磷苯并恶嗪树脂;
S3:将硼化石墨烯加入至丙酮溶液中,与含磷苯并恶嗪树脂混合均匀,100℃干燥,即为阻燃剂;
S4:将15份全硫化纳米丁腈橡胶加入至150份甲苯溶液中,通入氩气,在90℃与5份丙烯酸和0.05-0.1份偶氮二异丁腈混合反应8h,过滤、干燥、甲苯溶液抽提后与10份1,2-环己二醇二缩水甘油醚混合均匀,即为改性丁腈橡胶;
S5:将8份丁酮及16.7份乙二醇单甲醚、12份四溴双酚A和7.8份线性苯酚甲醛树脂加入搅拌釜中,启动搅拌使其充分溶解,控制釜内温度为30℃,搅拌60min;继续向釜内加入用丙酮溶解好的2.3份2-甲基咪唑、32份双酚A型酚醛环氧树脂、2.3份四官能环氧树脂、20份复合硅微粉、1.2份改性丁腈橡胶、0.06份硅烷偶联剂KBM-403(购于日本信越化学工业株式会社)和3份阻燃剂,持续搅拌60min使其混合均匀,再开启高效剪切,乳化120min,即得电子玻纤布用胶液;
S6:将40份去离子水、10份冰醋酸与120份十三氟辛基三乙氧基硅烷,反应5h后,加入去离子水稀释至0.9%,即为处理液;将电子玻纤布在450℃下处理30min后,浸泡在处理液中反应10-20min后,静置晾干,在130℃处理3h,备用;
S7:取步骤S6处理过的电子玻纤布,将电子玻纤布用胶液均匀涂覆在电子玻纤布表面,经过240℃的烘箱烘烤,即为半固化片;
S8:用8张半固化片叠配,在双面覆1安士电解铜箔,在240℃温度、2.5MPa面压、15Torr真空度下,热压150min;然后在1.5MPa面压下,冷压60min,即制得FR-4覆铜板。
本实施例中,电子玻纤布用胶液最终胶液固含量67%,粘度涂四杯28s,171℃胶化230s。
对比例
对比例1:与实施例3做对比,对比例1不加入苯丙噁嗪单体,制备方法与本文相同。
对比例2:与实施例3做对比,对比例1不加入改性丁腈橡胶,制备方法与本文相同。
实验数据
取1.6mm 1OZ/1OZ双面板,依照CAF测试图型,PTH孔壁间距设计为0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm和0.65mm,孔径为0.3mm,在PCB厂家加工成测试板,每种配方板材取四块样板作测试;CAF测试前,先进行6次回流焊;CAF测试条件:85℃/85%RH,100VDC,失效判定为电阻小于108欧姆,测试时间为1000hr。
结果为配方板材最小孔壁间距缩至0.3mm时仍可以通过1000hr测试。
表1实施例1-5、对比例1-2各项检测数据
结论:
1、实施例1-2与实施例3-5相比,实施例3-5添加了阻燃剂,并且对电子玻纤布进行了处理,覆铜板的各项性能均有所上升。
2、实施例1-5与对比例1对比,对比例1没有引入苯丙噁嗪单体,虽然阻燃性保持在V0等级,但氧指数由小幅度下降,表明在阻燃剂中引入苯丙噁嗪单体,可以进一步提高覆铜板的阻燃性。
3、实施例1-5与对比例2对比,对比例2没有加入改性丁腈橡胶,导致覆铜板的抗剥离强度下降,表明改性丁腈橡胶可以提高覆铜板的韧性和力学强度。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:将有机溶剂、四溴双酚A和线性酚醛树脂在20-40℃,搅拌60-90min;继续加入有机溶剂溶解好的固化促进剂、溶剂型酚醛环氧树脂、四官能环氧树脂、硅微粉、橡胶颗粒、硅烷偶联剂和阻燃剂,持续搅拌60-90min,乳化120-150min,即得电子玻纤布用胶液;
所述阻燃剂的制备方法为:将氧化石墨烯和硼酸溶于去离子水中,超声反应1-2h,80℃干燥,在氩气气氛下,在900℃煅烧4h,自然冷却,用热水洗涤,80℃干燥12h,即为硼化石墨烯;
将二甲苯和间苯二酚混合均匀,升温至100-130℃,加入苯基二氯氧磷,反应10-12h,去离子水洗涤7-8次,120℃蒸馏,即为双-(3-羟基-苯氧基)苯基磷氧化物;通入氮气,升温至120-140℃,将二甲基亚砜和4,4-二氨基二苯甲烷混合均匀后,加入催化剂强酸性阳离子交换树脂,缓慢加入双-(3-羟基-苯氧基)苯基磷氧化物的二甲基亚砜溶液,过滤,加入去离子水析出固体后,用无水乙醇和去离子水洗涤,加入四氢呋喃和甲醇进行重结晶后,与腰果酚和多聚甲醛在120-140℃回流反应4-6h,用去离子水洗涤,无水硫酸钠处理,在80℃干燥12h,即为含磷苯并恶嗪树脂;
将硼化石墨烯加入至丙酮溶液中,与含磷苯并恶嗪树脂混合均匀,100℃干燥,即为阻燃剂;
S2:将电子玻纤布用胶液均匀涂覆在电子玻纤布表面,经过180-240℃的处理,即为半固化片;
S3:取多张半固化片叠配,在双面覆铜箔,热压150-180min后;冷压60-90min,即得FR-4覆铜板。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,其特征在于:所述电子玻纤布用胶液所需材料包括,以重量计:酚醛环氧树脂30-40份、四官能环氧树脂3-5份、四溴双酚A 15-25份、线性酚醛树脂10-15份、固化促进剂0.01-0.1份、硅微粉20-40份、橡胶颗粒1-3份、硅烷偶联剂0.5-1份、有机溶剂5-30份。
3.根据权利要求1所述的一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,其特征在于:所述酚醛环氧树脂为双酚A型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂中的一种或多种,所述四官能环氧树脂为四苯酚乙烷四缩水甘油醚,所述线性酚醛树脂为线性苯酚甲醛树脂、线性邻甲酚甲醛树脂、线性双酚A甲醛树脂中的一种或多种;所述固化促进剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的一种或多种;所述硅微粉为复合硅微粉、熔融硅微粉、近球形硅微粉、空心硅微粉中的一种或多种;所述橡胶颗粒为丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶、聚二甲基硅氧烷、丁腈橡胶中的一种或多种;所述有机溶剂为丙酮、丁酮、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,其特征在于:所述酚醛环氧树脂的环氧当量为190-230g/eq;所述四官能环氧树脂的环氧当量为195-230g/eq;所述线性酚醛树脂的软化点为100-110℃。
5.根据权利要求3所述的一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,其特征在于:步骤S1中,当橡胶颗粒为丁腈橡胶时,应对其进行改性处理,制备方法为:将丁腈橡胶加入至甲苯溶液中,通入氩气,在70-90℃与丙烯酸和偶氮二异丁腈混合反应4-8h,过滤、干燥、甲苯溶液抽提后与1,2-环己二醇二缩水甘油醚混合均匀。
6.根据权利要求1所述的一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,其特征在于:电子玻纤布进行前处理,制备方法为:将去离子水、冰醋酸与十三氟辛基三乙氧基硅烷,反应3-5h后,加入去离子水,即为处理液;将电子玻纤布在450℃下处理30min后,浸泡在处理液中反应10-20min后,静置晾干,在100-130℃处理2-3h。
7.根据权利要求1所述的一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法,其特征在于:步骤S1中,电子玻纤布用胶液固含量为63-67%,粘度涂4杯20-40s,171℃胶化200-240s;步骤S2中,半固化片表面含胶量43±2%,流动度14-18%;步骤S3中,热压条件为:温度220-240℃、面压2-3MPa、真空度10-20Torr;冷压条件为:面压1-1.5MPa。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种汽车用高CAF可靠性FR-4覆铜板的制备方法制备的FR-4覆铜板。
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