本發(fā)明屬于覆銅板,涉及一種低介電高耐熱型覆銅板及其制備方法。
背景技術(shù):
1、覆銅板是制造印制電路板(pcb)的主要材料,因此也是任何電子產(chǎn)品不可缺少的基礎(chǔ)電子材料。隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展,從智能手機(jī)到自動(dòng)駕駛汽車,從智能家居到工業(yè)自動(dòng)化,電子產(chǎn)品的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,這使得覆銅板的需求量持續(xù)增長(zhǎng)。尤其在通信技術(shù)領(lǐng)域,第五代移動(dòng)通信技術(shù)(5g)的普及不僅推動(dòng)了數(shù)據(jù)傳輸速度的飛躍式提升,還促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、虛擬現(xiàn)實(shí)等新興領(lǐng)域的快速發(fā)展。然而,這一系列的技術(shù)進(jìn)步對(duì)電子材料提出了更高的要求。高頻化、高速化的信號(hào)傳輸成為了當(dāng)前及未來(lái)電子和通訊產(chǎn)品的重要發(fā)展趨勢(shì),這要求覆銅板必須具備更低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗,以減少信號(hào)衰減,提高傳輸效率。
2、傳統(tǒng)的覆銅板材料,在面對(duì)高頻、高速信號(hào)傳輸時(shí),往往暴露出諸多不足。例如,介電常數(shù)過(guò)高會(huì)增加信號(hào)延遲,而介質(zhì)損耗大則會(huì)導(dǎo)致能量損失加劇,這兩者都會(huì)直接影響到信號(hào)的完整性和質(zhì)量。此外,由于高頻信號(hào)的特性,傳統(tǒng)覆銅板還可能面臨電磁干擾增加的問(wèn)題,進(jìn)一步影響電子設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。在極端情況下,這些問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致集成電路漏電電流增加、發(fā)熱嚴(yán)重,從而縮短設(shè)備的使用壽命,甚至造成安全風(fēng)險(xiǎn)。因此,為了滿足5g時(shí)代乃至更遠(yuǎn)未來(lái)的技術(shù)需求,覆銅板的研發(fā)正向著降低介電常數(shù)、減少介質(zhì)損耗、提高耐熱性、增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度等方向發(fā)展。同時(shí),環(huán)保也成為覆銅板材料研發(fā)的重要考量因素之一,如何在保證高性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn),成為了行業(yè)內(nèi)外共同關(guān)注的話題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題,提出了一種具有優(yōu)良介電性能和耐熱性的低介電高耐熱型覆銅板。
2、本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
3、一種低介電高耐熱型覆銅板,所述覆銅板包括半固化片和銅箔,其中半固化片由玻璃布和膠液組成,所述膠液包括如下質(zhì)量份數(shù)的原料:籠型聚倍半硅氧烷樹(shù)脂5-20份、dcpd改性環(huán)氧樹(shù)脂30-50份、異氰酸酯改性環(huán)氧樹(shù)脂20-40份、苯乙烯酸酐共聚物20-50份、雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂10-40份、阻燃劑20-40份、無(wú)機(jī)填料40-70份、促進(jìn)劑0.5-5份、助劑2-7份、有機(jī)溶劑50-100份。
4、本發(fā)明利用籠型聚倍半硅氧烷樹(shù)脂(poss)能夠在材料中形成高度有序的微孔結(jié)構(gòu),從而顯著提高材料的孔隙率。這種結(jié)構(gòu)不僅有助于降低材料的介電常數(shù)和介電損耗角正切,還能改善其介電性能,poss分子中包含8個(gè)環(huán)氧基團(tuán),這些基團(tuán)在反應(yīng)過(guò)程中增加了碰撞機(jī)率,使得生成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)交聯(lián)密度更高,從而提高了材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)和力學(xué)性能,使其在高溫環(huán)境下仍能保持良好的物理和化學(xué)性質(zhì)。
5、雙環(huán)戊二烯苯酚(dcpd)改性環(huán)氧樹(shù)脂是一種高性能的環(huán)氧樹(shù)脂,具有極高的粘結(jié)性、極低的吸濕性、低介電常數(shù)及介質(zhì)損耗角正切,以及高的耐熱性,固化后的dcpd改性環(huán)氧樹(shù)脂表現(xiàn)出優(yōu)異的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性,使其在高溫和腐蝕性環(huán)境中仍能保持良好的性能,這種樹(shù)脂特別適用于需要高可靠性和長(zhǎng)壽命的電子器件和復(fù)合材料中。
6、異氰酸酯改性環(huán)氧樹(shù)脂通過(guò)其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu),賦予材料優(yōu)異的耐熱性和韌性,同時(shí)具有高剝離強(qiáng)度和較好的加工窗口。這種改性樹(shù)脂在固化過(guò)程中能夠形成致密的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),提高了材料的整體性能,特別是在高溫和動(dòng)態(tài)負(fù)載下的表現(xiàn),其高剝離強(qiáng)度也使得材料在實(shí)際應(yīng)用中具有更好的可靠性和耐用性。
7、苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物(sma)是通過(guò)苯乙烯和馬來(lái)酸酐通過(guò)自由基聚合得到的一種高分子材料,其結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有苯乙烯和馬來(lái)酸酐兩種不同特性的單元,其中馬來(lái)酸酐可以繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng),引入其他官能團(tuán),從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的改性,sma具有優(yōu)良的耐高溫性、硬度和尺寸穩(wěn)定性,以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。這些性能使其在電子封裝、涂料和復(fù)合材料等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
8、在上述的一種低介電高耐熱型覆銅板中,籠型聚倍半硅氧烷包括八乙烯基籠型聚倍半硅氧烷、八環(huán)氧基籠型聚倍半硅氧烷、八苯基籠型聚倍半硅氧烷、四乙烯基四環(huán)氧基籠型聚倍半硅氧烷中的至少一種。
9、在上述的一種低介電高耐熱型覆銅板中,阻燃劑為十溴二苯乙烷、四溴雙酚a、三甲酚基磷酸酯、三丁基氧乙基磷酸酯、三苯基磷酸酯、硼酸鋅、三氧化二銻中的至少一種。
10、在上述的一種低介電高耐熱型覆銅板中,無(wú)機(jī)填料為硅微粉、氫氧化鎂、氫氧化鋁、滑石粉、碳化硅納米顆粒、云母粉、硅酸鈣中的至少一種。
11、在上述的一種低介電高耐熱型覆銅板中,促進(jìn)劑為2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-苯基咪唑或硼酸等中的至少一種。
12、在上述的一種低介電高耐熱型覆銅板中,助劑為環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑、氨基硅烷偶聯(lián)劑、乙烯基硅烷偶聯(lián)劑和丙烯酸酯基硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。
13、在上述的一種低介電高耐熱型覆銅板中,有機(jī)溶劑為dmf、丙酮、丁酮、環(huán)己酮、丙二醇甲醚、甲苯、二甲苯、乙二醇甲醚中的至少一種。
14、本發(fā)明還提供了一種上述低介電高耐熱型覆銅板的制備方法,所述方法包括如下步驟:
15、s1、配置上述原料;
16、s2、將多面體低聚倍半硅氧烷(poss)樹(shù)脂、dcpd改性環(huán)氧樹(shù)脂、異氰酸酯改性環(huán)氧樹(shù)脂、苯乙烯酸酐共聚物、雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂和有機(jī)溶劑進(jìn)行攪拌;
17、s3、然后加入阻燃劑、無(wú)機(jī)填料和助劑進(jìn)行均質(zhì)乳化,再加入促進(jìn)劑進(jìn)行攪拌處理得膠液;
18、s4、將膠液漬于電子級(jí)玻璃纖維布上,然后進(jìn)行烘烤處理得半固化片;
19、s5、在半固化片表面覆上銅箔進(jìn)行熱壓成型得到覆銅板。
20、在上述的一種低介電高耐熱型覆銅板的制備方法中,步驟s3均質(zhì)乳化在均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行,均質(zhì)乳化時(shí)間為2-4h。
21、在上述的一種低介電高耐熱型覆銅板的制備方法中,步驟s4烘烤處理溫度為100-200℃,時(shí)間為8-15min。
22、在上述的一種低介電高耐熱型覆銅板的制備方法中,熱壓成型中壓力為300-400psi,溫度為180-230℃,時(shí)間為60-120min。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
24、1.本發(fā)明通過(guò)引入籠型聚倍半硅氧烷樹(shù)脂(poss),該覆銅板的介電常數(shù)得到有效降低,這對(duì)于減少信號(hào)延遲、提高信號(hào)傳輸效率至關(guān)重要。poss樹(shù)脂的引入不僅提升了材料的介電性能,還提高了材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg),這意味著材料可以在更高溫度下保持其物理和化學(xué)性質(zhì)不變,適用于更廣泛的環(huán)境條件。
25、2.本發(fā)明覆銅板采用了多種改性環(huán)氧樹(shù)脂和無(wú)機(jī)填料,這些成分共同作用,不僅增強(qiáng)了材料的耐熱性,還大幅提高了材料的模量和抗拉強(qiáng)度,降低了吸水率,這意味著覆銅板在高溫環(huán)境下仍能保持良好的物理性能,減少了因溫度變化引起的尺寸變化,提高了材料的尺寸穩(wěn)定性。
26、3.本發(fā)明通過(guò)特定比例的樹(shù)脂和無(wú)機(jī)填料的使用,該覆銅板表現(xiàn)出優(yōu)異的銅箔剝離強(qiáng)度,確保了在長(zhǎng)期使用或惡劣條件下,銅箔與基材之間的粘結(jié)力不會(huì)輕易減弱。同時(shí),該材料還具備出色的耐caf(導(dǎo)電陽(yáng)極絲)性能,能夠有效防止由于潮濕引起的內(nèi)部短路,延長(zhǎng)電子產(chǎn)品的使用壽命。
27、4.本發(fā)明覆銅板制備方法簡(jiǎn)單,大大提高了生產(chǎn)過(guò)程中的良品率,降低制造成本,制備的覆銅板還具備良好的uv?blocking(紫外線阻擋)和aoi(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))兼容性。