CN103554437A - 一种ic封装用无卤环氧树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种IC封装用无卤环氧树脂组合物,该树脂组合物包含有多官能基环氧树脂、苯并恶嗪树脂、含磷固化剂、无机填充物、固化促进剂及溶剂。此组合物中含有的刚性韧性俱佳的树脂,以及无机填充物赋予了组合物低的膨胀系数和优良的耐热性能,由此组合物制备的层压板适用于IC封装基板,且由上述组合物制备的层压板为无卤化合物,阻燃等级为UL94-V0级。

Description

一种IC封装用无卤环氧树脂组合物
技术领域
本发明涉及一种IC封装用无卤环氧树脂组合物。
背景技术
随着数字化时代的进一步发展,电子产品轻薄短小及高速化已经成为趋势,而对于PCB来说,这意味着薄型细线小孔尺寸精确与性能稳定,以及低成本化.在这种趋势的引导下,PCB的IC封装技术也有了长足的进展,由1980年代以前的通孔插装(PTH Insertion),到1980~1993年大幅变革成表面黏装SMT方式,再进展到至今以BGA、CSP及FC、LGA为主的构装方式。但随着封装技术的发展,对于IC 封装基板的要求也越来越高。
为了满足微型化、高密度化、高频化的技术发要求,IC 基板所使用的材料必须具有良好的耐热性能及较低的膨胀系数。普通的FR-4环氧体系基板由于较高的膨胀系数很难满足这种需求,而特殊的树脂体系如双马- 三嗪树脂(BT)、聚苯醚(PPE)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂虽然具有优秀的膨胀系数,但远高于普通基板的价格和及特殊的加工工艺使得IC封装的进一步发展受到限制,因此,一种低成本化的IC封装基板的开发成为一种迫切的市场需求。
发明内容
有鉴于此,本发明针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种IC封装用无卤环氧树脂组合物,用其制作的覆铜箔层压板具有膨胀系数低、耐热性能好、介电损耗低、玻璃化转变温度高以及阻燃性好的特点。
为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:一种IC封装用无卤环氧树脂组合物,包括有:
 (a)多官能基环氧树脂;
 (b)苯并恶嗪树脂;
 (c)含磷固化剂;
 (d)无机填料;
 (e)固化促进剂;
 (f)硅烷偶联剂;
其中,以成分(a)、(b)及(c)的总重量为100质量份计,该多官能基环氧树脂(a)为15~45品质份;苯并恶嗪树脂(b)为8-29品质份;含磷固化剂(c)为30~60品质份;
该无机填料(d)为成分(a)、(b)及(c)总重量的60%~220%;
该固化促进剂(e) 为成分(a)、(b)及(c)总重量的0.01~1%;
该硅烷偶联剂(f) 为成分(a)、(b)及(c)总重量的0.01~1%。
所述苯并恶嗪树脂酞型苯并恶嗪树脂,其结构式为:
Figure 326365DEST_PATH_IMAGE001
 所述多官能基环氧树脂为三官能基环氧树脂、DCPD改性环氧树脂、四甲基联苯环氧树脂、联苯环氧树脂以及萘环环氧树脂中的一种或多种,其结构式为:
三官能基环氧树脂
Figure 604900DEST_PATH_IMAGE002
DCPD改性环氧树脂
Figure 300455DEST_PATH_IMAGE003
四甲基联苯环氧树脂
联苯环氧树脂
Figure 470853DEST_PATH_IMAGE005
萘环环氧树脂
Figure 971104DEST_PATH_IMAGE006
所述含磷固化剂为具有DOPO或 DOPO衍生物结构的改性酚醛树脂。
所述无机填料为二氧化硅、球形二氧化硅、硅铝酸盐、高岭土、滑石粉中的一种或几种。
所述固化促进剂为咪唑类固化促进剂,包括有2- 甲基咪唑、2- 乙基-4- 甲基咪唑、2- 苯基咪唑、2- 十一烷基咪唑中的一种或几种。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,本发明的有益效果:①该组合物中含有的具有酚酞结构的苯并恶嗪树脂,具有较强的刚性及耐热性,同时较普通的苯并树脂具有更高的玻璃化转变温度。②该组合物中含有的多官能基环氧树脂,其结构当中含有的萘环、联苯等刚性基团,对于降低树脂的膨胀系数有良好积极的作用,同时也具有良好的电性、耐热性和高的玻璃化转变温度。③该组合物中含有的含磷固化剂,提供了良好的阻燃效果,使得化合物阻燃能力达到V0级标准。④该组合物中所含有的无机填料,可大大降低组合物的膨胀系数,同时亦可降低成本和提升难燃性。⑤使用该组合物制成的适用于封装载板的覆铜箔层压板,具有低热膨胀系数、高耐热性、高玻璃化转变温度(Tg)、难燃性、低介电损耗等特性。
具体实施方式
 一种IC封装用无卤环氧树脂组合物,包括有:
(A) 环氧树脂
A1 :萘环环氧树脂
A2 :四甲基联苯环氧树脂
A3 :三官能基环氧树脂
A4 :BPA型环氧树脂
 (B) 以具有二氢苯并恶嗪的化合物为主要成分的热固性树脂
B1 :酚酞型苯并恶嗪树脂
B2 :BPA型苯并恶嗪树脂 
(C) 酚醛树脂
C1:含磷酚醛树脂
C2:线型酚醛树脂
(D) 促进剂
D : 二乙基四甲基咪唑
(E) 偶联剂
E:硅烷偶联剂
(F) 无机填料
F1 :熔融二氧化硅
F2 :球型二氧化硅
将上述树脂按表一比例进行溶解混合,然后浸润涂覆在增强材料玻璃纤维布上,在171℃烤箱中烘烤3-5min得到半固化片,以8张半固化片上下各覆一张1OZ铜箔为迭构,放入层压机中压合得到层压板,以此层压板进行特性评估。
 
表1 组合物的配方(一)( 质量份)
Figure 204771DEST_PATH_IMAGE007
表2 特性评估1
Figure 677340DEST_PATH_IMAGE008
 表3  特性评估2
Figure 587528DEST_PATH_IMAGE009
 以上特性的测试方法如下:
 (1)、吸水性:为PCT蒸煮1h前后重量差值相对于PCT前样品重量的比率。
 (2)、PCT 为在121℃ 105KPa压力锅中蒸煮1h,浸入288℃锡炉中,记录爆板分层时间。
(3)、Float(Cu):将含铜样品漂在288℃锡炉锡液表面,记录爆板分层时间。
 (4)、热分层时间T-288 :按照IPC-TM-650 2.4.24.1 方法进行测定。
 (5)、热膨胀系数Z 轴CTE(TMA) :按照IPC-TM-650 2.4.24. 方法进行测定。
 (6)、玻璃化转变温度(Tg) :根据差示扫描量热法(DSC),按照IPC-TM-6502.4.25所规定的DSC 方法进行测定。
 (7)、介质损耗角正切:按照IPC-TM-6502.5.5.9 使用平行板法测定1GHz下的介质损耗角正切。
 (8)、燃烧性:依据UL 94 垂直燃烧法测定。
综上所述,本发明的用于IC封装基板的无卤低膨胀树脂组合物不含卤素,阻燃性达到UL94V-0 级;使用该组合物制成的用于封装载板使用的覆铜箔层压板,具有很低热膨胀系数、高耐热性、高玻璃化转变温度(Tg)、难燃性、低介电损耗等特性。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限制,故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化和修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种IC封装用无卤环氧树脂组合物,其特征在于,包括有:
 (a)多官能基环氧树脂;
 (b)苯并恶嗪树脂;
 (c)含磷固化剂;
 (d)无机填料;
 (e)固化促进剂;
 (f)硅烷偶联剂;
其中,以成分(a)、(b)及(c)的总重量为100质量份计,该多官能基环氧树脂(a)为15~45品质份;苯并恶嗪树脂(b)为8-29品质份;含磷固化剂(c)为30~60品质份;
该无机填料(d)为成分(a)、(b)及(c)总重量的60%~220%;
该固化促进剂(e) 为成分(a)、(b)及(c)总重量的0.01~1%;
该硅烷偶联剂(f) 为成分(a)、(b)及(c)总重量的0.01~1%。
2.如权利要求1 所述一种IC封装用无卤环氧树脂组合物,其特征在于:所述苯并恶嗪树脂为酚酞型苯并恶嗪树脂,其结构式为:
Figure 946785DEST_PATH_IMAGE001
 。
3.如权利要求1 所述一种IC封装用无卤环氧树脂组合物,其特征在于,所述多官能基环氧树脂为三官能基环氧树脂、DCPD改性环氧树脂、四甲基联苯环氧树脂、联苯环氧树脂以及萘环环氧树脂中的一种或多种,其结构式为:
三官能基环氧树脂
Figure 414937DEST_PATH_IMAGE002
DCPD改性环氧树脂
Figure 810147DEST_PATH_IMAGE003
四甲基联苯环氧树脂
联苯环氧树脂
Figure 446981DEST_PATH_IMAGE005
萘环环氧树脂
4.如权利要求1 所述一种IC封装用无卤环氧树脂组合物,其特征在于,所述含磷固化剂为具有DOPO或 DOPO衍生物结构的改性酚醛树脂。
5.如权利要求1 所述一种IC封装用无卤环氧树脂组合物,其特征在于,所述无机填料为二氧化硅、球形二氧化硅、硅铝酸盐、高岭土、滑石粉中的一种或几种。
6.如权利要求1 所述一种IC封装用无卤环氧树脂组合物,其特征在于,所述固化促进剂为咪唑类固化促进剂,包括有2- 甲基咪唑、2- 乙基-4- 甲基咪唑、2- 苯基咪唑、2- 十一烷基咪唑中的一种或几种。
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