一种低介电常数PCB基板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种低介电常数PCB基板及其制造方法。该PCB基板由一片半固化片或多片半固化片叠配后两表面各覆铜箔并压制而成，半固化片由树脂通过玻纤布进行上胶并烘干而制得，所述的树脂由以下组分按重量均匀混配而成：68.7份聚酰亚胺树脂液、31.3份氰酸酯树脂液、3-4份二烯丙基双酚A，所述的树脂内加入2-5份中空玻璃微球。本发明专利技术PCB基板充分挖掘了超细粒径中空玻璃微球的内在优势，将其少量添加到聚酰亚胺/氰酸酯共聚树脂体系中，共混乳化后能够使Dk降低到3.0以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子材料制造
，特别是低介电材料制造
，具体涉及ー种低介电常数PCB基板及其制造方法。
技术介绍
随着电子信息技术突飞猛进的发展，电子产品逐渐朝着轻量薄型化、高性能化和多功能化的方向发展。进入21世纪以来，特别是近几年，随着超大規模集成电路的集成度越来越高，元件极小尺寸向深亚微米发展，甚至已达到50nm水平。在高频PCB基板先进电子制造
中，急需采用ー些低介电常数(Dk)和低介电损耗(Df)材料，尤其ー些低Dk、低Df的树脂材料。当电子元器件的特征尺寸逐渐减小即集 成度不断提高时，会引起电阻-电容(RC)延迟上升，从而出现信号传输延时、噪声干扰增强和功率损耗増大等一系列问题，这将极大地限制电子元器件高速性能的发展。降低RC延迟和功率损耗有两个途径一是降低导线电阻R，也就是用铜(20°C时电阻率为11678 μ Ω -m)取代传统的铝(20°C时电阻率为21655μ Ω · m)来制成导线；另外ー个(同时也是更重要的)是降低介质层带来的寄生电容C。由于电容C正比于介电常数Dk，所以就需要开发新型、低成本以及具有良好性能的低介电常数(Dk < 3)材料来代替传统的Si02(Dk约为4. O)作介质层。目前，为降低绝缘材料的Dk，通常采用共混改性或共聚改性两种方法。这两种方法能把绝缘材料的Dk降低到3. 5左右，满足一般的低介电要求，但对于高性能、高集成的电路应用性不大。故此，有必要对现有的方法进行改进和创新，以解决上述问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术公开了ー种低介电常数PCB基板及其制造方法。本专利技术技术方案充分挖掘了超细粒径中空玻璃微球的内在优势，将其少量添加到聚酰亚胺/氰酸酯共聚树脂体系中，共混乳化后能够使Dk降低到3. O以下。本专利技术采取以下技术方案ー种低介电常数PCB基板，由一片半固化片或多片半固化片叠配后两表面各覆铜箔并压制而成，所述的半固化片由树脂通过玻纤布进行上胶并烘干而制得，所述的树脂由以下组分按重量均匀混配而成68. 7份聚酰亚胺树脂液、31. 3份氰酸酯树脂液、3-4份ニ烯丙基双酚A，所述的树脂内加入2-5份中空玻璃微球。优选的，中空玻璃微球的平均粒径是150μπι、100μπι、50μπι、25μπι、15μπι、10μπι或 5 μ m。优选的，中空玻璃微球的添加量为聚酰亚胺树脂液、氰酸酯树脂液混合共聚树脂体系重量的3. 0%。本专利技术还公开了ー种低介电常数PCB基板的制造方法，其按如下步骤进行一、树脂混合共聚按重量份称取聚酰亚胺树脂液68. 7份、氰酸酯树脂液31. 3份，并置于100 105°C温度下混合搅拌，加入ニ烯丙基双酚A3-4份，升温至120 125°C，继续搅拌，至凝胶时间270 350s后，冷却至室温；加入中空玻璃微球2-5份，搅拌均匀，移至乳化机内乳化；ニ、上胶将第一歩制得的树脂采用玻纤布进行上胶并烘干，制得半固化片；三、叠配按照厚度需要，将 数片由第二步制得半固化片叠配；四、压制将第三步叠配好的半固化片上、下两面各覆一张铜箔，并与不锈钢模板、牛皮纸对应叠合，从上至下顺序为牛皮纸(15-25张)、不锈钢模板、铜箔、半固化片、铜箔、不锈钢模板、牛皮纸(15-25张)，然后送入真空压机进行压制，制得低介电常数PCB基板。压制完毕，冷却，脱模，撤去不锈钢板等。优选的，中空玻璃微球的平均粒径是150μπι、100μπι、50μπι、25μπι、15μπι、10μπι或 5 μ m。优选的，中空玻璃微球的添加量为聚酰亚胺树脂液、氰酸酯树脂液混合共聚树脂体系重量的3. 0%。优选的，第四步的压制过程如下先在120°C条件下，压制30min ;后在150°C条件下，压制15min ；再在18CTC条件下,压制60min ;最后在24CTC条件下,压制180min。聚酰亚胺PI-3102/双酚A型氰酸酯树脂BCN混合共聚树脂是ー种高耐热、低介电常数Dk的优异树脂材料，其生产的PCB基板的玻璃化转变温度在250°C左右，Dk在3. 5 3.8之间。在本专利技术技术方案中，聚酰亚胺PI-3102/双酚A型氰酸酯树脂BCN的重量比为68.7 31. 3，该树脂体系存在同一个玻璃化转变温度Tg，有利于生产。而采用其他比例吋，该树脂体系会出现2个玻璃化转变温度Tg，将不利于实际生产过程。本专利技术技术方案中，添加到PI-3102/BCN混合共聚树脂体系的中空玻璃微球的平均粒径可以是如下150 μ m、100 μ m、50 μ m、25 μ m、15 μ m、10 μ m、5 μ m。本专利技术技术方案中，中空玻璃微球的添加量均设定为树脂液(聚酰亚胺树脂液、氰酸酯树脂液混合共聚树脂体系)重量的3.0% (也可在2-5%之间任意设定，固定中空玻璃微球的比例，便于比较观察不同粒径中空玻璃微球对PI-3102/BCN混合共聚树脂体系的Dk影响)。按前述中空玻璃微球的粒径和比例添加入PI-3102/BCN混合共聚树脂体系中，上胶并压制得PCB基板，检测Dk如下表粒径 μιη「150 l' 100 「5025 「15 「10 "[5添加量 ％ 未添加 3.03.03.03.03.03.03.0Dk3. 51 3. 50 3.47 3.40 3.07 3.00 2.98 2.97从上表可以得出，当中空玻璃微球的平均粒径く 25 μ m吋，Dk下降很明显，平均粒径在 10 μ m、5 μ m 时，Dk < 3· 00。本专利技术低介电常数PCB基板具有以下技术效果I、由于添加了中空玻璃微球，使得聚酰亚胺PI-3102/双酚A型氰酸酯树脂BCN混合共聚树脂体系的介电常数Dk有了明显的改善，并且随着粒径地减小，改善的效果越明显，当其平均粒径< 25 μ m,低介电性能变得特别突出。2、中空玻璃微球的添加，还使得PCB基板的密度下降了 2%以上。3、此外，由于中空玻璃微球的添加量较少，因此，对PCB基板的机械加工性影响不大。具体实施例方式下面对本专利技术的优选实施例作详细说明。 实施例I第一、树脂混合共聚称取聚酰亚胺树脂液PI_3102105g、氰酸酯树脂液BCN 47. 83g，于100 105°C条件下混合搅拌2h，加入ニ烯丙基双酚A (DABPA) 5. 25g，升温至120 125°C，继续搅拌，至凝胶时间在270 350s(171°C，圆孔法检测)后，冷却至室温。加入平均粒径150 μ m的中空玻璃微球4. 75g,搅拌IOmin,移至乳化机内乳化30min。第二、上胶将第一歩制得的树脂采用电子级玻纤布(7628布)进行上肢，并采用烘箱烘干，烘箱温度170°C，烘焙8-10min，制得半固化片，并按要求切成一定形状。所得半固化片參数如下克重380g/m2PG (171 °C ) :127. 4s流动性12.6%挥发分O.34%。第三、叠配将第二步制得的半固化片按照2_厚度的需要，把数片半固化片叠配；第四、压制将第三步叠配好的半固化片上、下两面各覆ー张O. 5盎司铜箔，并与不锈钢模板、牛皮纸对应叠合，从上至下顺序为牛皮纸(15张)、不锈钢模板、铜箔、半固化片、铜箔、不锈钢模板、牛皮纸(15张)，然后送入真空压机进行压制，压制エ艺温度如下先在120°C条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈宗华，董辉，尹惠亭，
申请(专利权)人：浙江华正新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：