[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，尤其是无机复合填料添加比例为10%-50%的覆铜板。

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%的三氧化二硼等其它氧化物。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。

随着各无机复合型填料被引入覆铜板的生产，其在覆铜板中所表现出的特性备受关注。为了提高无机复合型填料与有机环氧树脂的接合能力，进一步提升覆铜板的性能，我们引入了一种硅烷偶联剂，此种偶联剂的一端带有无机的基团，易很好的与无机填料接合，而另一端带有环氧基团，与环氧树脂可以密切接合，通过这一媒介，使无机填料与环氧树脂很好的接合到了一起，增强产品的耐热性和机械加工性能。

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，以进一步提升产品的耐热性能和机械加工性能。

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（胶液中无机复合型填料的含量为10%-50%）中加入硅烷偶联剂，该硅烷偶联剂为环氧型硅烷偶联剂，加入量为胶液体系中填料和溶剂总量的0.4%-0.6%，以此胶液制备覆铜板，可以改善其多方面的性能。

所述环氧型硅烷偶联剂，以道康宁Z6040为代表，偶联剂纯度在98.0%以上，该偶联剂两端分别带有一个无机基团和一个环氧型基团，在胶液的无机复合型填料和环氧树脂之间形成一个媒介，增强了无机复合填料与环氧树脂的接合力，使无机填料在环氧树脂中溶合更稳定。

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，先向配料容器中加入配制胶液的溶剂，再在持续搅拌的状况在加入填料，充分搅拌15-30min后，加入偶联剂，继续搅拌30-60min，然后加入胶液所需的其余基础原料（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），再搅拌4~8小时，取样测试胶液的胶化时间(171℃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200～350秒秒之间；