覆铜箔板纸的技术进展

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1、覆铜箔板纸的技术进展覆铜箔板纸的技术进展ll覆铜箔板纸的技术进展TechnicalDevelopmentofPrintedCircuitBoardPaper李劲松(【jjinsong)侯晓兰(HouXiaolan)刘文(LiuWen)1.牡丹江恒丰纸业股份有限公司,牡丹江,157013;2.黑龙江斯达国际纸业集团有限公司,黑龙江省,161202;3.中国制浆造纸研究院,北京,l)铷筝一哆,蚴扫 Ing.摘要:介绍了覆铜箔板纸的用途,覆铜箔板的制造过程和应用.分析了覆铜箔板纸的性能与覆铜箔板性能的关系,总结了玻璃纤维覆铜箔板纸和纺纶纤维覆铜箔板纸的技术概况.提出了造纸行业要加强与其他行业的协作,

2、在原料,制造工艺方面不断革新,开发出满足覆铜箔板行业发展需要的新产品.关键词:覆铜箔板;覆铜箔板纸;纺纶纤维;印制线路板覆铜箔板纸是用来制造覆铜箔板的原纸,也称浸渍绝缘纸或印制电路板原纸,还可以用来制造电位器板绝缘材料.覆铜箔板纸经浸渍,干燥,覆铜箔,热压成型制成纸基层压覆铜箔板.覆铜箔板按所需电路,以印刷方式涂上保护胶,经过化学腐蚀,将涂有保护胶以外的铜箔腐蚀掉,制成的线路板称作印制电路板,俗称“印刷电路板“.电位器板是用于连续调解分电压的可变电阻器绝缘材料,较印制电路板有更高的要求.印制电路板及电位器板等广泛应用于电子仪器,设备,家用电器,手机等电子产品.随着电子工业的迅速发展,覆铜箔板纸

3、作为覆铜箔板的主要原材料得到了很大发展 ll 一.脂或不饱和聚酯树脂,也可以使用它们的混合物,浸渍树脂后的纸经干燥道(非接触式干燥)干燥后分切成平板,此时树脂还没有完全固化,称为半固化片,最后根据所要求的板材厚度不同,取不同层数的半固化片,层合在一起,表面覆上铜箔,放在热压机中经高温,高压处理,制成覆铜箔板.制造覆铜箔板的工艺流程如图 l 所示_2 一.l 原纸对覆铜箔板性能的影响覆铜1.1 覆铜箔板的加工使用过程覆铜箔板的加工过程是将原纸进行预热干燥,然后浸渍热固性树脂,树脂一般使用酚醛树脂,环氧树,lF 爆一秤量兽一一图 l 制造覆铜箔板的工艺流程【ABSTRACT】Themanufact

4、uringprocessandapplicationoftheprintedcircuitboardpaperarebrieflyintroducedintiffspaper.TherelationshipbetweenthepaperandthepnntedboardandthestatusofRDofthepaperarediscussedindetail.Thetechnicalperformanceofglassfibermadepaperandaromaticfibermadeoneispresented.Thecooperationbetweenthepaperindustryan

5、dtherelatedodestopromotetheinnovationinrawmateria1.manufacturingprocessiSsuggestedinthispaper.TheDewproductwillbedevelopedconstantlytomeettheprintedboardrequirement.【KEYWORD】printedcircuitboard;printedcircuitboardpaper;glassfiber;aromaticfiber国际造纸 2006 年第 25 卷第 2 期?23?一一.一=i盯1.2 覆铜箔板纸的性能要求在加工覆铜箔板过程中

6、,要求原纸具有良好的吸收树脂的能力,树脂浸渍充分均匀,覆铜箔板在使用过程中与纸有关的性能有:平整度(形稳性或尺寸稳定性);机械加工性;耐热性能;电气性能;安全性;颜色等.1.2.1 平整度(形稳性或尺寸稳定性)覆铜箔板在加工使用中,要经过多道加工过程,特别是在印刷涂布保护胶和焊接元器件时,要求板材平整,扭曲小,公差稳定.这就要求原纸的定量,厚度偏差小,两面差和各向异性小.1.2.2 机械加工性板材在加工过程中,需要进行冲剪,打孔,板材不应产生碎裂,孔的边缘不能产生隆起和毛刺,这要求纸本身匀度好,吸收性好具有较高的物理强度,同时能均匀地吸收足够的树脂.1.2.3 耐热性能覆铜箔板在加工成印刷线路

7、板的过程中,需要焊接各种元件,铜箔和基板之间在焊接受热时不应产生鼓泡分离.板材的耐热性主要是由树脂性质决定的,但如果原纸吸收性差,上胶量不足,浸渍的树脂不均匀,也会影响板材的耐热性.1.2.4 电气性能原纸对板材的电器绝缘性能不应产生不良影响,特别是银浆穿孔双面覆铜箔板,对纸的纯度要求很高,原料纤维的化学组成对板材的绝缘性能影响很大.1.2.5 安全性主要是要求纸中不能添加对环境有害的物质和可能导致电气火灾的有害物.1.2.6 颜色原料纤维的化学组成及纸浆的白度对板材的颜色影响较大,白度低的纸,颜色较深_2J.2 覆铜箔板纸的分类及其发展覆铜箔板纸按使用原料分类,可以分为植物纤维纸,玻璃纤维纸

8、,合成纤维纸 3 种,植物纤维纸又分为湿强型和非湿强型 2 种.2.1 植物纤维覆铜箔板纸覆铜箔板纸最早使用棉浆为原料,北京造纸三厂,浙江新华造纸厂,温州打字蜡纸厂和辽宁 475 厂等都曾生产过该产品,当时该产品的抗张强度较低,?24?制成的覆铜箔板翘曲较大,不能用于彩电等高档电器.国外覆铜箔板纸的生产厂主要有 Et 本的王子公司和山阳国策公司,原来也是用棉浆生产覆铜箔板纸,70 年代初开始研制木浆纸,到 80 年代已全部生产漂白木浆纸.我国在 9o 年代初开始研制木浆覆铜箔板纸,在原轻工业部造纸工业科学研究所实验室研制的基础上,首先在陕西咸阳造纸厂投人批量生产,随后青岛造纸厂,藁城造纸厂等单

9、位也开始了该产品的生产.目前,国产产品虽已占据了国内主要的市场,但高档产品还是以进口 Et 本纸为主.如苏州的松下电工和山东的金宝集团都大量使用进口纸,估计进口产品的量至少在 2 万 t.国产产品与进口产品相比,主要差距是均一性和制成板材的颜色和平整度.此外,国内产品在品种方面还比较单一,如湿强型覆铜箔纸国内还没有生产厂家,该产品的要求是能满足 2 次浸胶.表 1 所列覆铜箔板纸的技术指标以非湿强型和湿强型中的 2 个规格产品为例 3.表 1 覆铜箔板纸技术指标近年来,随着电子零部件性能的提高,印刷线路板的使用条件更加苛刻,对覆铜箔板原纸提出了更高的要求,特别是为了应对基板配线的高密度化,强烈

10、要求原纸具有更好的打孔加工性,尺寸稳定性,耐热性及其电气特性.植物纤维覆铜箔板纸一般用木浆或棉浆抄造,使用漂白硫酸盐浆的覆铜箔板在进行低温打孔加工时,打孔周边容易产生层间剥离,在孔间产生裂缝,使用棉浆纸,打孔加工性,耐热性,电气特WorldPulpandPaperVo1.25,No.2性比较好,但加热时尺寸稳定性明显下降.佐藤友治 j 等人采用把覆铜箔板纸浸渍自身乳化型环氧树脂,然后干燥,得到覆铜箔板用一次处理原纸,纸中树脂含量在 1%20%,可以提高原纸的尺寸稳定性及覆铜箔板的低温打孔加工性,耐热性和电气特性,认为其原理是由于环氧树脂和木纤维的纤维素羟基间产生化学结合,从而提高了后续浸渍酚醛

11、树脂的亲和性,促进了作为复合材料的酚醛树脂和原纸的一体性.中川一孝 l5J 等人研究后认为,纸浆的半纤维素含量和纤维的弯曲度对覆铜箔板的性能有很大影响,通过调整蒸煮漂白工艺,控制纸浆半纤维素的含量在20%以下,纤维的弯曲度 l5 以下,可以改善覆铜箔板的打孔性,耐热性,电气特性等.纤维的弯曲度按公式(1)计算.,纤维弯曲度:100%(1)Ls式中纤维的实际长度;连接纤维长轴两端的直线距离.川崎秀一 l6j 等人研究认为,作为覆铜箔板纸用原料纸浆,半纤维素的含量应控制在 10%以下,而且纤维素的结晶度应控制在 1.25 以上,这样可以改善覆铜箔板的各项性能.村本光弘 J 等人研究认为,通过在纸中

12、配加纤维粗度 0.01mg/m 的纸浆纤维 20%以上,调整覆铜箔板纸的热膨胀系数小于 5.010/oC,可以提高用其制造的覆铜箔板的平整性.奥谷岳人 8 等人将纸浆通过成形网抄纸,然后将含有微细纤维的一部分白水排出系统外,形成的纸幅在湿压榨进行压缩处理,线压力高达 24.5N/m,经过这样处理的纸浆中细小纤维含量减少,纤维受到压缩,用其抄造的覆铜箔板纸可以改善覆铜箔板的尺寸稳定性.对于适应高密度化的银浆穿孔双面覆铜箔板,作为防止银迁移的技术方案,川崎秀一等人研究认为,应该控制纸浆的阳离子吸附能力在 0.05mmol/g以下,残留的氯离子含量在 100mg/L 以下,纤维的弯曲度在 15 以下

13、.阳离子吸附能力是指纸浆中的羧基等对钠,钾,钙,镁,铁等金属离子的吸附能力.奥谷岳人 lmj 等采用木聚糖酶处理纸浆,分解部分半纤维素,提高了纸浆中纤维素的含量,从而改善了覆铜箔板的尺寸稳定性,减少了翘曲,提高了耐银迁国际造纸 2O06 年第 25 卷第 2 期移性.2.2 玻璃纤维覆铜箔板纸玻璃纤维以前一直是织成玻璃纤维布作为绝缘板的基材,与植物纤维相比,玻璃纤维的绝缘性,耐温性等都具有较大优势.但是,玻璃纤维布的绝缘板,打孔困难,价格高,密度大.因此,在 20 世纪 9o 年代末期,又开发了介于二者之间的玻璃纤维纸基材.近几年,我国常州中新天马玻璃纤维制品有限公司和陕西兴平玻璃纤维总厂分别

14、引进德国 SehullerGmbH公司和 Lipex 公司的进口斜网纸机大量生产覆铜箔板用玻璃纤维纸.该产品是以无碱玻璃纤维为原料,纤维直径 513tan,长度 325tan,采用湿法抄造,通过浸渍树脂增加纸幅的强度,具有高强度,不燃,易浸渍,易加工,尺寸稳定,绝缘性好等优点.其主要技术指标见表 2.表 2 玻璃纤维覆铜箔板纸的技术指标2.3 芳纶纤维覆铜箔板纸随着电子工业的发展,要求电子产品具有高速,高性能,高密度,小型,轻量的特性,因此,要求覆铜箔板具有良好的电气性能和机械加工性能(打孔性),相应的要求开发出具有更高性能的覆铜箔板纸.在此背景下,日本的帝人,王子制纸,神户电机共同合作开发了

15、芳纶纤维覆铜箔板纸(见表 3).该产品是以芳纶纤维为原料,采用斜网纸机经湿法抄造而成,主要用于制造手机线路板等高密度线路板.目前我国已有企业开始为国外进行来料加工生产芳纶纸基覆铜箔板【j,其技术指标见表 4.表 3 芳纶纤维覆铜箔板纸的技术指标从表 3 中的数据可以看出,与玻璃纤维制造的覆铜箔板相比,芳纶纤维纸基覆铜箔板除弯曲强度性能有一定差距外,在轻量化,介电性能,热膨胀性,耐热性等方面都具有明显的优势.?25?表 4 芳纶纸基覆铜箔板与玻璃纤维纸基覆铜箔板性能比较3 结语覆铜箔板纸是电子工业的基础原材料,其性能对覆铜箔板产品有着不可忽视的影响,随着电子工业的发展,覆铜箔板的用量,品种,性能

16、会不断提高.造纸行业应加强与其他行业的合作,在植物纤维原料的蒸煮,漂白,机械处理,抄纸等加工过程中有针对性地革新工艺,对不同纤维原料的优选配抄也要进行深入研究,不断提高产品质量,开发新产品,满足覆铜箔板行业对新材料的不断需求,推动我国覆铜箔板纸产业技术进步.参考文献1漂白木浆覆铜箔板纸鉴定资料A.北京:轻工业部造纸工业科学研究所,陕西:陕西咸阳造纸厂.1992 年 6 月.2烟膀典,等.特殊横能纸 2001M.日本:纸桨少厶叉,2001 年 8 月.3湿强型覆铜箔板原纸鉴定资料A.北京:中国制浆造纸工业研究所,2000 年 4 月.4佐藤友冶,山科直利.鼋氯绝绿稹屠板用一次虞理原纸制造方法P.特阴平:565638.5中川 I 一孝,川崎秀一.稹眉板用原纸及制造法P.特阴平:5263399.6川 I 崎秀一,村本光弘,南里泰德.露氯绝缘稹屠板原纸P.特阴平:6146193.7村本光弘,南里泰德,等.鼋氟绝缘稹屠板用原纸P.特阴平:6123095.8奥谷岳人,青木藏.稹屠板原纸制造方法P