本發(fā)明是一種高Tg、低Dk及低Df覆銅板的制作方法,屬于覆銅板技術領域。
背景技術:
隨著高密度安裝SMT技術的發(fā)展,以及PCB無鉛焊接的要求,在PCB加工和整機安裝配件中,受熱沖擊的反復次數(shù)比傳統(tǒng)的通孔插裝多,所以只有提高板材的玻璃化溫度才能使可靠性有所保障和提高,在產品壽命期出現(xiàn)的PCB可靠性失效對客戶來說顯得越來越重要;低Tg的無鹵覆銅板更容易引起CAF失效,CAF是由銅絲沿著玻璃纖維或樹脂接口遷移形成的,會在相鄰的導體間產生內部電氣短路,這對高密度電路板的設計來說是一個很嚴重問題。
現(xiàn)今信息技術飛速發(fā)展,各類具有高速信息處理功能的電子消費品已是日常生活中不可或缺的關鍵部分,軍用領域應用的無線通訊和寬頻技術也迅速向民用消費電子領域轉移,今后電子信息通訊的主要核心將是往高頻、高速方向發(fā)展;在高頻技術持續(xù)發(fā)展的今天,從傳統(tǒng)1GHZ以下的頻率發(fā)展發(fā)展至2GHZ、3GHZ、6GHZ及高頻率,覆銅板作為電子產品的重要組成部分之一,其介電常數(shù)(Dk)和損耗因子(Df)就成為了應用在高頻領域所關注的重中之重兩項性能指標。
電路板必須耐燃,在一定溫度下不能燃燒,只能軟化。這時的溫度點就叫做玻璃態(tài)轉化溫度(TG點),這個值關系到PCB板的尺寸安定性。目前在印制電路板行業(yè),其多數(shù)無鹵覆銅板的TG值均在150℃左右,介電常數(shù)(Dk)>4.5、介質損耗(Df)>0.12,此類板材不適用于制作高頻線路板。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術存在的不足,本發(fā)明目的是提供一種適用于高頻電路板的高Tg、低Dk及低Df覆銅板的制作方法。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是通過如下的技術方案來實現(xiàn):一種高Tg、低Dk及低Df覆銅板的制作方法,其步驟包括:配置膠液——上膠——疊合、熱壓,所述膠液成分包括:采用雙馬來酰亞胺樹脂作為主體樹脂,加入環(huán)氧樹脂、聚醚醚酮樹脂、低分子量聚酰亞胺樹脂,再加入活性稀釋劑、固化劑、固化促進劑及無機填料;用丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮中的一種或多種作為溶劑配制;
上膠:選取介電常數(shù)為4.0~4.5的NE-玻纖布作為增強材料,浸以上述制得的膠液,經(jīng)立式上膠機烘干制得半固化片;
疊合、熱壓:將上好膠的半固化片整齊疊合,雙面覆以銅箔,經(jīng)真空熱壓機熱壓成型。
進一步地,所述膠液中各成分的重量份為:
雙馬來酰亞胺樹脂 55~73
環(huán)氧樹脂 30~45
聚醚醚酮樹脂 25~30
低分子量聚酰亞胺 22~26
活性稀釋劑 12~14
氮系阻燃劑 20~35
固化劑 13~16
固化劑促進劑 3~5
無機填料 15~22
溶劑 160~200
進一步地,所述環(huán)氧樹脂是雙酚A型環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂或阻燃型環(huán)氧樹脂中的一種或多種。
進一步地,所述聚酰亞胺的分子量≤1500g/mol。
進一步地,所述活性稀釋劑為二烯丙基雙酚A、雙酚A二烯丙基醚或二乙烯基苯中的一種或多種。
進一步地,所述氮系阻燃劑包括三嗪類化合物,為三聚氰胺及其鹽
進一步地,所述固化劑為胺類Dicy固化劑。
進一步地,所述固化劑促進劑為2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑或2-苯基咪唑中的一種或多種。
進一步地,所述無機填料為微米級超細氫氧化鋁和/或二氧化硅,其粒徑D50為1.6-3.2um。
進一步地,上膠步驟中,所述立式上膠機的運行速度為12~18m/min,所述半固化片的凝膠時間為200~300S,樹脂含量為40~45%,流動度20~30%;疊合、熱壓步驟中,壓制參數(shù)控制為:真空度為0~0.01Mpa,壓力為0.4~3.6Mpa,熱盤溫度為120~210℃,升溫速率為2~3℃/min;壓制時間為120~160min。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明在配方上使用具有優(yōu)良耐熱性的雙馬來酰亞胺樹脂作為主體樹脂,加入Tg值高的聚醚醚酮樹脂、介電特性優(yōu)秀的聚酰亞胺及活性稀釋劑對其進行混合改性,再加入介電特性良好的環(huán)氧樹脂,然后通過采用低介電常數(shù)的NE玻纖布作為增強材料。熱壓成型后的覆銅板,除了具有常規(guī)覆銅板的電氣性能、絕緣性能等基本性能外,還具有高的玻璃化轉變溫度,其Tg>250℃,且還具備低介電常數(shù)、介質損耗特殊性能,其Dk<3.8,Df<0.07,可以完全滿足制作高頻、高速線路板的需求。
具體實施方式
為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結合具體實施方式,進一步闡述本發(fā)明。
本發(fā)明的一種高Tg、低Dk及低Df覆銅板的制作方法,其步驟包括:配置膠液——上膠——疊合、熱壓;
所述膠液成分包括:采用雙馬來酰亞胺樹脂作為主體樹脂,加入環(huán)氧樹脂、聚醚醚酮樹脂、低分子量聚酰亞胺樹脂,再加入活性稀釋劑、固化劑、固化促進劑及無機填料,用丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮中的一種或多種作為溶劑 配制。雙馬來酰亞胺樹脂作為主體樹脂,其具有優(yōu)良耐熱性。聚醚醚酮樹脂是一種高結晶性的芳族線性熱塑性特種樹脂,其熔點高達334~380℃,其作用是通過與雙馬來酰亞胺樹脂共混來增強雙馬來酰亞胺樹脂的韌性,同時還可以保持雙馬來酰亞胺樹脂的耐熱性。活性稀釋劑配合低分子量聚酰亞胺樹脂,可以降低聚醚醚酮樹脂與雙馬來酰亞胺樹脂的混合樹脂的粘度,同時使得混合樹脂的斷裂韌性得以大幅度提升。所述氮系阻燃劑主要是三嗪類化合物,為三聚氰胺(MA)及其鹽;三嗪類化合物的阻燃劑主要通過分解吸熱及生產不燃氣體以稀釋可燃物而發(fā)揮作用,它們的主要優(yōu)點是無鹵、低毒、低煙,不產生腐蝕氣體。無機填料可以降低樹脂的熱膨脹系數(shù)。
上膠:選取介電常數(shù)為4.0~4.5的NE-玻纖布作為增強材料,浸以上述制得的膠液,經(jīng)立式上膠機烘干制得半固化片。
疊合、熱壓:將上好膠的半固化片整齊疊合,雙面覆以銅箔,經(jīng)真空熱壓機熱壓成型。
實施例一:
膠液成分包括(重量份):
雙馬來酰亞胺樹脂 55
雙酚A型環(huán)氧樹脂 30
聚醚醚酮樹脂 25
低分子量聚酰亞胺 22
二烯丙基雙酚A 12
氮系阻燃劑 20
固化劑 13
2-乙基-4-甲基咪唑 3
強氧化鋁 15
丙酮 160
選取介電常數(shù)為4.0的NE-玻纖布作為增強材料,浸以上述制得的膠液, 經(jīng)立式上膠機烘干制得半固化片,立式上膠機的運行速度為16.8m/min,油溫205℃,控制參數(shù),半固化片的凝膠時間為242±5s,樹脂含量為43%,流動度25%;將上好膠的半固化片整齊疊合,以制作1.6mm板材為例,其結構為:8張2116R/C43%;再雙面覆以銅箔,經(jīng)真空熱壓機壓制成型,具體壓制參數(shù)為:真空度:0~0.01Mpa;壓力:0.4~3.6Mpa;熱盤溫度:120~210℃:升溫速率為2℃/min;壓制時間為150min。
實施例二:
膠液成分包括(重量份):
雙馬來酰亞胺樹脂 62
雙酚A型環(huán)氧樹脂 40
聚醚醚酮樹脂 27
低分子量聚酰亞胺 24
雙酚A二烯丙基醚 13
氮系阻燃劑 28
固化劑 15
2-甲基咪唑 4
二氧化硅 18
丙二醇甲醚醋酸酯 180
選取介電常數(shù)為4.0的NE-玻纖布作為增強材料,浸以上述制得的膠液,經(jīng)立式上膠機烘干制得半固化片,立式上膠機的運行速度為16.8m/min,油溫208℃,控制參數(shù),半固化片的凝膠時間為250±5s,樹脂含量為43%,流動度25%;將上好膠的半固化片整齊疊合,以制作1.6mm板材為例,其結構為:8張2116R/C43%;再雙面覆以銅箔,經(jīng)真空熱壓機壓制成型,具體壓制參數(shù)為:真空度:0~0.01Mpa;壓力:0.4~3.6Mpa;熱盤溫度:120~210℃:升溫速率為2℃/min;壓制時間為150min。
實施例三:
膠液成分包括(重量份):
雙馬來酰亞胺樹脂 73
酚醛型環(huán)氧樹脂 45
聚醚醚酮樹脂 30
低分子量聚酰亞胺 26
活性稀釋劑 14
氮系阻燃劑 35
固化劑 16
2-苯基咪唑 5
二氧化硅 22
丙二醇甲醚醋酸酯 200
選取介電常數(shù)為4.0的NE-玻纖布作為增強材料,浸以上述制得的膠液,經(jīng)立式上膠機烘干制得半固化片,立式上膠機的運行速度為16.8m/min,油溫208℃,控制參數(shù),半固化片的凝膠時間為250±5s,樹脂含量為43%,流動度25%;將上好膠的半固化片整齊疊合,以制作1.6mm板材為例,其結構為:8張2116R/C43%;再雙面覆以銅箔,經(jīng)真空熱壓機壓制成型,具體壓制參數(shù)為:真空度:0~0.01Mpa;壓力:0.4~3.6Mpa;熱盤溫度:120~210℃:升溫速率為2℃/min;壓制時間為150min。
通過步驟且參照上述三個實施例中的膠液,制得的高Tg、低Dk及低Df覆銅板的測試數(shù)據(jù)為:
綜上所述,本發(fā)明在配方上使用具有優(yōu)良耐熱性的雙馬來酰亞胺樹脂作為主體樹脂,加入Tg值高的聚醚醚酮樹脂、介電特性優(yōu)秀的聚酰亞胺及活性稀釋劑對其進行混合改性,再加入介電特性良好的環(huán)氧樹脂,然后通過采用低介電常數(shù)的NE玻纖布作為增強材料。熱壓成型后的覆銅板,除了具有常規(guī)覆銅板的電氣性能、絕緣性能等基本性能外,還具有高的玻璃化轉變溫度,其Tg>250℃,且還具備低介電常數(shù)、介質損耗特殊性能,其Dk<3.8,Df<0.07,可以完全滿足制作高頻、高速線路板的需求。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點,對于本領域技術人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。
此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。