高性能覆铜箔层压板的研制

高性能覆铜箔层压板的研制

周文胜[1]2005年在《高性能阻燃型树脂基覆铜板的研制》文中研究表明以4,4’—双马来酰亚胺基二苯甲烷、二烯丙基双酚A等为主要原料,采用预聚法工艺,通过不同比例共混的方法获得性能优良的改性树脂体系。分别添加溴化环氧树脂、双氰胺(固化剂),硼酸铝晶须,氢氧化铝粉末等作为阻燃剂,以玻璃纤维为增强材料,改性树脂体系为基体树脂,丙酮作为主要溶剂,制备了储存稳定性优良的胶液和半固化片,对压制得到的覆铜箔层压板的阻燃性能、力学性能、电气性能和耐热性能、吸水率及剥离强度等进行了分析研究。通过实验及分析确定了最佳的树脂配方体系,利用傅立叶红外光谱仪、差示扫描量热分析仪等分析手段对改性树脂体系的凝胶特性、反应特性、固化机理及反应动力学进行了详细的研究,并对覆铜箔层压板成型工艺中胶液的配制、浸胶、干燥以及热压工艺及添加剂配方进行了深入研究,分析讨论了不同阻燃剂各种配方对覆铜板阻燃性能、力学性能、介电性能等性能的影响情况,并最终确定了适宜的成型工艺及阻燃剂添加量。并用实验得到的合适的阻燃树脂体系制得了不但阻燃性能优异,而且其他性能指标均优异的覆铜板,完全能满足目前对高性能阻燃树脂基覆铜板的要求。

孙兆琪[2]2017年在《耐高温氰酸脂基覆铜箔板的研制》文中进行了进一步梳理随着电子产业的迅速发展,作为其中的关键基础材料——覆铜箔板,其性能的高低将会影响到电子产品性能水平的优劣。高端电子产品的要求是介电常数低、介电损耗小、耐高温性能优异,普通覆铜箔板已经不能满足市场需求,是以开发出综合性能更高的覆铜板已成为市场的迫在眉睫的需求。氰酸酯树脂(CE)是高性能的热固性树脂,很适合作为高频覆铜箔板的基体树脂,然而固化后的氰酸酯树脂仍有其局限性,交联密度大,固化物脆性大的特点限制了它的广泛应用。是以,本论文选用一种优良介电性能以及疏水性良好的热塑性树脂聚苯醚(PPO)对其进行改性,提高其综合性能。共混改性处理是常见用于增加化合物综合性能的方法,特别是在基体树脂聚苯醚树脂类化合物方面。例如PPO/CE基体树脂就是利用双酚A型氰酸酯树脂(CEO1PO)和聚苯醚(PPO630),在共混改性方式的处理下,制备产生的;SA90/CE基体树脂通过改性聚苯醚(SA90)与双酚A型氰酸酯树脂(CEO1PO)在共混改性方式下产生的。粘度及凝胶化时间的温度依赖性是树脂体系的指标,对新制备的两种树脂体系进行指标追踪,并测定其值。粘度与凝胶化时间与温度是呈反比关系的,在温度不断升高的情况下,PPO/CE与SA90/CE两种树脂体系的粘度与凝胶化时间都在逐渐降低。除了这两种体系指标的测定,还对分别使用PPO/CE与SA90/CE树脂体系作为基础材料,利用无机玻璃布进行增强处理后,生产出的两种覆铜箔板所具有的一系列性能指标,例如力学、介电、绝缘、吸水、耐焊锡等方面做了测试。在表现活化能方面,PPO/CE树脂体系范围在内,SA90/CE树脂体系则在内。上文提到覆铜箔板的性能指标是多方面的,受到CE树脂含量的影响较大,尤其在PPO/CE树脂体系中,含量比例加大,那么覆铜箔板的介电、绝缘、吸水、铜箔剥离强度等指标会增大,而力学上的抗弯曲强度及耐高温焊接等性能会减弱。从实验可以得知,PPO/CE覆铜板综合性能达到最佳时,氰酸酯树脂与PPO在PPO/CE树脂体系中的质量比为1:1。在SA90/CE树脂体系中,SA90的质量比例增加,会导致整个树脂体系制成的覆铜箔板在某些性能指标下降,像力学上的抗弯曲拉伸强度、介电性能,而一些性能得到提高,铜箔剥离强度、耐高温焊接等,同时绝缘与吸水性能则不会变化。同样得到SA90/CE树脂体系制成的覆铜箔板,其综合性能达到最佳时,树脂质量比为1:1。在SA90/CE树脂体系添加催化剂DBDTL并制备覆铜箔层压板复合材料,发现随着催化剂DBDTL含量的提高,覆铜板的力学性能变化不大,介电常数与介电损耗因子均随之减小,吸水率随之降低。当添加催化剂与CE树脂的质量比达到1:20左右时,所制得的覆铜板综合性能较为优异。在SA90/CE树脂体系添加交联剂TAIC,并制备覆铜箔层压板复合材料,发现随着交联剂TAIC含量的提高,覆铜板的力学性能随之增强,介电常数与介电损耗因子均随之增大,吸水率变化不大,耐浮焊性能明显增强。当添加交联剂质量分数在3%左右时,所制得的覆铜板综合性能较为优异。

徐杰[3]2016年在《高频低介损覆铜箔板及其电气绝缘基板的研制》文中认为随着电子工业的迅速发展,印制电路板在电子产品中使用日趋广泛,对其专用基础材料覆铜箔板的性能要求也越来越苛刻。普通覆铜板由于介电常数高、介电损耗大、耐高温性能差、尺寸稳定性不足等缺点,已经不能满足高端电子产品的要求,因此高性能覆铜板的开发迫在眉睫。聚苯醚(PPO)由于其本身优异的电气性能、机械性能、耐湿性能以及尺寸稳定性,在覆铜板制造领域有着极为广泛的应用。但聚苯醚树脂存在耐锡焊性差、耐卤代烃和芳香烃等溶剂性差等不足。因而需要对聚苯醚树脂进行改性使其能形成交联固化的热固性树脂,提高其综合性能。本文采用共混改性的方式提高聚苯醚树脂性能。用低分子量聚苯醚(PPO630)与四缩水甘油胺型环氧树脂(JP-80)共混改性,制备得到PPO/JP80体系;使用低分子量聚苯醚(PPO630)与双酚A型氰酸酯树脂(CEO1PO)进行共混改性,制备PPO/CE树脂体系。分别跟踪测定两种树脂体系凝胶化时间-温度依赖性、高低温拉伸剪切强度、接触角与表面能。另外,分别以PPO/JP80体系和PPO/CE体系为基体树脂,玻璃纤维作为增强材料,制备了覆铜箔层压板,并对它们的力学性能、介电性能、电绝缘性能、吸水率、耐焊锡性能进行了测试。随着温度的上升,PPO/JP80树脂体系与PPO/CE树脂体系的凝胶化时间均逐渐减少,并且随着放置时间的增加,相同温度点下的凝胶化时间基本呈下降趋势。PPO/JP80树脂体系的表观活化能在55-65k J/mol之间,PPO/CE树脂体系的表观活化能在85-90k J/mol之间。两种树脂体系对不锈钢片的拉伸剪切强度均随温度升高而降低,均在放置24h后固化所得到的拉伸剪切强度最好。PPO/JP80树脂体系与PPO/CE树脂体系的固化物的表面能分别为41.1m J/m2与42.81m J/m2,均小于水的表面能72.8m J/m2,疏水性良好。随着环氧树脂在PPO/JP80树脂体系中所占比重的增加,所制得覆铜板的抗弯曲强度会随之提高,铜箔剥离强度会随之提高,介电常数与介电损耗因子均随之增大,体积电阻率随之增大,吸水率随之提高,耐高温焊接性能得到增强;随着氰酸酯树脂在PPO/CE树脂体系中所占比例提高,覆铜板的抗弯曲强度会随之降低,铜箔剥离强度会随之提高,介电常数与介电损耗因子均随之增大,体积电阻率随之增大,吸水率随之提高,耐高温焊接性能得到增强。通过对比实验发现,当mPPO:mJP80=1:1时,PPO/JP80覆铜板综合性能最好;当mPPO:mCE=2:1时,PPO/CE覆铜板综合性能最好。在PPO/CE树脂体系添加无机填料气相Si O2并制备覆铜箔层压板复合材料,发现随着气相Si O2质量分数的提高,覆铜板的力学性能先得到提升到了一定程度后又会有所降低,介电常数与介电损耗因子均随之增大,体积电阻率随之增大,吸水率随之提高。通过对比实验发现,当添加气相Si O2的质量分数在30%左右时,覆铜板的综合性能最为优异。

赵磊[4]2000年在《高性能覆铜箔层压板的研制》文中研究说明以4,4’—二马来酰亚胺基二苯甲烷、二烯丙基双酚A、溴化环氧树脂、双氰胺等为主要原料,采用预聚法工艺,通过不同比例共混的方法获得性能优良改性树脂体系。以玻璃纤维为增强材料,改性树脂体系为基体树脂,丙酮作为主要溶剂,制备了储存稳定性优良的胶液和半固化片,压制得到的覆铜箔层压板具有良好的力学性能和电气性能。通过实验及分析确定了最佳的树脂配方体系,利用傅立叶红外光谱仪、差示扫描量热分析仪等分析手段对改性树脂体系的凝胶特性、反应特性、固化机理及反应动力学进行了详细的研究,并对覆铜箔层压板成型工艺中胶液的配制、浸胶、干燥以及热压工艺进行了深入研究,确定了各道工序的主要影响因素并最终确定了适宜的成型工艺。

王严杰[5]2002年在《高介电性能性环氧覆铜箔层压板的研制》文中提出本文的主要任务是研制高介电性能改性环氧覆铜箔板。首先从理论上阐述了介电性能及其相关的影响因素,然后在层压板的功能设计中以提高介电性能为主要特色进行了设计,且同时对改性环氧覆铜箔板的树脂基体,增强材料的选择作山了分析、比较和设计。并以此为根据,确定了层压成型为该覆铜箔板的制备方法,溴化环氧树脂(EX27-D)、酚醛环氧树脂(F51)和改性聚苯醚(MPPO)体系为改性环氧树脂基体,EW190s无碱平纹7628型玻璃布为增强材料的配方。通过选用粘度、凝胶时间及DSC分析等方法,从理论上制定了改性环氧树脂基体的固化制度。再由此固化工艺,经实际多次的层压成型实验及制得的板材性能测试结果得到了介电性能优异的改性环氧覆铜箔板的层压工艺条件。结果表明,在最佳的层压工艺条件下,制备的高介电性能改性环氧覆铜箔板非电性能合格,介电性能优异,介电常数(ε)达到3.7,介质损耗角正切(tanδ)达到0.0104,符合要求。

林金堵[6]2018年在《绝缘介质层直接导热印制板——高导热化印制板(1)》文中指出文章概述了导热性介质覆铜箔基板的特征,按其导热系数的等级可归纳为五类。通过开发导热绝缘有机聚合物和导热绝缘无机物可以得到导热率为0.2~100 W/m.K或更高的覆铜箔基材。这些导热性介质覆铜箔基材所形成的PCB基本上可以满足各个领域的应用要求。

田勇[7]2006年在《覆铜板用聚苯醚/环氧树脂体系研究》文中研究说明由于环氧树脂原料易得、价格便宜以及具有优良的加工工艺性,因此目前覆铜板(CCL)所使用的基材,不管是数量上或是技术上,都是以环氧树脂(EP)所制作的FR-4板材为主。但是环氧树脂的介电常数和介质损耗较高、耐热性和尺寸稳定性差以及性脆等缺点,已逐渐无法满足高性能CCL的要求。聚苯醚树脂(PPE)具有低介电常数、高的耐热性、良好的尺寸稳定性以及低吸水率等特点。采用PPE改性环氧树脂制备新型的树脂体系,可为高性能的覆铜板提供较为理想的基材。把PPE用于改性环氧树脂,其存在的主要问题是PPE与EP的相容性不是很好以及PPE的耐化学药品性差。由于覆铜板的性能主要是由树脂基材的性能决定的,因此研究PPE/EP树脂体系的性能具有重要的理论和实际意义。针对PPE/EP体系的相容性和耐化学药品性差的问题,提出在PPE/EP体系中加入自制相容剂苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)的基础上,同时添加交联剂TAIC的方法,在改善PPE与EP相容性的同时保证了PPE/EP体系的耐化学药品性。采用非等温DSC和等温DSC法来研究PPE/EP体系的固化反应。非等温DSC研究表明PPE/EP体系的固化反应的动力学参数受PPE含量的影响较大,Kissinger法计算得到PPE/EP体系在10 wt % PPE,20wt % PPE,40 wt % PPE含量时的表观活化能依次为63.88,55.37,47.31kJ/mol,说明PPE可以促进环氧树脂的固化反应。等温DSC研究表明在研究的温度范围内,等温固化温度越高,PPE/EP体系的反应速率越快,最终的反应程度越高。对聚苯醚(PPE)/(EP)环氧树脂体系的性能进行了较为详细和深入地研究,PPE/EP体系表现出最高上临界温度行为,其耐热性和介电性能随着PPE含量的增加而提高。PPE/EP体系的拉伸强度与所用的固化温度关系很大,温度越高,拉伸强度越大;而拉伸模量则基本保持恒定,与固化温度和组成无关;其断裂韧性主要是由热塑性PPE的机械性能所决定的。对PPE/EP体系的相态研究表明,PPE和环氧树脂体系的相分离是通过旋节线分离发生的,且PPE和环氧树脂之间缺乏明显的交联,TAIC可以改善PPE/EP体系的耐化学药品性。随着PPE含量的增加,分散相PPE颗粒的尺寸增大。PPE/EP体系大约在30 wt % PPE时发生了相反转。在PPE/EP覆铜板的热压成型工艺时,热压温度、成型压力以及压制时间对复合材料的性能影响很大,较优的成型工艺为: 150℃+190℃/0.5h/1 MPa +240℃/2.5h/5 MPa。研究热压工艺条件、树脂含量、偶联剂的种类和用量等因素对覆铜板机械性能和介电性能的影响,制备出介电性能、耐热性能和机械性能比FR-4优良的产品。研究了苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)对PPE/EP体系的相容作用和相容机理。采用溶液聚合法制备了SMA,SMA中马来酸酐的含量为7%时,R-SMA能与PPE完全相容,可以作为PPE/EP体系有效的相容剂,但是SMA不能明显地提高PPE/EP混合物的耐化学药品性。随着SMA含量的增加,PPE/EP混合物的热稳定性升高。PPE/EP树脂基覆铜板的弯曲强度随着SMA含量的增加而增加,但其耐水性却随着SMA含量的增加而减弱。PPE/TAIC的固化混合物具有优良的耐化学药品性,其热稳定性随着PPE含量的增加而提高。A-172对PPE/TAIC复合材料来说是有效的硅烷偶联剂。PPE/TAIC覆铜板的介电常数,介质损耗及耐水性均明显优于PPE/EP树脂基覆铜板,但是其耐热性较差。

刘晓丽[8]2012年在《高性能电子封装基板用聚酰亚胺树脂及复合层压板的制备及性能研究》文中指出随着微电子工业的迅速发展,封装基板作为为各种电子元器件提供支撑保护作用的关键部件,它的发展也日新月异。为了满足未来高性能高密度电子封装对基板材料高耐热、高力学性能、高尺寸稳定性、低介电常数、低吸水率等性能的要求,新的封装基板材料亟待开发。随着电子封装绿色化的发展,封装领域需要基板材料无卤化,焊料无铅化。而焊料无铅化使得回流焊的峰值温度升高到260℃,因此提高封装基板材料的耐温等级成为必要。聚酰亚胺作为综合性能良好的介电绝缘材料,已经被广泛应用于挠性电子封装基板的制备,同时由于优异的热性能及电性能而成为电子封装行业的首选材料。本论文从分子结构设计出发,综合考虑降低封装基板材料介电常数和吸水率,改善聚酰亚胺的加工性,并以获得具有较高热性能以及力学性能的聚酰亚胺树脂及石英纤维布层压板为研究目标,开展了如下研究工作:1、采用2,2’.二叁氟甲基-4,4'-二氨基联苯(TFDB),3,3’,4,4’.二苯醚四酸二酐(ODPA),并以反应性封端剂降冰片烯二甲酸酐(NA)封端,控制预聚物分子量,通过PMR法,制备了一系列不同分子量的热固性聚酰亚胺树脂TOPI。并系统考察了其加工性能、热机械性能、力学和电学性能。研究结果表明,所制备的TOPI-B和TOPI-C树脂具有良好的综合性能,TOPI-B和TOPI-C树脂B-Stage模塑粉的最低粘度分别为40Pa.s和70Pa.S,固化后树脂的玻璃化转变温度在300°C以上,在1.12GHz频率范围内介电常数低于3.O,介电损耗低于0.007,且拉伸强度分别为75MPa和91MPa,可以作为电子封装基板材料的基体树脂使用。2、选用第二章制备的具有良好的综合性能的TOPI-B和TOPI-C制备了聚酰亚胺/石英纤维布层压板,考察了不同树脂含量,不同最高固化温度对于此体系层压板力学性能及热学性能的影响,确定了本体系层压板最高的固化温度为330℃;层压板的最佳树脂含量为49%。以确定好的固化温度及树脂含量,成功制备了聚酰亚胺/石英纤维布层压板。此系列层压板具有优异的力学性能,热性能和电学性能。其中TOPI-B的拉伸强度为568MPa,弯曲强度为846MPa,冲击强度为141KJ/m2,XY向热膨胀系数为9.2ppm/℃,在1GHz下介电常数为3.2,介电损耗低于0.008。3、以a-BPDA, ODPA为二酐,以(?)n-PDA,3,4'-ODA,4,4'-ODA作为二胺,以PA封端控制分子量,通过高温一步法,制备了叁个系列共十种热塑性聚酰亚胺树脂。此系列树脂在高温下熔融性良好,特别是a-BTPI-C系列,不仅具有相对较低的熔体粘度,并具有较好的力学性能。通过流变和DSC测试考察了以上十种树脂中单体结构对于树脂熔融粘度及玻璃化转变温度的影响,并考察了不同的ODPA含量对于树脂的力学性能的影响。得到了具有良好综合性能的a-BTPI-C-15树脂,此树脂在360℃时的熔体粘度为11610Pa·s,玻璃化转变温度为295℃,纯树脂模压件的拉伸强度71MPa,弯曲强度185MPa。

文津[9]2005年在《国内外覆铜板文献摘录(3)》文中指出电解铜箔材料中晶面择优取向电解铜箔是电子和电气工业的重要原材料.为了提高铜箔性能、降低成本,世界各国对这种基础材料的研究和开发十分活跃.我国作为印刷电路板的生产大国,已经具有了相当规模的电解铜箔生产能力,但绝大多数产品主

李小兰[10]2003年在《新型热塑性聚酰亚胺树脂及聚酰亚胺挠性覆铜箔层压板》文中研究说明本文论述了聚酰亚胺挠性覆铜箔层压板的用途、种类及发展趋势,介绍了钟渊化学工业公司的一篇关于采用p—苯撑双(偏苯叁酸单酯)二酐制作新型热塑性聚酰亚胺树脂、粘接片及聚酰亚胺挠性覆铜箔层压板的方法。

参考文献:

[1]. 高性能阻燃型树脂基覆铜板的研制[D]. 周文胜. 西北工业大学. 2005

[2]. 耐高温氰酸脂基覆铜箔板的研制[D]. 孙兆琪. 东华大学. 2017

[3]. 高频低介损覆铜箔板及其电气绝缘基板的研制[D]. 徐杰. 东华大学. 2016

[4]. 高性能覆铜箔层压板的研制[D]. 赵磊. 西北工业大学. 2000

[5]. 高介电性能性环氧覆铜箔层压板的研制[D]. 王严杰. 华北工学院. 2002

[6]. 绝缘介质层直接导热印制板——高导热化印制板(1)[J]. 林金堵. 印制电路信息. 2018

[7]. 覆铜板用聚苯醚/环氧树脂体系研究[D]. 田勇. 华南理工大学. 2006

[8]. 高性能电子封装基板用聚酰亚胺树脂及复合层压板的制备及性能研究[D]. 刘晓丽. 兰州大学. 2012

[9]. 国内外覆铜板文献摘录(3)[J]. 文津. 覆铜板资讯. 2005

[10]. 新型热塑性聚酰亚胺树脂及聚酰亚胺挠性覆铜箔层压板[C]. 李小兰. 第四届全国覆铜板技术·市场研讨会报告·论文集. 2003

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