專利名稱：一種改善pn固化板材孔銅分離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于覆銅板技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改善PN固化板材孔銅分離的方法。
背景技術(shù)：
孔壁分離(也稱，孔銅分離)是PCB及PCBA熱處理過(guò)程中，電鍍通孔的孔壁銅與基材出現(xiàn)分離的一種缺陷，一旦出現(xiàn)將給PCB下游埋下可靠性隱患。如在PCB下游客戶或終端因此缺陷出現(xiàn)可靠性問(wèn)題，將給PCB生產(chǎn)廠家?guī)?lái)不利影響并伴隨著巨額賠償。所以孔壁分離問(wèn)題一直困擾著PCB廠家及相關(guān)供應(yīng)商并倍受關(guān)注。PN固化體系的板材，即酚醛固化板材，是目前最常見的無(wú)鉛化板材。印制電路板及終端插件廠經(jīng)常反饋PN固化體系的板材出現(xiàn)孔銅分離現(xiàn)象，通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)孔銅分離的原因主要在于:PN固化體系的板材完全固化后交聯(lián)密度較大，耐化學(xué)性較強(qiáng)，Desmear藥水難以咬蝕，咬蝕后樹脂位置是塊狀結(jié)構(gòu)，PHT銅與基材的結(jié)合力的接觸面積少，結(jié)合力低。而DICY固化體系的板材，對(duì)其進(jìn)行電鏡分析，如圖1所示，可以看見，咬蝕后的DICY固化體系的板材在孔壁的樹脂形成了蜂窩狀結(jié)構(gòu)，比表面積大，提高了 PHT銅與基材的接觸面積，提高了 PHT銅與基材的結(jié)合力。對(duì)PN體系固化的板材咬蝕后，在電鏡的觀察下，其孔壁的樹脂基本是塊狀，很光滑，如圖2所示。孔壁樹脂很光滑，其比表面積小，PHT銅與基材的接觸面積少，兩者結(jié)合力低，因此，PN固化體系的板材容易出現(xiàn)孔銅分離現(xiàn)象。為了解決PN固化體系的板材容易出現(xiàn)孔銅分離的現(xiàn)象，科研人員對(duì)其進(jìn)行了大量研究。

現(xiàn)有技術(shù)中為了在基材表面形成微觀上的粗糙表面，得到較大的“比表面積”，絕大部分是通過(guò)調(diào)節(jié)咬蝕的工藝參數(shù)，通過(guò)考察“咬蝕量”以及觀察其咬蝕后的效果，看孔壁基材是否得到“比表面積”非常大的微觀粗糙面。無(wú)鉛材料的樹脂大都具有更高交聯(lián)密度和更復(fù)雜的化學(xué)空間網(wǎng)絡(luò)矩陣，因此，也具有更高的耐化性，意味著咬蝕將更加困難，即在孔壁得到比表面積大的粗糙面也將更加困難。而針對(duì)無(wú)鉛高Tg材料，一味的加強(qiáng)咬蝕并不能得到想要的效果，反而適得其反，使孔壁變得更加光滑，不利于孔壁銅與基材結(jié)合，埋下孔銅分離的隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種改善PN固化板材孔銅分離的方法，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:一種改善PN固化板材孔銅分離的方法，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加無(wú)機(jī)填料以使孔壁樹脂形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100被％計(jì)，所述無(wú)機(jī)填料的加入量為5 60wt%。在PCB制備過(guò)程中，咬蝕是利用藥水對(duì)PN固化板材的孔進(jìn)行溶脹、咬蝕、清洗的過(guò)程。無(wú)機(jī)填料在咬蝕過(guò)程中脫落，然后PHT銅沉積在無(wú)機(jī)填料脫落后所形成的空洞位置，使PN固化板材在孔壁樹脂形成明顯像DICY固化板材一樣的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這種蜂窩狀結(jié)構(gòu)可以顯著提高孔銅結(jié)合力，改善PN固化板材孔銅分離的現(xiàn)象。無(wú)機(jī)填料量太少，無(wú)法形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)；無(wú)機(jī)填料量太大，無(wú)機(jī)填料在咬蝕過(guò)程中脫落，造成大面積的空洞，PHT銅沉積后無(wú)法形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。 以樹脂膠液的質(zhì)量為100wt%計(jì)，所述無(wú)機(jī)填料的加入量為l(T60wt%,優(yōu)選20 50wt%,進(jìn)一步優(yōu)選30 40wt%,最優(yōu)選30wt%。以樹脂膠液的質(zhì)量為100wt%計(jì)，所述無(wú)機(jī)填料的加入量例如為 14wt%、18wt%、22wt%、26wt%、31wt%、36wt%、37wt%、42wt%、47wt%、49wt%>53wt%>57wt%>59wt%。所述無(wú)機(jī)填料選自二氧化硅、氮化硼、氫氧化鋁、勃姆石、滑石粉、粘土、云母、硫酸鋇、碳酸鈣、氫氧化鎂、硅微粉或硼酸鋅的任意一種或者至少兩種的混合物，所述混合物例如二氧化硅和氮化硼的混合物，氫氧化鋁和勃姆石的混合物，滑石粉和粘土的混合物，云母和氮化硼的混合物，硫酸鋇和碳酸鈣的混合物，氫氧化鎂和硅微粉的混合物，硼酸鋅和二氧化硅的混合物，二氧化硅、氮化硼和氫氧化鋁的混合物，勃姆石、滑石粉和粘土的混合物，云母、勃姆石和硫酸鋇的混合物，碳酸鈣、氫氧化鎂和硅微粉的混合物，優(yōu)選硅微粉、滑石粉或氫氧化鋁中的任意一種或者至少兩種的混合物。所述無(wú)機(jī)填料的形狀為塊狀或/和類球形。在樹脂膠液中添加一定形狀和一定比例的無(wú)機(jī)填料后，咬蝕后孔壁樹脂可以形成明顯的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，顯著地改善PN固化板材孔銅分離的現(xiàn)象。所述無(wú)機(jī)填料的粒徑為3 20 u m,例如4 ii m、6 u m、8 u m、9 u m> 11 u m> 13 u m>15 u m> 17 u m、19 u m,優(yōu)選 3 10 u m。一種改善PN固化板材孔銅分離的方法，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加無(wú)機(jī)填料以使孔壁樹脂形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100被％計(jì)，所述無(wú)機(jī)填料的加入量為5飛0wt%，所述無(wú)機(jī)填料的形狀為塊狀或/和類球形，所述無(wú)機(jī)填料的粒徑為3 10 Um0在PN固化板材里面添加粒徑為3 10 u m的塊狀或/和類球形填料，咬蝕后在孔壁樹脂形成明顯 的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這種蜂窩狀結(jié)構(gòu)能顯著加強(qiáng)孔銅結(jié)合力。一種改善PN固化板材孔銅分離的方法，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加無(wú)機(jī)填料以使孔壁樹脂形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100被％計(jì)，所述無(wú)機(jī)填料的加入量為2(T50wt%，所述無(wú)機(jī)填料的形狀為塊狀或/和類球形，所述無(wú)機(jī)填料的粒徑為孔壁與PHT銅的結(jié)合力明顯提高，改善了孔銅分離的問(wèn)題。一種改善PN固化板材孔銅分離的方法，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加無(wú)機(jī)填料以使孔壁樹脂形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100被％計(jì)，所述無(wú)機(jī)填料的加入量為30wt%，所述無(wú)機(jī)填料的形狀為塊狀或/和類球形，所述無(wú)機(jī)填料的粒徑為3 10 u m。孔壁與PHT銅的結(jié)合力明顯提高，改善了孔銅分離的問(wèn)題。本發(fā)明的目的之二在于提供一種PN固化板材，所述PN固化板材的孔壁樹脂為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的孔隙率為10 40%，例如12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%、32%、36%、38%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加有無(wú)機(jī)填料，無(wú)機(jī)填料在咬蝕過(guò)程中脫落，然后PHT銅沉積在無(wú)機(jī)填料脫落后所形成的空洞位置，使PN固化板材在孔壁樹脂上形成明顯的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這種蜂窩狀結(jié)構(gòu)顯著提高了孔銅結(jié)合力，改善了 PN固化板材孔銅分離的現(xiàn)象。


下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。圖1:咬蝕后的DICY固化板材的孔壁掃描電鏡圖；圖2:咬蝕后的PN固化板材的孔壁掃描電鏡圖；圖3:咬蝕后的添加10wt%無(wú)機(jī)填料的PN固化板材的孔壁掃描電鏡圖；圖4:咬蝕后的添加20wt%無(wú)機(jī)填料的PN固化板材的孔壁掃描電鏡圖；圖5:咬蝕后的添加30wt%無(wú)機(jī)填料的PN固化板材的孔壁掃描電鏡圖；圖6:咬蝕后的PN固化板材的孔壁示意圖:1_咬蝕后的未添加無(wú)機(jī)填料的PN固化板材的孔壁示意圖；2_咬蝕后的添加5 10%無(wú)機(jī)填料的PN固化板材的孔壁示意圖；3-咬蝕后的添加30 50%無(wú)機(jī)填料的PN固化板材的孔壁示意圖。
具體實(shí)施例方式為更好地說(shuō)明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下:實(shí)施例1一種改善PN固化 板材孔銅分離的方法，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加氫氧化鋁實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100被％計(jì)，所述氫氧化鋁的加入量為5wt%,所述氫氧化招的形狀為塊狀,所述氫氧化招的粒徑為3 10 u m。所述PN固化板材的孔壁樹脂為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的孔隙率為10%，孔壁與PHT銅的結(jié)合力明顯提高，改善了孔銅分離的問(wèn)題。實(shí)施例2一種改善PN固化板材孔銅分離的方法，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加娃微粉實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100wt%計(jì),所述娃微粉的加入量為60wt%,所述硅微粉的形狀為類球形，所述硅微粉的粒徑為lOlOym。所述PN固化板材的孔壁樹脂為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的孔隙率為40%，孔壁與PHT銅的結(jié)合力明顯提高，改善了孔銅分離的問(wèn)題。實(shí)施例3一種改善PN固化板材孔銅分離的方法，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加滑石粉實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100被％計(jì)，所述滑石粉的加入量為30wt%，所述滑石粉的形狀為塊狀，所述滑石粉的粒徑為3 10i!m。所述PN固化板材的孔壁樹脂為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的孔隙率為20%，孔壁與PHT銅的結(jié)合力明顯提高，改善了孔銅分離的問(wèn)題。實(shí)施例4一種改善PN固化板材孔銅分離的方法，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加云母實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100wt%計(jì),所述云母的加入量為30wt%,所述云母的形狀為塊狀，所述云母的粒徑為3 10 u m。所述PN固化板材的孔壁樹脂為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的孔隙率為15%，孔壁與PHT銅的結(jié)合力明顯提高，改善了孔銅分離的問(wèn)題。實(shí)施例5一種改善PN固化板材孔銅分離的方法，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加勃姆石實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100wt9U+，所述勃姆石的加入量為40wt%，K述勃姆石的形狀為塊狀，所述勃姆石的粒徑為3 10i!m。所述PN固化板材的孔壁樹脂為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的孔隙率為18%，孔壁與PHT銅的結(jié)合力明顯提高，改善了孔銅分離的問(wèn)題。實(shí)施例6一種改善PN固化板材孔銅分離的方法，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加滑石粉實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100被％計(jì)，所述滑石粉的加入量為50wt%，所述滑石粉的形狀為塊狀，所述滑石粉的粒徑為3 10i!m。所述PN固化板材的孔壁樹脂為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的孔隙率為35%，孔壁與PHT銅的結(jié)合力明顯提高，改善了孔銅分離的問(wèn)題。 選擇實(shí)施例1 6得到的PN固化板材，制備PCB板。觀測(cè)板厚為3.0mm的PCB板的孔徑為 1.Ctam、2.Ctam、3.Ctam、4.Ctam、5.Ctam、6.Ctam 的孔的表現(xiàn)，以及 C11.6mmX 6.4mm 槽型孔
的孔銅分離情況。結(jié)果如下表所示:
權(quán)利要求
1.一種改善PN固化板材孔銅分離的方法，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加無(wú)機(jī)填料以使孔壁樹脂形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100被％計(jì)，所述無(wú)機(jī)填料的加入量為5飛Owt%。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以樹脂膠液的質(zhì)量為100被％計(jì)，所述無(wú)機(jī)填料的加入量為l(T60wt%，優(yōu)選20 50wt%，進(jìn)一步優(yōu)選30 40wt%，最優(yōu)選30wt%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述無(wú)機(jī)填料選自二氧化硅、氮化硼、氫氧化鋁、勃姆石、滑石粉、粘土、云母、硫酸鋇、碳酸鈣、氫氧化鎂、硅微粉或硼酸鋅的任意一種或者至少兩種的混合物，優(yōu)選硅微粉、滑石粉或氫氧化鋁中的任意一種或者至少兩種的混合物。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述無(wú)機(jī)填料的形狀為塊狀或/和類球形。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述無(wú)機(jī)填料的粒徑為3 20i!m，優(yōu)選3 10u m。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加無(wú)機(jī)填料以使孔壁樹脂形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100被％計(jì)，所述無(wú)機(jī)填料的加入量為5飛0wt%，所述無(wú)機(jī)填料的形狀為塊狀或/和類球形，所述無(wú)機(jī)填料的粒徑為3 10 u m。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加無(wú)機(jī)填料以使孔壁樹脂形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100被％計(jì)，所述無(wú)機(jī)填料的加入量為2(T50wt%，所述無(wú)機(jī)填料的形狀為塊狀或/和類球形，所述無(wú)機(jī)填料的粒徑為3 IOii m。
8.如權(quán)利要求1所述的方`法，其特征在于，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加無(wú)機(jī)填料以使孔壁樹脂形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100被％計(jì)，所述無(wú)機(jī)填料的加入量為30wt%，所述無(wú)機(jī)填料的形狀為塊狀或/和類球形，所述無(wú)機(jī)填料的粒徑為3 10 u m。
9.一種PN固化板材，其特征在于，所述PN固化板材的孔壁樹脂為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)的孔隙率為10 40%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善PN固化板材孔銅分離的方法，所述方法通過(guò)在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加無(wú)機(jī)填料以使孔壁樹脂形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以樹脂膠液的質(zhì)量為100wt%計(jì)，所述無(wú)機(jī)填料的加入量為5~60wt%。本發(fā)明在形成PN固化板材的樹脂膠液中添加有無(wú)機(jī)填料，無(wú)機(jī)填料在咬蝕過(guò)程中脫落，然后PHT銅沉積在無(wú)機(jī)填料脫落后所形成的空洞位置，使PN固化板材在孔壁樹脂上形成明顯的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這種蜂窩狀結(jié)構(gòu)顯著提高了孔銅結(jié)合力，改善了PN固化板材孔銅分離的現(xiàn)象。
文檔編號(hào)C08K3/26GK103102711SQ201310032949
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者王立峰, 方東煒, 吳小連 申請(qǐng)人:廣東生益科技股份有限公司