耐热性优良的无卤型CEM-1覆铜板

李强利

（金安国纪科技（杭州）有限公司，浙江 杭州 311307）

复合基CEM-1覆铜板因其明显优于纸基FR-1型覆铜板的可靠性，在很多应用场景，如彩电、冰箱、洗衣机、空调以及小家电等诸多消费电子产品中，已取代了FR-1型覆铜板[1]。同时，由于其低于CEM-3和FR-4类覆铜板的价格优势，以及PCB制程中可冲孔加工性所带来的低制造成本优势，使得其应用领域日益广泛。近些年来，环保要求愈来愈严苛，传统的溴阻燃体系覆铜板应用受到严格限制，各个生产厂商相继推出了规避溴系、锑系阻燃剂的无卤型覆铜板，无卤型CEM-1也应运而生。笔者多年前对此进行过探索[2]，但随着电子产品功能集成化及组装的复杂化越来越高，PCB加工工艺对温度的要求也越来越高。因此，开发耐热性更优的无卤型CME-1覆铜板，适应PCB制程更高的耐热性要求是当下研究的一个重要方向。

1 开发思路

新开发品仍以磷、氮阻燃体系为主，重点解决木浆纸耐燃性差的难题。具体做法仍采用两步法上胶工艺：第一步主要以小分子水溶性合成树脂及阻燃剂处理木浆纸，目的是填充木纤维素的毛细孔，解决多羟基纤维素的吸水问题，降低可燃性；第二步采用本征阻燃的含磷环氧树脂和含氮酚醛树脂体系再次处理经过第一步预处理的木浆纸。经过两步处理的木浆纸其阻燃性可以达到要求，能够作为制作覆铜板的芯料使用。

2 实验部分

1.1 实验所涉及的原材料

试验原材料有：含磷环氧树脂（晋一化工，磷含量3.6%）、含磷环氧树脂（阿科力化工，磷含量2.6%）、环氧树脂（南亚，901K80）、邻甲酚醛环氧树脂（长春化工，CNE202）、含氮酚醛树脂（DIC，LA-1356，氮含量19%）、水溶性酚醛树脂（自制，水混合度200%，固含量45%）、含氮水溶性酚醛树脂（自制，水混合度250%，固含量45%）、双氰胺（电子级，市售）、2E4MZ（四国化成）、Reofos35（张家港雅瑞化工）、苯氧基聚磷腈LY-203（市售）、氢氧化铝（KC，KH-101）、钛白粉（市售）、甲醇、丁酮、DMF（均为工业级）、漂白木浆纸（127 g/m2）、E玻纤布（210 g/m2）、电解铜箔（35 μm）。实验所用仪器设备有：电子天平、凝胶测试仪、高剪切乳化机、实验上胶机、热风干燥箱、真空热压机。

2.2 制作过程

将水溶性酚醛树脂、含氮水溶性酚醛树脂、Reofos35、甲醇、丁酮按一定比例混合均匀，制成第一步所需胶液，浸渍漂白木浆纸，经烘烤后制成一次上胶纸；再将含磷环氧树脂、CNE202、901K80、LA-1356、dicy、2E4MZ、Reofos35、LY-203、氢氧化铝、钛白粉、丁酮、DMF分别按一定比例配制成第一步所需胶液和E玻纤布胶液，分别浸渍经第一步预处理过的上胶纸和E玻纤布，经烘烤后制成纸芯料和贴面料；取6张所制作的纸芯料叠齐，外层放置两张贴面料，一面再覆一张电解铜箔，按照CEM-1覆铜板工艺方法送入真空热压机压制成型。

3 测试结果及对比

所制作的开发品按照《IPC-TM-650测试方法规范》[3]检测，并与现有产品对比结果如表1。可见新产品的耐热性显著提高。

4 结语

所开发的无卤CEM-1覆铜板新品与现有产品相比，热应力提高20 s，热分层时间提高1倍，其它性能相当，在反映耐热性的两项指标上有较比较明显的提高，能够满足PCB加工工艺要求。

表1 CEM-1覆铜板性能测试