[发明专利]应用纳米填料制备低收缩率覆铜箔层压板的方法

说明书

技术领域

本发明了公开了一种降低覆铜箔层压板的线性热膨胀系数(CTE)和 尺寸稳定性的方法，具体是一种应用纳米填料制备低收缩率覆铜箔层压 板的方法，属于电子产品技术领域。

背景技术

随着电子产品向轻薄短小化、高性能与多功能化的发展和电子组装技 术的进步，用于电子互连的印制电路板产品已经走过了通孔插装技术 (THT)阶段，全面走上了表面安装技术(SMT)阶段，并逐步走向芯片级 封装(CSP)阶段。印制电路板上焊接表面贴装元器件(SMD)的过程，是 从室温23℃左右加热到焊接温度230-260℃左右进行焊接，然后冷却凝固 到室温，由于两者线性热膨胀系数(CTE)不同：表面贴装元器件的引角 的热膨胀系数在5-7ppm/℃，而线路板的热膨胀系数为13-17ppm/℃，即 PCB板材的X、Y方向的CTE受热尺寸伸长将大于SMD元器件引脚X、Y向 的伸长，这样，由于两者收缩不同步，从而在焊点处形成一个剪切内应力， 其大小取决于两者CTE差别的大小和焊料固化温度的高低。当焊接处的剪 切内应力大于焊料粘结力时，就会发生断裂而开路，因而带来失效或可靠 性问题。因此如何降低板材的CTE，增加其可靠性是一个重要的课题，另 外覆铜箔层压板在电路板生产加工过程尺寸收缩如果过大，会造成元器件 安装对位不准、或装配不上等问题，因此也需要改进。通常改善板材CTE 和尺寸稳定性的方法一是提高板材的玻璃化转变温度(Tg)，一般树脂在 Tg温度以下，其CTE在40-100ppm/℃，但温度超过Tg时，其CTE在200ppm/ ℃以上，因此提高树脂体系的Tg相应的CTE也会明显的降低，缺点是板 材的柔韧性变差，机械加工性变差，成本提高。二是采用低膨胀系数的增 强材料，不同增强材料的热膨胀系数差异较大，如用芳香族聚酰胺形成的 有机纤维为增强材料的覆铜板，其CTE可达到8-12ppm/℃；缺点是其增强 材料的价格太高，普通的客户难于接受。三是采用填料的方法，由于树脂 的温度系数远远大于无机填料(3-7ppm/℃)的温度系数，因此采用填料 是一个比较好的途径，而且具有明显的成本优势。由于普通填料粒径在1 μm以上，加入的量如果太多，其板材的塑性、电气性能、机械加工性变 差。

发明内容

本发明的目的是降低覆铜箔层压板的线性热膨胀系数和尺寸稳定性， 使覆铜板更好的满足现代PCB和电子产品装配的生产工艺，使电子产品具 有较高的电气可靠性。

本发明是按以下配方及工艺进行：

a.在FR-4的体系中，加入纳米碳酸钙，配置成面料树脂液；

b.用上述面料树脂液浸渍玻纤布，在130-190℃的温度下干燥，使其 成半固化状态，制成面料；

c.用上述面料根据厚度需要叠加1-20张，在其一面或两面覆铜箔；

d.在温度90-180℃、压力10-60kgf/cm²、真空度-60mmHg下热压成FR-4 型低收缩率覆铜箔层压板。

本发明是按以下配方及工艺进行：

a.在FR-4的体系中，加入纳米碳酸钙，配置成面料树脂液；

b.用上述面料树脂液浸渍玻纤布，在130-190℃的温度下干燥，使其 成半固化状态，制成面料；

c.在CEM-3的体系中，加入纳米碳酸钙，配置成芯料树脂液；

d.用芯料树脂液浸渍玻纤纸，在130-190℃的温度下干燥，使其成半 固化状态，制成芯料；

e.用上述芯料根据厚度需要叠加1-20张，上下表面贴面料，在其一 面或两面覆铜箔；

f.在温度90-180℃、压力10-60kgf/cm²、真空度-60mmHg下热压成 CEM-3型低收缩率覆铜箔层压板。

本发明制备的FR-4/CEM-3覆铜板，热膨胀系数明显降低，尺寸稳定 性得到显著改善，克服了现行工艺制备的FR-4/CEM-3板材CTE大、尺寸 稳定性差的缺陷，使其更适应PCB的生产及电子产品的装配工艺，可靠性 能显著提高。

具体实施方式

以下给出几个实施例说明本发明的具体内容，但本发明并不局限于以 下实施例。

实施例一：

a.配制FR-4面料树脂液，其组分重量份为：

双酚A型环氧树脂100份，双氰胺3份，