专利名称：一种用于生产覆铜板的材料及生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种覆铜板，具体涉及到一种用于生产覆铜板的材料及生产工艺。
背景技术：
覆铜板主要用于制作印制电路板，用于各种军用电子装备、通信设备、电脑、汽车 电子、家用电器等制造业。随着全球电子信息产业的发展，对覆铜板的需求快速增长，进入 了高速发展时期。与此同时，国内电子信息产业同步增长，覆铜板市场增长速度超过世界平 均增速，多年来呈现旺盛的增长势头。随着覆铜板技术的发展和人们生活水平的提高，对电子产品的要求越来越高。欧 盟自 2006 年 7 月 1 日实施的 WEEE(Waste ofElectricand Electronic Equipment)和 RoHS (Restriction of Hazardous Substances)两大指令，环境友好型电子基材已日益受 到关注。由于普通型覆铜板的阻燃体系为含溴树脂体系，溴化物燃烧产生对人类和环境有 害的二噁英物质，寻找理想的阻燃体系代替卤素化物，生产制造环境友好型无卤覆铜板是 推动电子产业发展，保护人类生存环境的前提。无卤覆铜板在必须保持普通覆铜板的基本性能的前提下，还需具有良好的介电性 能，优异的耐离子迁移性和高CTI性，应用更加广泛，并最终应用于数字化液晶显示器。环境友好型高密度互连用覆铜板的大量需求是研制此类覆铜板的重要原因。而超 薄覆铜板用于制造微孔板HDI。HDI印制电路板出现于20世纪90年代初，它的问世是印制 电路板技术发展历程中的重大事件，在HDI多层板上将最新的PCB技术体现得淋漓尽致。它 的突出特征是微孔、细线、薄层化、环保。是现代电子产品如手机和平板显示器向薄、轻、小 发展的必然要求。现代电子装置对小型化、轻量化、高性能化、多功能化、低功耗化和低成本化的要 求不断提高且日益迫切。手机等便携式电子装置是体现这些要求的典型例子。现代电子装 置的需求推动微电子集成技术迅速发展，系统芯片(SoC)、系统级封装(SIP)、多芯片组件 (MCM)、高密度互连(HDI)等多种新技术不断涌现。高密度互连技术还能制造高质量的集成 无源元件，包括电阻器、电容器、电感器和各种传输线。多层高密度互连结构不仅尺寸小、互 连密度高，而且具有优异的高频性能。虽然覆铜板的制备工艺比较成熟，但在现有技术中普遍使用溴化环氧树脂体系为 阻燃剂，而溴化物高温燃烧分解易产生二噁英类有毒物质。因此，本领域技术人员迫切需要 研制出一种环境友好型，高密度互连用的覆铜板及相应的生产工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种用于生产覆铜板的材料，该 覆铜板中所使用的材质在加热后可彻底消除对人类和环境有害的二噁英物质。本发明的第 二个目的在于设计一种生产上述覆铜板材料的生产工艺，该生产工艺及简单又可是产品指 令得到显著的提高。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种用于生产覆铜板的材料，所述材 料包括玻璃纤维布、环氧树脂和铜箔，其特征在于，所述环氧树脂为磷/氮系环氧树脂，在 上述环氧树脂内添加有无机阻燃剂，在所述无机阻燃剂中包括有氢氧化铝粉末与矽粉末； 所述的玻璃纤维布由无捻开纤玻璃纤维编织而成。为了保证覆铜板的质量，并使其具有较好的柔韧性，较佳的技术方案是，将所述氢 氧化铝粉末与矽粉末的颗粒度控制在2800目 3500目。由于氢氧化铝具有热稳定性好、无毒、不产生腐蚀性气体、发烟量少等优点，而且 资源丰富、价格便宜，较佳的技术方案还有，在所述环氧树脂中无机阻燃剂的重量百分比含 量为20% 30%，在所述无机阻燃剂中氢氧化铝粉末的重量百分比含量为75% 80%。为了适应现代电子产品对覆铜板各项性能的需要，较佳的技术方案还有，在所述 覆铜板中所述环氧树脂的重量百分比含量为65% 70%。所述覆铜板的厚度小于等于 0. 05mmo一种覆铜板的生产工艺，其特征在于，所述工艺包括如下工艺步骤第一步、制胶，用环氧树脂在45°C以上将固化剂溶解，然后加入添加剂经过充分溶 解和充分搅拌混合均勻后，让胶液熟化若干小时，让各组分有足够相互接触、相互渗透，经 一段时间使胶体达到一个稳定平衡状态，所述的添加剂为氢氧化铝粉末与矽粉末；第二步、浸胶烘干，采用背涂加全浸方式，分两次将玻璃纤维布用单向移动浸胶装 置浸胶，然后烘干至半固化片；第三步、叠合与层压，采用无尘自动叠配装置与真空热压装置将所述板固化片与 铜箔自动叠配在一起，在所述真空热压装置中设有导热油加热部件和湿法清洗器；第四步、采用自动去边机、在线测厚机、自动包装机将第三部中送出的半成品进行 去边，检验、包装。优选的技术方案是，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂。优选的技术方案还包括，在所述浸胶步骤前需要再次对胶液进行充分搅拌。为了减少浸胶时胶液中气泡的产生，优选的技术方案还包括，所述的单向移动浸 胶装置包括有浸胶槽，在所述浸胶槽的边缘分别设有进胶口与溢流槽，所述的进胶口略高 于所述溢流槽，在所述浸胶槽内设有传动辊，在所述浸胶槽上设有驱动辊，所述驱动辊为一 对轧辊；所述玻璃纤维布由所述浸胶槽上段进入浸胶槽，穿过所述传动辊再穿过所述驱动 棍。优选的技术方案还包括，所述半固化片为通过所述一对轧辊的覆铜板基板，将所 述轧辊之间的间隙控制在所述覆铜板基板厚度士 2 μ m范围内。优选的技术方案还包括，将所述的烘干温度控制在160士0.05°C，或控制在 180 士 0. 05 0C ο本发明的优点和有益效果在于由于在该覆铜板材料中的环氧树脂材料中，用超 细氢氧化铝粉末和超软矽粉末代作为阻燃剂原料，代替了现有技术中使用溴化树脂等卤素 作为阻燃剂原料，从而解决了由于普通型覆铜板的阻燃体系为含溴树脂体系，溴化物燃烧 产生对人类和环境有害的二噁英物质问题。另一方面由于在覆铜板的生产工艺中，选用了 带有溢流槽的浸胶装置，从而基本上消除了胶液中的气泡，保证了玻璃纤维布均勻的浸以 树脂，半固化片不出现气泡和树脂流动的均勻一致，是有效达到产品质量要求的保障。
图1是本发明覆铜板的生产工艺流程图；图2是图1中单向移动浸胶装置结构示意图。图中1、浸胶槽；2、进胶口 ；3、溢流槽；4、传动辊；5、驱动辊；6、玻璃纤维布。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步描述。以下实施例仅 用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。实施例1本发明是一种用于生产覆铜板的材料，该材料包括玻璃纤维布、环氧树脂和铜箔， 该环氧树脂为磷/氮系环氧树脂，在上述环氧树脂内添加有无机阻燃剂，在无机阻燃剂中 包括有氢氧化铝粉末与矽粉末；其中，玻璃纤维布由无捻开纤玻璃纤维编织而成。实施例2在实施例1的基础上，为了保证覆铜板的质量，并使其具有较好的柔韧性，本发明 较佳的实施例是，将氢氧化铝粉末与矽粉末的颗粒度控制在3000目，即选用一种超细的氢 氧化铝粉末和超软的矽粉末，其余与实施例1的技术方案完全相同。实施例3在实施例2的基础上，由于氢氧化铝具有热稳定性好、无毒、不产生腐蚀性气体、 发烟量少等优点，而且资源丰富、价格便宜，本发明较佳的实施例还有，在环氧树脂中无 机阻燃剂的重量百分比含量为25%，在无机阻燃剂中氢氧化铝粉末的重量百分比含量为 75%，其余与实施例2的技术方案完全相同。实施例4在实施例3的基础上，为了适应现代电子产品对覆铜板各项性能的需要，本发明 较佳的实施例还有，在覆铜板中环氧树脂的重量百分比含量为65%。覆铜板的厚度小于等 于0. 05mm，其余与实施例3的技术方案完全相同。实施例5如图1所示，一种覆铜板的生产工艺，该工艺包括如下工艺步骤第一步、制胶，用环氧树脂在45°C以上将固化剂溶解，然后加入添加剂经过充分溶 解和充分搅拌混合均勻后，让胶液熟化若干小时，让各组分有足够相互接触、相互渗透，经 一段时间使胶体达到一个稳定平衡状态，所述的添加剂为氢氧化铝粉末与矽粉末；第二步、浸胶烘干，采用背涂加全浸方式，分两次将玻璃纤维布用单向移动浸胶装 置浸胶，然后烘干至半固化片；第三步、叠合与层压，采用无尘自动叠配装置与真空热压装置将所述板固化片与 铜箔自动叠配在一起，在所述真空热压装置中设有导热油加热部件和湿法清洗器；第四步、采用自动去边机、在线测厚机、自动包装机将第三部中送出的半成品进行 去边，检验、包装。实施例6在实施例5的基础上，本发明优选的实施例是，环氧树脂可以选用双酚A型环氧树脂。且在所述浸胶步骤前需要再次对胶液进行充分搅拌，其余与实施例5的技术方案完全 相同。实施例7在实施例6的基础上，如图2所示，为了减少浸胶时胶液中气泡的产生，本发明优 选的实施例还包括，单向移动浸胶装置包括有浸胶槽1，在浸胶槽1的边缘分别设有进胶口 2与溢流槽3，进胶口 2略高于溢流槽3，在浸胶槽1内设有传动辊4，在浸胶槽1上设有驱 动辊5，所述驱动辊为一对轧辊；玻璃纤维布6由浸胶槽1上端进入浸胶槽1，穿过传动辊4 再穿过驱动辊5，从而完成涂胶过程，其余与实施例6的技术方案完全相同。实施例8在实施例7的基础上，本发明优选的实施例案还包括，半固化片是通过一对轧辊 的覆铜板基板，将轧辊之间的间隙控制在覆铜板基板厚度士 2pm范围内，其余与实施例7 的技术方案完全相同。实施例9在实施例5的基础上，本发明优选的技术方案还包括，将的烘干温度控制在 160士0. 05°C，或控制在180士0. 05°C，其余与实施例5的技术方案完全相同。在本发明中环氧树脂的配方及配制工艺是在实际生产中采用氧化铝和超软矽作为无机阻燃添加剂，该技术方案成功地解决 了许多工艺技术问题，符合环保要求。氧化铝具有热稳定性好、无毒、不产生腐蚀性气体、发 烟量少等优点，而且资源丰富、价格便宜，故美名为“干净阻燃剂”。生产使用的树脂配制工 艺是一个物理混合过程，将环氧树脂与固化剂、添加剂、溶剂经过物理混合熟化后即可，易 于控制。该工艺以双酚A型环氧树脂在45°C以上将固化剂溶解后加入添加剂经过充分溶解 和充分搅拌混合均勻后，让胶液熟化若干小时，让各组分有足够相互接触，相互渗透与反应 时间，使体系达到一个稳定平衡状态。随着固化剂和促进剂加入环氧树脂体系存在反应，分 子量发生变化，随着存放时间的延长，胶液的树脂凝胶化时间(GT)会逐渐缩短，胶液有一 定贮存期限制。值得注意的是，配制好的胶液停放时间过长时，特别是对于环保覆铜板用环 氧树脂胶液，自上至下会产生一个浓度梯度，使用前应当开动搅拌，使其恢复到一定状态后 再投入使用。在本发明中半固化片制造工艺是玻纤布浸胶工艺采用公司自主开发开发的单向移动浸胶工艺技术，在玻纤布基板 生产过程中，增强材料经浸胶机上胶并烘干至“B阶”(“B阶”是指高分子物已有相当部分 交联，但此时物料仍部分处于可溶、可熔状态)的半成品称为半固化片(Pr印reg)，俗称粘 结片，或PP片。半固化片技术指标主要包括树脂含量(RC%)、树脂凝胶化时间(GT)、树脂 流动度(RF% )、挥发物含量(VC% )等。在本发明中可将轧辊间隙精度控制在半固化片的 厚度士2 ym的高精度计量辊，以此来控制树脂含量，通过恒温恒粘的胶液控制系统来控制 树脂凝胶化时间的一致性，通过温度控制精度为160士0. 5°C或180士0. 5°C的烘干系统来 保证树脂流动度的一致性，通过在线检测和空调储存来保证较低挥发物含量。玻纤布采取 背涂加全浸的二次浸胶技术来制作半固化片，以提高树脂的浸透性。通过以上技术及工艺 保证了半固化片的制造质量。在本发明中压制工艺是
本项目压合采用连续滚压技术。热压复合过程可减小成型压力，防止树脂流失和 半固化片位移，减小变形，提高厚度均勻度和产品合格率，是生产超薄玻纤布基板的重要设 备技术之一。并采用无尘自动叠配技术、真空热压技术、导热油加热技术和湿法清洗技术。 采用无尘自动叠配技术可根据玻纤布基板规格要求把半固化片和铜箔自动叠配在一起，提 高产品表面质量和自动化程度。采用真空热压技术，有利于压制过程中挥发物的排出，提高 了玻纤布基板的平整度。采用导热油加热技术，与蒸汽加热相比提高了压制过程中温度的稳定性，减少了 热板的表面温度误差。采用在线湿法清洗技术，提高了模板的清洁度，从而提高了玻纤布基 板的表面质量。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰 也应视为本发明的保护范围。
权利要求
一种用于生产覆铜板的材料，所述材料包括玻璃纤维布、环氧树脂和铜箔，其特征在于，所述环氧树脂为磷/氮系环氧树脂，在上述环氧树脂内添加有无机阻燃剂，在所述无机阻燃剂中包括有氢氧化铝粉末与矽粉末；所述的玻璃纤维布由无捻开纤玻璃纤维编织而成。
2.根据权利要求1所述的用于生产覆铜板的材料，其特征在于，所述氢氧化铝粉末与 矽粉末的颗粒度为2800目 3500目。
3.根据权利要求2所述的用于生产覆铜板的材料，其特征在于，在所述环氧树脂中无 机阻燃剂的重量百分比含量为20% 30%，在所述无机阻燃剂中氢氧化铝粉末的重量百 分比含量为75% 80%。
4.根据权利要求3所述的用于生产覆铜板的材料，其特征在于，在所述覆铜板中所述 环氧树脂的重量百分比含量为65% 70%。所述覆铜板的厚度小于等于0. 05mm。
5.一种覆铜板的生产工艺，其特征在于，所述工艺包括如下工艺步骤第一步、制胶，用环氧树脂在45°C以上将固化剂溶解，然后加入添加剂经过充分溶解和 充分搅拌混合均勻后，让胶液熟化若干小时，让各组分有足够相互接触、相互渗透，经一段 时间使胶体达到一个稳定平衡状态，所述的添加剂为氢氧化铝粉末与矽粉末；第二步、浸胶烘干，采用背涂加全浸方式，分两次将玻璃纤维布用单向移动浸胶装置浸 胶，然后烘干至半固化片；第三步、叠合与层压，采用无尘自动叠配装置与真空热压装置将所述板固化片与铜箔 自动叠配在一起，在所述真空热压装置中设有导热油加热部件和湿法清洗器；第四步、采用自动去边机、在线测厚机、自动包装机将第三部中送出的半成品进行去 边，检验、包装。
6.根据权利要求5所述覆铜板的生产工艺，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚A型环 氧树脂。
7.根据权利要求6所述覆铜板的生产工艺，其特征在于，在所述浸胶步骤前需要再次 对胶液进行充分搅拌。
8.根据权利要求7所述的覆铜板的生产工艺，其特征在于，所述的单向移动浸胶装置 包括有浸胶槽，在所述浸胶槽的边缘分别设有进胶口与溢流槽，所述的进胶口略高于所述 溢流槽，在所述浸胶槽内设有传动辊，在所述浸胶槽上设有驱动辊，所述驱动辊为一对轧 辊；所述玻璃纤维布由所述浸胶槽上段进入浸胶槽，穿过所述传动辊再穿过所述驱动辊。
9.根据权利要求8所述的覆铜板的生产工艺，其特征在于，所述半固化片为通过所述 一对轧辊的覆铜板基板，将所述轧辊之间的间隙控制在所述覆铜板基板厚度士2 μ m范围 内。
10.根据权利要求5所述的覆铜板的生产工艺，其特征在于，将所述的烘干温度控制在 160士0. 05°C，或控制在 180士0. 05°C。
全文摘要
本发明公开了一种用于生产覆铜板的材料，该材料包括玻璃纤维布、环氧树脂和铜箔，环氧树脂为磷/氮系环氧树脂，在上述环氧树脂内添加有无机阻燃剂，在无机阻燃剂中包括有氢氧化铝粉末与矽粉末；玻璃纤维布由无捻开纤玻璃纤维编织而成。由于在该覆铜板材料中的环氧树脂材料中，用超细氢氧化铝粉末和超软矽粉末作为阻燃剂原料，代替了现有技术中使用溴化树脂等卤素作为阻燃剂原料，从而解决了由于普通型覆铜板的阻燃体系为含溴树脂体系，溴化物燃烧产生对人类和环境有害的二噁英物质问题。
文档编号C08K13/04GK101921457SQ20101021642
公开日2010年12月22日 申请日期2010年7月5日 优先权日2010年7月5日
发明者李金生, 王忠义, 袁建锭, 袁晓丹, 钱佳鑫, 陈辉 申请人:江苏星源航天材料股份有限公司