专利名称：半固化胶片及金属箔基板的制作方法
技术领域：
本发明公开一半固化胶片及一金属箔基板，其是可应用于金属箔层合板及金属箔 多层层合板的电路板领域。
背景技术：
新世代的电子产品趋向轻薄短小，并适合高频传输，因此印刷电路板的配线走向 高密度化，电路板的材料选用走向更严谨的需求。高频电子元件与电路板接合，为了维持传 输速率及保持传输讯号完整性，电路板的基板材料必须兼具较低的介电常数(dielectric constant ；Dk)及介电损耗(dissipation factor ；Df)。同时，为了于高温、高湿度环境下依 然维持电子元件正常运作功能，电路板也必须兼具耐热难燃及低吸水性的特性。已知的金属箔基板制作的电路板技术中，是利用一环氧基树脂与硬化剂作为热固 性树脂组成原料，将补强材与该热固性树脂组成加热结合形成一半固化胶片(prepreg)，再 将该半固化胶片与上、下两片金属箔层板于高温高压下压合而成。先前技术一般使用环氧 基树脂与具有羟基(-0H)的酚醛(phenol novolac)树脂硬化剂作为热固性树脂组成原料， 酚醛树脂与环氧基树脂结合会使环氧基开环后形成另一羟基，羟基本身会提高介电常数及 介电损耗值，且易与水分结合，增加吸湿性。此外，中国台湾发明专利第U97346号揭露了 一种使用氰酸酯基树脂、二环戊二烯基环氧树脂、硅石以及热塑性树脂作为热固性树脂组 成，此种热固性树脂组成具有低介电常数与低介电损耗等特性。然而此制造方法于制作时 必须使用含有卤素(如溴；Bromine ；Br)成份的阻燃剂，例如四溴环己烷、六溴环癸烷以及 2，4，6-三(三溴苯氧基)-1，3，5-三氮杂苯，而这些含有溴成份的阻燃剂于产品制造、使用 甚至回收或丢弃时都很容易对环境造成污染。为了提升金属箔基板的耐热难燃性、低介电 损耗、低吸湿性、高交联密度、高玻璃转化温度、高接合性、适当的热膨胀性，环氧基树脂、硬 化剂及补强材的材料选择成了主要影响因素。
发明内容
为了改善已知技术中，半固化胶片中的热固性树脂组成的缺失，本发明的主要目 的在于提供一半固化胶片，该半固化胶片的热固性树脂组成是具有耐热难燃性、低介电常 数与低介电损耗、低吸湿性、较高的热传导率、较佳的热膨胀性、较佳的机械强度及无卤素 元素等特性，使该半固化胶片与金属箔层板压合而成的金属箔基板具有上述优良的性质。基于本发明的上述目的，本发明是公开一半固化胶片，其是包含一补强材及一热 固性树脂组成，其中该补强材可为玻璃纤维布；该热固性树脂组成是包含环氧基树脂、芳香 族酯的硬化剂以及阻燃性化合物。所述环氧基树脂(印oxy resin)可为双酚A(bisphenol-A)环氧树脂、双酚 F(bisphenol-F)环氧树脂、双酚 S(bisphenol-幻环氧树脂、酚醛(phenol novolac)环 氧树脂、双酚A酚醛(bisphenol-A novolac)环氧树脂、邻甲酚(0_cresol novolac)环 氧树脂、三官能基(trifunctional)环氧树脂、四官能基(tetrafunctional)环氧树脂、多官能基(multifunctional)环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂(Dicyclopendiene印oxy resin ;DCPD)、含磷环氧树脂、对二甲苯环氧树脂(P-xylene epoxy resin)、萘环氧树脂 (Naphthalene epoxy resin)、苯并吡喃型环氧树脂。所述芳香族酯的硬化剂，其是具有(Ar1-COO-Ar2)官能基酯类，其中Ar (Ar1和Ar2) 为芳香族(aromatic)化合物，该Ar官能基可为苯基(phenyl)、苯甲基(pheny Imethy 1)、联 苯基、酚基、苯胺基、苯甲酸基、苯乙酮基、萘基、蒽基、菲基、菔基、吡啶基、吡喃基、呋喃基、 噻吩基等。其中，Ar1和Ar2可为相同芳香族化合物，也可为相异芳香族化合物。该芳香族 酯可为一羧酸化合物与一酚化合物或是醇化合物经酯化反应的缩合作用而成。其中，上述 的芳香族酯的硬化剂可以是下列结构式中的任意一者
其中ROi1和R2)可以为一共价键、氢或是烷基、烯基或是炔基等官能基， 如-H，-CH3, -CnH2n+1，-CH = CH2, -CnH2lri，-C ^ CH等，队与&可为相同官能基也可为相异官 能基°更进一步，一含二羧酸基(-C00H)的芳香族化合物与一含二羟基(-0H)的酚或醇 化合物经酯化反应形成一具有(-C00-)官能基的芳香族酯类化合物。例如一苯甲酸与一酚 反应形成一芳香族酯。其中，含二羧酸基(-C00H)的芳香族化合物可以是下列结构式中的任意一者1权利要求
1.一种半固化胶片，其包含 一补强材；以及热固性树脂组成，该热固性树脂组成附着于该补强材上，其中该热固性树脂组成是包含(a)环氧基树脂；(b)芳香族酯的硬化剂；以及 (C)阻燃性化合物。
2.根据权利要求1所述的半固化胶片，其中，该热固性树脂组成包含(a)100重量份的环氧基树脂；(b)20至120重量份的芳香族酯的硬化剂；以及 (C)至少20重量份的阻燃性化合物。
3.根据权利要求1所述的半固化胶片，其中所述环氧基树脂包含双酚A环氧树脂、双 酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、酚醛环氧树脂、双酚A酚醛环氧树脂、邻甲酚环氧树脂、三 官能基环氧树脂、四官能基环氧树脂、多官能基环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂、对二甲苯 环氧树脂、含磷环氧树脂、萘环氧树脂、苯并吡喃型环氧树脂的至少其一者。
4.根据权利要求1所述的半固化胶片，其中，所述芳香族的硬化剂是由二羧酸基的芳 香族与二羟基的芳香族酯化聚合而成。
5.根据权利要求4所述的半固化胶片，其中，所述二羧酸基芳香族是包含下列结构式 中的至少一者
6.根据权利要求4所述的半固化胶片，其中，所述二羟基的芳香族是包含下列结构式 中的至少一者
7.根据权利要求1所述的半固化胶片，其中，所述芳香族酯的硬化剂是具有 (Ar1-COO-Ar2)官能基酯类和聚酯，其中Ar1和Ar2为芳香族化合物，该官能基为苯基、苯甲 基、联苯基、酚基、苯胺基、苯甲酸基、苯乙酮基、萘基、蒽基、菲基、菔基、吡啶基、吡喃基、呋 喃基、或噻吩基。
8.根据权利要求7所述的半固化胶片，其中，所述芳香族酯的硬化剂是包含下列结构 式中的至少一者
9.根据权利要求1所述的半固化胶片，其中所述阻燃性化合物是含磷化合物、含溴化 合物或含氮化合物。
10.根据权利要求9所述的半固化胶片，其中所述含磷化合物为磷酸三苯酯、双酚二苯 基磷酸酯、聚磷酸铵、对苯二酚双(二苯基磷酸酯)、TCEP、TCPP、TMP、DMMP,或RDXP。
11.根据权利要求9所述的半固化胶片，其中所述含溴化合物为四溴丙二酚、四溴环己 烷、六溴环癸烷或2，4，6-三(三溴苯氧基)-1，3，5-三氮杂苯。
12.根据权利要求9所述的半固化胶片，其中所述含氮化合物为氨基三嗪环氧树脂、氰 尿酸三聚氰胺、或三羟乙基异氰尿酸酯。
13.根据权利要求9所述的半固化胶片，其中含磷化合物为下列结构式中的至少一者
14.根据权利要求1所述的半固化胶片，其进一步包含一无机填充物。
15.根据权利要求14所述的半固化胶片，其中，该无机填充物为二氧化硅、熔融态二氧 化硅、氧化铝、氧化镁、氢氧化镁、碳酸钙、滑石粉、粘土、氮化铝、氮化硼、氢氧化铝、碳化铝 硅、碳化硅、碳酸钠、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、石英、钻石粉、类钻石粉、石墨、煅烧高岭土 的至少其一者。
16.根据权利要求1所述的半固化胶片，其进一步包含一硬化促进剂。
17.根据权利要求16所述的半固化胶片，其中，该硬化促进剂为咪唑、三氟化硼胺复合 物、氯化乙基三酚基磷、二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、三苯基磷或4-二甲基胺基吡啶 中的至少一者。
18.根据权利要求1所述的半固化胶片，其进一步包含一胺基硬化剂、一酚醛硬化剂、一酸酐硬化剂、聚苯醚、聚苯醚、苯并恶嗪或氰酸酯中的至少一者。
19.根据权利要求18所述的半固化胶片，其中，该胺基硬化剂为双氰二酰胺、二氨基二 苯砜或4，4'-亚甲基二苯胺中的至少一者。
20.根据权利要求18所述的半固化胶片，其中，该酚醛硬化剂为DCPD-型酚醛树脂。
21.根据权利要求18所述的半固化胶片，其中，该酸酐硬化剂为MTHPA、PA、NMA与苯乙 烯马来酸酐中的至少一者。
22.根据权利要求1所述的半固化胶片，其中，该补强材为玻璃纤维布。
23.一种金属箔基板，其包含 多个金属箔层板；以及至少一个半固化胶片，其为权利要求1所述的半固化胶片。
24.根据权利要求23所述的金属箔基板，其中，该金属箔层板为铜、铝、钼、银、金中的 至少一者所组成。
25.根据权利要求23所述的金属箔基板，其为多个金属箔层板与多个半固化胶片交互 堆栈而成的金属箔多层板。
26.—种电路板，其包含至少一金属箔基板，该金属箔基板为权利要求23所述的金属 箔基板。
27.一种金属箔基板的制造方法，其包含下列步骤(a)混合权利要求1所述的热固性树脂组成物的各成分，形成一液态溶液；(b)含浸一补强材于该液态溶液中，该补强材为玻璃纤维布；(c)烘烤干燥含浸后的补强材，以形成一半固化胶片；以及(d)多个金属箔层板与至少一个半固化胶片迭合，并于高温与高压的环境下压合。
28.根据权利要求27所述的金属箔基板的制造方法，其中，步骤(a)中的该液态溶液为 进一步包含一溶剂。
29.根据权利要求观所述的金属箔基板的制造方法，其中该溶剂为甲苯、丙酮、丁酮、 环己酮、丙二醇甲醚或二甲基甲酰胺中的至少一者。
30.一种半固化胶片，其包含一热固性树脂组成，该热固性树脂组成加热成半固化态，其中该热固性树脂组成包含(a)一环氧基树脂；(b)一芳香族酯的硬化剂；以及 (C) 一阻燃性化合物。
31.根据权利要求30所述的半固化胶片，其中，该热固性树脂组成包含(a)100重量份的该环氧基树脂；(b)20至120重量份的该芳香族酯的硬化剂；以及 (C)至少20重量份的该阻燃性化合物。
32.—种金属箔基板，其包含 一线路基板；至少一个金属箔层板；以及至少一个半固化胶片，其为权利要求30所述的半固化胶片。
33.一种电路板，其包含至少一金属箔基板，该金属箔基板为权利要求32所述的金属 箔基板。
34.一种金属箔基板的制造方法，其包含下列步骤(a)将一热固性树脂组成置于一PET膜上并将其加热成半固化胶片，该半固化胶片为 权利要求30所述的半固化胶片；(b)该半固化胶片未含该PET膜的平面与一线路基板结合；(c)移除该PET膜，并将该半固化胶片与一金属箔层板接合；以及(d)高温、高压使得该半固化胶片固化形成一固态树脂层。
35.一种热固性树脂组成，其包含(a)100重量份的环氧基树脂；(b)20至120重量份的芳香族酯的硬化剂；以及(c)至少20重量份的阻燃性化合物。
36.一背胶铜箔基板，其包含(a)至少一表面粗糙的铜箔；(b)至少一热固性树脂组成；以及(c)一线路基板；其中，该热固性树脂组成为权利要求35所述的热固性树脂组成，其特征在于，该热固 性树脂组成为胶体涂布于该表面粗糙的铜箔上，再加以加热至半固化形成背胶金属箔，多 个背胶金属箔与与一线路基板迭合后经高温高压下压合形成金属箔多层板。
37.一种电路板，其包含至少一背胶铜箔基板，该背胶铜箔基板为权利要求36所述的 背胶铜箔基板。
全文摘要
本发明涉及一种半固化胶片，其是由耐热难燃的热固性树脂组成及玻璃纤维布所制作而成，该热固性树脂组成包含环氧基树脂、芳香族酯硬化剂、阻燃性化合物。本发明还涉及一种金属箔基板，其是由上述半固化胶片与金属箔层板压合而成；此外，该半固化胶片及金属箔基板具有较佳的介电特性、耐热、阻燃性高及较低的吸湿性。
文档编号C08L63/04GK102039701SQ200910204188
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者余利智, 周立明, 彭义仁, 林育德 申请人:台光电子材料股份有限公司