一种涂覆树脂铜箔的制备方法及用其制作的覆铜箔层压板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种涂覆树脂铜箔的制备方法及用其制作的覆铜箔层压板，本发明将树脂胶液涂覆于薄膜载体上，经过烘烤半固化形成树脂层，所述树脂层存在半交联与半固化的状态，有效提高其与铜箔的粘结性；并且形成的所述树脂层厚度均匀性高，解决了现有涂胶方法中不能实现连续生产和难以保证胶层厚度均匀性的问题；本发明的树脂层厚度均匀，使得制得的涂覆树脂铜箔及覆铜箔层压板具有优异的散热性和耐击穿电压性能。
【专利说明】一种涂覆树脂铜箔的制备方法及用其制作的覆铜箔层压板
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂覆树脂铜箔的制备方法及用其制作的覆铜箔层压板。
【背景技术】
[0002]普通覆铜板一般使用厚度为210 μ m以下的铜箔，如35 μ m、18 μ m、70 μ m、12 μ m
等，与玻纤布粘结片组合，在一定温度和压力下热压制成覆铜板。近年来随着电子工业的发展，印制电路板趋向高密度化，采用普通电解铜箔生产的覆铜板远满足不了功率大(电流量大)、加工时侧焊点多的线路使用和加工要求。铜箔越薄制作的线条越精细，但不能满足汽车电子、电力、电子元器件等大电流、大功率的需要。，因此需要使用较厚的铜箔(铜箔厚度大于210 μ m)制作的覆铜板以满足此要求。本发明的覆厚铜箔板属于印制电路板基板材料，可以广泛用于大电流、高功率的电子产品，比如模块化开关电源、汽车电子、电力电子、灯整流器和平板变压器等。
[0003]由于厚铜箔(210 μ m以上)为非极性金属态，经机械加工而成的，表面光滑并有一层坚硬惰性氧化膜，所以与基材之间的粘结性能较差。为了改善铜箔与基材的粘接性能，一般采用以下两种方式:(1)铜箔表面处理，铜箔表面处理方法很多，包括物理、化学、电解等方法。物理方法(如喷砂)简单，但均匀性较差，易造成产品机械损坏；化学方法工艺复杂，氧化液不易控制；电解法是目前广泛采用的方法，包括酸法和碱法。铜箔经过处理后，其表面形成一层暗棕色极性氧化膜，有利于粘接。(2)在铜箔表面形成绝缘胶粘层。
[0004]目前业界采用的基本上是单独使用第(I)或第(2)种方法，但是单独使用第(I)种方法，被证实存在添加法电路制作的过程中镀铜的粘合强度不足问题，而单独采用第(2)种方法制作的覆铜板在耐热性、粘合性和吸湿耐热性方面有问题，并且要求进一步的改进。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:为克服上述问题，提供一种涂覆树脂铜箔的制备方法及用其制作的覆铜箔层压板。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]—种涂覆树脂铜箔的制备方法，包括以下步骤:
[0008](I)将环氧树脂与固化促进剂按照环氧树脂中环氧当量与固化促进剂中胺基的比1:0.95-1.05混合后搅拌均匀，使凝胶化时间控制在200-300秒之间，制得树脂胶液；
[0009](2)将所述树脂胶液通过连续方式涂覆于薄膜载体上，在80-160°C条件下烘烤3-6分钟使所述树脂胶液至半固化状态，然后将所述薄膜载体撕下，制得树脂层；
[0010](3)在所述树脂层上堆叠一层厚度大于400 μ m的压延铜箔，得到层叠材料；
[0011](4)先在室温条件下将所述层叠材料放进层压机，合模起压压力为10PSIjIg升温升压，当温度为190-200°C，压力400-600PSI时保持60-90分钟，待所述树脂层上的所述树脂胶液完全固化后取出，即制得涂覆树脂铜箔。
[0012]优选地，所述固化促进剂为双氰胺或酚醛树脂。
[0013]优选地，所述树脂层厚度为20 μ m-100 μ m。
[0014]优选地，所述铜箔单面经粗化处理，粗化处理面的表面粗糙度在0.5 μ m-20 μ m,所述树脂层形成于所述铜箔的粗化处理面上。
[0015]优选地，所述粗化处理为:铜箔的一个面经机械喷砂之后，于其上电镀一层连续的铜、钴和溴合金阻挡层。
[0016]一种覆铜箔层压板，包括数张相叠合的粘结片，及覆合于其一侧或两侧的如以上所述的涂覆树脂铜箔。
[0017]优选地，所述粘结片为环氧树脂玻纤布。
[0018]本发明的有益效果是:(1)本发明将树脂胶液涂覆于薄膜载体上，经过烘烤半固化形成树脂层，所述树脂层存在半交联与半固化的状态，有效提高其与铜箔的粘结性；并且形成的所述树脂层厚度均匀性高，解决了现有涂胶方法中不能实现连续生产和难以保证胶层厚度均匀性的问题；
[0019](2)本发明的树脂层厚度均匀，使得制得的涂覆树脂铜箔及覆铜箔层压板具有优异的散热性和耐击穿电压性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0021]图1是本发明所述涂覆树脂铜箔的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0023]下面提供本发明的多个【具体实施方式】。
[0024]实施例1
[0025]如图1所示的本发明所述一种涂覆树脂铜箔的制备方法，包括以下步骤:
[0026](I)将环氧树脂与固化促进剂按照所述环氧树脂中环氧当量与所述固化促进剂中胺基的比1:0.95混合后搅拌均匀，所述胺基可以用羟基替换，即也可以按照所述环氧树脂中环氧当量与所述固化促进剂中羟基的比1:0.95混合后搅拌均匀，使凝胶化时间指标控制在200秒之间，制得树脂胶液；
[0027](2)将所述树脂胶液通过连续方式涂覆于薄膜载体上，使其在80条件下烘烤3分钟直至所述树脂胶液呈现半固化状态，经过烘烤半固化形成树脂层，该树脂层存在半交联与半固化的状态，有效提高其与铜箔的粘结性，烘烤完成后将所述薄膜载体撕下，即制得树脂层，厚度均匀性高，所述树脂胶液采用连续涂覆的方式涂覆于薄膜载体上，解决了现有涂胶方法中不能实现连续生产和难以保证胶层厚度均匀性的问题；
[0028](3)在所述树脂层上堆叠一层厚度大于400 μ m的压延铜箔，得到层叠材料，所述压延铜箔具有的优点为:高坚持活性物质、优良的抗拉强度、高伸长率并且可用微米厚度范围；
[0029](4)先在室温条件下将所述层叠材料放进层压机，合模起压压力为10PSIjIg升温升压，当温度为190°C，压力400PSI时保持60分钟，待所述树脂层上的所述树脂胶液完全固化后取出，即制得涂覆树脂铜箔。
[0030]在优选的实施方案中，所述固化促进剂为双氰胺或酚醛树脂，但不限于此，任何适用的固化促进剂均落入本发明的保护范围。
[0031]在优选的实施方案中，所述树脂层厚度在在20 μ m。
[0032]在优选的实施方案中，所述铜箔单面经粗化处理，粗化处理面的表面粗糙度在
0.5 μ m，所述表面粗糙度通过IPC-TM-650测试方法手册中2.2.17金属箔表面粗糙度的方法测量而得，所述树脂层形成于所述铜箔的粗化处理面上，所述铜箔进行表面的粗化处理后，可以获得很好的耐高温和防氧化性能。
[0033]在优选的实施方案中，粗化处理是指在铜箔的一个面上进行机械喷砂之后，再在该面上电镀一层连续且非常薄的铜、钴和溴合金阻挡层。
[0034]实施例2
[0035]如图1所示的本发明所述一种涂覆树脂铜箔的制备方法，包括以下步骤:
[0036](I)将环氧树脂与固化促进剂按照所述环氧树脂中环氧当量与所述固化促进剂中胺基的比1:1混合后搅拌均匀，所述胺基可以用羟基替换，即也可以按照所述环氧树脂中环氧当量与所述固化促进剂中羟基的比1:1混合后搅拌均匀，使凝胶化时间指标控制在250秒之间，制得树脂胶液；
[0037](2)将所述树脂胶液通过连续方式涂覆于薄膜载体上，使其在120°C条件下烘烤5分钟直至所述树脂胶液呈现半固化状态，经过烘烤半固化形成树脂层，该树脂层存在半交联与半固化的状态，有效提高其与铜箔的粘结性，烘烤完成后将所述薄膜载体撕下，即制得树脂层，厚度均匀性高，所述树脂胶液采用连续涂覆的方式涂覆于薄膜载体上，解决了现有涂胶方法中不能实现连续生产和难以保证胶层厚度均匀性的问题；
[0038](3)在所述树脂层上堆叠一层厚度大于400 μ m的压延铜箔，得到层叠材料，所述压延铜箔具有的优点为:高坚持活性物质、优良的抗拉强度、高伸长率并且可用微米厚度范围；
[0039](4)先在室温条件下将所述层叠材料放进层压机，合模起压压力为10PSIjIg升温升压，当温度为195°C，压力500PSI时保持75分钟，待所述树脂层上的所述树脂胶液完全固化后取出，即制得涂覆树脂铜箔。
[0040]在优选的实施方案中，所述固化促进剂为双氰胺或酚醛树脂，但不限于此，任何适用的固化促进剂均落入本发明的保护范围。
[0041]在优选的实施方案中，所述树脂层厚度在在60 μ m。
[0042]在优选的实施方案中，所述铜箔单面经粗化处理，粗化处理面的表面粗糙度在9 μ m，所述树脂层形成于所述铜箔的粗化处理面上，所述铜箔进行表面的粗化处理后，可以获得很好的耐高温和防氧化性能。
[0043]在优选的实施方案中，粗化处理是指在铜箔的一个面上进行机械喷砂之后，再在该面上电镀一层连续且非常薄的铜、钴和溴合金阻挡层。
[0044]实施例3
[0045]如图1所示的本发明所述一种涂覆树脂铜箔的制备方法，包括以下步骤:
[0046](I)将环氧树脂与固化促进剂按照所述环氧树脂中环氧当量与所述固化促进剂中胺基的比1: 1.05混合后搅拌均匀，所述胺基可以用羟基替换，即也可以按照所述环氧树脂中环氧当量与所述固化促进剂中羟基的比1:1.05混合后搅拌均匀，使凝胶化时间指标控制在300秒之间，制得树脂胶液；
[0047](2)将所述树脂胶液通过连续方式涂覆于薄膜载体上，使其在160°C条件下烘烤6分钟直至所述树脂胶液呈现半固化状态，经过烘烤半固化形成树脂层，该树脂层存在半交联与半固化的状态，有效提高其与铜箔的粘结性，烘烤完成后将所述薄膜载体撕下，即制得树脂层，厚度均匀性高，所述树脂胶液采用连续涂覆的方式涂覆于薄膜载体上，解决了现有涂胶方法中不能实现连续生产和难以保证胶层厚度均匀性的问题；
[0048](3)在所述树脂层上堆叠一层厚度大于400 μ m的压延铜箔，得到层叠材料，所述压延铜箔具有的优点为:高坚持活性物质、优良的抗拉强度、高伸长率并且可用微米厚度范围；
[0049](4)先在室温条件下将所述层叠材料放进层压机，合模起压压力为10PSIjIg升温升压，当温度为200°C，压力600PSI时保持90分钟，待所述树脂层上的所述树脂胶液完全固化后取出，即制得涂覆树脂铜箔。
[0050]在优选的实施方案中，所述固化促进剂为双氰胺或酚醛树脂，但不限于此，任何适用的固化促进剂均落入本发明的保护范围。
[0051]在优选的实施方案中，所述树脂层厚度在在100 μ m。
[0052]在优选的实施方案中，所述铜箔单面经粗化处理，粗化处理面的表面粗糙度在20 μ m，所述树脂层形成于所述铜箔的粗化处理面上，所述铜箔进行表面的粗化处理后，可以获得很好的耐高温和防氧化性能。
[0053]在优选的实施方案中，粗化处理是指在铜箔的一个面上进行机械喷砂之后，再在该面上电镀一层连续且非常薄的铜、钴和溴合金阻挡层。
[0054]实施例4
[0055]一种覆铜箔层压板，包括数张相叠合的粘结片，及覆合于其一侧或两侧的如以上方法所述的涂覆树脂铜箔，因此所述树脂层厚度均匀，使得制得的涂覆树脂铜箔及覆铜箔层压板具有优异的散热性和耐击穿电压性能。
[0056]在优选的实施方案中，所述粘结片为环氧树脂玻纤布，但是不限于此，还可以为其他可变换的粘结片，所述环氧树脂玻纤布，是以环氧树脂作粘合剂，以电子级玻璃纤维布作增强材料的一类基板，其机械性能、尺寸稳定性、抗冲击性、耐湿性能比纸基板高。并且电气性能优良，工作温度较高，本身性能受环境影响小。在加工工艺上，要比其他树脂的玻纤布具有很大的优越性。
[0057]下面提供在不同的铜箔厚度和铜箔表面粗糙度的参数下的铜箔与粘结片的结合力的变化，如以下表格:
[0058]
实施例1实施例2实施例3实施例4
压延铜箔厚度420400400400(um)
铜箔表面粗糙0.50.91,20.7
[0059]
度(UlIl)
表面处理方法物理方法物理方法+化学物理方法+化-
方法学方法铜箔与粘结片6.51111.53
之间的结合力(N/mm)
[0060]本表格中使用测量标准方法:IPC-TM_650测试方法手册中的覆金属箔板的剥离强度中的方法。
[0061]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种涂覆树脂铜箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将环氧树脂与固化促进剂按照环氧树脂中环氧当量与固化促进剂中胺基的比1:0.95-1.05混合后搅拌均匀，使凝胶化时间控制在200-300秒之间，制得树脂胶液； (2)将所述树脂胶液通过连续方式涂覆于薄膜载体上，在80-16(TC条件下烘烤3-6分钟使所述树脂胶液至半固化状态，然后将所述薄膜载体撕下，制得树脂层； (3)在所述树脂层上堆叠一层厚度大于400μ m的压延铜箔，得到层叠材料； (4)先在室温条件下将所述层叠材料放进层压机，合模起压压力为100PSI，缓慢升温升压，当温度为190-200°C，压力400-600PSI时保持60-90分钟，待所述树脂层上的所述树脂胶液完全固化后取出，即制得涂覆树脂铜箔。
2.如权利要求1所述的涂覆树脂铜箔的制备方法，其特征在于，所述固化促进剂为双氰胺或酚醛树脂。
3.如权利要求1或2所述的涂覆树脂铜箔的制备方法，其特征在于，所述树脂层厚度为20 μ m-100 μ m。
4.如权利要求1-3任一项所述的涂覆树脂铜箔的制备方法，其特征在于，所述铜箔单面经粗化处理，粗化处理面的表面粗糙度在0.5 μ m-20 μ m,所述树脂层形成于所述铜箔的粗化处理面上。
5.如权利要求1-4任一项所述的涂覆树脂铜箔的制备方法，其特征在于，所述粗化处理为:铜箔的一个面经机械喷砂之后，于其上电镀一层连续的铜、钴和溴合金阻挡层。
6.一种覆铜箔层压板，其特征在于:包括数张相叠合的粘结片，及覆合于其一侧或两侧的如权利要求1-5任一项所述的涂覆树脂铜箔。
7.如权利要求6所述的覆铜箔层压板，其特征在于:所述粘结片为环氧树脂玻纤布。
【文档编号】B32B7/12GK104149471SQ201410327944
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】俞丽卿, 邱祥利 申请人:腾辉电子（苏州）有限公司