TW202309201A - 一種樹脂組成物及其應用 - Google Patents
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Abstract
本文公佈一種樹脂組成物及其應用，所述樹脂組成物包括如下重量百分比的組分：可交聯固化樹脂15-39%和填料61-85%；所述的填料為通過有機矽水解法製備得到的二氧化矽，所述二氧化矽的平均粒徑D50為0.1-3μm，D100: D10的比小於等於2.5，所述二氧化矽的純度大於99.9%。本發明的樹脂組成物，能夠使得製備得到的膠膜和塗樹脂銅箔具有較高的拉伸強度和剝離強度，較好的鑽孔加工性，流動性可控，填膠能力好，電氣強度更高，可實現更細的線路加工能力，是可應用於多層積層板的印刷電路板材料，特別是細線路的多層積層板的印刷電路板材料。
Description
本發明實施例涉及層壓板技術領域，例如一種樹脂組成物及其應用。
隨著電子訊息產品大量生產，並且朝向輕薄短小、多功能的設計趨勢，作為電子零組件主要支撐的印刷電路基板，也隨著不斷提高技術層面，以提供高密度佈線、薄形、微細孔徑、高散熱性。而基板材料在很大程度上決定了印刷電路基板的性能，因此急需開發新一代的基體材料。
無增強材料的膠膜或塗樹脂銅箔由於可實現更薄形化、高密度佈線、微細孔徑，被作為新一代的基體材料開發應用。由於無增強材料，一般會添加無機填料，以改善膠膜的熱膨脹係數，耐化學性、機械強度及加工性能等。矽微粉是較理想的無機填料，但是由於一般矽微粉粒徑分佈寬，並且硬度大，添加量大後存在拉伸強度提升不明顯，流動性差，加工困難等問題。
CN112526823A公開了一種感光性樹脂組成物，其含有(A)感光性樹脂、(B)二氧化矽、(C)光聚合引發劑、(D)反應性稀釋劑以及(E)環氧化合物，其中，所述(B)二氧化矽的累計體積百分比為50體積%，粒徑D50為0.50μm以上2.00μm以下。D1.0為0.20μm以上且0.54μm以下，D99為5.00μm以上且8.40μm以下。該申請換算D99/D50大於2.5，同時沒有限定D100，填料顆粒較大。
CN103467927A公開了一種熱固性樹脂組成物，該組成物包括20-70wt%的熱固性樹脂、1-30wt%固化劑、0-10wt%促進劑、1-50wt%的平均粒徑為1-10微米的化學法合成的二氧化矽微米級團聚體，其可通過含浸方式製成預浸料或通過塗佈方式製成塗成物。
如上相關技術中都沒有限定D100，存在大粒徑二氧化矽存在的缺陷，無法獲得高的拉伸強度和剝離強度，無法滿足細線路的應用，因此，在本發明中，期望開發一種能夠使得膠膜和塗樹脂銅箔具有高的較拉伸強度和剝離強度、較好的鑽孔加工性、流動性可控、填膠能力好以及電氣強度更高的樹脂組成物。
本發明提供一種樹脂組成物及其應用。本發明的樹脂組成物，能夠使得製備得到的膠膜和塗樹脂銅箔具有高的較拉伸強度和剝離強度，較好的鑽孔加工性，流動性可控，填膠能力好，電氣強度更高，可實現更細的線路加工能力，是可應用於多層積層板的印刷電路板材料，特別是細線路的多層積層板的印刷電路板材料。
一方面，本發明實施例提供一種樹脂組成物，所述樹脂組成物包括如下重量百分比的組分：可交聯固化樹脂15-39%和填料61-85%；所述的填料為通過有機矽水解法製備得到的二氧化矽，所述二氧化矽的平均粒徑D50為0.1-3μm，D100: D10的比≤2.5，所述二氧化矽的純度大於99.9%。
在本發明中，通過在樹脂組成物中使用有機矽水解法得到的二氧化矽作為填料，其平均粒徑D50為0.1-3μm，D100:D10的比≤2.5，含量大於99.9%，使得組成物可以具有較高的拉伸強度和剝離強度，較好的鑽孔加工性，電氣強度更高。
在本發明的所述樹脂組成物中，所述可交聯固化樹脂的含量15-39%，是指占整個樹脂組成物的15-39%，例如可以為15%、18%、20%、22%、25%、28%、30%、32%、34%、36%、38%或39%，以及上述點值之間的具體點值，限於篇幅及出於簡明的考慮，本發明不再窮盡列舉所述範圍包括的具體點值。
在本發明的所述樹脂組成物中，所述填料的含量61-85%，是指占整個樹脂組成物的61-85%，例如可以為61%、63%、65%、68%、70%、72%、74%、76%、78%、80%、82%或85%，以及上述點值之間的具體點值，限於篇幅及出於簡明的考慮，本發明不再窮盡列舉所述範圍包括的具體點值。
在本發明中，如果填料的含量小於61%，則拉伸強度提升不明顯，如果填料的含量大於85%，則材料脆性大，同時剝離強度下降。
在本發明中，所述二氧化矽，其平均粒徑D50為0.1-3μm（例如0.3 μm、0.5 μm、0.8 μm、1 μm、1.3 μm、1.5 μm、1.8 μm、2 μm、2.3 μm、2.5 μm、2.8 μm或3 μm），D100: D10的比小於2.5（例如可以為2.4、2.3、2.2、2.0、1.8、1.7、1.5、1.3、1.0等），所述二氧化矽的純度大於99.9%（例如99.91%、99.93%、99.95%、99.97%、99.99%等）。本發明的二氧化矽的粒徑更尖銳、純度更高，可以使得所製備得到的膠膜和塗樹脂銅箔具有較高的拉伸強度和剝離強度，較好的鑽孔加工性，流動性可控，填膠能力好，電氣強度更高，可實現更細的線路加工能力。
本發明涉及的粒徑（例如D50、D10、D100等）均採用雷射衍射法測試，測試儀器馬爾文雷射粒度儀，型號MS3000；本發明涉及的二氧化矽純度採用電感耦合原子發射光譜儀ICP-AES測定。
理想地，所述可交聯固化樹脂為熱固化樹脂或光固化樹脂。
理想地，所述可交聯固化樹脂選自環氧樹脂、酚醛樹脂、氰酸酯、活性酯、聚苯醚樹脂、馬來醯亞胺樹脂、有機矽樹脂、聚苯並惡唑樹脂、聚醯亞胺樹脂、碳氫樹脂或丙烯酸酯樹脂中的任意一種或至少兩種的組合，理想為環氧樹脂和酚醛樹脂的組合。理想為環氧樹脂和酚醛樹脂的組合，可獲得更優的拉伸強度和剝離強度。
理想地，所述環氧樹脂包括雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、含磷環氧樹脂、MDI改性環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、含萘環氧樹脂或脂環族環氧樹脂中的一種或至少兩種的組合。
理想地，所述酚醛樹脂包括雙酚A型酚醛樹脂、苯酚型酚醛樹脂、聯苯型酚醛樹脂、雙環戊二烯型酚醛樹脂或含萘酚醛樹脂中的一種或至少兩種的組合。
理想地，所述二氧化矽為通過有機矽的水解反應得到初產物，將初產物進行燒製得到。理想地，所述燒製的溫度為800~1300℃，例如850℃、900℃、905℃、910℃、920℃、930℃、950℃、980℃、990℃、1000℃、1050℃、1100℃、1200℃、1250℃。
理想地，所述有機矽為烷氧基矽烷。
理想地，所述烷氧基矽烷包括四乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四苯氧基矽烷、四正丁氧基矽烷、四異丁基氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷；進一步理想為四乙氧基矽烷。
理想地，所述二氧化矽的平均粒徑D50為0.3-1μm。
另一方面，本發明實施例提供一種樹脂膠液，其是將如上所述的樹脂組成物溶解或分散在溶劑中得到。
作為本發明中的溶劑，沒有特別限定，作為具體例，可以舉出甲醇、乙醇、丁醇等醇類，乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、乙二醇-甲醚、卡必醇、丁基卡必醇等醚類，丙酮、丁酮、甲基乙基甲酮、甲基異丁基甲酮、環己酮等酮類，甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烴類，乙氧基乙基乙酸酯、醋酸乙酯等酯類，N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等含氮類溶劑。上述溶劑可以單獨使用一種，也可以兩種或者兩種以上混合使用，理想為甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烴類溶劑與丙酮、丁酮、甲基乙基甲酮、甲基異丁基甲酮、環己酮等酮類熔劑混合使用。所述溶劑的使用量所屬技術領域中具有通常知識者可以根據自己的經驗來選擇，使得到的樹脂膠液達到適於使用的黏度即可。
另一方面，本發明實施例提供一種膠膜，所述膠膜為如上所述中任一項所述樹脂組成物通過塗覆在離型材料後，經過乾燥及/或烘烤製得。
理想地，所述膠膜還可以包括覆於樹脂組成物另一側的保護膜。
理想地，所述膠膜厚度為5-300μm，例如8μm、10μm、15 μm、20 μm、30 μm、50 μm、80 μm、100 μm、120 μm、150 μm、180 μm、200 μm、250 μm、280 μm、300 μm，理想為10-200μm；進一步理想為10-100μm。
另一方面，本發明實施例提供一種塗樹脂銅箔，所述塗樹脂銅箔包括銅箔以及通過塗佈乾燥後附著在銅箔上的如上所述樹脂組成物。
理想地，所述塗樹脂銅箔還包括覆於樹脂組成物上的保護膜。
理想地，所述塗樹脂銅箔的樹脂層（是指銅箔上的所述樹脂組成物形成的樹脂層）厚度為5-300μm，例如8μm、10μm、15 μm、20 μm、30 μm、50 μm、80 μm、100 μm、120 μm、150 μm、180 μm、200 μm、250 μm、280 μm、300 μm，理想為10-200μm；進一步理想為10-100um。
理想地，所述塗樹脂銅箔的銅箔厚度為1-105μm，例如3 μm、5 μm、8 μm、10 μm、20 μm、30 μm、50 μm、80 μm、100 μm、104 μm等，理想為3-35μm；進一步理想為3-12μm。
另一方面，本發明實施例提供一種半固化黏結片，所述半固化黏結片通過玻璃布浸漬上述樹脂組成物後烘乾而成。
在本發明中，所述玻璃布可選用7628、2116、1131、1080、106、1027、1037、1078玻璃布。
另一方面，本發明實施例提供一種覆銅箔層壓板，所述覆銅箔層壓板使用上述的膠膜、上述的塗樹脂銅箔、上述的半固化黏結片中的一種或至少兩種。
另一方面，本發明實施例提供一種多層板，所述多層板使用上述的膠膜、上述的塗樹脂銅箔、上述的半固化黏結片、上述的覆銅箔層壓板中的一種或至少兩種。
相對於相關技術，本發明實施例具有以下功效：
本發明實施例的二氧化矽粒徑均勻性好，粒徑分佈更尖銳，添加61-85%時可以使得所製得的膠膜相對普通二氧化矽所製得的膠膜可獲得更好的拉伸模量和剝離強度。所述二氧化矽平均粒徑小，並且均勻性好，可避免大顆粒對薄絕緣層耐壓及細線路的可靠性影響，更適合做細線路積層壓板，所述二氧化矽純度高，電性（Df）會更優。
本發明實施例的樹脂組成物製備得到的膠膜，其拉伸強度可達50-100 Mpa，剝離強度達到7.0-9.0 N/cm，電氣強度高達83-90 kV/mm，DK可低至2.95-3.32，DF低至0.004-0.014，並且具有較好的鑽孔加工性和較好的填膠能力，綜合性能良好。
下面通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術手段。所屬技術領域中具有通常知識者應該明瞭，所述實施例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。
在以下實施例以及比較例中使用的原料如下：
環氧樹脂：NC-3000H(日本化藥)；
酚醛樹脂：SN-485(日本新日鐵)；
活性酯：HP-8000-65T(日本DIC)；
氰酸酯：XU-371(HUNTSMAN)；
碳氫樹脂：B3000(日本曹達)；
聚苯醚： MX9000（沙特沙比克）；
有機矽水解法得到的二氧化矽1： D50為3.0 μm，D100:D10為2.5，純度為99.98%，來自江蘇輝邁；
有機矽水解法得到的二氧化矽2： D50為0.1μm，D100:D10為2.5，純度為99.90%，來自江蘇輝邁；
有機矽水解法得到的二氧化矽3： D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90%，來自江蘇輝邁；
有機矽水解法得到的二氧化矽4： D50為3.5 μm，D100:D10為5.0，純度為99.90%，來自江蘇輝邁；
有機矽水解法得到的二氧化矽5：D50為2.0 μm，D100:D10為5.0，純度為99.00%，來自江蘇輝邁。
［實施例1］
先用適量的溶劑將28份環氧樹脂（NC-3000H）和21份酚醛樹脂 （SN-485）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽3（D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均勻，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤5分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［實施例2］
除了改變實施例1所用的化學法合成的二氧化矽氧的比例外，用和實施例1相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將28份環氧樹脂（NC-3000H）和21份酚醛樹脂 （SN-485）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入73%的有機矽水解法得到的二氧化矽3(D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90%)，繼續攪拌4小時以上，充分混合均勻，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［實施例3］
除了改變實施例1所用的化學法合成的二氧化矽的比例外，用和實施例1相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將28份環氧樹脂（NC-3000H）和21份酚醛樹脂 （SN-485）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入85%的有機矽水解法得到的二氧化矽3（D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［實施例4］
採用實施例1的樹脂組成物製造塗樹脂銅箔。
先用適量的溶劑將28份環氧樹脂（NC-3000H）和21份酚醛樹脂 （SN-485）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽3（D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在銅箔上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤5分鐘，得到半固化狀態樹脂層的塗樹脂銅箔。將塗樹脂銅箔（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，然後蝕刻和電鍍得到線路的積層印刷電路板。
［實施例5］
除了改變實施例1所用的化學法合成的二氧化矽外，用和實施例1相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將28份環氧樹脂（NC-3000H）和21份酚醛樹脂 （SN-485）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽1（D50為3.0 μm，D100:D10為2.5，純度為99.98%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［實施例6］
除了改變實施例1所用的化學法合成的二氧化矽外，用和實施例1相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將28份環氧樹脂（NC-3000H）和21份酚醛樹脂 （SN-485）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽2（D50為0.1μm，D100:D10為2.5，純度為99.90%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［實施例7］
除了改變實施例1所用的樹脂類型外，用和實施例1相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將20份環氧樹脂環氧樹脂（NC-3000H）、10份氰酸酯（XU-371）和10份活性酯（HP-8000-65T）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽3（D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［實施例8］
除了改變實施例1所用的樹脂類型外，用和實施例1相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將20份碳氫樹脂（XU-371）和20份聚苯醚樹脂（MX9000）及5份助交聯劑（DVB）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽3（D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［實施例9］
採用實施例7的樹脂組成物製造黏結片。
先用適量的溶劑將20份環氧樹脂（NC-3000H）、10份氰酸酯（XU-371）和10份活性酯（HP-8000-65T）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽3（D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
使用上述溶液對玻璃布進行上膠，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤5分鐘，得到半固化狀態黏結片。將多張黏結片疊在一起，並上下配上銅箔，壓合和固化，得到覆銅箔層壓板。
［對比例1］
除了改變實施例1所用的化學法合成的二氧化矽外，用和實施例1相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將環氧樹脂（NC-3000H）和21份酚醛樹脂 （SN-485）溶解，並攪拌2小時以上。
再將加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽4（D50為3.5 μm，D100:D10為5.0，純度為99.90%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3-5分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［對比例2］
除了改變實施例1所用的化學法合成的二氧化矽外，用和實施例1相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將環氧樹脂（NC-3000H）和21份酚醛樹脂 （SN-485）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽5（D50為2.0 μm，D100:D10為5.0，純度為99.00%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3-5分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［對比例3］
將實施例1中的化學法合成的二氧化矽氧改為矽微粉，用和實施例1相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將環氧樹脂（NC-3000H）和21份酚醛樹脂 （SN-485）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的矽微粉（SC2500-SQ），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3-5分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［對比例4］
除了改變實施例1所用的化學法合成的二氧化矽的比例外，用和實施例1相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將28份環氧樹脂（NC-3000H）和21份酚醛樹脂 （SN-485）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入55%的有機矽水解法得到的二氧化矽3（D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［對比例5］
除了改變實施例1所用的化學法合成的二氧化矽的比例外，用和實施例1相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將28份環氧樹脂（NC-3000H）和21份酚醛樹脂 （SN-485）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入90%的有機矽水解法得到的二氧化矽3( D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90%)，繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［對比例6］
除了改變實施例7所用的化學法合成的二氧化矽外，用和實施例7相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將20份環氧樹脂（NC-3000H）、10份氰酸酯（XU-371）和10份活性酯（HP-8000-65T）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽4（D50為3.5 μm，D100:D10為5.0，純度為99.90%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3-5分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［對比例7］
除了改變實施例7所用的化學法合成的二氧化矽外，用和實施例7相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將20份環氧樹脂（NC-3000H）、10份氰酸酯（XU-371）和10份活性酯（HP-8000-65T）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽5（D50為2.0 μm，D100:D10為5.0，純度為99.00%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3-5分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［對比例8］
將實施例7中的化學法合成的二氧化矽氧改為矽微粉，用和實施例7相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將20份環氧樹脂（NC-3000H）、10份氰酸酯（XU-371）和10份活性酯（HP-8000-65T）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的矽微粉（SC2500-SQ），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3-5分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［對比例9］
除了改變實施例7所用的化學法合成的二氧化矽的比例外，用和實施例7相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將20份環氧樹脂（NC-3000H）、10份氰酸酯（XU-371）和10份活性酯（HP-8000-65T）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入55%的有機矽水解法得到的二氧化矽3（D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90%），繼續攪拌4小时以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［對比例10］
除了改變實施例8所用的化學法合成的二氧化矽外，用和實施例8相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將20份碳氫樹脂（XU-371）和20份聚苯醚樹脂（MX9000）及5份助交聯劑（DVB）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽4（D50為3.5 μm，D100:D10為5.0，純度為99.90%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3-5分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［對比例11］
除了改變實施例8所用的化學法合成的二氧化矽外，用和實施例8相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將20份碳氫樹脂（XU-371）和20份聚苯醚樹脂（MX9000）及5份助交聯劑（DVB）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的有機矽水解法得到的二氧化矽5（D50為2.0 μm，D100:D10為5.0，純度為99.00%），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3-5分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［對比例12］
將實施例8中的化學法合成的二氧化矽氧改為矽微粉，用和實施例8相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將20份碳氫樹脂（XU-371）和20份聚苯醚樹脂（MX9000）及5份助交聯劑（DVB）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入61%的矽微粉（SC2500-SQ），繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3-5分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
［對比例13］
除了改變實施例8所用的化學法合成的二氧化矽的比例外，用和實施例8相同方法製造膠膜。
先用適量的溶劑將20份碳氫樹脂（XU-371）和20份聚苯醚樹脂（MX9000）及5份助交聯劑（DVB）溶解，並攪拌2小時以上。
再加入55%的有機矽水解法得到的二氧化矽3（D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90%)，繼續攪拌4小時以上，充分混合均匀，形成固體含量為70%的溶液。
將上述溶液塗佈在離型膜上，晾乾後，放進100℃烘箱中烘烤3分鐘，得到半固化狀態樹脂層的膠膜。將半固化的膠膜（厚度40 μm）和棕化後的PCB板進行壓合和固化，撕掉離型膜再進行表面處理，化銅電鍍，形成帶線路的積層印刷電路板。
對上述實施例和比較例的積層印刷電路板或覆銅箔層壓板進行性能測試，測試項目和方法如下：
（1）拉伸強度（30℃）：採用DMA方法，30℃恆溫5min，預加力0.01N，3N/分鐘升至17.5N/分鐘；
（2）剝離強度：採用IPC-TM-650 2.4.9方法進行測試；
（3）鑽孔加工性：雷射鑽孔後，切片觀察孔型垂直度，垂直度90-95度為優，96-100度為良，101-110度為中，大於110度為差；
（4）填膠效果：用膠膜壓製線路板，然後進行切片，觀察線路間的填膠情況：線路間樹脂層無氣泡為「優」；線路間樹脂層有氣泡，氣泡直徑小於1微米為「良」；線路間樹脂層有氣泡，氣泡直徑大於1微米為「差」；
（5）電氣強度：採用IPC-TM-650 2.5.6.2A 方法進行測試；
（6）可實現細線路能力：測量最小能製作的線寬/線距；
（7）DK/DF：採用SPDR（Splite Post Dielectric Resonator）法進行測試，測試條件為A態，頻率為10 GHz；
性能測試比較如下表1-表4:
表1
| 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | |
| 膠膜 | 膠膜 | 膠膜 | RCC | |
| 環氧+酚醛 | √ | √ | √ | √ |
| 環氧樹脂+氰酸酯+活性酯 | ||||
| 碳氫樹脂+聚苯醚樹脂+助交聯劑 | ||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽1 | ||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽2 | ||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽3 | 61% | 73% | 85% | 61% |
| 有機矽水解法得到的二氧化矽4 | ||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽5 | ||||
| 矽微粉 | ||||
| 拉伸強度（30℃） | 56Mpa | 78Mpa | 100Mpa | 56Mpa |
| 剝離強度 | 8.0N/cm | 7.4N/cm | 7.0N/cm | 9.0N/cm |
| 鑽孔加工性 | 優 | 優 | 優 | 優 |
| 填膠效果 | 優 | 優 | 優 | 優 |
| 電氣強度 | 88kV/mm | 85kV/mm | 83kV/mm | 88kV/mm |
| 可實現細線路能力 （線寬/線距） | 15/15 | 15/15 | 15/15 | 20/20 |
| DK/DF（10GHZ） | 3.32/0.012 | 3.20/0.010 | 3.10/0.008 | 3.32/0.012 |
表2
| 實施例 5 | 實施例 6 | 實施例 7 | 實施例 8 | 實施例 9 | |
| 膠膜 | 膠膜 | 膠膜 | 膠膜 | PP | |
| 環氧+酚醛 | √ | √ | |||
| 環氧樹脂+氰酸酯+活性酯 | √ | √ | |||
| 碳氫樹脂+聚苯醚樹脂+助交聯劑 | √ | ||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽1 | 61% | ||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽2 | 61% | ||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽3 | 61% | 61% | 61% | ||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽4 | |||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽5 | |||||
| 矽微粉 | |||||
| 拉伸強度（30℃） | 54Mpa | 58Mpa | 50Mpa | 51Mpa | 87Mpa |
| 剝離強度 | 7.8N/cm | 8.2N/cm | 7.5N/cm | 7.4N/cm | 8.0N/cm |
| 鑽孔加工性 | 優 | 優 | 優 | 優 | 優 |
| 填膠效果 | 優 | 優 | 優 | 優 | 優 |
| 電氣強度 | 90kV/mm | 89kV/mm | 87kV/mm | 86kV/mm | 87kV/mm |
| 可實現細線路能力 | 15/15 | 15/15 | 15/15 | 15/15 | / |
| （線寬/線距） | |||||
| DK/DF（10GHZ） | 3.32/0.014 | 3.31/0.013 | 3.02/0.005 | 2.95/0.004 | 3.08/0.006 |
表3
| 對比例 1 | 對比例 2 | 對比例 3 | 對比例 4 | 對比例 5 | 對比例 6 | |
| 膠膜 | 膠膜 | 膠膜 | 膠膜 | 膠膜 | 膠膜 | |
| 環氧+酚醛 | √ | √ | √ | √ | √ | |
| 環氧樹脂+氰酸酯+活性酯 | √ | |||||
| 碳氫樹脂+聚苯醚樹脂+助交聯劑 | ||||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽1 | ||||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽2 | ||||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽3 | 55% | 90% | ||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽4 | 61% | 61% | ||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽5 | 61% | |||||
| 矽微粉 | 61% | |||||
| 拉伸強度（30℃） | 28Mpa | 33Mpa | 15Mpa | 25Mpa | 50Mpa | 28Mpa |
| 剝離強度 | 4.3N/cm | 6.0N/cm | 4.5N/cm | 8.0N/cm | 3.0N/cm | 4.2N/cm |
| 鑽孔加工性 | 中 | 良 | 差 | 優 | 中 | 中 |
| 填膠效果 | 良 | 良 | 良 | 優 | 差 | 良 |
| 電氣強度 | 56kV/mm | 38kV/mm | 35kV/mm | 90kV/mm | 56kV/mm | 56kV/mm |
| 可實現細線路能力 | 30/30 | 25/25 | 40/40 | 15/15 | 30/30 | 30/30 |
| （線寬/線距） | ||||||
| DK/DF（10GHZ） | 3.42/0.014 | 3.42/0.015 | 3.62/0.023 | 3.43/0.015 | 3.23/0.013 | 3.12/0.006 |
表4
| 對比例 | 對比例 | 對比例 | 對比例 | 對比例 | 對比例 | 對比例 | |
| 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | |
| 膠膜 | 膠膜 | 膠膜 | 膠膜 | 膠膜 | 膠膜 | 膠膜 | |
| 環氧+酚醛 | |||||||
| 環氧樹脂+氰酸酯+活性酯 | √ | √ | √ | ||||
| 碳氫樹脂+聚苯醚樹脂+助交聯劑 | √ | √ | √ | √ | |||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽1 | |||||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽2：D50為0.1μm，D100:D10為2.5，純度為99.90% | |||||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽3：D50為0.5 μm，D100:D10為2.0，純度為99.90% | 55% | 55% | |||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽4：D50為3.5 μm，D100:D10為5.0，純度為99.90% | 61% | ||||||
| 有機矽水解法得到的二氧化矽5：D50為2.0 μm，D100:D10為5.0，純度為99.00% | 61% | 61% | |||||
| 矽微粉 | 61% | 61% | |||||
| 拉伸強度（30℃） | 32Mpa | 14Mpa | 34Mpa | 27Mpa | 33Mpa | 14Mpa | 33Mpa |
| 剝離強度 | 6.1N/cm | 4.3N/cm | 8.1N/cm | 4.1N/cm | 6.0N/cm | 4.3N/cm | 8.0N/cm |
| 鑽孔加工性 | 良 | 差 | 優 | 中 | 良 | 差 | 優 |
| 填膠效果 | 良 | 良 | 優 | 良 | 良 | 良 | 優 |
| 電氣強度 | 38kV/mm | 35kV/mm | 90kV/mm | 55kV/mm | 39kV/mm | 34kV/mm | 89kV/mm |
| 可實現細線路能力 | 25/25 | 40/40 | 15/15 | 30/30 | 25/25 | 40/40 | 15/15 |
| （線寬/線距） | |||||||
| DK/DF（10GHZ） | 3.04/0.005 | 3.32/0.008 | 3.08/0.005 | 3.02/0.006 | 3.01/0.005 | 3.22/0.007 | 3.02/0.005 |
從表1-表4可見，實施例的拉伸強度（50-100 Mpa）和剝離強度（7.0-9.0 N/cm）高，具有較好的鑽孔加工性，填膠能力好，電氣強度更高（83-90 kV/mm）和DK/DF更低，DK可低至2.95-3.32，DF低至0.004-0.014，可實現更細的線路加工能力，同時可獲得更優的電性能。
和實施例1對比，對比例1和對比例2使用了粒徑不在申請範圍內的有機矽水解法得到的二氧化矽，製得的膠膜的拉伸強度、剝離強度和電氣強度都偏低，同時鑽孔加工性和填膠能力變差；對比例3使用了矽微粉，製得的膠膜的拉伸強度和電氣強度下降明顯，同時DK/DF也偏大，同時線路加工能力也變差；對比例4降低了二氧化矽比例到55%，製得的膠膜的拉伸強度降低明顯；對比例5增加了二氧化矽比例到90%，製得的膠膜的拉伸強度拉伸強度、電氣強度都偏低，剝離強度下降明顯，同時填膠能力變差。
和實施例7對比，對比例6和對比例7使用了粒徑不在申請範圍內的有機矽水解法得到的二氧化矽，製得的膠膜的拉伸強度、剝離強度和電氣強度都偏低，同時鑽孔加工性和填膠能力變差；對比例8使用了矽微粉，製得的膠膜的拉伸強度和電氣強度下降明顯，同時DK/DF也偏大，同時線路加工能力也變差；對比例9降低了二氧化矽比例到55%，製得的膠膜的拉伸強度降低明顯。
和實施例8對比，對比例10和對比例11使用了粒徑不在申請範圍內的有機矽水解法得到的二氧化矽，製得的膠膜的拉伸強度、剝離強度和電氣強度都偏低，同時鑽孔加工性和填膠能力變差；對比例12使用了矽微粉，製得的膠膜的拉伸強度和電氣強度下降明顯，同時DK/DF也偏大，同時線路加工能力也變差；對比例13降低了二氧化矽比例到55%，製得的膠膜的拉伸強度降低明顯。
申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的樹脂組成物及其應用，但本發明並不局限於上述實施例，即不意味著本發明必須依賴上述實施例才能實施。所屬技術領域中具有通常知識者應該明瞭，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的均等替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護範圍和公開範圍之內。
Claims (18)
- 一種樹脂組成物，其特徵係該樹脂組成物包括如下重量百分比的組分：可交聯固化樹脂15至39%和填料61至85%；該填料為通過有機矽水解法製備得到的二氧化矽，該二氧化矽的平均粒徑D50為0.1至3μm，D100: D10的比≤2.5，該二氧化矽的純度大於99.9%。
- 如請求項1所述之樹脂組成物，其中，該可交聯固化樹脂為熱固化樹脂或光固化樹脂。
- 如請求項2所述之樹脂組成物，其中，該可交聯固化樹脂選自環氧樹脂、酚醛樹脂、氰酸酯、活性酯、聚苯醚樹脂、馬來醯亞胺樹脂、有機矽樹脂、聚苯並惡唑樹脂、聚醯亞胺樹脂、碳氫樹脂或丙烯酸酯樹脂中的任意一種或至少兩種的組合。
- 如請求項3所述之樹脂組成物，其中，該環氧樹脂包括雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、含磷環氧樹脂、MDI改性環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、含萘環氧樹脂或脂環族環氧樹脂中的一種或至少兩種的組合。
- 如請求項3所述之樹脂組成物，其中，該酚醛樹脂包括雙酚A型酚醛樹脂、苯酚型酚醛樹脂、聯苯型酚醛樹脂、雙環戊二烯型酚醛樹脂或含萘酚醛樹脂中的一種或至少兩種的組合。
- 如請求項1所述之樹脂組成物，其中，該二氧化矽為通過有機矽之水解反應得到初產物，該初產物經過燒製，得到該二氧化矽。
- 如請求項6所述之樹脂組成物，其中，該燒製之溫度為800至1300℃。
- 如請求項6所述之樹脂組成物，其中，該有機矽為烷氧基矽烷。
- 如請求項8所述之樹脂組成物，其中，該烷氧基矽烷包括四乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四苯氧基矽烷、四正丁氧基矽烷、四異丁基氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷。
- 如請求項1所述之樹脂組成物，其中，該二氧化矽的平均粒徑D50為0.3至1μm。
- 一種膠膜，其特徵係該膠膜為如請求項1至10中任一項所述之樹脂組成物通過塗覆在離型材料後，經過乾燥及/或烘烤製得。
- 如請求項11所述之膠膜，其中，該膠膜厚度為5至300μm。
- 一種塗樹脂銅箔，其特徵係該塗樹脂銅箔包括銅箔以及通過塗佈乾燥後附著在銅箔上的請求項1至10中任一項所述之樹脂組成物。
- 如請求項13所述之塗樹脂銅箔，其中，該塗樹脂銅箔的樹脂層厚度為5至300μm。
- 如請求項13所述之塗樹脂銅箔，其中，該塗樹脂銅箔的銅箔厚度為1至105μm。
- 一種半固化黏結片，其特徵係該半固化黏結片通過玻璃布浸漬如請求項1至10中任一項所述之樹脂組成物後烘乾而成。
- 一種覆銅箔層壓板，其特徵係該覆銅箔層壓板使用如請求項11所述之膠膜、如請求項13所述之塗樹脂銅箔、如請求項16所述之半固化黏結片中的一種或至少兩種。
- 一種多層板，其特徵係該多層板使用如請求項11所述之膠膜、如請求項13所述之塗樹脂銅箔、如請求項16所述之半固化黏結片、如請求項17所述之覆銅板層壓板中的一種或至少兩種。
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