專利名稱：一種由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種制備方法，尤其涉及一種由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板的制備方法。
背景技術(shù)：
一般PCB印制電路板基板材料可分為兩大類(lèi)剛性基板材料和柔性基板材料。一般剛性基板材料的重要品種是覆銅板。它是用增強(qiáng)材料(Reinforeing Material),浸以樹(shù)脂膠黏劑，通過(guò)烘干、裁剪、疊合成坯料，然后覆上銅箔，用鋼板作為模具，在熱壓機(jī)中經(jīng)高溫高壓成形加工而制備的。一般的多層板用的半固化片，則是覆銅板在制作過(guò)程中的半成品(多為玻璃布浸以樹(shù)脂，經(jīng)干燥加工而成)。覆銅箔板的分類(lèi)方法有多種。一般按板的增強(qiáng)材料不同，可劃分為紙基、玻璃纖維布基、復(fù)合基(CEM系列)、積層多層板基和特殊材料基(陶瓷、金屬芯基等)五大類(lèi)。若按板所采用的樹(shù)脂膠黏劑不同進(jìn)行分類(lèi)，常見(jiàn)的紙基CCI有酚醛樹(shù)脂(XPc、XxxPC、FR — 1、FR — 2等)、環(huán)氧樹(shù)脂(FE — 3)、聚酯樹(shù)脂等各種類(lèi)型。常見(jiàn)的玻璃纖維布基CCL有環(huán)氧樹(shù)脂(FR — 4、FR — 5)，它是目前最廣泛使用的玻璃纖維布基類(lèi)型。另外還有其他特殊性樹(shù)脂(以玻璃纖維布、聚基酰胺纖維、無(wú)紡布等為增加材料)雙馬來(lái)酰亞胺改性三嗪樹(shù)脂(BT)、聚酰亞胺樹(shù)脂(PI)、二亞苯基醚樹(shù)脂(PPO)、 馬來(lái)酸酐亞胺——苯乙烯樹(shù)脂(MS)、聚氰酸酯樹(shù)脂、聚烯烴樹(shù)脂等。 PCB線路板上的基板材料必須同時(shí)具有物理和化學(xué)特性，尤其為絕緣性和散熱性，因此特殊材料基板更廣泛的應(yīng)用于PCB線路板上。而特殊材料基板又分為金屬類(lèi)基板、陶瓷類(lèi)基板、耐熱塑性基板和撓性覆銅箔板。其中的金屬類(lèi)基板為了保證與銅層之間保證絕緣，因此在銅層之間必須要設(shè)置有一層絕緣層，這層絕緣層的設(shè)置不僅增加了加工工藝難度，更加使得成型的覆銅板的散熱性能大大降低。而陶瓷類(lèi)基板的成型較難成本較高可撓性較差。現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)工程塑料與無(wú)機(jī)填充物的結(jié)合，制備出一種散熱系數(shù)可大于 2000W/m2K的高分子復(fù)合材料，其散熱效果達(dá)到了金屬散熱材料的10倍，同時(shí)其由絕緣體制備，完全符合覆銅板絕緣的效果。但是現(xiàn)有技術(shù)中，由于缺乏將該種高分子復(fù)合材料與銅相結(jié)合的技術(shù)工藝，因此還不能制備出由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的是提供一種由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板的制備方法，能夠?qū)⒏叻肿訌?fù)合材料與銅相結(jié)合成覆銅板。為了解決上述難題，本發(fā)明采取的方案是一種由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板的制備方法，所述覆銅板包括基板和設(shè)置在該基板表面的銅箔，所述基板由納米復(fù)合塑料制成，所述納米復(fù)合塑料包括塑料基體和以納米級(jí)尺寸分散在塑料基體中的無(wú)機(jī)填充物，所述納米復(fù)合塑料層和所述銅箔之間通過(guò)粘合劑相粘合，它包括以下步驟
A)對(duì)基板進(jìn)行表面粗化；B)脫脂，對(duì)基板的表面進(jìn)行清潔；
C)對(duì)基板的表面使用純水清洗，并且將清洗好的基板進(jìn)行烘干；
D)在基板的表面上添加粘合劑；
E)將銅箔通過(guò)滾壓的方法貼覆在基板的表面形成覆銅板。優(yōu)選地，在步驟A)中，對(duì)基板進(jìn)行表面粗化的方法為噴砂法。優(yōu)選地，在步驟A)中，對(duì)基板進(jìn)行表面粗化的方法為將基板浸入鉻酸或鉻酸混合其他酸形成的混合酸中以活化基板的表面。優(yōu)選地，在步驟C中)，所述粘合劑為橡膠改性酚醛樹(shù)脂系、改性之環(huán)氧樹(shù)脂系、聚酰亞胺膠系中的一種。優(yōu)選地，在步驟E)之后還包括一步驟F)，步驟F)對(duì)成形的覆銅板進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)的方法是通過(guò)3M膠帶進(jìn)行百格測(cè)試以檢測(cè)銅層與基板的附著力。本發(fā)明采用以上方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低；
2、產(chǎn)品質(zhì)量好,成品率高。
具體實(shí)施例方式一種由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板，它包括納米復(fù)合塑料層和貼覆在納米復(fù)合塑料層上表面的銅層，納米復(fù)合塑料層為由無(wú)機(jī)填充物以納米級(jí)尺寸分散在塑料基體中而成。其中，無(wú)機(jī)填充物的直徑為10_叭10_6米。散熱系數(shù)大于2000W/m2K，導(dǎo)熱系數(shù)5 10 W/ mK之間ο納米復(fù)合塑料層的厚度為O. f 5mm。所述銅層的厚度為5_100 μ m。另一種由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板，它包括納米復(fù)合塑料層和貼覆在納米復(fù)合塑料層上、下表面的銅層，納米復(fù)合塑料層為由無(wú)機(jī)填充物以納米級(jí)尺寸分散在塑料基體中而成。其中，無(wú)機(jī)填充物的直徑為10_吣10_6米。散熱系數(shù)大于2000W/m2K，導(dǎo)熱系數(shù)5 10 W/mK之間。納米復(fù)合塑料層的厚度為O. I飛mm。所述銅層的厚度為5-100 μ m。復(fù)合材料是由兩種或兩種以上物理與化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)組合而成的一種多相固材料。在復(fù)合材料中，通常一相為連續(xù)相，稱為基體(Matrix)，另一相為分散相，稱為補(bǔ)強(qiáng)材料(reinforcement),分散相以獨(dú)立相態(tài)分布在整個(gè)連續(xù)相中，二相之間存在相界面 (interface)。納米復(fù)合塑料層的塑料基體可以為聚酰胺系(PA)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯系 (PET)、環(huán)氧樹(shù)脂系(Epoxy Resin)、聚酰亞胺系(PI)、PPS系中的一種。納米復(fù)合塑料層的的無(wú)機(jī)填充物為碳素、氧化物系、氮化物系、氫氧化物系中的一種。納米復(fù)合塑料是由無(wú)機(jī)填充物以納米級(jí)尺寸分散在塑料基體中而成。與傳統(tǒng)的復(fù)合材料相比，塑料基體與無(wú)機(jī)填充物在納范圍內(nèi)復(fù)合，二相間界面積非常大，存在界面間的化學(xué)結(jié)合，形成優(yōu)異黏結(jié)力，可消除有機(jī)/無(wú)機(jī)相不匹配的問(wèn)題，形成完全不同的特性顯現(xiàn)。納米級(jí)的材料會(huì)產(chǎn)生量子尺寸效應(yīng)；I.小尺寸效應(yīng)；2.表面效應(yīng)；3.宏觀量子隧道效應(yīng)；4.庫(kù)侖堵塞與量子隧穿。
通過(guò)納米級(jí)的材料的表面能大，易團(tuán)聚能夠降低表面能，消除表面電荷，減弱表面極性，以表面覆蓋改性、機(jī)械化學(xué)改性、外膜層改性、局部活性改性、高能量表面改性、利用沉淀反應(yīng)表面改性。因此該納米復(fù)合塑料層具有耐熱性提高；散熱性大幅提高；吸氣性與吸濕性較低；尺寸膨脹系數(shù)較低等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)試驗(yàn)證明，幾種覆銅板常用材料的導(dǎo)熱系數(shù)為
鋁基板0. 5 2. Off/mK;
E型玻璃纖維布基板〈1 ff/mK;
FR-4環(huán)氧纖維布基覆銅板0. 5ff/mK;
而本發(fā)明中，采用的納米復(fù)合塑料層的覆銅板的導(dǎo)熱系數(shù)大于5W/mK，散熱系數(shù)能夠大于2000 W/m2K。因此，能夠適用于高散熱基板使用且因其高于鋁合金及陶瓷散熱能力，直接將基板作為散熱體，快速將基板上電子元件產(chǎn)生的熱量快速導(dǎo)出并散熱。該納米復(fù)合塑料的密度低，因此重量輕，且采用注塑法加工成型，因此基本沒(méi)有損耗，材料也可以反復(fù)循環(huán)使用，更加環(huán)保節(jié)約成本。一種由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板的制備方法，其特征在于所述覆銅板包括基板和設(shè)置基板表面的銅箔，所述基板由納米復(fù)合塑料制成，所述納米復(fù)合塑料包括塑料基體和以納米級(jí)尺寸分散在塑料基體中的無(wú)機(jī)填充物，所述納米復(fù)合塑料層和所述銅箔之間通過(guò)粘合劑相粘合，它包括以下步驟
A)對(duì)基板進(jìn)行表面粗化；
B)脫脂，對(duì)基板的表面進(jìn)行清潔；
C)對(duì)基板的表面使用純水清洗，并且將清洗好的基板進(jìn)行烘干；
D)在基板的表面上添加粘合劑；
E)將銅箔通過(guò)滾壓的方法貼覆在基板的表面形成覆銅板。在步驟A)中對(duì)基板進(jìn)行表面粗化可采用噴砂法。噴砂法是采用壓縮空氣為動(dòng)力， 以形成高速噴射束將噴料(銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂)高速噴射到需要處理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形狀發(fā)生變化，由于磨料對(duì)工件表面的沖擊和切削作用，使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機(jī)械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲勞性，增加了它和涂層之間的附著力，延長(zhǎng)了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和裝飾。在步驟A)中對(duì)基板進(jìn)行的表面粗化可采用將基板浸入鉻酸或鉻酸混合其他酸形成的混合酸中以活化基板的表面。在步驟B)中脫脂，對(duì)基板的表面進(jìn)行清潔；又稱除油。指從廢水、污泥或固體廢物中去除油脂的方法。從廢水中分離油脂的設(shè)備有隔油池和除油池。另外，它也指從機(jī)器部件或鐵制產(chǎn)品表面上除掉油脂的過(guò)程。油脂主要來(lái)自機(jī)加工時(shí)沾上的潤(rùn)滑油、防銹油，貯存期間的油封，模制時(shí)的脫膜劑以及磨拋光時(shí)沾上的拋光膏等。脫脂的方法有有機(jī)溶劑脫脂、 化學(xué)脫脂、電化學(xué)脫脂等。在步驟C)中，對(duì)基板的表面使用純水清洗，并且將清洗好的基板進(jìn)行烘干。在步驟D )中，粘合劑為橡膠改性酚醛樹(shù)脂系、改性之環(huán)氧樹(shù)脂系、聚酰亞胺膠系中的一種。橡膠增韌酚醛是最常見(jiàn)的增韌體系。橡膠增韌酚醛樹(shù)脂屬物理?yè)交旄男裕诠?br> 5化過(guò)程中有著不同程度的接枝或嵌段共聚反應(yīng)，橡膠的加入量一般控制在6% 15%。向可溶性和線型酚醛樹(shù)脂的混合物中加入含羧基的丁腈橡膠，因可溶性酚醛樹(shù)脂中的羥甲基和丁腈橡膠中的丁二烯雙鍵、羧基起反應(yīng)，使酚醛樹(shù)脂和丁腈橡膠之間由化學(xué)鍵而緊密聯(lián)接，所以既能提高酚醛樹(shù)脂的力學(xué)性能，也能提高其耐熱性。除了丁腈橡膠外，含有活性基團(tuán)的橡膠，如環(huán)氧基液體丁二烯橡膠，羧基丙烯酸橡膠，環(huán)氧羧基丁腈加成物都可以增韌酚醛樹(shù)脂，且增韌效果顯著。改性之環(huán)氧樹(shù)脂是在環(huán)氧樹(shù)脂中加入納米材料是一種行之有效的改性方法。納米材料的表面非配對(duì)院子多，與環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)生物理或化學(xué)結(jié)合的可能性大，增強(qiáng)了粒子與界面的結(jié)合力，所以具有增強(qiáng)、增韌性能。聚酰亞胺膠，如PI/Si02納米復(fù)合材料，其楊氏模量增加，而拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)有所增加，SiO2對(duì)材料起到既增強(qiáng)又增韌的效果，且PI的熱膨脹系數(shù)降低。 因此它們可用于制備高的模量和強(qiáng)度、耐高溫和低的熱膨脹系數(shù)的材料，廣泛應(yīng)用在微電子領(lǐng)域。在步驟E)中，將銅箔通過(guò)滾壓的方法貼覆在基板的表面形成覆銅板。優(yōu)選地，在步驟E)之后還包括一步驟F)，步驟F)對(duì)成形的覆銅板進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)的方法是通過(guò)3M膠帶進(jìn)行百格測(cè)試以檢測(cè)銅層與基板的附著力。本發(fā)明采用以上方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低；
2、產(chǎn)品質(zhì)量好,成品率高。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板的制備方法，其特征在于所述覆銅板包括基板和設(shè)置在該基板表面的銅箔，所述基板由納米復(fù)合塑料制成，所述納米復(fù)合塑料包括塑料基體和以納米級(jí)尺寸分散在塑料基體中的無(wú)機(jī)填充物，所述納米復(fù)合塑料層和所述銅箔之間通過(guò)粘合劑相粘合，它包括以下步驟A)對(duì)基板進(jìn)行表面粗化；B)脫脂，對(duì)基板的表面進(jìn)行清潔；C)對(duì)基板的表面使用純水清洗，并且將清洗好的基板進(jìn)行烘干；D)在基板的表面上添加粘合劑；E)將銅箔通過(guò)滾壓的方法貼覆在基板的表面形成覆銅板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板的制備方法，其特征在于在步驟A)中，對(duì)基板進(jìn)行表面粗化的方法為噴砂法。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板的制備方法，其特征在于在步驟A)中，對(duì)基板進(jìn)行表面粗化的方法為將基板浸入鉻酸或鉻酸混合其他酸系形成的混合酸中以活化基板的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板的制備方法，其特征在于在步驟D中)，所述粘合劑為橡膠改性酚醛樹(shù)脂系、改性之環(huán)氧樹(shù)脂系、聚酰亞胺膠系中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板的制備方法，其特征在于在步驟E)之后還包括一步驟F)，對(duì)成形的覆銅板進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)的方法是通過(guò)3M膠帶進(jìn)行百格測(cè)試以檢測(cè)銅層與基板的附著力。
全文摘要
一種由納米復(fù)合塑料制成的覆銅板的制備方法，所述覆銅板包括基板和設(shè)置在該基板表面的銅箔，所述基板由納米復(fù)合塑料制成，所述納米復(fù)合塑料包括塑料基體和以納米級(jí)尺寸分散在塑料基體中的無(wú)機(jī)填充物，所述納米復(fù)合塑料層和所述銅箔之間通過(guò)粘合劑相粘合，它包括以下步驟A)對(duì)基板進(jìn)行表面粗化；B)脫脂，對(duì)基板的表面進(jìn)行清潔；C)對(duì)基板的表面使用純水清洗，并且將清洗好的基板進(jìn)行烘干；D)在基板的表面上添加粘合劑；E)將銅箔通過(guò)滾壓的方法貼覆在基板的表面形成覆銅板。
文檔編號(hào)C09J11/08GK102582206SQ201210047400
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者蕭標(biāo)穎 申請(qǐng)人:蘇州東亞欣業(yè)節(jié)能照明有限公司