阻焊油墨及制备方法和使用方法、印制电路板

技术领域

本申请属于电子材料技术领域，尤其涉及一种阻焊油墨及其制备方法和使用方法，以及一种用于5G通讯的印制电路板。

背景技术

随着5G高频通讯时代的到来，材料产业也迎来了新时代。5G通讯具有极高的速率、极低的时延、极大的衰减。5G通讯信号传播的损失会跟频率以及材料的介电常数Dk以及介电损耗Df成正比，频率越高，Dk、Df值越高信号的损失越高。

综合起来，5G通讯对材料的介电常数Dk与介电损耗Df提出更高要求，即要求材料具有更低的介电常数与更低的介电损耗。5G高频、高速的特点要求PCB也能实现高频化、高速化，即拥有这三个特性：低传输损失、低传输延迟，以及高特性阻抗的精度控制。影响PCB这些特性的因素较多，除了高频覆铜板材料本身性能外，覆铜板表面起保护作用的高分子材料(阻焊油墨)对PCB信号传输特性也有很大的影响，阻焊油墨的Dk与Df值越低，PCB信号传输越稳定。

目前，市场上阻焊油墨大多为普通的感光阻焊绿油，感光阻焊绿油没有考虑对PCB信号传输特性的影响，现有感光阻焊油墨的Dk、Df值比较高，已经无法满足5G通讯对PCB的要求。同时，感光阻焊油墨使用过程要经过曝光、显影等工序，产生大量的废水、污水，容易造成环境污染。

发明内容

本申请的目的在于提供一种阻焊油墨及其制备方法，以及一种阻焊油墨的使用方法，一种用于5G通讯的印制电路板，旨在一定程度上解决现有感光阻焊油墨介电常数与介电损耗高，无法满足5G通讯对PCB的要求，且需经过曝光、显影等工序，对环境污染大的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种阻焊油墨，以所述阻焊油墨的总质量为100％计，包含如下质量百分含量的原料组分：

其中，所述高分子树脂选自：介电常数＜3.5，介电损耗＜8×10

第二方面，本申请提供一种阻焊油墨的制备方法，包括步骤：

将配方量的低介损高分子树脂、低介损填料、固化剂和助剂进行混合研磨处理，得到阻焊油墨。

第三方面，本申请提供一种阻焊油墨的使用方法，获取上述的阻焊油墨或者上述方法制得的阻焊油墨后，沉积于印制电路板上，干燥固化，完成阻焊油墨的使用。

第四方面，本申请提供一种用于5G通讯的印制电路板，所述印制电路板采用上述的阻焊油墨，或者采用上述方法制得的阻焊油墨。

本申请第一方面提供的阻焊油墨属于非曝光显影型低介损的阻焊油墨，无需通过曝光、显影等工序，降低了环境污染，固含量达到100％，不含有VOC有机挥发成分，具有良好的触变性和印刷性，可经过印刷直接附着于PCB等电子元器件表面，满足PCB等电子元器件的精密要求。且阻焊油墨介电常数与介电损耗低，满足传输高频化、高速化的要求，使信号传输更稳定，能够适用5G通讯。

本申请第二方面提供的阻焊油墨的制备方法，工艺简单，适用于工业化大规模生产和应用。本申请制备的阻焊油墨，具有低介电常数与低介电损耗，满足传输高频化、高速化的要求，使信号传输更稳定，能够适用5G通讯。另外，该阻焊油墨通过各组分的共同作用，具有良好的触变性和印刷性，应用施工方便，无需通过曝光、显影等工序，简化了应用施工条件和操作，降低了环境污染。

本申请第三方面提供的阻焊油墨的使用方法，由于上述阻焊油墨属于非曝光显影型低介损的阻焊油墨，通过丝网印刷等工艺沉积于PCB等电子元器件表面后，直接通过烘烤干燥固化即可成膜，无需通过曝光、显影等工序，不会产生对环境影响的废水与污水等，不但简化了应用施工条件和操作，而且降低了环境污染，绿色环保。

本申请第四方面提供的用于5G通讯的印制电路板，由于采用了上述低介电常数与低介电损耗的阻焊油墨，使其满足传输高频化、高速化的要求，使信号传输更稳定，能够适用5G通讯，满足5G通讯对印制电路板材料的要求，促进印制电路板行业的发展。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的阻焊油墨的制备方法的一种流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本发明中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a，b或c中的至少一项(个)”，或，“a，b和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a，b，c，a-b(即a和b)，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c分别可以是单个，也可以是多个。

应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请实施例第一方面提供一种阻焊油墨，以所述阻焊油墨的总质量为100％计，包含如下质量百分含量的原料组分：

其中，所述高分子树脂选自：介电常数＜3.5，介电损耗＜8×10

本申请第一方面提供的阻焊油墨，一方面，包含的10～40％的高分子树脂，介电常数＜3.5，介电损耗＜8×10

在一些实施例中，所述高分子树脂选自：烷基改性环氧树脂、脂环族改性环氧树脂、氰酸酯改性环氧树脂中的至少一种。本申请实施例采用的这些改性环氧树脂，通过在环氧树脂的结构中引入极性小、体积大的烷基、脂环族、氰酸酯等基团，使环氧树脂的介电性能得到改善，这些改性后的环氧树脂不但具有较好的粘接强度、化学稳定性、力学性能、电性能和低收缩性等，而且有效降低了树脂的介电常数和介电损耗，介电常数＜3.5，介电损耗＜8×10

在一些具体实施例中，阻焊油墨中高分子树脂选自：烷基改性环氧树脂、脂环族改性环氧树脂、氰酸酯改性环氧树脂中的至少两种；通过两种以上高分子树脂的共同作用，发挥各自的优势，可更好的优化阻焊油墨的固化成膜形成，同时进一步降低阻焊油墨的介电常数和介电损耗。

在一些实施例中，所述低介损填料选自：碳化硼、碳化硅、高纯球形二氧化硅中的至少一种，这些填料不但适用于各种高流动及高填充需求，容易分散于高分子树脂中，能有效改善阻焊油墨的物料性能，起到增容、增重、降低收缩率等作用；而且具有超低的介电常数和介电损耗，从而可有效降低阻焊油墨的介电常数和介电损耗。其中，碳化硼、碳化硅的Dk＜3.2，Df＜5×10

在一些实施例中，所述低介损填料的介电常数＜3.5，介电损耗＜5×10

在一些实施例中，所述低介损填料的D90≤15μm，即90％填料的粒径均小于等于15微米，小粒径且粒径分布均匀的填料在阻焊油墨中具有更好的分散稳定性，填充效果更好；而且有利于油墨后续的印刷等沉积工艺，使油墨成膜后膜层厚度均一，膜层表面平整，具有更好的应用前景。

在一些实施例中，所述低介损填料选自：碳化硼、碳化硅、高纯球形二氧化硅中的至少一种；所述低介损填料的介电常数＜3.5，介电损耗＜5×10

在一些具体实施例中，阻焊油墨中所述低介损填料选自：碳化硼、碳化硅、高纯球形二氧化硅中的至少两种；添加两种以上低介损填料，发挥各自的优势，可更好的填充、优化阻焊油墨性能，进一步提高油墨成膜性能，以及成膜后膜层稳定性、机械性等特性。

在一些实施例中，所述固化剂选自：苯并噁嗪树脂、环氧树脂潜伏性固化剂中的至少一种；这些固化剂不但具有较低的介电性能，而且与低介损的高分子树脂均具有较好的交联固化作用，在适宜的烘烤条件下即可有效固化形成物理和机械性能优异的膜层，固化条件简单，无需曝光、显影等工序，简化了工艺流程，减低了废水废渣等废弃物的排放减少了环境污染，更加绿色环保。其中，苯并噁嗪树脂与改性环氧树脂在加热和/或催化剂作用下发生开环聚合，生成网状物聚合物。该网状聚合物具有普通热固性酚醛树脂或热塑性酚醛树脂的耐热性、阻燃性的同时，在成型固化过程中没有小分子释放出，制品孔隙率低，接近零收缩，应力小，没有微裂纹。环氧树脂潜伏性固化剂在加热、光照、湿气、加压等条件下，均能与高分子树脂迅速进行固化反应，存储稳定性好。在一些具体实施例中，所述环氧树脂潜伏性固化剂选自：咪唑类、有机酸酐类、双氰胺类中的至少一种。其中，咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑等咪唑类固化剂是一类高活性固化剂，在中温下短时间即可使环氧树脂固化。有机酸酐类固化剂，具有较好的贮存稳定性，尽管固化温度较高，可使固化产物的力学性能、介电性能和耐热性能均较好。双氰胺类固化剂具有催化型固化剂的作用，与高分子树脂固化后产物稳定性高，不燃烧，毒性低。

在一些具体实施例中，阻焊油墨中所述固化剂选自：苯并噁嗪树脂、环氧树脂潜伏性固化剂中的至少两种，通过两种以上固化剂与高分子树脂协同作用，起到更全面的固化效果，提高阻焊油墨的固化成膜性能。

在一些实施例中，所述助剂包括：消泡剂、润湿分散剂、流平剂中的至少一种，这些助剂能进一步优化阻焊油墨的综合性能，提高分散稳定性和其应用施工更加方便。

在一些具体实施例中，所述消泡剂选自聚醚改性聚硅氧烷化合物，这类消泡剂，消泡能力强，用量少；不影响体系的基本性质，不与被消泡体系起反应；表面张力小；耐热性好；扩散性、渗透性好；化学性稳定，耐氧化性强；且安全性高。

在一些具体实施例中，所述润湿分散剂选自：改性聚硅氧烷和/或者聚氨酯化合物，这些润湿分散剂具有卓越的润湿及分散能力，可进一步改善阻焊油墨中低介损填料与其他组分之间的相容性，提高阻焊油墨的储存稳定性，更有利于印刷沉积时膜层均匀稳定。

在一些具体实施例中，所述流平剂选自：改性聚硅氧烷和/或者丙烯酸酯共聚物，这些流平剂能促使阻焊油墨在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜；能有效降低阻焊油墨的表面张力，提高其流平性和均匀性，可改善油墨的渗透性，减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然。

在一些具体实施例中，阻焊油墨中高分子树脂选自：烷基改性环氧树脂、脂环族改性环氧树脂、氰酸酯改性环氧树脂中的至少两种；低介损填料选自：碳化硼、碳化硅、高纯球形二氧化硅中的至少两种；固化剂选自：苯并噁嗪树脂、环氧树脂潜伏性固化剂中的至少两种。本申请实施例阻焊油墨通过多种高分子树脂、固化剂、低介损填料间的相互作用，使阻焊油墨有更好的综合性能。

本申请实施例提供的阻焊油墨属于非曝光显影型低介损的阻焊油墨，不但能够长期保护线路板的线路图形；而且具有较低的介电常数与损耗因子，保证PCB信号传输的稳定性，满足5G高频通讯对PCB材料的要求。另外，还可以应用于天线、功率放大器、低噪音放大器、滤波器等通信基站、汽车辅助系统、航天技术、卫星通讯、卫星电视、军事雷达等5G高频通信领域的线路板上。

本申请实施例提供的阻焊油墨可通过下述方法制得。

本申请实施例第二方面提供一种阻焊油墨的制备方法，包括步骤：

将配方量的低介损高分子树脂、低介损填料、固化剂和助剂进行混合研磨处理，得到阻焊油墨。

本申请第二方面提供的阻焊油墨的制备方法，通过将配方量的低介损高分子树脂、低介损填料、固化剂和助剂混合研磨处理，便可得到阻焊油墨，制备方法简单，适用于工业化大规模生产和应用。本申请实施例制备的阻焊油墨，具有低介电常数与低介电损耗，满足传输高频化、高速化的要求，使信号传输更稳定，能够适用5G通讯。另外，该阻焊油墨通过各组分的共同作用，具有良好的触变性和印刷性，应用施工方便，无需通过曝光、显影等工序，简化了应用施工条件和操作，降低了环境污染。

在一些实施例中，如附图1所示，所述混合研磨处理的步骤包括：将配方量的低介损的高分子树脂、固化剂和助剂搅拌混合并研磨分散处理后，得到低介损树脂基料，再与低介损填料搅拌混合并研磨分散处理，得到混合均匀的阻焊油墨。本申请实施例通过先将配方量的低介损高分子树脂与固化剂和助剂混合处理后，再与低介损填料混合，能够使各组分更好的混合均匀，从而使阻焊油墨分散更加稳定，不但有利于存储，而且施工应用更方便。

在一些实施例中，混合研磨处理后，所述非曝光显影型阻焊油墨的细度不高于15微米，细度小且均一的阻焊油墨具有更好的分散稳定性，有利于油墨后续的印刷等沉积工艺，使油墨成膜后膜层厚度均一，膜层表面平整，具有更好的应用前景。

本申请实施例第三方面提供一种阻焊油墨的使用方法，获取上述的阻焊油墨或者上述方法制得的阻焊油墨后，沉积于印制电路板上，干燥固化，完成阻焊油墨的使用。

本申请第三方面提供的阻焊油墨的使用方法，由于上述阻焊油墨属于非曝光显影型低介损的阻焊油墨，通过丝网印刷等工艺沉积于PCB等电子元器件表面后，直接通过烘烤干燥固化即可成膜，无需通过曝光、显影等工序，不会产生对环境影响的废水与污水等，不但简化了应用施工条件和操作，而且降低了环境污染，绿色环保。

本申请实施例第四方面提供一种用于5G通讯的印制电路板，所述印制电路板采用上述的阻焊油墨，或者采用撒花姑娘述方法制得的阻焊油墨。

本申请第四方面提供的用于5G通讯的印制电路板，由于采用了上述低介电常数与低介电损耗的阻焊油墨，使其满足传输高频化、高速化的要求，使信号传输更稳定，能够适用5G通讯，满足5G通讯对印制电路板材料的要求，促进印制电路板行业的发展。

为使本申请上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本申请实施例阻焊油墨及其制备方法的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。

实施例1

一种阻焊油墨，包括组分：液体脂环族环氧树脂(新政星CY184)10份、特种脂环族环氧树脂(新政星S-60)16份、苯并噁嗪树脂(向阳新材料)2份、改性咪唑潜伏性固化剂(日本味之素PN-23)3份、碳化硼10份、球形二氧化硅58份、润湿分散剂(德谦903)0.9份、改性聚硅氧烷消泡剂(德谦6500)0.1份。

制备工艺包括：

1.将液体脂环族环氧树脂、特种脂环族环氧树脂、苯并噁嗪树脂、改性咪唑潜伏性固化剂、润湿分散剂搅拌混合，再上三辊研磨机分散研磨至细度≤15μm，即低介损树脂基料；

2.将低介损树脂基料与消泡剂、碳化硼、球形二氧化硅混合搅拌，再上三辊研磨机分散研磨至细度≤15μm，得到非曝光显影型低介损的阻焊油墨。

实施例2

一种阻焊油墨，包括组分：液体脂环族环氧树脂(新政星CY184)10份、特种脂环族环氧树脂(新政星S-60)16份、苯并噁嗪树脂(向阳新材料)2份、改性咪唑潜伏性固化剂(日本味之素PN-23)3份、碳化硅20份、球形二氧化硅48份、润湿分散剂(德谦903)0.9份、改性聚硅氧烷消泡剂(德谦6500)0.1份。

制备工艺包括：

1.将液体脂环族环氧树脂、特种脂环族环氧树脂、苯并噁嗪树脂、改性咪唑潜伏性固化剂、润湿分散剂搅拌混合，再上三辊研磨机分散研磨至细度≤15μm，即低介损树脂基料；

2.将低介损树脂基料与消泡剂、碳化硼硅、球形二氧化硅混合搅拌，再上三辊研磨机分散研磨至细度≤15μm，得到非曝光显影型低介损的阻焊油墨。

实施例3

一种阻焊油墨，包括组分：液体脂环族环氧树脂(新政星CY184)10份、特种脂环族环氧树脂(新政星S-60)16份、苯并噁嗪树脂(向阳新材料)2份、改性咪唑潜伏性固化剂(日本味之素PN-23)3份、球形二氧化硅68份、润湿分散剂(德谦903)0.9份、改性聚硅氧烷消泡剂(德谦6500)0.1份。

制备工艺包括：

1.将液体脂环族环氧树脂、特种脂环族环氧树脂、苯并噁嗪树脂、改性咪唑潜伏性固化剂、润湿分散剂搅拌混合，再上三辊研磨机分散研磨至细度≤15μm；

2.将低介损树脂基料与消泡剂、球形二氧化硅混合搅拌，再上三辊研磨机分散研磨至细度≤15μm，得到非曝光显影型低介损的阻焊油墨。

进一步的，为了验证本申请实施例阻焊油墨及其制备方法的进步性，本申请对实施例1～3制备的阻焊油墨进行了如下性能测试：

1、对实施例1～3制备的阻焊油墨，分别采用高精密丝网印刷机进行丝网印刷(43T网版)，将阻焊油墨印刷于覆铜板上，以120℃×1h、150℃×1h进行烘烤，烘烤固化之后进行耐焊锡、耐酸碱等性能验证实验，测试条件和测试结果如下表1所示：

2、将实施例1～3制备的阻焊油墨，分别进行倒入规格30×30×30mm的塑料盒内，进行真空脱泡处理，以120℃×1h、150℃×1h进行烘烤，再做成规格为25×25×3mm的样条，采用高频(微波)介电损耗分析仪进行介电常数与损耗因子测试(频率为10GHZ)，测试结果如下表1所示：

表1

由上述测试结果可知，本申请实施例1～3制备的阻焊油墨成膜后，不但具有较好的耐焊锡、耐酸性、耐碱性等，膜层稳定性好，而且介电常数和介电损耗低，满足5G传输高频化、高速化的要求，使信号传输更稳定。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。