Способ изготовления склеивающей прокладки
METHOD FOR FUSING GASKET MANUFACTURE

Изобретение относится к способам получения склеивающих прокладок на основе эпоксидных смол, стеклотканей и полимеров, применяемых для изготовления многослойных изделий, в том числе гибко-жестких печатных плат.
Известен способ получения препрега, описанный в патенте RU 2028322 и содержащий 3 пункта формулы изобретения (1 независимый и 2 зависимых), в котором описан способ получения препрега на эпоксидном связующем, содержащем эпоксидную диановую смолу и отверждающую систему на основе аминного отвердителя холодного отверждения, который является аналогом.
По п. 1 формулы изобретения способ включает раздельную пропитку волокнистого наполнителя компонентами связующего и сушку: предварительно осуществляют пропитку смолой, а затем отверждающей системой при массовом соотношении смолы и отвердителя в препреге 3,1 - 7,2:1 и количестве связующего, равном 32-77 мас.%.
В пункте 2 формулы изобретения описан способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют отверждающую систему, состоящую из воды и отвердителя при их массовом соотношении 1:1,5 - 1:2,5 соответственно.
В пункте 3 формулы изобретения описан способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют отверждающую систему, состоящую из матричного полимера, выбранного из группы, содержащей бустилат М, поливинилацетат и полиэтиленоксид, воды и отвердителя при их массовом соотношении 4:4:1,6 - 4:1:3 соответственно.
Недостатками приведенного в аналоге способа является высокое коробление многослойной печатной платы, изготовленной с применением склеивающей прокладки, полученной этим способом.
Прототипом является способ пропитки раствором полимерной композиции с последующим удалением растворителя - сушкой, описанный на сайте http://www.mosizolit.ru/tehnologii/, по которому в реактор при включенной мешалке последовательно загружают растворитель, эпоксидную смолу, отвердители, ускорители, наполнители, перемешивают до полного растворения эпоксидной смолы при температуре 20-30°С. Концентрация раствора составляет 40%. Полученным раствором пропитывают стеклоткань, которую сушат при температуре 130-240°С в течение 4-10 мин.
Недостатками прототипа является высокое коробление многослойной печатной платы, изготовленной с применением склеивающей прокладки, полученной этим способом.
Задачей изобретения является создание способа, который позволит улучшить свойства получаемых склеивающих прокладок, изготавливаемых с применением бутадиеннитрилстиролкарбоксилатного полимера, в частности снизить показатель возникающего коробления при изготовлении многослойных печатных плат.
Сущность данного изобретения заключается в изменении традиционного состава растворителей, а именно введение химически нейтрального кремнеорганического вещества триметилэтилсилана в качестве растворителя.
Осуществление способа:
1. В реактор при включенной мешалке последовательно загружают (мас.ч):
- растворитель - толуол - 50;
- растворитель - ацетон - 50;
- растворитель - триметилэтилсилан - 0,2-0,6;
- эпоксидную диановую смолу - 100;
- сферические частицы бутадиеннитрилстаролкарбоксилатного полимера - 5-20;
- компоненты склеивающей прокладки, определенные составом для условий ее эксплуатации.
2. Перемешивание до полного растворения эпоксидной диановой смолы при температуре 20-30°С.
3. Пропитка стеклоткани (130 мас.ч.) полученным раствором.
4. Сушка пропитанной раствором стеклоткани в шахте вертикальной пропиточной машины при температуре 240-243°С в течение 4-4,5 мин.
-8
-7
-8
-7
В процессе сушки стеклоткани растворители, триметилэтилсилан и смесь толуола и ацетона, улетучиваются и в составе склеивающей прокладки не остаются, благодаря их воздействию в процессе пропитывания стеклоткани, склеивающая прокладка приобретает улучшенные характеристики, что выражается в снижении коробления конечного изделия - многослойной печатной платы. Применяемый в составе бутадиеннитрилстирожарбоксилатный полимер представляет собой порошок сферических частиц полимера субмикронного размера (от 10 до 10 м) сополимера бутадиена, нитрила акриловой кислоты, стирола, метакриловой кислоты диаметром от 10 до 10 м, количество элементарных звеньев бутадиена составляет 60-80, количество элементарных звеньев нитрила акриловой кислоты составляет 45-60, количество элементарных звеньев стирола составляет 18-24, количество элементарных звеньев метакриловой кислоты составляет 1 и молекулярная масса составляет 650-2100 тыс.
Для сравнения способов получения склеивающей прокладки было проведено испытание, в результате которого склеивающую прокладку изготовили по способам, описанным в аналоге и прототипе, а также три раза по вновь разработанному способу, с добавлением разного количества триметилэтилсилана.
Изготавливаемая при сравнении склеивающая прокладка имела следующий состав (мас.ч.):
- эпоксидная диановая смола - 100;
- сферические частицы бутадиеннитрилстиролкарбоксилатного полимера - 10;
- 4,4'-диаминодифенилсульфон - 15;
- ацетилацетонат никеля - 1.
Далее из полученных склеивающих прокладок были вырезаны листы размером 200×200 мм, затем две склеивающих прокладки разместили между тремя листами стеклотекстолита с последующим прессованием при температуре (185±1)°С в течение 2 ч и давлении 12 МПа, после чего осуществлялся замер возникшего коробления на многослойной печатной плате.
Пример 1. Получение склеивающей прокладки по предлагаемому к охране способу, с применением растворителя триметилэтилсилан количестве 0,2 мас.ч.
Пример 2. Получение склеивающей прокладки по предлагаемому к охране способу, с применением растворителя триметилэтилсилан количестве 0,4 мас.ч.
Пример 3. Получение склеивающей прокладки по предлагаемому к охране способу, с применением растворителя триметилэтилсилан количестве 0,6 мас.ч.
Пример 4. Изготовление склеивающей прокладки по способу, описанному в первом пункте формулы изобретения аналога.
Пример 5. Изготовление склеивающей прокладки по способу, описанному в прототипе.
Результаты испытаний препрега и аналогов приведены в таблице.
Техническим результатом способа является улучшение свойств склеивающих прокладок, изготавливаемых с применением бутадиеннитрилстиролкарбоксилатного полимера, в частности снижение показателя коробления, возникающего при изготовлении многослойных печатных плат.
По существу, способ изготовления склеивающей прокладки заключается в смешивании в реакторе растворителей - толуола и ацетона в соотношении 1:1 и последующем добавлении триметилэтилсилана, массовая доля которого составляет 0,2-0,6% от общей массы растворителей толуола и ацетона, которая равна массе эпоксидной диановой смолы, которая после смешения растворителей добавляется в реактор при включенной мешалке, после чего добавляются сферические частицы бутадиеннитрилстиролкарбоксилатного полимера и компоненты склеивающей прокладки, определенные составом для условий ее эксплуатации с дальнейшим перемешиванием при температуре 20-30°С до полного растворения смолы, полученным раствором пропитывается стеклоткань, с последующей сушкой при температуре 240-243°С в течение 4-4,5 мин, соблюдая следующую последовательность действий:
I. В реактор при включенной мешалке последовательно загружают (мас.ч.):
- растворитель - толуол - 50;
- растворитель - ацетон - 50;
- растворитель - триметилэтилсилан 0,2-0,6;
- эпоксидную диановую смолу - 100;
- сферические частицы бутадиеннитрилстиролкарбоксилатного полимера - 5-20;
- компоненты склеивающей прокладки, определенные составом для условий ее эксплуатации.
II. Перемешивание до полного растворения эпоксидной диановой смолы при температуре 20-30°С.
III. Пропитка стеклоткани (130 мас.ч.) полученным раствором.
IV. Сушка пропитанной раствором стеклоткани в шахте вертикальной пропиточной машины при температуре 240-243°С в течение 4-4,5 мин.