CN114773980A - 一种pcb覆膜铝基板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种PCB覆膜铝基板及其制备方法，涉及PCB制造技术领域，该PCB覆膜铝基板包括涂膜层和铝箔层；所述涂膜层的原料包括：树脂、甘油、羟甲基纤维素、二甲基硅氧烷、三乙醇胺、乙二胺、助剂A、助剂B；所述助剂A包括粉末填料；所述助剂B包括鼠李糖脂、十二烷基磺酸钠。该产品硬度、韧性合适，有助于钻孔的定位，钻孔时具有良好的孔位精度以及孔壁质量，且钻头无缠丝。

Description

一种PCB覆膜铝基板及其制备方法

技术领域

本发明涉及PCB制造技术领域，具体涉及一种PCB覆膜铝基板及其制备方法。

背景技术

PCB，又称印制电路板，是重要的电子部件，在PCB的生产加工过程中，涉及到包括钻孔在内的多个步骤，其作为精密度需求较高的部件，孔壁质量以及孔位精度等参数均十分关键。通常，PCB的钻孔品质受到材料、钻孔工艺条件等多重因素的影响，譬如文献：何平,陈正清,黄刚.PCB机械钻孔孔壁质量影响因素分析[J].印制电路信息,2017,25(9):4.即考察了铜厚、钻孔参数、分步钻、钻头翻磨次数四个方面对钻孔孔壁质量的影响。除了以上参数外，文献：吴鹏.PCB钻孔用涂胶铝基盖板的制备技术优化及其应用性能研究[D].湖南科技大学.则研究了产品本身性质对钻孔品质的相关影响。

针对，PCB相关材料自身性质，专利CN103935079B公开了一种PCB钻孔用覆膜铝基板及其制备方法，该方法具体包括：取重量份数为40-50份的聚氨酯、丙烯酸酯、水性酚醛树脂、水性环氧树脂中的2种或2种以上物料形成组分A1，再取重量份数为40-55份的聚氧化乙烯、聚乙二醇、甘油、醋酸乙烯、聚乙烯醇中的2种或者2种以上物料形成组分A2，再取重量份数为5-8份的助剂，将组分A1、A2及助剂混合成乳液，并辊涂在铝箔表面烘干制得成品。该PCB钻孔用覆膜铝基板能够提升钻针在钻孔过程的入钻精度，并有效降低钻针工作温度，延长钻针寿命、同时提升钻孔孔壁质量。专利CN106147496A公开了一种PCB钻孔用涂膜铝基板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：改性有机硅树脂的制备；制备填料微粉；取改性硅树脂、填料微粉、聚对苯二甲酸乙二酯、硅酸铝纤维、偶联剂份、成膜助剂和去离子水，混合均匀后，喷涂于铝基板表面，烘干，即可。该发明在铝箔之上涂覆一层经过改性的有机硅树脂膜，涂膜硬度和韧性适中，既可保护钻孔钻针，又利于钻孔精确定位，大大提高了基板的加工性能和使用寿命。但上述专利相比较而言，其材料在钻孔时易出现钻头缠丝的现象，不仅会造成钻头损率提高还有在一定程度上降低钻孔效率。

针对现有技术存在的问题，寻找一种具有优良钻孔性能的覆膜铝基板，从而保证钻孔时产品的精密度，提高钻孔效率，减少钻孔损耗十分必要。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种PCB覆膜铝基板及其制备方法，该产品硬度、韧性合适，有助于钻孔的定位，钻孔时具有良好的孔位精度以及孔壁质量，且钻头无缠丝。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种PCB覆膜铝基板，包括涂膜层和铝箔层；

所述涂膜层的原料包括：树脂、甘油、羟甲基纤维素、二甲基硅氧烷、三乙醇胺、乙二胺、助剂A、助剂B；所述助剂A包括粉末填料；所述助剂B包括鼠李糖脂、十二烷基磺酸钠。

进一步地，所述的PCB覆膜铝基板，按重量份数计，包括：20-30份树脂、12-18份甘油、10-15份羟甲基纤维素、1-4份二甲基硅氧烷、0.2-0.5份三乙醇胺、0.2-0.5份乙二胺、10-15份助剂A、3-5份助剂B。

优选地，所述的PCB覆膜铝基板，按重量份数计，包括：22-26份树脂、13-15份甘油、10-12份羟甲基纤维素、2-3份二甲基硅氧烷、0.2-0.3份三乙醇胺、0.2-0.3份乙二胺、12-15份助剂A、3-4份助剂B。

进一步优选地，所述的PCB覆膜铝基板，按重量份数计，包括：24.5份树脂、14.5份甘油、10.2份羟甲基纤维素、2.7份二甲基硅氧烷、0.2份三乙醇胺、0.2份乙二胺、13份助剂A、3.6份助剂B。

进一步地，所述树脂包括聚氨酯、丙烯酸酯、水性酚醛树脂、水性环氧树脂、酚氧树脂、苯并树脂中的两种或两种以上。

进一步地，所述粉末填料的原料包括：纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和棉纤维中的一种或多种。

进一步地，所述的粉末填料的制备包括以下步骤：将纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和/或棉纤维进行热解，冷却后粉碎即得。

进一步地，所述热解的温度为950-1050℃；所述热解的时间为0.5-1h。

优选地，所述热解的温度为1000℃；所述热解的时间为1h。

优选地，按重量份数计，所述助剂B包括1-2份鼠李糖脂、2-3份十二烷基磺酸钠。

进一步地，所述树脂、助剂A和助剂B的重量比为20-30：10-15：3-5。

本发明还提供了上述的PCB覆膜铝基板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将甘油、羟甲基纤维素与三乙醇胺、乙二胺混合后，加入树脂、二甲基硅氧烷、助剂A、助剂B进一步混合均匀得到涂膜层；

(2)将步骤(1)得到的涂膜层辊涂在铝箔上，即得。

本发明所取得的技术效果是：

本发明通过对PCB覆膜铝基板的原料以及加工工艺进行改进，通过树脂以及其他相关助剂之间的作用关系，有效改善了PCB覆膜铝基板的品质，该产品硬度、韧性合适，有助于钻孔的定位，钻孔时具有良好的孔位精度以及孔壁质量，且钻头无缠丝。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。

值得说明的是，本发明中使用的原料均为普通市售产品，因此对其来源不做具体限定。

实施例1

一种PCB覆膜铝基板，包括涂膜层和铝箔层；其中，涂膜层的原料包括：20.3份树脂(10.3份聚氨酯、10份水性酚醛树脂)、12.1份甘油、10份羟甲基纤维素、1.5份二甲基硅氧烷、0.2份三乙醇胺、0.2份乙二胺、10份助剂A、1.2份鼠李糖脂、2.3份十二烷基磺酸钠；所述助剂A包括粉末填料，该粉末填料的制备方法包括：将重量比为1:15的纳米二氧化钛和棉纤维在950℃条件下热解1h，冷却后粉碎即得。

上述的PCB覆膜铝基板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将配方用量的甘油、羟甲基纤维素与三乙醇胺、乙二胺混合后，加入树脂、二甲基硅氧烷、助剂A、鼠李糖脂、十二烷基磺酸钠进一步混合均匀得到涂膜层；

(2)将步骤(1)得到的涂膜层辊涂在铝箔上，即得。

实施例2

一种PCB覆膜铝基板，包括涂膜层和铝箔层；其中，涂膜层的原料包括：29.6份树脂(15份丙烯酸酯、14.6份水性环氧树脂)、17.4份甘油、15份羟甲基纤维素、3.7份二甲基硅氧烷、0.5份三乙醇胺、0.5份乙二胺、15份助剂A、1.8份鼠李糖脂、2.7份十二烷基磺酸钠；所述助剂A包括粉末填料，该粉末填料的制备方法包括：将重量比为1:15的纳米二氧化硅和棉纤维在1050℃条件下热解0.5h，冷却后粉碎即得。

上述的PCB覆膜铝基板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将配方用量的甘油、羟甲基纤维素与三乙醇胺、乙二胺混合后，加入树脂、二甲基硅氧烷、助剂A、鼠李糖脂、十二烷基磺酸钠进一步混合均匀得到涂膜层；

(2)将步骤(1)得到的涂膜层辊涂在铝箔上，即得。

实施例3

一种PCB覆膜铝基板，包括涂膜层和铝箔层；其中，涂膜层的原料包括：24.5份树脂(12份聚氨酯、12.5份水性环氧树脂)、14.5份甘油、10.2份羟甲基纤维素、2.7份二甲基硅氧烷、0.2份三乙醇胺、0.2份乙二胺、13份助剂A、1.4份鼠李糖脂、2.2份十二烷基磺酸钠；所述助剂A包括粉末填料，该粉末填料的制备方法包括：将重量比为1:1:20的纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和棉纤维在1000℃条件下热解1h，冷却后粉碎即得。

上述的PCB覆膜铝基板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将配方用量的甘油、羟甲基纤维素与三乙醇胺、乙二胺混合后，加入树脂、二甲基硅氧烷、助剂A、鼠李糖脂、十二烷基磺酸钠进一步混合均匀得到涂膜层；

(2)将步骤(1)得到的涂膜层辊涂在铝箔上，即得。

对比例1

与实施例1的区别仅在于，将助剂B替换为等量的花王AEO-9非离子表面活性剂。

对比例2

与实施例1的区别仅在于，树脂、助剂A和助剂B的重量比为15：16：0.5(三者的总添加量与实施例1一致)。

对比例3

专利CN103935079B中实施例2对应得到的产品。

钻孔性能测试

孔位精度：PCB钻孔时，钻头接触产品将出现摇摆状态，此时钻头将产生微小形变偏离原位置，孔位精度涉及到CKP值，该值越大表示孔位精度越佳，为避免误差，各实例的产品均进行5支钻头测试，钻孔孔径0.15mm，将各实例的平均CPK值统计至表1中。

孔壁质量：钻孔时孔壁粗糙程度将影响到后续电子产品的品质、寿命，而通常，孔壁越粗糙、毛刺越多，具体地，对各实例的产品进行5次钻孔，钻孔孔径0.15mm，对孔尾进行切片处理，观察孔壁粗糙情况并分析平均孔壁粗糙度，采用轮廓算数平均偏差Ra表示，将结果统计至表1。

钻头缠丝：钻头缠丝通常会导致精度下降、孔壁粗糙等不良后果，因此，使用光学显微镜观察各实施例进行钻孔后的钻头的缠丝情况，将情况统计至表1中。

表1

由上表可知，本发明中的PCB覆膜铝基板具有较高的孔位精度、且Ra值也较小，钻孔后钻头无缠丝，相比较之下，当进行助剂原料替换或者进行原料配量调整时，由于最终产品的硬度或韧性有所降低，进而影响到钻孔精度，最终导致孔位精度或者孔壁质量出现明显的下降。对于对比例3而言，由于对比例3中对应产品在相关专利中未详细记载钻孔情况，因此，此处统一方法进行测试发现，在同等条件下，其孔位精度以及孔壁质量均差于本发明中实施例，同时钻头在钻孔后出现了缠丝情况。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种PCB覆膜铝基板，其特征在于：包括涂膜层和铝箔层；

所述涂膜层的原料包括：树脂、甘油、羟甲基纤维素、二甲基硅氧烷、三乙醇胺、乙二胺、助剂A、助剂B；所述助剂A包括粉末填料；所述助剂B包括鼠李糖脂、十二烷基磺酸钠。

2.根据权利要求1所述的PCB覆膜铝基板，其特征在于：按重量份数计，包括：20-30份树脂、12-18份甘油、10-15份羟甲基纤维素、1-4份二甲基硅氧烷、0.2-0.5份三乙醇胺、0.2-0.5份乙二胺、10-15份助剂A、3-5份助剂B。

3.根据权利要求1所述的PCB覆膜铝基板，其特征在于：按重量份数计，包括：22-26份树脂、13-15份甘油、10-12份羟甲基纤维素、2-3份二甲基硅氧烷、0.2-0.3份三乙醇胺、0.2-0.3份乙二胺、12-15份助剂A、3-4份助剂B。

4.根据权利要求1所述的PCB覆膜铝基板，其特征在于：所述树脂包括聚氨酯、丙烯酸酯、水性酚醛树脂、水性环氧树脂、酚氧树脂、苯并树脂中的两种或两种以上。

5.根据权利要求1所述的PCB覆膜铝基板，其特征在于：所述粉末填料的原料包括：纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和棉纤维中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的PCB覆膜铝基板，其特征在于：所述的粉末填料的制备包括以下步骤：将纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和/或棉纤维进行热解，冷却后粉碎即得。

7.根据权利要求6所述的PCB覆膜铝基板，其特征在于：所述热解的温度为950-1050℃。

8.根据权利要求1所述的PCB覆膜铝基板，其特征在于：按重量份数计，所述助剂B包括1-2份鼠李糖脂、2-3份十二烷基磺酸钠。

9.根据权利要求1所述的PCB覆膜铝基板，其特征在于：所述树脂、助剂A和助剂B的重量比为20-30：10-15：3-5。

10.如权利要求1-9任一项所述的PCB覆膜铝基板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将甘油、羟甲基纤维素与三乙醇胺、乙二胺混合后，加入树脂、二甲基硅氧烷、助剂A、助剂B进一步混合均匀得到涂膜层；

(2)将步骤(1)得到的涂膜层辊涂在铝箔上，即得。