CN102775734A - 无卤树脂组合物及使用其制作的半固化片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无卤树脂组合物，包括组分及其重量份如下：含磷环氧树脂，5-35重量份；酚氧树脂，5-15重量份；核壳橡胶，5-15重量份；大分子环氧树脂，1-5重量份；高导热填料，50-80重量份。本发明还提供一种使用上述无卤树脂组合物制作的半固化片，其包括电子级玻璃纤维布及涂覆于该电子级玻璃纤维布上烘烤干燥的半固化无卤树脂组合物。本发明所述的无卤树脂组合物含有大分子环氧树脂和高导热填料，增强该树脂组合物粘结性和导热性；使用该无卤树脂组合物制作的半固化片具有高导热系数和低流胶性，其溢胶量小于或等于1.0mm，导热系数大于1.0W/m·K。
Description
技术领域
本发明涉及印制电路板用树脂材料领域，尤其涉及一种无卤树脂组合物及使用其制作的半固化片。
背景技术
低流胶半固化片（Low flow prepreg），相对于普通FR-4（环氧玻璃布层压板）粘结片（prepreg）来说，树脂在高温高压下不流动或极少流出板材外面，同时粘结力等性能良好，适于用作刚性印制电路板（Rigid PCB）和柔性印制电路板(Flexible PCB)之间的连接材料，因此被广泛应用于刚挠结合(Rigid-flexible)印制电路板的制作。
很多印制电路板的应用都提出了高导热的要求，如发光二极管（LED）应用领域的铝基板等，高导热和低流胶半固化片可以同时起到粘结和导热的作用，可应用于有导热要求的刚挠结合印制电路板及特殊结构的印制电路板。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无卤树脂组合物，其具有优良的粘结性和导热性
本发明的另一目的在于提供一种使用上述无卤树脂组合物制作的半固化片，其具有高导热系数和低流胶性。
为实现上述目的，本发明提供一种无卤树脂组合物，包括组分及其重量份如下：含磷环氧树脂，5-35重量份；酚氧树脂，5-15重量份；核壳橡胶，5-15重量份；大分子环氧树脂，1-5重量份；高导热填料，50-80重量份；固化剂，1-20重量份；促进剂，0.005-0.05重量份。
所述固化剂可选用酚醛树脂，所述促进剂可选用2-甲基咪唑或2-乙基-4-甲基咪唑。
所述含磷环氧树脂的环氧当量为250-450g/eq，磷含量为1.0%-4.0%。
所述酚氧树脂的分子量为1-10万。
所述大分子环氧树脂的环氧当量为600-2000g/eq。
所述高导热填料为氧化铝、氮化硼、氮化铝、氧化硅或氮化硅。
所述无卤树脂组合物还包括溶剂，所述溶剂为丁酮，其重量份为20-60份。
本发明还提供一种使用所述无卤树脂组合物制作的半固化片，所述半固化片包括电子级玻璃纤维布及涂覆于该电子级玻璃纤维布上烘烤干燥的半固化无卤树脂组合物。
本发明的有益效果：本发明所述的无卤树脂组合物含有大分子环氧树脂和高导热填料，增强该树脂组合物粘结性和导热性；使用该无卤树脂组合物制作的半固化片具有高导热系数和低流胶性，其溢胶量小于或等于1.0mm，导热系数大于1.0W/m·K。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例进行详细描述。
本发明提供一种无卤树脂组合物，包括组分及其重量份如下：含磷环氧树脂，5-35重量份；酚氧树脂，5-15重量份；核壳橡胶，5-15重量份；大分子环氧树脂，1-5重量份；高导热填料，50-80重量份；固化剂，1-20重量份；促进剂，0.005-0.05重量份。
所述固化剂可选用酚醛树脂，所述促进剂可选用2-甲基咪唑或2-乙基-4-甲基咪唑。
所述含磷环氧树脂的环氧当量为250-450g/eq，磷含量为1.0%-4.0%。
所述酚氧树脂的分子量为1-10万。
所述大分子环氧树脂的环氧当量为600-2000g/eq，其作用在于控制流胶。
所述高导热填料为氧化铝、氮化硼、氮化铝、氧化硅或氮化硅。
所述无卤树脂组合物还包括溶剂，所述溶剂为丁酮，其重量份为20-60份。
本发明还提供一种使用所述无卤树脂组合物制作的半固化片，所述半固化片包括电子级玻璃纤维布及涂覆于该电子级玻璃纤维布上烘烤干燥的半固化无卤树脂组合物。所述半固化片的溢胶量小于或等于1.0mm，导热系数大于1.0W/m·K。
针对上述制作的半固化片，将其制成覆铜箔层压板，测试该半固化片的溢胶量，及该覆铜箔层压板的玻璃化温度（Tg）、剥离强度、Td5%loss、耐浸焊时间、及热导率等性能，如下述实施例进一步给予详加说明与描述。
实施例1
总共为100重量份的无卤树脂组合物包括：含磷环氧树脂（陶氏化学，XZ92530）35重量份、酚氧树脂（EPONOL Resin53-BH-35）7重量份、核壳橡胶（Kaneka公司，MX-128）7重量份、大分子环氧树脂（陶氏化学，XZ92566）1重量份、高导热填料（氧化铝）50重量份。在该组合物中加入固化剂（酚醛树脂）13重量份、促进剂（2-甲基咪唑）0.0213重量份及溶剂（丁酮）40重量份配成胶液。搅拌混合均匀后涂覆在电子级玻璃纤维布上，后在烘箱中155℃下烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片。将8张半固化片叠在一起，上下各覆一张电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃下90分钟，制得覆铜箔层压板。
实施例2：
总共为100重量份的无卤树脂组合物包括：含磷环氧树脂（陶氏化学，XZ92530）10重量份、酚氧树脂（EPONOL Resin53-BH-35）15重量份、核壳橡胶（Kaneka公司，MX-128）15重量份、大分子环氧树脂（陶氏化学，XZ92566）2重量份、高导热填料（氧化铝）58重量份。在该组合物中加入固化剂（酚醛树脂）9重量份、促进剂（2-乙基-4-甲基咪唑）0.012重量份及溶剂（丁酮）35重量份配成胶液。搅拌混合均匀后涂覆在电子级玻璃纤维布上，后在烘箱中155℃下烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片。将8张半固化片叠在一起，上下各覆一张电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃下90分钟，制得覆铜箔层压板。
实施例3：
总共为100重量份的无卤树脂组合物包括：含磷环氧树脂（陶氏化学，XZ92530）5重量份、酚氧树脂（EPONOL Resin53-BH-35）5重量份、核壳橡胶（Kaneka公司，MX-128）5重量份、大分子环氧树脂（陶氏化学，XZ92566）5重量份、氧化铝填料80重量份。在该组合物中加入固化剂（酚醛树脂）4重量份、促进剂（2-甲基咪唑）0.005重量份及溶剂（丁酮）30重量份配成胶液。搅拌混合均匀后涂覆在电子级玻璃纤维布上，后在烘箱中155℃下烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片。将8张半固化片叠在一起，上下各覆一张电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃下90分钟，制得覆铜箔层压板。
比较例1：
总共为100重量份的无卤树脂组合物包括：含磷环氧树脂（陶氏化学，XZ92530）40重量份、双酚A环氧树脂（HEXION，Epikote1001）10重量份、氧化铝填料50重量份。在该组合物中加入固化剂（酚醛树脂）15重量份、促进剂（2-甲基咪唑）0.025重量份及溶剂（丁酮）30重量份配成胶液。搅拌混合均匀后涂覆在电子级玻璃纤维布上，后在烘箱中155℃下烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片。将8张半固化片叠在一起，上下各覆一张电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃下90分钟，制得覆铜箔层压板。
比较例2：
总共为100重量份的无卤树脂组合物包括：含磷环氧树脂（陶氏化学，XZ92530）40重量份、酚氧树脂（EPONOL Resin53-BH-35）10重量份、核壳橡胶（Kaneka公司，MX-128）8重量份、大分子环氧树脂（陶氏化学，XZ92566）2重量份、氧化铝填料40重量份。在该组合物中加入固化剂（酚醛树脂）16重量份、促进剂（2-甲基咪唑）0.03重量份及溶剂（丁酮）45重量份配成胶液。搅拌混合均匀后涂覆在电子级玻璃纤维布上，后在烘箱中155℃下烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片。将8张半固化片叠在一起，上下各覆一张电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃下90分钟，制得覆铜箔层压板。
上述实施例和比较例制得的半固化片的溢胶量，及该半固化片制得的覆铜箔层压板的玻璃化温度（Tg）、剥离强度、Td5%loss、耐浸焊时间、及热导率等的物性数据如表1所示。
表1.实施例和比较例制得的覆铜箔层压板的物性数据
上述物性的测试方法如下：
（1）溢胶量（测试半固化片）
（2）玻璃化温度
（3）剥离强度
（4）Td5%loss
（5）耐浸焊时间
（6）热导率
物性分析：
与比较例1相比，由于实施例1-3中无卤树脂组合物同时包含有核壳橡胶、大分子环氧树脂及高导热填料，所制成的半固化片的溢胶量都小于1.0mm，其制得的覆铜箔层压板的导热系数均大于1.0W/m.K。而比较例1的半固化片的溢胶量大于1.0mm。比较例2中，由于含磷环氧树脂的用量过量，所制成的半固化片制得的覆铜箔层压板导热系数低于1.0W/m.K。可见，本发明所提供的无卤树脂组合物可同时保证其制作的半固化片溢胶量小于1.0mm，且导热系数大于1.0W/m.K。
综上所述，本发明所述的无卤树脂组合物含有大分子环氧树脂和高导热填料，增强该树脂组合物粘结性和导热性；使用该无卤树脂组合物制作的半固化片具有高导热系数和低流胶性，其溢胶量小于或等于1.0mm，导热系数大于1.0W/m·K。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种无卤树脂组合物，其特征在于，包括组分及其重量份如下：含磷环氧树脂，5-35重量份；酚氧树脂，5-15重量份；核壳橡胶，5-15重量份；大分子环氧树脂，1-5重量份；高导热填料，50-80重量份；固化剂，1-20重量份；促进剂，0.005-0.05重量份。
2.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述含磷环氧树脂的环氧当量为250-450g/eq，磷含量为1.0%-4.0%。
3.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述酚氧树脂的分子量为1-10万。
4.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述大分子环氧树脂的环氧当量为600-2000g/eq。
5.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述含磷环氧树脂的环氧当量为250-450g/eq，磷含量为1.0%-4.0%；所述酚氧树脂的分子量为1-10万；所述大分子环氧树脂的环氧当量为600-2000g/eq。
6.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述高导热填料为氧化铝、氮化硼、氮化铝、氧化硅或氮化硅。
7.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，还包括溶剂，所述溶剂为丁酮，其重量份为20-60份。
8.一种使用如权利要求1所述的无卤树脂组合物制作的半固化片，其特征在于，所述半固化片包括电子级玻璃纤维布及涂覆于该电子级玻璃纤维布上烘烤干燥的半固化无卤树脂组合物。
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