CN115066088A - 印制电路板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种印制电路板及其制备方法。印制电路板包括介电层以及层叠设置于介电层至少一表面上的粘结层和导电线路层,介电层与导电线路层正对的区域为第一区域,其余为第二区域,第一区域的表面粗糙度为0.3μm‑1.0μm,第二区域的表面粗糙度小于第一区域的表面粗糙度,且第二区域的表面粗糙度小于或等于0.5μm。该印制电路板具有低介电损耗,同时介电层与导电线路层之间具有高的剥离强度,能够更好的满足极低信号传输损耗等应用场景。
Description
技术领域
本发明涉及电子工业技术领域,特别是涉及印制电路板及其制备方法。
背景技术
传统的印制电路板包括层叠设置的介电层以及导电线路层,为了保证印制电路板传输信号的完整性,需要降低印制电路板的信号传输损耗,而印制电路板的信号传输损耗主要受介电层的介质损耗以及导电线路层的导体损耗影响。
为了降低印制电路板的信号传输损耗,传统方法是向介电层中添加极性更低的树脂或者表面光滑、纯度更高的介电填料,以降低介电层的表面粗糙度,从而降低介质损耗;或者优化铜瘤工艺,以降低导体损耗。然而,以上两种方法均存在技术开发难度大,难以保证介电层与导电线路层之间剥离强度的问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种印制电路板及其制备方法;该制备方法能够降低印制电路板的信号传输损耗,同时保证介电层与导电线路层之间具有高的剥离强度,使印制电路板能够更好的满足极低信号传输损耗等应用场景。
本发明提供了一种印制电路板,所述印制电路板包括介电层以及层叠设置于所述介电层至少一表面上的粘结层和导电线路层,所述介电层与所述导电线路层正对的区域为第一区域,其余为第二区域,所述第一区域的表面粗糙度为0.3μm-1.0μm,所述第二区域的表面粗糙度小于或等于所述第一区域的表面粗糙度,且所述第二区域的表面粗糙度小于或等于0.5μm。
在一实施方式中,所述介电层由一张或两张以上的半固化片固化而成,所述半固化片包括增强材料以及附着于所述增强材料上的干燥后的树脂组合物,所述树脂组合物中包括有热固性树脂、低极性树脂、介电填料以及交联剂,所述低极性树脂的溶解度参数小于或等于9。
在一实施方式中,所述低极性树脂选自聚异戊二烯、聚异戊二烯氢化化合物、聚异戊二烯烷基化合物、聚丁二烯、聚丁二烯氢化化合物、聚丁二烯烷基化合物、聚苯乙烯丁二烯、聚苯乙烯丁二烯氢化化合物、聚苯乙烯丁二烯烷基化合物、丁基橡胶、丁基橡胶氢化化合物、丁基橡胶烷基化合物、乙烯丙烯橡胶、乙烯丙烯橡胶氢化化合物、乙烯丙烯橡胶烷基化合物、苯乙烯丁二烯乙烯、苯乙烯丁二烯乙烯氢化化合物、苯乙烯丁二烯乙烯烷基化合物、苯乙烯丁二烯苯乙烯、苯乙烯丁二烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯丁二烯苯乙烯烷基化合物、苯乙烯异戊二烯苯乙烯、苯乙烯异戊二烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯异戊二烯苯乙烯烷基化合物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯烷基化合物、苯乙烯丙烯苯乙烯、苯乙烯丙烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯丙烯苯乙烯烷基化合物、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯烷基化合物中的至少一种或至少两种的共聚物;
或者,所述低极性物质选自氟橡胶或其衍生物、有机硅橡胶、聚四氟乙烯或乙烯基芳香族化合物聚合体中的至少一种。
在一实施方式中,所述交联剂和所述热固性树脂的质量之和与所述低极性树脂的质量的比值为20∶1-4∶1。
在一实施方式中,所述热固性树脂的溶解度参数大于9,所述热固性树脂选自热固性聚苯醚树脂、苯乙烯树脂、丁二烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-聚烯烃-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物或丁苯橡胶或丁腈橡胶中的至少一种;
及/或,所述热固性树脂与所述交联剂的质量比为20∶80-80∶20。
在一实施方式中,所述粘结层的厚度小于或等于1.5μm。
在一实施方式中,所述粘结层的厚度偏差小于或等于5%。
在一实施方式中,所述粘结层的材料选自含不饱和双键的硅烷偶联剂、含苯氨基的硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂、铝酸脂类偶联剂、有机铬络合物偶联剂、硼化物、磷酸酯、铬酸酯偶联剂或锡酸酯偶联剂中的至少一种。
一种如上述的印制电路板的制备方法,包括以下步骤:
将一张或两张以上半固化片叠合形成半固化片层,在所述半固化片层的至少一表面覆设表面粗糙度小于或等于0.5μm的制具,固化后除去所述制具,得到介电层;
将所述介电层的预设区域进行微纳激光处理,形成表面粗糙度为0.3μm-1.0μm的第一区域;
在所述介电层经过微纳激光处理的表面形成粘结层;以及
在所述第一区域的正对的位置形成导电线路层,得到印制电路板,所述导电线路层与所述粘结层远离所述介电层的表面贴合。
在一实施方式中,将所述介电层的预设区域进行微纳激光处理的步骤包括,利用脉冲激光器对所述介电层的预设区域进行微纳激光处理,其中,所述脉冲激光器的激光的波长小于或等于500nm,所述脉冲激光器的激光功率小于或等于15W。
在一实施方式中,在所述第一区域的正对的位置形成导电线路层的步骤包括,采用离子溅射法在所述第一区域的正对的位置形成导电线路层。
本发明提供的印制电路板中,第二区域的表面粗糙度小于或等于0.5μm,从而使第一区域的表面粗糙度能够控制在0.3μm-1.0μm之间,与粘结层协同,使介电层与导电线路层之间具有高的剥离强度,同时降低印制电路板的介电损耗,进而使印制电路板能够更好的满足极低信号传输损耗等应用场景。
本发明提供的印制电路板的制备方法中,首先,通过控制制具的表面粗糙度,使介电层的表面粗糙度小于或等于0.5μm;其次,通过微纳激光处理增加第一区域的表面粗糙度,从而与粘结层协同,保证介电层与导电线路层之间具有高的剥离强度,进而实现本发明印制电路板的简单制备。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供的印制电路板,包括介电层以及层叠设置于介电层至少一表面上的粘结层和导电线路层,介电层与导电线路层正对的区域为第一区域,其余为第二区域,第二区域的表面粗糙度小于或等于第一区域的表面粗糙度。
可以理解的,第一区域以及第二区域均位于介电层的表面,其中,第一区域位于介电层与粘结层贴合的表面,第二区域可以仅位于介电层与粘结层贴合的表面;或者,第二区域可以位于介电层中除第一区域外的所有表面,包括介电层与粘结层贴合的表面、介电层的侧面以及介电层远离粘结层的表面;或者,第二区域也可以位于介电层与粘结层贴合的表面以及介电层远离粘结层的表面。
本发明提供的印制电路板中,第二区域的表面粗糙度小于或等于0.5μm,从而使得第一区域的表面粗糙度能够控制在0.3μm-1.0μm之间,与粘结层相互协同,能够使介电层与导电线路层之间具有高的剥离强度,同时降低印制电路板的介电损耗。
在一实施方式中,介电层由一张或两张以上的半固化片固化而成,半固化片包括增强材料以及附着于增强材料上的干燥后的树脂组合物,树脂组合物中包括有热固性树脂、低极性树脂、介电填料以及交联剂。
可以理解的,热固性树脂的溶解度参数大于9,在一实施方式中,热固性树脂包括热固性聚苯醚树脂、苯乙烯树脂、丁二烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-聚烯烃-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丁苯橡胶或丁腈橡胶中的至少一种。考虑到热固性聚苯醚树脂具有优良的介电特性及耐热性,且其介电性能随温度或频率变化的稳定性非常好,即热固性聚苯醚树脂的介电性能在宽频及高频范围内以及在一定的温度范围内均非常稳定且优异,因此优选的,热固性树脂选自热固性聚苯醚树脂。
为了更好的降低树脂组合物的极性,从而降低介电层的介电损耗,进一步优选的,热固性树脂选自乙烯基封端的聚苯醚树脂,在一实施方式中,乙烯基封端的聚苯醚树脂的分子式中包括有1.2个-3个乙烯基,乙烯基封端的聚苯醚树脂的分子量为800-4000。
应予说明的是,低极性树脂的溶解度参数小于或等于9,可以理解的,溶解度参数指的是1cm3的液体蒸发所需的蒸发热的平方根,该数值越小,代表极性越低。
为了进一步降低低极性树脂的极性,从而降低树脂组合物的介质损耗,优选的,低极性树脂的分子式中仅含有碳原子、氢原子、氟原子或者氧原子,进一步优选的,低极性树脂的分子式中仅含有碳原子和氢原子,或者仅含有碳原子和氟原子;在一实施方式中,低极性树脂的分子量为50000-200000。
在一实施方式中,低极性树脂选自聚异戊二烯、聚异戊二烯氢化化合物、聚异戊二烯烷基化合物、聚丁二烯、聚丁二烯氢化化合物、聚丁二烯烷基化合物、聚苯乙烯丁二烯、聚苯乙烯丁二烯氢化化合物、聚苯乙烯丁二烯烷基化合物、丁基橡胶、丁基橡胶氢化化合物、丁基橡胶烷基化合物、乙烯丙烯橡胶、乙烯丙烯橡胶氢化化合物、乙烯丙烯橡胶烷基化合物、苯乙烯丁二烯乙烯、苯乙烯丁二烯乙烯氢化化合物、苯乙烯丁二烯乙烯烷基化合物、苯乙烯丁二烯苯乙烯、苯乙烯丁二烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯丁二烯苯乙烯烷基化合物、苯乙烯异戊二烯苯乙烯、苯乙烯异戊二烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯异戊二烯苯乙烯烷基化合物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯烷基化合物、苯乙烯丙烯苯乙烯、苯乙烯丙烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯丙烯苯乙烯烷基化合物、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯烷基化合物中的至少一种或至少两种的共聚物;或者,低极性物质选自氟橡胶或其衍生物、有机硅橡胶、聚四氟乙烯或乙烯基芳香族化合物聚合体中的至少一种。
在一实施方式中,低极性树脂与交联剂和热固性树脂之和的质量比为1∶20-1∶4。
在一实施方式中,介电填料包括结晶型二氧化硅、熔融型二氧化硅、球形二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、钛酸锶、钛酸钡、氮化硼或氮化铝中的至少一种,介电填料在树脂组合物中的质量分数为10%-80%。
本申请树脂组合物中交联剂选自可以与热固性树脂反应而使树脂组合物固化的固化剂;为了更好的降低树脂组合物的极性,从而降低介电层的介电损耗,在一实施方式中,交联剂的结构式中仅含有碳原子以及氢原子,交联剂包括但不限于苯乙烯、苯乙烯衍生物、分子内具有丙烯酰基的化合物,分子内具有甲基丙烯酰基的化合物,分子内具有乙烯基的化合物,分子内具有烯丙基的化合物,分子内具有苊烯结构的化合物,分子内具有马来酰亚胺基的化合物或分子内具有异氰脲酸酯基团的化合物中的至少一种。为了提高树脂组合物的可靠性,提高介电层的耐热性,进一步优选的,交联剂的结构式中含有芳香基团。
为了提升交联剂与热固性树脂的反应性,同时,为了保证介电层具有更低的介电损耗以及优异成型性能,在一实施方式中,交联剂的分子量为100-3000。
在一实施方式中,热固性树脂与交联剂的质量比为20∶80-80∶20,进一步的,热固性聚苯醚树脂与交联剂的质量比为20∶80-80∶20。
在一实施方式中,树脂组合物中还包括有引发剂,具体的,引发剂选自能够引发自由基反应的过氧化物,在一实施方式中,过氧化物选自二叔丁基过氧化物、过氧化二月桂酰、过氧化二碳酸酯十六酯、过氧化二碳酸酯十四酯、二特戊己过氧化物、二异丙苯过氧化物、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、α,α'-二(叔丁基过氧)二异丙基苯、叔丁基过氧化异丙苯或二异丙苯过氧化氢中的至少一种;引发剂在树脂组合物中的质量分数为0.005%-5%。
在一实施方式中,树脂组合物中包括有溶剂,优选的,溶剂包括甲苯或二甲苯中至少一种。
在一实施方式中,粘结层的厚度小于或等于1.5μm,优选的,粘结层的厚度小于或等于1μm。
为了避免粘结层厚度不均匀,影响印制电路板的表面粗糙度,在一实施方式中,粘结层的厚度偏差小于或等于5%,可以理解的,粘结层的厚度偏差指的是单个粘结层中最厚处与最薄处的差值,或者,不同批次的印制电路板之间,粘结层的厚度偏差。
可以理解的,粘结层能够提高介电层的表面亲水性,在一实施方式中,粘结层的材料选自含不饱和双键的硅烷偶联剂、含苯氨基的硅烷偶联剂、酞酸酯类、铝酸脂类、有机铬络合物、硼化物、磷酸酯、铬酸酯或锡酸酯等自组装树脂中的至少一种。
本发明提供的印制电路板中,介电层与导电线路层之间具有高的剥离强度,同时,印制电路板的信号传输损耗低;因此,本发明印制电路板能够很好的满足极低信号传输损耗等应用场景。
本发明还提供了一种如上述印制电路板的制备方法,包括以下步骤:
S10,将一张或两张以上半固化片叠合形成半固化片层,在半固化片层的至少一表面覆设制具,固化后除去制具,得到介电层;
S20,将介电层的预设区域进行微纳激光处理,形成表面粗糙度为0.3μm-1.0μm的第一区域;
S30,在介电层经过微纳激光处理的表面形成粘结层;以及
S40,在第一区域的正对的位置形成导电线路层,得到印制电路板,导电线路层与粘结层远离介电层的表面贴合。
步骤S10中,半固化片可以通过如下步骤制得:将树脂组合物通过涂覆、浸渍等方式形成于增强材料上,经过干燥或烘烤后制得。
在一实施方式中,增强材料选自玻璃纤维布,具体的,玻璃纤维布选自7628型玻璃纤维布、2116型玻璃纤维布、1080型玻璃纤维布或106型玻璃纤维布。
应予说明的是,制具的表面粗糙度小于或等于0.5μm,具体的,制具与半固化层贴合的表面的粗糙度小于或等于0.5μm,通过控制制具与半固化层贴合的表面的粗糙度,使制得的介电层的表面粗糙度小于或等于0.5μm。
为了更好的将制具的表面的粗糙度复制拓印至半固化片层表面,从而更好的使介电层的表面粗糙度小于或等于0.5μm,进而形成表面粗糙度为0.3μm-1.0μm的第一区域,在一实施方式中,制具在50℃-400℃的硬度大于或等于400HV,制具的厚度均一性小于或等于0.05mm。
在一实施方式中,制具的材料选自玻璃或钢板。
为了提高金属与介电层的结合力,在介电层的表面引入更细粒度的多孔结构,促进界面的机械嵌合行为同时优化介电层表面的化学状态,提高后续粘结层的附着,利于粘结层的定向引入,步骤S20包括以下步骤:利用脉冲激光器对介电层的预设区域进行微纳激光处理,其中,脉冲激光器的激光的波长小于或等于500nm,脉冲激光器的激光功率小于或等于15W;优选的,脉冲激光器的激光的波长为10nm-400nm,脉冲激光器的激光功率为0.1W-15W,优选为0.1W-10W,进一步优选为0.1W-7.5W。
为了提高粘结层的厚度的均匀性,步骤S30包括,将表面处理剂形成于介电层经过微纳激光处理的表面,形成粘结层。
通过步骤S20的微纳激光处理增加第一区域的表面粗糙度,与步骤S30形成的粘结层协同,保证介电层与导电线路层之间具有高的剥离强度。
为了更好的提高导电线路层的均匀性,步骤S40包括,采用离子溅射法在第一区域的正对的位置形成导电线路层。
本发明实现了兼具低信号传输损耗、介电层与导电线路层之间具有高的剥离强度的印制电路板的简单制备。
以下,将通过以下具体实施例对印制电路板及其制备方法做进一步的说明。
实施例1
将60重量份的改性聚苯醚(溶解度参数>9)、15质量份的氢化聚异戊二烯(溶解度参数为7)、40重量份的三烯丙基异氰脲酸酯、172.59重量份的球形二氧化硅、0.05重量份的α,α′-二(叔丁基过氧)二异丙基苯以及191.76重量份的二甲苯混合,制得树脂组合物。
将上述树脂组合物涂布于1080型玻璃纤维布上,并在100℃-170℃的烘箱中烘烤后制得半固化片,半固化片中胶含量为60%,其中,胶含量的计算公式为:胶含量=(半固化片的质量-玻璃纤维布质量)×100%/半固化片的质量。
将2张半固化片叠合得到半固化层,在半固化层的两侧覆设表面粗糙度为0.4μm的碳素钢制具,置于真空热压机中在15MPa-30MPa压力下,200℃温度下压合2小时进行固化,除去碳素钢制具,得到介电层,介电层的表面粗糙度为0.4μm。
利用脉冲激光器对介电层的预设区域进行微纳激光处理,形成表面粗糙度为0.8μm的第一区域,介电层中,除第一区域外,其余的为第二区域,第二区域的表面粗糙度为0.4μm,其中,脉冲激光器的激光的波长选择380nm,脉冲激光器的激光功率为10W。
将乙醇溶液与苯氨基硅烷偶联剂混合得到表面处理剂,将表面处理剂形成于介电层经过微纳激光处理的表面,形成粘结层,其中,粘结层的厚度为1μm,粘结层的厚度偏差为0.04μm。
采用离子溅射法在第一区域的正对的位置形成导电线路层,得到印制电路板,导电线路层与粘结层远离介电层的表面贴合。
实施例2
实施例2参照实施例1进行,不同之处在于,利用脉冲激光器对介电层的预设区域进行微纳激光处理,形成表面粗糙度为1μm的第一区域,其中,脉冲激光器的激光的波长选择380nm,脉冲激光器的激光功率为15W。
实施例3
实施例3参照实施例1进行,不同之处在于,利用脉冲激光器对介电层的预设区域进行微纳激光处理,形成表面粗糙度为0.3μm的第一区域,其中,脉冲激光器的激光的波长选择380nm,脉冲激光器的激光功率为1W。
实施例4
实施例4参照实施例1进行,不同之处在于,制具的表面粗糙度为0.5μm,第二区域的表面粗糙度为0.5μm。
利用脉冲激光器对介电层的预设区域进行微纳激光处理,形成表面粗糙度为1μm的第一区域,其中,脉冲激光器的激光的波长选择380nm,脉冲激光器的激光功率为10W。
实施例5
实施例5参照实施例1进行,不同之处在于,低极性树脂选自乙烯基芳香族化合物聚合体,溶解度参数为15。
实施例6
实施例6参照实施例1进行,不同之处在于,交联剂和热固性树脂的质量之和与低极性树脂的质量的比值为20∶1。
实施例7
实施例7参照实施例1进行,不同之处在于,交联剂和热固性树脂的质量之和与低极性树脂的质量的比值为4∶1。
实施例8
实施例8参照实施例1进行,不同之处在于,交联剂选自苊烯。
实施例9
实施例9参照实施例1进行,不同之处在于,热固性树脂采用溶解度参数大于9的聚丁二烯。
实施例10
实施例10参照实施例1进行,不同之处在于,低极性树脂采用含有氮原子的双马来酰亚胺树脂。
对比例1
将60重量份的改性聚苯醚(溶解度参数>9)、15质量份的氢化聚异戊二烯(溶解度参数为7)、40重量份的三烯丙基异氰脲酸酯、172.59重量份的球形二氧化硅、0.05重量份的α,α’-二(叔丁基过氧)二异丙基苯以及191.76重量份的二甲苯混合,制得树脂组合物。
将上述树脂组合物涂布于1078石英玻璃纤维布上,并在100℃-170℃的烘箱中烘烤后制得半固化片,半固化片中胶含量为60%,其中,胶含量的计算公式为:胶含量=(半固化片的质量-玻璃纤维布质量)×100%/半固化片的质量。
将2张半固化片叠合得到半固化层,在半固化层的两侧覆设表面粗糙度为0.4μm的碳素钢制具,置于真空热压机中在15MPa-30MPa压力下,200℃温度下压合2小时进行固化,除去碳素钢制具,得到介电层,介电层的表面粗糙度为0.4μm。
将乙醇溶液与苯氨基硅烷偶联剂混合得到表面处理剂,将表面处理剂形成于介电层经过微纳激光处理的表面,形成粘结层,其中,粘结层的厚度为1μm,粘结层的厚度偏差为0.04μm。
采用离子溅射法在粘结层远离介电层的表面形成导电线路层,得到印制电路板。
对比例2
将60重量份的改性聚苯醚(溶解度参数>9)、15质量份的氢化聚异戊二烯(溶解度参数为7)、40重量份的三烯丙基异氰脲酸酯、172.59重量份的球形二氧化硅、0.05重量份的α,α′-二(叔丁基过氧)二异丙基苯以及191.76重量份的二甲苯混合,制得树脂组合物。
将上述树脂组合物涂布于1078石英玻璃纤维布上,并在100℃-170℃的烘箱中烘烤后制得半固化片,半固化片中胶含量为60%,其中,胶含量的计算公式为:胶含量=(半固化片的质量-玻璃纤维布质量)×100%/半固化片的质量。
将2张半固化片叠合得到半固化层,在半固化层的两侧覆设表面粗糙度为0.4μm的碳素钢制具,置于真空热压机中在15MPa-30MPa压力下,200℃温度下压合2小时进行固化,除去碳素钢制具,得到介电层,介电层的表面粗糙度为0.4μm。
利用脉冲激光器对介电层的预设区域进行微纳激光处理,形成表面粗糙度为0.8μm的第一区域,介电层中,除第一区域外,其余的为第二区域,第二区域的表面粗糙度为0.4μm,其中,脉冲激光器的激光的波长选择380nm,脉冲激光器的激光功率为10W。
采用离子溅射法在第一区域的正对的位置形成导电线路层,得到印制电路板。
对比例3
将60重量份的改性聚苯醚(溶解度参数>9)、15质量份的氢化聚异戊二烯(溶解度参数为7)、40重量份的三烯丙基异氰脲酸酯、172.59重量份的球形二氧化硅、0.05重量份的α,α′-二(叔丁基过氧)二异丙基苯以及191.76重量份的二甲苯混合,制得树脂组合物。
将上述树脂组合物涂布于1078石英玻璃纤维布上,并在100℃-170℃的烘箱中烘烤后制得半固化片,半固化片中胶含量为60%,其中,胶含量的计算公式为:胶含量=(半固化片的质量-玻璃纤维布质量)×100%/半固化片的质量。
将2张半固化片叠合得到半固化层,在半固化层的两侧覆设表面粗糙度为0.2μm的碳素钢制具,置于真空热压机中在15MPa-30MPa压力下,200℃温度下压合2小时进行固化,除去碳素钢制具,得到介电层,介电层的表面粗糙度为0.25μm。
利用脉冲激光器对介电层的预设区域进行微纳激光处理,形成表面粗糙度为0.25μm的第一区域,介电层中,除第一区域外,其余的为第二区域,第二区域的表面粗糙度为0.25μm,其中,脉冲激光器的激光的波长选择380nm,脉冲激光器的激光功率为0.5W。
将乙醇溶液与苯氨基硅烷偶联剂混合得到表面处理剂,将表面处理剂形成于介电层经过微纳激光处理的表面,形成粘结层,其中,粘结层的厚度为1μm,粘结层的厚度偏差为0.04μm。
采用离子溅射法在第一区域的正对的位置形成导电线路层,得到印制电路板,导电线路层与粘结层远离介电层的表面贴合。
对比例4
将60重量份的改性聚苯醚(溶解度参数>9)、15质量份的氢化聚异戊二烯(溶解度参数为7)、40重量份的三烯丙基异氰脲酸酯、172.59重量份的球形二氧化硅、0.05重量份的α,α′-二(叔丁基过氧)二异丙基苯以及191.76重量份的二甲苯混合,制得树脂组合物。
将上述树脂组合物涂布于1078石英玻璃纤维布上,并在100℃-170℃的烘箱中烘烤后制得半固化片,半固化片中胶含量为60%,其中,胶含量的计算公式为:胶含量=(半固化片的质量-玻璃纤维布质量)×100%/半固化片的质量。
将2张半固化片叠合得到半固化层,在半固化层的两侧覆设表面粗糙度为0.5μm的碳素钢制具,置于真空热压机中在15MPa-30MPa压力下,200℃温度下压合2小时进行固化,除去碳素钢制具,得到介电层,介电层的表面粗糙度为0.5μm。
利用脉冲激光器对介电层的预设区域进行微纳激光处理,形成表面粗糙度为1.5μm的第一区域,介电层中,除第一区域外,其余的为第二区域,第二区域的表面粗糙度为0.5μm,其中,脉冲激光器的激光的波长选择380nm,脉冲激光器的激光功率为20W。
将乙醇溶液与苯氨基硅烷偶联剂混合得到表面处理剂,将表面处理剂形成于介电层经过微纳激光处理的表面,形成粘结层,其中,粘结层的厚度为1μm,粘结层的厚度偏差为0.04μm。
采用离子溅射法在第一区域的正对的位置形成导电线路层,得到印制电路板,导电线路层与粘结层远离介电层的表面贴合。
对实施例1-实施例10及对比例1-对比例4制得的印制电路板进行性能测试,测试方式如下所示,具体测试结果如表1所示。
其中,
剥离强度:采用剥离强度测试仪,参照IPC-TM-650测试介电层与导电线路层之间剥离强度;
介电常数测试方法:根据带状线测试方法,测试频率为10GHz;
传输损耗测试方法:对印制电路板处于一侧的导电线路层进行加工,形成10根线宽100-300μm、线长1000mm、线距20mm的布线。在形成有该布线的一侧表面上二次层压两片介电层以及金属箔,由此制作三层板。需要说明的是,调节布线的线宽,以使制作了三层板后的布线的特征阻抗成为50Ω。
使用网络分析仪,测定所得三层板中形成的布线在12.5GHz下的传输损耗(dB/m);
玻璃化转变温度(Tg),测试方法采用动态热机械分析仪。
表1
对比例1中,由于未在介电层的预设区域进行微纳激光处理,导电线路层无法附着于粘结层表面,得到的印制电路板中导电线路层脱落,因此,无法检测对比例1中介电层与导电线路层之间剥离强度以及传输损耗。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种印制电路板,其特征在于,所述印制电路板包括介电层以及层叠设置于所述介电层至少一表面上的粘结层和导电线路层,所述介电层与所述导电线路层正对的区域为第一区域,其余为第二区域,所述第一区域的表面粗糙度为0.3μm-1.0μm,所述第二区域的表面粗糙度小于或等于所述第一区域的表面粗糙度,且所述第二区域的表面粗糙度小于或等于0.5μm。
2.根据权利要求1所述的印制电路板,其特征在于,所述介电层由一张或两张以上的半固化片固化而成,所述半固化片包括增强材料以及附着于所述增强材料上的干燥后的树脂组合物,所述树脂组合物中包括有热固性树脂、低极性树脂、介电填料以及交联剂,所述低极性树脂的溶解度参数小于或等于9。
3.根据权利要求2所述的印制电路板,其特征在于,所述低极性树脂选自聚异戊二烯、聚异戊二烯氢化化合物、聚异戊二烯烷基化合物、聚丁二烯、聚丁二烯氢化化合物、聚丁二烯烷基化合物、聚苯乙烯丁二烯、聚苯乙烯丁二烯氢化化合物、聚苯乙烯丁二烯烷基化合物、丁基橡胶、丁基橡胶氢化化合物、丁基橡胶烷基化合物、乙烯丙烯橡胶、乙烯丙烯橡胶氢化化合物、乙烯丙烯橡胶烷基化合物、苯乙烯丁二烯乙烯、苯乙烯丁二烯乙烯氢化化合物、苯乙烯丁二烯乙烯烷基化合物、苯乙烯丁二烯苯乙烯、苯乙烯丁二烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯丁二烯苯乙烯烷基化合物、苯乙烯异戊二烯苯乙烯、苯乙烯异戊二烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯异戊二烯苯乙烯烷基化合物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯烷基化合物、苯乙烯丙烯苯乙烯、苯乙烯丙烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯丙烯苯乙烯烷基化合物、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯氢化化合物、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯烷基化合物中的至少一种或至少两种的共聚物;
或者,所述低极性物质选自氟橡胶或其衍生物、有机硅橡胶、聚四氟乙烯或乙烯基芳香族化合物聚合体中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的印制电路板,其特征在于,所述交联剂和所述热固性树脂的质量之和与所述低极性树脂的质量的比值为20:1-4:1。
5.根据权利要求2所述的印制电路板,其特征在于,所述热固性树脂的溶解度参数大于9,所述热固性树脂选自热固性聚苯醚树脂、苯乙烯树脂、丁二烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-聚烯烃-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丁苯橡胶或丁腈橡胶中的至少一种;
及/或,所述热固性树脂与所述交联剂的质量比为20:80-80:20。
6.根据权利要求1所述的印制电路板,其特征在于,所述粘结层的厚度小于或等于1.5μm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的印制电路板,其特征在于,所述粘结层的厚度偏差小于或等于5%。
8.根据权利要求1-6任一项所述的印制电路板,其特征在于,所述粘结层的材料选自含不饱和双键的硅烷偶联剂、含苯氨基的硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂、铝酸脂类偶联剂、有机铬络合物偶联剂、硼化物、磷酸酯、铬酸酯偶联剂或锡酸酯偶联剂中的至少一种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的印制电路板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将一张或两张以上半固化片叠合形成半固化片层,在所述半固化片层的至少一表面覆设表面粗糙度小于或等于0.5μm的制具,固化后除去所述制具,得到介电层;
将所述介电层的预设区域进行微纳激光处理,形成表面粗糙度为0.3μm-1.0μm的第一区域;
在所述介电层经过微纳激光处理的表面形成粘结层;以及
在所述第一区域的正对的位置形成导电线路层,得到印制电路板,所述导电线路层与所述粘结层远离所述介电层的表面贴合。
10.根据权利要求9所述的印制电路板的制备方法,其特征在于,将所述介电层的预设区域进行微纳激光处理的步骤包括,利用脉冲激光器对所述介电层的预设区域进行微纳激光处理,其中,所述脉冲激光器的激光的波长小于或等于500nm,所述脉冲激光器的激光功率小于或等于15W。
11.根据权利要求9所述的印制电路板的制备方法,其特征在于,在所述第一区域的正对的位置形成导电线路层的步骤包括,采用离子溅射法在所述第一区域的正对的位置形成导电线路层。
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