TWI803025B - 樹脂材料及金屬基板 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種樹脂材料及金屬基板。樹脂材料包括一樹脂組成物與一無機填料，無機填料分散於樹脂組成物中。樹脂組成物包括：10重量百分比至40重量百分比的一液態橡膠、20重量百分比至50重量百分比的一聚苯醚樹脂，以及10重量百分比至30重量百分比的一交聯劑。聚苯醚樹脂包括一第一聚苯醚，第一聚苯醚的末端具有一雙馬來醯亞胺基。

Description

樹脂材料及金屬基板
本發明涉及一種樹脂材料及金屬基板，特別是涉及一種低介電樹脂材料及金屬基板。
隨著第五代行動通訊技術（5 thgeneration wireless system，5G）的發展，為了符合5G無線通訊的標準，高頻傳輸無疑是目前發展的主流趨勢。據此，業界致力於發展適用於高頻傳輸的樹脂材料，並期許未來可應用至28 GHz至60 GHz的頻率範圍。
為了應用於高頻傳輸的領域，樹脂材料通常需具有低介電常數（dielectric constant，Dk）以及低介電損耗（dielectric dissipation factor，Df）的特性。於本說明書中，將樹脂材料的介電常數和介電損耗，合稱為介電特性。具體的介電特性要求規格為：在10 GHz頻率的測量條件下，具有不高於3.0的介電常數以及不高於0.0016的介電損耗。
目前市面上的樹脂材料，包含一定比例的液態橡膠，以降低樹脂材料的介電特性。然而，液態橡膠無法無上限的添加。當液態橡膠的含量過高時，樹脂材料的玻璃轉移溫度（glass transition temperature，Tg）會降低，且樹脂材料與一金屬層之間的剝離強度也會下降。
故，如何通過成分的改良，來兼顧樹脂材料的耐熱性、剝離強度以及介電特性，以克服上述的缺陷，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種樹脂材料及金屬基板。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種樹脂材料。樹脂材料包括一樹脂組成物與一無機填料，無機填料分散於樹脂組成物中。樹脂組成物包括：10重量百分比至40重量百分比的一液態橡膠、20重量百分比至50重量百分比的一聚苯醚樹脂，以及10重量百分比至30重量百分比的一交聯劑。聚苯醚樹脂包括一第一聚苯醚，第一聚苯醚的末端具有一雙馬來醯亞胺基。
於本發明的一些實施例中，第一聚苯醚的數量平均分子量為1500 g/mol至5000 g/mol。
於本發明的一些實施例中，第一聚苯醚的羥值低於0.5 mgKOH/g。
於本發明的一些實施例中，第一聚苯醚中雙馬來醯亞胺基的平均數量為1至2。
於本發明的一些實施例中，聚苯醚樹脂進一步包括一第二聚苯醚、一第三聚苯醚或其組合物；其中，第二聚苯醚的分子末端具有一甲基丙烯酸酯基，第三聚苯醚的分子末端具有一苯乙烯基。
於本發明的一些實施例中，液態橡膠的分子量為2000 g/mol至6000 g/mol。
於本發明的一些實施例中，合成液態橡膠的材料中包括一丁二烯單體，以丁二烯單體的總量為100莫耳百分比，30莫耳百分比至90莫耳百分比的丁二烯單體於聚合後具有含乙烯基的側鏈。
於本發明的一些實施例中，合成液態橡膠的材料中包括一苯乙烯單體，以液態橡膠的總量為100莫耳百分比，苯乙烯單體在液態橡膠中的含量為10莫耳百分比至50莫耳百分比。
於本發明的一些實施例中，相對於100重量份的樹脂組成物，無機填料的添加量為20重量份至150重量份。
於本發明的一些實施例中，無機填料經一表面處理程序，而具有甲基丙烯酸酯基和乙烯基中的至少一種。
於本發明的一些實施例中，無機填料包括二氧化矽、鈦酸鍶、鈦酸鈣、二氧化鈦及氧化鋁中的至少一種。
於本發明的一些實施例中，無機填料的純度大於或等於99.8%。
於本發明的一些實施例中，無機填料的平均粒徑為0.3微米至3微米，無機填料的最大粒徑小於10微米。
於本發明的一些實施例中，樹脂材料進一步包括：一矽氧烷偶合劑，矽氧烷偶合劑具有甲基丙烯酸酯基以及乙烯基中的至少一種。
於本發明的一些實施例中，以樹脂組成物的總重為100重量份，矽氧烷偶合劑的含量為0.1重量份至5重量份。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是提供一種金屬基板。金屬基板包括一基材層以及設置於基材層上的一金屬層，基材層是由一樹脂材料製得。樹脂材料包括一樹脂組成物與一無機填料，無機填料分散於樹脂組成物中。樹脂組成物包括：10重量百分比至40重量百分比的一液態橡膠、20重量百分比至50重量百分比的一聚苯醚樹脂，以及10重量百分比至30重量百分比的一交聯劑。聚苯醚樹脂包括一第一聚苯醚，第一聚苯醚的末端具有一雙馬來醯亞胺基。
於本發明的一些實施例中，樹脂材料在10 GHz測量的介電損耗小於或等於0.0016。
於本發明的一些實施例中，樹脂材料在10 GHz測量的介電常數小於或等於3.0。
於本發明的一些實施例中，樹脂材料的玻璃轉移溫度為150°C至250°C。
於本發明的一些實施例中，金屬基板的剝離強度為6.0 lb/in至7.5 lb/in。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的樹脂材料及金屬基板，其能通過“聚苯醚樹脂包括一第一聚苯醚，第一聚苯醚的分子末端具有一雙馬來醯亞胺基”的技術方案，以使樹脂材料可具備良好的介電特性、耐熱性，且可與金屬層有良好的結合力。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明，然而，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“樹脂材料及金屬基板”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[樹脂材料]
本發明通過使用特定的聚苯醚樹脂，可解決以往因添加過多液態橡膠，導致樹脂材料的耐熱性及剝離強度不佳的問題。並且，在添加聚苯醚樹脂後，也不會衍生樹脂材料的介電特性不佳（高介電常數及高介電損耗）的缺陷。換句話說，添加本發明特定的聚苯醚樹脂後，樹脂材料可具備良好的耐熱性、剝離強度及介電特性。
具體來說，本發明的樹脂材料包括一樹脂組成物以及一無機填料，無機填料均勻分散於樹脂組成物中。以下將詳細敘述樹脂組成物以及無機填料的特性。
[樹脂組成物]
本發明的樹脂組成物包括：10重量百分比至40重量百分比的一液態橡膠、20重量百分比至50重量百分比的一聚苯醚樹脂以及10重量百分比至30重量百分比的一交聯劑。
通過上述特定成分及含量的樹脂組成物，本發明的樹脂材料，可用於製備耐熱性良好及介電特性良好的金屬基板，並可將金屬基板應用於高頻傳輸領域。此外，本發明的樹脂材料可與一金屬層具有良好的結合力。關於樹脂材料及金屬基板的特性測試，將於後詳述。
本發明的樹脂材料中含有液態橡膠，液態橡膠具有溶解度高的特點，可提升各成分之間的相容性。並且，液態橡膠具有反應性官能基，而可提升樹脂材料固化後的交聯度。
本發明的液態橡膠的分子量為2000 g/mol至6000 g/mol，如此一來，可提升樹脂組成物的流動性，進一步優化樹脂材料的填膠性。較佳的，液態橡膠的分子量為2200 g/mol至5500 g/mol。更佳的，液態橡膠的分子量為2500 g/mol至4000 g/mol。
相對於樹脂組成物的總重為100重量百分比，液態橡膠在樹脂組成物中的含量可為10重量百分比至40重量百分比。在一些實施例中，以樹脂組成物的總重為100重量百分比計，液態橡膠的含量可為15重量百分比、20重量百分比、25重量百分比、30重量百分比或35重量百分比。
於一些實施例中，液態橡膠包括液態二烯系橡膠，較佳的，液態二烯系橡膠具有高比例的含乙烯基的側鏈，特別是指一種具有高比例1,2-乙烯基側鏈的液態二烯系橡膠。
當液態橡膠具有至少一個含乙烯基的不飽和側鏈（或乙烯基），樹脂組成物於交聯後的架橋密度以及耐熱特性皆可獲得提升。具體來說，合成液態橡膠的材料中包括丁二烯單體，液態橡膠可以是只由丁二烯單體所合成，或是由丁二烯單體與其他單體所合成。簡言之，液態橡膠可以是丁二烯均聚物或丁二烯共聚物。較佳的，液態橡膠是丁二烯均聚物。
當合成液態橡膠的材料中包括丁二烯單體時，以丁二烯單體的總量為100莫耳百分比，30莫耳百分比至90莫耳百分比的丁二烯單體（於聚合後）具有含乙烯基的側鏈。於一些實施例中，相對於丁二烯單體的總量為100莫耳百分比，40莫耳百分比、50莫耳百分比、60莫耳百分比、70莫耳百分比或80莫耳百分比的丁二烯單體（於聚合後）具有含乙烯基的側鏈。較佳的，45莫耳百分比至75莫耳百分比的丁二烯單體（於聚合後）具有含乙烯基的側鏈。
於一些實施例中，液態橡膠是由丁二烯單體與苯乙烯單體合成。以液態橡膠的總量為100莫耳百分比，苯乙烯單體在液態橡膠中的含量為10莫耳百分比至50莫耳百分比。當苯乙烯單體在液態橡膠中的含量為10莫耳百分比至50莫耳百分比時，容易達到類似液晶的排列結構，可提升液態橡膠的耐熱性及相容性。
本發明的聚苯醚樹脂至少包括一第一聚苯醚，第一聚苯醚的分子末端具有雙馬來醯亞胺基。第一聚苯醚具有聚苯醚的主鏈結構，故可提升樹脂材料的介電特性與玻璃轉移溫度。第一聚苯醚的雙馬來醯亞胺基，可提供不飽和鍵，以利交聯反應進行，進而達到提升樹脂材料的剝離強度的效果。
因此，通過第一聚苯醚的添加，樹脂材料的介電特性、玻璃轉移溫度及剝離強度皆可被改善。並且，在添加第一聚苯醚後，可稍微減少液態橡膠的添加量。
於一些實施例中，第一聚苯醚的數量平均分子量為1500 g/mol至5000 g/mol。較佳的，第一聚苯醚的數量平均分子量為1500 g/mol至4500 g/mol。更佳的，第一聚苯醚的數量平均分子量為1500 g/mol至3500 g/mol。
於一較佳實施例中，第一聚苯醚中雙馬來醯亞胺基的平均數量為1至2，且第一聚苯醚的羥值低於0.5 mgKOH/g。
除了第一聚苯醚之外，聚苯醚樹脂還可包括其他種類的聚苯醚，例如：分子末端改性有羥基的聚苯醚、分子末端改性有甲基丙烯酸酯基的聚苯醚、分子末端改性有苯乙烯基的聚苯醚或分子末端改性有環氧基的聚苯醚。然而，本發明不以此為限。
於一示範實施例中，聚苯醚樹脂進一步包括一第二聚苯醚、一第三聚苯醚或第二聚苯醚與第三聚苯醚的組合物。第二聚苯醚的分子末端具有一甲基丙烯酸酯基，第三聚苯醚的分子末端具有一苯乙烯基。
於一較佳實施例中，第二聚苯醚的添加重量是第一聚苯醚的添加重量的1至2倍，第三聚苯醚的添加重量是第一聚苯醚的添加重量的0.20至1.6倍。
值得說明的是，本發明的第一聚苯醚，可以取代以往樹脂材料中的一雙馬來醯亞胺樹脂。也就是說，本發明的樹脂材料中可不包括雙馬來醯亞胺樹脂。如此一來，本發明的樹脂材料中的成分種類較少，樹脂材料整體的相容性可相對提升，並可適當減少液態橡膠的添加量。
相對於樹脂組成物的總重為100重量百分比，聚苯醚樹脂在樹脂組成物中的含量可為20重量百分比至50重量百分比。在一些實施例中，以樹脂組成物的總重為100重量百分比計，聚苯醚樹脂的含量可為25重量百分比、30重量百分比、35重量百分比、40重量百分比或45重量百分比。
本發明的交聯劑，可提升聚苯醚樹脂和液態橡膠的交聯程度。於本實施例中，交聯劑可包含烯苯基（allyl group）。舉例來說，交聯劑可以是三烯丙基氰脲酸酯（triallyl cyanurate，TAC）、三烯丙基異氰脲酸酯（triallyl isocyanurate，TAIC）、鄰苯二甲酸二烯丙酯（diallyl phthalate）、二乙烯苯（divinylbenzene）、苯三甲酸三烯丙酯（triallyl trimellitate）或其任意組合。較佳的，交聯劑是三烯丙基異氰脲酸酯。然而，本發明不以此為限。
於一些實施例中，以樹脂組成物的總重為100重量百分比，交聯劑的含量為10重量百分比至30重量百分比。以樹脂組成物的總重為100重量百分比計，交聯劑的含量可為15重量百分比、20重量百分比或25重量百分比。
[無機填料]
無機填料的添加可幫助降低樹脂材料的黏度，也可幫助降低樹脂材料的介電常數。對一些種類的無機填料而言，無機填料也可能提升樹脂材料的導熱性，上述說明僅是概括說明，並不以此為限。
於本發明中，無機填料可包括：二氧化矽、鈦酸鍶、鈦酸鈣、二氧化鈦、氧化鋁或其組合物。然而，本發明不以此為限。於一較佳實施例中，無機填料同時包括二氧化矽、氧化鋁以及二氧化鈦，並且，二氧化鈦可替換為鈦酸鍶、鈦酸鈣或其組合物。二氧化矽可以為熔融型或是結晶型的二氧化矽。較佳的，二氧化矽是熔融型二氧化矽。
於一較佳實施例中，無機填料經表面處理，使得無機填料的表面具有甲基丙烯酸酯基和乙烯基中的至少一種。如此一來，無機填料可與液態橡膠反應，而與樹脂組成物具有良好的相容性，而不會負面影響金屬基板的耐熱性。
值得注意的是，無機填料可以是單一成分或是由多種成分混合。並且，無機填料可全部經表面處理程序，而具甲基丙烯酸酯基和乙烯基中的至少一種；或是只有一部份的無機填料經表面處理程序，而具有甲基丙烯酸酯基和乙烯基中的至少一種。舉例來說，當無機填料包括二氧化矽及氧化鋁時，其中一種實施態樣是：二氧化矽經表面改質而具有甲基丙烯酸酯基和乙烯基中的至少一種，而氧化鋁未經表面改質。然而，上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本發明。
無機填料的外型呈球型。無機填料的平均粒徑（D50）為0.3微米至3微米，並且，無機填料的最大粒徑（D99）小於10微米，以利於使無機填料均勻的分散於樹脂組成物之中。於一些實施例中，無機填料的純度大於或等於99.8%。
無機填料的添加量可依產品規格需求進行調整，於一些實施例中，相對於100重量份的樹脂組成物，無機填料的添加量為20重量份至150重量份。較佳的，無機填料的添加量為30重量份至120重量份。更佳的，無機填料的添加量為40重量份至100重量份。然而，上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本發明。
[矽氧烷偶合劑]
樹脂材料可進一步包括一矽氧烷偶合劑。矽氧烷偶合劑的添加，可提升一纖維布、樹脂組成物與無機填料之間的反應性以及相容性，進而提升金屬基板的剝離強度與耐熱性。
於一較佳實施例中，矽氧烷偶合劑具有甲基丙烯酸酯基和乙烯基中的至少一種。矽氧烷偶合劑的分子量為100 g/mol至500 g/mol。較佳的，矽氧烷偶合劑的分子量為110 g/mol至250 g/mol。更佳的，矽氧烷偶合劑的分子量為120 g/mol至200 g/mol。
相對於樹脂組成物的總重為100重量份，矽氧烷偶合劑的含量為0.1重量份至5重量份。較佳的，矽氧烷偶合劑的含量為0.5重量份至3重量份。
[觸媒]
樹脂材料可進一步包括一觸媒，觸媒可幫助樹脂材料固化形成高頻基板。相對於樹脂組成物的總重為100重量份，矽氧烷偶合劑的含量為0.25重量份至1.5重量份。
舉例來說，觸媒可以是咪唑類化合物，例如：三苯基咪唑（triphenylimidazole）、2-乙基-4-甲基咪唑（2-ethyl-4-methylimidazole，2E4MZ）、1-苄基-2-苯基咪唑（1-Benzyl-2-phenylimidazole，1B2PZ）、1-氰乙基-2-苯基咪唑（1-cyanoethyl-2-phenylimidazole，2PZ-CN）或2,3-二氫-1H-吡咯[1，2-a]苯並咪唑（2,3-dihydro-1H-pyrrole[1,2-a]benzimidazole，TBZ）。然而，本發明不以上述所舉的例子為限。
[特性測試]
為了證實本發明的樹脂材料可作為高頻基板材料，本發明將10重量百分比至40重量百分比的一液態橡膠、20重量百分比至50重量百分比的一聚苯醚樹脂，以及10重量百分比至30重量百分比的一交聯劑混合形成樹脂組成物，再於樹脂組成物中摻混無機填料，以形成實施例1至4的樹脂材料。另配製不符上述組分的樹脂組成物，作為比較例1至3的樹脂材料。實施例1至4以及比較例1至3中樹脂材料的成分比例，請參表1所示。實施例1至4以及比較例1至3中樹脂材料的玻璃轉移溫度、介電常數及介電損耗，請參表2所示。
接著，將一玻璃纖維布，分別浸入實施例1至4以及比較例1至3的樹脂材料中，經含浸、乾燥與成型的步驟之後，可獲得一預浸片（prepreg）。預浸片經過後續加工處理，於預浸片上設置一金屬層後，可製得實施例1至4以及比較例1至3中的金屬基板。實施例1至4以及比較例1至3中金屬基板的剝離強度及耐熱性，請參表2所示。
在表1中，聚丁二烯的分子量為1200，且聚丁二烯中含有85莫耳百分比的1,2-乙烯基側鏈。丁二烯/苯乙烯共聚物的分子量為8600，並且，丁二烯/苯乙烯共聚物中含有17莫耳百分比至27莫耳百分比的苯乙烯單體，丁二烯/苯乙烯共聚物中含有40莫耳百分比的1,2-乙烯基側鏈。
在表2中，評估樹脂材料/金屬基板特性的方式如下： （1）玻璃轉移溫度：以動態機械分析儀（Dynamic Mechanical Analyzer，DMA）測試樹脂材料的玻璃轉移溫度。 （2）介電常數（10 GHz）：使用介電分析儀（Dielectric Analyzer）（型號HP Agilent E4991A），測試樹脂材料在頻率10G Hz時的介電常數。 （3）介電損耗（10 GHz）：使用介電分析儀（Dielectric Analyzer）（型號HP Agilent E4991A），測試樹脂材料在頻率10G Hz時的介電損耗。 （4）剝離強度測試：根據IPC-TM-650-2.4.8測試方法，測試金屬基板的剝離強度。 （5）耐熱性：將金屬基板於溫度為120°C、壓力為2 atm的壓力鍋中加熱120分鐘，再浸入288°C焊錫爐中，並記錄爆板的所需時間，爆板時間超過10分鐘以“OK”表示，爆板時間短於10分鐘以“NG”表示。
表1
（重量份） 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 比較例1 比較例2
液態橡膠 聚丁二烯 40 20 20 20 20 20 20 20
丁二烯/苯乙烯共聚物 0 20 20 20 20 20 20 20
分子末端具雙馬來醯亞胺基的聚苯醚樹脂 18 18 14 15 18 18 0 0
分子末端具甲基丙烯酸酯基的聚苯醚樹脂 18 18 28 22.5 27 0 45 0
分子末端具苯乙烯基的聚苯醚樹脂 9 9 3 7.5 0 27 0 45
交聯劑 15 15 15 15 15 15 15 15
無機填料（二氧化矽） 40 40 40 40 40 40 40 40
表2
  實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 比較例1 比較例2
玻璃轉移溫度（°C） 219 215 218 220 216 218 205 208
介電常數（10 GHz） 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
介電損耗（10 GHz）×10 3 1.6 1.5 1.5 1.6 1.6 1.5 1.7 1.7
剝離強度（lb/in） 6.8 7.0 6.8 6.7 6.8 7.0 4.4 4.5
耐熱性 OK OK OK OK OK OK OK OK
根據表1、表2的內容可得知，在添加第一聚苯醚後，本發明的樹脂材料可具備良好的介電特性、耐熱性及剝離強度。具體來說，本發明的樹脂材料的介電常數（10 GHz）小於或等於3.0。樹脂材料的介電損耗（10 GHz）小於或等於0.0016。樹脂材料的玻璃轉移溫度為210°C至230°C。樹脂材料的剝離強度6.5 lb/in至7.0 lb/in。
根據實施例1至4及比較例1、2的結果可得知，本發明使用第一聚苯醚（分子末端具雙馬來醯亞胺基的聚苯醚樹脂），可提升金屬基板的剝離強度至大於5.0 lb/in（甚至大於6.5 lb/in）。因此，本發明的樹脂材料中可不包括雙馬來醯亞胺樹脂。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的樹脂材料及金屬基板，其能通過“聚苯醚樹脂包括一第一聚苯醚，第一聚苯醚的末端具有一雙馬來醯亞胺基”的技術方案，以使樹脂材料可具備良好的介電特性、耐熱性，且可與金屬層有良好的結合力。
更進一步來說，本發明所提供的樹脂材料及金屬基板，其能通過“第一聚苯醚的數量平均分子量為1500 g/mol至5000 g/mol”的技術方案，來達到提升樹脂組成物的流動性的效果。
更進一步來說，本發明所提供的樹脂材料及金屬基板，其能通過“第一聚苯醚的羥值低於0.5 mgKOH/g”的技術方案，以使樹脂材料可與金屬層有良好的結合力。
更進一步來說，本發明所提供的樹脂材料及金屬基板，其能通過“聚苯醚樹脂包括一第二聚苯醚、一第三聚苯醚或其組合物，第二聚苯醚的分子末端具有一甲基丙烯酸酯基，第三聚苯醚的分子末端具有一苯乙烯基”的技術方案，來達到提升樹脂組成物的相容性的效果。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

Claims (19)

  1. 一種樹脂材料，其包括一樹脂組成物與一無機填料，所述無機填料分散於所述樹脂組成物中，所述樹脂組成物包括：10重量百分比至40重量百分比的一液態橡膠；20重量百分比至50重量百分比的一聚苯醚樹脂，所述聚苯醚樹脂包括一第一聚苯醚，所述聚苯醚樹脂進一步包括一第二聚苯醚、一第三聚苯醚或其組合物，所述第一聚苯醚的分子末端具有一雙馬來醯亞胺基，所述第二聚苯醚的分子末端具有一甲基丙烯酸酯基，所述第三聚苯醚的分子末端具有一苯乙烯基；以及10重量百分比至30重量百分比的一交聯劑。
  2. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述第一聚苯醚的數量平均分子量為1500g/mol至5000g/mol。
  3. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述第一聚苯醚的羥值低於0.5mgKOH/g。
  4. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述第一聚苯醚中所述雙馬來醯亞胺基的平均數量為1至2。
  5. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述液態橡膠的分子量為2000g/mol至6000g/mol。
  6. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，合成所述液態橡膠的材料中包括一丁二烯單體，以所述丁二烯單體的總量為100莫耳百分比，30莫耳百分比至90莫耳百分比的所述丁二烯單體於聚合後具有含乙烯基的側鏈。
  7. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，合成所述液態橡膠的材料中包括一苯乙烯單體，以所述液態橡膠的總量為100莫耳百分比，所述苯乙烯單體在所述液態橡膠中的含量為10莫耳百分比至50莫耳百分比。
  8. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，相對於100重量份的所述樹脂組成物，所述無機填料的添加量為20重量份至150重量份。
  9. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述無機填料經一表面處理程序，而具有甲基丙烯酸酯基和乙烯基中的至少一種。
  10. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述無機填料包括二氧化矽、鈦酸鍶、鈦酸鈣、二氧化鈦及氧化鋁中的至少一種。
  11. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述無機填料的純度大於或等於99.8%。
  12. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述無機填料的平均粒徑為0.3微米至3微米，所述無機填料的最大粒徑小於10微米。
  13. 如請求項1所述的樹脂材料，進一步包括：一矽氧烷偶合劑，所述矽氧烷偶合劑具有甲基丙烯酸酯基以及乙烯基中的至少一種。
  14. 如請求項13所述的樹脂材料，其中，以所述樹脂組成物的總重為100重量份，所述矽氧烷偶合劑的含量為0.1重量份至5重量份。
  15. 一種金屬基板，其包括：一基材層以及設置於所述基材層上的一金屬層，所述基材層是由一樹脂材料製得，所述樹脂材料包括一樹脂組成物與一無機填料，所述無機填料分散於所述樹脂組成物中，所述樹脂組成物包括：10重量百分比至40重量百分比的一液態橡膠；20重量百分比至50重量百分比的一聚苯醚樹脂，所述聚苯醚樹脂包括一第一聚苯醚，所述聚苯醚樹脂進一步包括一第二聚苯醚、一第三聚苯醚或其組合物，所述第一聚苯醚的分子末端具有一雙馬來醯亞胺基，所述第二聚苯醚的分子末端具有一甲基丙烯酸酯基，所述第三聚苯醚的分子末 端具有一苯乙烯基；以及10重量百分比至30重量百分比的一交聯劑。
  16. 如請求項15所述的金屬基板，其中，所述樹脂材料在10GHz測量的介電損耗小於或等於0.0016。
  17. 如請求項15所述的金屬基板，其中，所述樹脂材料在10GHz測量的介電常數小於或等於3.0。
  18. 如請求項15所述的金屬基板，其中，所述樹脂材料的玻璃轉移溫度為150℃至250℃。
  19. 如請求項15所述的金屬基板，其中，所述金屬基板的剝離強度為6.0 lb/in至7.5 lb/in。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003022711A (ja) * 2001-07-05 2003-01-24 Nippon Zeon Co Ltd 電気絶縁膜、回路基板及び硬化性組成物
TW201702311A (zh) * 2015-04-30 2017-01-16 Hitachi Chemical Co Ltd 樹脂組成物、預浸體、積層板及多層印刷線路板

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