CN206196133U - 一种多层印制线路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多层印制线路板，所述多层印制线路板包括至少两张芯板和位于芯板之间的绝缘介质层；所述绝缘介质层为含有球状填料的热固性树脂粘结片，所述芯板含有的填料为非球状填料。本实用新型的多层印制线路板具有较高的层间粘合力和弯曲强度，较长的耐浸焊时间，很好地改善了多层线路板的流动性、粘结性和耐热性，并有效降低受热爆板的情况，且成本较低。并且本实用新型的多层印制线路板结构简单，易于制备，适于推广应用。

Description

一种多层印制线路板

技术领域

本实用新型设涉及层压板技术领域，涉及一种多层印制线路板。

背景技术

随着电子线路板的快速发展，印制线路板的布线密度的高密化、高集成化要求越来越严格，因此，传统的环氧树脂已经很难满足层压板(又称覆铜板(CCL))对耐热性、力学性能、加工性、介电性能等方面的高要求，尤其是热膨胀系数，要求制得的层压板的热膨胀系数越来越低。

现有技术中采用大量的无机填料来降低板材的热膨胀系数，但当填料的含量超过一定范围时，由于填料，尤其是非球形填料的流动性下降，导致半固化片与线路板之间的粘合力变差，容易产生爆板、分层等现象。

CN102088817A公开了一种具有球形填充物的多层层合板及其电路板，所述多层层合板的绝缘层内具有球型填充物，以增加绝缘层的热传导率及调变该绝缘层的热膨胀性。但是球状填料对于层压板的增强效果并不是很理想，要达到一定的弯曲强度或拉伸强度，需要的球状填料较多，填料较多会影响流动性，并且成本也较高。

CN204659082U公开了一种层压板，包括至少两张层叠设置的半固化片，且相邻半固化片所采用的填料的形状不同，其制备得到的层压板可以很好地改善板材X、Y、Z方向的热膨胀系数、层间粘结力和翘曲，并有效降低了静电。该实用新型仅解决了芯板的热膨胀和翘曲问题，而没有提出改善多层印制线路板中芯板与芯板之间的粘合性问题，以及多层印制线路板的流动性问题。

因此，在本领域期望得到一种成本低、制备简单并具有良好粘结以及耐热性能，能够有效降低爆板、分层等现象的层压板。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种多层印制线路板，该多层印制线路板具有良好的流动性、粘结性和耐热性，并对有效降低受热爆板的情况取得了显著的效果，并且有效降低使用成本。

为达到此发明目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种多层印制线路板，所述多层印制线路板包括至少两张芯板和位于相邻芯板之间的绝缘介质层；所述绝缘介质层为含有球状填料的热固性树脂粘结片；所述芯板含有的填料为非球状填料。

在本实用新型中，绝缘介质层含有的填料为球状填料，而芯板含有的填料为非球状填料。若芯板也采用球状填料，由于球状填料的增强效果较针状和角型填料差，若需要达到同样的强度(例如弯曲强度、拉伸强度等)，则需要相对较多的球状填料进行填充，其流动性也会受到一定的影响，另外大量使用球状填料，其成本高昂，限制了其使用范围。而如果绝缘介质层和芯板中的填料均使用非球状填料(例如针状或角状填料)，虽然可以降低成本，但是不利于多层印制线路板层间粘合力以及耐热性能的提高。

在本实用新型中，所述多层印制线路板包括至少两张芯板，例如两张、三张、四张、五张、六张、八张、十张等。每两张相邻的芯板之间包含至少一层绝缘介质层，例如每两张芯板之间包含两层、三层、四层、五层、六层、七层、八层或十层绝缘介质层。

优选地，本实用新型所述多层印制线路板还包括导体层，所述导体层为所述多层印制线路板的最外层，其与芯板之间具有所述绝缘介质层。

在本实用新型中，所述多层印制线路板既可以包括导体层也可以不包括导体层，包括导体层时，导体层与芯板之间具有所述绝缘介质层。

在所述导体层与芯板之间包含至少一层绝缘介质层，例如导体层与芯板之间包含两层、三层、四层、五层、六层、七层、八层或十层绝缘介质层。

优选地，所述球状填料的中位粒径为0.1～10μm，例如0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.8μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。

优选地，所述非球状填料为针状填料、板状填料、角状填料或无定形填料。

优选地，所述非球状填料为角状填料，其中位粒径为0.1～20μm，例如0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.8μm、1μm、3μm、5μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm或20μm。

优选地，所述非球状填料为针状填料，其长度小于100微米，且其长度大于其直径的2～100倍，例如其长度大于其直径的2倍、3倍、5倍、8倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍或100倍。

优选地，所述球状填料或非球状填料选自二氧化硅、氢氧化铝、硼酸镁、碳酸镁、氢氧化镁、氧化镁、碳酸钙、硫酸钡、钛酸钡、硼酸铝、钛酸钾、玻璃粉、锡酸锌、氧化锌、氧化钛、薄姆石、氢氧化镁、滑石、高岭土、氧化铝、硼酸锌、聚四氟乙烯粉末中的任意一种或至少两种的混合物。

在本实用新型中，所述热固性树脂粘结片包括增强材料及增强材料两侧的热固性树脂层。本实用新型所述热固性树脂粘结片的制备方法为：将增强材料浸渍在热固性树脂组合物中，经过加热干燥后形成半固化热固性树脂粘结片。优选地，所述增强材料为纤维布或纸基增强材料或无纺布。所述纤维布优选玻璃纤维布，如D玻纤布、E玻纤布、NE玻纤布、S玻纤布或T玻纤布。这里对玻纤布的厚度没有特别限制，但对于生产厚度0.03～0.20mm的层压板，一般使用开纤布、扁平布。此外，为了改善树脂与玻纤布的界面结合，玻纤布一般都需要进行化学处理，主要方法是偶联剂处理，所用偶联剂如环氧硅烷、氨基硅烷、乙烯基硅烷等。

在本实用新型中，所述芯板包括至少一张热固性树脂粘结片以及压覆于热固性树脂粘结片两面上的金属箔。

将相邻设置的至少一张绝缘介质层和芯板叠加后，在其单面或双面覆上金属箔，热压成形，即可得到多层印制线路板。

上述热固性树脂粘结片的制备方法为如下：将主体树脂、固化剂、固化促进剂、适量的溶剂及填料按一定的比例加入至反应釜中，搅拌均匀，并熟化制成胶液；然后把增强材料(如玻璃纤维布)依次通过含有上述胶液的预浸单元、主浸单元、滚轴，并经过烘箱的烘烤制得树脂粘结片。所述的主体树脂可以选自环氧树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂、苯并噁嗪树脂、聚苯醚树脂、碳氢树脂、有机硅树脂或双马来酰亚胺树脂中任意一种或至少两种的组合。

所述芯板的制备方法如下：由上述至少一张热固性树脂粘结片叠合后，在其单面或两面覆上金属箔，在0.2～2MPa(例如0.2MPa、0.5MPa、0.8MPa、1MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa、1.8MPa或2MPa)压力和180～250℃(例如180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、230℃、240℃或250℃)温度下压制2～4小时(例如2小时、2.3小时、2.5小时、2.8小时、3小时、3.3小时、3.5小时、3.8小时或4小时)成覆金属箔层压板后进行线路蚀刻而成。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

采用本实用新型所述的含有非球状填料的芯板以及含有球状填料的绝缘介质层，使得制备得到的多层印制线路板具有较高的层间粘合力和弯曲强度，较长的耐浸焊时间，很好地改善了多层线路板的流动性、粘结性和耐热性，并有效降低受热爆板的情况，且成本较低。并且本实用新型的多层印制线路板结构简单，易于制备，适于推广应用。

附图说明

图1为实施例1制备得到的多层印制线路板1的结构示意图，其中11和19为铜箔层，13、15和17为芯板，12、14和16层为绝缘介质层。

图2为实施例2制备得到的多层印制线路板2的结构示意图，其中21和29为铜箔层，23、25和27为芯板，22、24和26层为绝缘介质层。

图3为实施例3制备得到的多层印制线路板3的结构示意图，其中31和39为铜箔层，33、35和37为芯板，32、34和36为绝缘介质层。

图4为实施例4制备得到的多层印制线路板4的结构示意图，其中41、45和49为芯板，42、43、44、46、47和48为绝缘介质层。

图5为实施例5制备得到的多层印制线路板5的结构示意图，其中51、55和59为芯板，52、53、54、56、57和58为绝缘介质层。

图6为对比例1制备得到的多层印制线路板6的结构示意图，其中61和69为铜箔层，63、65和67为芯板，62、64和66为绝缘介质层。

图7为对比例2制备得到的多层印制线路板7的结构示意图，其中71和79为铜箔层，73、75和77为芯板，72、74和76为绝缘介质层。

图8为对比例3制备得到的多层印制线路板8的结构示意图，其中81、85和89为芯板，82、83、84、86、87和88为绝缘介质层。

图9为对比例4制备得到的多层印制线路板9的结构示意图，其中91、95和99为芯板，92、93、94、96、97和98为绝缘介质层。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。

实施例1

一种多层印制线路板，其结构示意图如图1所示，11、19为铜箔层，13、15、17为芯板，所述芯板均使用角状填料，12、14、16为绝缘介质层，该绝缘介质层为含有球状填料的热固性树脂粘结片。

将所述铜箔层、芯板以及绝缘介质层按照图1所示结构，经过加压加热制成多层印制线路板1，其性能数据以及成本情况如表1所示。

实施例2

一种多层印制线路板，其结构示意图如图2所示，21、29为铜箔层，23、25、27为芯板，所述芯板均使用针状填料，22、24、26为绝缘介质层，该绝缘介质层为含有球状填料的热固性树脂粘结片。

将所述铜箔层、芯板以及绝缘介质层按照图2所示结构，经过加压加热制成多层印制线路板2，其性能数据以及成本情况如表1所示。

实施例3

一种多层印制线路板，其结构示意图如图3所示，31、39为铜箔层，33、35、37为芯板，其中芯板33使用角状填料，芯板35和37使用针状填料，32、34、36为绝缘介质层，该绝缘介质层为含有球状填料的热固性树脂粘结片。

将所述铜箔层、芯板以及绝缘介质层按照图3所示结构，经过加压加热制成多层印制线路板3，其性能数据以及成本情况如表1所示。

实施例4

一种多层印制线路板，其结构示意图如图4所示，41、45、49为芯板，所述芯板均使用角状填料，42、43、44、46、47、48为绝缘介质层，该绝缘介质层为含有球状填料的热固性树脂粘结片。

将所述芯板以及绝缘介质层按照图4所示结构，经过加压加热制成多层印制线路板4，其性能数据以及成本情况如表1所示。

实施例5

一种多层印制线路板，其结构示意图如图5所示，51、55、59为芯板，所述芯板均使用针状填料，52、53、54、56、57、58为绝缘介质层，该绝缘介质层为含有球状填料的热固性树脂粘结片。

将所述芯板以及绝缘介质层按照图5所示结构，经过加压加热制成多层印制线路板5，其性能数据以及成本情况如表1所示。

比较例1

一种多层印制线路板，其结构示意图如图6所示，61、69为铜箔层，63、65、67为芯板，所述芯板均使用角状填料，62、64、66为绝缘介质层，该绝缘介质层为含有角状填料的热固性树脂粘结片层为热固性树脂粘结片。

将所述铜箔层、芯板以及绝缘介质层按照图6所示结构，经过加压加热制成多层印制线路板6，其性能数据以及成本情况如表1所示。

比较例2

一种多层印制线路板，其结构示意图如图7所示，71、79为铜箔层，73、75、77为芯板，所述芯板均使用球状填料，72、74、76为绝缘介质层，该绝缘介质层为含有球状填料的热固性树脂粘结片。

将所述铜箔层、芯板以及绝缘介质层按照图7所示结构，经过加压加热制成多层印制线路板7，其性能数据以及成本情况如表1所示。

比较例3

一种多层印制线路板，其结构示意图如图8所示，81、85、89为芯板，所述芯板均使用角状填料，82、83、84、86、87、88为绝缘介质层，该绝缘介质层为含有球状填料的热固性树脂粘结片。

将所述芯板以及绝缘介质层按照图8所示结构，经过加压加热制成多层印制线路板8，其性能数据以及成本情况如表1所示。

比较例4

一种多层印制线路板，其结构示意图如图9所示，91、95、99为芯板，所述芯板均使用球状填料，92、93、94、96、97、98为绝缘介质层，该绝缘介质层为含有球状填料的热固性树脂粘结片。

将所述芯板以及绝缘介质层按照图9所示结构，经过加压加热制成多层印制线路板9，其性能数据以及成本情况如表1所示。

如上实施例和比较例中芯板厚度为1.0mm，铜箔厚度为0.5OZ。

如上实施例和比较例中热固性树脂粘结片制备方法如下：100重量份溴化双酚A型环氧树脂(陶氏化学，环氧当量435，溴含量19％，产品名DER530)、24重量份线型酚醛树脂(日本群荣，羟基当量105，产品名TD2090)，0.05重量份2-甲基咪唑，30重量份无机填料，混合丁酮溶液中，配制成65wt％的胶水，2116玻璃纤维布浸渍在上述胶水中，经过加热干燥后形成半固化热固性树脂粘结片。

如上实施例和比较例中芯板的制备方法为：由至少一张热固性树脂粘结片叠合后，在其两面覆上铜箔，在1.5MPa压力和200℃下高温压制2h，固化得到。

如上实施例和比较例中所使用的填料如下：

角状填料：新加坡矽比科，525，中位粒径2μm；

针状填料：江苏联瑞新材料股份有限公司，直径1μm，长径50μm；

球状填料:电气化学工业株式会社，SFP30M，中位粒径0.5μm。

如上实施例和比较例中所使用的测试方法如下：

1、剥离强度的测试

抗剥仪试验装置，以速度50.8mm/min对层压板进行剥离分层，测试层压板与铜层之间的剥离强度(即层间粘合力)，数值越大说明铜与基材的结合力越好。

2、耐浸焊测试

将多层印制线路板切成50mm×50mm见方的大小制作试验片浸入288℃的锡液中，测试其爆板分层的时间，耐浸焊时间越长，说明板材的耐热性越好。

3、弯曲强度测试

制备25.4mm×63.5mm(长×宽)的试样，使用游标卡尺测量其厚度，将材料万能试验机的测试模式调为弯曲测试模式，设置间距为15.9mm，试验速度为0.51mm/min，取3次平行测试的平均值。弯曲强度越大，说明其力学性能越好。

表1

从表1可以看出，本实用新型利用含有非球状填料的芯板和含有球状填料的绝缘介质层制备得到的多层印制线路板具有较高的层间粘合力和弯曲强度，以及较长的耐浸焊时间，并且具有较低的成本，适于推广应用。当芯板和绝缘介质层均使用角状填料时(比较例1和比较例3)，虽然具有低的成本，但是其制备得到的多层印制线路板层间粘合力显著降低，耐浸焊时间缩短。而当芯板和绝缘介质层均使用球状填料时(比较例2和比较例4)，虽然可以具有较高的层间粘合力和弯曲强度，以及较长的耐浸焊时间，但是成本过高，不适用于推广应用。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的多层印制线路板，但本实用新型并不局限于上述实施例，即不意味着本实用新型必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种多层印制线路板，其特征在于，所述多层印制线路板包括至少两张芯板和位于相邻芯板之间的绝缘介质层；所述绝缘介质层为含有球状填料的热固性树脂粘结片，所述芯板含有的填料为非球状填料。

2.根据权利要求1所述的多层印制线路板，其特征在于，所述多层印制线路板还包括导体层，所述导体层为所述多层印制线路板的最外层，其与芯板之间具有所述绝缘介质层。

3.根据权利要求1所述的多层印制线路板，其特征在于，所述球状填料的中位粒径为0.1～10μm。

4.根据权利要求1所述的多层印制线路板，其特征在于，所述非球状填料为针状填料、板状填料、角状填料或无定形填料。

5.根据权利要求4所述的多层印制线路板，其特征在于，所述非球状填料为角状填料，其中位粒径为0.1～20μm。

6.根据权利要求4所述的多层印制线路板，其特征在于，所述非球状填料为针状填料，其长度小于100微米，且其长度大于其直径的2～100倍。

7.根据权利要求1所述的多层印制线路板，其特征在于，所述热固性树脂粘结片包括增强材料及增强材料两侧的热固性树脂层。

8.根据权利要求1或2所述的多层印制线路板，其特征在于，所述芯板包括至少一张热固性树脂粘结片以及压覆于热固性树脂粘结片两面上的金属箔。

9.根据权利要求2所述的多层印制线路板，其特征在于，所述导体层为铜箔层。