CN116528509A - 一种嵌铜式线路板的生产加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种嵌铜式线路板的生产加工工艺，属于线路板制作技术领域，包括以下步骤：开料、OPE冲孔、内层线路制作、生产板制作和后处理步骤，在生产板制作的压合工序中，加入按重量份，双酚A型环氧树脂70‑140份、功能组分15‑25份、阻燃导热组分10‑20份、无机填料5‑15份、有机溶剂20‑40份、固化剂25‑30份和固化促进剂1‑5份，通过乳液聚合法制备得到熔胶，熔胶不仅具有双酚A型环氧树脂结构，同时，功能组分中含有长链烷烃链和硅氧烷基链，阻燃导热组分含有羟基氮化硼‑SiO2和磷酸基团，具有低初粘性、耐温性好、阻燃性能强、高持粘力，用后易去除。

Description

一种嵌铜式线路板的生产加工工艺
技术领域
本发明属于线路板制作技术领域，具体地，涉及一种嵌铜式线路板的生产加工工艺。
背景技术
印制电路板是电子电路的载体，任何的电路设计都需要被安装在一块电路板上，才可以实现其功能，嵌铜式线路板是指在印刷线路板上局部埋入铜块，大功率元器件直接贴装在埋铜块表面，热量通过铜块传导出去。因导热性能很高、位置空间小、制作成本低等优势，嵌铜式线路板已广泛应用于RFID、通讯基站、天线通讯设备、放大器、军工产品等领域。
现有的嵌铜式线路板的制作流程为：开料→内层线路→内层AOI→OPE冲孔→内层覆铜板及半固化片铣槽→棕化→铆合→压合→削溢胶→铣盲槽→机械钻孔→化学镀铜→板电→外层线路→图形电镀→外层蚀刻→外层AOI→防焊→文字→成型→电测→化学镀锡→成品检验，上述制备过程中，压合时，铜块与基板缝隙溢出的树脂流至铜块上的残胶难以清除，最终影响成品的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供以解决以下技术问题：
针对现有制作工艺存在铜块与基板结合力不足、耐热性差、溢胶难清除的问题，制备出一种高持粘耐热熔胶，同时，该胶还易被具有优良的阻燃性能，易被清除，本发明方案中，以双酚A型环氧树脂为熔胶的硬段，以功能组分为熔胶的软段，并添加阻燃导热成分和助剂，通过乳液聚合法制备得到熔胶。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种嵌铜式线路板的生产加工工艺，包括以下步骤：
步骤S1、开料：按拼板尺寸开出多个FR-4覆铜板和多块FR-4半固化片；
步骤S2、OPE冲孔：FR-4覆铜板和FR-4半固化片的四角对应位置处分别钻出一个定位孔，以四个定位孔进行定位，在对应铜块上端尺寸较大位置处的FR-4覆铜板和FR-4半固化片上开出第一窗口，在对应铜块下端尺寸较小位置处的覆铜板和FR-4半固化片上开出第二窗口；
步骤S3、内层线路制作：以四个定位孔进行定位，通过负片工艺在FR-4覆铜板上制作出内层线路，并测试内层AOl；
步骤S4、生产板制作：将FR-4覆铜板和FR-4半固化片按要求依次叠合后在相对应的第一开窗和第二开窗处形成阶梯状槽孔，而后将铜块放入阶梯状槽孔中，然后通过进行棕化、熔合、叠板和压合工序制备成生产板；
步骤S5、后处理工艺：在生产板上依次进行外层钻孔、沉铜、全板电镀、外层线路制作、阻焊层制作、化金和成型工序，制得嵌铜式线路板。
进一步地，步骤S2中，将用于开出第一窗口的多个FR-4覆铜板和多块FR-4半固化片分别叠合在一起并通过四个定位孔采用销钉固定的方式固定于加工台面上，而后通过四个定位孔进行定位，然后在多块FR-4覆铜板和多块FR-4半固化片上钻出或锣出第一窗口；将用于开出第二窗口的多个FR-4覆铜板和多块FR-4半固化片分别叠合在一起并通过四个定位孔采用销钉固定的方式固定于加工台面上，而后通过四个定位孔进行定位，然后在多块覆铜板和多块FR-4半固化片上钻出或锣出第二窗口。
进一步地，步骤S2中，多个FR-4覆铜板叠合起来的总厚度应≤3.0mm或者叠合在一起的覆铜板总数不超过20个；多块FR-4半固化片叠合起来的总厚度应≤3.0mm或者叠合在一起的FR-4半固化片总数不超过25张。
进一步地，步骤S3中，曝光时采用LDI曝光机，且在蚀刻制作内层线路的过程中覆铜板上的开窗处保持前后通透。
进一步地，步骤S4中，开有第一窗口的覆铜板和FR-4半固化片位于生产板的上端，而开有第二窗口的FR-4覆铜板和FR-4半固化片位于生产板的下端。
进一步地，步骤S4中，FR-4覆铜板和FR-4半固化片按要求依次叠合后先利用铆钉穿过上下对应的四个定位孔进行铆合，而后再将铜块放入阶梯状槽孔中，铜块的尺寸单边比阶梯状槽孔的尺寸小0.076mm。
进一步地，步骤S5的外层钻孔工序中，当所钻的孔包括钻穿铜块上端和其下端的板料的孔时，采用分步钻的方式钻孔，先钻铜块上的孔，而后再钻板料上的孔，且钻铜块上的孔时的钻咀转速大于钻板料上的孔时的钻咀转速。
进一步地，步骤S4中熔合工序中的熔胶的制备方法，包括以下步骤：
第一步、准备以下重量份原料：双酚A型环氧树脂70-140份、功能组分15-25份、阻燃导热组分10-20份、无机填料5-15份、有机溶剂20-40份、固化剂25-30份、固化促进剂1-5份；
第二步、将上述原料加入反应釜中，25-30℃搅拌3-5h，然后利用高速乳化剂进行乳化1.5-2.5h，最后在反应釜中放置8-10h，自然冷却固化得到熔胶。
进一步地，功能组分的制备方法，包括以下步骤：
步骤A1、取装有回流冷凝器、搅拌器、温度计和气体保护装置的四口烧瓶，加入蓖麻油酸甲酯和二甘醇，边搅拌边升温至180℃，继续搅拌反应8h，得到共熔体；将混合液加入共熔体中，真空处理30min，再升温至200℃，继续搅拌反应10-12h，反应结束后，冷却至140℃，待沉淀完全析出后，用蒸馏水2-3次，得到聚蓖麻油酸酯二醇，其中，蓖麻油酸甲酯和二甘醇的用量比为112.5g：6.7g，混合液中，二甲苯和钛酸四正丁酯的用量比为5-10mL∶0.025-0.035g，以钛酸四正丁酯为催化剂，通过蓖麻油酸甲酯和二甘醇发生熔体缩聚反应，制备得到端羧基聚蓖麻油酸酯；
步骤A2、取装有回流冷凝器、搅拌器、温度计和气体保护装置的四口烧瓶，加入聚蓖麻油酸酯二醇、烯丙基琥珀酸酐和四氢呋喃，氮气保护下，升温至170℃，搅拌反应6h，反应结束后，冷却至室温，搅拌过夜，过滤，洗涤，50℃真空干燥1-2h，得到改性物，其中，聚蓖麻油酸酯二醇、烯丙基琥珀酸酐和溶剂的用量比为25-30g∶3-3.6g∶50-60mL，以四氢呋喃为溶剂，聚蓖麻油酸酯二醇和烯丙基琥珀酸酐发生环氧开环反应，得到改性物；
步骤A3、将改性物和N，N-.二甲基甲酰胺混合，超声分散均匀，室温条件下，转速200-300rpm搅拌20-30min，然后加入KOH调节pH值为8-9，加入磷酸肌肉醇超声处理30min后，氮气氛围下，温度75-80℃，转速300-350rpm搅拌反应8-10min，反应结束后，冷却至室温，得到中间溶液，其中，改性物、N，N-二甲基甲酰胺和磷酸肌肉醇的用量比为15-20g∶65-85mL∶1.8-2.2g，改性物中的羧基与磷酸肌肉醇中的活性氨基发生酰胺化反应，得到中间溶液；
步骤A4、在中间溶液中加入1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷、羟基化氮化硼和催化剂，升温搅拌分散，升温至70℃，继续搅拌反应4h，得到功能组分，其中，催化剂为氯铂酸六水化合物加入到异丙醇中配制而成，氯铂酸的质量分数为2％；中间溶液、1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷和催化剂的用量比为13-15mL∶3-4mL∶15μL，在催化剂的作用下，中间溶液中烯丙基琥珀酸酐结构中不饱和双键与1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷上的活性硅氢基发生硅氢加成反应，得到功能组分，以1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷作为连接中间溶液中的不饱和键结构和羟基氮化硼，一方面结合了磷酸肌肉醇，即磷酸肌肉醇中磷酸基的阻燃作用，同时，1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷中含有剩余的可参与反应的Si-H键，提高了树脂的交联程度，对于改善树脂的韧性具有促进作用。
进一步地，阻燃导热组分由以下步骤制成：
步骤B1、将纳米六方氮化硼和质量分数40％的氢氧化钠溶液加入装有球形冷凝管和搅拌装置的三口烧瓶中，再将三口烧瓶置于油浴锅中，105-110℃，400r/min条件下搅拌反应48h，然后将反应液在3500r/min离心，沉淀用甲醇洗涤后干燥，得到羟基化氮化硼，纳米六方氮化硼和氢氧化钠溶液的用量比为2.2-2.5g∶500mL；
步骤B2、将植酸加入水中配制成质量分数50％的植酸溶液并转移至高速分散机中，加入硅溶胶和羟基氮化硼，搅拌均匀得到阻燃导热组分，植酸水溶液、硅溶胶和羟基氮化硼的用量比为60-70mL∶10-15g∶1.5-2.0g，其中，硅溶胶中的大量硅氢基能与羟基氮化硼之间发生化学键合，将阻燃性能好的氮化硼充分分散，进一步增强了阻燃导热成分的阻燃性能。
进一步地，步骤A1中，真空处理的压力为40-60Pa。
进一步地，固化剂为环氧树脂固化剂T31。
进一步地，固化促进剂为1-苄基苯-2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑和1-氰乙基咪唑中一种或多种按照任意比例混合。
进一步地，无机填料为氢氧化镁、氢氧化铝和硫酸钡中一种或多种按照任意比例混合。
进一步地，有机溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯和环己酮中一种或多种按照任意比例混合。
进一步地，步骤B2中，硅溶胶粒径为800-1000nm，Si2O含量为20-30％。
本发明的有益效果：
(1)本发明方案中，利用双酚A型环氧树脂、功能组分、阻燃导热组分和助剂通过乳液聚合生产工艺得到熔胶，该熔胶不仅具有双酚A型环氧树脂自身的热稳定性，而且因为功能组分中长链烷烃链和硅氧烷基链的引入，增强了该熔胶的韧性，使得涂覆有该熔胶的铜块在外力作用下发生形变时，熔胶不会发生破裂或脱落。
(2)本发明方案中，制备的熔胶中阻燃导热组分在遇到火源时，羟基氮化硼-SiO2会包覆在铜块表面起到物理屏障的作用，羟基氮化硼-SiO2均具有较好的导热性，可以降低熔胶表面的温度，并且阻隔可燃气体进入，达到优异的阻燃性能，同时，熔胶内含有大量的磷酸基团，不仅有着优异的阻燃作用，它还能与棕化处理的铜块表面生成有机金属膜，发生络合，增强熔胶的粘结性能。
(3)本发明方案中，功能组分中含有聚蓖麻油酸酯二醇、烯丙基琥珀酸酐和硅氧烷结构，聚蓖麻油酸酯二醇、烯丙基琥珀酸酐发生化学键合形成的长链烷烃结构，具有表面能较低能，其与双酚A环氧树脂发生聚合，可以降低其玻璃转化温度，同时，硅氧烷结构中剩余Si-H键能与棕化处理的铜块表面的有机铜氧化层发生化学键合，能够增强熔胶的粘结性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
优选地，本实施例提供一种功能组分的制备方法，包括以下步骤：
步骤A1、取装有回流冷凝器、搅拌器、温度计和气体保护装置的四口烧瓶，加入112.5g蓖麻油酸甲酯和6.7g二甘醇，边搅拌边升温至180℃，继续搅拌反应8h，得到共熔体；将混合液加入共熔体中，真空处理30min，再升温至200℃，继续搅拌反应11h，反应结束后，冷却至140℃，待沉淀完全析出后，用蒸馏水3次，得到聚蓖麻油酸酯二醇，混合液中，二甲苯和钛酸四正丁酯的用量比为7.5mL∶0.03g；
步骤A2、取装有回流冷凝器、搅拌器、温度计和气体保护装置的四口烧瓶，加入27.5g聚蓖麻油酸酯二醇、3.3g烯丙基琥珀酸酐和55mL四氢呋喃，氮气保护下，升温至170℃，搅拌反应6h，反应结束后，冷却至室温，搅拌过夜，过滤，洗涤，50℃真空干燥1.5h，得到改性物；
步骤A3、将17.5g改性物和75mLN，N-二甲基甲酰胺混合，超声分散均匀，室温条件下，转速250rpm搅拌25min，然后加入KOH调节pH值为8.5，加入2.0g磷酸肌肉醇超声处理30min后，氮气氛围下，温度78℃，转速325rpm搅拌反应9min，反应结束后，冷却至室温，得到中间溶液；
步骤A4、在14mL中间溶液中加入14mL 1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷、3.5mL羟基化氮化硼和15μL催化剂，升温搅拌分散，升温至70℃，继续搅拌反应4h，得到功能组分，其中，催化剂为氯铂酸六水化合物加入到异丙醇中配制而成，氯铂酸的质量分数为2％。
实施例2
优选地，本实施例提供一种阻燃导热组分的制备方法，包括以下步骤：
步骤B1、将2.35g纳米六方氮化硼和500mL质量分数40％的氢氧化钠溶液加入装有球形冷凝管和搅拌装置的三口烧瓶中，再将三口烧瓶置于油浴锅中，108℃，400r/min条件下搅拌反应48h，然后将反应液在3500r/min离心，沉淀用甲醇洗涤后干燥，得到羟基化氮化硼；
步骤B2、将65mL植酸加入水中配制成质量分数50％的植酸溶液并转移至高速分散机中，加入12.5g硅溶胶和1.75g羟基氮化硼，搅拌均匀得到阻燃导热组分。
实施例3
本实施例提供一种熔合工序中的熔胶的制备方法，包括以下步骤：
第一步、准备以下重量份原料：双酚A型环氧树脂70份、实施例1中制备的功能组分15份、实施例2中制备的阻燃导热组分10份、氢氧化镁5份、丙二醇甲醚20份、环氧树脂固化剂T3125份、1-苄基苯-2-乙基咪唑1份；
第二步、将上述原料加入反应釜中，25℃搅拌3h，然后利用高速乳化剂进行乳化1.5h，最后在反应釜中放置8h，自然冷却固化得到熔胶。
实施例4
本实施例提供一种熔合工序中的熔胶的制备方法，包括以下步骤：
第一步、准备以下重量份原料：双酚A型环氧树脂105份、实施例1中制备的功能组分20份、实施例2中制备的阻燃导热组分15份、氢氧化铝10份、丙二醇甲醚醋酸酯30份、环氧树脂固化剂T3127.5份、2-乙基-4-甲基咪唑3份；
第二步、将上述原料加入反应釜中，28℃搅拌2h，然后利用高速乳化剂进行乳化2h，最后在反应釜中放置9h，自然冷却固化得到熔胶。
实施例5
本实施例提供一种熔合工序中的熔胶的制备方法，包括以下步骤：
第一步、准备以下重量份原料：双酚A型环氧树脂140份、实施例1中制备的功能组分25份、实施例2中制备的阻燃导热组分20份、硫酸钡15份、环己酮40份、固化剂30份、1-氰乙基咪唑5份；
第二步、将上述原料加入反应釜中，30℃搅拌5h，然后利用高速乳化剂进行乳化2.5h，最后在反应釜中放置10h，自然冷却固化得到熔胶。
实施例6
本实施例提供一种14层的嵌铜式线路板的生产加工工艺，嵌铜式线路板贯穿设有用于容纳铜块的阶梯状槽孔，具体工艺如下：
步骤S1、开料
按拼板尺寸467mm×620mm开出7个FR-4覆铜板和若干FR-4半固化片，FR-4覆铜板的厚度为0.2mm(该厚度为不含外层铜箔的厚度)，外层铜箔厚度为0.5oz。
步骤S2、OPE冲孔
在所有FR-4覆铜板和FR-4半固化片的四角分别钻出一个定位孔，并在其中两个定位孔的连线上钻一个方向孔，其中，为了保证后期叠层时钻孔位置的对位精准性，钻定位孔和方向孔时所有的FR-4覆铜板和FR-4半固化片采用统一的钻带参数，四个定位孔的位置距离两边边缘的距离均≥30mm且≤50mm，并且方向孔与其中一个定位孔的距离≥10mm且≤20mm；将其中的3个FR-4覆铜板和部分FR-4半固化片分别叠合在一起并通过四个定位孔采用销钉固定的方式固定于加工台面上；另外将剩余的4个FR-4覆铜板和剩余的FR-4半固化片分别叠合在一起并通过四个定位孔采用销钉固定的方式固定于加工台面上，其中，为确保后期开窗的对位精准性，多个覆铜板叠合起来的总厚度应≤3.0mm或者叠合在一起的FR-4覆铜板总数不超过20个；多块FR-4半固化片叠合起来的总厚度应≤3.0mm或者叠合在一起的FR-4半固化片总数不超过25张；通过四个定位孔和方向孔进行定位，按照需设置的铜块与定位孔的相对位置，采用酚醛盖板，在叠合在一起的3个FR-4覆铜板和部分FR-4半固化片上对应埋铜块的位置处钻出或锣出第一窗口，该第一窗口与铜块上端尺寸较大部分处进行匹配对应；在叠合在一起的4个FR-4覆铜板和剩余FR-4半固化片上对应埋铜块的位置处钻出或锣出第二窗口，该第一窗口与铜块上端尺寸较大部分处进行匹配对应，即第一窗口的尺寸大于第二窗口的尺寸，其中，当需开窗的直径或边长≤6.5mm时，采用钻孔的方式进行开窗；当需开窗的直径或边长＞6.5mm时，采用锣孔的方式进行开窗。
步骤S3、内层线路制作
内层图形转移，用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用LDI曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)在所有FR-4覆铜板上完成内层线路曝光，曝光时在FR-4覆铜板上的开窗处不进行曝光，显影后形成内层线路图形，并将开窗处的膜显影去掉，使FR-4覆铜板上的开窗处在显影和后期蚀刻时保持前后通透，以防开窗处的曝光干膜在显影和蚀刻阶段被流动液体冲破造成覆铜板缺陷，降低蚀刻后残铜缺陷；内层蚀刻，将曝光显影后的FR-4覆铜板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷，有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。
步骤S4、生产板制作
棕化：对铜块进行棕化处理，采用多孔隔板固定铜块并棕化，适当增加棕化的次数或降低棕化速度确保铜块各个表面棕化完全，铜块夹在两块多孔光板之间，即可有效避免铜块之间碰撞刮花问题，棕化后需要将铜块连同承载工具(多孔隔板)一起放置在烘箱中烘干，以获得完全干燥的棕化铜块。
步骤S4、生产板制作
压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，将FR-4覆铜板和FR-4半固化片(叠板顺序：FR-4覆铜板、FR-4半固化片、FR-4覆铜板、FR-4半固化片……FR-4覆铜板、FR-4半固化片、FR-4覆铜板，即覆铜板与覆铜板间通过FR-4半固化片隔开，且开有第一窗口的3个FR-4覆铜板和FR-4半固化片位于叠板顺序的上端，而开有第二窗口的4个FR-4覆铜板和FR-4半固化片位于叠板顺序的下端)按要求依次叠合后先利用铆钉穿过上下对应的四个定位孔进行铆合形成叠合板，这时在FR-4覆铜板和FR-4半固化片相对应的第一开窗和第二开窗处形成阶梯状槽孔，而后用镊子轻夹铜块并将其放入阶梯状槽孔中，使其平整地嵌入在阶梯状槽孔中并确保铜块四周侧壁完全无刮花现象，然后根据板料的特性选用适当的层压条件进行压合成生产板；该铜块的尺寸单边比阶梯状槽孔的尺寸小0.076mm，便于铜块的放入和填充实施例4中制备的熔胶，使铜块与板材之间粘接可靠；压合后开有第一窗口的FR-4覆铜板和FR-4半固化片位于生产板的上端，而开有第二窗口的FR-4覆铜板和FR-4半固化片位于生产板的下端，其中，叠板时的方式为熔合+铆合。在叠合成叠合板并放置铜块后，在叠合板的上下表面由内往外依次层叠各一张离型膜、铝片和缓冲垫，确保压合过程中压力均匀缓慢的作用在上下两侧，使得铜块上下面与板面平齐；排板过程需确保已嵌入铜块的叠合板平移到操作平台，杜绝弯曲，以防铜块脱落，并在覆盖离型膜之前检查铜块是否脱落或者偏移，确保铜块按预定方式嵌入在槽孔中。
步骤S4、生产板制作
除熔胶：在生产板上先采用不织布磨板除胶两次，而后再采用600#、200#砂纸手动打磨一次，确保铜块表面无熔胶和保持板面平整。
步骤S5、后处理工艺
外层钻孔：根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在生产板上钻孔；其中，当所钻的孔包括钻穿铜块上端和其下端的板料的孔时(即在铜块和板料的相重合部分处钻孔)，先钻铜块上的孔，而后再钻板料上的孔，且钻铜块上的孔时的钻咀转速大于钻板料上的孔时的钻咀转速，采用分步钻的方式并利用不同的钻带参数可减少或避免出现铜批锋和树脂批锋。
步骤S5、后处理工艺
沉铜：在孔壁上通过化学反应的方式沉积一层薄铜，为后面的全板电镀提供基础，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。
步骤S5、后处理工艺：
全板电镀：根据电化学反应的机理，在沉铜的基础上电镀上一层铜，保证孔铜厚度达到产品要求，根据完成孔铜厚度设定电镀参数。
步骤S5、后处理工艺
制作外层线路：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，以5-7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在生产板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在生产板上分别镀铜和镀锡，根据要求的完成铜厚设定电镀参数，镀铜是以1.8ASD的电流密度全板电镀60min，镀锡是以1.2ASD的电流密度电镀10min，锡厚3-5μm；然后再依次退膜、蚀刻和退锡，在生产板上蚀刻出外层线路；外层AOI，使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。
步骤S5、后处理工艺
依次进行阻焊、化金、成型、测试、FQC、FQA和包装。
对比例1
将实施例1中的改性物去除，其余原料及制备方法保持不变，并将实施例3中的功能组分替换成上述反应过程中得到的物质，其它步骤及原料同步实施例3。
对比例2
将实施例1中的1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷去除，其余原料及制备方法保持不变，并将实施例3中的功能组分替换成上述反应过程中得到的物质，其它步骤及原料同步实施例3。
对比例3
将实施例2中的羟基化氮化硼去除，其余原料及制备方法保持不变，并将实施例3中的阻燃导热组分替换成上述反应过程中得到的物质，其它步骤及原料同步实施例3。
对比例4
将实施例2中的植酸去除，其余原料及制备方法保持不变，并将实施例3中的阻燃导热组分替换成上述反应过程中得到的物质，其它步骤及原料同步实施例3。
对比例5将实施例2中的硅溶胶去除，其余原料及制备方法保持不变，并将实施例3中的阻燃导热组分替换成上述反应过程中得到的物质，其它步骤及原料同步实施例3。
性能检测
分别对实施例3-5和对比例1-5制备得到的熔胶进行性能检测
耐燃性：根据UL94垂直燃烧法测试；
韧性：落锤冲击测试：采用落锤冲击试验机进行测试，测试方法为：落锤高度为1m，落锤重量为1kg，释放落锤，测试落锤冲击面积。经落锤冲击后板材的十字纹越清晰、裂痕面积越小表明板材的韧性越好，具体测试结果如下表1所示：
表1
由表1数据可知，相对于对比例1-5，实施例3-5制备得到的熔胶具有较高的阻燃性和优良的韧性。
按照GB/T 2794-2013《胶粘剂黏度的测定单圆筒旋转黏度计法》标准，采用电子数显旋转黏度计进行对实施例3-5和对比例1-5制备的熔胶的黏测定，测试温度为23±2℃，按照GB/T 2792-2014《胶粘带剥离强度的试验方法》标准，样品尺寸为300mm*15mm，通过材料拉伸试验机测试样品在常温下的180°剥离力强度；(拉伸速率为150mm/min，单位为N/15mm)，按照GB/T 4852-2002《压敏胶粘带初粘性试验方法滚球法》标准采用初粘性测定仪对实施例3-5和对比例1-5制备的熔胶的初粘性；按照按照GB/T 4851-2014标准对实施例3-5和对比例1-5制备的熔胶的终粘性进行测试，测定标准为将粘贴压敏胶带的被粘试样垂直悬挂在试验架上，下挂规定质量的砝码，以一定时间被粘试样下滑的位移量(或被粘试样完全脱离的时间)来表征压敏胶的持粘性测试，将实施例3-5和对比例1-5制备的熔胶按照ASTME831-2019进行测定玻璃化温度，其测定参数为：预加载力：0.05N，第一次扫描：室温-250℃(升温速率10℃/min)第二次扫描：室温-250℃(升温速率10℃/min)，取第二次升温段曲线数据，上述具体测试结果如表2所示：
表2
由表2可知，相对于对比例1-5，实施例3-5制备得到的熔胶有着较低的初粘度和优良的持粘性和较高的玻璃转换温度，能满足线路板压合过程所使用的熔胶的需求。
将实施例3-5和对比例1-5制备得到的熔胶分别作为实施例6中的压合处理过程中的熔胶对其热应力进行测试，测试条件为175±5℃，10s，3次，上述具体测试结果如表3所示：
表3
指标要求：(1)铜块与板的缝隙内填胶饱满，无空洞、裂纹，铜坎与板缝隙内填胶饱满，无空洞、裂缝，铜块与的缝隙控制在110um以内；(2)平整度：铜块与板的平整度控制在±0.075mm以内；(3)机械盲孔：孔内无残胶，孔深0.30mm±0.10mm，孔铜≥25um；(4)盲槽面无残胶，盲槽位于铜块上方，深入铜块深度≤50um；
由表3数据可以看出，相对于对比例1-5，实施例3-5制备得到的熔胶能满足嵌铜式线路板制备压合工艺过程所使用的熔胶的要求。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种嵌铜式线路板的生产加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、开料：按拼板尺寸开出多个FR-4覆铜板和多块FR-4半固化片；
步骤S2、OPE冲孔：FR-4覆铜板和FR-4半固化片的四角对应位置处分别钻出一个定位孔，以四个定位孔进行定位，在对应铜块上端尺寸较大位置处的FR-4覆铜板和FR-4半固化片上开出第一窗口，在对应铜块下端尺寸较小位置处的覆铜板和FR-4半固化片上开出第二窗口；
步骤S3、内层线路制作：以四个定位孔进行定位，通过负片工艺在FR-4覆铜板上制作出内层线路，并测试内层AOI；
步骤S4、生产板制作：将FR-4覆铜板和FR-4半固化片按要求依次叠合后在相对应的第一开窗和第二开窗处形成阶梯状槽孔，而后将铜块放入阶梯状槽孔中，然后通过进行棕化、熔合、叠板和压合工序制备成生产板；
步骤S5、后处理工艺：在生产板上依次进行外层钻孔、沉铜、全板电镀、外层线路制作、阻焊层制作、化金和成型工序，制得嵌铜式线路板。
2.根据权利要求1所述的一种嵌铜式线路板的生产加工工艺，其特征在于，步骤S2中，多个FR-4覆铜板叠合起来的总厚度应≤3.0mm或者叠合在一起的覆铜板总数不超过20个；多块FR-4半固化片叠合起来的总厚度应≤3.0mm或者叠合在一起的FR-4半固化片总数不超过25张。
3.根据权利要求1所述的一种嵌铜式线路板的生产加工工艺，其特征在于，步骤S3中，曝光时采用LDI曝光机，且在蚀刻制作内层线路的过程中覆铜板上的开窗处保持前后通透。
4.根据权利要求1所述的一种嵌铜式线路板的生产加工工艺，其特征在于，步骤S4中，覆铜板和FR-4半固化片按要求依次叠合后先利用铆钉穿过上下对应的四个定位孔进行铆合，而后再将铜块放入阶梯状槽孔中，铜块的尺寸单边比阶梯状槽孔的尺寸小0.076mm。
5.根据权利要求1所述的一种嵌铜式线路板的生产加工工艺，其特征在于，步骤S4中熔合工序中的熔胶的制备方法，包括以下步骤：
第一步、准备以下重量份原料：双酚A型环氧树脂70-140份、功能组分15-25份、阻燃导热组分10-20份、无机填料5-15份、有机溶剂20-40份、固化剂25-30份、固化促进剂1-5份；
第二步、将第一步中准备的原料加入反应釜中，25-30℃下搅拌3-5h，然后利用高速乳化剂进行乳化1.5-2.5h，最后在反应釜中放置8-10h，自然冷却固化得到熔胶；
功能组分的制备方法，包括以下步骤：
步骤A1、取装有回流冷凝器、搅拌器、温度计和气体保护装置的四口烧瓶，加入蓖麻油酸甲酯和二甘醇，边搅拌边升温至180℃，继续搅拌反应8h，得到共熔体；将混合液加入共熔体中，真空处理30min，再升温至200℃，继续搅拌反应10-12h，反应结束后，冷却至140℃，待沉淀完全析出后，用蒸馏水2-3次，得到聚蓖麻油酸酯二醇；
步骤A2、取装有回流冷凝器、搅拌器、温度计和气体保护装置的四口烧瓶，加入聚蓖麻油酸酯二醇、烯丙基琥珀酸酐和四氢呋喃，氮气保护下，升温至170℃，搅拌反应6h，反应结束后，冷却至室温，搅拌过夜，过滤，洗涤，50℃下真空干燥1-2h，得到改性物；
步骤A3、将改性物和N，N-二甲基甲酰胺混合，超声分散均匀，室温条件下，转速200-300rpm搅拌20-30min，然后加入KOH调节pH值为8-9，加入磷酸肌肉醇超声处理30min后，氮气氛围下，温度75-80℃，转速300-350rpm搅拌反应8-10min，反应结束后，冷却至室温，得到中间溶液；
步骤A4、在中间溶液中加入1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷、羟基化氮化硼和催化剂，升温搅拌分散，升温至70℃，继续搅拌反应4h，得到功能组分。
6.根据权利要求5所述的一种嵌铜式线路板的生产加工工艺，其特征在于，步骤A1中，蓖麻油酸甲酯和二甘醇的用量比为112.5g∶6.7g，混合液中，二甲苯和钛酸四正丁酯的用量比为5-10mL∶0.025-0.035g，步骤A2中，聚蓖麻油酸酯二醇、烯丙基琥珀酸酐和溶剂的用量比为25-30g∶3-3.6g∶50-60rnL，步骤A3中，改性物、N，N-二甲基甲酰胺和磷酸肌肉醇的用量比为15-20g∶65-85mL∶1.8-2.2g，催化剂为氯铂酸六水化合物加入到异丙醇中配制而成，氯铂酸的质量分数为2％；步骤A3中，中间溶液、1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷和催化剂的用量比为13-15mL∶3-4mL∶15μL。
7.根据权利要求5所述的一种嵌铜式线路板的生产加工工艺，其特征在于，阻燃导热组分由以下步骤制成：
步骤B1、将纳米六方氮化硼和质量分数40％的氢氧化钠溶液加入装有球形冷凝管和搅拌装置的三口烧瓶中，再将三口烧瓶置于油浴锅中，105-110℃，400r/min条件下搅拌反应48h，然后将反应液在3500r/min离心，沉淀用甲醇洗涤后干燥，得到羟基化氮化硼；
步骤B2、将植酸加入水中配制成质量分数50％的植酸溶液并转移至高速分散机中，加入硅溶胶和羟基氮化硼，搅拌均匀得到阻燃导热组分。
8.根据权利要求7所述的一种嵌铜式线路板的生产加工工艺，其特征在于，步骤B1中，纳米六方氮化硼和氢氧化钠溶液的用量比为2.2-2.5g∶500mL。
9.根据权利要求7所述的一种嵌铜式线路板的生产加工工艺，其特征在于，步骤B2中，植酸水溶液、硅溶胶和羟基氮化硼的用量比为60-70mL∶10-15g∶1.5-2.0g。
10.根据权利要求5所述的一种嵌铜式线路板的生产加工工艺，其特征在于，固化剂为环氧树脂固化剂T31，固化促进剂为1-苄基苯-2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑和1-氰乙基咪唑中一种或多种按照任意比例混合，有机溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯和环己酮中一种或多种按照任意比例混合，无机填料为氢氧化镁、氢氧化铝和硫酸钡中一种或多种按照任意比例混合。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110088895A (zh) * 2016-12-28 2019-08-02 拓自达电线株式会社 散热基材、散热电路结构体及其制造方法
CN113490351A (zh) * 2021-07-30 2021-10-08 江西志浩电子科技有限公司 一种防止压合溢胶的线路板制作方法
CN115023070A (zh) * 2022-06-24 2022-09-06 珠海杰赛科技有限公司 一种半埋型铜电路板的制作方法
CN115230287A (zh) * 2022-07-20 2022-10-25 广德华昌新材料有限公司 一种覆铜板的制备方法
CN115489183A (zh) * 2022-07-26 2022-12-20 江苏耀鸿电子有限公司 一种酚醛树脂增强的高韧覆铜板及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110088895A (zh) * 2016-12-28 2019-08-02 拓自达电线株式会社 散热基材、散热电路结构体及其制造方法
US20200084875A1 (en) * 2016-12-28 2020-03-12 Tatsuta Electric Wire & Cable Co., Ltd. Heat dissipation substrate, heat dissipation circuit structure body, and method for manufacturing the same
CN113490351A (zh) * 2021-07-30 2021-10-08 江西志浩电子科技有限公司 一种防止压合溢胶的线路板制作方法
CN115023070A (zh) * 2022-06-24 2022-09-06 珠海杰赛科技有限公司 一种半埋型铜电路板的制作方法
CN115230287A (zh) * 2022-07-20 2022-10-25 广德华昌新材料有限公司 一种覆铜板的制备方法
CN115489183A (zh) * 2022-07-26 2022-12-20 江苏耀鸿电子有限公司 一种酚醛树脂增强的高韧覆铜板及其制备方法

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