一种无卤中Tg中损耗覆铜板用胶液及其制备方法和应用与流程

文档序号:23222290发布日期:2020-12-08 15:05阅读:183来源:国知局
本发明涉及覆铜板
技术领域
,尤其是涉及一种无卤中tg中损耗覆铜板用胶液及其制备方法和应用。
背景技术
:自2003年2月起,欧洲电气、电子设备废弃物法令以及电气、电子设备限制使用有害物质法令规定对诸如多溴化联苯pbb、多溴二苯醚pbde等以多溴联苯醚为首的含卤阻燃剂进行限制,推动了无卤覆铜板的发展。在2008年1月,由intel公司提议召开了主题为“推动无卤化电子产品”的座谈会,承诺要在几年内实现intel公司产品无卤化,再次推动了无卤覆铜板的发展。由于环保的需要,从2006年7月1日起,全球电子行业进入了无铅焊接时代。由于无铅焊接工艺时的焊接温度比以前高出了20℃以上,这就对印刷电路板及基材的综合性能提出更高的要求,诸如:阻燃性、吸水率低、耐热性等。然而,无卤覆铜板从最初的起步发展时就一直面临脆性大、吸水大和耐热性低以及高成本等缺陷。与此同时,随着科技的发展,电子设备处理量信息量大大的增加,所搭载的半导体元器件的高集成化、配线的高密度化以及多层化等封装技术急速发展,要求具备介电常数及介电损耗较低的绝缘材料应用于印刷线路板,以便提高信号的传输速度并减低信号传输时的损失,并加大对应的电子设备的信息处理量。因此,改善无卤基板的缺陷,开发对应的树脂组合物以满足市场需求,显得极为重要。鉴于此,特提出本发明。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种无卤中tg中损耗覆铜板用胶液及其制备方法和应用,利用上述胶液制备的无卤中tg中损耗覆铜板的阻燃性和耐热性好,吸水率低,介电性能优异。本发明提供的一种无卤中tg中损耗覆铜板用胶液,包括如下重量份的原料:联苯环氧树脂25-35份,异氰酸酯环氧树脂15-25份,邻甲酚醛环氧树脂10-30份,酚醛树脂10-20份,含磷酚醛树脂1-5份,苯并恶嗪树脂5-15份,固化促进剂0.2-0.5份,无机填料50-70份,界面结合剂0.1-0.3份和溶剂120-150份。本发明通过采用由联苯环氧树脂、异氰酸酯环氧树脂和邻甲酚醛环氧树脂组成的树脂体系,提高了玻璃化转变温度,且保证了优异的阻燃性能,能够良好地满足无卤型的要求;同时,该树脂体系还降低了dk和df,降低了吸湿性,并提高了电绝缘性和机械强度等特性,从而能够良好地改善现有无卤基板所存在的缺陷。在本发明的树脂体系中,联苯环氧树脂、异氰酸酯环氧树脂和邻甲酚醛环氧树脂的质量比可以为30:20:(10-30)。此外,本发明采用由酚醛树脂、含磷酚醛树脂和苯并恶嗪树脂组成的固化剂体系与上述特定的树脂进行匹配,能够制备tg在150℃以上的无卤型产品,不仅具有良好的化学稳定性、耐热性及耐腐蚀性,同时具有收缩率低、粘结性强和机械强度高等优势,保证了基板具备优秀的可靠性外,还显著降低了基板的介电常数与介电损耗,满足高传输、低损耗的市场需求,适合pcb的无铅制程。在本发明的固化剂体系中,酚醛树脂、含磷酚醛树脂和苯并恶嗪树脂之间的质量比可以为15:2:(5-15)。在本发明中,所述固化促进剂可以包括2-苯基咪唑0.1-0.3份和2-乙基-4-甲基咪唑0.1-0.2份;进一步地,固化促进剂中2-苯基咪唑与2-乙基-4-甲基咪唑的质量比可以为2:1。在本发明中,所述无机填料可以包括活性熔融硅微粉45-55份和滑石粉5-15份。进一步地,无机填料中活性熔融硅微粉与滑石粉的质量比可以为5:1。本发明对界面结合剂不作严格限制;具体地,界面结合剂可以为硅烷偶联剂。在本发明中,所述溶剂可以包括丁酮55-65份、丙二醇甲醚25-35份和环己酮40-50份;进一步地,溶剂中丁酮、丙二醇甲醚和环己酮之间的质量配比可以为6:3:4。本发明还提供上述无卤中tg中损耗覆铜板用胶液的制备方法,包括:a)按照重量份,将溶剂、界面结合剂、酚醛树脂、含磷酚醛树脂和苯并恶嗪树脂搅拌混合,得到第一混合物;b)按照重量份,向第一混合物中加入剩余组分,搅拌,得到无卤中tg中损耗覆铜板用胶液。具体地,步骤b)中,搅拌可以包括:先以800-1200r/min搅拌2-4h,然后再以400-600r/min搅拌1-3h。本发明还提供上述无卤中tg中损耗覆铜板用胶液在制备无卤中tg中损耗覆铜板中的应用。本发明还提供一种无卤中tg中损耗覆铜板的制备方法,包括:将上述无卤中tg中损耗覆铜板用胶液制成半固化片;将半固化片与铜箔叠置后进行热压,制得无卤中tg中损耗覆铜板。具体地,制取半固化片时,控制胶含量为40-50%,流动度为15-50%,胶化时间为120-180s。本发明还提供一种无卤中tg中损耗覆铜板,按照上述制备方法制得。上述无卤中tg中损耗覆铜板不含卤素,属于环保材料,不使用传统固化剂双氰胺,而采用酚醛树脂作为固化剂,提高了覆铜板的耐热性,满足了无铅的制程需要;同时,基板具有较低的介电性能,适应电子信息化快速处理的要求。本发明的实施,至少具有以下优势:1、本发明采用特定的树脂体系,提高了玻璃化转变温度,保证了优异的阻燃性能,降低了dk和df,降低了吸湿性,提高了电绝缘性和机械强度等特性,从而能够良好地改善现有无卤基板所存在的缺陷;2、本发明采用特定的固化剂体系与上述特定的树脂进行匹配,能够制备tg在150℃以上的无卤型产品,不仅具有良好的化学稳定性、耐热性及耐腐蚀性,同时具有收缩率低、粘结性强和机械强度高等优势,保证了基板具备优秀的可靠性外,还显著降低了基板的介电常数与介电损耗,满足高传输、低损耗的市场需求,适合pcb的无铅制程。具体实施方式应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
技术领域
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1一、制备胶液本实施例的胶液,由如下重量份的组分组成:胶液的制备步骤如下:用丙酮清洗调胶槽后,按重量份投入上述溶剂1、溶剂2及界面结合剂,将固化剂加入后,在1500r/min下搅拌2h使固化剂完全溶解,然后再依次加入剩余的组分,先以1000r/min的转速搅拌3h,再以500r/min的转速搅拌2h,测试胶水凝胶化时间合格后,即制得胶液。二、制备半固化片将上述制备的胶液按常规方式制成半固化片;其中,控制胶含量为42%,流动度为38%,胶化时间为150s,挥发份<0.5%。三、制备无卤中tg中损耗覆铜板取8张半固化片,上下各覆一张铜箔为组合叠构,放入热压机中,在温度为210℃、压力为420psi的条件下压合3.5h,得到无卤中tg中损耗覆铜板。采用如下方法对上述无卤中tg中损耗覆铜板进行检测:玻璃化转变温度(tg):根据差示扫描量热法(dsc),按照ipc-tm-6502.4.25所规定的dsc方法进行测定;热分层时间t-288:按照ipc-tm-6502.4.24.1方法进行测定;热裂解温度(td):按照ipc-tm-6502.4.25.6所规定的方法进行测定;阻燃性:依据ul94垂直燃烧法测定;pct+浸锡:为pct蒸煮3h再放入288℃锡炉里测试基板是否有白斑、分层、起泡。无卤中tg中损耗覆铜板的性能结果见表1。实施例2一、制备胶液本实施例的胶液,由如下重量份的组分组成:胶液的制备步骤如下:用丙酮清洗调胶槽后,按重量份投入上述溶剂1、溶剂2及界面结合剂,将固化剂加入后,在1500r/min下搅拌2h使固化剂完全溶解,然后再依次加入剩余的组分,先以1200r/min的转速搅拌2h,再以600r/min的转速搅拌1h,测试胶水凝胶化时间合格后,即制得胶液。二、制备半固化片将上述制备的胶液按常规方式制成半固化片;其中,控制胶含量为40%,流动度为40%,胶化时间为120s,挥发份<0.5%。三、制备无卤中tg中损耗覆铜板取8张半固化片,上下各覆一张铜箔为组合叠构,放入热压机中,在温度为210℃、压力为420psi的条件下压合3.5h,得到无卤中tg中损耗覆铜板。采用实施例1方法对上述制备的无卤中tg中损耗覆铜板进行检测,结果见表1。实施例3一、制备胶液本实施例的胶液,由如下重量份的组分组成:胶液的制备步骤如下:用丙酮清洗调胶槽后,按重量份投入上述溶剂1、溶剂2及界面结合剂,将固化剂加入后,在1500r/min下搅拌2h使固化剂完全溶解,然后再依次加入剩余的组分,先以800r/min的转速搅拌4h,再以400r/min的转速搅拌3h,测试胶水凝胶化时间合格后,即制得胶液。二、制备半固化片将上述制备的胶液按常规方式制成半固化片;其中,控制胶含量为50%,流动度为30%,胶化时间为180s,挥发份<0.5%。三、制备无卤中tg中损耗覆铜板取8张半固化片,上下各覆一张铜箔为组合叠构,放入热压机中,在温度为210℃、压力为420psi的条件下压合3.5h,得到无卤中tg中损耗覆铜板。采用实施例1方法对上述制备的无卤中tg中损耗覆铜板进行检测,结果见表1。对照例1除树脂组成不同之外,其余与实施例1基本相同;本对照例的树脂组成如下:树脂1:联苯环氧树脂10份树脂2:双酚a型环氧树脂20份树脂3:萘环环氧树脂10份采用实施例1方法对上述制备的无卤中tg中损耗覆铜板进行检测,结果见表1。对照例2除树脂组成不同之外,其余与实施例1基本相同;本对照例的树脂组成如下:树脂1:含磷环氧树脂30份树脂2:异氰酸酯环氧树脂20份树脂3:苯氧树脂10份采用实施例1方法对上述制备的无卤中tg中损耗覆铜板进行检测,结果见表1。对照例3除固化剂组成不同之外,其余与实施例1基本相同;本对照例的固化剂组成如下:固化剂1:酚醛树脂15份固化剂2:含磷酚醛树脂2份固化剂3:双氰胺5份采用实施例1方法对上述制备的无卤中tg中损耗覆铜板进行检测,结果见表1。表1各覆铜板的性能检测结果测试项目实施例1实施例2实施例3对照例1对照例2对照例3tg(dsc)/℃160162165147147145热分层时间t288(tma)>60>60>60475051热裂解温度td(tga)383383386357352354cte(50~260℃)2.72.72.83.03.23.1阻燃性(ul94)v-0v-0v-0v-1v-1v-1剥离强度(lb/in)1oz6.66.56.24.74.94.4焊锡耐热性(288℃)10s/次>15>15>15879焊锡耐热性(288℃)60s/次>5>5>5344介电常数(rc:50%,dk,10g)4.24.24.14.54.44.6介电损耗(rc:50%,df,10g)0.00120.00120.00110.00180.00200.0019pct(pct120*3h)+浸锡(min)>5>5>5121表1结果表明:相对于对照例的树脂体系和固定化体系,本发明实施例1-3采用由联苯环氧树脂、异氰酸酯环氧树脂和邻甲酚醛环氧树脂组成的树脂体系,同时匹配由酚醛树脂、含磷酚醛树脂和苯并恶嗪树脂组成的固化剂体系,提高了玻璃化转变温度,且保证了优异的阻燃性能,降低了dk和df,降低了吸湿性,提高了电绝缘性和机械强度等特性,从而能够良好地改善现有无卤基板所存在的缺陷。采用本发明的无卤中tg中损耗覆铜板用胶液能够制备tg在150℃以上的无卤型产品,不仅具有良好的化学稳定性、耐热性及耐腐蚀性,同时具有收缩率低、粘结性强和机械强度高等优势,保证了基板具备优秀的可靠性外,还显著降低了基板的介电常数与介电损耗,满足高传输、低损耗的市场需求,适合pcb的无铅制程。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12
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