一种设有加硬层的PCB垫板及其制备方法和应用与流程

一种设有加硬层的pcb垫板及其制备方法和应用
技术领域
1.本技术涉及pcb板钻孔技术领域，特别是一种设有加硬层的pcb垫板及其制备方法和应用。


背景技术：

2.pcb(printed circuit board，印制电路板)钻孔用垫板(简称垫板)是一种在pcb机械钻孔时，放置于待加工的pcb下方，以满足加工工艺要求的辅助材料。由于pcb机械钻孔加工生产中需要大量的垫板，并且近些年随着pcb钻孔技术快速发展，垫板产业已成为pcb原辅材料行业中有相当规模的重要组成部分。
3.作为pcb钻孔加工的辅助材料，垫板有以下几个主要功效：1、对贯穿pcb板的钻孔加工，起到保护钻孔机台面的作用；2、降低钻头温度，减少钻头磨损；3、清扫钻头上的部分钻污；4、在一定程度上发挥其定位功效，提高钻孔精度。
4.随着社会不断向前进步和发展，对电子产品的高精度化的要求越来越高，电子产品的高精度发展直接向线路板加工提出高精度要求，同时也使得对pcb钻孔的钻孔孔位精度和孔内质量要求越来越高。目前市面上高端5g线路板钻孔用的润滑垫板因其表面设有对润滑材料进行保护的离形纸，故其表面硬度只有65
±
5(邵氏硬度)，存在硬度上的缺陷，在pcb钻孔时底板披锋较大，还需依靠人工机器打磨处理好才能进行下一工序，打磨不好时容易造成孔口无铜或孔内塞孔等情况出现，造成品质隐患和产品报废，提高了生产成本；而酚醛垫板又存在弯翘易变形的问题，并且由于其表面硬度过高，对钻头刀面磨耗较大，使得钻头的使用寿命相应减少。


技术实现要素：

5.鉴于所述问题，提出了本技术以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种设有加硬层的pcb垫板及其制备方法和应用，包括：
6.一种设有加硬层的pcb垫板，包括：垫板和相对设置在所述垫板两侧的加硬组合层；
7.所述加硬组合层包括设置在所述垫板表面的粘接层、设置在所述粘接层表面的铝箔以及设置在所述铝箔表面的加硬层；其中，所述粘接层的材料为胶粘剂或润滑涂料；所述加硬层的材料按重量份数计包括以下组分：环氧树脂60-85份、消泡剂0.03-2份、流平剂0.03-1份、分散剂2-5份、改性多元胺7-10份、超细粉碳酸钙或氧化铝10-15份。
8.优选的，所述胶粘剂按重量份数计包括以下组分：乙烯-丙烯酸共聚物50-70份、丙烯酸酯20-30份、增粘树脂8-15份、消泡剂0.3-0.8份、增塑剂3-6份、抗菌剂0.5-1份。
9.优选的，所述润滑涂料按重量份数计包括以下组分：水溶性物质40-90份、去离子水120-170份、水性消泡剂0.7-1.2份、聚合物类流平剂0.5-2份、钛酸酯0.5-2份；其中，所述水溶性物质包括聚乙二醇、聚环氧乙烷和聚乙烯吡咯烷酮中的至少两种。
10.优选的，所述消泡剂为有机硅氧烷。
11.优选的，所述流平剂为有机硅氧烷或丙烯酸酯。
12.优选的，所述分散剂为有机多元酸。
13.优选的，所述垫板的厚度为1-3mm；所述粘接层的厚度为0.02-0.08mm；所述铝箔的厚度为0.02-0.25mm；所述加硬层的厚度为0.03-0.1mm；所述加硬层的硬度为sd85-sd88。
14.一种如上述任一项所述的pcb垫板的制备方法，包括：
15.将60-85重量份的环氧树脂、0.03-2重量份的消泡剂、0.03-1重量份的流平剂、2-5重量份的分散剂、7-10重量份的改性多元胺和10-15重量份的超细粉碳酸钙或氧化铝混合均匀，制得加硬层涂料；
16.将所述加硬层涂料涂覆在铝卷的一面，并进行烘干处理；
17.将胶粘剂或润滑涂料涂覆在所述铝卷的另一面，并进行烘干处理；
18.依据所述垫板的尺寸，对一面涂覆有所述加硬层涂料、另一面涂覆有所述胶粘剂或所述润滑涂料的所述铝卷进行剪裁，制得所述加硬组合层；
19.将所述加硬组合层分别连接于所述垫板的两侧，制得所述pcb垫板。
20.优选的，还包括：
21.将50-70重量份的乙烯-丙烯酸共聚物、20-30重量份的丙烯酸酯、8-15重量份的增粘树脂、0.3-0.8重量份的消泡剂、3-6重量份的增塑剂和0.5-1重量份的抗菌剂混合均匀，制得所述胶粘剂；
22.或；
23.将40-90重量份的水溶性物质与120-170重量份的70-80℃的去离子水混合均匀，制得树脂混合物；其中，所述水溶性物质包括聚乙二醇、聚环氧乙烷和聚乙烯吡咯烷酮中的至少两种；
24.向所述树脂混合物中加入0.7-1.2重量份的水性消泡剂、0.5-2重量份的流平剂和0.5-2重量份的钛酸酯，并混合均匀，制得所述润滑涂料。
25.一种如上述任一项所述的pcb垫板的应用，包括：将所述pcb垫板用于pcb的钻孔。
26.本技术具有以下优点：
27.在本技术的实施例中，通过垫板和相对设置在所述垫板两侧的加硬组合层；所述加硬组合层包括设置在所述垫板表面的粘接层、设置在所述粘接层表面的铝箔以及设置在所述铝箔表面的加硬层；其中，所述粘接层的材料为胶粘剂或润滑涂料；所述加硬层的材料按重量份数计包括以下组分：环氧树脂60-85份、消泡剂0.03-2份、流平剂0.03-1份、分散剂2-5份、改性多元胺7-10份、超细粉碳酸钙或氧化铝10-15份，所述pcb垫板结构稳定，不易产生变形和翘曲，当将所述pcb垫板应用于pcb的钻孔时，所述pcb垫板可以较好地固定所述pcb，并且可以避免披锋的产生，从而提升所述pcb的钻孔品质，此外，当钻头钻至所述pcb垫板表面时，所述pcb垫板还可以有效吸热并降低钻头磨耗。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对本技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本技术一实施例提供的一种设有加硬层的pcb垫板的结构示意图；
30.图2是本技术一实施例提供的一种设有加硬层的pcb垫板的制备方法的步骤流程图；
31.图3是本技术一实施例提供的一种设有加硬层的pcb垫板的制备方法的步骤流程图；
32.图4是本技术一实施例提供的一种设有加硬层的pcb垫板的制备方法的步骤流程图；
33.图5是本技术一实施例提供的一种设有加硬层的pcb垫板的应用的步骤流程图。
34.说明书附图中的附图标记如下：
35.10、垫板；21、粘接层；22、铝箔；23、加硬层。
具体实施方式
36.为使本技术的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.参照图1，示出了本技术一实施例提供的一种设有加硬层的pcb垫板，包括：垫板10和相对设置在所述垫板10两侧的加硬组合层；
38.所述加硬组合层包括设置在所述垫板10表面的粘接层21、设置在所述粘接层21表面的铝箔22以及设置在所述铝箔22表面的加硬层23；其中，所述粘接层21的材料为胶粘剂或润滑涂料；所述加硬层23的材料按重量份数计包括以下组分：环氧树脂60-85份、消泡剂0.03-2份、流平剂0.03-1份、分散剂2-5份、改性多元胺7-10份、超细粉碳酸钙或氧化铝10-15份。
39.在本技术的实施例中，通过垫板10和相对设置在所述垫板10两侧的加硬组合层；所述加硬组合层包括设置在所述垫板10表面的粘接层21、设置在所述粘接层21表面的铝箔22以及设置在所述铝箔22表面的加硬层23；其中，所述粘接层21的材料为胶粘剂或润滑涂料；所述加硬层23的材料按重量份数计包括以下组分：环氧树脂60-85份、消泡剂0.03-2份、流平剂0.03-1份、分散剂2-5份、改性多元胺7-10份、超细粉碳酸钙或氧化铝10-15份，所述pcb垫板结构稳定，不易产生变形和翘曲，当将所述pcb垫板应用于pcb的钻孔时，所述pcb垫板可以较好地固定所述pcb，并且可以避免披锋的产生，从而提升所述pcb的钻孔品质，此外，当钻头钻至所述pcb垫板表面时，所述pcb垫板还可以有效吸热并降低钻头磨耗。
40.下面，将对本示例性实施例中一种设有加硬层的pcb垫板作进一步地说明。
41.本实施例中，所述胶粘剂按重量份数计包括以下组分：乙烯-丙烯酸共聚物50-70份、丙烯酸酯20-30份、增粘树脂8-15份、消泡剂0.3-0.8份、增塑剂3-6份、抗菌剂0.5-1份。所述胶粘剂具有较好的粘合性能，可以通过粘附力和内聚力由表面粘合而起到连接物体的作用。
42.本实施例中，所述润滑涂料按重量份数计包括以下组分：水溶性物质40-90份、去离子水120-170份、水性消泡剂0.7-1.2份、聚合物类流平剂0.5-2份、钛酸酯0.5-2份；其中，所述水溶性物质包括聚乙二醇、聚环氧乙烷和聚乙烯吡咯烷酮中的至少两种。具体地，所述
水性消泡剂可以是水性丙烯酸酯；所述聚合物类流平剂可以是聚甲基硅氧烷。所述润滑涂料为粘结型润滑涂料，在热压条件下具有较好的粘合性能。
43.本实施例中，所述消泡剂为有机硅氧烷。所述消泡剂可以有效防止生产和应用过程中体系中出现气泡。
44.本实施例中，所述流平剂为有机硅氧烷或丙烯酸酯。所述流平剂可以增进体系的流平和光泽，产生长波效应，并防止缩孔。
45.本实施例中，所述分散剂为有机多元酸。述分散剂可以均一分散体系中的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液。
46.本实施例中，所述垫板为中高密垫板、超高密垫板、白色密胺垫板、酚醛垫板中的任意一种，优选为酚醛垫板；所述垫板的厚度为1-3mm，优选为1mm、2mm或3mm；所述粘接层的厚度为0.02-0.08mm，优选为0.02mm、0.05mm或0.08mm；所述铝箔的厚度为0.02-0.25mm，优选为0.02mm、0.1mm或0.25mm；所述加硬层的厚度为0.03-0.1mm，优选为0.03mm、0.08mm或0.1mm；所述加硬层的硬度为sd85-sd88。
47.关于所述pcb垫板的表面硬度的实验数据及结果讨论如下：
48.【实施例1】
49.一种设有加硬层的pcb垫板，包括：垫板10和相对设置在所述垫板10两侧的加硬组合层；所述加硬组合层包括设置在所述垫板10表面的粘接层21、设置在所述粘接层21表面的铝箔22以及设置在所述铝箔22表面的加硬层23；其中，所述粘接层21的材料为胶粘剂或润滑涂料；所述加硬层23的材料按重量份数计包括以下组分：环氧树脂60份、消泡剂0.03份、流平剂0.03份、分散剂2份、改性多元胺7份、超细粉碳酸钙或氧化铝10份。
50.【实施例2】
51.一种设有加硬层的pcb垫板，包括：垫板10和相对设置在所述垫板10两侧的加硬组合层；所述加硬组合层包括设置在所述垫板10表面的粘接层21、设置在所述粘接层21表面的铝箔22以及设置在所述铝箔22表面的加硬层23；其中，所述粘接层21的材料为胶粘剂或润滑涂料；所述加硬层23的材料按重量份数计包括以下组分：环氧树脂70份、消泡剂1份、流平剂0.5份、分散剂3份、改性多元胺8份、超细粉碳酸钙或氧化铝12份。
52.【实施例3】
53.一种设有加硬层的pcb垫板，包括：垫板10和相对设置在所述垫板10两侧的加硬组合层；所述加硬组合层包括设置在所述垫板10表面的粘接层21、设置在所述粘接层21表面的铝箔22以及设置在所述铝箔22表面的加硬层23；其中，所述粘接层21的材料为胶粘剂或润滑涂料；所述加硬层23的材料按重量份数计包括以下组分：环氧树脂85份、消泡剂2份、流平剂1份、分散剂5份、改性多元胺10份、超细粉碳酸钙或氧化铝15份。
54.【对比例1】
55.润滑垫板(同背景技术中的润滑垫板)。
56.【对比例2】
57.酚醛垫板(同背景技术中的酚醛垫板)。
58.实施例1-3与对比例1-2的试验数据如表1所示。
59.项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2测试方法硬度sd85sd86sd88sd76sd90邵氏硬度计
60.表1
61.通过表1数据可以看出，与所述润滑垫板相比，本技术提供的所述pcb垫板的表面硬度较高，从而可以有效避免披锋产生，提升所述pcb的钻孔品质；与所述酚醛垫板相比，本技术提供的所述pcb垫板的表面硬度较低，从而可以有效降低钻头磨耗。
62.参照图2，示出了本技术一实施例提供的一种如上述任一项所述的pcb垫板的制备方法，包括：
63.s210、将60-85重量份的环氧树脂、0.03-2重量份的消泡剂、0.03-1重量份的流平剂、2-5重量份的分散剂、7-10重量份的改性多元胺和10-15重量份的超细粉碳酸钙或氧化铝混合均匀，制得加硬层涂料；
64.s220、将所述加硬层涂料涂覆在铝卷的一面，并进行烘干处理；
65.s230、将胶粘剂或润滑涂料涂覆在所述铝卷的另一面，并进行烘干处理；
66.s240、依据所述垫板10的尺寸，对一面涂覆有所述加硬层涂料、另一面涂覆有所述胶粘剂或所述润滑涂料的所述铝卷进行剪裁，制得所述加硬组合层；
67.s250、将所述加硬组合层分别连接于所述垫板10的两侧，制得所述pcb垫板。
68.下面，将对本示例性实施例中一种如上述任一项所述的pcb垫板的制备方法作进一步地说明。
69.作为一种示例，所述制备方法包括：向反应容器中依次添加60-85重量份的环氧树脂、0.03-2重量份的消泡剂，0.03-1重量份的流平剂，2-5重量份的分散剂，7-10重量份的改性多元胺，10-15重量份的超细粉碳酸钙或氧化铝，充分搅拌并冷却至室温，制得所述加硬层涂料；利用辊涂涂布机将所述加硬层涂料涂覆在铝卷的一面，并在220℃下烘烤2min，使所述加硬层涂料在所述铝卷表面固化成型；利用辊涂涂布机将胶粘剂涂覆在所述铝卷的另一面，并进行烘干处理，使所述胶粘剂中的溶剂蒸发；在出烤箱时将硅油离型纸硅油面贴覆在所述铝卷涂覆有所述胶粘剂的表面起隔离保护作用；依据所述垫板10的尺寸，对一面涂覆有所述加硬层涂料、另一面涂覆有所述胶粘剂的所述铝卷进行剪裁，制得所述加硬组合层；将所述加硬组合层分别贴覆于所述垫板10的两侧，制得所述pcb垫板。
70.作为另一种示例，所述制备方法包括：向反应容器中依次添加60-85重量份的环氧树脂、0.03-2重量份的消泡剂，0.03-1重量份的流平剂，2-5重量份的分散剂，7-10重量份的改性多元胺，10-15重量份的超细粉碳酸钙或氧化铝，充分搅拌并冷却至室温，制得所述加硬层涂料；利用辊涂涂布机将所述加硬层涂料涂覆在铝卷的一面，并在220℃下烘烤2min，使所述加硬层涂料在所述铝卷表面固化成型；利用辊涂涂布机将润滑涂料涂覆在所述铝卷的另一面，并在130℃下烘烤2-3min，使所述润滑涂料在所述铝卷表面固化；依据所述垫板10的尺寸，对一面涂覆有所述加硬层涂料、另一面涂覆有所述润滑涂料的所述铝卷进行剪裁，制得所述加硬组合层；利用热压机在90-120℃下将所述加硬组合层分别热压于所述垫板10的两侧，制得所述pcb垫板。
71.参照图3，本实施例中，还包括：
72.s310、将50-70重量份的乙烯-丙烯酸共聚物、20-30重量份的丙烯酸酯、8-15重量份的增粘树脂、0.3-0.8重量份的消泡剂、3-6重量份的增塑剂和0.5-1重量份的抗菌剂混合均匀，制得所述胶粘剂。
73.作为一种示例，向另一反应容器中依次添加50-70重量份的乙烯-丙烯酸共聚物、
20-30重量份的丙烯酸酯、8-15重量份的增粘树脂、0.3-0.8重量份的消泡剂、3-6重量份的增塑剂和0.5-1重量份的抗菌剂，充分搅拌混合均匀，制得所述胶粘剂。
74.参照图4，本实施例中，还包括：
75.s410、将40-90重量份的水溶性物质与120-170重量份的70-80℃的去离子水混合均匀，制得树脂混合物；其中，所述水溶性物质包括聚乙二醇、聚环氧乙烷和聚乙烯吡咯烷酮中的至少两种；
76.s420、向所述树脂混合物中加入0.7-1.2重量份的水性消泡剂、0.5-2重量份的流平剂和0.5-2重量份的钛酸酯，并混合均匀，制得所述润滑涂料。
77.作为一种示例，向另一反应容器中依次添加40-90重量份的水溶性物质与120-170重量份的70-80℃的去离子水，充分搅拌溶解制得所述树脂混合物；其中，所述水溶性物质包括聚乙二醇、聚环氧乙烷和聚乙烯吡咯烷酮中的至少两种；向所述树脂混合物中加入0.7-1.2重量份的水性消泡剂、0.5-2重量份的流平剂和0.5-2重量份的钛酸酯，充分搅拌并冷却至室温，制得所述润滑涂料。
78.参照图5，在本技术一实施例中，提供一种如上述任一实施例所述的pcb垫板的应用，包括：
79.s510、将所述pcb垫板用于pcb的钻孔。
80.作为一种示例，在机台上由下至上依次放置所述pcb垫板、待钻孔的所述pcb和盖板；具体地，所述盖板可以是酚醛纸盖板(例如酚醛纸盖板和冷冲板)或涂树脂铝盖板；所述钻头为uc型钻头。控制所述钻头自所述盖板上方向下钻孔；具体地，控制所述钻头以转速100krmp、进刀速2.7m/min、退刀速22.05m/min自所述盖板上方向下钻孔。当所述钻头依次钻穿所述盖板和所述pcb并且与所述pcb垫板接触后，控制所述钻头停止钻孔。
81.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
82.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
83.以上对本技术所提供的一种设有加硬层的pcb垫板及其制备方法和应用，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。