專利名稱：一種改善厚銅印制電路板阻焊開裂的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于印制電路板技術領域，具體涉及一種改善厚銅印制電路板阻焊開裂的方法。
背景技術：
在PCB上除焊點外，其它部分板面均需覆蓋一層阻焊油墨作為永久性保護涂層。阻焊油墨英文為Solder Mask，具有紅、藍、綠、紫、白、黑等多種顏色，由于綠色最為常用，而俗稱綠油。阻焊油墨在使用前是粘稠狀態(tài)，通過印刷、預烘、對位、曝光、顯影、后固化等作業(yè)流程，將需要在終端客戶進行焊接或組裝的位置全部裸露出來，而不需要焊接或組裝的基材、銅箔位置全部用阻焊油墨覆蓋住，這樣的一層阻焊層具有優(yōu)良的耐酸堿、耐溶劑、抗高溫等性能。阻焊油墨的主要作用是防止銅箔露在空氣中氧化和阻止上錫，具體用途如下所示:(1)在客戶端進行回流焊、波峰焊、手動焊接時防止導電線路間、焊盤間焊錫搭線造成短路；(2)把線路間的基材覆蓋住，防止導體線路之間因潮氣、化學品等導致的不同程度短路；(3)把不需要焊接的導電線路全部覆蓋住，防止銅層被氧化，以及在進行表面處理的制程中將導電線路連接短路；(4)阻焊油墨所具備的優(yōu)異的電氣性能、耐化學品性能、防潮防霉防煙霧性能和物理機械性能，也保證了 PCB在制作、運輸、貯存、使用上的安全性和電性能不變性。對于厚銅印制電路板尤其是使用CEM-3的厚銅印制電路板的2oz或以上厚度銅箔的印制電路板時，尤其容易出現阻焊油墨固化后線路間的綠油開裂問題。深究其原因，一般有以下幾方面:(DCEM-3材料本身剛性比FR-4差，受熱后容易變形使PCB翹曲，從而導致綠油開裂;(2) 2oz或以上厚度銅箔的電路板蝕刻后，線路間的空隙深度達到70i!m，按傳統電路板工藝印刷阻焊油墨，線路間的阻焊油墨非常多，而阻焊油墨本身是一種普通環(huán)氧樹月旨，受熱后會收縮而變硬變脆。當電路板出現變形或者外力作用時，阻焊油墨很容易出現裂紋。CN101534612A公開了一種PCB板厚銅線路板阻焊疊印工藝，首先在PCB板面上印刷阻焊油墨，通過網版印刷阻焊，形成第一阻焊層；并保持在75°C的溫度下預烘干，冷卻后使第一阻焊層半硬化；然后在第一阻焊層上再次印刷阻焊形成第二阻焊層；再次保持在75°C的溫度下預烘干，冷卻后使第一、第二層阻焊層半硬化；最后將上述半硬化的PCB板通過分段后烤使第一、第二層阻焊層完全硬化。但是由于阻焊油墨的CTE較高，熱脹冷縮現象明顯，采用該方法仍無法有效的避免綠油開裂的現象。

發(fā)明內容
為了解決厚銅印制電路板尤其是使用CEM-3的厚銅印制電路板阻焊油墨固化后容易因為基材的變形或者阻焊油墨的收縮而出現線路間的阻焊油墨開裂現象，從而影響電路板線路間的絕緣性的問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種改善厚銅印制電路板阻焊開裂的方法。為了達到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案:一種改善厚銅印制電路板阻焊開裂的方法，所述方法首先在電路板涂敷含有無機填料的環(huán)氧樹脂涂層，待涂層固化后，再進行阻焊油墨的印刷。環(huán)氧樹脂具有一定的韌性，能夠有效緩解在板材變形或者外力作用的情況下所產生的應力；且無機填料的加入，可以降低涂層的熱膨脹系數，減少熱沖擊時的膨脹應力；從而避免厚銅印制電路板線路間的阻焊油墨因應力而產生裂紋，能夠有效改善20Z或以上厚度的厚銅印制電路板的阻焊油墨開裂問題。所述無機填料選自氫氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦、鈦酸鋇、滑石粉、云母、硫酸鋇、立德粉、碳酸鈣、硅灰石、高嶺土、水鎂石、硅藻土、膨潤土、三氧化二鋁、硅微粉或浮石粉中的任意一種或者至少兩種的混合物，所述混合物例如氫氧化鋁和二氧化硅的混合物，二氧化硅和滑石粉的混合物，云母和硫酸鋇的混合物，立德粉和滑石粉的混合物，碳酸鈣和硅灰石的混合物，高嶺土和水鎂石的混合物，硅藻土和膨潤土的混合物，膨潤土和滑石粉的混合物，二氧化硅、氫氧化鋁和滑石粉的混合物，云母、硫酸鋇、立德粉和碳酸鈣的混合物，高嶺土、水鎂石、硅藻土和膨潤土的混合物，優(yōu)選二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鈦或鈦酸鋇中的任意一種或者至少兩種的混合物，進一步優(yōu)選二氧化硅或/和三氧化二鋁。所述環(huán)氧樹脂選自含溴環(huán)氧樹脂或/和含磷環(huán)氧樹脂。以環(huán)氧樹脂的質量為100wt%計,所述無機填料的加入量為5 50wt%,例如7wt%、llwt%、15wt%、19wt%、23wt%、27wt%、31wt%、35wt%、39wt%、42wt%、46wt%、49wt%,優(yōu)選 10 40wt%,進一步優(yōu)選20 25wt%。所述環(huán)氧樹脂涂層的厚度為5 20 ii m,例如6 ii m、7 ii m、8 ii m、9 ii m、10 ii m、12 u m> 13 u m、14 u m> 15 u m、16 u m> 17 u m、18 u m> 19 u m,優(yōu)選 7 18 u m，進一步優(yōu)選 8 16 u m0涂層過厚將增大成本，加工難，涂層過薄則無法改善綠油開裂問題。優(yōu)選地，所述固化溫度為150 170°C，例如 152°C、154°C、156°C、158°C、160°C、162°C、164°C、166t:、168t:，優(yōu)選 155 165°C。優(yōu)選地，所述固化時間為30 60min,例如 32min、34min、36min、38min、40min、42min、44min、46min、48min、50min、52min、54min、56min、58min,優(yōu)選 35 55min。待涂層固化后，再依據傳統PCB阻焊油墨印刷工藝進行阻焊油墨的印刷。所述阻焊油墨的印刷為已有技術，所屬領域的技術人員可以根據現有技術中所公開的阻焊油墨的印刷工藝進行阻焊油墨的印刷。常見的阻焊油墨印刷工藝有:絲網印刷、幕簾涂布、靜電噴涂、輥涂、氣式噴霧等方式，常用的為絲網印刷以及幕簾涂布。示例性的絲網印刷工藝為:(1)綠油涂敷:通過絲印的方式按照終端客戶要求，將綠油均勻涂敷于已涂敷有環(huán)氧樹脂涂層的電路板上；(2)低溫預烘:將濕綠油內的溶劑蒸發(fā)掉，綠油初步硬化準備曝光；(3)曝光:根據終端客戶要求制作特定的曝光底片貼在電路板上，在紫外光下進行曝光，設有遮光區(qū)域的綠油最終將被沖掉裸露出銅面，受紫外光照射的部分將硬化，并最終附著于板面；(4)顯影:將曝光時設有遮光區(qū)域的綠油沖洗掉，顯影后電路板面將完全符合終端客戶的要求:蓋綠油的部位蓋綠油，要求銅面裸露的部位銅面裸露；(5)高溫固化:將綠油徹底固化，形成穩(wěn)固的交聯網狀結構，以滿足阻焊油墨的電氣及物理化學性能。阻焊膜加工完成后，必須達到附著力強、硬度高、耐溶劑、耐酸堿、耐熱油等要求。由于工藝過程較為復雜，因此不僅選擇阻焊油墨材料非常重要，而且在生產過程中嚴格工藝控制更是確保阻焊油墨質量的關鍵所在。阻焊油墨是涂覆在電路板表面的永久性保護層，它能選擇地保護電路板表面，防止焊接元器件時導線和焊盤間發(fā)生短路、橋接。此外，它還具有防潮、防霉、防鹽霧的作用。因此，阻焊油墨質量的好壞不僅影響電路板的外觀，而且會影響線路板的使用壽命。本發(fā)明的目的之二在于提供一種厚銅印制電路板，所述印制電路板的兩側均依次涂敷有含有無機填料的環(huán)氧樹脂涂層和阻焊油墨。所述無機填料選自氫氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦、鈦酸鋇、滑石粉、云母、硫酸鋇、立德粉、碳酸鈣、硅灰石、高嶺土、水鎂石、硅藻土、膨潤土、三氧化二鋁、硅微粉或浮石粉中的任意一種或者至少兩種的混合物，所述混合物例如氫氧化鋁和二氧化硅的混合物，二氧化硅和滑石粉的混合物，云母和硫酸鋇的混合物，立德粉和滑石粉的混合物，碳酸鈣和硅灰石的混合物，高嶺土和水鎂石的混合物，硅藻土和膨潤土的混合物，膨潤土和滑石粉的混合物，二氧化硅、氫氧化鋁和滑石粉的混合物，云母、硫酸鋇、立德粉和碳酸鈣的混合物，高嶺土、水鎂石、硅藻土和膨潤土的混合物，優(yōu)選二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鈦或鈦酸鋇中的任意一種或者至少兩種的混合物，進一步優(yōu)選二氧化硅或/和三氧化二鋁。所述環(huán)氧樹脂選自含溴環(huán)氧樹脂或/和含磷環(huán)氧樹脂。以環(huán)氧樹脂的質量為100wt%計,所述無機填料的加入量為5 50wt%,例如7wt%、llwt%、15wt%、19wt%、23wt%、27wt%、31wt%、35wt%、39wt%、42wt%、46wt%、49wt%,優(yōu)選 10 40wt%,進一步優(yōu)選20 25wt%。所述環(huán)氧樹脂涂層的厚度為5 20 ii m,例如6 ii m、7 ii m、8 ii m、9 ii m、10 ii m、12 u m> 13 u m、14 u m> 15 u m、16 u m> 17 u m、18 u m> 19 u m,優(yōu)選 7 18 u m，進一步優(yōu)選 8 16 u m。本發(fā)明所述厚銅意指厚度為2oz或以上厚度的銅箔，優(yōu)選厚度為6oz或以上厚度的銅箔。本發(fā)明所述厚銅優(yōu)選壓延厚銅，即厚度為2oz或以上厚度的壓延銅箔。與現有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明首先在電路板涂敷含有無機填料的環(huán)氧樹脂涂層，待涂層固化后，再進行阻焊油墨的印刷。含有無機填料的環(huán)氧樹脂具有一定的韌性，能夠有效緩解在板材變形或者外力作用的情況下所產生的應力，從而避免厚銅電路板線路間的阻焊油墨因應力而產生裂紋，能夠有效改善使用CEM-3的2oz或以上厚度的銅箔印制電路板的阻焊油墨開裂問題。


下面結合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術方案。圖1:未采用本發(fā)明所述方法印刷阻焊油墨的電路板綠油開裂情況示意圖，圖1-1和圖1-2分別為電路板不同位置綠油開裂情況的示意圖；圖2:采用本發(fā)明所述方法印刷阻焊油墨的電路板綠油開裂情況示意圖3:采用本發(fā)明所述方法印刷阻焊油墨的電路板綠油開裂情況示意圖。
具體實施例方式為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實施例如下:實施例1—種改善厚銅印制電路板阻焊開裂的方法，所述方法首先在電路板涂敷含有無機填料的環(huán)氧樹脂涂層，待涂層固化后，再采用絲網印刷工藝進行阻焊油墨的印刷。其中，所述環(huán)氧樹脂為含溴環(huán)氧樹脂，所述無機填料為二氧化硅，以環(huán)氧樹脂的質量為100wt%計,所述二氧化娃的加入量為5wt%,所述環(huán)氧樹脂涂層的厚度為5iim。所述固化溫度為150°C，所述固化時間為60min。圖2和圖3為采用本發(fā)明所述方法進行阻焊油墨印刷后的電路板不同位置綠油開裂情況的示意圖，沒有發(fā)生綠油開裂的現象。實施例2一種改善厚銅印制電路板阻焊開裂的方法，所述方法首先在電路板涂敷含有無機填料的環(huán)氧樹脂涂層，待涂層固化后，再采用絲網印刷工藝進行阻焊油墨的印刷。其中，所述環(huán)氧樹脂為含磷環(huán)氧樹脂，所述無機填料為氫氧化鋁，以環(huán)氧樹脂的質量為100wt%計,所述氫氧化招的加入量為25wt%,所述環(huán)氧樹脂涂層的厚度為IOii m。所述固化溫度為170°C,所述固化時間為30min。采用本發(fā)明所述方法進行阻焊油墨印刷后的電路板沒有發(fā)生綠油開裂的現象。實施例3一種改善厚銅印制電路板阻焊開裂的方法，所述方法首先在電路板涂敷含有無機填料的環(huán)氧樹脂涂層，待涂層固化后，再采用絲網印刷工藝進行阻焊油墨的印刷。其中，所述環(huán)氧樹脂為含溴環(huán)氧樹脂，所述無機填料為滑石粉，以環(huán)氧樹脂的質量為100wt%計,所述滑石粉的加入量為50wt%,所述環(huán)氧樹脂涂層的厚度為20iim。所述固化溫度為160°C，所述固化時間為50min。采用本發(fā)明所述方法進行阻焊油墨印刷后的電路板沒有發(fā)生綠油開裂的現象。對比例I采用現有技術中所公開的阻焊油墨印刷工藝得到的厚銅印制電路板，所述電路板如圖1所示，箭頭所指地方，可以看到明顯的綠油開裂現象。申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內。
權利要求
1.一種改善厚銅印制電路板阻焊開裂的方法，其特征在于，所述方法首先在印制電路板上涂敷含有無機填料的環(huán)氧樹脂涂層，待涂層固化后，再進行阻焊油墨的印刷。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述無機填料選自氫氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦、鈦酸鋇、滑石粉、云母、硫酸鋇、立德粉、碳酸鈣、硅灰石、高嶺土、水鎂石、硅藻土、膨潤土、三氧化二鋁、硅微粉或浮石粉中的任意一種或者至少兩種的混合物，優(yōu)選二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鈦或鈦酸鋇中的任意一種或者至少兩種的混合物，進一步優(yōu)選二氧化硅或/和三氧化二鋁。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂選自含溴環(huán)氧樹脂或/和含磷環(huán)氧樹脂。
4.如權利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，以環(huán)氧樹脂的質量為100被％計，所述無機填料的加入量為5 50wt%,優(yōu)選10 40wt%,進一步優(yōu)選20 25wt%。
5.如權利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂涂層的厚度為5 20 u m,優(yōu)選7 18 u m,進一步優(yōu)選8 16 u m ; 優(yōu)選地，所述固化溫度為150 170°C，優(yōu)選155 165°C ； 優(yōu)選地，所述固化時間為30 60min，優(yōu)選35 55min。
6.一種厚銅印制電路板，其特征在于，所述印制電路板的兩側均依次涂敷有含有無機填料的環(huán)氧樹脂涂層和阻焊油墨。
7.如權利要求6所述的印制電路板，其特征在于，所述無機填料選自氫氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦、鈦酸鋇、滑石粉、云母、硫酸鋇、立德粉、碳酸鈣、硅灰石、高嶺土、水鎂石、硅藻土、膨潤土、三氧化二鋁、硅微粉或浮石粉中的任意一種或者至少兩種的混合物，優(yōu)選二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鈦或鈦酸鋇中的任意一種或者至少兩種的混合物，進一步優(yōu)選二氧化硅或/和三氧化二鋁。
8.如權利要求6或7所述的印制電路板，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂選自含溴環(huán)氧樹脂或/和含磷環(huán)氧樹脂。
9.如權利要求6-8之一所述的印制電路板，其特征在于，以環(huán)氧樹脂的質量為100wt%計，所述無機填料的加入量為5 50wt%,優(yōu)選10 40wt%,進一步優(yōu)選20 25wt%。
10.如權利要求6-9之一所述的印制電路板，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂涂層的厚度為5 20 u m,優(yōu)選7 18 u m,進一步優(yōu)選8 16 u m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善厚銅印制電路板阻焊開裂的方法，所述方法首先在電路板涂敷含有無機填料的環(huán)氧樹脂涂層，待涂層固化后，再進行阻焊油墨的印刷。含有無機填料的環(huán)氧樹脂具有一定的韌性，能夠有效緩解在板材變形或者外力作用的情況下所產生的應力，從而避免厚銅印制電路板線路間的阻焊油墨因應力而產生裂紋，能夠有效改善2oz或以上厚度的厚銅印制電路板的阻焊油墨開裂問題。
文檔編號C09D163/00GK103118496SQ20131003088
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權日2013年1月25日
發(fā)明者鄒強, 葉錦榮, 尹建洪 申請人:廣東生益科技股份有限公司