CN105348740A - 一种树脂组合物及其制作的覆铜板和pcb板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及印刷线路板技术领域，尤其涉及一种树脂组合物，使用该树脂组合物制成的覆铜板具有优异的挠曲性及较高的玻璃化转变温度，可应用于刚挠结合板等领域。该树脂组合物(按重量份计算)包括含磷环氧树脂50-70份、酚醛环氧树脂5～10份、含磷酚氧树脂10～20份、聚芳酯10～20份、双氰胺2～5份；本发明通过引入聚芳酯和含磷酚氧树脂，既可以增强环氧树脂体系的韧性，同时能保证对体系的Tg影响不大，使得该体系能达到挠曲性与Tg的平衡；另外本发明还涉及使用该树脂组合物制成的覆铜板，其具有较普通覆铜板更优异的挠曲性能，且能保持较高的玻璃化转变温度(Tg值)；以及制作的PCB板和电子产品。

Description

一种树脂组合物及其制作的覆铜板和PCB板
技术领域
本发明涉及印刷电路板技术领域，尤其涉及一种树脂组合物及其制作的覆铜板和PCB板。
背景技术
电子产品微小型化、多功能化，尤其是消费类电子产品的微小型化、高性能化已经成为明显趋势，这就要求PCB实现高密度化、高性能化。在此前提下，挠性板、刚-挠结合板已经显示出优势，这些特殊结构的PCB板可以明显降低电子产品所占体积，实现密集组装和立体组装。
目前挠性覆铜板(FCCL)采用的增强材料是PI膜，刚-挠结合板中挠性部分使用的增强材料也是PI膜。PI膜挠曲性能极佳但成本高昂，这导致其衍生的PCB产品的价格非常高，另外在一些挠曲要求较低或静态挠曲的场合，不需要如此高的挠曲性能，于是可以采用挠曲性能稍差的半挠性FR-4来替代FCCL，降低材料成本；而且在一些场合中，使用半挠性FR-4可以取代刚-挠结合板，省掉了压板和镂板的流程，节约过程成本。
半挠性FR-4的挠曲性能是介于普通FR-4和FCCL之间的，采用与普通FR-4相同的玻璃布作增强材料，所不同的是其树脂配方是在普通FR-4配方的基础上加入了部分增韧剂，所以其挠曲性要优于普通FR-4材料。
目前常用的增韧环氧树脂的方法是添加橡胶，虽然能提高体系的柔韧性，但橡胶对于耐热性的负面影响太大，使得体系的玻璃化转变温度(Tg)等耐热性指标下降太多，且生产的粘结片容易发粘；这样导致其在制作半挠性FR-4在上受到限制。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供了一种柔韧性好、耐热性好的树脂组合物以应用于半挠性FR-4的制作；
本发明的目的之二在于提供一种采用上述树脂组合物制备的覆铜板，特别是半挠性FR-4；
本繁忙的目的之三在于提供一种采用上述树脂组合物制备的PCB板。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种树脂组合物，按重量份计，包括含磷环氧树脂50～70份、酚醛环氧树脂5～10份、含磷酚氧树脂10～20份、聚芳酯10～20份、双氰胺2～5份，其中双氰胺作为固化剂用于使树脂组合物充分固化，实现最佳的综合性能。
较佳地，还包括固化促进剂，按重量百分数计，为所述树脂组合物总重量份的0.01％～0.1％。
具体地，所述固化促进剂为2-甲基咪唑、1-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氟乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑中的一种或几种混合物；其中，固化促进剂的作用是赋予树脂组合物合适的固化速度，同时使树脂组合物具有合适的成型时间，保证界面层之间的填充效果和粘结强度。
较佳地，所述含磷环氧树脂的环氧当量范围250～450g/eq，磷含量1％～4％，所述含磷酚氧树脂的磷含量3％～6％。
一种采用如上所述的树脂组合物制备的覆铜板。
如上所述的覆铜板的制备方法，包括以下步骤：
首先按配方量称取所述树脂组合物中的各组分并将其混合均匀(除固化促进剂外)，后加入固化促进剂和溶剂将其配成树脂胶液；
随后将增强材料浸渍在所述树脂胶液中，去除后烘干去除溶剂，得到半固化片；
将所得的半固化片覆上金属箔，进行层压，即得所述覆铜板。
较佳地，所述溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、环己烷、乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种的混合物。
较佳地，所述树脂胶液中的固含量为20％～50％。
一种采用如上所述的树脂组合物制备的PCB板。
一种采用如上所述的树脂组合物制备的电子产品。
相对于现有技术，本发明通过引入聚芳酯和含磷酚氧树脂，其中聚芳酯是一种耐热性好、阻燃性良好的热塑性树脂，具有突出的耐冲击性和回弹性，含磷酚氧树脂具有优异的韧性和良好的黏合性；同时引入聚芳酯和含磷酚氧树脂既可以增强环氧树脂体系的韧性，同时能保证对体系的Tg影响不大，使得该体系能达到挠曲性与Tg的平衡。
另外本发明中使用该树脂组合物制成的覆铜板半挠性FR-4具有较普通覆铜板更优异的挠曲性能，且能保持较高的玻璃化转变温度(Tg值)，另外该树脂组合物在制作半挠性FR-4时不受限制。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
实施例1
一种树脂组合物，按总重量份为100份计(不包括固化促进剂)，包括：含磷环氧树脂(陶氏化学，XZ92530)50份、酚醛环氧树脂(HEXION，EPR627)10份、含磷酚氧树脂(新日铁化学，ERF-001)15份、聚芳酯(UNITIKA，M-2000H)20份、双氰胺5份；另外，还包括固化促进剂(1-甲基咪唑)，按重量百分数计为总重量的0.01％。
将上述树脂组合物应用于制作覆铜板，其制作方法包括如下步骤：
首先，按配方量称取该树脂组合物的各组分，并将其混合均匀(除固化促进剂外)，再向组合物中加入1-甲基咪唑和溶剂二甲基甲酰胺配成树脂胶液，其中树脂胶液中固含量为40％；
其次，将混合均匀后树脂胶液涂覆在1080玻璃布上，后在烘箱中155℃烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片；
接着，在单张半固化片的上下两各覆一张18μ的电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃、90分钟，制得覆铜板；
最后对制得的覆铜板进行检测，检测性能如表1所示。
实施例2
一种树脂组合物，按总重量份为100份计(不包括固化促进剂)，包括：含磷环氧树脂(陶氏化学，XZ92530)60份、酚醛环氧树脂(HEXION，EPR627)6.5份、含磷酚氧树脂(新日铁化学，ERF-001)20份、聚芳酯(UNITIKA，M-2000H)10份、双氰胺3.5份；另外，还包括固化促进剂(1-甲基咪唑)，按重量百分数计，为总重量的0.05％。
将上述树脂组合物应用于制作覆铜板，其制作方法包括如下步骤：
首先，按配方量称取该树脂组合物的各组分，并将其混合均匀(除固化促进剂外)，再向组合物中加入1-苯基咪唑和丙酮溶剂配成树脂胶液，其中树脂胶液中固含量为30％；
其次，将混合均匀后树脂胶液涂覆在1080玻璃布上，后在烘箱中155℃烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片；
接着，在单张半固化片的上下各覆一张18μ的电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃、90分钟，制得覆铜板；
最后对制得的覆铜板进行检测，检测性能如表1所示。
实施例3
一种树脂组合物，按总重量份为100份计(不包括固化促进剂)，包括：含磷环氧树脂(陶氏化学，XZ92530)70份、酚醛环氧树脂(HEXION，EPR627)5份、含磷酚氧树脂(新日铁化学，ERF-001)10份、聚芳酯(UNITIKA，M-2000H)13份、双氰胺2份；另外，还包括固化促进剂(1-甲基咪唑)，按重量百分数计，为总重量的0.1％。
将上述树脂组合物应用于制作覆铜板，其制作方法包括如下步骤：
首先，按配方量称取该树脂组合物的各组分，并将其混合均匀(除固化促进剂外)，再向组合物中加入2-甲基咪唑和环己酮溶剂配成树脂胶液，其中树脂胶液中固含量为50％；
其次，将混合均匀后树脂胶液涂覆在1080玻璃布上，后在烘箱中155℃烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片；
接着，在单张半固化片的上下两侧各覆一张18μ的电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃、90分钟，制得覆铜板；
最后对制得的覆铜板进行检测，检测性能如表1所示。
对比例1
一种树脂组合物，按总重量份为100份计(不包括固化促进剂)，包括：含磷环氧树脂(陶氏化学，XZ92530)70份、酚醛环氧树脂(HEXION，EPR627)10份、双酚A环氧树脂(HEXION，Epikote1001)17份、双氰胺3份；另外，还包括固化促进剂(1-甲基咪唑)，按重量百分数计，为总重量的0.1％。
将上述树脂组合物应用于制作覆铜板，其制作方法包括如下步骤：
首先，按配方量称取该树脂组合物的各组分，并将其混合均匀(除固化促进剂外)，再向组合物中加入1-甲基咪唑和环己酮溶剂配成树脂胶液，其中树脂胶液中固含量为50％；
其次，将混合均匀后树脂胶液涂覆在电子级玻璃布上，后在烘箱中155℃烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片；
接着，在单张半固化片的上下两侧各覆一张18μ的电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃、90分钟，制得覆铜板；
最后对制得的覆铜板进行检测，检测性能如表1所示。
对比例2
一种树脂组合物，按总重量份为100份计(不包括固化促进剂)，包括：含磷环氧树脂(陶氏化学，XZ92530)70份、酚醛环氧树脂(HEXION，EPR627)10份、丁腈橡胶(瑞翁公司，1072CGX)17份，双氰胺3份；另外，还包括固化促进剂(1-甲基咪唑)，按重量百分数计，为总重量的0.05％。
将上述树脂组合物应用于制作覆铜板，其制作方法包括如下步骤：
首先，按配方量称取该树脂组合物的各组分，并将其混合均匀(除固化促进剂外)，再向组合物中加入2-甲基咪唑和环己酮溶剂配成树脂胶液，其中树脂胶液中固含量为50％；
其次，将混合均匀后树脂胶液涂覆在1080玻璃布上，后在烘箱中155℃烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片；
接着，在单张半固化片上下两侧各覆一张18μ的电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃、90分钟，制得覆铜板；
最后对制得的覆铜板进行检测，检测性能如表1所示：
表1
从实施例和对比例的结果对比来看，三个实施例的挠曲性能都较普通FR-4(对比例1)要优异，且耐热性等综合性能较好；而对比例2通过丁腈橡胶来增韧环氧树脂，虽然其挠曲性也较普通FR-4好，但耐热性指标尤其是Tg降幅较大，综合性能受到较大负面影响。
实施例4
一种含有实施例1所制得的覆铜板的PCB板。
实施例5
一种含有实施例2所制得的覆铜板的电子产品。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种树脂组合物，其特征在于，按重量份计，包括：含磷环氧树脂50～70份、酚醛环氧树脂5～10份、含磷酚氧树脂10～20份、聚芳酯10～20份、双氰胺2～5份。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：还包括固化促进剂，按重量百分数计，为总重量的0.01％～0.1％。
3.根据权利要求2所述的树脂组合物，其特征在于：所述固化促进剂为2-甲基咪唑、1-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氟乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑中的一种或几种混合物。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：所述含磷环氧树脂的环氧当量范围250～450g/eq，磷含量1％～4％，所述含磷酚氧树脂的磷含量3％～6％。
5.一种采用如权利要求1～4任一项所述的树脂组合物制备的覆铜板。
6.一种如权利要求5所述的覆铜板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先按配方量称取所述树脂组合物中的各组分混合均匀，加入固化促进剂和溶剂配成树脂胶液；
随后将增强材料浸渍在所述树脂胶液中，取出后烘干去除溶剂，得到半固化片；
将所得的半固化片覆上金属箔，进行层压，即得所述覆铜板。
7.根据权利要求6所述的覆铜板的制备方法，其特征在于：所述溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、环己烷、乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求6所述的覆铜板的制备方法，其特征在于：所述树脂胶液中的固含量为20％～50％。
9.一种采用如权利要求1～4任一项所述的树脂组合物制备的PCB板。
10.一种采用如权利要求1～4任一项所述的树脂组合物制备的电子产品。
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