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一种服务器用多层印刷线路板的制备工艺公开 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及多层印刷线路板技术领域,具体地说是一种服务器用多层印刷线路板的制备工艺。

相关背景技术

[0002] 印刷线路板是通过在覆铜板上印刷设计好的电路,从而形成的带有印刷线路的绝缘板,作为电子通信的重要部件,其在通信、卫星广播和服务器等领域有着广泛的应用。
[0003] 覆铜板是印制线路板最为关键的组成部分,是以玻璃纤维布等作为支撑基材,用树脂材料进行涂覆,再用铜箔进行层叠热压制得的板材,其中环氧树脂是使用最多的树脂材料,具有优异的粘接性能、力学性能和绝缘性能等性质,但环氧树脂存在质脆、剥离强度低以及阻燃性差等缺点,以此制作的印刷线路板在服务器等高频高速领域达不到要求,通常需要添加大量填充物和阻燃剂在环氧树脂中来改善性能,大量填充物成本较高,且常用的阻燃剂有填充型阻燃剂和含磷阻燃剂,填充型阻燃剂填充过多会严重影响印刷线路板的加工性能和抗拉强度,控制其用量又达不到很好的阻燃效果,而含磷阻燃剂阻燃时则会产生有毒气体,均无法得到很好地应用。
[0004] 为解决上述工艺难点,本发明研究出一种成本较低,并且能够在大幅提高印刷线路板阻燃性能的同时增强其抗剥离强度的服务器用多层印刷线路板的制备工艺。

具体实施方式

[0020] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1
[0021] 一种服务器用多层印刷线路板的制备工艺,如图1所示,包括以下步骤:S1:环氧树脂的改性包括:
S1.1:将8重量份的环氧树脂E‑51、45重量份的N,N‑二甲基甲酰胺和0.02重量份的二月桂酸二丁基锡置于容器中,搅拌10分钟后加热至70℃,然后在25分钟内滴加2重量份的甲苯‑2,4‑二异氰酸酯,保温1小时,甲苯‑2,4‑二异氰酸酯中的异氰酸酯基与环氧树脂E‑51中的羟基发生化学反应,使甲苯‑2,4‑二异氰酸酯固定在环氧树脂E‑51表面,得到混合液;
S1.2:将3重量份的聚丁二醇加入旋转蒸发器中,调节真空度为90Kpa,转速为
100Mpa,以100℃的温度进行2小时的旋蒸,得到无水聚丁二醇,将无水聚丁二醇加入混合液中,调节温度为50℃并保温2小时,甲苯‑2,4‑二异氰酸酯苯环邻位处的异氰酸酯与聚丁二醇反应,得到具有多官能的改性环氧树脂,增强改性环氧树脂分子间和分子内的作用力,增大黏度,提升制固化后改性环氧树脂的抗剥离强度,从而降低印刷线路板加工过程的损耗率,然后加入50重量份的无水乙醇,搅拌后置于旋转蒸发器中进行旋蒸,旋蒸温度为120℃,转速为100rpm,除去有机溶剂,得到改性环氧树脂。
[0022] S2:阻燃半固化片的制备包括:S2.1:将5重量份的氢氧化铝粉末置于连续式粉体包覆改性机的一号筒中,再将
0.3重量份的KBM‑3103硅烷偶联剂加入二号筒中,启动连续式粉体包覆改性机,包覆改性15分钟后向二号筒中加入0.4重量份的过硫酸铵,继续进行15分钟的包覆改性,得到改性氢氧化铝粉末;
S2.2:8重量份的将改性环氧树脂、5重量份的改性氢氧化铝粉末、0.8重量份的双氰胺、0.1重量份的三乙烯四胺和1重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯混合搅拌均匀,改性氢氧化铝粉末外层的过硫酸铵为甲基丙烯酸缩水甘油酯提供自由基,从而引发甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚合反应,再配合硅烷改性的作用,使氢氧化铝粉末与改性环氧树脂的相容性大幅提高,在增加服务器用多层印刷线路板阻燃性的同时提高了固化后改性环氧树脂的抗剥离强度,得到树脂基体;
S2.3:将树脂基体通过流延法均匀滚涂在玻璃纤维布上,然后放置于真空烘箱中,以60℃的温度烘干10小时,得到厚度为0.1mm的阻燃半固化片。
[0023] S3:铜箔的氧化处理及覆铜板的制备包括:S3.1:将铜箔先后浸没在浓度为60g/L的碳酸钠溶液和质量分数为1%的柠檬酸水溶液中进行碱洗和酸洗,碱洗温度为45℃,时间为55秒,酸洗温度为30℃,时间为55秒,然后再用去离子水冲洗2次,得到预处理铜箔;
S3.2:取过氧化氢、氢氧化钠、三乙醇胺、钼酸钠、聚乙二醇6000和去离子水配制成氧化溶液,配制后的氧化溶液中过氧化氢浓度为30g/L,氢氧化钠浓度为25g/L,三乙醇胺浓度为45g/L,钼酸钠浓度为15g/L,聚乙二醇6000浓度为2g/L,将氧化溶液预热至40℃,得到预热氧化溶液,再将预处理铜箔浸没在预热氧化溶液中,保温2分钟后取出,用去离子水冲洗2次,然后置于风干机中进行风干,得到氧化处理铜箔,所得氧化处理铜箔的表面生成一层氧化膜,该膜由氧化铜、氧化亚铜等无机物和有机物结合而成,可以增强氧化处理铜箔与阻燃半固化片之间的结合能力,使制得的服务器用多层印刷线路板更加耐用;
S3.3:将4片阻燃半固化片进行层叠,两面贴上氧化处理铜箔,置于层压机中进行热压,调节温度为150℃,压力为3Mpa,热压8分钟后调节温度为160℃,压力为10Mpa,热压40分钟,然后自然冷却至室温,得到覆铜板。
[0024] S4:覆铜板的蚀刻层压与加工包括:S4.1:在覆铜板两面贴上光敏干膜,然后贴上内层线路薄膜并曝光,然后进行显影,再用蚀刻机进行蚀刻,最后将内层线路薄膜清除退膜,得到内层基板;
S4.2:将内层基板、低介电常数阻燃半固化片和氧化处理铜箔依顺序层叠,内层基板位于中间,上下两面均层叠有阻燃半固化片,氧化处理铜箔位于最外侧,进行热压,然后按照S4.1的操作对最外层氧化处理铜箔进行蚀刻,得到电路基板;
S4.3:在电路基板的贯通连接位置进行钻孔、磨板、防焊印刷,然后在钻孔位置注入导电性铜胶,加热固化导电性铜胶后得到服务器用多层印刷线路板。
实施例2
[0025] 一种服务器用多层印刷线路板的制备工艺,如图1所示,包括以下步骤:S1:环氧树脂的改性包括:
S1.1:将10重量份的环氧树脂E‑51、50重量份的N,N‑二甲基甲酰胺和0.03重量份的二月桂酸二丁基锡置于容器中,搅拌10分钟后加热至70℃,然后在30分钟内滴加3重量份的甲苯‑2,4‑二异氰酸酯,保温1=小时,甲苯‑2,4‑二异氰酸酯中的异氰酸酯基与环氧树脂E‑51中的羟基发生化学反应,使甲苯‑2,4‑二异氰酸酯固定在环氧树脂E‑51表面,得到混合液;
S1.2:将4重量份的聚丁二醇加入旋转蒸发器中,调节真空度为90Kpa,转速为
100Mpa,以100℃的温度进行2小时的旋蒸,得到无水聚丁二醇,将无水聚丁二醇加入混合液中,调节温度为50℃并保温2小时,甲苯‑2,4‑二异氰酸酯苯环邻位处的异氰酸酯与聚丁二醇反应,得到具有多官能的改性环氧树脂,增强改性环氧树脂分子间和分子内的作用力,增大黏度,提升制固化后改性环氧树脂的抗剥离强度,从而降低印刷线路板加工过程的损耗率,然后加入55重量份的无水乙醇,搅拌后置于旋转蒸发器中进行旋蒸,旋蒸温度为120℃,转速为100rpm,除去有机溶剂,得到改性环氧树脂。
[0026] S2:阻燃半固化片的制备包括:S2.1:将6重量份的氢氧化铝粉末置于连续式粉体包覆改性机的一号筒中,再将
0.4重量份的KBM‑3103硅烷偶联剂加入二号筒中,启动连续式粉体包覆改性机,包覆改性15分钟后向二号筒中加入0.5重量份的过硫酸铵,继续进行15分钟的包覆改性,得到改性氢氧化铝粉末;
S2.2:将10重量份的改性环氧树脂、6重量份的改性氢氧化铝粉末、1重量份的双氰胺、0.2重量份的三乙烯四胺和1.5重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯混合搅拌均匀,改性氢氧化铝粉末外层的过硫酸铵为甲基丙烯酸缩水甘油酯提供自由基,从而引发甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚合反应,再配合硅烷改性的作用,使氢氧化铝粉末与改性环氧树脂的相容性大幅提高,在增加服务器用多层印刷线路板阻燃性的同时提高了固化后改性环氧树脂的抗剥离强度,得到树脂基体;
S2.3:将树脂基体通过流延法均匀滚涂在玻璃纤维布上,然后放置于真空烘箱中,以60℃的温度烘干10小时,得到厚度为0.2mm的阻燃半固化片。
[0027] S3:铜箔的氧化处理及覆铜板的制备包括:S3.1:将铜箔先后浸没在浓度为60g/L的碳酸钠溶液和质量分数为1%的柠檬酸水溶液中进行碱洗和酸洗,碱洗温度为45℃,时间为55秒,酸洗温度为30℃,时间为55秒,然后再用去离子水冲洗2次,得到预处理铜箔;
S3.2:取过氧化氢、氢氧化钠、三乙醇胺、钼酸钠、聚乙二醇6000和去离子水配制成氧化溶液,配制后的氧化溶液中过氧化氢浓度为35g/L,氢氧化钠浓度为30g/L,三乙醇胺浓度为50g/L,钼酸钠浓度为20g/L,聚乙二醇6000浓度为5g/L,将氧化溶液预热至40℃,得到预热氧化溶液,再将预处理铜箔浸没在预热氧化溶液中,保温2分钟后取出,用去离子水冲洗2次,然后置于风干机中进行风干,得到氧化处理铜箔,所得氧化处理铜箔的表面生成一层氧化膜,该膜由氧化铜、氧化亚铜等无机物和有机物结合而成,可以增强氧化处理铜箔与阻燃半固化片之间的结合能力,使制得的服务器用多层印刷线路板更加耐用;
S3.3:将6片阻燃半固化片进行层叠,两面贴上氧化处理铜箔,置于层压机中进行热压,调节温度为150℃,压力为3Mpa,热压8分钟后调节温度为160℃,压力为10Mpa,热压40分钟,然后自然冷却至室温,得到覆铜板。
[0028] S4:覆铜板的蚀刻层压与加工包括:S4.1:在覆铜板两面贴上光敏干膜,然后贴上内层线路薄膜并曝光,然后进行显影,再用蚀刻机进行蚀刻,最后将内层线路薄膜清除退膜,得到内层基板;
S4.2:将内层基板、低介电常数阻燃半固化片和氧化处理铜箔依顺序层叠,内层基板位于中间,上下两面均层叠有阻燃半固化片,氧化处理铜箔位于最外侧,进行热压,然后按照S4.1的操作对最外层氧化处理铜箔进行蚀刻,得到电路基板;
S4.3:在电路基板的贯通连接位置进行钻孔、磨板、防焊印刷,然后在钻孔位置注入导电性铜胶,加热固化导电性铜胶后得到服务器用多层印刷线路板。
实施例3
[0029] 一种服务器用多层印刷线路板的制备工艺,如图1所示,包括以下步骤:S1:环氧树脂的改性包括:
S1.1:将8重量份的环氧树脂E‑51、45重量份的N,N‑二甲基甲酰胺和0.02重量份的二月桂酸二丁基锡置于容器中,搅拌15分钟后加热至75℃,然后在30分钟内滴加2重量份的甲苯‑2,4‑二异氰酸酯,保温1.5小时,甲苯‑2,4‑二异氰酸酯中的异氰酸酯基与环氧树脂E‑
51中的羟基发生化学反应,使甲苯‑2,4‑二异氰酸酯固定在环氧树脂E‑51表面,得到混合液;
S1.2:将3重量份的聚丁二醇加入旋转蒸发器中,调节真空度为95Kpa,转速为
120Mpa,以110℃的温度进行3小时的旋蒸,得到无水聚丁二醇,将无水聚丁二醇加入混合液中,调节温度为55℃并保温3小时,甲苯‑2,4‑二异氰酸酯苯环邻位处的异氰酸酯与聚丁二醇反应,得到具有多官能的改性环氧树脂,增强改性环氧树脂分子间和分子内的作用力,增大黏度,提升制固化后改性环氧树脂的抗剥离强度,从而降低印刷线路板加工过程的损耗率,然后加入55重量份的无水乙醇,搅拌后置于旋转蒸发器中进行旋蒸,旋蒸温度为130℃,转速为120rpm,除去有机溶剂,得到改性环氧树脂。
[0030] S2:阻燃半固化片的制备包括:S2.1:将5重量份的氢氧化铝粉末置于连续式粉体包覆改性机的一号筒中,再将
0.3重量份的KBM‑3103硅烷偶联剂加入二号筒中,启动连续式粉体包覆改性机,包覆改性20分钟后向二号筒中加入0.4重量份的过硫酸铵,继续进行20分钟的包覆改性,得到改性氢氧化铝粉末;
S2.2:将8重量份的改性环氧树脂、5重量份的改性氢氧化铝粉末、0.8重量份的双氰胺、0.1重量份的三乙烯四胺和1重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯混合搅拌均匀,改性氢氧化铝粉末外层的过硫酸铵为甲基丙烯酸缩水甘油酯提供自由基,从而引发甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚合反应,再配合硅烷改性的作用,使氢氧化铝粉末与改性环氧树脂的相容性大幅提高,在增加服务器用多层印刷线路板阻燃性的同时提高了固化后改性环氧树脂的抗剥离强度,得到树脂基体;
S2.3:将树脂基体通过流延法均匀滚涂在玻璃纤维布上,然后放置于真空烘箱中,以65℃的温度烘干12小时,得到厚度为0.1mm的阻燃半固化片。
[0031] S3:铜箔的氧化处理及覆铜板的制备包括:S3.1:将铜箔先后浸没在浓度为65g/L的碳酸钠溶液和质量分数为1.5%的柠檬酸水溶液中进行碱洗和酸洗,碱洗温度为50℃,时间为60秒,酸洗温度为35℃,时间为60秒,然后再用去离子水冲洗3次,得到预处理铜箔;
S3.2:取过氧化氢、氢氧化钠、三乙醇胺、钼酸钠、聚乙二醇6000和去离子水配制成氧化溶液,配制后的氧化溶液中过氧化氢浓度为30g/L,氢氧化钠浓度为25g/L,三乙醇胺浓度为45g/L,钼酸钠浓度为15g/L,聚乙二醇6000浓度为2g/L,将氧化溶液预热至50℃,得到预热氧化溶液,再将预处理铜箔浸没在预热氧化溶液中,保温3分钟后取出,用去离子水冲洗3次,然后置于风干机中进行风干,得到氧化处理铜箔,所得氧化处理铜箔的表面生成一层氧化膜,该膜由氧化铜、氧化亚铜等无机物和有机物结合而成,可以增强氧化处理铜箔与阻燃半固化片之间的结合能力,使制得的服务器用多层印刷线路板更加耐用;
S3.3:将4片阻燃半固化片进行层叠,两面贴上氧化处理铜箔,置于层压机中进行热压,调节温度为160℃,压力为5Mpa,热压10分钟后调节温度为165℃,压力为12Mpa,热压
45分钟,然后自然冷却至室温,得到覆铜板。
[0032] S4:覆铜板的蚀刻层压与加工包括:S4.1:在覆铜板两面贴上光敏干膜,然后贴上内层线路薄膜并曝光,然后进行显影,再用蚀刻机进行蚀刻,最后将内层线路薄膜清除退膜,得到内层基板;
S4.2:将内层基板、低介电常数阻燃半固化片和氧化处理铜箔依顺序层叠,内层基板位于中间,上下两面均层叠有阻燃半固化片,氧化处理铜箔位于最外侧,进行热压,然后按照S4.1的操作对最外层氧化处理铜箔进行蚀刻,得到电路基板;
S4.3:在电路基板的贯通连接位置进行钻孔、磨板、防焊印刷,然后在钻孔位置注入导电性铜胶,加热固化导电性铜胶后得到服务器用多层印刷线路板。
[0033] 与实施例1相比,对比例1的不同之处在于,对比例1去除步骤S2.1制备改性氢氧化铝粉末的操作,在树脂基体中添加氢氧化铝粉末,其余步骤与实施例1相同。
[0034] 取实施例1、实施例2、实施例3和对比例1制备的服务器用多层印刷线路板,均裁剪出6份长宽为70mm×10mm的板材待测,分别取其中三份采用《GB/T2406‑2009塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分:室温试验》中的标准在极限氧指数测定仪上测试其极限氧指数,极限氧指数越高代表阻燃性能越好,记录数据并制成表格,如表1,分析可得实施例制备的服务器用多层印刷线路板的具有优异的阻燃性能;取另三份长宽为70mm×10mm的板材,根据《IPC‑TM‑650》的标准,采用岛津万能材料试验机测试其抗剥离强度,记录数据并制成表格,如表2,可以看出实施例制备的服务器用多层印刷线路板的抗拉强度均比对比例1高;
结论:通过制备改性氢氧化铝粉末并加入树脂基体中,可以使服务器用多层印刷线路板在具有优秀阻燃性能的同时增强其抗拉强度。
[0035]LOI/% 第一份 第二份 第三份
实施例1 31.4 31.7 31.6
实施例2 30.9 30.8 31.1
实施例3 31.9 32.1 31.7
对比例1 27.5 27.1 27.6
表1
抗拉强度(N/mm2) 第一份 第二份 第三份
实施例1 2.7 2.5 2.8
实施例2 3.1 2.9 3.2
实施例3 2.7 2.8 2.7
对比例1 1.1 1.4 1.2
表2
[0036] 与实施例1相比,对比例2的不同之处在于,对比例2去除了步骤S1,其余步骤均与实施例1相同。
[0037] 取对比例2制备的服务器用多层印刷线路板,裁剪出3份长宽为70mm×10mm的板材,根据《IPC‑TM‑650》的标准,采用岛津万能材料试验机测试其抗剥离强度,记录数据并沿用实施例1的数据制成表格,如表3,可以看出实施例1制备的服务器用多层印刷线路板的抗拉强度比对比例2制备的服务器用多层印刷线路板高,可以证明实施例通过对环氧树脂进行改性,增强了服务器用多层印刷线路板的抗拉强度。
[0038] 抗拉强度(N/mm2) 第一份 第二份 第三份实施例1 2.7 2.5 2.8
对比例2 2.2 2.1 2.3
表3
[0039] 与实施例1相比,对比例3的不同之处在于,对比例3未对铜箔进行氧化处理,其余步骤均与实施例1相同。
[0040] 取对比例3制备的服务器用多层印刷线路板,裁剪出3份长宽为70mm×10mm的板材,根据《IPC‑TM‑650》的标准,采用岛津万能材料试验机测试其抗剥离强度,记录数据并沿用实施例1的数据制成表格,如表4,可以看出实施例1制备的服务器用多层印刷线路板的抗拉强度比对比例3制备的服务器用多层印刷线路板高,可以证明实施例通过对铜箔进行氧化处理,能够增强服务器用多层印刷线路板抗剥离强度。
[0041] 抗拉强度(N/mm2) 第一份 第二份 第三份实施例1 2.7 2.5 2.8
对比例3 1.8 1.6 1.9
表4
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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