一种柔性覆铜板用低介电环氧胶粘剂及其制备方法

本发明属于柔性覆铜板用低介电环氧胶粘剂的领域，具体涉及一种柔性覆铜板用环氧胶粘剂及其制备方法。

背景技术：

1、柔性印刷电路板(fpcb)应用广泛，人们对fpcb的要求也不断提升，这也对fpcb的基板材料柔性覆铜板(fccl)提出更高的要求：剥离强度需大于1kgf/cm；焊锡耐热性的测试要求由288℃/10s的耐浸焊测试，提升为：经过320℃/10s的耐浸焊测试后，不出现分层或起泡的现象。同时，还要求fccl具有低的介电常数和介电损耗。

2、fccl是由聚酰亚胺(pi)或对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等绝缘薄膜材料、聚氨酯胶粘剂或环氧树脂胶粘剂或甲基丙烯酸甲酯胶粘剂等胶粘剂、电解铜箔或压延铜箔三部分组成。其中，由于环氧胶粘剂对各种基体材料都具有很好的粘接效果，并且价格较低，因此是fccl胶粘剂的不错之选。但是，环氧树脂胶粘剂固化后具有质脆、耐高温性能不佳、介电常数较高、介电损耗较高的缺点，因此，需对环氧胶粘剂进行增韧改性、耐高温改性以及介电性能改性。

3、然而现有的改性的柔性覆铜板用环氧胶粘剂其综合性能仍有待改善。目前常用的柔性覆铜板用环氧胶粘剂的增韧改性方法：例如端羧基丁腈橡胶改性，虽然与环氧树脂的相容性好，并且对环氧胶粘剂有较好的增韧效果，但是极性基团的引入，使得体系的介电常数、介电损耗升高。而现有柔性覆铜板用环氧胶粘剂的耐高温改性方法为：通过在有机溶剂中发生预聚反应，将耐高温的基团引入到环氧体系中，此方法虽然能够改善柔性覆铜板的耐浸焊性能，但是同时也会产生废液，并且使得柔性覆铜板的制备工艺更加繁琐。

4、制备高剥离强度、高耐浸焊性能、低介电常数、低介电损耗的柔性覆铜板用环氧树脂胶粘剂对不断拓宽fccl的应用领域，具有积极且深远的影响。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的缺点或不足，本发明旨在提供一种柔性覆铜板用环氧树脂胶粘剂及其制备方法。本发明通过改性橡胶、填料、高温固化剂等改性环氧树脂，并将该胶粘剂用于柔性覆铜板，使得fccl具有高剥离强度、高耐浸焊性、低介电常数、低介电损耗。其剥离强度最高可达1.38kgf/cm，并且可以通过320℃/10s的耐浸焊测试，在频率为106hz时，介电常数为3.24，介电损耗为0.0032。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现：

3、一种柔性覆铜板用低介电环氧树脂胶粘剂，由以下按重量份数计的组份制备而成：改性橡胶7.05-40.2份；环氧树脂，100-200份；填料1-20份；固化剂，20-100份；稀释剂，100-300份；固化促进剂，1-5份；

4、所述改性橡胶通过以下方法制备而成：

5、在保护气体气氛下，2-10重量份的二异氰酸酯与5-30重量份的橡胶在0.05-0.2重量份的催化剂的作用下进行预聚反应，获得改性橡胶；预聚反应的条件：在70-100℃下预聚1-3h。

6、改性橡胶的制备中，所述保护气体一般为n2。

7、所述橡胶为端羧基丁腈橡胶、端氨基聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、端羧基聚丁二烯中一种以上。

8、所述橡胶的分子量为1000～30000。

9、所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中一种以上。

10、所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、异辛酸锌、异辛酸亚锡、三苯基磷中一种以上。

11、胶粘剂中，所述环氧树脂为环氧树脂ep-51、环氧树脂ag-80、环氧树脂dne-260、环氧树脂bne-200中一种以上，优选为两种以上，更优选为dne-260/ag-80复配。

12、所述填料为二氧化硅、聚四氟乙烯、笼型聚倍半硅氧烷中一种以上。

13、所述固化剂为4，4’-二氨基二苯醚、甲基咪唑、4，4’-二氨基二苯甲烷、双氰胺、4，4’-二氨基二苯砜中一种以上。

14、所述固化促进剂为2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚、咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、三乙醇胺中一种以上。

15、所述稀释剂为四氢呋喃、无水乙醇、丙酮、丁酮、n，n’-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中一种以上。

16、所述柔性覆铜板用低介电环氧树脂胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

17、将改性橡胶升温至80-120℃，加入环氧树脂，填料和固化剂，搅拌1-3h；降温至30-50℃并加入稀释剂调节黏度，然后加入固化促进剂，搅拌0.5-1h，得到改性环氧树脂胶粘剂即低介电环氧树脂胶粘剂。

18、所述低介电环氧树脂胶粘剂用于柔性覆铜板。

19、具体包括以下步骤：

20、将低介电环氧树脂胶粘剂在经表面处理的pi膜表面进行涂覆，于120-180℃下烘3-8min，制得半固化片；将半固化片与铜箔在160-190℃、10-15mpa条件下压合2-5min，然后在160-200℃固化1-3h，制得柔性覆铜板fccl。

21、所述低介电环氧树脂胶粘剂涂覆的厚度为20-50μm。

22、所述pi膜(聚酰亚胺薄膜)的表面处理的方法为碱处理、等离子处理、聚多巴胺涂层处理等。

23、碱处理的条件为：将pi薄膜放置于1-10wt％naoh的乙醇溶液中，在40-160℃的烘箱中处理1-6min，然后用水冲洗干净。

24、等离子表面处理的条件为：将pi薄膜放置于等离子处理仪中，处理功率为6-12khz，电压为3-8kv，气体气氛为n2的条件下处理2-30min。

25、与现有技术相比，本发明具有如下优点及有益效果：

26、(1)通过不同的环氧树脂共混，以及橡胶改性，并添加适当的填料，使得制备的环氧胶粘剂进行具有较低的介电常数及介电损耗。本发明通过不同的环氧树脂复配，在降低了介电常数、介电损耗的同时，保证了较高的剥离强度。对橡胶进行改性，使得其与环氧树脂有较好的相容性，实现对环氧树脂增韧的同时，进一步降低了环氧胶粘剂的介电常数、损耗。通过添加低介电的填料，在保证柔性覆铜板的剥离强度维持在较高水平的前提下，再一次的降低介电常数、损耗。

27、(2)通过对pi薄膜进行表面处理，增大pi薄膜的表面粗糙度，改善了改性环氧胶粘剂对pi薄膜的浸润性，从而使得fccl在进行剥离测试时，发生的是剥离力较大的环氧胶粘剂的内聚能破坏，赋予fccl较为优越的剥离强度，可达1.38kgf/cm；

28、(3)通过选用合适的高温固化剂以及适当的固化工艺条件。制备的fccl可以通过“无铅焊锡”320℃/10s的耐浸焊测试，取代了传统制备高耐焊fccl过程中，使用化学预聚的方法，将耐高温基团引入胶粘剂体系的步骤，从而使得整个制备过程更加的高效、节能、环保。

技术特征：

1.一种柔性覆铜板用低介电环氧树脂胶粘剂，其特征在于：由以下按重量份数计的组份制备而成：改性橡胶7.05-40.2份；环氧树脂，100-200份；填料1-20份；固化剂，20-100份；稀释剂，100-300份；固化促进剂，1-5份；

2.根据权利要求1所述柔性覆铜板用低介电环氧树脂胶粘剂，其特征在于：所述环氧树脂为环氧树脂ep-51、环氧树脂ag-80、环氧树脂dne-260、环氧树脂bne-200中两种以上；

3.根据权利要求1所述柔性覆铜板用低介电环氧树脂胶粘剂，其特征在于：改性橡胶的制备中，

4.根据权利要求1所述柔性覆铜板用低介电环氧树脂胶粘剂，其特征在于：

5.根据权利要求1～4任一项所述柔性覆铜板用低介电环氧树脂胶粘剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

6.根据权利要求1～4任一项所述柔性覆铜板用低介电环氧树脂胶粘剂的应用，其特征在于：所述低介电环氧树脂胶粘剂用于柔性覆铜板。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：具体包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述低介电环氧树脂胶粘剂涂覆的厚度为20-50μm；

技术总结
本发明属于柔性覆铜板用低介电环氧胶粘剂制备的技术领域，公开了一种柔性覆铜板用低介电环氧胶粘剂及其制备方法。所述环氧树脂胶粘剂，由以下按重量份数计的组份制备而成：改性橡胶7.05‑40.2份；环氧树脂100‑200份；填料1‑20份；固化剂20‑100份；稀释剂100‑300份；固化促进剂1‑5份；所述改性橡胶通过以下方法制备而成：在保护气体气氛下，2‑10重量份的二异氰酸酯与5‑30重量份的橡胶在0.05‑0.2重量份的催化剂的作用下进行预聚反应，获得改性橡胶。本发明还公开了胶粘剂的制备方法。本发明的胶粘剂用于柔性覆铜板，具有较高的剥离强度、较好的耐浸焊性能以及较低的介电常数、介电损耗。

技术研发人员：何慧,李安钦,沈越
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14