TW200906622A - Process for the production of a base laminate - Google Patents

Description

200906622 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種由至少一種可㈣、非導電材料製備基 材層壓板之方法，特別係適用於電路板者。 【先前技術】 纖維強化層壓板，稱爲基材層壓板係用於如電路板製備 ·+作爲支稽物。此處’含導電材料之導體軌道結構係施加 於基材層壓板。為確保無電流通過基材層壓板，後者係由 〇 非導電材料所製成。 目月ίι，如玻璃織物係經主要含環氧樹脂之調配物浸潰且 僅、·’至αΡ刀硬化以製備基材層壓板。這些所謂的半固化膠片 係與脫模片（如PTFE)交替層狀堆積。然後將這些層狀堆積 物置於兩個磨光鋼板（稱爲加壓薄板）之間。在各情況下， 然後將多個這些包含薄板、脫模片、半固化膠片 (prepreg) '脫模片、薄板的新穎堆積物在範圍從12〇至 250 C之溫度及5至30 bar之壓力下加壓。因此玻璃纖維強 G 化環氧樹脂完全硬化。同時，因此形成之個別基材層壓板 係經鋼板平滑化。加壓後，移去依這種方式製備之個別基 材層壓板間的脫模片。目前用於製備玻璃纖維強化塑膠之 鍍銅及未鍍銅基材層壓板之方法與先前技術相符且在如 VDE/VDI-SCHULUNGSBLATTER FOR DIE LErTERPLAnENFERIlGUNG » 3711，表2，1-25頁中有描述。 先鈿技術中所揭示方法的缺點在於脫模片係自加壓及平 滑基材層壓板中移除時遭破壞且因此一般無法再使用。此 130265.doc 200906622 高度消耗用於製備基材層壓板之脫模片且因此提高成本。 【發明内容】 本發明的目的為提供一種製備基材層壓板之方法，其中 該基材層壓板可省略脫模片且因此可實現較低製備成本。 【實施方式】 該目的係藉由一種由至少一種可模製、非導電材料製備 基材層壓板之方法達到，其中該方法包含以下步驟： (a) 將基材層壓板所用之材料施加於經脫模劑塗佈之薄板 上， (b) 使用經脫模劑塗佈之第二薄板覆蓋材料， (c) 加壓且至少部分硬化存在於該等經脫模劑塗佈之薄板 間的材料。 使用其間塗有基材層壓板所用之材料之經脫模劑塗佈之 薄板的優點在於加壓後自基材層壓板中移除之時其一般無 受到破壞且因此可再利用。亦可製備具有規定表面品量和 表面結構之薄板便於亦可達到基材層壓板所需且與薄板的 表面品質相符之預定表面品質和表面結構。 所有加壓期間未受所施壓力及硬化基材層壓板所用之材 料所需之溫度破壞的工程材料皆適於作爲薄板所用之材 料。薄板較佳係包含金屬，如工業中慣用的鋼板、強鋁合 金或強銅合金。 若步驟（c)中基材層壓板所用材料之加壓係在高於室溫之 溫度下進行，若薄板的材料具有良好導熱性係較佳的。藉 由、.、1脫模劑塗佈之金屬板傳遞至堆積物内部之熱量係經由 130265.doc 200906622 根據所選擇材料類型之㈣加㈣加熱曲線進行調節 水力固定加壓之情況下，傳遞至堆積物材料之熱量 藉由鋼板外之緩衝材料進行抑制。例如，使用複數層紙作 爲緩衝材料。因此得到均勾硬化之基材㈣板所用 料。 τ 一般，步驟⑷中基材㈣板所用材料之加壓係在高於室 溫之溫度下進行。溫度較佳係在12()至25代之範圍内。 步驟⑷中存在於經脫模劑塗佈之薄板間的材料係在^ 至100 bar的壓力範圍下加壓，較佳係在5錢⑹之範圍下 加壓。 基材層壓板的硬化時間—般係在1至36G分鐘之間，較佳 在15至120分鐘之間，尤佳為30至90分鐘之間。 例如，通常用於電路板之任意經強化或未經強化之聚合 物係適於作爲基材層壓板的材料。適宜的聚合體為如雙官 能和多官能環氧樹脂、溴化環氧樹脂、環脂族環氧樹脂、 雙馬來醯亞胺-三嗪樹脂、聚醯亞胺、酚樹脂、氰酸酯、 三聚氰胺樹脂或胺基樹脂、苯氧基樹脂、㈣基化聚苯謎 (APPE)、聚砜、聚醯胺、聚矽氧和氟樹脂及其等之組合 物。基材層壓板所用之材料可進一步包含，如擅長該技術 者所知之添加劑，如交聯劑和催化劑，如三級胺、咪唑、 月曰族和芳族多胺、聚醯胺胺、酸酐、bF3_mea、盼樹脂或 雙氰胺和防Μ及填料，如無機填料，像層狀料鹽、掾 土或玻璃。 此外，電路板工業中常用的其他聚合物亦適合。 130265.doc 200906622 在電路板的製備中，較佳係使用強化基材層壓板。用於 強化之適宜填料為如紙、玻璃纖維、玻璃表面童毛、玻璃編 織物、芳族聚醯胺纖維、芳族聚醢胺非編織物、芳族聚醯 胺編織物、PTFE編織物及PTFE膜。基材㈣板所用之材 料較佳為經玻璃纖維強化者。 端視所製備之基材層麼板的厚度，在步驟⑷中加壓之 後’後者可為硬的或軟的。 為能同時製備複數個基材層壓板，在最佳實施例中在 步驟⑷中加壓之前將複數個經脫模劑塗佈之薄板層與可模 製、非導電材料以一置於另一者頂部上的方式交替堆積。 在每種情況下，應確保與可模製、非導電材料接觸之薄板 兩面皆經脫模劑塗佈。脫模劑塗層保證至少部分硬化後， 得到可輕易移除基材層壓板之表面而在從薄板移除時無損 害該基材層壓板。 適宜的脫模劑為對經脫模劑塗佈之表面有強黏著力和對 個別材料有弱黏著力之所有材料。擅長該技術者將根據基 材層壓板所選擇的材料選擇適宜的脫模劑。脫模劑可為適 且的聚合物，如聚乙烯醇、聚矽氧或氟聚合物或低分子量 脂肪、蝶或油。較佳係使用具有相對於空氣<25 111]^/111的 低表面張力的脫模劑，如氟^聚合物，像pTFE或聚偏二氟 乙烯，或聚矽氧聚合物，像聚二甲矽氧烷聚合物。尤佳係 以聚四氟乙烯（PTFE)、聚氟乙烯（PVF)、乙烯-四氟乙烯 (EFE)及經改質三乙酸纖維素（CTA)作爲脫模劑。但是，端 視加壓溫度，天然蠟或合成及半合成蠟，如聚烯烴蠟或聚 130265.doc 200906622 醯胺蠟亦適用。不同脫模劑之組合也可以。 藉由擅長該技術者所知之㈣適合方法可將職劑塗層 施加於薄板上。因此，如可楹 了铋供具有持久脫模劑塗層之金 ^板。爲此，-般首先使表面粗趟。如經由電漿方法可永 久性施加含氟的脫模劑，如PTFE。亦可利用含脫模劑之 溶液將脫模劑施加於表面。藉由蒸發去除溶液中的溶劑。 另外’亦可施加無法與金屬板永久結合之脫模劑塗層。 脫模劑之塗佈可藉由擅長該技術者所知之任意適合的施 加方法進行。因此，如亦可藉由到刀塗佈、輥式塗佈、印 刷方法、噴霧法、擴散法、刷洗法或類似方法等施加脫模 劑塗層。但是’脫模劑塗層較佳係藉由如自ptfe塗層技 術中所知之電漿方法施加於薄板上。 、對於脫模劑塗層之塗佈，一般以適宜的溶劑先去除薄板 一並m理之。適且的溶劑為擅長該技術者所知且對薄板 材料為惰性的任何溶劑。另外，或並且，清理和除油污亦 j 可藉由燃燒進行。在此步驟後，接著進行使表面粗糙之製 程。如喷砂係適合用於這目的。此後，若適合，可施加底 漆然後彳之濕介質處施加脫模劑，一般在小於1 〇〇艺的溫 度下藉由蒸發溶劑乾燥之，然後一般在230至300°c之溫度 下燒結之。 另外’在如以PTFE進行塗佈所用且為擅長該技術者所 知之所謂電聚方法中，脫模劑塗佈係藉由電弧焊接進行施 加。 若脱模劑塗層未與薄板緊密結合，必須在施加基材層壓 130265.doc 200906622 板所用之材料之前再次施加塗層。 製備基材層麼板所用之可模製、非導電物料較佳係以用 於施加於塗有脫模劑之薄板之部分硬化塑膠薄板的形式存 在。部分硬化之塑膠薄板較佳係經強化。此外，塑膠薄板 摸起來較佳係堅硬且乾燥的，因此容易處理。基材層壓板 所用之物㈣m或擅長該技術者所知之自動化方法施 加於經脫模劑塗佈之薄板上。

另外，製備基材層壓板所用之可模製、非導電材料亦可 以黏性液體或以漿糊形式或以經樹脂浸潰之纖維或氈的形 式存在以絲於經賴難佈㈣板上。藉由擅長該技術 者所知之任,¾、適宜的施加方法將基材層壓板所用之材料施 加於經脫模劑塗佈的薄板上。適宜的施加方法為，如滴 塗 '塗刷、到刀塗佈或印刷法。在纖維或的情況下，施 加較佳係藉由鋪上方式進行。 若基材層壓板所用之材料係以漿糊形式存在，較佳係如 藉由塗刷或刮刀塗佈將材料施加於經脫模劑塗佈的薄板 上0 在施加可模製、非導電材料之後，後者係經經脫模劑塗 佈之第二薄板覆蓋而使經脫模劑塗佈之側與材料接觸。若 適合，然後將複數個經脫模劑塗佈之薄板層與可模製、非 導電材料以一置於另一者頂部上的方式交替堆積。通常’ 在各種情況下，至少一個兩表面經脫模劑塗佈之單一薄板 係存在於兩層可模製、非導電材料之間。 對於基材層壓板之製備，經脫模劑塗佈之薄板與可模 130265.doc -11 - 200906622 製、非導電材料之疊層最後在步驟⑷中加壓。爲此，將疊 層引入，如於加熱與壓力板間的液壓機開口中且進一步經 擅長該技術者所知慣用製造基材材之製程程序處理。 加壓通常係在O.HOO bar之壓力下進行，較佳係在5至 40 bar之壓力範圍下進行。使用在高溫下硬化之可模製、 非導電材料，加壓較佳係在高溫下進行。溫度的選擇端視 所使用之材料。溫度較佳為1〇〇至3〇〇t：，特佳為12〇至 230 C因此心準的FR4環氧樹脂系統係在如175至18〇。〇 下進行加壓，而更高度交聯的系統需高達225它。對於這 種樹脂，加壓的壓力較佳係選自15 1)扣至3〇 bar中。 在加壓期間，可模製、非導電材料較佳係至少部分硬 化。在加壓後，此提供一可經進一步加工之基材層壓板。 基材層壓板的厚度係由可模製、非導電材料之量、其樹 脂含量和加壓的壓力確定。&這種方式戶斤製備的基材層壓 板之表面口口〇質一般相當於與經脫模冑塗佈之薄板的表面品 質。 加壓並硬化可模製、非導電材料以得到基材層壓板之 後，可進一步加工基材層壓板。因此，如可轉換基材層壓 板。爲此，可將個別層切割成預定尺寸之薄板。 對於電路板的製備，將導電結構施加於根據本發明製備 之基材材料上。導電結構之施加係藉由擅長該技術者所知 之方法進行。 因此，如可先以導電塗層完全塗覆基材層壓板，然後藉 由雷射蝕刻再去除不必要的部分。或者，也可在導電表面 130265.doc 12 200906622 的結構中直接施加導電材料β該結構較佳係藉由任意適合 的印刷方法以包含導電材料之分散液印刷於承載物上。印 刷導電表面之結構的印刷方法為，如滾筒印刷法或饋紙式 印刷法，如絲網印刷、凹板印刷、快乾印刷、凸版印刷、 移印、墨喷式印刷、DE 10051850中所描述的Lasers〇nic⑧ 法或平板印刷。但是，亦可使用擅長該技術者所知之任意 其他印刷方法。亦可藉由任何其他慣用和常知的塗層方法 Ο Ο 施加於表面。這種塗層方法如為洗鑄、展開、到刀塗佈: 塗刷、喷霧、浸潰、輥式塗佈、壤粉、流體化床塗佈或類 似方法等。 可如藉由施加含有像粉狀導電材料之黏結劑分散液施加 導電連續或結構塗層。粉狀導電材料係如金屬，像銅，如 呈銅薄片或銅奈米顆粒m、鋅、銀，如呈銀奈米顆 粒形式、金、鐵’如呈羰基鐵粉、氣_或水-霧化鐵粉或還 原鐵粉的形式、錄、如呈幾基錄粉形式、或碳，如呈碳 黑、石墨或碳奈米管形式或上述導電材料的混合物。導電 顆粒較佳具有（UHH至_啤，較好為。观㈣叫且尤佳 為(UH至U)㈣之平均粒#。平均粒徑可如於驗論仏 x 100裝置上藉由雷射繞射測量所測得。導電顆粒可具有相 同及/或不同之幾何構型。導電顆粒的表面可至少部分呈 有塗層。適宜的塗層可為無機性質的，如Si02、鱗酸鹽， 或有機&質的田然，導電顆粒亦可被覆有金屬或金屬氧 化物。金屬可以部分氧化形式存在。 施加塗層後，可如藉由無電及/或電化學法強化該塗 130265.doc 200906622 層。此係可藉由如銅沉積於導電底塗層的方式來實施。基 材材料上之導電塗層之無電及/或電化學強化的方法係為 擅長該技術者所知。 右導電塗層具有接合線，導電塗層可藉由該接合線電接 觸以允許電化學沉積，這些可如在電化學塗佈結束後藉由 雷射穿透。在基材材料上製備導電帶之方法為擅長該技術 者所知。 以下，參閲圖1更詳盡地描述本説明。 圖1舉例顯示兩衝壓機之間可模製材料與經脫模劑塗佈 之薄板的疊層。 圖1圖示製備基材層壓板的方法。 對於基材層壓板之製備，在每種情況下，經脫模劑塗佈 之薄板7和可模製、非導電材料9分層交疊放置之疊層5係 夾在如液壓機之壓力機的第一衝壓機丨和第二衝壓機3之 間。可模製、非導電材料9為如上述之強化或未強化塑 膠士玻璃纖維強化環氧樹脂。經脫模劑塗佈且面對第一 衝塵機1之上薄板11與經脫模劑塗佈且面對第二衝壓機3之 下薄板13形成疊層5之末端。第一固定裝置。係置於經脫 模劑塗佈之上薄板U與第一衝壓機丨之間’且第二固定裝 置17係置於經脫模劑塗佈之下薄板^和第二衝塵機3之< 間。 對於自可模製、非導電材料9製備基材層塵板，將壓縮 力施於第-衝屬機!和第二衝愿機3上。此結果使叠層'經 加塵。壓縮力之施加係由箭頭19和21圖示。藉由施加虔縮 130265.doc •14· 200906622 力19、21，存在於經脫模劑塗佈之薄板7間之可模製、非 導電材料9係經加壓。同時，至少部分硬化可模製、非導 電材料9以產生基材層壓板。為使經脫模劑塗佈之薄板7在 硬化後可被再次輕易移除，在每種情況下，彼等面對可模 製、非導電材料9之經脫模劑塗佈之薄板7的表面具有脫模 劑塗層23。 ' 薄板較佳係由金屬所製備。因此，經脫模劑塗佈的薄板 7具有良好導熱性使其亦可供熱給可模製、非導電材料9以 達到至少部分均勻硬化。可模製、非導電材料9之加壓較 佳係在高於室溫之溫度下進行。 為使經脫模劑塗佈之上薄板u更容易自第一固定裝置^ 處移除且經脫模劑塗佈之下薄板13更易自第二固定裝置Η 處移除，彼等分別面對第一固定裝置15和第二固定裝置17 之絰脫模劑塗佈之上薄板丨丨的表面和經脫模劑塗佈之下薄 板13的表面較佳亦具有脫模劑塗層23。 可模製、非導電材料9至少部分硬化而產生基材層壓板 之後，去除施加於第一衝壓機1和第二衝壓機2上之壓縮力 19、20。然後移除經脫模劑塗佈之薄板7與所製得之基材 層壓板的疊層。再移除經脫模劑塗佈之薄板7間的基材層 壓板。由於脫模劑塗層23，基材層壓板未黏附於經脫模劑 ''、 溥板7上，因此其等可未經破壞地移除。在移除基 材層壓板之後，將經脫模劑塗佈之薄板7再用於其他基材 層壓板的製備。若脫模劑塗層23與經脫模劑塗佈之薄板7 士藉由脫模劑塗層23與薄板7化學結合的方式緊密結合， 130265.doc •15- 200906622 可藉由將可模製 '非導電材料9施加於脫模劑塗層23且以 另一經脫模劑塗佈之薄板7覆蓋之，進而產生另一疊層5而 再次直接使用該等薄板。若脫模劑塗層23未與經脫模劑塗 佈之薄板緊密結合，必須先施加另一脫模劑塗層23以產生 被覆有隔離之薄板7 ^再將可模製、非導電材料9施加於該 脫模劑塗層23上以得到疊層5。 脫模劑塗層23的施加係藉由擅長該技術者所知之任意適 合施加方法進行。因此，如可施加電漿法、刮刀塗佈、輥 式塗佈、印刷法、展開法、塗刷法及類似方法等施加脫模 劑塗層。 ^•基材層壓板所用之材料9為強化塑膠，如可將可模 製、非導電材料以經樹脂浸潰之纖維品或氈形式置於經脫 模劑塗佈之薄板上。經樹脂浸潰之纖維品或氈之放置係以 擅長該技術者所知之方式進行。 【圖式簡單說明】 圖1顯示製備根據發明之基材層壓板之方法。 【主要元件符號說明】 1 第一衝壓機 3 第二衝壓機 5 疊層 7 經脫模劑塗佈之薄板 9 可模製、非導電材料 11 經脫模劑塗佈之上薄板 13 經脫模劑塗佈之下薄板 130265.doc 200906622 15 第一固定裝置 17 第二固定裝置 19 壓縮力 21 壓縮力 23 脫模劑塗層 130265.doc -17

Claims (1)

1. 200906622 十、申請專利範圍： 1. 一種由可模製、非導電材料（9)製備基材層壓板之方法， 該方法包含以下步驟： (a) 將該基材層壓板所用之材料（9)施加於經脫模劑塗佈 之薄板（7)上， (b) 使用經脫模劑塗佈之第二薄板（7)覆蓋該材料（9)， 0)加壓且至少部分硬化存在於該等經脫模劑塗佈之薄 板(7)間的材料（9)。 ()2.如請求項1之方法，其中步驟（0中之該加壓係在高於室 溫之溫度下進行。 3·如請求項2之方法，其中步驟（勾中進行該加壓之溫度係 在120至250。(：間之範圍内。 4.如吻求項1之方法，其中步驟（幻中之該加壓係在$至4〇 bar的壓力範圍下進行。 5·如印求項1之方法，其中步驟（c)中該加壓時間係在^至 120分鐘之範圍内。 6. 如咕求項1之方法，其中在步驟之加壓前先將複數 個經脫模劑塗佈之薄板（7)和可模製、非導電材料（9)以 一置於另一者頂部上的方式交替堆積。 7. 如叫求項丨之方法，其中該脫模劑塗層係藉由施加脫模 劑層或以含有脫模劑之分散液塗佈薄板的方式施加於該 等薄板上。 8. 如β求項1之方法，其中該脫模劑係藉由電漿方法施加 於該等薄板上。 130265.doc 200906622 9·如凊求項1之方法，其中該可模製、非導電材料（9)為強 化或未強化塑膠。 如吻求項9之方法，其中該基材層壓板之材料係選自雙 Β月b和多官能裱氧樹脂、溴化環氧樹脂、雙馬來醯亞胺_ =嗪樹脂、聚醯亞胺、酚樹脂、氰酸酯、三聚氰胺樹 月曰胺基樹知、笨氧基樹脂、浠丙基化聚苯醚（APPE)、 聚砜、聚醯胺、聚矽氧和氟樹脂及其等的組合。 Π .如明求項1 〇之方法，其中該基材層壓板所用之該材料（9) 係經填料強化，該填料係選自紙、玻璃纖維、玻璃表面 能、玻璃編織物、芳族聚酿胺纖維、芳族聚醯胺非編織 物、芳族聚醯胺編織物、打托編織物及打叩膜。 12.如請求们之方法，纟中該可模製、非導電材料⑺係以 黏性液體或歧樹脂浸潰之纖維或㈣形式施加於該等 經脫模劑塗佈之薄板（7)上。 13·如請求項丄之方法，其中該可模製、非導電材料⑼係以 4刀硬化塑膠4板的形式施加於該經脫模劑塗佈之薄板 ⑺上。 14’如請求項匕方法’其中該可模製、非導電材料（9)在步 驟（c)之加壓期間係至少部分硬化。 130265.doc