CN115286977A - 一种磁热结合褪膜的uv临时保护涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料。直接在线路板表面进行激光钻孔，非常容易产生铜屑，进而会影响钻孔的精度。针对上述问题，本发明提供一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，该涂料体系为UV固化体系可以在UVLED灯下固化成膜形成临时保护涂层，在钻孔过程中对PCB电路板表面形成保护，有效抑制铜屑的产生，进而提高钻孔精度。另外，本发明的涂料中还添加有纳米铁粉改性热膨胀微球，其在外加磁场的作用下可均匀分布在涂层与PCB线路板基材界面处，钻孔结束后，对PCB电路板进行热处理后，临时保护涂层中的改性热膨胀微球会发生热膨胀并产生气体，实现临时保护涂层从PCB电路板表面完全脱落。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料。
背景技术
PCB线路板作为手机等电子产品的核心部件，不断向着高精尖的方向发展。电子制造业为了实现固定体积线路密度的提高，发展出了高密度互连印制电路板，通过多层线路板的叠加，以绝缘层将它们相互隔离开。传统的方式是通过在绝缘层间钻孔，然后将孔镀以金属从而实现层层电路间的线路导通，实现线路密度大大提高。
直接在线路板表面进行激光钻孔，非常容易产生铜屑，进而会影响钻孔的精度，而且该方法也只能运用在层数较少的多层线路，对于层数较多的多层板，则只能用钻针来进行，但目前层数较多的多层板几乎都是直接入钻，铜面是没有辅助涂层的，严重影响钻孔的精度。为了解决这个问题，本发明提供一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，该涂料体系为UV固化体系可以在UVLED灯下固化成膜形成临时保护涂层，在钻孔过程中对PCB电路板表面形成保护，有效抑制铜屑的产生，进而提高钻孔精度。
另外，本发明的涂料中还添加有纳米铁粉改性热膨胀微球，纳米铁粉改性热膨胀微球可在150℃左右的温度下发生热膨胀，纳米铁粉改性热膨胀微球表面接枝有纳米铁，改性后的热膨胀微球在外加匀强磁场的作用下被快速吸引、牵引至涂层与PCB 线路板基材界面处并呈均匀分布，然后在UVLED灯照射下对涂层进行光固化，光固化完成后，PCB线路板表面形成临时保护涂层，透过所述临时保护涂层对PCB电路板进行激光钻孔，钻孔结束后，对PCB电路板进行热处理，将PCB电路板置于150℃下加热5min，临时保护涂层中的纳米铁粉改性热膨胀微球会发生热膨胀并产生气体，实现临时保护涂层从PCB电路板表面完全脱落。
发明内容
现有技术中存在的问题是：直接在线路板表面进行激光钻孔，非常容易产生铜屑，进而会影响钻孔的精度。
针对上述问题，本发明提供一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，以重量份数计，包括以下成分：
具体地，所述丙烯酸树脂包括环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂中的至少一种。
所述环氧丙烯酸树脂包括中国台湾长兴ETERCURE 6215-100环氧丙烯酸酯、中国台湾长兴ETERCURE 623-100环氧丙烯酸酯、中国台湾长兴ETERCURE 6261M环氧丙烯酸酯中的至少一种。
所述聚氨酯丙烯酸树脂包括长兴多官能度聚氨酯丙烯酸酯ETERCURE 6145-100、长兴聚氨酯丙烯酸酯ETERCURE 6197H、长兴聚氨酯丙烯酸酯ETERCURE DR-U076中的至少一种。
所述聚酯丙烯酸树脂包括长兴聚酯丙烯酸酯ETERCURE DR-E553、长兴聚酯丙烯酸酯ETERCURE DR-E636、长兴聚酯丙烯酸酯ETERCURE 6390F中的至少一种。
具体地，所述纳米铁粉改性热膨胀微球按照以下步骤制备：
(1)取600重量份蒸馏水加入到烧杯中，再依次添加150重量份氯化钠、16重量份纳米二氧化硅、2.4重量份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀后，滴加硫酸调节溶液 pH＝3，得水相悬浮液；
(2)将150重量份丙烯酸、50重量份甲基丙烯酸、60重量份甲基丙烯羟乙酯、 40重量份甲基丙烯酸甲酯加入到烧杯中，滴加1.88重量份甲基丙烯酸羟丙酯，2.5重量份二乙二醇二丙烯酸酯，然后再添加2重量份偶氮二异丁腈、30重量份戊烷、30 重量份异己烷，搅拌均匀后得油相；
(3)将步骤(2)得到的油相加入到步骤(1)得到的水相悬浮液中，水相与油相悬浮液的质量比是1:1，在高速均质机中20000rpm下搅拌20min，分散成油相小液滴悬浮液后，转移至带搅拌的反应釜中，65℃下搅拌反应22h，过滤干燥得到表面富含羧基的热膨胀微球；
(4)KH550接枝纳米铁粉
氮气保护下，将纳米铁粉、乙醇、水以重量比3:1:5混合于超声分散机内，60℃下超声分散均匀，然后开始滴加KH550，所述KH550与纳米铁粉的摩尔比为1:6，之后，超声分散3h，旋蒸除去溶剂，得到KH550接枝纳米铁粉；
(5)将步骤(4)得到的KH550接枝纳米铁粉分散在水中，得到质量浓度为10％的纳米铁粉分散液；
(6)氮气保护下，将100重量份铁粉分散液、120重量份热膨胀微球混合均匀，在0.3-0.6MPa、50-80℃下搅拌反应2-6h，即得到纳米铁粉改性热膨胀微球。
具体地，所述纳米铁粉的平均粒径为100nm。
具体地，所述活性单体包括季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
具体地，所述光引发剂包括光引发剂2959、光引发剂1173、光引发剂184中的至少一种。
具体地，所述流平剂为有机硅类流平剂。
具体地，所述分散剂为高分子分散剂。
具体地，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
具体地，所述的一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，其应用如下：
将所述UV临时保护涂料涂覆在PCB线路板基材表面得到涂层并将其置于外加匀强磁场中，所述外加匀强磁场的方向垂直于涂层与PCB线路板基材的整个接触界面，在磁场的作用下，UV临时保护涂料中的纳米铁粉改性热膨胀微球被快速吸引、牵拉至涂层与PCB线路板基材界面处，然后在UVLED灯照射下对涂层进行光固化，光固化完成后，PCB线路板表面形成临时保护涂层，透过所述临时保护涂层对PCB 电路板进行激光钻孔，钻孔结束后，对PCB电路板进行热处理，使得临时保护涂层中的纳米铁粉改性热膨胀微球发生热膨胀，实现临时保护涂层从PCB电路板表面完全脱落。
有益效果
(1)本发明的UV临时保护涂料是UV固化体系，可以在UVLED灯下固化成膜形成临时保护涂层，在钻孔过程中对PCB电路板表面形成保护，有效抑制铜屑的产生，进而提高钻孔精度；
(2)本发明的涂料体系中还添加有纳米铁粉改性热膨胀微球，纳米铁粉改性热膨胀微球可在150℃左右的温度下发生热膨胀，纳米铁粉改性热膨胀微球表面接枝有纳米铁，改性后的热膨胀微球可在外加匀强磁场的作用下被快速(不超过20s)吸引、牵引至涂层与PCB线路板基材界面处并呈均匀分布，然后在UVLED灯照射下对涂层进行光固化，光固化完成后，PCB线路板表面形成临时保护涂层，透过所述临时保护涂层对PCB电路板进行激光钻孔，钻孔结束后，对PCB电路板进行热处理，将PCB 电路板置于150℃下加热2-3min，临时保护涂层中的纳米铁粉改性热膨胀微球会发生热膨胀并产生气体，实现临时保护涂层从PCB电路板表面完全脱落，有效避免了碱性褪膜剂对电路板产生的腐蚀作用。
附图说明
图1：是外加匀强磁场垂直分布在试验样品表面的情况。
图中：1，临时保护涂层；2，PCB线路板；3，匀强磁场。
具体实施方式
本发明以下实施例中的纳米铁粉改性热膨胀微球均按照以下步骤制备：
(1)取600重量份蒸馏水加入到烧杯中，再依次添加150重量份氯化钠、16重量份纳米二氧化硅、2.4重量份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀后，滴加硫酸调节溶液 pH＝3，得水相悬浮液；
(2)将150重量份丙烯酸、50重量份甲基丙烯酸、60重量份甲基丙烯羟乙酯、 40重量份甲基丙烯酸甲酯加入到烧杯中，滴加1.88重量份甲基丙烯酸羟丙酯，2.5重量份二乙二醇二丙烯酸酯，然后再添加2重量份偶氮二异丁腈、30重量份戊烷、30 重量份异己烷，搅拌均匀后得油相；
(3)将步骤(2)得到的油相加入到步骤(1)得到的水相悬浮液中，水相与油相悬浮液的质量比是1:1，在高速均质机中20000rpm下搅拌20min，分散成油相小液滴悬浮液后，转移至带搅拌的反应釜中，65℃下搅拌反应22h，过滤干燥得到表面富含羧基的热膨胀微球；
(4)KH550接枝纳米铁粉
氮气保护下，将纳米铁粉、乙醇、水以重量比3:1:5混合于超声分散机内，所述纳米铁粉的平均粒径为100nm，60℃下超声分散均匀，然后开始滴加KH550，所述 KH550与纳米铁粉的摩尔比为1:6，之后，超声分散3h，旋蒸除去溶剂，得到KH550 接枝纳米铁粉；
(5)将步骤(4)得到的KH550接枝纳米铁粉分散在水中，得到质量浓度为10％的纳米铁粉分散液；
(6)氮气保护下，将100重量份铁粉分散液、120重量份热膨胀微球混合均匀，在0.3MPa、80℃下搅拌反应5h，即得到纳米铁粉改性热膨胀微球。
实施例1
一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，以重量份数计，组成如下：
实施例2
一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，以重量份数计，组成如下：
实施例3
一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，以重量份数计，组成如下：
实施例4
一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，以重量份数计，组成如下：
实施例5
一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，以重量份数计，组成如下：
对比例1同实施例1，不同之处在于，对比例1采用舜泰科技生产的微球发泡剂ST13替代实施例1中的纳米铁粉改性热膨胀微球。
对比例2同实施例1，不同之处在于，对比例2采用美国POLYCHEM公司生产的热膨胀发泡微球180DU25替代实施例1中的纳米铁粉改性热膨胀微球。
应用：
将本申请实施例1-5以及对比例1-2所获UV临时保护涂料分别涂覆在PCB电路板表面得到试验样品，将试验样品分别置于外加匀强磁场中2min，所述匀强磁场的场强为5T，所述外加匀强磁场的磁场方向垂直于涂层与PCB线路板基材界面处如图 1所示，将每个试验样品置于UVLED灯下进行光固化，光固化厚度为150μm。对实施例1-5以及对比例1-2所获试验样品表面的光固化涂层进行附着力测试。然后在相同工艺条件下，分别在试验样品表面进行钻孔，钻孔完成后，测试每个试验样品钻孔后的毛刺，最后将每个钻孔完成后的试验样品置于红外加热烘箱中，150℃下加热 5min，测试每个试验样品中的临时保护涂层是否可以从PCB电路板表面完全脱落，具体是采用毛刷轻刷临时保护涂层，测试结果如表1所示。
涂层附着力：按照GB/T9286-1998进行测试。
毛刺：采用500倍数码放大镜观察统计，加工毛刺值取20次测试披锋平均值(μ m)。
表1
| 测试项 | 附着力(级) | 毛刺(μm) | 脱落情况 |
| 实施例1 | 0 | 7.04 | 完全脱落 |
| 实施例2 | 0 | 7.10 | 完全脱落 |
| 实施例3 | 0 | 7.15 | 完全脱落 |
| 实施例4 | 0 | 7.16 | 完全脱落 |
| 实施例5 | 0 | 7.12 | 完全脱落 |
| 对比例1 | 0 | 7.13 | 部分脱落 |
| 对比例2 | 0 | 7.14 | 部分脱落 |
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，其特征在于，以重量份数计，包括以下成分：
2.根据权利要求1所述的一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂包括环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，其特征在于，所述纳米铁粉改性热膨胀微球按照以下步骤制备：
(1)取600重量份蒸馏水加入到烧杯中，再依次添加150重量份氯化钠、16重量份纳米二氧化硅、2.4重量份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀后，滴加硫酸调节溶液pH＝3，得水相悬浮液；
(2)将150重量份丙烯酸、50重量份甲基丙烯酸、60重量份甲基丙烯羟乙酯、40重量份甲基丙烯酸甲酯加入到烧杯中，滴加1.88重量份甲基丙烯酸羟丙酯，2.5重量份二乙二醇二丙烯酸酯，然后再添加2重量份偶氮二异丁腈、30重量份戊烷、30重量份异己烷，搅拌均匀后得油相；
(3)将步骤(2)得到的油相加入到步骤(1)得到的水相悬浮液中，水相与油相悬浮液的质量比是1:1，在高速均质机中20000rpm下搅拌20min，分散成油相小液滴悬浮液后，转移至带搅拌的反应釜中，65℃下搅拌反应22h，过滤干燥得到表面富含羧基的热膨胀微球；
(4)KH550接枝纳米铁粉
氮气保护下，将纳米铁粉、乙醇、水以重量比3:1:5混合于超声分散机内，60℃下超声分散均匀，然后开始滴加KH550，所述KH550与纳米铁粉的摩尔比为1:6，之后，超声分散3h，旋蒸除去溶剂，得到KH550接枝纳米铁粉；
(5)将步骤(4)得到的KH550接枝纳米铁粉分散在水中，得到质量浓度为10％的纳米铁粉分散液；
(6)氮气保护下，将100重量份铁粉分散液、120重量份热膨胀微球混合均匀，在0.3-0.6MPa、50-80℃下搅拌反应2-6h，即得到纳米铁粉改性热膨胀微球。
4.根据权利要求3所述的一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，其特征在于，所述纳米铁粉的平均粒径为100nm。
5.根据权利要求1所述的一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，其特征在于，所述活性单体包括季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，其特征在于，所述光引发剂包括光引发剂2959、光引发剂1173、光引发剂184中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，其特征在于，所述流平剂为有机硅类流平剂。
8.根据权利要求1所述的一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，其特征在于，所述分散剂为高分子分散剂。
9.根据权利要求1所述的一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
10.根据权利要求1所述的一种磁热结合褪膜的UV临时保护涂料，其特征在于，其应用如下：
将所述UV临时保护涂料涂覆在PCB线路板基材表面得到涂层并将其置于外加匀强磁场中，所述外加匀强磁场的方向垂直于涂层与PCB线路板基材的接触界面，在磁场的作用下，UV临时保护涂料中的纳米铁粉改性热膨胀微球被快速吸引、牵拉至涂层与PCB线路板基材界面处，然后在UVLED灯照射下对涂层进行光固化，光固化完成后，PCB线路板表面形成临时保护涂层，透过所述临时保护涂层对PCB电路板进行激光钻孔，钻孔结束后，对PCB电路板进行热处理，使得临时保护涂层中的纳米铁粉改性热膨胀微球发生热膨胀，实现临时保护涂层从PCB电路板表面完全脱落。
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