一种PCB钻孔用涂膜陶瓷基板的制备方法与流程

文档序号:11123372阅读:656来源:国知局

技术领域

本发明涉及一种PCB钻孔用涂膜陶瓷基板的制备方法,属于PCB钻孔用基板材料技术领域。



背景技术:

随着电子科技的不断发展,PCB钻孔技术不断提升,对于基板的要求也越来越高。现有的PCB钻孔用基板,使用多种材料,其中以铝箔居多,铝箔具有良好的加工性能和较低的成本,因此,使用较为广泛。但是,目前钻孔加工技术,越来越精确,单一的铝箔已经无法适应该精细化的加工模式,一方面是,铝箔表面翘曲度问题和钻孔偏移问题,导致钻孔精度下降;另一方面则是铝箔的耐候性短板,不利于长期使用。为克服该缺陷,现有技术中,已经存在覆膜技术,利于覆膜技术提高钻孔精度,但是覆膜技术对于覆膜材料的综合性能要求较为严格,稍有不慎,反而会影响钻孔的精度和质量。

有鉴于此,现有技术中,开始研究不同的材料作为PCB钻孔用基板材料,有研究人员研究出密胺板材料,CN 103085428A公开了“一种PCB钻孔用密胺板及其制备方法”,其中,所述PCB钻孔用密胺板的制备方法具体包括以下步骤:将PCB钻孔用纤维板码齐堆放,用刷子在PCB钻孔用纤维板边缘均匀充分地涂上一层腰果壳油改性酚醛树脂;将密胺纸贴附于PCB钻孔用纤维板上,经过高温压制工序加工成PCB钻孔用密胺板,所述PCB钻孔用密胺板的边缘具有防吸潮效果。由此可知,该技术方案主要是以纤维板为基本,在纤维板之上贴附密胺纸以达到一定的耐候性能,但是,虽然利于长期使用,可钻孔精度和质量差强人意,依然不利于精细化的钻孔技术。

PCB钻孔用陶瓷基板,是PCB钻孔用基板材料一个新的研究方向,陶瓷材料具有良好的稳定性和耐候性,但是,硬度高,韧性差,钻孔的精度和质量得不到保证,因此,如何改善陶瓷材料的性能以利于其用于精细化钻孔技术,是PCB钻孔用陶瓷基板一个重要研究课题。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于:现有铝基板覆膜加工精度不高,涂层性能不持久的问题,为改善该缺陷,克服其不足,本发明提供一种PCB钻孔用涂膜铝基板的制备方法。

技术方案:

一种PCB钻孔用涂膜陶瓷基板的制备方法,包括如下步骤:

第1步、制备陶瓷基板:按重量份计,取纳米氧化铝60~80份、氧化锆10~20份、氧化钛2~6份、白炭黑5~10份和氧化钙3~8份,放入研磨机中研磨分散均匀之后,放入模具,冷压成型,再进行高温煅烧,冷却后取出,即制备得到陶瓷基板;

第2步、制备改性有机硅树脂:按重量计,取聚对苯二甲酸乙二醇酯0.5~1.2份、多异氰酸酯0.3~0.7份、对苯二甲酸0.1~0.25份、邻苯二甲酸二辛酯0.1~0.2份、甲基苯基二甲氧基硅烷0.2~0.5份、聚苯基硅氧烷0.2~0.5份和烷基聚二甲基硅氧烷0.2~0.7份,放入反应器中,加入去离子水0.5~1.0份,搅拌均匀,加入异丙苯过氧化氢0.05~0.25份,加热进行反应,反应结束后,得到改性有机硅树脂;

第3步、按重量份计,取改性有机硅树脂、丙烯酸树脂乳液0.5~1.0份、甲基硅油0.2~0.4份、偶联剂0.5~1.0份、成膜助剂0.1~0.2份和去离子水2.2~3.4份,混合均匀后,涂覆于陶瓷基板之上,固化,即可。

作为优选,所述的第1步中,煅烧温度为1100℃~1350℃。

作为优选,所述的第2步中,煅烧压力为400~800MPa。

作为优选,所述的第2步中,煅烧时间为3~8h。

作为优选,所述的第2步中,聚合反应的温度是65~75℃,聚合反应时间2~5小时。

作为优选,所述的第3步中,偶联剂为KH550硅烷偶联剂或KH560硅烷偶联剂。

作为优选,所述的第3步中,成膜助剂为醇酯十二。

有益效果:

本发明提供的PCB钻孔用涂膜陶瓷基板的制备方法,是以陶瓷材料为基板,并在陶瓷基板之上涂覆一层改性有机硅树脂膜,不仅能够保证较为理想的钻孔精度和钻孔质量,同时,基板的使用寿命得到有效延长。

具体实施方式

为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1

一种PCB钻孔用涂膜陶瓷基板的制备方法,包括如下步骤:

第1步、制备陶瓷基板:取纳米氧化铝60Kg、氧化锆10Kg、氧化钛2 Kg、白炭黑5 Kg和氧化钙3 Kg,放入研磨机中研磨分散均匀之后,放入模具,冷压成型,再进行高温煅烧,煅烧温度1250℃,煅烧压力650MPa,煅烧时间5h,冷却后取出,即制备得到陶瓷基板;

第2步、制备改性有机硅树脂:取聚对苯二甲酸乙二醇酯0.8 Kg、多异氰酸酯0.6 Kg、对苯二甲酸0.15 Kg、邻苯二甲酸二辛酯0.12 Kg、甲基苯基二甲氧基硅烷0.34 Kg、聚苯基硅氧烷0.41Kg和烷基聚二甲基硅氧烷0.58Kg,放入反应器中,加入去离子水0.8 Kg,搅拌均匀,加入异丙苯过氧化氢0.18 Kg,加热进行反应,聚合反应温度70℃,反应时间4小时,反应结束后,得到改性有机硅树脂;

第3步、取改性有机硅树脂、丙烯酸树脂乳液0.7 Kg、甲基硅油0.3 Kg、KH550偶联剂0.8Kg、醇酯十二0.16 Kg和去离子水2.7 Kg,混合均匀后,涂覆于陶瓷基板之上,固化,即可。

实施例2

一种PCB钻孔用涂膜陶瓷基板的制备方法,包括如下步骤:

第1步、制备陶瓷基板:取纳米氧化铝80Kg、氧化锆20 Kg、氧化钛6 Kg、白炭黑10 Kg和氧化钙8 Kg,放入研磨机中研磨分散均匀之后,放入模具,冷压成型,再进行高温煅烧,煅烧温度1300℃,煅烧压力700MPa,煅烧时间7h,冷却后取出,即制备得到陶瓷基板;

第2步、制备改性有机硅树脂:取聚对苯二甲酸乙二醇酯0.8 Kg、多异氰酸酯0.6 Kg、对苯二甲酸0.15 Kg、邻苯二甲酸二辛酯0.12 Kg、甲基苯基二甲氧基硅烷0.34 Kg、聚苯基硅氧烷0.41Kg和烷基聚二甲基硅氧烷0.58Kg,放入反应器中,加入去离子水0.8 Kg,搅拌均匀,加入异丙苯过氧化氢0.18 Kg,加热进行反应,聚合反应温度70℃,反应时间4小时,反应结束后,得到改性有机硅树脂;

第3步、取改性有机硅树脂、丙烯酸树脂乳液0.7 Kg、甲基硅油0.3 Kg、KH550偶联剂0.8Kg、醇酯十二0.16 Kg和去离子水2.7 Kg,混合均匀后,涂覆于陶瓷基板之上,固化,即可。

实施例3

一种PCB钻孔用涂膜陶瓷基板的制备方法,包括如下步骤:

第1步、制备陶瓷基板:取纳米氧化铝72Kg、氧化锆15 Kg、氧化钛5 Kg、白炭黑710 Kg和氧化钙6 Kg,放入研磨机中研磨分散均匀之后,放入模具,冷压成型,再进行高温煅烧,煅烧温度1280℃,煅烧压力670MPa,煅烧时间6h,冷却后取出,即制备得到陶瓷基板;

第2步、制备改性有机硅树脂:取聚对苯二甲酸乙二醇酯0.5Kg、多异氰酸酯0.3 Kg、对苯二甲酸0.1 Kg、邻苯二甲酸二辛酯0.1Kg、甲基苯基二甲氧基硅烷0.2 Kg、聚苯基硅氧烷0.2 Kg和烷基聚二甲基硅氧烷0.2Kg,放入反应器中,加入去离子水0.6Kg,搅拌均匀,加入异丙苯过氧化氢0.15 Kg,加热进行反应,聚合反应温度68℃,反应时间3小时,反应结束后,得到改性有机硅树脂;

第3步、取改性有机硅树脂、丙烯酸树脂乳液0.8 Kg、甲基硅油0.2 Kg、KH550偶联剂0.6 Kg、醇酯十二0.12Kg和去离子水2.4 Kg,混合均匀后,涂覆于陶瓷基板之上,固化,即可。

实施例4

一种PCB钻孔用涂膜陶瓷基板的制备方法,包括如下步骤:

第1步、制备陶瓷基板:取纳米氧化铝72Kg、氧化锆15 Kg、氧化钛5 Kg、白炭黑710 Kg和氧化钙6 Kg,放入研磨机中研磨分散均匀之后,放入模具,冷压成型,再进行高温煅烧,煅烧温度1280℃,煅烧压力670MPa,煅烧时间6h,冷却后取出,即制备得到陶瓷基板;

第2步、制备改性有机硅树脂:取聚对苯二甲酸乙二醇酯1.2 Kg、多异氰酸酯0.7 Kg、对苯二甲酸0.25 Kg、邻苯二甲酸二辛酯0.2 Kg、甲基苯基二甲氧基硅烷0.5 Kg、聚苯基硅氧烷0.5 Kg和烷基聚二甲基硅氧烷0.7 Kg,放入反应器中,加入去离子水1.0 Kg,搅拌均匀,加入异丙苯过氧化氢0.23 Kg,加热进行反应,聚合反应温度70℃,反应时间4小时,反应结束后,得到改性有机硅树脂;

第3步、取改性有机硅树脂、丙烯酸树脂乳液0.8Kg、甲基硅油0.3 Kg、KH550偶联剂0.9Kg、醇酯十二0.17 Kg和去离子水3.2Kg,混合均匀后,涂覆于陶瓷基板之上,固化,即可。

实施例5

一种PCB钻孔用涂膜陶瓷基板的制备方法,包括如下步骤:

第1步、制备陶瓷基板:取纳米氧化铝72Kg、氧化锆15 Kg、氧化钛5 Kg、白炭黑710 Kg和氧化钙6 Kg,放入研磨机中研磨分散均匀之后,放入模具,冷压成型,再进行高温煅烧,煅烧温度1280℃,煅烧压力670MPa,煅烧时间6h,冷却后取出,即制备得到陶瓷基板;

第2步、制备改性有机硅树脂:取聚对苯二甲酸乙二醇酯0.9 Kg、多异氰酸酯0.6 Kg、对苯二甲酸0.12 Kg、邻苯二甲酸二辛酯0.15 Kg、甲基苯基二甲氧基硅烷0.38 Kg、聚苯基硅氧烷0.40Kg和烷基聚二甲基硅氧烷0.55Kg,放入反应器中,加入去离子水0.7 Kg,搅拌均匀,加入异丙苯过氧化氢0.17 Kg,加热进行反应,聚合反应温度70℃,反应时间4小时,反应结束后,得到改性有机硅树脂;

第3步、取改性有机硅树脂、丙烯酸树脂乳液0.8 Kg、甲基硅油0.32 Kg、KH560偶联剂0.8Kg、醇酯十二0.18 Kg和去离子水2.8 Kg,混合均匀后,涂覆于陶瓷基板之上,固化,即可。

对照例1

与实施例5的区别在于:不对陶瓷基板进行涂覆处理。

一种PCB钻孔用涂膜陶瓷基板的制备方法,包括如下步骤:

第1步、制备陶瓷基板:取纳米氧化铝72Kg、氧化锆15 Kg、氧化钛5 Kg、白炭黑710 Kg和氧化钙6 Kg,放入研磨机中研磨分散均匀之后,放入模具,冷压成型,再进行高温煅烧,煅烧温度1280℃,煅烧压力670MPa,煅烧时间6h,冷却后取出,即制备得到陶瓷基板。

对照例2

与实施例5的区别在于:第2步中不对有机硅树脂进行改性。

一种PCB钻孔用涂膜陶瓷基板的制备方法,包括如下步骤:

第1步、制备陶瓷基板:取纳米氧化铝72Kg、氧化锆15 Kg、氧化钛5 Kg、白炭黑710 Kg和氧化钙6 Kg,放入研磨机中研磨分散均匀之后,放入模具,冷压成型,再进行高温煅烧,煅烧温度1280℃,煅烧压力670MPa,煅烧时间6h,冷却后取出,即制备得到陶瓷基板;

第3步、取甲基苯基二甲氧基硅烷0.38 Kg、聚苯基硅氧烷0.40Kg、烷基聚二甲基硅氧烷0.55Kg、丙烯酸树脂乳液0.8 Kg、甲基硅油0.32 Kg、KH560偶联剂0.8Kg、醇酯十二0.18 Kg和去离子水2.8 Kg,混合均匀后,涂覆于陶瓷基板之上,固化,即可。

取上述实施例和对照例制备得到的覆膜铝基板制备成样板,进行钻孔测试,结果如表1所示:

表1 实施例及对照例钻孔质量测试

从表1中可以看出,对于钻孔精度指标,实施例1~5的钻孔精度显著高于其他组,其中,

对照例1是陶瓷基板未作处理,一般陶瓷本身具有较高的硬度和较低的韧性,而且表面平整度较高,钻孔也会出现偏移现象,因此,精度降低;对照例2未在陶瓷基本之上涂覆改性的有机硅树脂涂层,精度较低,表面,有机硅树脂经过改性之后,对于钻针钻孔精度的提高是有显著作用的;铝箔和密胺纤维板钻孔精度均较低。

对于钻孔孔壁质量指标,由于本发明陶瓷基板材料的韧性较好,加之在其上涂覆有改性的有机硅树脂,实施例1~5的孔壁质量更为优异;对照例1和2孔壁质量和陶瓷基板本身及树脂改性有关;铝箔和密胺纤维板由于本身材料的限制,在精度不符合标准的情况下,其孔壁质量亦不达标。

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