一种纸基覆铜板的制备方法与流程

文档序号:16531170发布日期:2019-01-05 10:45阅读:162来源:国知局
本发明涉及一种覆铜板的制备方法,尤其涉及一种纸基覆铜板的制备方法,属于覆铜板的生产
技术领域

背景技术
:纸基覆铜板是印制电路板行业的重要材料,冲孔性、加工性优良,而且价格低廉,因此被广泛应用于民用电子器件的印制线路板。现在,随着电子器件高密度化、多功能化和“轻、薄、小”化,对纸基覆铜板的性能要求越来越高。电路板上原件组装密度和集成度越来越高,工作时单位面积电路板散发的热量越来越多。如果基板散热性不好,就会导致电路板上元器件温度过高,若其热量无法很好的散发,将使得元器件的工作稳定性、可靠性等降低,严重时甚至会产生危险,所以对基板的散热性要求越来越迫切,要求基板具有高的导热系数和低的热阻。fv0级阻燃型纸基覆铜板在制作印制线路板时,具有阻燃性、冲孔性、钻孔加工性优良且价格低廉等优点,因此被广泛应用于民用电子器械的印制线路板。目前,fv0级阻燃型纸基覆铜板的制备多是采用干性油(主要是桐油)对酚醛树脂进行改性,然后在桐油改性酚醛树脂中添加阻燃剂(四溴双酚a,磷酸三苯酯)溶液常温下混合,配制成浸胶用树脂,然后在木桨纸上含浸、干燥,得到半固化片;将半固化片按照规定的片数叠合后与铜箔复合再进行加热加压制得外观为棕红色纸基覆铜板;所制得的覆铜板再经过蚀刻铜箔形成电路,进而制得印刷电路板。然而,桐油生产周期长,产量和质量受气候、季节、地域影响很大,资源数量非常有限,随着覆铜板行业的发展,桐油的需求量逐年增加,我国桐油的产量已满足不了市场需求,导致供求失衡,桐油价格不断上涨,给国内阻燃型纸基覆铜板生产企业带来了很大的压力。同时,桐油的使用,只能用氮的含量在4%以下的含氮酚醛树脂,才能最终制得阻燃型覆铜板,氮含量降低必然使得阻燃剂四溴双酚a的使用量加大,但是四溴双酚a的大量使用会产生二噁英等有害致癌物质,对环境造成污染,并且高价的四溴双酚a也会给生产提高很多成本。综上所述,亟待研发出一种散热性好、阻燃性好且环境友好、生产成本低的纸基覆铜板,以解决目前市场上纸基覆铜板存在的散热性差以及生产成本高的缺陷。技术实现要素:本发明针对现有市场上纸基覆铜板存在的散热性差、生产成本高以及产生环境污染的问题,提供一种纸基覆铜板的制备方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种纸基覆铜板的制备方法,包括如下步骤:1)原料准备:将成膜原料、无机导热填料与阻燃剂均匀混合,其中所述成膜原料为pbs与pla按照质量比(3~5):1混合所得的混合物,成膜原料、无机导热填料与阻燃剂的质量之比为(65~75):(20~30):(5~10),所述阻燃剂由四溴双酚a与磷酸三苯酯按照质量比1:(3~5)混合制得,将混合物输送至淋膜机的储料仓;2)单面淋膜:储料仓中的混合物进入淋膜机的螺杆后加热推进,淋膜机内沿螺杆方向分为多个加热段,每个加热段的温度沿螺杆方向逐渐升高直至到达pbs的熔点,混合物熔融后到达淋膜机的膜头,控制淋膜机将混合物淋膜披覆在漂白木浆纸上,之后冷却使淋膜披覆在漂白木浆纸上后能够快速冷却凝固,得到单面淋膜的漂白木浆纸;3)双面淋膜:以步骤2)中所得的单面淋膜的漂白木浆纸为基材,控制淋膜机将混合物淋膜披覆在漂白木浆纸的另一面,之后冷却使淋膜披覆在漂白木浆纸上后能够快速冷却凝固,得到双面淋膜的漂白木浆纸,即得绝缘料片;4)制得纸基覆铜板:按照厚度要求取若干张步骤3)所得的绝缘料片叠加,叠加后单面或双面附铜箔,放入两钢板之间,真空压合机于250~300℃下进行热压合,使得pbs和pla熔融后与铜箔粘合,从而制得纸基覆铜板。进一步,所述无机导热填料为氧化铝、氮化铝、氧化镁、氮化硼、氮化硅、碳化硅中的一种或多种的混合物。进一步,所述pbs的数均分子量范围为1~100万,所述pla的数均分子量为1~100万。进一步,步骤2)中所述多个加热段为6个加热段,所述6个加热段的加热温度自150℃以依次递增30~40℃、60~70℃、10~20℃、10~20℃、10~20℃的规律增加。进一步,步骤4)中所述真空压合机的压力为10~15mpa,热压合的时间为60~90s。进一步,步骤4)中所述铜箔为电解铜箔或压延铜箔。本发明提供的纸基覆铜板的制备方法的有益效果是:1)本发明采用淋膜的方式取代了涂覆胶液的方式来得到纸基覆铜板的绝缘片,节省了大量的工艺步骤和有机试剂,生产过程中环境友好,生产成本低;2)本发明采用己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物(pbs)和聚乳酸(pla)作为绝缘层中与铜箔进行热压粘合的材料,pbs、pla既有良好的延展性和断裂伸长率,也具有较好的耐热性和抗冲击性,其分子链中不含有柔性基团且自由体积小,不易吸水,且pbs和pla本身为热塑性材料,其高温下熔融压合后能够实现绝缘层与铜箔之间的粘合,用其制作的纸基覆铜板具有高的剥离强度和尺寸稳定性;3)本发明使用了同时包含无机导热填料和阻燃剂的混合物对漂白木浆纸进行淋膜得到绝缘料片,无机导热填料的存在使得其具有高的导热系数,弥补了现有的纸基覆铜板用纸作为增强材料在导热系数低方面的不足,由四溴双酚a与磷酸三苯酯按照质量比1:(3~5)混合制得的阻燃剂提高了绝缘料片的阻燃效果,使得本发明的方法得到的纸基覆铜板阻燃达到fv0级;4)本发明制得的纸基覆铜板质量得到了明显改善,具备阻燃达到fv0级、吸水率低、冲孔性好、耐焊锡性好等优点。具体实施方式以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。实施例1:一种纸基覆铜板的制备方法,包括如下步骤:1)原料准备:将成膜原料、氧化铝与阻燃剂均匀混合,其中所述成膜原料为pbs与pla按照质量比3:1混合所得的混合物,pbs原料的数均分子量为80~100万,pla原料的数均分子量为60~80万,成膜原料、氧化铝与阻燃剂的质量之比为65:25:10,所述阻燃剂由四溴双酚a与磷酸三苯酯按照质量比1:3混合制得,将混合物输送至淋膜机的储料仓;2)单面淋膜:储料仓中的混合物进入淋膜机的螺杆后加热推进,淋膜机内沿螺杆方向分为6个加热段,6个加热段的加热温度自150℃以依次递增40℃、60℃、10℃、20℃、20℃的规律增加直至到达pbs的熔点,混合物熔融后到达淋膜机的膜头,控制淋膜机将混合物淋膜披覆在漂白木浆纸上,之后冷却使淋膜披覆在漂白木浆纸上后能够快速冷却凝固,得到单面淋膜的漂白木浆纸;3)双面淋膜:以步骤2)中所得的单面淋膜的漂白木浆纸为基材,控制淋膜机将混合物淋膜披覆在漂白木浆纸的另一面,之后冷却使淋膜披覆在漂白木浆纸上后能够快速冷却凝固,得到双面淋膜的漂白木浆纸,即得绝缘料片;4)制得纸基覆铜板:按照厚度要求取6张步骤3)所得的绝缘料片叠加,叠加后单面或双面附电解铜箔,放入两钢板之间,真空压合机的压力为10mpa,热压合的时间为90s,真空压合机于250℃下进行热压合,使得pbs膜熔融与铜箔粘合,从而制得纸基覆铜板。实施例2:一种纸基覆铜板的制备方法,包括如下步骤:1)原料准备:将成膜原料、氧化铝与阻燃剂均匀混合,其中所述成膜原料为pbs与pla按照质量比5:1混合所得的混合物,pbs原料的数均分子量为50~80万,pla原料的数均分子量为80~100万,成膜原料、氧化铝与阻燃剂的质量之比为70:25:5,所述阻燃剂由四溴双酚a与磷酸三苯酯按照质量比1:4混合制得,将混合物输送至淋膜机的储料仓;2)单面淋膜:储料仓中的混合物进入淋膜机的螺杆后加热推进,淋膜机内沿螺杆方向分为6个加热段,6个加热段的加热温度自150℃以依次递增30℃、70℃、20℃、10℃、10℃的规律增加直至到达pbs的熔点,混合物熔融后到达淋膜机的膜头,控制淋膜机将混合物淋膜披覆在漂白木浆纸上,之后冷却使淋膜披覆在漂白木浆纸上后能够快速冷却凝固,得到单面淋膜的漂白木浆纸;3)双面淋膜:以步骤2)中所得的单面淋膜的漂白木浆纸为基材,控制淋膜机将混合物淋膜披覆在漂白木浆纸的另一面,之后冷却使淋膜披覆在漂白木浆纸上后能够快速冷却凝固,得到双面淋膜的漂白木浆纸,即得绝缘料片;4)制得纸基覆铜板:按照厚度要求取6张步骤3)所得的绝缘料片叠加,叠加后单面或双面附电解铜箔,放入两钢板之间,真空压合机的压力为12mpa,热压合的时间为80s,真空压合机于280℃下进行热压合,使得pbs膜熔融与铜箔粘合,从而制得纸基覆铜板。实施例3:一种纸基覆铜板的制备方法,包括如下步骤:1)原料准备:将成膜原料、氧化铝与阻燃剂均匀混合,其中所述成膜原料为pbs与pla按照质量比4:1混合所得的混合物,pbs原料的数均分子量为30~50万,pla原料的数均分子量为60~80万,成膜原料、氧化铝与阻燃剂的质量之比为75:20:5,所述阻燃剂由四溴双酚a与磷酸三苯酯按照质量比1:5混合制得,将混合物输送至淋膜机的储料仓;2)单面淋膜:储料仓中的混合物进入淋膜机的螺杆后加热推进,淋膜机内沿螺杆方向分为6个加热段,6个加热段的加热温度自150℃以依次递增40℃、60℃、10℃、20℃、20℃的规律增加直至到达pbs的熔点,混合物熔融后到达淋膜机的膜头,控制淋膜机将混合物淋膜披覆在漂白木浆纸上,之后冷却使淋膜披覆在漂白木浆纸上后能够快速冷却凝固,得到单面淋膜的漂白木浆纸;3)双面淋膜:以步骤2)中所得的单面淋膜的漂白木浆纸为基材,控制淋膜机将混合物淋膜披覆在漂白木浆纸的另一面,之后冷却使淋膜披覆在漂白木浆纸上后能够快速冷却凝固,得到双面淋膜的漂白木浆纸,即得绝缘料片;4)制得纸基覆铜板:按照厚度要求取6张步骤3)所得的绝缘料片叠加,叠加后单面或双面附压延铜箔,放入两钢板之间,真空压合机的压力为15mpa,热压合的时间为60s,真空压合机于300℃下进行热压合,使得pbs膜熔融与铜箔粘合,从而制得纸基覆铜板。实施例4:一种纸基覆铜板的制备方法,包括如下步骤:1)原料准备:将成膜原料、氧化铝与阻燃剂均匀混合,其中所述成膜原料为pbs与pla按照质量比5:1混合所得的混合物,pbs原料的数均分子量为20~30万,pla原料的数均分子量为30~50万,成膜原料、氧化铝与阻燃剂的质量之比为75:20:5,所述阻燃剂由四溴双酚a与磷酸三苯酯按照质量比1:5混合制得,将混合物输送至淋膜机的储料仓;2)单面淋膜:储料仓中的混合物进入淋膜机的螺杆后加热推进,淋膜机内沿螺杆方向分为6个加热段,6个加热段的加热温度自150℃以依次递增30℃、70℃、20℃、10℃、10℃的规律增加直至到达pbs的熔点,混合物熔融后到达淋膜机的膜头,控制淋膜机将混合物淋膜披覆在漂白木浆纸上,之后冷却使淋膜披覆在漂白木浆纸上后能够快速冷却凝固,得到单面淋膜的漂白木浆纸;3)双面淋膜:以步骤2)中所得的单面淋膜的漂白木浆纸为基材,控制淋膜机将混合物淋膜披覆在漂白木浆纸的另一面,之后冷却使淋膜披覆在漂白木浆纸上后能够快速冷却凝固,得到双面淋膜的漂白木浆纸,即得绝缘料片;4)制得纸基覆铜板:按照厚度要求取6张步骤3)所得的绝缘料片叠加,叠加后单面或双面附铜箔,放入两钢板之间,真空压合机的压力为10mpa,热压合的时间为90s,真空压合机于250℃下进行热压合,使得pbs膜熔融与铜箔粘合,从而制得纸基覆铜板。为了验证本发明的方法所得纸基覆铜板的实际效果,我们对实施例1-4所得的纸基覆铜板以及市售的纸基覆铜板进行了各项性能测试,具体数据如表1所示:表1:市售的纸基覆铜板与实施例1-4所得产品的各项性能测试数据指标名称单位市售实施例1实施例2实施例3实施例4剥离强度n/mm1.671.801.811.821.81浸焊性260℃/s2061636265阻燃性sfv0fv0fv0fv0fv0冲孔性—良良良良良热导率w/m·k0.151.011.021.031.05注:导热系数采用稳态平板热流法,参照astmd5470标准方法进行测量。结果比较分析:由表1可以看出,本发明的方法制得的纸基覆铜板具备较好的剥离强度、耐浸焊和阻燃性,并且导热性能较好,是普通的纸基产品热导率的6倍以上,而普通的纸基覆铜板的热导率在0.15w/m·k左右。以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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