利用含有分子量寬發布的苯並惡嗪樹脂和高含氮量的改性酚醛樹脂製備的無鹵覆銅板具有良好的耐熱性(Td5%>350℃,T288>60min)、吸濕耐熱性和較好的彎曲強度;板的韌性較好,裁板剪切時裂紋較少。
關鍵詞:分子量寬發布的苯並惡嗪樹脂、高含氮量的改性酚醛樹脂、覆銅板性能
一、前言
歐盟兩個指令促進了無鹵無鉛覆銅板市場的發展,無鹵覆銅板具有良好耐熱性、耐CAF性(xing)能(neng)及(ji)較(jiao)低(di)的(de)介(jie)電(dian)損(sun)耗(hao)正(zheng)切(qie),特(te)別(bie)是(shi)由(you)苯(ben)並(bing)噁(噁)嗪(qin)樹(shu)脂(zhi)體(ti)係(xi)製(zhi)備(bei)的(de)無(wu)鹵(lu)覆(fu)銅(tong)板(ban),由(you)於(yu)其(qi)吸(xi)濕(shi)耐(nai)熱(re)性(xing)好(hao),更(geng)是(shi)受(shou)用(yong)戶(hu)的(de)歡(huan)迎(ying)。但(dan)是(shi),不(bu)管(guan)那(na)種(zhong)無(wu)鹵(lu)覆(fu)銅(tong)板(ban),由(you)於(yu)所(suo)用(yong)的(de)樹(shu)脂(zhi)材(cai)料(liao)結(jie)構(gou)剛(gang)性(xing)較(jiao)大(da)及(ji)無(wu)機(ji)填(tian)料(liao)的(de)加(jia)入(ru),使(shi)得(de)由(you)其(qi)製(zhi)備(bei)的(de)無(wu)鹵(lu)覆(fu)銅(tong)板(ban)較(jiao)脆(cui)且(qie)加(jia)工(gong)、鑽孔較為困難。本文的研究目的就是開發一種高韌性無鹵覆銅板,在充分保持發揮無鹵覆銅板良好耐熱性能、耐CAF性能及較低的介電損耗正切等優點的同時,提高覆銅板的韌性,克服脆性,使其具有較好的加工性能。
二、開發思路
苯(ben)並(bing)噁(噁)嗪(qin)是(shi)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)的(de)酚(fen)醛(quan)樹(shu)脂(zhi),由(you)於(yu)其(qi)豐(feng)富(fu)的(de)含(han)氮(dan)量(liang)及(ji)與(yu)其(qi)他(ta)物(wu)質(zhi)一(yi)起(qi)固(gu)化(hua)後(hou)的(de)固(gu)化(hua)產(chan)物(wu)的(de)性(xing)能(neng)優(you)良(liang),苯(ben)並(bing)噁(噁)嗪(qin)樹(shu)脂(zhi)被(bei)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)製(zhi)備(bei)無(wu)鹵(lu)覆(fu)銅(tong)板(ban)。本(ben)研(yan)究(jiu)中(zhong),我(wo)們(men)采(cai)用(yong)寬(kuan)分(fen)子(zi)量(liang)分(fen)布(bu)的(de)苯(ben)並(bing)噁(噁)嗪(qin)樹(shu)脂(zhi)。這(zhe)種(zhong)樹(shu)脂(zhi)一(yi)是(shi)可(ke)以(yi)使(shi)膠(jiao)水(shui)具(ju)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)上(shang)膠(jiao),壓(ya)製(zhi)工(gong)藝(yi);二(er)是(shi)可(ke)以(yi)使(shi)得(de)膠(jiao)水(shui)的(de)固(gu)化(hua)產(chan)物(wu)具(ju)有(you)更(geng)完(wan)善(shan)的(de)交(jiao)聯(lian)網(wang)絡(luo)結(jie)構(gou),從(cong)而(er)得(de)到(dao)綜(zong)合(he)性(xing)能(neng)更(geng)好(hao)的(de)覆(fu)銅(tong)板(ban)。酚(fen)醛(quan)樹(shu)脂(zhi)作(zuo)為(wei)固(gu)化(hua)劑(ji),使(shi)得(de)覆(fu)銅(tong)板(ban)在(zai)耐(nai)熱(re)性(xing)方(fang)麵(mian)得(de)到(dao)很(hen)大(da)的(de)提(ti)高(gao)並(bing)達(da)到(dao)無(wu)鉛(qian)要(yao)求(qiu)。我(wo)們(men)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)酚(fen)醛(quan)樹(shu)脂(zhi)作(zuo)為(wei)固(gu)化(hua)劑(ji)的(de)優(you)點(dian),並(bing)將(jiang)其(qi)改(gai)性(xing)成(cheng)有(you)較(jiao)高(gao)含(han)氮(dan)量(liang)的(de)含(han)氮(dan)酚(fen)醛(quan)樹(shu)脂(zhi)。這(zhe)樣(yang)在(zai)保(bao)持(chi)覆(fu)銅(tong)板(ban)良(liang)好(hao)耐(nai)熱(re)性(xing)的(de)同(tong)時(shi),還(hai)增(zeng)加(jia)了(le)阻(zu)燃(ran)性(xing),減(jian)少(shao)無(wu)機(ji)填(tian)料(liao)的(de)加(jia)入(ru),得(de)到(dao)加(jia)工(gong)性(xing)、韌性良好的覆銅板。
三、實驗過程
原料:苯並噁嗪樹脂,商品名:WL-0910,華爍科技股份有限公司(湖北省化學研究院)生產含氮酚醛樹脂,商品名:WL-0812,華爍科技股份有限公司(湖北省化學研究院)生產將苯並噁嗪樹脂、含氮酚醛樹脂、環氧樹脂、經表麵處理的無機填料、固化促進劑及溶劑按一定比例加入容器中,攪拌到混合均勻,上膠7628型玻纖布,烘烤並將疊合好的一定數量的粘結片、銅箔在一定溫度下壓製成形後並逐步升溫,最後190℃的溫度下熱處理90min,然後冷卻出板檢測。
四、結果與討論
1.膠水上膠、壓製工藝
1.1膠水上膠工藝
將上述配好的膠水上膠7628玻纖布,膠水對玻纖布的浸潤性良好;在150℃烘烤5min後,半固化片表麵光滑不掉粉。1118-1343-2047-8194-3937-3220
1.2半固化樹脂的流變曲線

圖1為從半固化片上取下的樹脂做的流變曲線圖。從圖1中可以看到,膠水經烘烤後具有較寬的加工窗口及較好的粘度,說明膠水在烘烤後將有較好的壓製工藝和流平性。
1.3壓製成板的後處理條件
取一定量的粘結片疊合整齊並兩邊覆以銅箔,在一定溫度下壓製成形後並逐步升溫,最後在190℃的溫度下熱處理1.5小時後,冷卻出板。層壓板次表麵無幹花、缺樹脂現象,覆銅板綜合性能較好(表1),說明該樹脂體係具有較溫和的後處理條件。
2.覆銅板性能
2.1PCT測試
將蝕刻銅後的覆銅板剪切成一定尺寸的小片放在高壓鍋內,經在105kPa、121℃、180min的條件下蒸煮後,測試PCT(錫浴288℃),時間>5min不起泡、不分層,表現出覆銅板良好的耐水蒸煮性能。
2.2熱失重分析
已蝕刻銅的覆銅板取少量做熱失重測試(TGA分析),測試結果顯示5%wt的失重溫度為371℃,表麵出覆銅板良好的耐熱性,可以達到無鉛要求。
2.3彎曲強度及韌性
無鹵覆銅板由於含氮、磷lin樹shu脂zhi的de剛gang性xing結jie構gou及ji填tian料liao的de加jia入ru,使shi得de無wu鹵lu覆fu銅tong板ban一yi般ban較jiao脆cui,在zai作zuo印yin製zhi電dian路lu加jia工gong時shi易yi產chan生sheng開kai裂lie。我wo們men通tong過guo對dui板ban進jin行xing剪jian切qie及ji測ce試shi其qi彎wan曲qu強qiang度du來lai間jian接jie觀guan測ce板ban的de韌ren性xing,我wo們men發fa現xian對dui1.6mm的板進行剪切時,板的邊緣幾乎無裂紋;彎曲強度測試為縱向608MPa、613MPa,橫向532MPa、525MPa,其彎曲強度值較大。從剪切裂紋及彎曲強度值,可間接地反映該覆銅板具有較好的韌性。
2.4耐堿性
將板放於80℃、10%NaOH溶液中1小時後,板的表觀良好,不分層,不起泡,外觀無明顯變化。表1、覆銅板的部分性能 |