专利名称：无机填充物及含该无机填充物的电学材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电学材料，尤其涉及一种适用于印制电路板的无机填充物、含有该无机填充物的树脂组合物及它们在制备印制电路板中的应用。
背景技术：
层压板是印制电路板的制造原料。目前，现有技术中通常采用的层压板制造方法为将树脂组合物含浸于玻璃纤维布上，经由烘烤后形成半固化胶片，再将半固化胶片与上下两层铜箔叠合后经真空、热压方式压合成铜箔层压板，其中半固化胶片固化形成铜箔层压板的绝缘层。为了改善铜箔层压板绝缘层的导热、镭射钻孔性及热膨胀性，业界通常都会在树脂组合物中添加一定量的无机填充物。对于物质介电性能，本领域中通常会用介电常数(Dielectric constant，Dk)和耗散因子(Dissipation factor，Df )进行描述，通常情况下Dk，Df值越低则介电性能越佳，而 Dk, Df值越高则意味着较差的介电性能。现有技术使用的无机填充物包含二氧化硅(熔融态、非熔融态或多孔结构)、氢氧化铝、氧化铝、氧化镁、滑石、云母粉及二氧化硅与氧化铝等氧化物的共熔物等种类。其中，由于二氧化硅与氧化铝等氧化物共熔的复合无机填充物具有良好的钻孔性，如电子级玻璃纤维(E-glass)填料及G2-C粉体(SIBELC0公司产品名)等， 因而被广泛用于层压板的制备，然而现有技术中所公开的该类复合无机填充物普遍存在介电性能不佳的缺陷，在IMHz频率下，介电常数(Dielectric constant, Dk)通常在5. (Γ6. 0 之间，耗散因子(Dissipation factor, Df )通常在0. 00广0. 002之间，甚至更高，因而无法或者难于满足电子工业中高频传输的发展要求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无机填充物，用于制备印制电路板中的层压板，该无机填充物相较于现有技术中公开的E-glass填料及G2-C粉体等无机填充物，在具备良好钻孔性的同时，具有更优的介电性能，将采用该无机填充物制成的层压板用于制备高频传输印制电路板，表现出良好的高频传输性能。本发明公开了一种无机填充物，以氧化物换算的质量百分比计，该无机填充物包含(l)50 60wt% 的 SiO2 ； (2)5 20wt% 的 Al2O3 ； (3)0 10wt% 的 CaO ； (4)15 30wt% 的 B2O3 ；
(5)0 5wt%的MgO； (6)0 lwt%的Na2O或K2O或二者的组合；(7)0 5wt%的TiO2 ；其中该无机填充物最大粒径在100 μ m以下。优选地，以氧化物换算的质量百分比计，本发明的无机填充物包含(1) 52飞8wt% 的 SiO2 ； (2)8 15wt% 的 Al2O3 ；⑶2 5wt% 的 CaO ； (4)15 22wt% 的 B2O3 ； (5)2^3wt% 的 MgO ；
(6)0 0· lwt%的Na2O或K2O或二者的组合；(7) 0 0· lwt%的TiO2 ；所述无机填充物的粒径优选控制在广10 μ m范围内。本发明所公开的无机填充物，相比于现有技术中E-glass填料及G2-C粉体等无机填充物，其区别在于无机填充物中包含的氧化物的成分及其含量。通过介电性能的测试实验表明，本发明的无机填充物具有较低的Dk/Df值，亦即具有良好的介电性能。其中，一个很重要的方面在于，本发明的无机填充物中所含有的CaO控制在 (Tl0wt%，相比于现有技术中的其他方案为低，而通过介电性能的测试实验表明，本发明的无机填充物由于低含量的CaO而具有较低的电性值，亦即具有良好的介电性能。另外，相比于现有技术中公开的无机填充物，本发明所公开的无机填充物，具有更高的氏03含量，而通过介电性能的测试实验表明，B2O3的含量较高使得本发明的无机填充物能达到较低的电性值，亦即具有良好的介电性能。如表1所示的几种无机填充物的组成份及介电性能比较，由数据显示，相比于现有技术中E-glass填料及G2-C粉体等无机填充物，本发明公开的无机填充物Dk/Df值较低，具有更好的介电性能。表一、现有技术与本发明无机填充物的介电性能比较
权利要求
1.一种无机填充物，其特征在于，以氧化物换算的质量百分比计，该无机填充物包含 (l)50 60wt% 的 SiA ； (2)5 20wt% 的 Al2O3 ； (3)0 10wt% 的 CaO ； (4)15 30wt% 的化03 ； (5) 0 5wt%的MgO ； (6)0 lwt%的Na2O或K2O或二者的组合；(7)0 5wt%的TiO2 ；其中该无机填充物最大粒径在100 μ m以下。
2.如申请权利要求1所述的无机填充物，其特征在于介电常数于IMHz下小于4.5，其耗散因子于IMHz下小于0. 001。
3.一种树脂组合物，其特征在于该树脂组合物中包含权利要求1或2中所述的无机填充物和至少一种树脂。
4.如申请权利要求3所述的树脂组合物，其特征在于所述树脂为环氧树脂、苯酚树脂、酚醛树脂、酸酐树脂、苯乙烯树脂、丁二烯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、 聚醚树脂、聚苯醚树脂、氰酸酯树脂、异氰酸酯树脂、马来酰亚胺树脂、苯并恶嗪树脂、溴化树脂、含磷树脂、含氮树脂中的一种或两种以上的组合。
5.如申请权利要求3所述的树脂组合物，其特征在于该树脂组合物进一步包含固化促进剂，所述固化促进剂为2-甲基咪唑、1-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、 2-十一烷基咪唑、2-苯基-甲基咪唑、三氟化硼胺复合物、氯化乙基三苯基鳞、4- 二甲基胺基吡啶中的至少一者的刘易斯碱，或锰、铁、钴、镍、铜及锌中至少一者之金属盐化合物的刘易斯酸，或有机过氧化物，所述有机过氧化物为过氧化二异丙苯。
6.如申请权利要求3所述的树脂组合物，其特征在于，该树脂组合物还包括下列阻燃性化合物中的至少一种多溴二苯醚、十溴二苯乙烷、乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺、双酚联苯磷酸盐、聚磷酸铵、对苯二酚-双_( 二苯基磷酸盐)、双酚A-双_( 二苯基磷酸盐)、三 (2-羟乙基)膦、三(异丙基氯)磷酸盐、三甲基磷酸盐、二甲基-甲基磷酸盐、间苯二酚双二甲苯基磷酸盐、聚磷酸三聚氰胺、磷氮基化合物、偶磷氮化合物、9，10-二氢-9-氧杂-10-磷菲- ο-氧化物及其衍生物或树脂、三聚氰胺尿酸酯及三-羟乙基异氰尿酸酯。
7.如申请权利要求3所述的树脂组合物，其特征在于该树脂组合物进一步包含偶联剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂、硅氧烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、稀土偶联剂、 锆酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、含氟偶联剂中的一种或两种以上的组合。
8.一种半固化胶片，其特征在于该半固化胶片包括增强材料及浸润于增强材料上的基体，所述基体为如权利要求3所述的树脂组合物，所述树脂组合物经由加热成半固化态并包覆于所述增强材料，所述增强材料为无机纤维、有机合成纤维中的一种或二者的混合物。
9.一种层压板，包括至少一金属箔及至少一绝缘层，其特征在于该绝缘层系权利要求8所述的半固化胶片经固化而成。
10.一种电路板，其特征在于该电路板包括至少一种如申请权利要求9所述的层压板。
全文摘要
本发明公开了一种无机填充物，其特征在于，以氧化物换算的质量百分比计，该无机填充物包含(1)50~60wt%的SiO2；(2)5~20wt%的Al2O3；(3)0~10wt%的CaO；(4)15~30wt%的B2O3；(5)0~5wt%的MgO；(6)0~1wt%的Na2O或K2O或二者的组合；(7)0~5wt%的TiO2；其中该无机填充物最大粒径在100μm以下。本发明还公开了含有该无机填充物的树脂组合物及该树脂组合物在制备印制电路板中的应用。使用本发明的无机填充物制备而成的层压板，在具备良好钻孔性的同时，具有更优的介电性能，将采用该无机填充物制成的层压板用于制备高频传输印制电路板，表现出良好的高频传输性能。
文档编号C08K3/00GK102504332SQ201110340878
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者王荣涛 申请人:台光电子材料(昆山)有限公司