一种高cti值覆铜板制作方式的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高CTI值覆铜板制作方式，制作步骤包括：制作里料胶液半固化片、制作表料胶液半固化片、叠配和压制，实用本方法制作的CTI值覆铜板板材CTI值达到600-700V，耐热性达到60S-120S（根据IPC-TM-650-2.4.8标准检测，288℃，浸锡）耐热性能优良，剥离强度（HOZ铜箔其剥离强度提升至1.0-1.5N/mm；1OZ铜箔其剥离强度通常为1.5-2.5N/mm，根据IPC-TM-650-2.4.8标准检测），阻燃性能达到V-0（UL94标准）。
【专利说明】一种高CTI值覆铜板制作方式
【技术领域】
[0001]本发明涉及印刷电路板所用覆铜箔板【技术领域】，尤其涉及一种高CTI值覆铜板制作方式。
【背景技术】
[0002]覆铜板用绝缘基材的表面受到尘埃附着、水份结露或潮气和具有正负离子污染物的污染时，在外加电压作用下其表面的泄漏电流比干净的表面要大得多。该泄漏电流产生的热量蒸发潮湿污染物，使绝缘基材的表面处于不均匀的干燥状态，导致基材表面形成局部干燥点或干燥带。干区使表面电阻增大，这样电场就变得不均匀，进而产生闪络放电。在电场和热的共同作用下，绝缘材料表面碳化，碳化物电阻小，促使施加电压的电极尖端形成的电场强度增大，因而更容易发生闪络放电。线路间反复发生闪络放电产生电火花，进而形成炭化导电电路的痕迹，破坏基材表面绝缘性能，形成导电通道，发生漏电起痕现象。漏电起痕现象是:固体绝缘材料表面在电场和电解液的联合作用下，逐渐形成导电通路的过程。
[0003]绝缘材料表面的抗漏电起痕的能力指数被称为相比漏电起痕指数CTI(Comparative Tracking Index)。CTI在一定程度上可衡量绝缘材料的绝缘安全性能。作为印制电路板绝缘基体的覆铜板必须提高其CTI值以保证在潮湿等恶劣环境下的绝缘安全性能。
[0004]CTI值越大其耐漏电起痕指数越高，绝缘性越好。常规FR-4覆铜板中使用主体树脂为溴化环氧树脂，脂肪链及芳香环较多，严重影响基材其CTI值(按照GB /4207-2003/IEC标准)非常低< 250V。降低树脂中氯元素含量，会降低基材的阻燃性能，树脂中脂肪链及芳香环的减少会降低板材的抗剥离强度和耐热性能。针对这些技术难题，本公司研发工作人员经过长时间的的攻克，研发出的一种新型高CTI值覆铜板配方及其工艺，使用该方法制作的板材其CTI值达到600V，阻燃性能达到V-O级(根据美国UL-94检测标准)，其他综合性能优良，使其适合市场的要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是解决的问题是:常规FR-4覆铜板中的溴化环氧树脂分子结构中的脂肪链及芳香环偏多，分子结构中的C-C链或烃基，在闪络放电引起的电火花下极易引起燃烧而形成碳化通路形成导电通道，导致漏电起痕。作为阻燃作用的溴元素是极性的，易水解游离出可导电的带电离子，导致漏电起痕；因此常规FR-4覆铜板CTI值非常低(250V。
[0006]本发明采用的技术方案是:一种高CTI值覆铜板制作方式，制作步骤如下:
a、制作里料胶液半固化片，将树脂、固化剂、促进剂、偶联剂以及用硅烷类表面处理剂处理过的二氧化硅、滑石粉和适量溶剂搅拌均匀成液态，将制得的混合物涂覆在7628电子级玻璃布上在150-170°C烘箱里烘烤5-8Min制成半固化片；
b、制作表料胶液半固化片，将树脂A、增韧剂B、固化剂、促进剂、偶联剂和用硅烷类表面处理剂处理过的二氧化硅、氢氧化铝和适量溶剂搅拌均匀成液态，将制得的混合物涂覆在7628电子级玻璃布上在150-170°C烘箱里烘烤7_10Min制成半固化；
C、叠配，将两层铜板内叠配两层铜箔，在两层铜箔内叠配两层表料胶液半固化片，最后在两层表料胶液半固化片内叠配若干层里料胶液半固化片。
[0007]d、压制，将叠配完成的组料放入热压机中热压120min-135min，再放入冷压机中冷压 55min_65min0
[0008]作为本发明的进一步改进，所述的表料胶液半固化片的配比是:主体树脂为环氧树脂A1000份，增韧剂B 10-30份，氢氧化铝534份；二氧化硅50-100份；固化剂为电子级双氰胺23.1份，促进剂为叔胺类促进剂0.5份，偶联剂为KH560型硅烷类偶联剂2.5份，溶剂 100-250 份。
[0009]作为本发明的进一步改进，主体树脂也可用一种或者多种普通溴化环氧树脂和一种或者多种无卤环氧树脂按照一定比例混合；所述的增韧剂可选丁腈橡胶、常用CTBN增韧环氧树脂、液体聚硫橡胶、聚胺酯、硅橡胶、聚乙烯醇缩醛、聚砜PSF、聚醚砜和纳米二氧化硅中的一种或多种混合物；所述的溶剂是二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮和酒精中的一种或者多种混合物。
[0010]作为本发明的进一步改进，主体树脂的环氧当量是350-450，无机氯含量(350ppm，溴含量< 20ppm ;所述的增韧剂和二氧化硅均是使用硅烷类表面处理剂进行表面处理，粒径< 5 μ m。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述的里料胶液半固化片的配比是:主体树脂为溴化环氧树脂A1000份、滑石粉100份、二氧化硅100份、固化剂为电子级双氰胺21.6份、促进剂为叔胺类促进剂0.5份，偶联剂为KH560型硅烷类偶联剂2份，溶剂246.2份。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述的主体树脂的环氧当量400-500，无机氯含量(500ppm，溴含量< 30ppm ;所述的滑石粉为使用硅烷类表面处理剂进行表面处理；溶剂是二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮、酒精中一种或者数种混合物。
[0013]本发明的有益效果是:实用本方法制作的CTI值覆铜板，其性能如下:
1、板材CTI值达到600-700V
2、耐热性达到60S-120S(根据IPC-TM-650-2.4.8标准检测，288°C，浸锡)耐热性能优
良;
3、剥离强度(Η0Ζ铜箔其剥离强度提升至1.0-1.5N/mm ；10Z铜箔其剥离强度通常为1.5-2.5 N/mm，根据 IPC-TM-650-2.4.8 标准检测)；
4、阻燃性能达到V-O(UL94标准)。
【具体实施方式】
[0014]实施例1:
表料胶液配方(按质量计):主体树脂为环氧树脂A1000份(环氧当量350，无机氯含量350ppm，溴含量20ppm)，主体树脂也可用一种或者多种普通溴化环氧树脂和一种或者多种无卤环氧树脂按照一定比例混合；增韧剂B 10份，增韧剂可选丁腈橡胶、常用CTBN增韧环氧树脂、液体聚硫橡胶、聚胺酯、硅橡胶、聚乙烯醇缩醛、聚砜PSF、聚醚砜、纳米二氧化硅中的一种或多种混合物；氢氧化铝534份(使用硅烷类表面处理剂进行表面处理，粒径<5μπι);二氧化硅50份(使用硅烷类表面处理剂进行表面处理，粒径< 5μπι);固化剂为电子级双氰胺23.1份，促进剂为叔胺类促进剂0.5份，偶联剂为ΚΗ560型硅烷类偶联剂2.5份，溶剂(二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮、酒精中一种或者数种混合物)100份。将树脂Α、增韧剂B、固化剂、促进剂、偶联剂以及用硅烷类表面处理剂处理过的二氧化硅、氢氧化铝和适量溶剂搅拌均匀成液态；胶液指标:GT (凝胶化时间，171°C) 280s将制得的混合物涂覆在7628电子级玻璃布上在150-170°C烘箱里烘烤7Min制成PP片，PP片GT (171℃ IlOS ；
里料胶液配方(按质量计):主体树脂为溴化环氧树脂A1000份(环氧当量400，无机氯含量500ppm,溴含量30ppm);滑石粉100份(使用硅烷类表面处理剂进行表面处理);二氧化娃100份(使用硅烷类表面处理剂进行表面处理，粒径< 5 μ m);固化剂为电子级双氰胺21.6份，促进剂为叔胺类促进剂0.5份，偶联剂为KH560型硅烷类偶联剂2份，溶剂(二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮、酒精中一种或者数种混合物)246.2份。将树脂、固化剂、促进剂、偶联剂以及用硅烷类表面处理剂处理过的二氧化硅、滑石粉和适量溶剂搅拌均匀成液态；胶液指标:GT (凝胶化时间，171 °C 0.3g) 240s将制得的混合物涂覆在7628电子级玻璃布上在150°C烘箱里烘烤5Min制成PP片，PP片GT (171℃） 113S。
[0015]叠配，将两层铜板内叠配两层铜箔，在两层铜箔内叠配两层表料胶液半固化片，最后在两层表料胶液半固化片内叠配若干层里料胶液半固化片；
将叠配完成的组料放入真空压机中层压，先在热压机中热压完毕后转入冷压机中冷压。
[0016]实施例2:
表料胶液配方(按质量计):主体树脂为环氧树脂A1000份(环氧当量380，无机氯含量(350ppm，溴含量< 20ppm)，主体树脂也可用一种或者多种普通溴化环氧树脂和一种或者多种无卤环氧树脂按照一定比例混合；增韧剂B 15份，增韧剂可选丁腈橡胶、常用CTBN增韧环氧树脂、液体聚硫橡胶、聚胺酯、硅橡胶、聚乙烯醇缩醛、聚砜PSF、聚醚砜、纳米二氧化硅中的一种或多种混合物；氢氧化铝534份(使用硅烷类表面处理剂进行表面处理，粒径
<5μπι); 二氧化硅65份(使用硅烷类表面处理剂进行表面处理，粒径< 5 μ m);固化剂为电子级双氰胺23.1份，促进剂为叔胺类促进剂0.5份，偶联剂为KH560型硅烷类偶联剂2.5份，溶剂(二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮、酒精中一种或者数种混合物)165份。将树脂A、增韧剂B、固化剂、促进剂、偶联剂以及用硅烷类表面处理剂处理过的二氧化硅、氢氧化铝和适量溶剂搅拌均匀成液态；胶液指标:GT (凝胶化时间，17rC) 295s将制得的混合物涂覆在7628电子级玻璃布上在155°C烘箱里烘烤8Min制成PP片(半固化片)，PP片GT (171 °C) 128S ；
里料胶液配方(按质量计):主体树脂为溴化环氧树脂A 1000份(环氧当量430，无机氯含量< 500ppm，溴含量< 30ppm);滑石粉100份(使用硅烷类表面处理剂进行表面处理);二氧化硅100份(使用硅烷类表面处理剂进行表面处理，粒径< 5 μ m);固化剂为电子级双氰胺21.6份，促进剂为叔胺类促进剂0.5份，偶联剂为KH560型硅烷类偶联剂2份，溶剂(二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮、酒精中一种或者数种混合物)246.2份。将树脂、固化剂、促进剂、偶联剂以及用硅烷类表面处理剂处理过的二氧化硅、滑石粉和适量溶剂搅拌均匀成液态；胶液指标=GT (凝胶化时间，171°C 0.3g) 240-280s将制得的混合物涂覆在7628电子级玻璃布上在150-170°C烘箱里烘烤6Min制成PP片，PP片GT (171°C 116S ；
叠配，将两层铜板内叠配两层铜箔，在两层铜箔内叠配两层表料胶液半固化片，最后在两层表料胶液半固化片内叠配若干层里料胶液半固化片；
将叠配完成的组料放入真空压机中层压，先在热压机中热压完毕后转入冷压机中冷压。
[0017]实施例3:
表料胶液配方(按质量计):主体树脂为环氧树脂A1000份(环氧当量400，无机氯含量(350ppm，溴含量≤20ppm)，主体树脂也可用一种或者多种普通溴化环氧树脂和一种或者多种无卤环氧树脂按照一定比例混合；增韧剂B 10-30份，增韧剂可选丁腈橡胶、常用CTBN增韧环氧树脂、液体聚硫橡胶、聚胺酯、硅橡胶、聚乙烯醇缩醛、聚砜PSF、聚醚砜、纳米二氧化硅中的一种或多种混合物；氢氧化铝534份(使用硅烷类表面处理剂进行表面处理，粒径< 5 μ m);二氧化硅50-100份(使用硅烷类表面处理剂进行表面处理，粒径< 5 μ m);固化剂为电子级双氰胺23.1份，促进剂为叔胺类促进剂0.5份，偶联剂为KH560型硅烷类偶联剂2.5份，溶剂(二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮、酒精中一种或者数种混合物)200份。将树脂A、增韧剂B、固化剂、促进剂、偶联剂以及用硅烷类表面处理剂处理过的二氧化硅、氢氧化铝和适量溶剂搅拌均匀成液态；胶液指标:GT (凝胶化时间，171°C) 280-320S将制得的混合物涂覆在7628电子级玻璃布上在158°C烘箱里烘烤IOMin制成PP片(半固化片)，PP片GT(171。。)145S ；
里料胶液 配方(按质量计):主体树脂为溴化环氧树脂A1000份(环氧当量400-500，无机氯含量< 500ppm,溴含量< 30ppm);滑石粉100份(使用硅烷类表面处理剂进行表面处理)；二氧化硅100份(使用硅烷类表面处理剂进行表面处理，粒径< 5 μ m);固化剂为电子级双氰胺21.6份，促进剂为叔胺类促进剂0.5份，偶联剂为KH560型硅烷类偶联剂2份，溶剂(二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮、酒精中一种或者数种混合物)246.2份。将树脂、固化剂、促进剂、偶联剂以及用硅烷类表面处理剂处理过的二氧化硅、滑石粉和适量溶剂搅拌均匀成液态；胶液指标:GT (凝胶化时间，171 °C 0.3g)280s将制得的混合物涂覆在7628电子级玻璃布上在154°C烘箱里烘烤8Min制成PP片，PP片GT (17 Ο 126S ；
叠配，将两层铜板内叠配两层铜箔，在两层铜箔内叠配两层表料胶液半固化片，最后在两层表料胶液半固化片内叠配若干层里料胶液半固化片；
将叠配完成的组料放入真空压机中层压，先在热压机中热压完毕后转入冷压机中冷压。
[0018]以下是热压工艺和冷压工艺的参数表:
热压工艺:
【权利要求】
1.一种高CTI值覆铜板制作方式，其特征是:制作步骤如下: a、制作里料胶液半固化片，将树脂、固化剂、促进剂、偶联剂以及用硅烷类表面处理剂处理过的二氧化硅、滑石粉和适量溶剂搅拌均匀成液态，将制得的混合物涂覆在7628电子级玻璃布上在150-170°C烘箱里烘烤5-8Min制成半固化片； b、制作表料胶液半固化片，将树脂A、增韧剂B、固化剂、促进剂、偶联剂和用硅烷类表面处理剂处理过的二氧化硅、氢氧化铝和适量溶剂搅拌均匀成液态，将制得的混合物涂覆在7628电子级玻璃布上在150-170°C烘箱里烘烤7_10Min制成半固化； C、叠配，将两层铜板内叠配两层铜箔，在两层铜箔内叠配两层表料胶液半固化片，最后在两层表料胶液半固化片内叠配若干层里料胶液半固化片。
2.d、压制，将叠配完成的组料放入热压机中热压120min-135min，再放入冷压机中冷压55min-65min。
3.根据权利要求1所述的一种高CTI值覆铜板制作方式，其特征是所述的表料胶液半固化片的配比是:主体树脂为环氧树脂AlOOO份，增韧剂B 10-30份，氢氧化铝534份；二氧化硅50-100份；固化剂为电子级双氰胺23.1份，促进剂为叔胺类促进剂0.5份，偶联剂为KH560型硅烷类偶联剂2.5份，溶剂100-250份，以上原料按质量计算。
4.根据权利要求2所述的一种高CTI值覆铜板制作方式，其特征是:主体树脂也可用一种或者多种普通溴化环氧树脂和一种或者多种无卤环氧树脂按照一定比例混合；所述的增韧剂可选丁腈橡胶、常用CTBN增韧环氧树脂、液体聚硫橡胶、聚胺酯、硅橡胶、聚乙烯醇缩醛、聚砜PSF、聚醚砜和纳米二氧化硅中的一种或多种混合物；所述的溶剂是二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮和酒精中的一种或者多种混合物。
5.根据权利要求2所述的一种高CTI值覆铜板制作方式，其特征是:主体树脂的环氧当量是350-450，无机氯含量< 350ppm，溴含量< 20ppm ;所述的增韧剂和二氧化硅均是使用硅烷类表面处理剂进行表面处理，粒径< 5 μ m ; 根据权利要求1所述的一种高CTI值覆铜板制作方式，其特征是所述的里料胶液半固化片的配比是:主体树脂为溴化环氧树脂A1000份、滑石粉100份、二氧化硅100份、固化剂为电子级双氰胺21.6份、促进剂为叔胺类促进剂0.5份，偶联剂为KH560型硅烷类偶联剂2份，溶剂246.2份，以上原料按质量计算。
6.根据权利要求4所述的一种高CTI值覆铜板制作方式，其特征是所述的主体树脂的环氧当量400-500，无机氯含量< 500ppm，溴含量< 30ppm ;所述的滑石粉为使用硅烷类表面处理剂进行表面处理；溶剂是二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮、酒精中一种或者数种混合物。
【文档编号】B32B38/18GK103978766SQ201410226900
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】凌云, 钱笑雄 申请人:铜陵浩荣华科复合基板有限公司