CN119200329B - 一种封装基板阻焊干膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种封装基板阻焊干膜及其制备方法，所述封装基板阻焊干膜包括质量份数如下的组分：丙烯酸树脂10‑20份、活性单体1‑10份、改性聚丙烯酸酯5‑15份、环氧树脂10‑20份、填料5‑15份、助剂1‑10份、溶剂20‑60份；其中，所述改性聚丙烯酸酯为多糖、丙烯酸酐、苯基丙烯酸酯反应所得。本发明采用改性聚丙烯酸酯与环氧树脂、丙烯酸树脂、填料等成分复配，提高了干膜的强度、附着力以及稳定性，能在多种条件下稳定长期使用，为线路提供防护功能，具有良好的应用前景。

Description

一种封装基板阻焊干膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及阻焊干膜技术领域，特别是涉及一种封装基板阻焊干膜及其制备方法。

背景技术

封装基板表面具有大量精密电路，因此需要涂覆保护层，以实现防止线路氧化、腐蚀、短路等问题，从而保持电路板的长久稳定运行。

当前的常规处理方式为在封装基板表面涂覆防焊油墨，然后进行固化，虽然阻焊油墨已经得到了广泛应用，但该类处理方式步骤较多，工序繁琐。也有采用阻焊干膜的技术方案，将树脂干燥固化为膜层后，直接压合于封装基板表面，不仅步骤更为简单，也能避免出现气泡、不均匀等缺陷。

然而，现有的阻焊干膜仍存在一些不足，例如：粘附效果较弱，干膜附着力不足；干膜强度较低，对封装基板的保护效果不理想；以及干膜稳定性较差，在高低温或酸碱、盐雾等条件下长期存放后出现侵蚀、破坏，导致线路损伤。

综上所述，亟需研发一种新的技术方案，提高阻焊干膜的各项性能，以解决现有技术中存在的不足，满足市场和行业的需求。

发明内容

基于此，本发明提供了一种封装基板阻焊干膜及其制备方法。本发明采用改性聚丙烯酸酯与环氧树脂、丙烯酸树脂、填料等成分复配，提高了干膜的强度、附着力以及稳定性，能在多种条件下稳定长期使用，为线路提供防护功能，具有良好的应用前景。

本发明的一个目的在于，提供一种封装基板阻焊干膜，所述封装基板阻焊干膜包括质量份数如下的组分：

其中，

所述改性聚丙烯酸酯为多糖、丙烯酸酐、苯基丙烯酸酯反应所得。

进一步地，所述多糖、丙烯酸酐、苯基丙烯酸酯的质量比为1:(0.5-2):(0.1-2)。

进一步地，所述多糖为阿拉伯胶。

进一步地，所述填料经聚乙烯吡咯烷酮表面修饰。

进一步地，所述活性单体为具有单官能团或多官能团的丙烯酸酯单元的单体。

进一步地，所述助剂选自引发剂、光引发剂、交联剂、色粉、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂、分散剂、抗氧化剂、增韧剂中的一种或多种。

本发明的另一个目的再与，提供上述封装基板阻焊干膜的制备方法，所述封装基板阻焊干膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、将多糖和丙烯酸酐混合，低温反应后，与苯基丙烯酸酯、引发剂混合，加热反应后，得到改性聚丙烯酸酯；

S2、将所述改性聚丙烯酸酯、丙烯酸树脂、活性单体、环氧树脂、填料、助剂、溶剂混合，得到阻焊干膜混合液；

S3、将所述阻焊干膜混合液涂覆于基底，干燥后覆盖保护膜得到所述封装基板阻焊干膜。

进一步地，步骤S1中，所述低温反应的温度为0-30℃，时间为1-12h。

进一步地，步骤S1中，所述加热反应的温度为40-80℃，时间为1-10h。

进一步地，所述填料经聚乙烯吡咯烷酮表面修饰，包括如下步骤：

对填料进行羟基化处理，然后与聚乙烯吡咯烷酮混合，超声加热反应后，得到产物。

进一步地，所述超声加热反应的温度为40-80℃，时间为1-4h。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的封装基板阻焊干膜采用丙烯酸树脂、改性聚丙烯酸酯、环氧树脂等成分为原料，改善了阻焊干膜的多项性能。阿拉伯胶具有良好的粘性，将其作为组分有利于提高膜层的附着力，但由于阿拉伯胶中具有大量极性基团，亲水性较强，也会导致薄膜的耐水性、稳定性降低，因此，本发明首先将阿拉伯胶与甲基丙烯酸酐混合反应，引入不饱和双键，然后继续与苯基丙烯酸酯聚合反应，由此引入疏水的苯环结构，在保证附着力的同时，提高了膜层的硬度和稳定性，还增强了与环氧树脂的相容性，其中的双键也能与丙烯酸树脂、活性单体进一步交联，形成更加稳定的网络结构，提升膜层的强度。

本发明还采用聚乙烯吡咯烷酮对羟基化填料进行表面处理，通过极性基团之间的静电力和氢键作用形成吸附、结合，提高了填料的分散效果，也增强了与有机树脂之间的亲和力，促进填充、成膜效果。综上所述，本发明的封装基板阻焊干膜解决了现有技术中存在的问题，对本领域产品的发展具有重要意义。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。

本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

应当理解，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用成分的量或所有数字，应被理解为在所有情况下，被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。

本发明实施例中的丙烯酸树脂为沙多玛SB520A20，酸值为200mgKOH/g(含量80％)。

本发明实施例中的活性单体为质量比1:1的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和聚二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)。

本发明实施例中的环氧树脂为E44双酚A环氧树脂。

本发明实施例中的助剂为质量比1:1:1:1的引发剂BPO、光引发剂819、流平剂异丙醇和分散剂十二烷基硫酸钠。

本发明实施例中的溶剂为二价酸酯(DBE)。

本发明实施例中的阿拉伯胶购自山东优索化工科技有限公司。

本发明实施例中的聚乙烯吡咯烷酮为PVP-K30。

本发明实施例中的填料经聚乙烯吡咯烷酮表面修饰，包括如下步骤：

L1、将六方氮化硼浸入5mol/L氢氧化钠溶液中，超声处理6h，然后置于高压反应釜180℃下反应24h，洗涤干燥后得到表面羟基化填料；

L2、将所述表面羟基化填料加入浓度3wt％的聚乙烯吡咯烷酮-水溶液中(表面羟基化填料:聚乙烯吡咯烷酮＝1:5，m/m)，60℃超声加热反应4h，过滤干燥后得到产物。

本发明实施例中的“份”均指质量份数。

实施例1

一种封装基板阻焊干膜，包括质量份数如下的组分：

丙烯酸树脂 10份

所述封装基板阻焊干膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、以水为溶剂，加入阿拉伯胶搅拌1h，用1mol/L的NaOH溶液调节pH至7.4，然后加入甲基丙烯酸酐(阿拉伯胶:甲基丙烯酸酐＝1:1，m/m)，30℃下反应5h，透析3天后(KDa＝10000)，冷冻干燥，得到丙烯酸酯基阿拉伯胶；

以水为溶剂，将质量比2:1:0.03的丙烯酸酯基阿拉伯胶、2-苯基丙烯酸乙酯和过硫酸钾混合，65℃反应3h，去除溶剂后，洗涤、干燥得到改性聚丙烯酸酯；

S2、按上述质量份数，将所述改性聚丙烯酸酯、丙烯酸树脂、活性单体、环氧树脂、填料、助剂、溶剂混合，搅拌均匀，得到阻焊干膜混合液；

S3、将所述阻焊干膜混合液涂覆于PET薄膜，80℃干燥后，覆盖PE保护膜形成三明治结构，得到所述封装基板阻焊干膜(阻焊干膜中间层厚度为20μm)。

实施例2

一种封装基板阻焊干膜，包括质量份数如下的组分：

所述封装基板阻焊干膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、以水为溶剂，加入阿拉伯胶搅拌1h，用1mol/L的NaOH溶液调节pH至7.4，然后加入甲基丙烯酸酐(阿拉伯胶:甲基丙烯酸酐＝1:1，m/m)，30℃下反应5h，透析3天后(KDa＝10000)，冷冻干燥，得到丙烯酸酯基阿拉伯胶；

以水为溶剂，将质量比2:1:0.03的丙烯酸酯基阿拉伯胶、2-苯基丙烯酸乙酯和过硫酸钾混合，65℃反应3h，去除溶剂后，洗涤、干燥得到改性聚丙烯酸酯；

S2、按上述质量份数，将所述改性聚丙烯酸酯、丙烯酸树脂、活性单体、环氧树脂、填料、助剂、溶剂混合，搅拌均匀，得到阻焊干膜混合液；

S3、将所述阻焊干膜混合液涂覆于PET薄膜，80℃干燥后，覆盖PE保护膜形成三明治结构，得到所述封装基板阻焊干膜(阻焊干膜中间层厚度为20μm)。

实施例3

一种封装基板阻焊干膜，包括质量份数如下的组分：

所述封装基板阻焊干膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、以水为溶剂，加入阿拉伯胶搅拌1h，用1mol/L的NaOH溶液调节pH至7.4，然后加入甲基丙烯酸酐(阿拉伯胶:甲基丙烯酸酐＝1:1，m/m)，30℃下反应5h，透析3天后(KDa＝10000)，冷冻干燥，得到丙烯酸酯基阿拉伯胶；

以水为溶剂，将质量比2:1:0.03的丙烯酸酯基阿拉伯胶、2-苯基丙烯酸乙酯和过硫酸钾混合，65℃反应3h，去除溶剂后，洗涤、干燥得到改性聚丙烯酸酯；

S2、按上述质量份数，将所述改性聚丙烯酸酯、丙烯酸树脂、活性单体、环氧树脂、填料、助剂、溶剂混合，搅拌均匀，得到阻焊干膜混合液；

S3、将所述阻焊干膜混合液涂覆于PET薄膜，80℃干燥后，覆盖PE保护膜形成三明治结构，得到所述封装基板阻焊干膜(阻焊干膜中间层厚度为20μm)。

对比例1

一种阻焊干膜，本对比例与实施例1的区别在于：步骤S1中，仅制备丙烯酸酯基阿拉伯胶，步骤S2中，采用丙烯酸酯基阿拉伯胶替换改性聚丙烯酸酯，其他成分及制备方法与实施例1相同。

对比例2

一种阻焊干膜，本对比例与实施例1的区别在于：在填料的表面修饰方法中，仅保留步骤L1，然后在阻焊干膜的制备方法中，步骤S2加入0.5份聚乙烯吡咯烷酮，其他成分及制备方法与实施例1相同。

测试例

对实施例1-3、对比例1-2制备的阻焊干膜进行性能测试。

测试方法如下：

将实施例和对比例制备的阻焊干膜压合于覆铜板表面，以400mJ/cm²曝光，然后150℃热固化1h。

铅笔硬度：基于JIS K5400测定。

附着性：用针尖分别在薄膜上划×形，然后用玻璃纸粘胶带贴在刻痕上，并拉动，评估基准如下：

合格：未撕下或少量撕下；

不合格：大量撕下。

耐酸性/耐碱性：20℃下，将试样浸渍于10wt％硫酸溶液或10wt％氢氧化钠溶液内，30min后取出，评估涂膜的状态及附着性，评估基准如下：

合格：未发现变化或轻微变化；

不合格：涂膜上有膨胀或膨润脱落。

耐热性：按照IPC-SM-840E中的方法进行热冲击性能测试，评估基准如下：

合格：无气泡或开裂；

不合格：出现气泡、开裂。

测试结果如表1所示。

表1性能测试结果

项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2
						铅笔硬度	3H	3H	3H	2H	3H
附着性	合格	合格	合格	合格	合格
						耐酸性	合格	合格	合格	不合格	不合格
耐碱性	合格	合格	合格	合格	不合格
						耐热性	合格	合格	合格	不合格	不合格

根据表1可以得出，本发明实施例制备的封装基板阻焊干膜的力学性能和稳定性优异；对比例1仅对阿拉伯胶引入双键，未与苯基丙烯酸酯进行反应，硬度和稳定性均出现降低，而对比例2的填料仅进行羟基化处理，虽然后续加入了聚乙烯吡咯烷酮，但填料仍然容易团聚，与树脂相容性不足，造成分散不均，膜层稳定性下降。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种封装基板阻焊干膜，其特征在于，所述封装基板阻焊干膜包括质量份数如下的组分：

丙烯酸树脂 10-20份

活性单体 1-10份

改性聚丙烯酸酯 5-15份

环氧树脂 10-20份

填料 5-15份

助剂 1-10份

溶剂 20-60份；

其中，

所述改性聚丙烯酸酯为多糖、丙烯酸酐、苯基丙烯酸酯反应所得；

所述填料为经羟基化处理后，采用聚乙烯吡咯烷酮表面修饰所得。

2.根据权利要求1所述封装基板阻焊干膜，其特征在于，所述多糖、丙烯酸酐、苯基丙烯酸酯的质量比为1:(0.5-2):(0.1-2)。

3.根据权利要求1所述封装基板阻焊干膜，其特征在于，所述活性单体为具有单官能团或多官能团的丙烯酸酯单元的单体。

4.根据权利要求1所述封装基板阻焊干膜，其特征在于，所述助剂选自引发剂、交联剂、色粉、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂、分散剂、抗氧化剂、增韧剂中的一种或多种。

5.权利要求1-4任一项所述封装基板阻焊干膜的制备方法，其特征在于，所述封装基板阻焊干膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、将多糖和丙烯酸酐混合，低温反应后，与苯基丙烯酸酯、引发剂混合，加热反应后，得到改性聚丙烯酸酯；

S2、将所述改性聚丙烯酸酯、丙烯酸树脂、活性单体、环氧树脂、填料、助剂、溶剂混合，得到阻焊干膜混合液；

S3、将所述阻焊干膜混合液涂覆于基底，干燥后覆盖保护膜得到所述封装基板阻焊干膜。

6.根据权利要求5所述封装基板阻焊干膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述低温反应的温度为0-30℃，时间为1-12 h。

7.根据权利要求5所述封装基板阻焊干膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述加热反应的温度为40-80℃，时间为1-10 h。

8.根据权利要求5所述封装基板阻焊干膜的制备方法，其特征在于，所述填料经聚乙烯吡咯烷酮表面修饰，包括如下步骤：

对填料进行羟基化处理，然后与聚乙烯吡咯烷酮混合，超声加热反应后，得到产物。

9.根据权利要求8所述封装基板阻焊干膜的制备方法，其特征在于，所述超声加热反应的温度为40-80℃，时间为1-4 h。