專利名稱：用于電子電路的涂層的制作方法
用于電子電路的涂層現(xiàn)代電子電路必須滿足不斷提高的特殊要求。大規(guī)模電路密度同時(shí)也意味著包含若干緊密相鄰的電子元器件和跡線，對(duì)其設(shè)計(jì)要求源于必須將越來越多的電子裝置安置于一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)之中。將電子電路設(shè)計(jì)得越小，則例如由于溫度變化作用、瞬時(shí)電流、泄漏電流和擊穿而引起的絕緣和保護(hù)系統(tǒng)失靈的危險(xiǎn)就越大。肉眼幾乎無法覺察到外部局部放電(電暈放電)和內(nèi)部局部放電引起的樹枝狀放電現(xiàn)象，但其卻有可能造成材料腐蝕，最終導(dǎo)致兩個(gè)不同電位的導(dǎo)體之間發(fā)生擊穿或者產(chǎn)生飛弧。因此本發(fā)明的任務(wù)在于，尋找至少能夠部分克服上述缺點(diǎn)、尤其能提高抗局部放電性能的電子電路用涂層。采用本發(fā)明權(quán)利要求1所述的涂層即可解決這一任務(wù)。因此，建議了含有至少一種納米顆粒狀無機(jī)氧化物的用于電子電路印刷電路板的樹脂基保護(hù)漆涂層。術(shù)語“保護(hù)漆涂層”在此尤其包括和/或意味著涂覆到表面上進(jìn)行保護(hù)的材料層。 本發(fā)明所述的保護(hù)漆涂層的非限制性實(shí)例尤其是防止基材受到環(huán)境因素影響的涂層，例如防止釬焊連接腐蝕、潮濕、霉菌、燃料及工藝溶劑、工作溫度以及灰塵、臟污和處理過程中的物理損傷。術(shù)語“樹脂基”在此尤其包括和/或意味著保護(hù)漆涂層大部分或絕大部分由高粘度的有機(jī)材料構(gòu)成，優(yōu)選的樹脂是環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、氨基塑料、ABS塑料。術(shù)語“納米顆粒狀”在此尤其包括和/或意味著基本上呈球狀的結(jié)構(gòu)，其中該球的平均直徑小于lOOnm。術(shù)語“無機(jī)氧化物”在此尤其包括和/或意味著非碳化合物中的所有固態(tài)氧化物、 氧化物-氫氧化物、氧化物-氮化物。令人驚奇的發(fā)現(xiàn)是，本發(fā)明所述的這種保護(hù)漆涂層在大多數(shù)應(yīng)用情況下具有顯著提高的抗局部放電性能，因此經(jīng)常能夠大大減少、甚至完全消除開頭所述的問題。此外在本發(fā)明的大多數(shù)應(yīng)用中能夠發(fā)現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)以下至少一種優(yōu)點(diǎn)-大幅度改善抗刮性-對(duì)氣體、水蒸氣和溶劑的阻隔作用-提高耐候性，減慢熱老化-減少固化收縮和反應(yīng)熱-減小熱膨脹和內(nèi)應(yīng)力-提高斷裂強(qiáng)度、斷裂韌性和彈性模量-改善在大量無機(jī)和有機(jī)基材上的附著力-減小失火擔(dān)心-沒有揮發(fā)性有機(jī)化合物-易于應(yīng)用，因?yàn)槭菃谓M分體系。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述納米顆粒狀氧化物具有≥ 5nm并且 ≤ 100nm的平均粒徑。
已發(fā)現(xiàn)這有利于本發(fā)明的大多數(shù)應(yīng)用。納米顆粒狀氧化物優(yōu)選具有> IOnm并且彡60nm、更優(yōu)選具有彡15nm并且彡40nm的平均粒徑。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述至少一種納米顆粒狀氧化物的粒徑散射的半峰寬度ο彡20nm。實(shí)踐證明這特別有效，因?yàn)檫@樣通?？梢栽僖淮翁岣呖咕植糠烹娦阅?。所述至少一種納米顆粒狀氧化物的粒徑散射的半峰寬度σ優(yōu)選< lOnm、更優(yōu)選彡8nm、更優(yōu)選彡5nm以及最優(yōu)選彡3nm。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述納米顆粒狀氧化物包括選自A1203、A100H, SiO2, TiO2, GeO2、層狀硅酸鹽及有機(jī)改性層狀硅酸鹽、BN、Al3N4及其混合物的材料。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述至少一種納米顆粒狀無機(jī)氧化物分散分布在涂層之中。已發(fā)現(xiàn)這種方式是有利的，因?yàn)檫@樣通常可毫無問題地通過紫外線實(shí)現(xiàn)固化(例如用于制備環(huán)氧樹脂)。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述納米顆粒狀無機(jī)氧化物在保護(hù)漆涂層中所占的比例(重量/重量)為彡5% <60%。實(shí)踐證明這特別有效，因?yàn)檫@樣經(jīng)常能夠?qū)崿F(xiàn)特別有利的特性，同時(shí)使得涂層具有良好的可操作性。納米無機(jī)顆粒狀氧化物在保護(hù)漆涂層中所占的比例(重量/重量)優(yōu)選為彡10% 彡50%，更優(yōu)選為彡15% 彡40%。上述以及本發(fā)明權(quán)利要求和實(shí)施例中所述的應(yīng)用構(gòu)件在其尺寸大小、形狀設(shè)計(jì)、 材料選擇和技術(shù)設(shè)計(jì)方面沒有特殊條件限制，因此可以使用相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域中已知的選擇原則，沒有任何限制。關(guān)于本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)，可參閱相關(guān)從屬權(quán)利要求以及下列相關(guān)


，附圖例示了本發(fā)明所述涂層的多種實(shí)施例。相關(guān)附圖如下附圖1本發(fā)明所述保護(hù)漆涂層的托普勒沿面放電裝置示意圖；以及附圖2現(xiàn)有技術(shù)保護(hù)漆涂層的托普勒沿面放電裝置示意圖。實(shí)施例I根據(jù)以下純示例性的實(shí)施例I解釋本發(fā)明，該實(shí)施例是本發(fā)明第一種實(shí)施方式所述的保護(hù)漆涂層。在該涂層中將粒徑約為20nm(半峰寬度約為lOnm)的SW2顆粒分散于環(huán)氧樹脂 (雙酚-A-二縮水甘油醚)中。SiO2顆粒在樹脂中的質(zhì)量比約為40%。選用一種不含納米顆粒的樹脂作為對(duì)比例。附圖1和2所示為借助托普勒沿面放電裝置獲得的涂層的抗局部放電性能。將涂層放在一個(gè)接地的銅電極上。將橫斷面半徑為Imm的圓柱形電極放在涂層上，在不變電壓下在三角區(qū)中產(chǎn)生導(dǎo)致材料侵蝕的區(qū)域局限性的外部局部放電。附圖1和2所示為在電場強(qiáng)度為13kV/mm下經(jīng)過240小時(shí)老化后的涂層。納米顆粒填充試樣被侵蝕的總體積為1.69mm2，最大侵蝕深度為34 μ m ；而未填充的試樣的最大侵蝕深度為194 μ m，侵蝕體積為7mm2。實(shí)施例II在另一個(gè)實(shí)施例中制備另一個(gè)本發(fā)明所述的涂層，然后借助托普勒沿面放電裝置進(jìn)行試驗(yàn)。在該涂層中，粒徑約為40nm(半峰寬度約為20nm)的Al2O3顆粒分散于環(huán)氧樹脂 (雙酚-A-二縮水甘油醚)中。顆粒在樹脂中的質(zhì)量比約為20%。納米顆粒填充試樣被侵蝕的總體積為2. 30mm2,最大侵蝕深度為50 μ m。實(shí)施例II在另一個(gè)實(shí)施例中制備另一個(gè)本發(fā)明所述的涂層，然后借助托普勒沿面放電裝置進(jìn)行試驗(yàn)。在該涂層中，粒徑約為35nm(半峰寬度約為20nm)的TiO2顆粒分散于環(huán)氧樹脂 (雙酚-A-二縮水甘油醚)中。TiO2顆粒在樹脂中的質(zhì)量比約為15%。納米顆粒填充試樣被侵蝕的總體積為2. 85mm2最大侵蝕深度為55 μ m。
權(quán)利要求
1.含有至少一種納米顆粒狀無機(jī)氧化物的用于電子電路印刷電路板的樹脂基保護(hù)漆涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其中所述納米顆粒狀氧化物具有>IOnm并且< 90nm 的平均粒徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂層，其中所述至少一種納米顆粒狀氧化物的粒徑散射的半峰寬度σ彡lOnm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的涂層，其中所述納米顆粒狀氧化物中包括選自 A1203、A100H、SiO2, TiO2, GeO2 及其混合物的材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的涂層，其中所述至少一種納米顆粒狀無機(jī)氧化物分散分布在所述涂層之中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的涂層，其中所述納米顆粒狀無機(jī)氧化物在保護(hù)漆涂層中所占比例(重量/重量)為彡5% 彡60%。
全文摘要
用于印刷電路板的含納米顆粒狀無機(jī)氧化物的新型涂層，這些涂層均具有提高的抗局部放電性能。
文檔編號(hào)H05K1/03GK102165850SQ200980138029
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者M·布羅克施密特, M·施韋策爾, M·里希特, P·格雷佩爾, S·布克爾 申請人:西門子公司