CN116075059B - 一种pcb钻孔用的涂层铝片及其制备方法 - Google Patents

一种pcb钻孔用的涂层铝片及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种PCB钻孔用的涂层铝片及其制备方法，本发明先利用聚乙烯亚胺对壳聚糖进行改性，然后与魔芋粉进行共混，通过将烷基长链接枝在壳聚糖分子上，提高了涂层的韧性，在钻针下落过程中可以起到良好的导向作用，从而提高了钻孔的精度；魔芋粉为假塑性流体，在钻孔时能起到润滑钻头、冷却钻针的作用，从而能够改善孔壁的粗糙度；同时通过添加魔芋粉，增强了壳聚糖与铝箔之间的粘附力，避免了铝箔与壳聚糖之间连结的不够紧密，两者之间出现滑移，导致钻孔精度下降。

Description

一种PCB钻孔用的涂层铝片及其制备方法
技术领域
本发明涉及PCB板钻孔技术领域，具体涉及一种PCB钻孔用的涂层铝片及其制备方法。
背景技术
印制电路板(简称PCB)分为刚性印制电路板、挠性印制电路板及刚挠结合板，印制电路板钻孔用的盖板，目前普遍采用铝片、涂层铝片、酚醛板、单面粗化酚醛板等。涂层铝片是近年兴起的一种新型功能性材料，通过在普通铝箔表面涂覆一层功能性高分子树脂并添加润滑剂等助剂而制成，制备的PCB钻孔用覆膜铝基盖板结合了铝箔和功能性高分子树脂的双重优点，一方面，功能性树脂涂层可以缓冲钻头并对钻头的入钻起到导向作用，从而提高孔位精度以及降低断针率；另一方面，铝箔的导热性较好，对钻头可以起到较好的散热作用。
目前，市场上大多数的涂层铝片在钻孔时，高硬度光滑的表面会使得钻针入钻瞬间打滑，造成钻针产生一定程度的钻孔偏离，使得实际所钻位置与原来设定的钻孔位置有偏差，从而影响到钻孔的孔位精确度；此外，钻针在钻孔过程中由于摩擦生热，导致钻针温度较高，容易粘附一些热稳定性差的钻屑，而影响后续钻孔过程钻屑的排出，影响孔壁质量，严重时会导致钻针断裂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种PCB钻孔用的涂层铝片及其制备方法，解决现有PCB钻孔用涂层铝片定位效果差、钻孔精度低以及孔壁质量差的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种PCB钻孔用的涂层铝片，包括铝箔以及位于铝箔表面上的涂层；所述涂层由涂敷在铝箔表面的涂液经过烘干固化而成；所述涂液包括以下重量份的组分：改性壳聚糖胶黏剂60-80份、聚乙二醇15-25份、改性偶联剂5-10份。
优选的，所述改性壳聚糖胶黏剂的制备方法如下：将壳聚糖加入到去离子水中，调节溶液的pH为3-5，搅拌溶解，然后向其中加入聚乙烯亚胺和环氧氯丙烷，加热搅拌反应，待反应完成后，保持温度不变，再向其中加入魔芋粉，搅拌混合均匀，随后冷却至室温，即得到改性壳聚糖胶黏剂。
优选的，壳聚糖、去离子水、聚乙烯亚胺、环氧氯丙烷和魔芋粉的质量比为6-10:100-120:5-8:3-5:2-4。
优选的，加热搅拌反应的温度为50-80℃，加热搅拌反应的时间为2-3h。
优选的，所述改性偶联剂由硅烷偶联剂和氨基硅油所组成。
优选的，所述硅烷偶联剂为KH550或KH560。
优选的，硅烷偶联剂和氨基硅油的质量比为10-12:0.8-2。
优选的，所述铝箔的厚度为0.12-0.15mm，所述涂层的厚度为20-50μm。
本发明还提供上述PCB钻孔用的涂层铝片的制备方法，包括如下步骤：按重量份将改性壳聚糖胶黏剂、聚乙二醇和改性偶联剂混合均匀，得到涂液；然后将涂液涂敷在铝箔的表面并进行烘干处理，即得到PCB钻孔用的涂层铝片。
优选的，烘干温度为100-120℃。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明先利用聚乙烯亚胺对壳聚糖进行改性，然后与魔芋粉进行共混，通过将烷基长链接枝在壳聚糖分子上，提高了涂层的韧性，在钻针下落过程中可以起到良好的导向作用，从而提高了钻孔的精度；魔芋粉为假塑性流体，在钻孔时能起到润滑钻头、冷却钻针的作用，从而能够改善孔壁的粗糙度；同时通过添加魔芋粉，增强了壳聚糖与铝箔之间的粘附力，避免了铝箔与壳聚糖之间连结的不够紧密，两者之间出现滑移，导致钻孔精度下降。
(2)本发明中由硅烷偶联剂和氨基硅油所组成的改性偶联剂，可以使硅烷偶联剂更好的分散在聚乙烯亚胺改性壳聚糖和魔芋粉之间，形成稳定的三维网络结构，避免钻孔在入钻瞬间产生较大的偏摆，进而提高了钻孔孔位的精度，同时改性偶联剂能够有效降低涂液的表面张力，使涂液能够在铝箔表面充分的浸润，进而提升了涂液与铝箔之间的结合力。
具体实施方式
以下通过具体较佳实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。
需要说明的是，无特殊说明外，本发明中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。
本申请中所使用的壳聚糖购自陕西夏州生物科技有限公司；
聚乙烯亚胺购自武汉华翔科洁生物技术有限公司；
魔芋粉购自郑州九庭化工产品有限公司；
氨基硅油购自武汉华翔科洁生物技术有限公司。
实施例1
一种PCB钻孔用的涂层铝片的制备方法，包括如下步骤：
改性壳聚糖胶黏剂的制备：将6g壳聚糖加入到100g去离子水中，调节溶液的pH为5，搅拌溶解，然后向其中加入5g聚乙烯亚胺和3g环氧氯丙烷，在50℃下加热搅拌反应3h，待反应完成后，保持温度不变，再向其中加入2g魔芋粉，搅拌混合均匀，随后冷却至室温，即得到改性壳聚糖胶黏剂；
改性偶联剂的制备：将10g硅烷偶联剂KH550和0.8g氨基硅油混合均匀，即得到改性偶联剂；
涂层铝片的制备：将60g改性壳聚糖胶黏剂、15g聚乙二醇和5g改性偶联剂混合均匀，得到涂液；然后将涂液涂敷在铝箔的表面并进行烘干处理，烘干温度为100℃，即得到PCB钻孔用的涂层铝片，其中铝箔的厚度为0.12mm，烘干后的涂层厚度为40μm。
实施例2
一种PCB钻孔用的涂层铝片的制备方法，包括如下步骤：
改性壳聚糖胶黏剂的制备：将10g壳聚糖加入到120g去离子水中，调节溶液的pH为4，搅拌溶解，然后向其中加入8g聚乙烯亚胺和5g环氧氯丙烷，在80℃下加热搅拌反应2h，待反应完成后，保持温度不变，再向其中加入4g魔芋粉，搅拌混合均匀，随后冷却至室温，即得到改性壳聚糖胶黏剂；
改性偶联剂的制备：将12g硅烷偶联剂KH560和2g氨基硅油混合均匀，即得到改性偶联剂；
涂层铝片的制备：将80g改性壳聚糖胶黏剂、25g聚乙二醇和10g改性偶联剂混合均匀，得到涂液；然后将涂液涂敷在铝箔的表面并进行烘干处理，烘干温度为120℃，即得到PCB钻孔用的涂层铝片，其中铝箔的厚度为0.12mm，烘干后的涂层厚度为40μm。
实施例3
一种PCB钻孔用的涂层铝片的制备方法，包括如下步骤：
改性壳聚糖胶黏剂的制备：将8g壳聚糖加入到120g去离子水中，调节溶液的pH为4，搅拌溶解，然后向其中加入6g聚乙烯亚胺和4g环氧氯丙烷，在60℃下加热搅拌反应3h，待反应完成后，保持温度不变，再向其中加入3g魔芋粉，搅拌混合均匀，随后冷却至室温，即得到改性壳聚糖胶黏剂；
改性偶联剂的制备：将10g硅烷偶联剂KH550和1g氨基硅油混合均匀，即得到改性偶联剂；
涂层铝片的制备：将65g改性壳聚糖胶黏剂、20g聚乙二醇和8g改性偶联剂混合均匀，得到涂液；然后将涂液涂敷在铝箔的表面并进行烘干处理，烘干温度为100℃，即得到PCB钻孔用的涂层铝片，其中铝箔的厚度为0.12mm，烘干后的涂层厚度为40μm。
对比例1
一种PCB钻孔用的涂层铝片的制备方法，包括如下步骤：
将8g壳聚糖加入到120g去离子水中，调节溶液的pH为4，搅拌溶解，得到壳聚糖溶液；
将65g壳聚糖溶液、20g聚乙二醇和8g硅烷偶联剂KH550混合均匀，得到涂液；然后将涂液涂敷在铝箔的表面并进行烘干处理，烘干温度为100℃，即得到PCB钻孔用的涂层铝片，其中铝箔的厚度为0.12mm，烘干后的涂层厚度为40μm。
对比例2
一种PCB钻孔用的涂层铝片的制备方法，包括如下步骤：
改性壳聚糖的制备：将8g壳聚糖加入到120g去离子水中，调节溶液的pH为4，搅拌溶解，然后向其中加入6g聚乙烯亚胺和4g环氧氯丙烷，在60℃下加热搅拌反应3h，待反应完成后，即得到改性壳聚糖；
改性偶联剂的制备：将10g硅烷偶联剂KH550和1g氨基硅油混合均匀，即得到改性偶联剂；
涂层铝片的制备：将65g改性壳聚糖、20g聚乙二醇和8g改性偶联剂混合均匀，得到涂液；然后将涂液涂敷在铝箔的表面并进行烘干处理，烘干温度为100℃，即得到PCB钻孔用的涂层铝片，其中铝箔的厚度为0.12mm，烘干后的涂层厚度为40μm。
对比例3
一种PCB钻孔用的涂层铝片的制备方法，包括如下步骤：
改性壳聚糖胶黏剂的制备：将8g壳聚糖加入到120g去离子水中，调节溶液的pH为4，搅拌溶解，然后向其中加入6g聚乙烯亚胺和4g环氧氯丙烷，在60℃下加热搅拌反应3h，待反应完成后，保持温度不变，再向其中加入3g魔芋粉，搅拌混合均匀，随后冷却至室温，即得到改性壳聚糖胶黏剂；
涂层铝片的制备：将65g改性壳聚糖胶黏剂、20g聚乙二醇和8g硅烷偶联剂KH550混合均匀，得到涂液；然后将涂液涂敷在铝箔的表面并进行烘干处理，烘干温度为100℃，即得到PCB钻孔用的涂层铝片，其中铝箔的厚度为0.12mm，烘干后的涂层厚度为40μm。
检测实施例1-3和对比例1-3所制备的涂层铝片中涂液与铝箔之间的附着力，结果如下表所示：
Figure BDA0004096739500000061
对实施例1-3和对比例1-3所制备的涂层铝片进行0.25mm孔径钻孔测试，测试结果如下表所示：
孔位精度 孔壁粗糙度(μm) 断针
实施例1 2.865 11 无
实施例2 2.892 8 无
实施例3 2.873 10 无
对比例1 2.076 49 无
对比例2 2.339 22 无
对比例3 2.257 26 无
最后需要说明的是：以上实施例不以任何形式限制本发明。对本领域技术人员来说，在本发明基础上，可以对其作一些修改和改进。因此，凡在不偏离本发明精神的基础上所做的任何修改或改进，均属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种PCB钻孔用的涂层铝片，其特征在于，包括铝箔以及位于铝箔表面上的涂层；所述涂层由涂敷在铝箔表面的涂液经过烘干固化而成；所述涂液包括以下重量份的组分：改性壳聚糖胶黏剂60-80份、聚乙二醇15-25份、改性偶联剂5-10份；
所述改性壳聚糖胶黏剂的制备方法如下：将壳聚糖加入到去离子水中，调节溶液的pH为3-5，搅拌溶解，然后向其中加入聚乙烯亚胺和环氧氯丙烷，加热搅拌反应，待反应完成后，保持温度不变，再向其中加入魔芋粉，搅拌混合均匀，随后冷却至室温，即得到改性壳聚糖胶黏剂；
其中，壳聚糖、去离子水、聚乙烯亚胺、环氧氯丙烷和魔芋粉的质量比为6-10:100-120:5-8:3-5:2-4；
加热搅拌反应的温度为50-80℃，加热搅拌反应的时间为2-3h；
所述改性偶联剂由硅烷偶联剂和氨基硅油所组成；
所述硅烷偶联剂为KH550或KH560；
硅烷偶联剂和氨基硅油的质量比为10-12:0.8-2。
2.根据权利要求1所述的PCB钻孔用的涂层铝片，其特征在于，所述铝箔的厚度为0.12-0.15mm，所述涂层的厚度为20-50μm。
3.如权利要求1或2所述PCB钻孔用的涂层铝片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按重量份将改性壳聚糖胶黏剂、聚乙二醇和改性偶联剂混合均匀，得到涂液；然后将涂液涂敷在铝箔的表面并进行烘干处理，即得到PCB钻孔用的涂层铝片。
4.如权利要求3所述PCB钻孔用的涂层铝片的制备方法，其特征在于，烘干温度为100-120℃。
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