[发明专利]一种覆铜箔基板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在印刷电路板产业中使用的覆铜箔基板及其制备方法，主要涉及玻璃纤维基环氧树脂制作的覆铜箔基板，适用于对各种类型的覆铜板特性提升。

背景技术

根据印刷电路手册(库姆斯(Coombs)编辑，3版，麦克劳希尔书籍公司(McGraw-Hill Book Co.)1988年出版)对覆铜板(即覆铜箔基板)的分类，将其分为FR-2、FR-3、FR4、CEM-1等。FR-2指纸基酚醛树脂制作覆铜板，FR-3指纸基环氧树脂制作覆铜板，而FR-4指玻纤基环氧树脂型制作覆铜板。

在覆铜板这种复合材料中添加填料充当填充剂、阻燃剂等在较早之前就已经被提出。填料的加入可以改善材料的机械性能和电学性能。美国专利5264065号中就提出加入填料，用以降低覆铜板之热膨胀系数。而覆铜板热膨胀系数降低对后续制作印刷电路板时的信赖性有很大的提高。此外，日本专利222950号、日本专利97633号、日本专利120330号均有揭示，加入填料用于限制树脂流动及改良冲孔性。美国专利4960634号中揭示使用氧化锌作为一种改良导热性的添加剂。日本专利133440号中揭示，加热滑石粉至1000℃-2000℃，移除结晶水后，加入覆铜板中以改良板材的尺寸安定性。美国专利6322885号揭示，使用滑石粉用于改善覆铜板的热膨胀系数、钻孔等特性，同时不降低覆铜板的电气强度。

近两年，随着电子行业无铅化的推行，对覆铜板的耐热性、机械性能做出了更高的要求。高玻璃转化温度(指约150℃或更高)、低膨胀系数的覆铜板则能较好的适应此要求，使用量迅速增加。但此类覆铜板也存在一些问题，比如树脂较脆，与铜箔的剥离强度下降，添加无机填料如二氧化硅后硬度进一步增加。这样就导致了在制作印刷电路板期间冲孔、切割、钻孔时，发生白边现象，粉尘较多，冲刀、钻针磨损严重。针对上述问题，业内进行了很多相关研究，但发现各种无机填料各有优缺点，例如二氧化硅优点是不会显著降低覆铜板的铜箔剥离强度等特性，但其硬度很大，使得钻孔时的钻针磨损增加很快。滑石粉优点是钻孔性能优异，但会降低覆铜板的铜箔剥离强度。氢氧化铝具有优秀的阻燃作用，但其耐热性能差，同时也会降低覆铜板的铜箔剥离强度。

复合型石英粉是一种独特的复合材料，乃是选用数种无机矿物冶炼熔融制成。其中二氧化硅占58％-62％，三氧化二铝占28％-32％，以及9-11％的三氧化二硼等其他氧化物。复合型石英粉主要用于各类电子产品的复合填充材料，其中以西比克公司牌号为G2-C的产品性能较佳。

发明内容

本发明目的是提供一种覆铜箔基板及其制备方法，以降低成本，提高产品的机械性能和电学性能。

本发明目的是这样实现的：

一种覆铜箔基板，由半固化片和铜箔压制而成，在制成半固化片的胶液中加入无机填料，该无机填料为复合型石英粉，加入量占胶液总重量的5％-50％；较佳加入量占胶液总重量的15％-25％，以此胶液制备覆铜板，可以改善其多方面的性能。

所述复合型石英粉是选用数种无机矿物冶炼熔融制成，如由55％-65％二氧化硅，15％-35％三氧化二铝，5％-15％三氧化二硼熔融以及0％-10％的其它氧化物组成，其它氧化物是指氧化钙、氧化钠或氧化钾。其中的二氧化硅和三氧化二铝已经通过熔融炼制后形成了复合结晶体，不含游离的二氧化硅、三氧化二铝成分。复合型石英粉最大粒径不超过50微米，而平均粒径(D50)不超过10微米，以1-4微米为佳。水可萃取之阴离子的含量也应在重量百分比0.01％以下。此外，所使用的复合型石英粉可以是未经过表面处理的颗粒，也可以是经过某种硅烷处理剂表面处理后的产物。

所述覆铜箔基板的制备方法，包括以下步骤：

(一)胶液的制备：室温下，向配料容器中分别加入配制胶液的基础原料(基础原料是指配制不含无机填料的胶液所需的原料，对于不同的覆铜箔基板配制胶液的基础原料不同，如对于无卤阻燃覆铜箔基板，配制胶液的基础原料包括溶剂、固化剂、环氧树脂、阻燃剂、固化促进剂以及其它配方中的特殊成分，此为公知技术)，搅拌后，加入无机填料复合型石英粉，再搅拌6小时，取样测试胶液的胶化时间(170℃热板)，胶化时间通过固化促进剂的添加量来控制，其胶化时间应控制在200～300秒之间；

(二)含浸：将浸过胶液的胶布通过立式或横式含浸机，通过控制风温及炉温，制得半固化片；

(三)压制：将裁剪好的半固化片与铜箔组合好后，放入真空热压机中，在一定的温度、压力、时间及真空条件下压制得到覆铜箔基板。

在本发明中应注意：