CN111531983B - 一种高耐热低介电覆铜板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐热低介电覆铜板,两侧均设有铜箔,中间为3‑5张增强材料基半固化片,各层均采用环氧树脂胶液粘结,环氧树脂胶液由以下重量份的组分组成:溴化环氧树脂10‑30份、三官能环氧10‑15份、聚苯乙烯树脂5‑15份、聚酰亚胺树脂8‑15份、双酚A二苯醚型双马来酰亚胺10‑20份、苯并噁嗪15‑30份、固化促进剂0.05‑0.5份、硅微粉15‑35份和溶剂30‑100份。本发明针对覆铜板的特点制备针对性的环氧树脂胶水,该胶水中含有多官能环氧,配伍其他树脂,可增加覆铜板的耐热性能,胶液中含有低介电苯并噁嗪树脂,可降低覆铜板的介电性;本发明覆铜板板材性能T288/min>120,Tg>200℃,CTE<2.0,Td>380,DK(10GHz)<3.6,DF(10GHz)<0.006,吸水率<0.08%。
Description
技术领域
本发明涉及覆铜板,尤其涉及一种高耐热低介电覆铜板及其制备方法。
背景技术
随着电子科技的发展,电子产品朝着高密度化、多功能化、多单元多层次(HDI)及信号传输高频化、高速化方向发展,例如5G通讯、军用雷达、智能汽车电子及高端服务器、智能穿戴等,对覆铜板提的介电性(Dk/Df)、耐热性、Tg、Td、CTE提出了更高的要求。
目前能批量生产此类产品的国家和企业分别为日本松下和美国罗杰斯。松下的工艺路线为使用聚苯醚为主树脂,添加填料、阻燃剂以及其它少量的添加剂制成胶液。使用聚四氟乙烯为主树脂,添加填料、阻燃剂以及其它少量的添加剂制成胶液制备出的覆铜板需要高温煅压,只能制作单双面覆铜板,不能用于多层多单元电路板的制作。也有利用碳氢树脂进性设计开发的,但出现半固化片发粘,板材压合流胶不可控,以及耐热、Tg不高等问题,且电性能Dk在3.5-4.0Df在0.04-0.07间。
发明内容
本发明针对现有覆铜板耐热性和介电性差的问题,提供一种高耐热低介电覆铜板,该覆铜板两侧均设有铜箔,中间为3-5张增强材料基半固化片,各层均采用环氧树脂胶液粘结,环氧树脂胶液由以下重量份的组分组成:溴化环氧树脂10-30份、三官能环氧10-15份、聚苯乙烯树脂5-15份、聚酰亚胺树脂8-15份、双酚A二苯醚型双马来酰亚胺10-20份、苯并噁嗪15-30份、固化促进剂0.05-0.5份、硅微粉15-35份和溶剂30-100份;
苯并噁嗪具有以下分子结构:
其中,R1为乙二胺、丁二胺、己二胺或辛二胺之一,n为3-15的整数。
本发明所用增强材料选自玻纤布、玻纤纸、玻纤毡、棉布、棉纸或棉毡之一;溴化环氧树脂溴含量为12-60%,优选溴含量为51%的双酚A型溴化环氧;三官能环氧的环氧当量150-200g/eq,软化点50-110℃;聚苯乙烯树脂粘度1000-20000cps(40℃),乙烯基含量10-20wt%,苯乙烯含量为20-30wt%;聚酰亚胺树脂的数均分子量为500-2000;固化促进剂为2-甲基咪唑、2-乙基,4-甲基咪唑或2-苯基咪唑中的一种或两种的组合;硅微粉为熔融球硅,粒径为0.1-5μm;溶剂为DMF、NND、甲苯、二甲苯、氯仿、环己酮或丁酮中的一种或多种的组合。
本发明高耐热低介电覆铜板的制备方法,其步骤为:按重量份称取环氧树脂胶液各组分,混合均匀后涂覆在增强材料上,控制含胶量为40-70wt%,160-200℃烘烤2-10min,制备成半固化片,将所需数量的半固化片叠加,将铜箔铺覆在两侧,190-230℃、1-3.5MPa下热压2-4h,即得。
本发明的有益效果是:本发明针对覆铜板的特点制备针对性的环氧树脂胶水,该胶水中含有多官能环氧,配伍其他树脂,可增加覆铜板的耐热性能,胶液中含有低介电苯并噁嗪树脂,可降低覆铜板的介电性;本发明覆铜板板材性能T288/min>120,Tg>200℃,CTE<2.0,Td>380,DK(10GHz)<3.6,DF(10GHz)<0.006,吸水率<0.08%,其它性能满足IPC标准,满足高性能电子产品的需求。
具体实施方式
以下结合实例对本发明进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种高耐热低介电覆铜板,该覆铜板两侧均设有反转铜箔,中间为3张玻纤布基半固化片,各层均采用环氧树脂胶液粘结,环氧树脂胶液由以下重量份的组分组成:溴含量为12%的溴化环氧树脂10份、三官能环氧15份、聚苯乙烯树脂15份、数均分子量为2000的聚酰亚胺树脂8份、双酚A二苯醚型双马来酰亚胺20份、苯并噁嗪30份、2-甲基咪唑0.5份、粒径为5μm的熔融球硅15份和DMF 100份;
其中,三官能环氧的环氧当量为150g/eq,软化点为50℃;聚苯乙烯树脂粘度为1000cps(40℃),乙烯基含量10wt%,苯乙烯含量为30wt%;苯并噁嗪具有以下分子式:
式中,R1为乙二胺,n为3。
本实施例覆铜板的制备方法为按重量份称取环氧树脂胶液各组分,混合均匀后涂覆在增强材料上,控制含胶量为70wt%,200℃烘烤2min,制备成半固化片,将所需数量的半固化片叠加,将铜箔铺覆在两侧,190℃、3.5MPa下热压4h,即得。
实施例2
一种高耐热低介电覆铜板,该覆铜板两侧均设有反转铜箔,中间为4张玻纤纸基半固化片,各层均采用环氧树脂胶液粘结,环氧树脂胶液由以下重量份的组分组成:溴含量为51%的双酚A型溴化环氧20份、三官能环氧12份、聚苯乙烯树脂10份、数均分子量为1000的聚酰亚胺树脂11份、双酚A二苯醚型双马来酰亚胺15份、苯并噁嗪20份、2-乙基,4-甲基咪唑0.25份、粒径为0.1μm的熔融球硅25份和甲苯65份;
其中,三官能环氧的环氧当量为180g/eq,软化点为80℃;聚苯乙烯树脂粘度为10000cps(40℃),乙烯基含量为15wt%,苯乙烯含量为25wt%;苯并噁嗪具有以下分子式:
式中,R1为丁二胺,n为10。
本实施例覆铜板的制备方法为按重量份称取环氧树脂胶液各组分,混合均匀后涂覆在增强材料上,控制含胶量为55wt%,180℃烘烤6min,制备成半固化片,将所需数量的半固化片叠加,将铜箔铺覆在两侧,210℃、2MPa下热压34h,即得。
实施例3
一种高耐热低介电覆铜板,该覆铜板两侧均设有铜箔,中间为5张棉布基半固化片,各层均采用环氧树脂胶液粘结,环氧树脂胶液由以下重量份的组分组成:溴含量为60%的溴化环氧树脂30份、三官能环氧10份、聚苯乙烯树脂5份、数均分子量为500的聚酰亚胺树脂15份、双酚A二苯醚型双马来酰亚胺10份、苯并噁嗪15份、2-苯基咪唑0.05份、粒径为2.5μm的熔融球硅35份和丁酮30份;
其中,三官能环氧的环氧当量为200g/eq,软化点为110℃;聚苯乙烯树脂粘度为20000cps(40℃),乙烯基含量为20wt%,苯乙烯含量为20wt%;苯并噁嗪具有以下分子式:
式中,R1为乙辛二胺,n为15。
本实施例覆铜板的制备方法为按重量份称取环氧树脂胶液各组分,混合均匀后涂覆在增强材料上,控制含胶量为40wt%,160℃烘烤10min,制备成半固化片,将所需数量的半固化片叠加,将铜箔铺覆在两侧,230℃、1MPa下热压2h,即得。
对比例1
一种环氧树脂覆铜板,由三层玻纤纸基半固化片和两侧导电铜箔组成,采用环氧树脂粘结。
将实施例1-3所得高耐热低介电覆铜板和对比例1环氧树脂覆铜板进行相关指标检测,结果如表1所示。
表1.实施例1-3和对比例1覆铜板性能对比
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
2.根据权利要求1所述的高耐热低介电覆铜板,其特征在于,所述增强材料选自玻纤布、玻纤纸、玻纤毡、棉布、棉纸或棉毡之一。
3.根据权利要求1所述的高耐热低介电覆铜板,其特征在于,所述溴化环氧树脂溴含量为12-60%。
4.根据权利要求3所述的高耐热低介电覆铜板,其特征在于,所述溴化环氧树脂为溴含量51%的双酚A型溴化环氧。
5.根据权利要求1所述的高耐热低介电覆铜板,其特征在于,所述三官能环氧的环氧当量为150-200g/eq,软化点为50-110℃。
6.根据权利要求1所述的高耐热低介电覆铜板,其特征在于,所述聚苯乙烯树脂40℃下的粘度为1000-20000cps,乙烯基含量10-20wt%,苯乙烯含量为20-30wt%。
7.根据权利要求1所述的高耐热低介电覆铜板,其特征在于,所述聚酰亚胺树脂的数均分子量为500-2000。
8.根据权利要求1所述的高耐热低介电覆铜板,其特征在于,所述固化促进剂为2-甲基咪唑、2-乙基,4-甲基咪唑或2-苯基咪唑中的一种或两种的组合。
9.根据权利要求1所述的高耐热低介电覆铜板,其特征在于,所述硅微粉为熔融球硅,粒径为0.1-5μm。
10.根据权利要求1所述的高耐热低介电覆铜板,其特征在于,所述溶剂为DMF、NND、甲苯、二甲苯、氯仿、环己酮或丁酮中的一种或多种的组合。
11.一种如权利要求1-10任一项所述的高耐热低介电覆铜板的制备方法,其特征在于,步骤为:按重量份称取环氧树脂胶液各组分,混合均匀后涂覆在增强材料上,控制含胶量为40-70wt%,160-200℃烘烤2-10min,制备成半固化片,将所需数量的半固化片叠加,将铜箔铺覆在两侧,190-230℃、1-3.5MPa下热压2-4h,即得。
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