[发明专利]利用起泡法由芳族聚酰胺纤维生产印刷电路板的基网

说明书

相关申请

本申请基于1998年3月20日提交的序号为60/078,708的临时性申请。

发明背景和发明概述

印刷电路板通常主要由带有非导电性填料的玻璃纤维制成。然而由于芳族聚酰胺纤维比玻璃纤维具有更多的优点，因此利用芳族聚酰胺纤维来制造印刷电路板(“PCB”)引起了越来越多的关注。特别是，芳族聚酰胺导电性更低，因此能够用来制造电路密度更密而且更加不易受高频能量腐化的电路板。另外芳族聚酰胺的另一个显著特性是它具有比玻璃更好的热膨胀系数。芳族聚酰胺无纺纤维网还具有平滑的表面，而且在高温应用场合中要优于玻璃纤维网。由于这些优点，duPont Chemical Company在生产印刷电路板时利用的是自己牌子的芳族聚酰胺纤维(“THERMOUNT”)。

duPont公司的芳族聚酰胺印刷电路板通过利用一个带小孔的构件如导线来采用常规的液体沉积法来制造，以便进行无纺纤维网的生产。为了采用液体沉积法利用芳族聚酰胺纤维高效地制造无纺纤维网，duPont公司试图利用一组不同长度和直径的芳族聚酰胺纤维，其中某些可能已经纤维化，以生产多用途的、商业上可完全接受的印刷电路板。然而却存在由利用常规的对芳族聚酰胺纤维(它们为“直”纤维)来生产芳族聚酰胺无纺薄片或者网的水沉积法引起的许多问题。

常规的芳族聚酰胺印刷电路板以及由组成这种电路板的无纺纤维网构成的层存在相当多的问题，其中包括不能按照用户所希望的那样均匀一致地随机散布芳族聚酰胺纤维，而且芳族聚酰胺薄片通常具有方向性。这种方向性会使得在完工的产品中沿加工方向和加工方向的交叉方向产生不同的热膨胀系数，以及与使电路板饱和相关的不同的撕裂特性。而且这种电路板难以操作，因而要求用户具有相当丰富的操作经验，并且这种电路板容易吸收水分，因此要求用户在使用之前必须在烘箱中烘烤每个滚筒以便去除水分。另外，在制造过程中必须十分小心，以便防止产生在成形、压延或者重卷过程中可能发生的电路折皱、平折以及其它不良特性。另外，业已认识到导电颗粒污染的问题，这会降低所生产纤维网的电性能。

根据本发明，提供了一种印刷电路板层、电路板本身以及一种生产电路板的方法，它们能克服常规的芳族聚酰胺基的印刷电路板所带有的诸多缺点。根据本发明，通过使用两种不同的技术——这两种技术可以分别单独使用，或者为了取得最优效果也可一起使用，芳族聚酰胺层以及由此生产的印刷电路板的均匀性就可以得到显著提高，包括可以减小或者基本消除常规的现有技术的芳族聚酰胺板中存在的方向性。本发明的一种技术使用重量至少占10％的芳族聚酰胺浆状纤维，而本发明的另一种技术是使用起泡法，比如共同未决的1997年9月4日提交的序号为08/923,900的申请和1997年9月4日提交的序号为08/923,250的申请(在此引入作为参考)中所述的起泡法。

关于芳族聚酰胺浆状纤维的使用，芳族聚酰胺浆状纤维具有与常规的对芳族聚酰胺纤维不同的性质。芳族聚酰胺浆状纤维为卷曲状，而非直线状，其更易于填充网或者薄片中的直纤维之间的空隙，而且为纤维之间提供了更多的交叉点或接触点，因此网的强度更大而网的方向性更小，同时还能最大程度地减少所需的常规粘合剂(如PVA或者环氧树脂)的用量。浆状芳族聚酰胺纤维还能增大压延纤维网的可能性，因此能提高密度性能而同时减少粘结剂的用量。根据本发明，可以得到包含至少10％的每平方米20-120克的芳族聚酰胺纤维的网或者薄片，而且通过压延可将密度提高到约为每立方厘米0.1-0.2克之间。

根据本发明的另一个方面，不使用芳族聚酰胺浆状纤维，或者除了使用芳族聚酰胺浆状纤维之外，无纺纤维网或者薄片可以利用如上述待处理的申请中所述的起泡法来制得。起泡法可以高效地处理纤维如芳族聚酰胺纤维，与水沉积法生产的纤维网相比，能形成更为均匀的纤维网，而且能使纤维混合得更为充分。纤维的混合在生产包含芳族聚酰胺纤维的印刷电路板层时可能特别重要，因为芳族聚酰胺纤维比玻璃纤维昂贵得多，而为了降低芳族聚酰胺无纺纤维网或者薄片的成本且同时保持其尽可能多的有利的性质，可以在泡沫中同时包含玻璃纤维和常规的非导电性填料(如塑料或者玻璃微粒)，并使它们在最后制得的纤维网中均匀分布。另外通过利用起泡法，所制得的包含有芳族聚酰胺纤维的网或者薄片可以比使用水沉积法时更加规则得多，而且整个成形过程更为低廉且更为节能。