具有负热膨胀系数和高耐热的电路板用合成纤维纸及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于纤维纸制备领域，具体涉及一种具有负热膨胀系数和高耐热的电路板 用合成纤维纸及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 印刷电路板（PCB)是在公共基板上，按预定设计形成点间连接及印制元件的印制 板。印刷线路板是现代电子设备中必不可少的配件，它广泛应用于通讯、数码产品、仪表仪 器、医疗设备、航天及军事工业等各个领域。
[0003] PCB基板通常称覆铜板，用增强材料浸W树脂，单面或双面覆W铜铅，经热压而成。 常用的增强材料有木浆纸、玻璃纤维布、合成纤维布、无纺布和复合材料；常用的酷酵树脂、 环氧树脂、双马来醜亚胺H嗦树脂和聚醜亚胺树脂。通常根据需要选择不同的增强材料和 树脂，同时可能增加不同填料或阻燃剂等W满足特定的要求。
[0004] 评定PCB基板的指标有电性能，包括介电常数值k)、介质损耗角正切值f)、体积电 阻、表面电阻、绝缘电阻、耐电弧性、介质击穿电压、电气强度、相比漏电起痕指数（CTI)、耐 离子迁移性（CA巧等；物理性能，包括尺寸稳定性、剥离强度（P巧、弯曲强度、耐热性（热应 力、W、T260、T288、T300)、冲孔性等；化学性能，包括燃烧性、可焊性、耐药品性、玻璃化温度 20(Tg)、X-Y轴热膨胀系数狂-Y-CTE)、Z轴热膨胀系数狂-CT巧和尺寸稳定性等。随着高密 度互联（皿I)技术的发展，PCB基板的平面的热膨胀系数（CTC)对于安装高密度的封装至关 重要，目前芯片的热膨胀系数（CT巧在6-10ppm/°C，而常规基板CTE为18ppm/°C，当芯片封 装安装在常规基板上，通过多次的热循环W后，基板会比芯片封装膨胀得更剧烈，使焊点从 芯片上脱落，影响了 PCB的稳定性和可靠性，因此在某些特定应用领域，降低基板X-Y-CTE 尤为重要。
[0005] 负热膨胀材料（NT巧是指一定的温度范围内其线热膨胀系数或体热膨胀系数为 负值，根据材料的结晶学特征和负热膨胀性能，可将其分为H种类型；各向同性负热膨胀材 料、各向异性负热膨胀材料和无定型材料。
[0006] 目前公开报道的作为电路板的合成纤维纸主要W高耐热和高模的纤维为结构纤 维，W高耐温间位芳绝沉析纤维或树脂作为粘合剂组成，未见有W热膨胀系数为负值的纤 维作为结构纤维。
[0007] 申请号为00810718. 1的专利申请公开了杜邦公司一种全芳族聚醜胺纤维纸， 其由60-97wt%的对位芳族聚醜胺纤维和3-40wt%的粘结剂通过液晶纺丝形成，其中 粘结剂采用间位芳族聚醜胺类纤维，该纸尺寸稳定性好、在厚度方向的热膨胀系数为 50-400卵m/°C。
[0008] 申请号为99125156. 3的专利申请公开了帝人公司一种完全芳族聚醜胺纤维合成 纸片，其由70% -96%重量的芳族聚醜胺短纤维组分和4% -30%重量的粘合剂组成，是一 种树脂粘合剂和/或耐热纤条体，该芳族聚醜胺短纤维组分包含30%重量或更高的对位型 芳族聚醜胺短纤维，且每根纤维具有两个或更多的环形突起，该突起主要用来增加纸张强 度。
[0009] 申请号98807237. 8的专利申请公开了杜邦公司一种为制造耐溶剂性和尺寸稳定 性得到改善的层压板所用的芳族聚醜胺纸，该纸主要由45-97%重量的聚（-对亚苯基对苯 二醜胺）短纤维，3-30%的聚（-间亚苯基间苯二醜胺）沉析纤维和0-35%的石英纤维构 成，为提高耐溶剂型和尺寸稳定性，该纸进行了至少在28(TC下加热至少20s，而在33CTC加 热不超过20s的热处理。
[0010] 申请号02816985. 9的专利申请公开了杜邦公司一种尤其适用于电路板的实体片 材，该片材包含由短的高拉伸模量纤维制成的非织造物和具有低吸湿性的热塑性聚合物基 质树脂，该专利中的非织造物为高拉伸模量短纤维组成。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的在于提供一种用于电路板的合成纤维纸，该合成纤维纸具有负热膨 胀系数和高耐热性。
[0012] 本发明所提供的合成纤维纸由如下质量分数的组分组成：
[0013] 结构纤维 10%-90%
[0014] 粘结纤维 10%-90%。
[0015] 其中，所述结构纤维为具有负热膨胀系数的纤维，所述具有负热膨胀系数纤维的 负热膨胀系数为-15~化pm/°C。
[0016] 上述合成纤维纸中，所述粘结纤维具体选自如下至少一种；聚对苯二甲醜对苯二 胺沉析纤维、聚对苯二甲醜对苯二胺浆稍、聚醜亚胺沉析纤维和聚对苯撑苯并二嗯哇沉析 纤维等。
[0017] 本发明所提供的合成纤维纸具体可由如下质量分数的组分组成：
[001引 结构纤维 30%-90%
[0019] 粘结纤维 10%-70%。
[0020] 本发明所提供的合成纤维纸优选为由如下质量分数的组分组成：
[0021] 结构纤维 30%-70%
[0022] 粘结纤维 30%-70%。
[0023] 本发明所提供的合成纤维纸最优选为由如下质量分数的组分组成：
[0024] 结构纤维 70%
[002引粘结纤维 30%。
[0026] 上述合成纤维纸中，所述具有负热膨胀系数的纤维的吸潮率《3. 5%，纤度为1~ 3D、长度为3~10mm。
[0027] 所述负热膨胀系数纤维具体可选自聚对苯撑苯并二嗯哇纤维和/或对位芳绝纤 维。
[0028] 聚对苯撑苯并二嗯哇（PB0)纤维是由二氨基间苯二酷盐酸盐与对苯二甲酸W多 磯酸为溶剂进行溶液缩聚制得光学各向异性的液晶溶液，经干喷湿纺法制成标准型（A巧 纤维，进一步在60(TCW上高温热处理，便得到高模（HM)型纤15维。日本东洋纺聚对苯撑 苯并二嗯哇（PBO)Zylon歷没有烙点，其分解温度为65(TC，极限氧指数（L0I)为68%，其 拉伸强度为5. 8GPa，拉伸模量为280GPa，热膨胀系数为-6ppm/°C，吸潮率为0. 6 %。
[0029] 对位芳绝纤维即聚对苯二甲醜对苯二胺纤维，由对苯二胺与对苯二甲醜氯缩合聚 合经拉丝而成。帝人Twaron HM型模量为120GPa，分解温度为50(TC，极限氧指数为29%， 热膨胀系数为-4ppm/°C，吸潮率为3. 5%。
[0030] 本发明的另一个目的在于提供一种所述合成纤维纸的制备方法。
[0031] 本发明所提供的制备方法包括如下步骤：
[003引1)将所述结构纤维加入水中，疏解，制备得到浆料A ;
[0033] 2)将粘结纤维加入水中，疏解，打浆，制备得到浆料B ;
[0034] 3)将所述浆料A和浆料B混合均匀后得到造纸纸浆，经湿法抄造成形，再进行热社 和压延，即可制备得到所述合成纤维纸。
[00巧]上述制备方法中，步骤1)中，所述结构纤维在水中的质量分数为1-2%，具体为 1. 5%。
[0036] 上述制备方法中，步骤2)中，所述粘结纤维在水中的质量分数1-3 %，具体为2 %。
[0037] 所述打浆的打浆度为25~75。SR。
[0038] 上述制备方法中，步骤3)中，所述浆料A和浆料B的体积比为（3-4) : (1-2)，具体 为 3:1。
[0039] 所述湿法抄造成形之前，还包括向所述造纸纸浆中加入聚氧化己帰的步骤，使其 在所述造纸纸浆中的质量分数为0. 1 % -0. 2 %，具体为0. 1 %。
[0040] 所述热社是采用双温双压区的热社工艺进行社制的，其中，第一组热社线压力 20kg/cm-30kg/cm，具体为 25kg/cm，社親表面温度 250°C -350°C，具体为 290°C，社速为 10m/ 111；[]1-2〇111/111；[]1，具体为15111/111；[]1;第二组热社线压力为901^肖/畑1-11化肖/畑1，具体为10化肖/畑1， 社親表面温度为250°C -300°C，具体为260°C，社速为15m/min-20m/min，具体为17m/min。
[0041] 所述压延的温度为15(TC -25(TC，具体为20(TC。
[0042] 本发明