一种纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片的制备方法，包括：先将一定比例的固化剂、促进剂和溶剂搅拌均匀得到透明溶液，然后在加入一定比例的树脂，搅拌一段时间后，使得树脂完全溶解；加入粒径为1‑10纳米的SiO2、MgO、Al2O3和CaO陶瓷粉体混合物，然后进行高速搅拌，从而使纳米陶瓷在环氧树脂中分布均匀；最后再通过玻纤布沉浸上胶、烘干等步骤，制备PTFE基的PCB覆铜板半固化片。本发明专利技术通过在环氧树脂中加入一定比例的纳米陶瓷粉体，并使陶瓷颗粒与环氧树脂混合均匀，大大提高覆铜板半固化片的均一性及热性能，对5G时代高频PCB覆铜板的应用具有重要作用。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片的制备方法
本专利技术涉及一种纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片的制备方法，属于PCB覆铜板的制备领域。
技术介绍
印制电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。随着电子信息技术发展的不断进步，电子设备高频化是发展趋势，尤其随着无线网络、卫星通讯的日益发展，信息产品在不断走向高速与高频化。发展新一代产品都需要高频PCB板，尤其卫星系统、移动电话接收基站等通信产品必须应用高频电路板，随着这些应用在未来几年内迅速发展，会对高频PCB板有大量需求。纳米陶瓷颗粒在PCB覆铜板半固化片中有提高热性能的作用，为PCB覆铜板在高散射的应用方面大展风采。以往一些陶瓷颗粒填充的PCB覆铜板半固化片中，往往存在陶瓷颗粒容易与环氧树脂分布不均匀，在搅拌过程中，陶瓷颗粒容易沉淀等现象。因此本领域技术人员致力于开发纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片的制备方法，能使陶瓷颗粒与环氧树脂混合均匀，从而大大提高半固化片的性能均一性，为5G时代对PCB板的更高要求打下基础。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片的制备方法，在常规覆铜板半固化片制备工艺的基础上，加入一定比例的纳米陶瓷粉体，并使陶瓷颗粒与环氧树脂混合均匀，大大提高覆铜板半固化片的均一性及热性能，为5G时代对PCB板的更高要求打下基础。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片的制备方法，包括以下步骤：S1：将固化剂双氰胺及促进剂二甲基咪唑加入到溶剂二甲基酰胺中，搅拌溶解得到透明液体A；S2：将环氧树脂加入透明液体A中，搅拌使环氧树脂完全溶解，得到均匀粘稠的液体B；S3：将粒径为1-10纳米的SiO2、MgO、Al2O3和CaO粉体加入到液体B中，并加入丙酮，搅拌得到均匀的溶液C；S4：将玻纤布在溶液C中浸润20-30分钟，取出后在通风条件良好的地方晾干；S5：将晾干后的样品放入烘箱中，以185-210℃温度烘1-2小时；S6：将烘干的半固化片取出，用裁边机进行裁边，得到成品的纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片。本专利技术的工作原理为：主要成分是环氧树脂和纳米陶瓷粉体，PCB覆铜板半固化片是通过在环氧树脂(调胶过程)中添加纳米陶瓷粉体制备得到。纳米陶瓷粉体可以是SiO2、MgO、Al2O3和CaO。纳米陶瓷粉体的粒径为1-10纳米。先将一定比例的固化剂、促进剂和溶剂搅拌均匀得到透明溶液，然后在加入一定比例的树脂，搅拌一段时间后，使得树脂完全溶解。最后再加入一定量的纳米陶瓷粉体，并在一定转速下搅拌，直至纳米陶瓷粉体均匀分散。本专利技术主要的专利技术点在普通制备覆铜板的基础上加入纳米陶瓷粉体，通过纳米陶瓷粉体调节覆铜板的热性能。经过大量的实验数据显示，通过在环氧树脂中加入纳米陶瓷粉体，可以大大提高覆铜板的热性能。进一步的，所所述各组分的配料比例为：100份的环氧树脂，0.5-0.9份的固化剂双氰胺，0.1-0.6份的促进剂二甲基咪唑，2-3份的溶剂二甲基酰胺，1-2份的SiO2粉体，0.8-1份的MgO粉体，0.5-0.7份的Al2O3粉体，0.1-0.3份的CaO粉体，5-7份的丙酮。进一步的，所述步骤S1中，以100-200转每分钟的速率搅拌3-5分钟，得到透明液体A。进一步的，所述步骤S2中，以100-200转每分钟的速率搅拌30-60分钟，得到均匀粘稠的液体B。进一步的，所述步骤S3中，以800-1000转每分钟的速度搅拌2-5小时，得到均匀的溶液C。有益效果：本专利技术提供的一种纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片的制备方法，相对于现有技术，具有以下优点：(1)制作工艺简单，成本较低，操作周期短，重复性能好，适合量产；(2)通过在普通环氧型覆铜板半固化片中加入陶瓷纳米粉体，并使陶瓷颗粒与环氧树脂混合均匀，大大提高覆铜板半固化片的均一性及热性能，为5G时代对PCB板的更高要求打下基础。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明。实施例1：具体实施步骤如下：S1：先称量100份的环氧树脂，然后称量0.6份的固化剂双氰胺，0.2份的促进剂二甲基咪唑，2份的溶剂二甲基酰胺，准备5份的丙酮；S2：将上述称量的固化剂和促进剂放入溶剂中，以150转每分钟的速率搅拌3分钟，使其溶解为透明液体A；S3：将称好的环氧树脂放到透明液体A中，以150转每分钟的速率搅拌30分钟，使环氧树脂完全溶解，得到均匀粘稠的液体B；S4：将粒径为3纳米，比例分别为1份SiO2、0.8份MgO、0.5份Al2O3和0.1份CaO加入到液体B中，加入5份丙酮，然后以800转每分钟的速度搅拌2小时，得到均匀的溶液C；S5：将玻纤布在溶液C中浸润20分钟，取出，在通风条件良好的地方凉干；S6：将凉干后的样品放入烘箱中，以185℃温度烘2小时。S7：将烘干的半固化片取出，用裁边机进行裁边，得到成品的纳米陶瓷填充的PCB覆铜板半固化片。通过上述实施例1得到的半固化片的Z向热导率可达2.4W/(m·K)，平面热导率可达3.6W/(m·K)，玻璃转化温度为175℃，裂解温度高达358℃。各项热性能都明显高于普通FR-4覆铜板。实施例2：具体实施步骤如下：S1：先称量100份的环氧树脂，然后称量0.9份的固化剂双氰胺，0.6份的促进剂二甲基咪唑，3份的溶剂二甲基酰胺，准备7份的丙酮；S2：将上述称量的固化剂和促进剂放入溶剂中，以200转每分钟的速率搅拌4分钟，使其溶解为透明液体A；S3：将称好的环氧树脂放到透明液体A中，以200转每分钟的速率搅拌30分钟，使环氧树脂完全溶解，得到均匀粘稠的液体B；S4：将粒径为5纳米，比例分别为1份SiO2、1份MgO、0.6份Al2O3和0.2份CaO加入到液体B中，加入7份丙酮，然后以1000转每分钟的速度搅拌3小时，得到均匀的溶液C；S5：将玻纤布在溶液C中浸润30分钟，取出，在通风条件良好的地方凉干；S6：将凉干后的样品放入烘箱中，以210℃温度烘1小时。S7：将烘干的半固化片取出，用裁边机进行裁边，得到成品的纳米陶瓷填充的PCB覆铜板半固化片。通过上述实施例2得到的半固化片的Z向热导率可达2.5W/(m·K)，平面热导率可达3.7W/(m·K)，玻璃转化温度为170℃，裂解温度高达355℃。各项热性能都明显高于普通FR-4覆铜板。此外，经过大量的实验数据表明，通过在环氧树脂中加入陶瓷纳米粉体，可以大大提高覆铜板的热性能，为5G时代对PCB板的更高要求打下基础。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将固化剂双氰胺及促进剂二甲基咪唑加入到溶剂二甲基酰胺中，搅拌溶解得到透明液体A；S2：将环氧树脂加入透明液体A中，搅拌使环氧树脂完全溶解，得到均匀粘稠的液体B；S3：将粒径为1‑10纳米的SiO2、MgO、Al2O3和CaO粉体加入到液体B中，并加入丙酮，搅拌得到均匀的溶液C；S4：将玻纤布在溶液C中浸润20‑30分钟，取出后在通风条件良好的地方晾干；S5：将晾干后的样品放入烘箱中，以185‑210℃温度烘1‑2小时；S6：将烘干的半固化片取出，用裁边机进行裁边，得到成品的纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片。

【技术特征摘要】
1.一种纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将固化剂双氰胺及促进剂二甲基咪唑加入到溶剂二甲基酰胺中，搅拌溶解得到透明液体A；S2：将环氧树脂加入透明液体A中，搅拌使环氧树脂完全溶解，得到均匀粘稠的液体B；S3：将粒径为1-10纳米的SiO2、MgO、Al2O3和CaO粉体加入到液体B中，并加入丙酮，搅拌得到均匀的溶液C；S4：将玻纤布在溶液C中浸润20-30分钟，取出后在通风条件良好的地方晾干；S5：将晾干后的样品放入烘箱中，以185-210℃温度烘1-2小时；S6：将烘干的半固化片取出，用裁边机进行裁边，得到成品的纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片。2.根据权利要求1所述的一种纳米陶瓷填充PCB覆铜板半固化片的制备方法，其特征在于，所述各组分的配料比例为：100份的环氧树脂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军然，徐永兵，张勇，冯澍畅，陈强，王倩，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32