[发明专利]一种线路板用微孔填充浆料、其制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种线路板用微孔填充浆料，包括以下重量份数的原料：有机载体5‑20份、粒径为1‑2μm的球形金属粉15‑30份、粒径为2‑10μm的球形金属粉30‑60份、粒径为10‑20μm的球形金属粉10‑20份和分散剂1‑5份。本发明还公开了该线路板用微孔填充浆料的制备方法及应用。本发明的浆料具有高导电性、高耐热冲击性的优点，适合微孔填充，综合性能优良。

技术领域

本发明涉及线路板用导电浆料，尤其是涉及一种线路板用微孔填充浆料及其制备方法，应用于LCP软板、PCB线路板以及PI软板等线路板灌孔，尤其是在LCP软板方面具有明显的优势。

背景技术

伴随手机、可穿戴产品等对小型化的极致追求，将元器件埋置在多层电路板中是行业技术长期发展趋势。5G时代，天线和射频前端中的元器件数量都将急剧增加，将毫米波电路埋置封装到多层电路板内的需求日益迫切。多层结构的LCP可实现天线和射频前端等高频电路的模组化封装，其功能属性和产品价值均得到质的提升。终端设备天线具有多样化的应用环境和工艺方案，软板(柔性线路板)已成为主流工艺。按照在通信网络中的应用，天线可分为网络覆盖传输天线和终端天线。其中网络覆盖传输天线主要为基站天线，终端天线即无线通信终端天线，主要包括手机天线、手机电视天线、笔记本电脑天线、数据卡天线、AP天线、GPS天线等。对于智能手机天线应用，随着手机外观设计的一体化和内部设计的集成化，手机天线已从早期的外置天线发展为内置天线，并且形成了以软板为主流工艺的市场格局，目前软板天线市场占有率已超过7成。

微孔导通技术是实现线路板任意层互连结构的关键技术，也是保证信号完整性的基本需求。利用导电胶来填充线路板微孔，在层与层之间起导电互连的作用，有着优良的散热和结构设计优势，并且避免了电镀孔金属化过程中含金属废液的处理，有利于环境保护。因此，利用导电胶来填充微孔在线路板微孔导通方面有着很大的发展前景。

填充微孔的导电银胶主要采用印刷法在基板中进行填埋，这就要求导电银胶有较低的粘度、较高的导电性、耐热冲击性、高的导电连接可靠性。现有导电胶大都是在环氧树脂基体中加入金属颗粒来实现导通。为得到高性能的导电胶常用的方法有改性导电填料，使之达到微米级或纳米级，如中国专利CN101805575A，CN101875831A，CN101747855A，CN102676102A。专利CN102010685A，《一种环氧树脂导电胶粘结剂及其制备方法》，使用高导电的石墨烯对银粉进行表面修饰和处理，制得高导电性的环氧树脂导电胶。但是石墨烯成本比较高，不利于大规模生产。

导电银胶的基体树脂通常为环氧树脂。环氧树脂随着固化反应的进行，或多或少的会产生体积收缩，使得树脂内部产生收缩应力，容易造成应力集中；固化后的环氧树脂交联密度大，存在内应力大、质地硬脆、耐冲击、耐湿热性差及剥离强度低等缺点。为了改善银胶的固化收缩率，中国专利CN102040934A采用在环氧体系中引入改性环氧树脂γ-丁内酯，制得高粘结性能的导电银胶。但是银胶体系中有较大分量的溶剂，在热固化时，溶剂挥发，在固化物种会产生空隙或发生剥离现象，造成连接不可靠。

目前已经公开许多导电胶制备的专利技术和研究工作，但是适合电路板微孔填充的导电银胶较少。松下电器的专利99106371.6阐释了一种小孔填充用导电胶组合物及用其进行双面、多层印刷电路板的方法，制得了具备高可靠性的小孔填充用导电胶。但是其采用的导电组合物体系较为复杂，条件较为严格，包括双酚缩水甘油醚型环氧树脂、8碳链以上的长链脂肪族醇缩水甘油醚性环氧树脂和平均分子量为600-10000的环氧低聚物组成的树脂。专利中导电胶粘度在2000PaS以下，填充的孔径为200μm，当微孔孔径小于100μm时，其可应用性可能会受到限制，因此需要粘度更低，适合印刷法填埋微孔的导电胶。

现有的填孔浆料均以银胶为主，银的成本相对较高，微孔填充浆料银含相对较高，导致浆料的成本居高不下；而且，银粉经过环氧混合后，由于表面覆盖有环氧层，导致导电性能下降，影响传导效率。另外导电银胶由于选择的金属粉体为片银，相对密度较低，应用于LCP软板时盲孔填充存在较多弊端，很难填充完整，导致上下层不导通从而引发线路失效。