纸基覆铜板的铜箔胶粘剂与涂胶铜箔

纸基覆铜板所用的铜箔，需要经过涂胶的粗化铜箔。这一点，与玻纤布基板有所不同。所用的铜箔胶粘剂对覆铜板的许多性能的保证，起着至关重要的作用。因此，铜箔胶粘剂配方及制造工艺，是纸基板生产技术中的一个重要组成部分。
一、主要性能要求
铜箔胶粘剂主要满足板的两个重要技术指标———耐浸焊性和剥离强度的要求。铜箔胶粘剂性能的高低，对这两项技术性能关系甚大。一方面要在胶粘剂配方中选用耐高温、热分解温度高的树脂，它应具有一定内聚强度和交联密度的树脂结构，以满足板的高耐浸焊性。另一方面，又需树脂为极性较强，有一定长链的树脂结构，去满足高铜箔剥离强度的需要。在树脂结构和特性上，为达到两者的要求，本身就是一个矛盾。因此要兼顾考虑，为达到上述要求，铜箔胶粘剂还必须能与板的基材树脂，有很好的匹配性。使它们在板的高压高温的压制成型中，能
互相熔融、渗透。然后达到固化程度基本一致，得到很好的网状交联结构。与基材树脂的匹配性还表现在铜箔胶粘剂要与基材树脂配方中的助剂（特别是阻燃剂）的匹配上。板的基材树脂、助剂的配方不同，所采用的铜箔胶粘剂的配方也有所不同。铜箔胶粘剂的润湿能力、交联性要能与采用不同粗化处理工艺的铜箔粗化层达成很好地匹配。使胶能在加热加压条件下与凹凸的“菜花状”的铜箔粗化面很好地润湿、机械的嵌入或产生均匀、牢固的化学键。
另外，从铜箔胶粘剂入手，提高板的表面电阻（粘合面）和耐漏电痕迹性（CTI），已被众多研制人员认为是改善此两项性能的有效途径。良好性能的铜箔胶粘剂，还应有利于减少板受热后的翘曲度，因为它有利于铜箔受热应力的疏散，减弱内应力。胶粘剂配方成分中若有难燃性的树脂、助剂的存在，也有利于板的阻燃性的提高。从铜箔涂胶工艺性方面考虑，要求：铜箔胶粘剂应为低毒或无毒；溶剂有一定的挥发梯度；胶和涂胶铜箔都具有贮存稳定性；在涂胶中具有一定的流延性，成膜性和适宜的粘度；涂胶烘干后的胶膜应为均匀透明。
二、铜箔胶粘剂的种类
纸基铜箔胶粘剂一般有三大类：
1酚醛树脂改性聚乙烯醇缩醛胶；
2丁腈橡胶改性酚醛胶；
3丙烯酸聚合物环氧胶。
目前国内外大部分采用酚醛改性缩醛胶。这类配方的胶粘剂，具有经济性好、易于制造、铜箔涂胶加工性好、贮存稳定性好的优点。近些年来，有关以酚醛改性缩醛胶为主体而进行改进、提高的日本专利配方较多。改进方法主要有：加入少量环氧树脂，以提高耐热性、板的粘合面绝缘电阻、耐漏电痕迹性等。加入三聚氰胺甲醛树脂，以提高耐热性、阻燃性。加入某些助剂，以提高热稳定性、流平性等。
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三、铜箔涂胶
铜箔涂胶，是在卧式（水平型或弓型）涂胶机中进行。涂胶方式有对辊式和流延式两种，目前以前者居多。铜箔的涂胶过程是：将粗化处理后的铜箔，经过涂胶辊或流延胶斗涂胶，然后通过短时间的晾干（挥发部分溶剂）后，进入烘箱中加热干燥处理。出烘箱后，剪切成规定的尺寸。
涂胶过程中，应该经常注意胶粘剂的质量变化，胶粘剂的质量指标一般是胶液的固体量、粘度、胶化时间、相对密度等。使用时，也应该注意它的贮存期。上述各项质量指标对胶膜的厚度（即含胶量）、涂胶铜箔的可溶性、挥发物、涂胶速度、烘箱温度的设定、外观质量均有影响。根据涂胶加工的场地的环境温度的不同，胶液的粘度也会发生变化，当环境温度低时，其粘度增大，胶液要在使用前用细钢网很好过滤，胶液应严格地保持清洁，无杂质，因为仅仅是微小的杂质、灰尘的混入就会直接对覆铜板的耐浸焊性造成不良影响。
对辊涂胶时，要注意涂胶的幅宽一致，防止出现缺胶，要注意防止涂胶铜箔未进入烘箱和刚进烘箱不久时，易产生的落入杂物、飞虫、游离酚结晶粉的发生。涂胶后的铜箔需要行走一段距离，再进入烘箱，这是为了让胶液挥发部分溶剂，以避免在进入烘箱时，造成溶剂突然气化，导致胶面起泡。烘箱温度分档次地由低温区到高温区。烘箱的温度过高，会使胶老化，可溶性很小，粘结性下降，甚至胶被烤糊、起泡、铜箔表面在高温氧化变成蓝紫色。烘箱温度低于工艺要求，会造成胶未烘干，出烘箱后粘辊，成批涂胶铜箔重叠粘合在一起无法使用，也会出现涂胶铜箔挥发物偏大的问题：一般纸基覆铜板上所用涂胶铜箔，当挥发物偏大时会影响板的耐浸焊性，而含胶量偏小，影响剥离强度。
涂胶铜箔一般质量控制指标为含胶量和可溶性树脂含量（简称可溶性）。
涂胶量是指单位面积涂胶铜箔所涂胶的质量，以g/m2表示。在测定时，在涂胶铜箔的左、中、右取样3块，样品尺寸为100mmx100mm。
涂胶量的测定方法，国内尚未统一。目前采用的方法有以下几种。
（1）燃烧法样品经燃烧，除去胶粘剂，然后计算。
Q=(A-B)x100
式中Q———涂胶量；
A———涂胶铜箔样品质量；
B———涂胶后铜箔质量。
（2）蚀刻法样品经蚀刻液去除铜箔，剩下胶膜经水洗、烘干、称重，然后计算。
Q=100.A
式中Q———涂胶量；
A———除铜后胶的质量。
（3）称重法样品称重后，进行计算。
Q=100A-B
式中Q———涂胶量；
A———涂胶铜箔样品质量；
B———铜箔涂胶前标重。
可溶性是指涂胶铜箔中可溶于丙酮的胶的质量，占全部胶的质量百分比，这里需要指出的是不同配方的胶粘剂对丙酮的溶解性是不同的，测定中可根据不同配方选择合适的溶剂。可溶性的测定方法为：与测定含胶量相同测定出A值，用测定的5min值的试样浸入丙酮中,AB后，取出自然晾干，（约23min），再放入（160+-1）℃烘箱中，烘5min取出称重，取平均值，为C值。可溶性的计算公式为：
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涂胶铜箔的外观质量标准为：涂胶面的胶膜均匀，无杂质，不允许有破洞；逆光下用眼睛观察，不应有透胶孔（或渗透孔）。涂胶面不得有缺胶、胶泡。铜箔边缘不允许有大于2mm的破边及“荷叶边”。涂胶铜箔裁剪，应按照规定尺寸，其长度公差不大于+-3mm，对角线线偏差不大于+-3mm。非涂胶面不得有“反胶”。
涂胶铜箔的贮存期不得过长，特别是含有环氧树脂的胶粘剂的涂胶铜箔更应注意此问题。涂胶铜箔不应在高温（高于30℃）高湿（相对湿度在85%(以上）条件环境下长时间贮存。
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