專利名稱：鋁基覆銅箔層壓板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高密度印刷線路板及其制造方法，特別是一種鋁基覆銅箔層壓板及其制造方法。
在電子材料中使用的印刷線路板用的層壓板，一般是用酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂浸漬玻璃布、牛皮紙、非織造玻璃纖維織物等材料，然后將該熱固性樹脂進行半固化獲得浸漬預制板，后在該浸漬預制板的一面或兩面疊加銅箔來制備的。而多層印刷線路板，通常是在覆銅層壓板的兩面形成線路獲得一內芯材料，而通過浸漬預制板作為中介在內芯材料的兩面疊加另外的銅箔制得的。
近年來，為了適應印刷線路板密度增加的需要，通常提供具有層間小孔，即通孔的印刷線路板，這樣的通孔可用激光束或等離子體切割形成，當使用含有如玻璃纖維等無機組分的浸漬預制板作為絕緣層時，用激光束或等離子作切割的結果較差。所以，現(xiàn)通常使用不含無機組成的樹脂作為絕緣層。因此，半固化熱固性樹脂的樹脂膜或在銅箔一面施用樹脂然后半固化該樹脂獲得的涂覆樹脂復合箔可用于絕緣層。
目前，一般的印刷線路板可通過將這類樹脂膜或涂覆樹脂的復合箔壓在具有線路的印刷線路板(內芯材料)上，然后形成線路和通孔來制造。由此獲得的層壓板所具備的耐熱性能、電性能和耐化學品性能可以充分滿足印刷線路板在實際使用中的要求。目前通常使用的涂覆樹脂銅箔層壓板正是通過這種方法而獲取的。
但是隨著小形化線路(更細的線和間隔)的發(fā)展，要求提供目前使用于涂覆樹脂銅箔的銅箔厚度更薄的銅箔，這不但會令線路板的機械強度減少，而且，隨面積的減少會造成線路板的散熱不良，銅箔亦會因厚度的減少而在制造層壓板的過程中發(fā)生變形。
如上所述，由于要求用于涂覆樹脂銅箔的銅箔減少厚度，這將帶來另一問題很可能使其在涂覆、加熱或干燥期間破裂，給穩(wěn)定生產帶來困難。若按一般的解決方法，即可在一塊熱壓板和涂覆樹脂的銅箔之間插入一個較厚的銅箔或塑料膜，這會導致銅箔和塑料膜成本提高以及工作效率劣化的問題，而且插入塑料膜時，塑料膜帶有靜電，很可能使工作環(huán)境中的粉塵沉積在塑料膜表面上，出現(xiàn)蝕刻失敗等現(xiàn)象。
除此以外，當使用激光為覆銅材料板產生通孔時，要使用氫氧化鈉溶液作為清潔液，除去灰塵和其它在層上打孔時產生的物質，該氫氧化鈉溶液會腐蝕絕緣樹脂，結果絕緣樹脂層上形成的通孔直徑過大。另一方面，包括由環(huán)氧樹脂和固化劑組成的環(huán)氧樹脂混合物以及熱塑樹脂的樹脂組合物可以用作耐堿性樹脂，然而，這類樹脂組合物在B階段(半固化)時，由于超薄的銅箔易產生變形，使樹脂組合物有可能出現(xiàn)裂紋。
就這些問題，本發(fā)明人進行了廣泛深入的研究，結果發(fā)現(xiàn)，若用鋁基覆銅箔層壓板代替現(xiàn)今的多層覆銅層壓板，它的各項性能更優(yōu)越，而且可解決以上幾個方面的問題。利用鋁在性能特征上的優(yōu)越性如鋁板具有質輕，抗腐蝕性及良好的熱導性、電導性和機加工性。鋁的電導率約是銅的2倍，而熱導性比銅要好；由于鋁具有強的拉伸強度、屈服強度、可延展性，使鋁有良好的加工性能，可把鋁加工成超薄鋁板，并且能容易地加工成所需要的形狀。亦由于鋁有良好的抗彎強度，使層壓板具有更好的抗彎能力。在制造層壓板的過程中，由于鋁具有高的屈服強度、拉伸強度及柔韌性能，令由環(huán)氧樹脂和固化劑組成的環(huán)氧樹脂混合物以及熱塑樹脂的樹脂組合物在半固化階段不容易出現(xiàn)裂紋。所以可利用銅箔、半固化有機絕緣材料及鋁板壓成的層壓板具有一般多層覆銅層壓板所不具有的優(yōu)越性。但這需要解決鋁表面處理的問題。一般鋁板的表面由于存在油污及銹跡而不易與環(huán)氧樹脂粘合，而且，鋁雖然有抗腐蝕性能，但長期暴露在潮濕的空氣中，或接觸到其他帶有酸性的物質(例如氯化鈉等)，亦能對鋁板表面產生腐蝕現(xiàn)象。
本發(fā)明的一個目的是提供一種適用于高密度印刷線路板的鋁基覆銅箔層壓板，解決銅箔因厚度的減少而在制造層壓板的過程中發(fā)生變形、破裂，絕緣樹脂層上通孔直徑過大，不易加工等問題。本發(fā)明還提供該鋁基覆銅箔層壓板的制造方法。
本發(fā)明的優(yōu)點是體積小，不易變形，成品加工性能良好，柔韌性強，散熱性好，電性能優(yōu)良，可以有效去除鋁板表面的油及銹等影響加工質量的雜質，提高成品的質量。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種鋁基覆銅箔層壓板，包括經過化學處理的鋁板；放置在鋁板上的半固化有機絕緣材料；放置在半固化有機絕緣材料上的銅箔。
本發(fā)明鋁基覆銅箔層壓板，其特征在于半固化的有機絕緣材料較好是由一種樹脂組合而成，該樹脂組合物包含1)環(huán)氧樹脂混合物。
2)熱塑性樹脂。它能溶于溶劑，并具有醇羥基以外能與環(huán)氧樹脂聚合的官能團。這類熱塑性樹脂優(yōu)先選自聚乙烯醇縮乙醛樹脂，苯氧基樹脂或聚醚砜樹脂。
制造本發(fā)明的鋁基覆銅箔層壓板的方法包括下列步驟先將鋁板作除油、除銹及鈍化處理后，用清水洗凈，并烘干。再將處理完畢的鋁板，半固化的有機絕緣材料及銅箔依次疊放起來，在溫度為165-175℃條件下用2.9-4.9MPa的壓力壓制30-40分鐘，待冷卻后即可得到所需鋁基覆銅箔層壓板。
本發(fā)明鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，其特征在于在溫度為170℃的條件下用3.5MPa的壓力壓制35分鐘。
本發(fā)明的鋁基覆銅箔層壓板，其特征在于鋁板需要進行除油、除銹及鈍化等表面處理，再用清水洗凈、烘干。
鋁板的化學處理主要是對鋁板作去油、除銹鈍化處理，使鋁板的表面生成一層鈍化膜，其中作鈍化及除銹處理的處理液為重鉻酸鈉與濃硫酸混合液，可用重鉻酸鉀代替重鉻酸鈉。
本發(fā)明鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，其特征在于鋁板作除銹、鈍化處理時，使用的處理液按重量比組成為30份 重鉻酸鈉70份 密度為1.84、重量百分比為98％的濃硫酸。
本發(fā)明鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，其特征在于鋁板作除銹、鈍化處理時，使用的處理液按重量比組成為20份 重鉻酸鈉80份 密度為1.84、重量百分比為98％的濃硫酸。
本發(fā)明鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，其特征在于鋁板作除銹、鈍化處理時，使用的處理液按重量比組成為25份 重鉻酸鈉75份 密度為1.84、重量百分比為98％的濃硫酸。


圖1是本發(fā)明一個實施方案的鋁基覆銅箔層壓板的剖面示意圖。
下面結合附圖和實施例將對本發(fā)明做進一步詳細的說明。實施例一本發(fā)明的鋁基覆銅箔層壓板包括經除油、除銹并作鈍化處理的鋁板1；放置在鋁板層表面的半固化有機絕緣材料2；及放置在有機絕緣材料上的銅箔3。
本發(fā)明使用的有機絕緣材料2，優(yōu)先使用耐堿性能優(yōu)良的絕緣樹脂，因為在激光打孔操作后需要使用堿溶液對打成的通孔進行清潔。所用的絕緣樹脂組合包含1)環(huán)氧樹脂混合物，它包含環(huán)氧樹脂和固化劑。
2)熱塑性樹脂，它能溶于溶劑，并具有醇羥基以外能與環(huán)氧樹脂聚合的官能團，本發(fā)明使用的熱塑性樹脂是聚乙烯醇縮乙醛樹脂，此外也可用苯氧基樹脂或聚醚砜樹脂代替聚乙烯醇縮乙醛樹脂。
使用一般的鋁板存在的缺點是由于鋁板外表面有油污、銹跡等令其不易與環(huán)氧樹脂粘合；而且，鋁雖然有抗腐蝕性能，但長期暴露在潮濕的空氣中，或接觸到其他帶有酸性的物質(例如氯化鈉等)，都能對鋁板表面產生腐蝕現(xiàn)象。本發(fā)明則著重解決以上問題。
2)把鋁板放入表面處理液內，除銹鈍化將鋁板1完全放入表面處理液中，在室溫下浸泡20分鐘(作進一步去銹及鈍化處理)，使鋁板的表面形成一層鈍化膜；后用清水沖漂干凈，然后進行烘干。
使用的處理液是重鉻酸鈉與濃硫酸的混合液，其中重鉻酸鈉可由重鉻酸鉀代替。其使用的用量(重量比)為；重鉻酸鈉用量20份，重量百分比為98％、密度為1.84g/cm3的濃硫酸使用量是80份。這樣，處理液既能進一步除去鋁表面上的鐵銹，同時，由于重鉻酸鈉對鋁板1的鈍化作用，使鋁板1表面生成一層鈍化膜，隔絕鋁板1內的鋁離子與空氣中的物質接觸。
3)將處理完畢的鋁板1，實施例一的半固化的有機絕緣材料2及銅箔3依次疊放起來，隨后提供熱量和施加壓力。一般在溫度為165-175℃條件下用2.9-4.9MPa的壓力壓制30-40分鐘，可同時壓制多塊以滿足批量生產。待冷卻后取出，即可獲得鋁基覆銅箔層壓板。
本發(fā)明鋁基覆銅箔層壓板的優(yōu)選加工條件是溫度為170℃、壓力為3.5MPa、壓制時間為35分鐘。
其它具體操作同實施例二，這里不再贅述。
其它具體操作同實施例二，這里不再贅述。
其它具體操作同實施例二，這里不再贅述。
與重鉻酸鈉相同，重鉻酸鉀與重量百分比為98％、密度為1.84g/cm3的濃硫酸也可以配成不同比例的混合物，均可達到滿意的效果，其中優(yōu)選配比(重量比)為重鉻酸鉀用量25份，重量百分比為98％、密度為1.84g/cm3的濃硫酸使用量是75份。
在制造層壓板的過程中，由于鋁具有高的屈服強度、拉伸強度及柔韌性能，令由環(huán)氧樹脂和固化劑組成的環(huán)氧樹脂混合物以及熱塑性樹脂的樹脂組合物在半固化階段不容易出現(xiàn)裂紋。利用鋁基覆銅箔層壓板制造多層印刷線路板的方法包括上述方法制得的鋁基覆銅箔層壓板的鋁板上形成外線路。外線路可通過UV-YAG激光或二氧化碳激光形成通孔，進行面板電鍍和蝕刻的步驟來形成。
權利要求
1.一種鋁基覆銅箔層壓板，它包括鋁板；放置在鋁板上的半固化有機絕緣材料；放置在半固化有機絕緣材料上的銅箔。
2.根據權利要求1所述的鋁基覆銅箔層壓板，其特征在于在半固化有機絕緣材料的兩面分別疊加銅箔和鋁板。
3.根據權利要求1所述的鋁基覆銅箔層壓板，其特征在于半固化有機絕緣材料包括環(huán)氧樹脂和可溶于溶劑的熱塑性樹脂。
4.根據權利要求3所述的鋁基覆銅箔層壓板，其特征在于熱塑性樹脂選用具有醇羥基以外能與環(huán)氧樹脂聚合的官能團。
5.根據權利要求3所述的鋁基覆銅箔層壓板，其特征在于熱塑性樹脂為聚乙烯醇縮乙醛樹脂。
6.根據權利要求3所述的鋁基覆銅箔層壓板，其特征在于熱塑性樹脂為苯氧基樹脂。
7.根據權利要求3所述的鋁基覆銅箔層壓板，其特征在于熱塑性樹脂為聚醚砜樹脂。
8.一種鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，它包括下列步驟1) 對鋁板進行常規(guī)除油、除銹處理；2) 把鋁板放入表面處理液內，除銹鈍化，使鋁板的表面形成一層鈍化膜；3) 把處理完畢的鋁板、半固化的有機絕緣材料、銅箔依次疊放起來，在溫度為165-175℃條件下，用2.9-4.9MPa的壓力壓制30-40分鐘，待冷卻后即可得到所需鋁基覆銅箔層壓板。
9.根據權利要求8所述的鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，其特征在于在溫度為170℃的條件下用3.5MPa的壓力壓制35分鐘。
10.根據權利要求8所述的鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，其特征在于鋁板需要進行除油、除銹及鈍化等表面處理，再用清水洗凈、烘干。
11.根據權利要求8所述的鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，其特征在于鋁板作除銹、鈍化處理時，使用的處理液為重鉻酸鈉和濃硫酸的混合液。
12.根據權利要求8所述的鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，其特征在于鋁板作除銹、鈍化處理時，使用的處理液為重鉻酸鉀和濃硫酸的混合液。
13.根據權利要求11所述的鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，其特征在于鋁板作除銹、鈍化處理時，使用的處理液按重量比組成為20-30份 重鉻酸鈉70-80份 密度為1.84g/cm3、重量百分比為98％的濃硫酸。
14.根據權利要求11所述的鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，其特征在于鋁板作除銹、鈍化處理時，使用的處理液按重量比組成為20份 重鉻酸鈉80份 密度為1.84g/cm3、重量百分比為98％的濃硫酸。
15.根據權利要求11所述的鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，其特征在于鋁板作除銹、鈍化處理時，使用的處理液按重量比組成為30份 重鉻酸鈉70份 密度為1.84g/cm3、重量百分比為98％的濃硫酸。
16.根據權利要求11所述的鋁基覆銅箔層壓板的制造方法，其特征在于鋁板作除銹、鈍化處理時，使用的處理液按重量比組成為25份 重鉻酸鈉75份 密度為1.84g/cm3、重量百分比為98％的濃硫酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁基覆銅箔層壓板及其制造方法,此種鋁基覆銅箔層壓板適用于生產高密度印刷線路板,它包括經過化學處理的鋁板、放置在鋁板上的半固化有機絕緣材料及放置在半固化有機絕緣材料上的銅箔,本發(fā)明制造過程中,對鋁板作除銹、鈍化處理,使用的處理液的組成(重量比)為20－30份的重鉻酸鈉或重鉻酸鉀和70－80份的濃硫酸的混合液,本發(fā)明鋁基覆銅箔層壓板的優(yōu)點是體積小,柔韌性強,散熱性好,電性能優(yōu)良,易加工,成品加工性能好,產品質量高。
文檔編號B32B15/01GK1363460SQ01100089
公開日2002年8月14日 申請日期2001年1月9日 優(yōu)先權日2001年1月9日
發(fā)明者何祺昌 申請人:中山市海粵科技發(fā)展總公司