一种低介电复合材料及其积层板和电路板的制作方法_2

文档序号:9484447阅读:来源:国知局
重量份计的组分:(A) 10~90份的含磷阻燃剂;(B) 100份的乙 烯基化聚苯醚树脂;(C) 10~90份的苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯共聚物、苯乙烯-丁二 烯-马来酸酐共聚物和聚丁二烯-尿酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的至少一种;(D) 10~ 90份的马来酰亚胺树脂。
[0048]在不影响本发明的含磷阻燃剂的低介电树脂组合物效果的前提下,可进一步包含 以下添加物中的至少一种:硬化促进剂、溶剂、交联剂、硅烷偶联剂、无机填充物。
[0049] 在不影响本发明的含磷阻燃剂的低介电树脂组合物的效果的前提下,可选择性添 加一种或一种以上的硬化促进剂以促进树脂的固化速率。任意一种可增加本发明的含磷阻 燃剂的低介电树脂组合物固化速率的硬化促进剂均可使用。优选的硬化促进剂包含可产生 自由基的过氧化物硬化促进剂,包括但不限于:过氧化二异丙苯、过氧苯甲酸叔丁酯及二叔 丁基过氧化二异丙基苯。更优选地为二叔丁基过氧化二异丙基苯。
[0050] 所述的硅烷偶合剂可为硅烷化合物及硅氧烷化合物中的至少一种。
[0051] 优选地,所述的硅烷偶合剂为胺基硅烷化合物、胺基硅氧烷化合物、苯乙烯基硅烷 化合物、苯乙烯基硅氧烷化合物、亚克力硅烷化合物、亚克力硅氧烷化合物、甲基亚克力硅 烷化合物、甲基亚克力硅氧烷化合物、烷基硅烷化合物和烷基硅氧烷化合物中的至少一种。
[0052] 所述的溶剂可为甲醇、乙醇、乙二醇单甲醚、丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、环己酮、 甲苯、二甲苯、甲氧基乙基乙酸酯、乙氧基乙基乙酸酯、丙氧基乙基乙酸酯、乙酸乙酯、二 甲基甲酰胺、丙二醇甲基醚、gamma丁内酯(gamma-Butyrolactone,GBL)和双异丁基酮 (DiisobutylKetone,DIBK)中的至少一种。
[0053] 添加无机填充物的主要作用,在于增加树脂组合物的热传导性、改善其热膨胀性 及机械强度等特性,且无机填充物优选均匀分布于该树脂组合物中。
[0054] 优选地,无机填充物可包含二氧化硅(球型、熔融态、非熔融态、多孔质或中空 型)、氧化铝、氢氧化铝、氧化镁、氢氧化镁、碳酸钙、氮化铝、氮化硼、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、碳酸镁、钛酸钾、陶瓷纤维、云 母、勃姆石、钥酸锌、钥酸铵、硼酸锌、磷酸钙、煅烧滑石、滑石、氮化硅、莫莱石、煅烧高岭土、 黏土、碱式硫酸镁晶须、莫莱石晶须、硫酸钡、氢氧化镁晶须、氧化镁晶须、氧化钙晶须、纳米 碳管、纳米级二氧化硅与其相关无机粉体、和具有有机核外层壳为绝缘体修饰的粉体粒子 中的至少一种。且无机填充物可为球型、纤维状、板状、粒状、片状或针须状。
[0055] 本发明的低介电复合材料的制备方法,具体包括以下步骤:
[0056] 将含磷阻燃剂的低介电树脂组合物溶于溶剂,制成树脂清漆(varnish),以含浸或 涂覆等方式附着于基材上,并经由高温加热形成半固化态,得到低介电复合材料。
[0057] 上述复合材料经由高温加热或高温且高压下加热可固化形成固化胶片或是固态 绝缘层,其中树脂组合物若含有溶剂,则该溶剂会于高温加热过程中挥发移除。
[0058] 上述制备方法中,所述的溶剂可为甲醇、乙醇、乙二醇单甲醚、丙酮、丁酮、甲基异 丁基酮、环己酮、甲苯、二甲苯、甲氧基乙基乙酸酯、乙氧基乙基乙酸酯、丙氧基乙基乙酸酯、 乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、丙二醇甲基醚、gamma丁内酯和双异丁基酮中的至少一种。
[0059] 上述制备方法中,所述树脂清漆的浓度可根据生产工艺需要进行任意调整,优选 为45~70wt%。所述的高温加热指通过加热使溶剂挥发即可,温度可根据溶剂种类进行任 意调整,优选为1〇〇~170°C。本发明的低介电复合材料厚度没有特别限制,可根据实际需 要进行调整,但优选为30~75μm,更优选为38~50μm。
[0060] 本发明所述低介电复合材料可根据使用的基材不同而得到不同的产物,如半固化 片、树脂膜、背胶铜箔、挠性背胶铜箔等。
[0061] 将含磷阻燃剂的低介电树脂组合物的树脂清漆,含浸在纤维材料、织布或不织布 上,并经由高温加热形成半固化态,得到半固化片。
[0062] 或者将含磷阻燃剂的低介电树脂组合物的树脂清漆,涂覆于PET膜或PI膜上,并 经由高温加热形成半固化态,得到树脂膜。
[0063] 或者将含磷阻燃剂的低介电树脂组合物的树脂清漆,涂覆于铜箔或覆PI膜铜箔 的PI膜上,并经由高温加热形成半固化态,得到背胶铜箔;上述涂覆于覆PI膜铜箔的PI膜 上得到的背胶铜箔亦称挠性背胶铜箔。
[0064] 即将含磷阻燃剂的低介电树脂组合物的树脂清漆,涂覆于覆PI膜铜箔的PI膜上, 并经由高温加热,得到挠性背胶铜箔。
[0065] -种积层板(laminate),基于上述低介电复合材料得到。所述积层板,通过把上 述本发明低介电复合材料与金属箔叠置压合得到。所述的金属箔可为本领域任意常用金属 箱,如铜箱。制备得到的铜箱基板(coppercladlaminate,或称覆铜板或覆铜箱基板),具 有高玻璃转化温度、低介电特性、无卤阻燃性以及低基板热膨胀率等特性,且特别适用于高 速度高频率讯号传输电路板。所述积层板包含两层或两层以上金属箔及置于金属箔之间的 至少一层复合材料。其中,金属箔,例如为铜箔,可进一步包含铝、镍、钼、银、金等至少一种 金属合金;将前述复合材料叠合于两层金属箔间于高温与高压下进行压合而成。
[0066] 所述压合工艺条件为本领域常用压合工艺条件即可。
[0067] -种电路板,基于上述积层板得到。
[0068] 将上述本发明所述积层板进一步经过制作线路等制作加工后,可得到电路板。该 电路板与电子组件接合后于高温、高湿度等严苛环境下操作而并不影响其质量。上述本发 明制备得到的印刷电路板,具有高玻璃转化温度、低介电特性、无卤阻燃性以及低基板热膨 胀率等特性,且适用于高速度高频率讯号传输。其中,该电路板包含至少一个前述积层板, 且该电路板可由现有已知工艺制作而成。
[0069] 本发明的机理为:
[0070] 本发明通过对二苯基磷氧进行衍生化,制备得到的含磷阻燃剂不具有反应官能 团,相较于一般的含磷树脂具有更好的介电特性;一般的含磷树脂由于具有极性基团造成 介电性过高,如本领域现广泛使用的含磷酚醛树脂,D0P0-双酚A酚醛树脂(D0P0-BPAN) (DOWchemical的XZ92741),其具有羟基,羟基即为极性官能团会造成介电性过高;且本发 明的含磷阻燃剂熔点高(大于300°C),远高于业界目前广泛使用的低熔点非反应性含磷阻 燃剂,例如磷腈化合物(大冢化学的SPB-100,熔点约110°C)以及磷酸酯化合物(大八化学 的PX-200,熔点约105°C),本发明搭配使用乙烯基化合物可制备得到具有较低热膨胀率、 较高耐热性、较高玻璃转化温度及较低介电常数和介电损耗的半固化片、树脂膜、积层板及 电路板。
[0071] 本发明相对于现有技术,具有如下的优点及有益效果:
[0072] (1)本发明的含磷阻燃剂的低介电树脂组合物组分中含磷阻燃剂不含有反应官能 团,不参与反应,具有更好的介电特性。
[0073] (2)本发明的含磷阻燃剂熔点高(大于300°C),搭配使用乙烯基化合物可制备得 到具有较低热膨胀率、较高耐热性、较高玻璃转化温度及较低介电常数和介电损耗的半固 化片、树脂膜、积层板及电路板。
[0074] (3)本发明的含磷阻燃剂的低介电树脂组合物在不使用卤素阻燃剂的前提下,可 有效达到UL94V-0的阻燃功效。
【附图说明】
[0075] 图1为实施例1制备得到的含磷阻燃剂的TGA热重损失分析图。
[0076] 图2为实施例1制备得到的含磷阻燃剂的DSC熔点分析图。<
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