專利名稱：：應(yīng)用納米填料制備低收縮率覆銅箔層壓板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明了公開了一種降低覆銅箔層壓板的線性熱膨脹系數(shù)(CTE)和尺寸穩(wěn)定性的方法，具體是一種應(yīng)用納米填料制備低收縮率覆銅箔層壓板的方法，屬于電子產(chǎn)品
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：隨著電子產(chǎn)品向輕薄短小化、高性能與多功能化的發(fā)展和電子組裝技術(shù)的進(jìn)步，用于電子互連的印制電路板產(chǎn)品已經(jīng)走過了通孔插裝技術(shù)(THT)階段，全面走上了表面安裝技術(shù)(SMT)階段，并逐步走向芯片級封裝(CSP)階段。印制電路板上焊接表面貼裝元器件(SMD)的過程,是從室溫23。C左右加熱到焊接溫度230-260。C左右進(jìn)行焊接，然后冷卻凝固到室溫，由于兩者線性熱膨脹系數(shù)(CTE)不同表面貼裝元器件的引角的熱膨脹系數(shù)在5-7ppm/°C，而線路板的熱膨脹系數(shù)為13-17ppm/°C，即PCB板材的X、Y方向的CTE受熱尺寸伸長將大于SMD元器件引腳X、Y向的伸長，這樣，由于兩者收縮不同步，從而在焊點(diǎn)處形成一個(gè)剪切內(nèi)應(yīng)力，其大小取決于兩者CTE差別的大小和焊料固化溫度的高低。當(dāng)焊接處的剪切內(nèi)應(yīng)力大于焊料粘結(jié)力時(shí)，就會發(fā)生斷裂而開路，因而帶來失效或可靠性問題。因此如何降低板材的CTE，增加其可靠性是一個(gè)重要的課題，另外覆銅箔層壓板在電路板生產(chǎn)加工過程尺寸收縮如果過大，會造成元器件安裝對位不準(zhǔn)、或裝配不上等問題，因此也需要改進(jìn)。通常改善板材CTE和尺寸穩(wěn)定性的方法一是提高板材的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，一般樹脂在Tg溫度以下，其CTE在40-100ppmAC,但溫度超過Tg時(shí)，其0^在20(^口111/<€以上，因此提高樹脂體系的Tg相應(yīng)的CTE也會明顯的降低，缺點(diǎn)是板材的柔韌性變差，機(jī)械加工性變差，成本提高。二是采用低膨脹系數(shù)的增強(qiáng)材料，不同增強(qiáng)材料的熱膨脹系數(shù)差異較大,如用芳香族聚酰胺形成的有機(jī)纖維為增強(qiáng)材料的覆銅板，其CTE可達(dá)到8-12ppm/°C;缺點(diǎn)是其增強(qiáng)材料的價(jià)格太高，普通的客戶難于接受。三是采用填料的方法，由于樹脂的溫度系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無機(jī)填料(3-7ppm/°C)的溫度系數(shù)，因此采用填料是一個(gè)比較好的途徑，而且具有明顯的成本優(yōu)勢。由于普通填料粒徑在lum以上，加入的量如果太多，其板材的塑性、電氣性能、機(jī)械加工性變差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是降低覆銅箔層壓板的線性熱膨脹系數(shù)和尺寸穩(wěn)定性，使覆銅板更好的滿足現(xiàn)代PCB和電子產(chǎn)品裝配的生產(chǎn)工藝，使電子產(chǎn)品具有較高的電氣可靠性。本發(fā)明的工藝流程如下a.在FR-4/CEM-3的體系上，加入納米粉體填料，分別配置面料和芯料膠水；b.分別用面料和芯料膠水浸漬玻纖布/玻纖紙，在130-18(TC的溫度下使其成半固化狀態(tài)，制成面料和芯料；c.用上述面料根據(jù)厚度需要疊加l-20張，在其一面或兩面覆銅箔配制FR-4板材；用上述芯料，根據(jù)厚度需要疊加l-20張芯料，上下表面貼面料，在其一面或兩面覆銅箔，配成CEM-3板材；d.將上述FR-4/CEM-3組合在溫度90-18(TC、壓力10-60Kg/cm2、真空度-60mmHg下熱壓成型。本發(fā)明制備的FR-4/CEM-3覆銅板，熱膨脹系數(shù)明顯降低，尺寸穩(wěn)定性得到顯著改善，克服了現(xiàn)行工藝制備的FR-4/CEM-3板材CTE大、尺寸穩(wěn)定性差的缺陷，使其更適應(yīng)PCB的生產(chǎn)及電子產(chǎn)品的裝配工藝，可靠性能顯著提高。具體實(shí)施例方式以下給出幾個(gè)實(shí)施例說明本發(fā)明的具體內(nèi)容，但本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。實(shí)施例一a.配制FR-4膠水，其組分重量份為雙酚A型環(huán)氧樹脂100份，雙氰胺3份，納米碳酸鈣15份，2-甲基咪唑0.07份，將以上材料用'丙酮/二甲基甲酰胺調(diào)制成面料用樹脂液，b.用玻纖布浸漬上述樹脂液，在130-190。C干燥后制成面料；c.根據(jù)板材厚度選用8張面料組合，在上下雙面各覆一張銅箔疊加備用；d.成型溫度17(TC，單位壓力40kgf/cm2,真空度-60mmHg，保溫保壓60分鐘，制成FR-4型覆銅箔層壓板。實(shí)施例二a.配制CEM-3芯料膠水，其組分重量份為雙酚A型環(huán)氧樹脂100份，雙氰胺3份，Al(OH)340份，納米碳酸鈣15份，2-甲基咪唑0.1份，將以上材料用丙酮/二甲基甲酰胺調(diào)制成芯料用樹脂液；b.用玻纖紙浸漬上述芯料膠液，在130-19(TC干燥后制成芯料；c.根據(jù)板材厚度選用l-20張芯料，兩面各貼一張面料，在上下雙面各覆一張銅箔；d.成型溫度17(TC，單位壓力40kgf/cm2，真空度-60mmHg，保溫保壓60分鐘，制成CEM-3型覆銅箔層壓板。本發(fā)明與常規(guī)工藝生產(chǎn)的FR-4/CEM-3性能、線性熱膨脹系數(shù)和尺寸穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果比較見下表，厚度全部為1.6H/H，阻燃性按UL-94試驗(yàn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本發(fā)明產(chǎn)品FR-4/CEM-3經(jīng)檢測，性能指標(biāo)分別達(dá)到IPC4101B/21、IPC4101B/12的要求.由于本發(fā)明產(chǎn)品線性熱膨脹系數(shù)明顯降低，尺寸穩(wěn)定性得到顯著改善，大大降低了SMD引腳與PCB板材因焊接升溫引起的內(nèi)應(yīng)力，更適用現(xiàn)代無鉛焊接PCB及裝配工藝的生產(chǎn)，對電子產(chǎn)品的高密度、高可靠性發(fā)展具有重要的意義，產(chǎn)品具有廣闊的市場發(fā)展前景。權(quán)利要求1.應(yīng)用納米填料制備低收縮率覆銅箔層壓板的方法，其特征是按以下工藝流程進(jìn)行1.a在FR-4/CEM-3的體系上，加入納米粉體填料，分別配置面料和芯料膠水；1.b分別用面料和芯料膠水浸漬玻纖布/玻纖紙，在130-180℃的溫度下使其成半固化狀態(tài)，制成面料和芯料；1.c用上述面料根據(jù)厚度需要疊加1-20張，在其一面或兩面覆銅箔配制FR-4板材；用上述芯料，根據(jù)厚度需要疊加1-20張芯料，上下表面貼面料，在其一面或兩面覆銅箔，配成CEM-3板材；1.d將上述FR-4/CEM-3組合在溫度90-180℃、壓力10-60Kg/cm2、真空度-60mmHg下熱壓成型。2.d成型溫度17(TC,單位壓力40kgRcm2，真空度-60mmHg,保溫保壓60分鐘，制成FR-4型覆銅箔層壓板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用納米填料制備低收縮率覆銅箔層壓板的方法，其特征是按以下具體工藝流程進(jìn)行3.a配制CEM-3芯料膠水，其組分重量份為雙酚A型環(huán)氧樹脂100份，雙氰胺3份，Al(OH)340份，納米碳酸鈣15份，2-甲基咪唑0.1份，將以上材料用丙酮/二甲基甲酰胺調(diào)制成芯料用樹脂液；3.b用玻纖紙浸漬上述芯料膠液，在130-l卯匸干燥后制成芯料；3.c根據(jù)板材厚度選用1-20張芯料，兩面各貼一張面料，在上下雙面各覆一張銅箔；3.d成型溫度17(TC，單位壓力40kg^cm2，真空度-60mmHg,保溫保壓60分鐘，制成CEM-3型覆銅箔層壓板。全文摘要本發(fā)明公開了一種應(yīng)用納米填料制備低收縮率覆銅箔層壓板的方法，工藝流程是在FR-4/CEM-3的體系上加入納米粉體填料，用面料和芯料膠水浸漬玻纖布/玻纖紙，在130-180℃的溫度下使其成半固化狀態(tài)，制成面料和芯料；面料根據(jù)厚度需要疊加1-20張，在其一面或兩面覆銅箔配制FR-4板材；根據(jù)厚度需要疊加1-20張芯料，上下表面貼面料，在其一面或兩面覆銅箔，配成CEM-3板材；將上述FR-4/CEM-3組合在溫度90-180℃、壓力10-60Kg/cm²、真空度-60mmHg下熱壓成型。本發(fā)明制備的FR-4/CEM-3覆銅板，熱膨脹系數(shù)明顯降低，尺寸穩(wěn)定性得到顯著改善，克服了現(xiàn)行工藝制備的FR-4/CEM-3板材CTE大、尺寸穩(wěn)定性差的缺陷，使其更適應(yīng)PCB的生產(chǎn)及電子產(chǎn)品的裝配工藝，可靠性能顯著提高。文檔編號H05K1/03GK101564929SQ20091002289公開日2009年10月28日申請日期2009年6月10日優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日發(fā)明者張記明申請人:陜西生益科技有限公司