低介電樹(shù)脂組成物及應(yīng)用其的銅箔基板及印刷電路板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種樹(shù)脂組成物，其包含：(A)100重量份的未端苯乙烯基的聚苯醚樹(shù)脂；(B)5至75重量份的烯烴共聚物；及(C)1至150重量份的含聚苯醚官能團(tuán)的氰酸酯樹(shù)脂。本發(fā)明通過(guò)包含特定的組成份及比例，以使可達(dá)到低介電常數(shù)、低介電損耗及高耐熱性的特性；可制作成半固化膠片或樹(shù)脂膜，進(jìn)而達(dá)到可應(yīng)用于銅箔基板及印刷電路板的目的。
【專利說(shuō)明】低介電樹(shù)脂組成物及應(yīng)用其的銅箔基板及印刷電路板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種樹(shù)脂組成物，尤指一種應(yīng)用于銅箔基板及印刷電路板的低介電樹(shù)脂組成物。
【背景技術(shù)】
[0002]為符合世界環(huán)保潮流及綠色法規(guī)，無(wú)鹵素(Halogen-free)為當(dāng)前全球電子產(chǎn)業(yè)的環(huán)保趨勢(shì)，世界各國(guó)及相關(guān)電子大廠陸續(xù)對(duì)其電子產(chǎn)品，制定無(wú)鹵素電子產(chǎn)品的量產(chǎn)時(shí)程表。歐盟的有害物質(zhì)限用指令(Restriction of Hazardous Substances, RoHS)實(shí)施后，包含鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、聚溴聯(lián)苯與聚溴二苯醚等物質(zhì)，已不得用于制造電子產(chǎn)品或其零組件。印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)為電子電機(jī)產(chǎn)品的基礎(chǔ),無(wú)鹵素以對(duì)印刷電路板為首先重點(diǎn)管制對(duì)象，國(guó)際組織對(duì)于印刷電路板的鹵素含量已有嚴(yán)格要求，其中國(guó)際電工委員會(huì)(IEC) 61249-2-21規(guī)范要求溴、氯化物的含量必須低于900ppm，且總鹵素含量必須低于1500ppm ;日本電子回路工業(yè)會(huì)(JPCA)則規(guī)范溴化物與氯化物的含量限制均為900ppm;而綠色和平組織現(xiàn)階段大力推動(dòng)的綠化政策，要求所有的制造商完全排除其電子產(chǎn)品中的聚氯乙烯及溴系阻燃劑，以符合兼具無(wú)鉛及無(wú)鹵素的綠色電子。因此，材料的無(wú)鹵化成為目前從業(yè)者的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。
[0003]新世代的電子產(chǎn)品趨向輕薄短小，并適合高頻傳輸，因此電路板的配線走向高密度化，電路板的材料選用走向更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男枨?。高頻電子組件與電路板接合，為了維持傳輸速率及保持傳輸訊號(hào)完整性，電路板的基板材料必須兼具較低的介電常數(shù)及介電損耗。同時(shí)，為了于高溫、高濕度環(huán)境下依然維持電子組件正常運(yùn)作功能，電路板也必須兼具耐熱、難燃及低吸水性的特性。環(huán)氧樹(shù)脂由于接著性、耐熱性、成形性優(yōu)異，故廣泛使用于電子零組件及電機(jī)機(jī)械的覆銅箔積層板或密封材。從防止火災(zāi)的安全性觀點(diǎn)而言，要求材料具有阻燃性，一般以無(wú)阻燃性的環(huán)氧樹(shù)脂，配合外加阻燃劑的方式達(dá)到阻燃的效果，例如，在環(huán)氧樹(shù)脂中通過(guò)導(dǎo)入鹵素，尤其是溴，而賦予阻燃性，提高環(huán)氧基的反應(yīng)性。另外，在高溫下經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用后，可能會(huì)引起鹵化物的解離，而有微細(xì)配線腐蝕的危險(xiǎn)。再者使用過(guò)后的廢棄電子零組件，在燃燒后會(huì)產(chǎn)生鹵化物等有害化合物，對(duì)環(huán)境亦不友善。為取代上述的鹵化物阻燃劑，有研究使用磷化合物作為阻燃劑，例如添加磷酸酯(臺(tái)灣專利公告1238846號(hào))或紅磷(臺(tái)灣專利公告322507號(hào))于環(huán)氧樹(shù)脂組成物中。然而，磷酸酯會(huì)因產(chǎn)生水解反應(yīng)而使酸離析，導(dǎo)致影響其耐遷移性；而紅磷的阻燃性雖高，但在消防法中被指為危險(xiǎn)物品，在高溫、潮濕環(huán)境下因?yàn)闀?huì)發(fā)生微量的膦氣體。
[0004]熟知的銅箔基板(或稱銅箔積層板)制作電路板技術(shù)中，是利用環(huán)氧基樹(shù)脂與硬化劑作為熱固性樹(shù)脂組成物原料，將補(bǔ)強(qiáng)材(如玻璃纖維布)與該熱固性樹(shù)脂組成加熱結(jié)合形成半固化膠片(Pr印reg)，再將該半固化膠片與上、下兩片銅箔于高溫高壓下壓合而成?，F(xiàn)有技術(shù)一般使用環(huán)氧基樹(shù)脂與具有羥基(-0H)的酚醛(phenol novolac)樹(shù)脂硬化劑作為熱固性樹(shù)脂組成原料，酚醛樹(shù)脂與環(huán)氧基樹(shù)脂結(jié)合會(huì)使環(huán)氧基開(kāi)環(huán)后形成另一羥基，羥基本身會(huì)提高介電常數(shù)及介電損耗值，且易與水分結(jié)合，增加吸濕性。[0005]先前專利公告第1297346號(hào)公開(kāi)了一種使用氰酸酯樹(shù)脂、二環(huán)戊二烯基環(huán)氧樹(shù)月旨、硅石以及熱塑性樹(shù)脂作為熱固性樹(shù)脂組成物，此種熱固性樹(shù)脂組成物具有低介電常數(shù)與低介電損耗等特性。然而此制造方法于制作時(shí)必須使用含有鹵素(如溴)成份的阻燃劑，例如四溴環(huán)己烷、六溴環(huán)癸烷以及2，4，6-三(三溴苯氧基)-1，3，5-三氮雜苯，而這些含有溴成份的阻燃劑在產(chǎn)品制造、使用甚至回收或丟棄時(shí)都很容易對(duì)環(huán)境造成污染。為了提升銅箔基板的耐熱難燃性、低介電損耗、低吸濕性、高交聯(lián)密度、高玻璃轉(zhuǎn)化溫度、高接合性、適當(dāng)?shù)臒崤蛎浶?，環(huán)氧樹(shù)脂、硬化劑及補(bǔ)強(qiáng)材的材料選擇成了主要影響因素。
[0006]就電氣性質(zhì)而言，主要需考慮者包括材料的介電常數(shù)(dielectric constant)以及介電損耗(又稱損失因子，dissipation factor)。一般而言，由于基板的訊號(hào)傳送速度與基板材料的介電常數(shù)的平方根成反比，故基板材料的介電常數(shù)通常越小越好；另一方面，由于介電損耗越小代表訊號(hào)傳遞的損失越少，故介電損耗較小的材料所能提供的傳輸質(zhì)量也較為良好。
[0007]因此，如何開(kāi)發(fā)出具有低介電常數(shù)以及低介電損耗的材料，并將其應(yīng)用于高頻印刷電路板的制造，乃是現(xiàn)階段印刷電路板材料供貨商亟欲解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺憾，發(fā)明人有感其未臻于完善，遂竭其心智悉心研究克服，憑其從事該項(xiàng)產(chǎn)業(yè)多年的累積經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而研發(fā)出一種樹(shù)脂組成物，以期達(dá)到低介電常數(shù)、低介電損耗及高耐熱性的目的。
[0009]本發(fā)明的主要目的在提供一種樹(shù)脂組成物，其借著包含特定的組成份及比例，以使可達(dá)到低介電常數(shù)、低介電損耗及高耐熱性；可制作成半固化膠片或樹(shù)脂膜，進(jìn)而達(dá)到可應(yīng)用于銅箔基板及印刷電路板的目的。
[0010]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種樹(shù)脂組成物，其包含:(A)100重量份的未端苯乙烯基的聚苯醚樹(shù)脂；(B) 5至75重量份的烯烴共聚物；及(C) I至150重量份的含聚苯醚官能基的氰酸酯樹(shù)脂。
[0011]上述的組成物的用途，其用于制造半固化膠片、樹(shù)脂膜、銅箔基板及印刷電路板。因此，本發(fā)明的樹(shù)脂組成物，其通過(guò)包含特定的組成份及比例，以使可達(dá)到低介電常數(shù)、低介電損耗及高耐熱性等特性；可制作成半固化膠片或樹(shù)脂膜，進(jìn)而達(dá)到可應(yīng)用于銅箔基板及印刷電路板的目的。
[0012]本發(fā)明所述的未端苯乙烯基的聚苯醚樹(shù)脂，具有通式⑴的結(jié)構(gòu):
[0013][0015]其中Rl、R2、R3、R4、R5、R6及R7可以相同或不同，且是氫原子、鹵素原子、烷基、鹵化烷基或苯基，-(O-X-O)-由通式(2)或通式(3)(其中R8、R9、R10、R14、R15、R16、R17、R22及R23可以相同或不同，且是鹵素原子、含有1-6個(gè)碳原子的烷基或苯基，R11、R12、R13、R18、R19、R20及R21可以相同或不同，且是氫原子、鹵素原子、含有1_6個(gè)碳原子的烷基或苯基，且A是含有1-20個(gè)碳原子及可含有取代基的線性或環(huán)狀烴)表示，-(Y-O)-是一種由通式⑷定義的結(jié)構(gòu)的排列或由至少兩種通式⑷定義的結(jié)構(gòu)的無(wú)規(guī)則排列(其中R24及R25可以相同或不同，且是鹵素原子、含有1-6個(gè)碳原子的烷基或苯基，R26及R27可以相同或不同，且是氫原子、鹵素原子、含有1-6個(gè)碳原子的烷基或苯基)，Z是含有至少一個(gè)碳原子及可包含氧原子、氮原子、硫原子或鹵素原子的有機(jī)基團(tuán)，a及b的每一個(gè)是0-300的整數(shù)，條件是a或b至少有一不是0，以及c及d的每一個(gè)是O或I的整數(shù)。
[0016]本發(fā)明所述的未端苯乙烯基的聚苯醚樹(shù)脂，相較于現(xiàn)有的雙官能未端羥基的聚苯醚樹(shù)脂，具有較低的介電特性，即具有較低的介電常數(shù)及介電損耗。
[0017]本發(fā)明所述的烯烴共聚物可為甲基苯乙烯共聚物或環(huán)型烯烴共聚物(cyclicolefin copolymer),其中環(huán)型烯烴共聚物具有通式(5)的結(jié)構(gòu):
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種樹(shù)脂組成物，其包含: (A)100重量份的未端苯乙烯基的聚苯醚樹(shù)脂； (B)5至75重量份的烯烴共聚物 '及 (C)I至150重量份的含聚苯醚官能團(tuán)的氰酸酯樹(shù)脂。
2.如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組成物，其中該烯烴共聚物為甲基苯乙烯共聚物或環(huán)型烯烴共聚物。
3.如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組成物,其進(jìn)一步包含:苯并惡嗪樹(shù)脂。
4.如權(quán)利要求3所述的樹(shù)脂組成物，其中，包含5至50重量份的苯并惡嗪樹(shù)脂。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組成物，其進(jìn)一步包含選自下列樹(shù)脂組中的至少一種:環(huán)氧樹(shù)脂、氰酸酯樹(shù)脂、苯酚樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、胺交聯(lián)劑、苯氧樹(shù)脂、苯并惡嗪樹(shù)月旨、苯乙烯樹(shù)脂、聚丁二烯樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組成物，其進(jìn)一步包含無(wú)機(jī)填充物，該無(wú)機(jī)填充物選自下列物質(zhì)組中的至少一種:二氧化硅、氧化鋁、氫氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、氮化鋁、氮化硼、碳化鋁硅、碳化硅、碳酸鈉、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、石英、鉆石粉、類鉆石粉、石墨、碳酸鎂、鈦酸鉀、陶瓷纖維、云母、勃姆石、鑰酸鋅、鑰酸銨、硼酸鋅、磷酸鈣、煅燒滑石、滑石、氮化硅、莫萊石、段燒高嶺土、黏土、堿式硫酸鎂晶須、莫萊石晶須、硫酸鋇、氫氧化鎂晶須、氧化鎂晶須、氧化鈣晶須、納米碳管、納米級(jí)二氧化硅與其相關(guān)無(wú)機(jī)粉體及具有有機(jī)核外層殼為絕緣體修飾的粉體粒子。
7.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組成物，其進(jìn)一步包含選自下列物質(zhì)組中的至少一種:雙酚聯(lián)苯磷酸鹽、聚磷酸銨、對(duì)苯二酚-雙_(聯(lián)苯基磷酸鹽)、雙酚A-雙-(聯(lián)苯基磷酸鹽)、三(2-羧乙基)膦、三(異丙基氯)磷酸鹽、三甲基磷酸鹽、二甲基-甲基磷酸鹽、間苯二酚雙二甲苯基磷酸鹽、聚磷酸三聚氰胺、偶磷氮化合物、9，10-二氫-9-氧雜-10-磷菲-10-氧化物及其衍生物或樹(shù)脂、三聚氰胺氰尿酸酯及三-羥乙基異氰尿酸酯。
8.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組成物，其進(jìn)一步包含選自下列物質(zhì)組中的至少一種:硬化促進(jìn)劑、增韌劑、阻燃劑、分散劑、有機(jī)硅彈性體及溶劑。
9.一種半固化膠片，其包含如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組成物。
10.一種樹(shù)脂膜，其包含如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組成物。
11.一種銅箔基板，其包含如權(quán)利要求9所述的半固化膠片或權(quán)利要求9所述的樹(shù)脂膜。
12.—種印刷電路板，其包含如權(quán)利要求11所述的銅箔基板。
【文檔編號(hào)】B32B27/04GK103509329SQ201210217552
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】謝鎮(zhèn)宇, 李長(zhǎng)元 申請(qǐng)人:中山臺(tái)光電子材料有限公司