阻燃有机陶瓷基板组合物、阻燃有机陶瓷基板及其制作方法和覆铜板技术

本发明专利技术提供了一种阻燃有机陶瓷基板组合物、阻燃有机陶瓷基板及其制作方法和覆铜板。以重量份计，该组合物包括：100份环氧树脂、60～80份固化剂、80～100份无机阻燃剂、以及250～300份陶瓷粉。无机阻燃剂和作为有机陶瓷基板的陶瓷粉的性质比较相似，因此两者契合度较高，可以利用无机阻燃剂代替部分陶瓷粉，实现阻燃和填料的作用；同时，通过对环氧树脂用量的调整，实现有机聚合物和无机阻燃剂和陶瓷粉的配合，采用现有制备有机陶瓷基板的粉末压制成型工艺即可实现成型，且制得的阻燃有机陶瓷板的其他性能均未明显变化，能够满足有机陶瓷覆铜板的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及线路板制作领域，具体而言，涉及一种阻燃有机陶瓷基板组合物、阻燃有机陶瓷基板及其制作方法和覆铜板。
技术介绍
作为PCB制造中的主要基板材料，覆铜板起着导电、绝缘和支撑三个主要功能，当前市场上覆铜板的基板主要分为铝基板、树脂基板、烧结陶瓷覆铜板和有机陶瓷基板三类。对于树脂基板和有机陶瓷基板，由于树脂的存在，导致覆铜板具有一定的可燃性。电子元器件的燃烧而引起的火灾，给人类的生命财产安全带来了严重的损失，因此预防覆铜板燃烧导致的火灾是树脂基板覆铜板和烧结陶瓷基板覆铜板必须解决的关键问题。国内外覆铜板厂家生产的各种阻燃覆铜板，主要在树脂体系中添加含卤素和锑元素的阻燃剂而达到阻燃的目的。但是，含卤素和锑元素的阻燃材料，在燃烧时会放出有毒物质污染环境并对人类健康造成危害。一些国际环保组织也提议，在电气和电子设备中应禁止使用含卤素和锑元素的阻燃剂。因此，开发环保型覆铜板不含卤素和锑元素是摆在覆铜板制造及相关材料制造业界面前的一项紧迫课题，它不但是环保的需要也是未来市场竞争的需要。无机阻燃剂具有安全性高、抑烟和降低有毒气体的功能，但是无机阻燃剂由于加入量很大才能达到明显的阻燃效果，这可能会导致基体材料的成型工艺及部分性能下降，因此限制了其在覆铜板领域的应用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种阻燃有机陶瓷基板组合物、阻燃有机陶瓷基板及其制作方法和覆铜板，以解决现有技术中的阻燃覆铜板在燃烧时释放有毒物质的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种阻燃有机陶瓷基板组合物，以重量份计，该组合物包括：100份环氧树脂、60～80份固化剂、80～100份无机阻燃剂、以及250～300份陶瓷粉。进一步地，上述无机阻燃剂为氢氧化铝和/或氢氧化镁。进一步地，上述环氧树脂为酚醛环氧树脂和/或多官能度环氧树脂，优选酚醛环氧树脂为苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂和/或双酚A型酚醛环氧树脂，进一步优选多官能度环氧树脂为4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂或4,5-环氧己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯。进一步地，以重量份计，上述组合物还包括4～10份增韧剂、10～20份促进剂、1～5份偶联剂以及100～200份溶剂。进一步地，以重量份计，上述组合物包括：100份环氧树脂、65-75份固化剂、85～95份无机阻燃剂、270～290份陶瓷粉、100～200份溶剂、4～8份增韧剂、15～20份促进剂以及3～4份偶联剂。进一步地，以重量份计，上述组合物还包括25～40份聚苯醚。进一步地，上述增韧剂为端羧基丁腈橡胶、端氨基丁腈橡胶或聚硫橡胶，优选固化剂为双氰胺、二氨基二苯砜，优选促进剂为咪唑或三-(二甲胺基甲基)苯酚，优选偶联剂为KH550偶联剂、KH560偶联剂和/或KH570偶联剂，优选溶剂选自乙酸乙酯、乙醇、甲苯和四氢呋喃中的一种或几种。根据本申请的另一方面，提供了一种阻燃有机陶瓷基板，采用阻燃有机陶瓷基板组合物制作而成，该阻燃有机陶瓷基板组合物为上述的组合物。根据本申请的另一方面，提供了一种阻燃有机陶瓷覆铜板，包括基板和铜箔，该基板为上述的阻燃有机陶瓷基板。根据本申请的另一方面，提供了一种阻燃有机陶瓷基板的制作方法，该制作方法采用上述组合物为原料制作阻燃有机陶瓷基板。进一步地，上述制作方法包括：步骤S1，将组合物的溶剂、环氧树脂、固化剂混合，形成混合液；步骤S2，将陶瓷粉和无机阻燃剂依次加入至混合液中，形成混合物；步骤S3，将混合物进行干燥处理，得到粉料；以及步骤S4，将粉料压制成型后进行固化，得到基板。进一步地，上述组合物还包括聚苯醚、增韧剂、促进剂和偶联剂，步骤S1包括将溶剂、聚苯醚、环氧树脂、固化剂、增韧剂和促进剂混合，形成混合液，步骤S2包括：将偶联剂用乙醇水溶液稀释，得到偶联剂溶液，将偶联剂溶液与陶瓷粉混合，得到润湿物；将润湿物干燥去除乙醇水溶液，得到偶联陶瓷粉；将偶联陶瓷粉和无机阻燃剂依次加入至混合液中，形成混合物。进一步地，在将上述粉料压制成型之前，步骤S4还包括将粉料过80目筛进行筛分得到D50为60～80μm的粉料的过程优选，步骤S3的干燥处理为烘干处理，烘干处理的烘干温度为80～110℃，烘干时间为30～60min。应用本专利技术的技术方案，使利用该组合物制得的陶瓷基板易于成型且各项性能满足有机陶瓷覆铜板的要求。具体是利用了无机阻燃剂和作为有机陶瓷基板的陶瓷粉的性质比较相似，因此两者契合度较高，可以利用无机阻燃剂代替部分陶瓷粉，实现阻燃和填料的作用；同时，通过对环氧树脂用量的调整，实现有机聚合物和无机阻燃剂和陶瓷粉的配合，采用现有制备有机陶瓷基板的粉末压制成型工艺即可实现成型，且制得的阻燃有机陶瓷板的其他性能均未明显变化，能够满足有机陶瓷覆铜板的要求。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。如
技术介绍
所记载的，现有技术中的阻燃有机陶瓷基板由于添加含卤素和锑元素的阻燃剂，导致其在燃烧时释放有毒物质，进而对环境和人类健康造成危害，为了解决该问题，本申请提出以无机阻燃剂代替含卤素和锑元素的阻燃剂的技术思想，但是为了达到阻燃效果需要加入的无机阻燃剂的量较多，而无机阻燃剂含量较多又会导致基板的成型困难或部分性能下降，为了进一步克服由于无机阻燃剂带来的问，在付出创造性劳动，经过深入理论研究以及大量试验后，本申请对形成阻燃有机陶瓷基板的组合物的成分以及成分之间的配比进行调整，得到了本申请的阻燃有机陶瓷基板组合物。在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种阻燃有机陶瓷基板组合物，以重量份计，该组合物包括：100份环氧树脂、60～80份固化剂、80～100份无机阻燃剂以及250～300份陶瓷粉。本申请在将无机阻燃剂应用于有机陶瓷基板组合物后，进一步通过上述配比的控制使利用该组合物制得的陶瓷基板易于成型且各项性能满足有机陶瓷覆铜板的要求。具体是利用了无机阻燃剂和作为有机陶瓷基板的陶瓷粉的性质比较相似，因此两者契合度较高，可以利用无机阻燃剂代替部分陶瓷粉，实现阻燃和填料的作用；同时，通过对环氧树脂用量的调整，实现有机聚合物和无机阻燃剂和陶瓷粉的配合，采用现有制备有机陶瓷基板的粉末压制成型工艺即可实现成型，且制得的阻燃有机陶瓷板的其他性能均未明显变化，能够满足有机陶瓷覆铜板的要求。上述陶瓷粉采用本领域常规的陶瓷粉即可，对此没有特殊要求。现有技术中的无机阻燃剂有多种，均可以应用在本申请中，不同的无机阻燃剂的用量可以在上述范围内进行调整，为了更好地与陶瓷粉形成配合，优选上述无机阻燃剂为氢氧化铝和/或氢氧化镁。同时，现有技术中的环氧树脂都可以考虑应用至本申请，为了更好地保证所形成的基板的力学性能、电学性能以及散热性能，优选上述环氧树脂为酚醛环氧树脂和/或多官能度环氧树脂，优选酚醛环氧树脂为苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂和/或双酚A型酚醛环氧树脂，进一步优选多官能度环氧树脂为4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂(AG-80)或4,5-环氧己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)。采用上述环氧树脂，能够明显提高所形成基板的玻璃化转变温度，且使基板不翘曲。此外，为了进一步优化本申请组合物所制作的阻燃有机陶瓷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃有机陶瓷基板组合物，其特征在于，以重量份计，所述组合物包括：100份环氧树脂、60～80份固化剂、80～100份无机阻燃剂、以及250～300份陶瓷粉。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃有机陶瓷基板组合物，其特征在于，以重量份计，所述组合物包括：100份环氧树脂、60～80份固化剂、80～100份无机阻燃剂、以及250～300份陶瓷粉。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述无机阻燃剂为氢氧化铝和/或氢氧化镁。3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述环氧树脂为酚醛环氧树脂和/或多官能度环氧树脂，优选所述酚醛环氧树脂为苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂和/或双酚A型酚醛环氧树脂，进一步优选所述多官能度环氧树脂为4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂或4,5-环氧己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，以所述重量份计，所述组合物还包括4～10份增韧剂、10～20份促进剂、1～5份偶联剂以及100～200份溶剂。5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，以所述重量份计，所述组合物包括：100份所述环氧树脂、65-75份所述固化剂、85～95份所述无机阻燃剂、270～290份所述陶瓷粉、100～200份所述溶剂、4～8份所述增韧剂、15～20份所述促进剂以及3～4份所述偶联剂。6.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，以所述重量份计，所述组合物还包括25～40份聚苯醚。7.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述增韧剂为端羧基丁腈橡胶、端氨基丁腈橡胶或聚硫橡胶，优选所述固化剂为双氰胺、二氨基二苯砜，优选所述促进剂为咪唑或三-(二甲胺基甲基)苯酚，优选所述偶联剂为KH550偶联剂、KH560偶联剂和/或KH570偶联剂，优选所述溶剂选自乙酸乙酯、乙醇、甲苯和四氢呋喃中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡麟甲，柏鹏光，钟华宇，魏建设，李鹏辉，马红颖，张建军，
申请(专利权)人：廊坊市高瓷新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13