本發明涉及一種覆銅板的制備方法,尤其涉及一種CEM-1覆銅板的制備方法,屬于覆銅板的生產
技術領域:
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背景技術:
:隨著電子產品向高密度化、多功能化和“輕、薄、小”化發展,使得電路板上原件組裝密度和集成度越來越高,工作時單位面積電路板散發的熱量越來越多。如果基板散熱性不好,就會導致電路板上元器件溫度過高,若其熱量無法很好的散發,將使得元器件的工作穩定性、可靠性等降低,嚴重時甚至會產生危險,所以對基板的散熱性要求越來越迫切,要求基板具有高的導熱系數和低的熱阻。為了提高基板的導熱性能,通常會在膠液中使用導熱性好的樹脂或提高傳統導熱填料如氮化鋁或氧化鋁的添加量,但導熱性好的樹脂成本高,而添加大量導熱填料又會使層間粘結力以及基材與銅箔的粘結性變差,耐浸焊和耐電壓性能降低。目前導熱性覆銅板主要有鋁基板和復合基覆銅板兩大類,鋁基板雖具有優越的高熱性能,但其電絕緣性能較差,不能或孔金屬化工藝非常復雜,同時成本較高,限制了其應用;復合基覆銅板主要是利用低溴環氧/雙氰胺固化體系,加入氧化鋁等高導熱性填料制成,填料多,耐熱性較差,CTI較低。現有技術制造的CEM-1覆銅板是熱的不良導體,其熱導率一般在0.2-0.5W/m·K。由其做為基板的PCB導熱、散熱性差,這方面技術性能上的不足,使其難以制成高集成度、高密度化、小型化、薄型化的PCB。基板導熱、散熱性差對電子元器件的使用壽命、穩定性、可靠性也有一定影響。所以迫切需要研究一種具有較高導熱系數、性價比良好的CEM-1覆銅板,滿足市場對板材導熱、散熱性能的需求。技術實現要素:本發明針對現有CEM-1覆銅板存在的不足,提供一種CEM-1覆銅板的制備方法。本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種CEM-1覆銅板的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:1)制備表料膠液:將100份環氧樹脂、2-4份固化劑、0.03-0.1份固化促進劑、50-150份填料、0.1-0.5份硅烷偶聯劑、4-8份阻燃劑、20-40份溶劑依次加入反應釜,攪拌,然后利用高速乳化機進行乳化,最后在反應釜中放置熟化;2)制備里料膠液:將100份低溴環氧樹脂、20-40份酚醛樹脂、0.05-0.5份固化促進劑、40-100份填料、25-45份溶劑依次加入反應釜,攪拌,然后利用高速乳化機進行乳化,最后在反應釜中放置熟化;3)將步驟1)所得的膠液涂覆于電子級玻璃纖維布的兩面,于烘箱中烘烤去除溶劑,控制參數為:凝膠時間60-90s,流動度8%-18%,含膠量50%-60%,得表料半固化片;4)將步驟2)所得的膠液涂覆于漂白木漿紙的兩面,于烘箱中烘烤去除溶劑,控制參數為:流動度2%-10%,含膠量55%-65%,揮發物≤1%,得芯料半固化片;5)按照厚度要求取若干張步驟4)所得的芯料半固化片疊合在一起,在其上、下兩面各加一張步驟3)制得的表料半固化片,最后在其整體得一面或者兩面覆上銅箔,放入兩鋼板之間,熱壓,冷卻,制得高導熱CEM-1覆銅板。本發明所述的含膠量是指浸膠用樹脂乳液純固體占浸膠料片重量的百分比;所述的流動度是指浸膠用樹脂乳液在70士5kg/cm2的壓力、160士2℃下流出的重量占浸膠用樹脂乳液總重量的百分比。進一步,所述電子級玻璃纖維布和漂白木漿紙的制備過程中加入了氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氮化硅、碳化硅中的一種或多種的混合物。進一步,所述電子級玻璃纖維布制備過程中加入了1-35wt%的氧化鋁、氮化鋁、氧化鎂、氮化硼、碳化硅、氮化硅中的一種或多種的混合物;漂白木漿紙的制備過程中加入了1-28wt%的氧化鋁、氮化鋁、氧化鎂、氮化硼、氮化硅、碳化硅中的一種或多種的混合物。進一步,步驟1)中所述的環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、novolak型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、四官能度環氧樹脂、有機硅改性環氧樹脂中的一種或多種的混合物,環氧當量為150-800g/eq。進一步,步驟1)中所述的固化劑為雙氰胺、二氨基二苯烷、二氨基二苯砜、二氨基二苯醚中的一種或兩種的復配,并事先用溶劑對其進行充分的溶解。進一步,步驟2)中所述低溴環氧樹脂的溴含量為22~23wt%,環氧當量為380~390g/eq。進一步,步驟2)中所述的酚醛樹脂為苯酚型線性酚醛樹脂、雙酚A型酚醛樹脂、鄰甲酚型酚醛樹脂、雙環戊二烯型酚醛樹脂、聯苯型酚醛樹脂中的一種或多種的混合物。進一步,步驟1)和步驟2)中所述的固化促進劑為2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的一種或兩種及以上的混合物,步驟1)中所述的阻燃劑為三氧化二銻。進一步,步驟1)和步驟2)中所述的填料為氮化硅、氫氧化鋁、氧化鋁、氮化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈹、二氧化硅、氧化鋯、碳納米管、氮化硼、石墨烯、金剛石粉末、碳化硅、層狀云母、滑石粉、鈦白粉中的兩種或多種的混合物,平均粒徑為10nm-100μm。進一步,所述的氮化硅為纖維狀結構。進一步,步驟1)和步驟2)中攪拌過程的溫度為20-40℃,攪拌時間為5-8h,乳化時間為1.5-2.5h,放置熟化時間為12-16h;步驟5)中熱壓壓力為15-35MPa,溫度為170-180℃,熱壓時間為90-120min,步驟1)和步驟2)中所述的溶劑為丙酮、丁酮、二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、乙二醇單甲醚、丙二醇甲醚、乙酸乙酯、環己酮中的任意一種或至少兩種的混合物。本發明的有益效果是:1)本發明通過在電子級玻璃纖維布和漂白木漿紙的加工過程中加入氧化鋁、氮化鋁、氧化鎂、氮化硼、碳化硅、氮化硅等使得其具有高的導熱系數,彌補了現有的CEM-1覆銅板用紙作為內層增強材料在導熱系數低方面的不足。2)在樹脂配方上,采用溴含量低或無溴的環氧樹脂作為主體樹脂,添加提高板材CTI的填料,并加入一定分量的具有優良導熱性填料和其他功能型填料,來提高板材的各種綜合性能。3)將不同種類的填料按一定比例配合使用,可以充分發揮各個單一填料的特點,由于混雜效應,不但提高了導熱率,還可以降低粘度、降低成本。4)三氧化二銻作為高效阻燃劑可以與溴協同阻燃,以此來彌補溴含量降低帶來的阻燃效果不佳。5)纖維狀結構的氮化硅,可以呈現各向異性熱導率,使板材在垂直方向上形成導熱通路,有效地發揮其高導熱的特性。具體實施方式以下結合實例對本發明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發明,并非用于限定本發明的范圍。以下實施例中使用的電子級玻璃纖維布在玻璃原料配制、浸潤劑配制、上漿步驟中加入了15wt%的由氧化鋁、氮化鋁、氧化鎂重量各占1/3所組成的混合物;漂白木漿紙制備過程中制槳和抄紙步驟中加入了20wt%的由氮化硼、氮化硅、碳化硅重量各占1/3所組成的混合物,使用的氮化硅粉末為制備過程中加入種晶粒子,形成具有取向的纖維狀結構的氮化硅,低溴環氧樹脂的的溴含量為22~23wt%,環氧當量為380~390g/eq。實施例1:一種CEM-1覆銅板的制備方法,步驟如下:1)制備玻璃布用表料樹脂膠液:將20份novolack型環氧樹脂、80份雙酚A型環氧樹脂、2份雙氰胺、0.03份2-甲基咪唑、20份納米二氧化硅粉末、60份納米氮化硅粉末、5份碳化硅、20份氫氧化鋁、0.1份硅烷偶聯劑KH-550、4份三氧化二銻、30份二甲基甲酰胺依次加入反應釜,在30℃條件下攪拌5h,然后利用高速乳化機進行乳化1.5h,最后在反應釜放置熟化14h;2)制備漂白木漿紙用里料樹脂膠液:將100份低溴環氧樹脂、20份雙環戊二烯型酚醛樹脂、0.5份2-甲基咪唑、20份氧化鋁、10份碳化硅、20份層狀云母、10份鈦白粉和25份丙酮依次加入反應釜,在20℃條件下攪拌8h,然后利用高速乳化機進行乳化2.5h,最后在反應釜放置熟化12h;3)將步驟1)制得的玻璃布用樹脂膠液涂覆在電子級玻璃布雙面,在150-170℃的烘箱內烘烤60-120s去除溶劑得到表料半固化片。控制參數為:凝膠時間60-90s,流動度8%-12%,含膠量50%-60%;4)將步驟2)制得的漂白木漿紙用樹脂膠液涂覆在漂白木漿紙雙面,在150-170℃的烘箱內烘烤60-90s去除溶劑得到芯料半固化片。控制參數為:流動度2%-6%,含膠量55%-65%,揮發物≤1%;5)按照厚度要求取5張步驟4)制得的芯料半固化片疊合在一起,在其上、下兩面各加一張步驟3)制得的表料半固化片,最后在其一面或者兩面覆上銅箔,放入兩鋼板之間,在25MPa、170-180℃條件下熱壓90-120min,冷卻,制得高導熱CEM-1覆銅板。實施例2:一種CEM-1覆銅板的制備方法,步驟如下:1)制備玻璃布用表料樹脂膠液:將60份雙酚A型環氧樹脂、10份四官能環氧樹脂、30份聯苯型環氧樹脂、3份二氨基二苯烷、0.05份2-乙基-4甲基咪唑、30份氫氧化鋁、20份氮化硅、0.3份硅烷偶聯劑KH-550、5份三氧化二銻、15份乙二醇單甲醚、25份二甲基甲酰胺依次加入反應釜,在20℃條件下攪拌8h,然后利用高速乳化機進行乳化2h,最后在反應釜放置熟化12h;2)制備漂白木漿紙用里料樹脂膠液:將100份低溴環氧樹脂、36份雙酚A型線性酚醛樹脂、0.25份2-苯基咪唑、20份氧化鋁、5份碳化硅、5份氮化硅、5份鈦白粉、5份滑石粉和32份丁酮依次加入反應釜,在40℃條件下攪拌5h,然后利用高速乳化機進行乳化1.5h,最后在反應釜放置熟化16h;3)將步驟1)制得的玻璃布用樹脂膠液涂覆在電子級玻璃布雙面,在150-170℃的烘箱內烘烤60-120s去除溶劑得到表料半固化片。控制參數為:凝膠時間60-90s,流動度8%-12%,含膠量50%-60%;4)將步驟2)制得的漂白木漿紙用樹脂膠液涂覆在漂白木漿紙雙面,在150-170℃的烘箱內烘烤60-90s去除溶劑得到芯料半固化片。控制參數為:流動度2%-6%,含膠量55%-65%,揮發物≤1%;5)按照厚度要求取若干張步驟4)制得的芯料半固化片疊合在一起,在其上、下兩面各加一張步驟3)制得的表料半固化片,最后在其一面或者兩面覆上銅箔,放入兩鋼板之間,在35MPa、170-180℃條件下熱壓90-120min,冷卻,制得高導熱CEM-1覆銅板。實施例3:一種CEM-1覆銅板的制備方法,步驟如下:1)制備玻璃布用表料樹脂膠液:將80份雙酚A型環氧樹脂、10份鄰甲酚型酚醛環氧樹脂、10份四官能環氧樹脂、4份固化劑二氨基二苯醚、0.1份2-乙基-4-甲基咪唑、50份氫氧化鋁、20份氧化鎂、20份層狀云母、30份氮化硅、30份二氧化硅、0.5份硅烷偶聯劑KH-550、8份三氧化二銻、20份丙酮依次加入反應釜,在40℃條件下攪拌5h,然后利用高速乳化機進行乳化2.5h,最后在反應釜放置熟化16h;2)制備漂白木漿紙用里料樹脂膠液:將100份低溴環氧樹脂、40份苯酚型線性酚醛樹脂、0.05份2-甲基咪唑、40份氧化鋁、20份氧化鋁、20份二氧化硅、20份碳化硅和30份丙酮依次加入反應釜,在30℃條件下攪拌6h,然后利用高速乳化機進行乳化2h,最后在反應釜放置熟化12h;3)將步驟1)制得的玻璃布用樹脂膠液涂覆在電子級玻璃布雙面,在150-170℃的烘箱內烘烤60-120s去除溶劑得到表料半固化片。控制參數為:凝膠時間60-90s,流動度8%-12%,含膠量50%-60%;4)將步驟2)制得的漂白木漿紙用樹脂膠液涂覆在漂白木漿紙雙面,在150-170℃的烘箱內烘烤60-90s去除溶劑得到芯料半固化片。控制參數為:流動度2%-6%,含膠量55%-65%,揮發物≤1%;5)按照厚度要求取若干張步驟4)制得的芯料半固化片疊合在一起,在其上、下兩面各加一張步驟3)制得的表料半固化片,最后在其一面或者兩面覆上銅箔,放入兩鋼板之間,在25MPa、170-180℃條件下熱壓90-120min,冷卻,制得高導熱CEM-1覆銅板。表1為普通CEM-1覆銅板與實施例1-3所得產品的各項性能測試數據。表1指標名稱單位普通實施例1實施例2實施例3剝離強度N/mm1.801.761.731.75浸焊性288℃/s20605753阻燃性sFV0FV0FV0FV0沖孔性—良良良良CTIV200600600600熱導率W/m·K0.350.910.971.01注:導熱系數采用穩態平板熱流法,參照ASTMD5470標準方法進行測量。結果比較分析:由表1可以看出,本發明制得的CEM-1覆銅板具備較好的剝離強度、耐浸焊和阻燃性,并且CTI值較高,導熱性能較好,是普通的CEM-1產品熱導率的2倍以上,而普通的CEM-1產品的熱導率在0.35W/m·K左右。以上所述僅為本發明的較佳實施例,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3