CN114559712A - 一种耐高温低损耗的覆铜板及其制备工艺 - Google Patents

一种耐高温低损耗的覆铜板及其制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN114559712A
CN114559712A CN202210137220.3A CN202210137220A CN114559712A CN 114559712 A CN114559712 A CN 114559712A CN 202210137220 A CN202210137220 A CN 202210137220A CN 114559712 A CN114559712 A CN 114559712A
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper
temperature
clad plate
silicon carbide
carbide substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210137220.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114559712B (zh
Inventor
包晓剑
顾鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Roda Electron Material Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Roda Electron Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Roda Electron Material Co ltd filed Critical Jiangsu Roda Electron Material Co ltd
Priority to CN202210137220.3A priority Critical patent/CN114559712B/zh
Publication of CN114559712A publication Critical patent/CN114559712A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114559712B publication Critical patent/CN114559712B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/041Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/04Non-macromolecular additives inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306Resistant to heat
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种耐高温低损耗的覆铜板及其制备工艺。覆铜板包括碳化硅基板和铜箔层,基板和铜箔层之间设置耐高温粘结层;耐高温粘结层主要由纳米金刚石微粉、浸胶液组成。浸胶液由以下原料组成,按重量份数计,包括30~40份环氧树脂,7~10份固化剂,0.01~0.06份固化促进剂,25~100份凹凸棒石,0.1~2份助剂,50~70份溶剂。凹凸棒石的平均粒径为10~20μm,助剂为质量比为3:1:1的聚乙烯醇、六甲基二硅醚和十二烷基硫酸钠的混合物。本发明制得的覆铜板耐热性能优异,且覆铜板的介电损耗低至0.002,可以满足高频信号的低损耗传输。

Description

一种耐高温低损耗的覆铜板及其制备工艺
技术领域
本发明涉及覆铜板加工技术领域,具体为一种耐高温低损耗的覆铜板及其制备工艺。
背景技术
覆铜板是电子工业的基础材料,主要用于加工制造印制电路板(PCB),广泛用在电视机、收音机、电脑、计算机、移动通讯等电子产品中。覆铜板的制备方法主要是,以木浆纸、电子纤维布等增强材料为基底,浸渍以树脂胶液,在基底的一面或两面叠合铜箔,再经热压,裁剪成特定尺寸的一种板状材料。
随着工业信息化时代的不断发展,以智能电子产品、电子工业产品的飞速发展和换代,数字电路逐渐步入信息处理高速化、信号传输高频化阶段,传统的印制电路板已不能满足部分电子产品的需求,故行业内对于印制电路板及其主要原料覆铜板的需求,已逐渐趋于具备优异的介电性能、热学性能、稳定性、机械性能和化学性能等功能性的方向。本发明旨在提供一种具有耐高温性能和低介电损耗的覆铜板。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温低损耗的覆铜板及其制备工艺,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:一种耐高温低损耗的覆铜板包括碳化硅基板和铜箔层,所述基板和铜箔层之间设置耐高温粘结层,所述耐高温粘结层主要由纳米金刚石微粉、浸胶液组成。
进一步的,所述浸胶液由以下原料组成,按重量份数计,包括30~40份环氧树脂,7~10份固化剂,0.01~0.06份固化促进剂,25~100份凹凸棒石,0.1~2份助剂,50~70份溶剂。
进一步的,所述凹凸棒石的平均粒径为10~20μm。
进一步的,所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂、联苯型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、和双环戊二烯酚型环氧树脂中的任意一种或几种组合;
进一步的,所述固化剂为胺类固化剂;
进一步的,所述固化剂促进剂为1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的任意一种或几种组合;
进一步的,所述助剂为质量比为3:1:1的聚乙烯醇、六甲基二硅醚和十二烷基硫酸钠的混合物。
一种耐高温低损耗的覆铜板的制备工艺,包括以下制备步骤:
(1)制备预处理碳化硅基板;
(2)制备耐高温粘结层;
(3)制备覆铜板成品。
进一步的,一种耐高温低损耗的覆铜板的制备工艺包括以下制备步骤:
(1)制备预处理碳化硅基板
取碳化硅基板,表面擦拭干净,浸入质量比为3:1的稀硫酸与双氧水混合液中,静置10~20min,沥干水分,得到预处理碳化硅基板;
(2)制备耐高温粘结层
取甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于去离子水中,向其中加入质量浓度为75%的磷酸溶液,调节pH值至8.0~10.0;加入纳米金刚石微粉,高速搅拌,搅拌速度为1500~2000r/min;氮气氛围下,加入丙烯酸甲酯,升高温度至90~105℃,加入偶氮二异丁酸二甲酯,反应8~9h,过滤,真空干燥至衡重,得到纳米金刚石混合液;
将预处理碳化硅基板置于微波等离子沉积设备内,通入H2、CH4、Ar,在气体压强2~5KPa,温度为700~850℃,微波功率为750~900W,H2流量2~4sccm、CH4流量3~7sccm、Ar流量30~40sccm的条件下,沉积处理1~2h,得到表面沉积厚度为5~10nm金刚石薄膜的碳化硅基板;
取胺类固化剂投入到环氧树脂中,混合均匀,升温至到50~60℃,静置30~40min,加入凹凸棒石、助剂、固化剂促进剂、溶剂,搅拌均匀,得到充分融合的浸胶液;
取上述制备得到的碳化硅基板,加入浸胶液进行浸渍处理,置于温度为150~160℃条件下干燥,至浸胶液半固化;在上表面和下表面叠合一层分离纸,反复辊压2~3次,辊压速度为0.8~1.5m/min,去除分离纸,得到耐高温粘结层;
(3)制备覆铜板成品
在耐高温粘结层的上表面和下表面分别叠合铜箔,铜箔厚度为5~30μm,经热压处理、剪裁,制得覆铜板。
进一步的,所述步骤(3)中热压的条件为热压温度为110~150℃,升温速度控制为1.0~2.0℃/min,热压压力为10~25kgf/cm2,热压处理时间为2~3h。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
1、本发明采用碳化硅基板作为基材,经稀酸溶液酸蚀后碳化硅基本表面获得一定的粗糙度,再使用等离子沉积法,在其粗糙面上沉积一层纳米金刚石薄膜,纳米金刚石薄膜具有致密的层状结构,其介电性能良好,沉积在碳化硅表面可降低覆铜板的介电损耗,改善覆铜板的介电性能。但由于纳米金刚石薄膜的刚性强弹性模量高,若与铜箔直接叠合,会因模量的不匹配产生表面收缩或裂纹,影响覆铜板的使用寿命和功能稳定性。为解决这一问题,本申请中在纳米金刚石表面浸渍环氧树脂和凹凸棒石等形成的胶液,组成耐高温粘结层。2、在制备浸胶液时,由于传统的环氧树脂粘结性能不强,导致在常规的使用过程中会出现铜箔表面褶皱、耐热性降低的缺陷。本方案选用凹凸棒石与环氧树脂、固化剂等混合制备浸胶液,一方面可以作为无机填料,增加覆铜板的耐热性能和刚性;另一方面由于传统的树脂胶液中环氧树脂的粘结性能略弱,会导致覆铜板表面的铜箔与基板之间的粘结力弱,在覆铜板使用过程中,铜箔易褶皱不平滑,影响使用效果;本方案为了解决这一问题,选择凹凸棒石与环氧树脂混合,再配合2-3次的辊压处理,凹凸棒石本身不具备粘结性,但由于其内部具有特殊的层状晶体纤维结构、内部具有丰富的孔隙结构,经多次辊压后,其粘度激增可达10000mpa.s,大幅度提高了浸胶液的粘结性能,促进耐高温粘结层与铜箔间的复合。3、选择质量比为3:1:1的聚乙烯醇、六甲基二硅醚和十二烷基硫酸钠作为助剂,可增加凹凸棒石的溶胀率,获得更高的粘结力,六甲基二硅醚属于杂化聚合物具有非晶结构,对热敏感低、耐腐蚀等优点,其与凹凸棒石内部网状结构配合,可弥补介电性的损耗。3、本发明制得的覆铜板耐热性能优异,且覆铜板的介电损耗低至0.002,可以满足高频信号的低损耗传输。
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
一种耐高温低损耗的覆铜板的制备工艺,包括以下制备步骤:
(1)制备预处理碳化硅基板:取碳化硅基板,表面擦拭干净,浸入质量比为3:1的稀硫酸与双氧水混合液中,静置10min,沥干水分,得到预处理碳化硅基板,碳化硅基板厚度为5μm;
(2)制备耐高温粘结层:取甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于去离子水中,向其中加入质量浓度为75%的磷酸溶液,调节pH值至8.0;加入纳米金刚石微粉,高速搅拌,搅拌速度为1500r/min;氮气氛围下,加入丙烯酸甲酯,升高温度至90℃,加入偶氮二异丁酸二甲酯,反应8h,过滤,真空干燥至衡重,得到纳米金刚石混合液;
其中,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、纳米金刚石微粉、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:15:1:0.03。
将预处理碳化硅基板置于微波等离子沉积设备内,通入H2、CH4、Ar,在气体压强2KPa,温度为700℃,微波功率为750W,H2流量2sccm、CH4流量3sccm、Ar流量30sccm的条件下,沉积处理1h,得到表面沉积厚度为5nm金刚石薄膜的碳化硅基板;
取胺类固化剂投入到环氧树脂中,混合均匀,升温至到50℃,静置30min,加入凹凸棒石、助剂、固化剂促进剂、溶剂,搅拌均匀,得到充分融合的浸胶液;
取上述制备得到的碳化硅基板,加入浸胶液进行浸渍处理,置于温度为150℃条件下干燥,至浸胶液半固化;在上表面和下表面叠合一层分离纸,反复辊压2次,辊压速度为0.8m/min,去除分离纸,得到耐高温粘结层;
制备覆铜板成品:在耐高温粘结层的上表面和下表面分别叠合铜箔,铜箔厚度为10μm,经热压处理,热压的条件为热压温度为110℃,升温速度控制为1.0℃/min,热压压力为10kgf/cm2,热压处理时间为2h,剪裁,制得覆铜板。
本实施例中浸胶液由以下原料组成,按重量份数计,包括30份环氧树脂,7份固化剂,0.01份固化促进剂,25份凹凸棒石,0.1份助剂,50份溶剂。
凹凸棒石的平均粒径为10μm,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,固化剂为胺类固化剂聚醚多胺,固化剂促进剂为2-甲基咪唑,助剂为质量比为3:1:1的聚乙烯醇、六甲基二硅醚和十二烷基硫酸钠的混合物。
实施例2
一种耐高温低损耗的覆铜板的制备工艺,包括以下制备步骤:
(1)制备预处理碳化硅基板:取碳化硅基板,表面擦拭干净,浸入质量比为3:1的稀硫酸与双氧水混合液中,静置15min,沥干水分,得到预处理碳化硅基板,碳化硅基板厚度为5μm;
(2)制备耐高温粘结层:取甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于去离子水中,向其中加入质量浓度为75%的磷酸溶液,调节pH值至9.0;加入纳米金刚石微粉,高速搅拌,搅拌速度为1700r/min;氮气氛围下,加入丙烯酸甲酯,升高温度至100℃,加入偶氮二异丁酸二甲酯,反应8.5h,过滤,真空干燥至衡重,得到纳米金刚石混合液;
其中,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、纳米金刚石微粉、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:15:1:0.03。
将预处理碳化硅基板置于微波等离子沉积设备内,通入H2、CH4、Ar,在气体压强3KPa,温度为800℃,微波功率为800W,H2流量3sccm、CH4流量5sccm、Ar流量35sccm的条件下,沉积处理1.5h,得到表面沉积厚度为7nm金刚石薄膜的碳化硅基板;
取胺类固化剂投入到环氧树脂中,混合均匀,升温至到55℃,静置36min,加入凹凸棒石、助剂、固化剂促进剂、溶剂,搅拌均匀,得到充分融合的浸胶液;
取上述制备得到的碳化硅基板,加入浸胶液进行浸渍处理,置于温度为153℃条件下干燥,至浸胶液半固化;在上表面和下表面叠合一层分离纸,反复辊压2次,辊压速度为1.2m/min,去除分离纸,得到耐高温粘结层;
(3)制备覆铜板成品:在耐高温粘结层的上表面和下表面分别叠合铜箔,铜箔厚度为10μm,经热压处理,热压的条件为热压温度为140℃,升温速度控制为2.0℃/min,热压压力为20kgf/cm2,热压处理时间为2.5h,剪裁,制得覆铜板。
本实施例中浸胶液由以下原料组成,按重量份数计,包括35份环氧树脂,8份固化剂,0.03份固化促进剂,60份凹凸棒石,1份助剂,60份溶剂。
凹凸棒石的平均粒径为20μm,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,固化剂为胺类固化剂聚醚多胺,固化剂促进剂为2-甲基咪唑,助剂为质量比为3:1:1的聚乙烯醇、六甲基二硅醚和十二烷基硫酸钠的混合物。
实施例3
一种耐高温低损耗的覆铜板的制备工艺,包括以下制备步骤:
(1)制备预处理碳化硅基板:取碳化硅基板,表面擦拭干净,浸入质量比为3:1的稀硫酸与双氧水混合液中,静置20min,沥干水分,得到预处理碳化硅基板,碳化硅基板厚度为5μm;
(2)制备耐高温粘结层:取甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于去离子水中,向其中加入质量浓度为75%的磷酸溶液,调节pH值至10.0;加入纳米金刚石微粉,高速搅拌,搅拌速度为2000r/min;氮气氛围下,加入丙烯酸甲酯,升高温度至105℃,加入偶氮二异丁酸二甲酯,反应9h,过滤,真空干燥至衡重,得到纳米金刚石混合液;
其中,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、纳米金刚石微粉、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:15:1:0.03。
将预处理碳化硅基板置于微波等离子沉积设备内,通入H2、CH4、Ar,在气体压强5KPa,温度为850℃,微波功率为900W,H2流量4sccm、CH4流量7sccm、Ar流量40sccm的条件下,沉积处理2h,得到表面沉积厚度为10nm金刚石薄膜的碳化硅基板;
取胺类固化剂投入到环氧树脂中,混合均匀,升温至到60℃,静置40min,加入凹凸棒石、助剂、固化剂促进剂、溶剂,搅拌均匀,得到充分融合的浸胶液;
取上述制备得到的碳化硅基板,加入浸胶液进行浸渍处理,置于温度为160℃条件下干燥,至浸胶液半固化;在上表面和下表面叠合一层分离纸,反复辊压3次,辊压速度为1.5m/min,去除分离纸,得到耐高温粘结层;
(4)制备覆铜板成品:在耐高温粘结层的上表面和下表面分别叠合铜箔,铜箔厚度为10μm,经热压处理,热压的条件为热压温度为150℃,升温速度控制为2.0℃/min,热压压力为25kgf/cm2,热压处理时间为3h,剪裁,制得覆铜板。
本实施例中浸胶液由以下原料组成,按重量份数计,包括40份环氧树脂,10份固化剂,0.06份固化促进剂,80份凹凸棒石,2份助剂,70份溶剂。
凹凸棒石的平均粒径为20μm,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,固化剂为胺类固化剂聚醚多胺,固化剂促进剂为2-甲基咪唑,助剂为质量比为3:1:1的聚乙烯醇、六甲基二硅醚和十二烷基硫酸钠的混合物。
对比例1
一种耐高温低损耗的覆铜板的制备工艺,包括以下制备步骤:
(1)制备预处理碳化硅基板:取碳化硅基板,表面擦拭干净,浸入质量比为3:1的稀硫酸与双氧水混合液中,静置20min,沥干水分,得到预处理碳化硅基板,碳化硅基板厚度为5μm;
(2)制备耐高温粘结层:取甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于去离子水中,向其中加入质量浓度为75%的磷酸溶液,调节pH值至10.0;加入纳米金刚石微粉,高速搅拌,搅拌速度为2000r/min;氮气氛围下,加入丙烯酸甲酯,升高温度至105℃,加入偶氮二异丁酸二甲酯,反应9h,过滤,真空干燥至衡重,得到纳米金刚石混合液;
其中,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、纳米金刚石微粉、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:15:1:0.03。
将预处理碳化硅基板置于微波等离子沉积设备内,通入H2、CH4、Ar,在气体压强5KPa,温度为850℃,微波功率为900W,H2流量4sccm、CH4流量7sccm、Ar流量40sccm的条件下,沉积处理2h,得到表面沉积厚度为10nm金刚石薄膜的碳化硅基板;
取胺类固化剂投入到环氧树脂中,混合均匀,升温至到60℃,静置40min,加入凹凸棒石、助剂、固化剂促进剂、溶剂,搅拌均匀,得到充分融合的浸胶液;
取上述制备得到的碳化硅基板,加入浸胶液进行浸渍处理,置于温度为160℃条件下干燥,至浸胶液半固化,得到耐高温粘结层;
(3)制备覆铜板成品:在耐高温粘结层的上表面和下表面分别叠合铜箔,铜箔厚度为10μm,经热压处理,热压的条件为热压温度为150℃,升温速度控制为2.0℃/min,热压压力为25kgf/cm2,热压处理时间为3h,剪裁,制得覆铜板。
本实施例中浸胶液由以下原料组成,按重量份数计,包括40份环氧树脂,10份固化剂,0.06份固化促进剂,80份凹凸棒石,2份助剂,70份溶剂。
凹凸棒石的平均粒径为20μm,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,固化剂为胺类固化剂聚醚多胺,固化剂促进剂为2-甲基咪唑,助剂为质量比为3:1:1的聚乙烯醇、六甲基二硅醚和十二烷基硫酸钠的混合物。
对比例2
一种耐高温低损耗的覆铜板的制备工艺,包括以下制备步骤:
(1)制备预处理碳化硅基板:取碳化硅基板,表面擦拭干净,浸入质量比为3:1的稀硫酸与双氧水混合液中,静置20min,沥干水分,得到预处理碳化硅基板,碳化硅基板厚度为5μm;
(2)制备耐高温粘结层:取胺类固化剂投入到环氧树脂中,混合均匀,升温至到60℃,静置40min,加入凹凸棒石、助剂、固化剂促进剂、溶剂,搅拌均匀,得到充分融合的浸胶液;
取步骤(1)制备得到的碳化硅基板,加入浸胶液进行浸渍处理,置于温度为160℃条件下干燥,至浸胶液半固化;在上表面和下表面叠合一层分离纸,反复辊压3次,辊压速度为1.5m/min,去除分离纸,得到耐高温粘结层;
(3)制备覆铜板成品:在耐高温粘结层的上表面和下表面分别叠合铜箔,铜箔厚度为10μm,经热压处理,热压的条件为热压温度为150℃,升温速度控制为2.0℃/min,热压压力为25kgf/cm2,热压处理时间为3h,剪裁,制得覆铜板。
本实施例中浸胶液由以下原料组成,按重量份数计,包括40份环氧树脂,10份固化剂,0.06份固化促进剂,80份凹凸棒石,2份助剂,70份溶剂。
凹凸棒石的平均粒径为20μm,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,固化剂为胺类固化剂聚醚多胺,固化剂促进剂为2-甲基咪唑,助剂为质量比为3:1:1的聚乙烯醇、六甲基二硅醚和十二烷基硫酸钠的混合物。
对比例3
一种耐高温低损耗的覆铜板的制备工艺,包括以下制备步骤:
(1)制备预处理碳化硅基板:取碳化硅基板,表面擦拭干净,浸入质量比为3:1的稀硫酸与双氧水混合液中,静置20min,沥干水分,得到预处理碳化硅基板,碳化硅基板厚度为5μm;
(2)制备耐高温粘结层:取甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于去离子水中,向其中加入质量浓度为75%的磷酸溶液,调节pH值至10.0;加入纳米金刚石微粉,高速搅拌,搅拌速度为2000r/min;氮气氛围下,加入丙烯酸甲酯,升高温度至105℃,加入偶氮二异丁酸二甲酯,反应9h,过滤,真空干燥至衡重,得到纳米金刚石混合液;
其中,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、纳米金刚石微粉、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:15:1:0.03。
将预处理碳化硅基板置于微波等离子沉积设备内,通入H2、CH4、Ar,在气体压强5KPa,温度为850℃,微波功率为900W,H2流量4sccm、CH4流量7sccm、Ar流量40sccm的条件下,沉积处理2h,得到表面沉积厚度为10nm金刚石薄膜的碳化硅基板;
取胺类固化剂投入到环氧树脂中,混合均匀,升温至到60℃,静置40min,加入蛭石、助剂、固化剂促进剂、溶剂,搅拌均匀,得到充分融合的浸胶液;
取上述制备得到的碳化硅基板,加入浸胶液进行浸渍处理,置于温度为160℃条件下干燥,至浸胶液半固化;在上表面和下表面叠合一层分离纸,反复辊压3次,辊压速度为1.5m/min,去除分离纸,得到耐高温粘结层;
(3)制备覆铜板成品:在耐高温粘结层的上表面和下表面分别叠合铜箔,铜箔厚度为10μm,经热压处理,热压的条件为热压温度为150℃,升温速度控制为2.0℃/min,热压压力为25kgf/cm2,热压处理时间为3h,剪裁,制得覆铜板。
本实施例中浸胶液由以下原料组成,按重量份数计,包括40份环氧树脂,10份固化剂,0.06份固化促进剂,80份蛭石,2份助剂,70份溶剂。
凹凸棒石的平均粒径为20μm,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,固化剂为胺类固化剂聚醚多胺,固化剂促进剂为2-甲基咪唑,助剂为质量比为3:1:1的聚乙烯醇、六甲基二硅醚和十二烷基硫酸钠的混合物。
对比例4
本对比例中,助剂选择为质量比为3:1的聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠的混合物,其余内容与实施例3相同。
效果例
为验证本方案的技术效果,取实施例1-3、对比例1-4制备得到的覆铜板,进行性能测试;依据《IPC-TM-650测试标准》的要求检测覆铜板的介电常数、介电损耗和玻璃强度,依据《GB/T 36800.1-2018塑料热机械分析法(TMA)第1部分:通则》要求检测覆铜板的玻璃化转变温度。
Figure BDA0003504832170000101
由表1中数据可知,实施例1-3(本发明技术方案)制备得到的覆铜板,其介电损耗可稳定在0.001-0.002范围内,介电损耗较小,且实施例1-4制备的覆铜板玻璃化转变温度可达到200℃,均大于170℃,属于耐高温覆铜板。
而对比例1与实施3相比,在制备浸胶液时凹凸棒石未做多次辊压处理,其挤压增粘的优势未得到发挥,最终制得的覆铜板玻璃强度和玻璃化转变温度均降低。对比例2与实施例3相比,在制备高温粘结层时未在碳化硅基板表面沉积纳米金刚石薄膜,因此导致了介电性能变差。对比例3与实施例3相比,在制备浸胶液时选择蛭石代替凹凸棒石,蛭石在被辊压后无凹凸棒石的增粘特性,因此其制备的覆铜板剥离强度和玻璃化转变温度均比实施例3要低。
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)

1.一种耐高温低损耗的覆铜板,其特征在于,所述覆铜板包括碳化硅基板和铜箔层,所述基板和铜箔层之间设置耐高温粘结层;所述耐高温粘结层主要由纳米金刚石微粉、浸胶液组成。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温低损耗的覆铜板,其特征在于:所述浸胶液由以下原料组成,按重量份数计,包括30~40份环氧树脂,7~10份固化剂,0.01~0.06份固化促进剂,25~100份凹凸棒石,0.1~2份助剂,50~70份溶剂。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温低损耗的覆铜板,其特征在于:所述凹凸棒石的平均粒径为10~20μm。
4.根据权利要求2所述的一种耐高温低损耗的覆铜板,其特征在于:
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂、联苯型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、和双环戊二烯酚型环氧树脂中的任意一种或几种组合;
所述固化剂为胺类固化剂;
所述固化剂促进剂为1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的任意一种或几种组合。
5.根据权利要求2所述的一种耐高温低损耗的覆铜板,其特征在于:
所述助剂为质量比为3:1:1的聚乙烯醇、六甲基二硅醚和十二烷基硫酸钠的混合物。
6.一种耐高温低损耗的覆铜板的制备工艺,其特征在于:包括以下制备步骤:
(1)制备预处理碳化硅基板;
(2)制备耐高温粘结层;
(3)制备覆铜板成品。
7.根据权利要求6所述的一种耐高温低损耗的覆铜板的制备工艺,其特征在于:包括以下制备步骤:
(1)制备预处理碳化硅基板
取碳化硅基板,表面擦拭干净,浸入质量比为3:1的稀硫酸与双氧水混合液中,静置10~20min,沥干水分,得到预处理碳化硅基板;
(2)制备耐高温粘结层
取甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于去离子水中,向其中加入质量浓度为75%的磷酸溶液,调节pH值至8.0~10.0;加入纳米金刚石微粉,高速搅拌,搅拌速度为1500~2000r/min;氮气氛围下,加入丙烯酸甲酯,升高温度至90~105℃,加入偶氮二异丁酸二甲酯,反应8~9h,过滤,真空干燥至衡重,得到纳米金刚石混合液;
将预处理碳化硅基板置于微波等离子沉积设备内,通入H2、CH4、Ar,在气体压强2~5KPa,温度为700~850℃,微波功率为750~900W,H2流量2~4sccm、CH4流量3~7sccm、Ar流量30~40sccm的条件下,沉积处理1~2h,得到表面沉积厚度为5~10nm金刚石薄膜的碳化硅基板;
取胺类固化剂投入到环氧树脂中,混合均匀,升温至到50~60℃,静置30~40min,加入凹凸棒石、助剂、固化剂促进剂、溶剂,搅拌均匀,得到充分融合的浸胶液;
取上述制备得到的碳化硅基板,加入浸胶液进行浸渍处理,置于温度为150~160℃条件下干燥,至浸胶液半固化;在上表面和下表面叠合一层分离纸,反复辊压2~3次,辊压速度为0.8~1.5m/min,去除分离纸,得到耐高温粘结层;
(3)制备覆铜板成品
在耐高温粘结层的上表面和下表面分别叠合铜箔,铜箔厚度为5~30μm,经热压处理、剪裁,制得覆铜板。
8.根据权利要求7所述的一种耐高温低损耗的覆铜板的制备工艺,其特征在于:所述步骤(3)中热压的条件为热压温度为110~150℃,升温速度控制为1.0~2.0℃/min,热压压力为10~25kgf/cm2,热压处理时间为2~3h。
CN202210137220.3A 2022-02-15 2022-02-15 一种耐高温低损耗的覆铜板及其制备工艺 Active CN114559712B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210137220.3A CN114559712B (zh) 2022-02-15 2022-02-15 一种耐高温低损耗的覆铜板及其制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210137220.3A CN114559712B (zh) 2022-02-15 2022-02-15 一种耐高温低损耗的覆铜板及其制备工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114559712A true CN114559712A (zh) 2022-05-31
CN114559712B CN114559712B (zh) 2023-04-18

Family

ID=81713385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210137220.3A Active CN114559712B (zh) 2022-02-15 2022-02-15 一种耐高温低损耗的覆铜板及其制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114559712B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117615526A (zh) * 2024-01-24 2024-02-27 开平太平洋绝缘材料有限公司 一种覆铜板的制备工艺

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080060832A1 (en) * 2006-08-28 2008-03-13 Ali Razavi Multi-layer cable design and method of manufacture
WO2010114222A2 (ko) * 2009-04-03 2010-10-07 주식회사 서흥플라즈마 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판 및 그의 제조 방법
CN101979160A (zh) * 2010-05-21 2011-02-23 北京天科合达蓝光半导体有限公司 一种清洗碳化硅晶片表面污染物的方法
WO2012148020A1 (ko) * 2011-04-28 2012-11-01 주식회사 이넥트론 나노 다이아몬드 함침 고 방열성 메탈기판의 절연층 형성방법
CN105273363A (zh) * 2015-08-21 2016-01-27 安徽吉思特智能装备有限公司 一种led封装用含纳米金刚石的马来酸酐接枝聚苯醚改性环氧树脂复合材料及其制备方法
CN109097754A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 深圳先进技术研究院 一种表面具有高致密纳米金刚石薄膜的工件及一种高致密纳米金刚石薄膜的制备方法
CN208881285U (zh) * 2018-09-11 2019-05-21 福建新嵛柔性材料科技有限公司 一种金属基覆铜箔板
CN111378309A (zh) * 2014-10-03 2020-07-07 C3奈米有限公司 用于透明涂层及透明导电膜的性质增强填料
CN111704786A (zh) * 2020-06-19 2020-09-25 林州致远电子科技有限公司 一种无卤高Tg中损耗覆铜板用胶液及其制备方法和应用
CN111732817A (zh) * 2020-06-19 2020-10-02 林州致远电子科技有限公司 一种无卤低损耗覆铜板及其胶液和制备方法
CN112553590A (zh) * 2020-12-02 2021-03-26 上海征世科技有限公司 一种基于等离子气相沉积的金刚石薄膜及其制备方法
CN112757736A (zh) * 2021-01-22 2021-05-07 王聪 一种tpo防水卷材及其制备方法
CN113825863A (zh) * 2019-05-17 2021-12-21 住友电气工业株式会社 碳化硅衬底

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080060832A1 (en) * 2006-08-28 2008-03-13 Ali Razavi Multi-layer cable design and method of manufacture
WO2010114222A2 (ko) * 2009-04-03 2010-10-07 주식회사 서흥플라즈마 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판 및 그의 제조 방법
CN101979160A (zh) * 2010-05-21 2011-02-23 北京天科合达蓝光半导体有限公司 一种清洗碳化硅晶片表面污染物的方法
WO2012148020A1 (ko) * 2011-04-28 2012-11-01 주식회사 이넥트론 나노 다이아몬드 함침 고 방열성 메탈기판의 절연층 형성방법
CN111378309A (zh) * 2014-10-03 2020-07-07 C3奈米有限公司 用于透明涂层及透明导电膜的性质增强填料
CN105273363A (zh) * 2015-08-21 2016-01-27 安徽吉思特智能装备有限公司 一种led封装用含纳米金刚石的马来酸酐接枝聚苯醚改性环氧树脂复合材料及其制备方法
CN109097754A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 深圳先进技术研究院 一种表面具有高致密纳米金刚石薄膜的工件及一种高致密纳米金刚石薄膜的制备方法
CN208881285U (zh) * 2018-09-11 2019-05-21 福建新嵛柔性材料科技有限公司 一种金属基覆铜箔板
CN113825863A (zh) * 2019-05-17 2021-12-21 住友电气工业株式会社 碳化硅衬底
CN111704786A (zh) * 2020-06-19 2020-09-25 林州致远电子科技有限公司 一种无卤高Tg中损耗覆铜板用胶液及其制备方法和应用
CN111732817A (zh) * 2020-06-19 2020-10-02 林州致远电子科技有限公司 一种无卤低损耗覆铜板及其胶液和制备方法
CN112553590A (zh) * 2020-12-02 2021-03-26 上海征世科技有限公司 一种基于等离子气相沉积的金刚石薄膜及其制备方法
CN112757736A (zh) * 2021-01-22 2021-05-07 王聪 一种tpo防水卷材及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
罗士平等: "凹凸棒石改性及在酚醛胶黏剂中的应用", 《材料科学与工程学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117615526A (zh) * 2024-01-24 2024-02-27 开平太平洋绝缘材料有限公司 一种覆铜板的制备工艺
CN117615526B (zh) * 2024-01-24 2024-04-05 开平太平洋绝缘材料有限公司 一种覆铜板的制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN114559712B (zh) 2023-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110228239B (zh) 一种低介电聚全氟乙丙烯覆铜板及其制备方法
CN110066557B (zh) 一种涂树脂铜箔及其制备方法、包含其的覆铜板和印制电路板
CN114889273B (zh) 无玻纤的陶瓷/碳氢树脂基微波介质基板及其制备方法
CN114559712B (zh) 一种耐高温低损耗的覆铜板及其制备工艺
CN114410046A (zh) 一种用于高频覆铜板的碳氢树脂基板材料的制备方法
JP2013119240A (ja) 高周波基板用銅張り積層板及びそれに用いる表面処理銅箔
CN111559138A (zh) 一种烯烃基覆铜板
CN114591580A (zh) 一种含氟树脂混合物,半固化片,高导热高频覆铜板
CN111605267B (zh) 一种阻燃烯烃基板及其制备方法
CN111605265A (zh) 液晶高分子扰性覆铜板及其制作方法
WO2022110389A1 (zh) 挠性绝缘板的制备方法及得到的挠性绝缘板、挠性层压板及其制备方法、和应用
CN114479212B (zh) 聚丁二烯和环氧化聚丁二烯组合物、胶粘剂、涂胶金属箔、半固化片、层压板及制备方法
CN114474878A (zh) 覆铜板及其制造方法
WO2013097127A1 (zh) 电路基板及其制作方法
CN111546718A (zh) 一种微波复合介质板的制备方法及制得的微波复合介质板
CN114133748B (zh) 一种低介电树脂组合物及其应用
CN114574116B (zh) 一种载体树脂膜及其制备方法和应用
CN117103733B (zh) 一种高性能低介电常数覆铜板制备方法
CN116512699B (zh) 一种双面柔性覆铜板的制备方法及应用
CN117241463A (zh) 一种lcp单面覆铜板、双面覆铜板及其制作方法
CN116552074B (zh) 一种高散热低介电覆铜板及其制备方法
US20140377534A1 (en) Circuit substrate and manufacturing method thereof
CN115923267A (zh) 一种不易漏电起痕的覆铜板及其制备工艺
CN114851650A (zh) 一种耐高温高频bt树脂覆铜基板及其加工工艺
CN117779466A (zh) 一种可用于挠性覆铜板的叠层氟膜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant