CN102399414A - 树脂组成物及含此树脂组成物的介电结构及其制法 - Google Patents
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Abstract
本发明的树脂组成物至少包含有：热固性树脂以及金属氧化物(可以为奈米氧化铝或奈米二氧化硅)，由该树脂组成物设置于一载体上而形成高分子层，以构成一介电结构，该高分子层内设有复数三维奈米骨架，而具有立体网状结构剖面，本发明为一高强度的薄型介电材料，可取代一般电路板材料，并具有优良机械强度、尺寸安定性等优点。
Description
技术领域
本发明有关一种树脂组成物，尤指一种可应用于高频传输中的介电结构，取代一般电路板材料，并具有优良机械强度、尺寸安定性等优点的介电结构及其制法。
背景技术
增层式多层电路基板(build-up multi-layer wiring substrate)具有高密度布线与微间距接垫的优点，符合先进的集成电路封装趋势，以承载晶片，特别是运用在承载高端子数的覆晶晶片。习知增层式多层电路基板具有一玻纤布强化树脂(glass fiber reinforced resin)构成的核心层(core layer)，以增强基板结构并有利于基板制程。并且该增层式多层电路基板配置有复数个贯穿该核心层的镀通孔(electrical via)，以达到双面电性导通。故该增层式多层电路基板的上表面可电性接合一晶片，该增层式多层电路基板的下表面可接合焊球或焊接剂，以对外电性导接。
上述基板在使用雷射钻孔机钻孔时，易造成微孔成型性不佳，且制程繁复、成本较高，且习知的核心层包含有平面编织的玻璃纤维，故在面外向(out-of-plane direction,即纵向Z轴)的热膨胀系数大于其面内向(in-plane direction,即水平向X-Y轴)的热膨胀系数。当温度上升或温度循环过程，该镀通孔会承受较大且任意的应力，例如作用于该镀通孔的不规则轴向应力与扭应力，在长时间的应力下该镀通孔的电镀金属层会有金属疲劳(metal fatigue)，使得该镀通孔形成不当裂痕的断裂处而导致断路。
所以现今技术先进国家已逐步使用RCC制程技术("Resin Coated Copper"，背胶铜箔)，可降低厚度、减少重量、制作超薄成品及降低因线路不平整造成的讯号干扰，亦可使基板表面平整（无玻璃布纹），目前已大量使用在笔记本电脑、高阶行动电话、PDA等可携式产品中。
一般超薄的背胶铜箔，利用铝箔作为载体，然后在铝箔上做适当的表面前处理与分离层(或称为黏合层)处理，之后再电镀3至6μm厚的铜箔层，经过粗化、抗热及抗氧化层处理，再涂布树脂以形成介电层(dielectric layer)，最后将承载铝箔撕离。此超薄背胶铜箔可适用于PCB与集成电路板("IC")载板上。不过，目前市售的超薄背胶铜箔，普遍面临X-Y方向尺寸涨幅太大及操作性不佳等缺点。
铜箔基板需具备高尺寸安定性及耐高温性的需求，以现有技术而言，若使用含玻纤布的增层式多层电路基板易造成厚度太厚及讯号有噪声等问题，如去除玻纤布以达到基板轻薄的目的则会导致基板尺寸涨缩不易控制的问题；如何在取舍玻纤布使用与否的同时又得以维持基板的功能，成为业界寻求解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的，可应用于高频传输中的介电结构，或是取代一般电路板材料，并具有优良机械强度、尺寸安定性等优点的介电结构及其制法。
为达上述目的，本发明的树脂组成物至少包含有：环氧树脂以及金属氧化物(可以为奈米氧化铝或奈米二氧化硅)，由该树脂组成物设置于一载体上而形成高分子层，以构成一介电结构，该高分子层内设有复数三维奈米骨架，而具有立体网状结构剖面。
其中，本发明的介电结构可应用于高频传输中，亦可取代一般电路板材料，并具有优良机械强度、尺寸安定性等优点。
附图说明
图1为本发明混合成树脂组成物的结构示意图。
图2为本发明中树脂组成物涂布于载体的结构示意图。
图3为本发明中介电结构的结构立体图。
【图号说明】
热固性树脂10
金属氧化物20
树脂组成物30
载体40
第一表面41
第二表面42
高分子层50
三维奈米骨架51
立体网状结构剖面52。
具体实施方式
本发明旨在提供一种树脂组成物，该树脂组成物至少包含有：热固性树脂10以及金属氧化物20。于一实施例中，该热固性树脂可以为环氧树脂（Epoxy）、苯乙烯－顺丁烯二酸酐共聚物（SMA）、Benzoxazine Resin苯并恶嗪环树脂（BZ）、醛酚树脂（Phenolic) 、聚苯醚（Polyphenylene oxide/Polyphenylene ether）、压克力树脂（Acrylic resin）或聚亚酰胺(Polyimide，PI)。于另一实施例中，金属氧化物20可以为奈米氧化铝或奈米二氧化硅。而含有上述树脂组成物的介电结构制法，将上述的热固性树脂10以及金属氧化物20混合成树脂组成物30，如图1所示，再将混合成的树脂组成物30涂布于一载体40至少一表面，如图2所示的实施例中，该载体40可以为铜箔、铝、金或银等金属材质，或者可以纤维布为载体互接含浸此热固性树脂。该纤维布可以为玻璃纤维布、Kevlar纤维布、及其它有机或无机纤维布。该载体40设有相对的第一、第二表面41、42，树脂组成物30可涂布于该载体40的第一表面41，再经过高温高压处理(该温度可以为100~250℃)，使该树脂组成物形成一附着于该载体40表面的高分子层50，如图3所示，而形成一介电结构，该高分子层50内形成有复数三维奈米骨架51，而具有立体网状结构剖面52。该三维奈米骨架51由金属氧化物20经由特定生长条件如高温及高压成型烘烤，其分子经过高温高压处理后，因其生长反应导致分子与分子彼此之间产生某种程度的连结，形成一具有立体网状结构52的三维奈米骨架51。
本发明的树脂组成物，除了添加热固性树脂10以及金属氧化物20外，亦可添加一填充物，该填充物可以于前述分子生长过程中加速分子与分子之间连结的成长，减少该立体网状结构52成形的时间，并可加强该三维奈米骨架51的结构性。于一实施例中，该填充物可以为一粉状的填充粉料。于另一实施例中，该填充物可以为二氧化硅（SiO2）、氢氧化铝（Al（OH）3）及／或氧化铝（Al2O3）。
本发明中由树脂组成物所形成的介电结构可应用于高频传输中，该介电结构可降低于现有玻璃纤维胶布(prepreg)于Z轴的热膨胀数，以达成改善镀通孔的质量与提升Z轴尺寸的安定性，若应用于RCC制程技术上，该介电结构则可取代玻璃纤维胶布(prepreg)，一可省下使用玻纤布的厚度，达成超薄又平整的绝缘层，二能耐高温，且韧性强，适用于各种电路设计而取代一般电路板材料，且相较于习有背胶铜箔基板本发明具有优良机械强度、尺寸安定性等优势。
Claims (19)
1.一种树脂组成物，其特征在于，该树脂组成物至少包含有：热固性树脂以及金属氧化物。
2.如权利要求1所述的树脂组成物，其特征在于，该热固性树脂包含环氧树脂、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、Benzoxazine Resin苯并恶嗪环树脂、醛酚树脂、聚苯醚、压克力树脂或聚亚酰胺。
3.如权利要求1所述的树脂组成物，其特征在于，该金属氧化物包含奈米氧化铝或奈米二氧化硅。
4.一种含有树脂组成物的介电结构，其特征在于，其至少包含有：
一载体，该载体设有相对的第一、第二表面；
至少一高分子层，设于该载体至少一表面，该高分子层主要由包含有热固性树脂以及金属氧化物的树脂组成物所形成，该高分子层内设有复数三维奈米骨架，而具有立体网状结构剖面。
5.如权利要求4所述含有树脂组成物的介电结构，其特征在于，该热固性树脂包含环氧树脂、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、Benzoxazine Resin苯并恶嗪环树脂、醛酚树脂、聚苯醚、压克力树脂或聚亚酰胺。
6.如权利要求4所述含有树脂组成物的介电结构，其特征在于，该金属氧化物包含奈米氧化铝或奈米二氧化硅。
7.如权利要求4所述含有树脂组成物的介电结构，其特征在于，该载体为铜箔、铝、金或银材质。
8.如权利要求4所述含有树脂组成物的介电结构，其特征在于，该载体包含玻璃纤维布、Kevlar纤维布、及其它有机或无机纤维布。
9.一种含有树脂组成物的介电结构制法，其特征在于，其至少包含有下列步骤：
A、将热固性树脂以及金属氧化物混合成树脂组成物，或将热固性树脂以及金属氧化物混合成树脂组成物；
B、将混合成的树脂组成物涂布于一载体至少一表面；
C、高温高压处理，使该树脂组成物形成一附着于该载体表面的高分子层，该高分子层内形成有复数三维奈米骨架，而具有立体网状结构剖面。
10.如权利要求9所述含有树脂组成物的介电结构制法，其特征在于，该步骤C高温处理中，温度可以为100~250℃。
11.如权利要求9所述含有树脂组成物的介电结构制法，其特征在于，该热固性树脂包含环氧树脂、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、Benzoxazine Resin苯并恶嗪环树脂、醛酚树脂、聚苯醚、压克力树脂或聚亚酰胺。
12.如权利要求9所述含有树脂组成物的介电结构制法，其特征在于，该金属氧化物包含奈米氧化铝或奈米二氧化硅。
13.如权利要求9所述含有树脂组成物的介电结构制法，其特征在于，该载体为铜箔、铝、金或银材质。
14.如权利要求9所述含有树脂组成物的介电结构，其特征在于，该载体包含玻璃纤维布、Kevlar纤维布、及其它有机或无机纤维布。
15.一种树脂组成物，其特征在于，该树脂组成物至少包含有：热固性树脂、金属氧化物以及填充物。
16.如权利要求15所述的树脂组成物，其特征在于，该热固性树脂包含环氧树脂、苯乙烯－顺丁烯二酸酐共聚物、Benzoxazine Resin苯并恶嗪环树脂、醛酚树脂、聚苯醚、压克力树脂或聚亚酰胺。
17.如权利要求15所述的树脂组成物，其特征在于，该金属氧化物包含奈米氧化铝或奈米二氧化硅。
18.如权利要求15所述的树脂组成物，其特征在于，该填充物为一粉状的填充粉料。
19.如权利要求15所述的树脂组成物，其特征在于，该填充物包含二氧化硅、氢氧化铝及／或氧化铝。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120404 |