CN103554833B - 一种无卤低膨胀环氧树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种无卤低膨胀环氧树脂组合物,所述树脂组合物包含有多官能基环氧树脂、含磷环氧树脂、苯并恶嗪树脂、含磷固化剂、无机填充物、固化促进剂及溶剂。该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
技术领域
本发明涉及一种无卤低膨胀环氧树脂组合物。
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(PTHInsertion),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无卤低膨胀树脂组合物,由该组合物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能好的特性。
为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:一种无卤低膨胀环氧树脂组合物,包括有:
(a)多官能基环氧树脂;
(b)含磷环氧树脂;
(c)苯并恶嗪树脂;
(d)含磷固化剂;
(e)无机填料;
(f)固化促进剂;
(g)硅烷偶联剂;
其中,以成分(a)、(b)、(c)及(d)的总重量为100质量份计,多官能环氧树脂(a)为10~30品质份;该含磷环氧树脂(b)5-19品质份;该苯并恶嗪树脂(c)8-29品质份;该含磷固化剂(d)20~47品质份;
该无机填料(e)为成分(a)、(b)及(c)总重量的60%~220%;
该固化促进剂(f)为成分(a)、(b)及(c)总重量的0.01~1%;
该硅烷偶联剂(g)为成分(a)、(b)及(c)总重量的0.01~1%。
所述苯并恶嗪为酚酞型苯并恶嗪,其结构式为:
所述多官能环氧树脂为三官能团环氧树脂、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几种,其结构式为:
三官能团环氧树脂
DCPD改性环氧树脂
四甲基联苯环氧树脂
联苯环氧树脂
萘环环氧树脂
。
所述含磷环氧树脂为具有DOPO或DOPO衍生物结构的改性环氧树脂。
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、硅铝酸盐、球形二氧化硅、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,包含有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环氧及固化剂,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使用该组合物可制成适合用于封装载板使用的覆铜箔层压板,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
一种无卤低膨胀树脂组合物,包括有:
(A)环氧树脂
A1:三官能团环氧树脂
A2:DCPD改性环氧树脂
A3:联苯型环氧树脂
A4:BPA型环氧树脂
(B)含磷环氧树脂
B:含磷环氧树脂
(C)以具有二氢苯并恶嗪的化合物为主要成分的热固性树脂
C1:酚酞型苯并恶嗪树脂
C2:BPA型苯并恶嗪树脂
(D)酚醛树脂
D1:含磷酚醛树脂
D2:线型酚醛树脂
(E)促进剂
E:二乙基四甲基咪唑
(F)偶联剂
F:硅烷偶联剂
(G)无机填料
G1:熔融二氧化硅
G2:球型二氧化硅
将上述树脂按表一比例进行混合,然后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)(重量份)
表2特性评估1
表3特性评估2
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-6502.4.24.1方法进行测定;
(5)、热膨胀系数Z轴CTE(TMA):按照IPC-TM-6502.4.24.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UL94垂直燃烧法测定。
综上所述,本发明的无卤低膨胀树脂组合物不含卤素,阻燃性达到UL94V-0级;使用该组合物可制成适合用于封装载板使用的覆铜箔层压板,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。
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 (5)
1.一种无卤低膨胀环氧树脂组合物,其特征在于,包括有:
(a)多官能环氧树脂;
(b)含磷环氧树脂;
(c)苯并恶嗪树脂;
(d)含磷固化剂;
(e)无机填料;
(f)固化促进剂;
(g)硅烷偶联剂;
其中,以成分(a)、(b)、(c)及(d)的总重量为100质量份计,多官能基环氧树脂(a)为10~30质量份;该含磷环氧树脂(b)5-19质量份;该苯并恶嗪树脂(c)8-29质量份;该含磷固化剂(d)20~47质量份;
该无机填料(e)为成分(a)、(b)及(c)总重量的60%~220%;
该固化促进剂(f)为成分(a)、(b)及(c)总重量的0.01~1%;
该硅烷偶联剂(g)为成分(a)、(b)及(c)总重量的0.01~1%;
所述苯并恶嗪为酚酞型苯并恶嗪,其结构式为:
所述多官能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几种,其结构式为:
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
萘环环氧树脂
。
2.如权利要求1所述一种无卤低膨胀环氧树脂组合物,其特征在于,所述含磷环氧树脂为具有DOPO或DOPO衍生物结构的改性环氧树脂。
3.如权利要求1所述一种无卤低膨胀环氧树脂组合物,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。
4.如权利要求1所述的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、硅铝酸盐、高岭土、滑石粉中的一种或几种。
5.如权利要求1所述一种无卤低膨胀环氧树脂组合物,其特征在于,所述固化促进剂为咪唑类固化促进剂,包含有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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