[發(fā)明專利]無鹵無磷熱固型樹脂組成物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010256100.2
• 申請(qǐng)日: 2010-08-18
• 公開（公告）號(hào): CN102372903A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張中浩;葉家修;林慧敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合正科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L63/02
• 分類號(hào): C08L63/02;C08L63/00;C08L61/06;C08K5/357;C08K3/36;C08K3/22;C09D163/00;C09D163/02;C09D7/12
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無鹵無磷熱固型樹脂組成物，此組成物的硬化物尤具有阻燃特性，同時(shí)具優(yōu)異電氣機(jī)械特性，包括低散逸系數(shù)、低膨脹系數(shù)及熱穩(wěn)定性佳等，且本發(fā)明的組成物的預(yù)浸材及硬化物不含鹵素，因此不會(huì)因?yàn)槿紵a(chǎn)生有毒氣體，同時(shí)又因?yàn)椴缓紫惦y燃劑，因此不會(huì)因水解導(dǎo)致環(huán)境污染(無磷化物析出的問題)，故可泛應(yīng)用于印刷電路積層板(含預(yù)浸材)、增層結(jié)合膠劑、接著劑、封裝材料及FRP制品。

背景技術(shù)

印刷電路基板(PCB)為電子零組件主要支撐材，其所使用的基材隨著PCB技術(shù)層面的提升(高密度布線、薄形、微細(xì)孔徑、高尺寸安定、高散熱性)，基材的開發(fā)也從傳統(tǒng)的FR-4(泛指以Dicy為硬化劑的樹脂組成物)走向滿足無鉛制程的FR-4材料及綠色環(huán)保FR-4材料，現(xiàn)階段做為FR-4材料的樹脂，主要的阻燃特性來自含鹵素環(huán)氧樹脂或含磷環(huán)氧樹脂。此外，傳統(tǒng)的FR-4材料有耐熱性差，無法滿足無鉛制程的需求，而無鉛及環(huán)保制程的FR-4材料又有PCB加工性差及訊號(hào)傳輸損失等問題。因此，開發(fā)新一代符合無鉛制程與環(huán)保需求，并且兼具有PCB加工性佳、耐熱性佳及訊號(hào)傳輸佳的環(huán)保基材成為一個(gè)極具潛力商機(jī)。

由于研究發(fā)現(xiàn)作為難燃功能的含鹵素環(huán)氧樹脂在不當(dāng)?shù)娜紵郎囟?＜1000℃)下，可能會(huì)產(chǎn)生有毒的戴奧辛和呋喃(furan)等有害致癌氣體，且近年來由于環(huán)保意識(shí)的抬頭，除了對(duì)于防火安全有相當(dāng)嚴(yán)格的要求外，至于環(huán)境保護(hù)方面也引起相當(dāng)大的重視，為了在兼顧阻燃的安全性、環(huán)保材料的需求及商機(jī)策略等考量前提下，因此各國(guó)無不積極地投入新一代環(huán)保無鹵型印刷電路基板的開發(fā)，即所謂的無鹵材料(Halogen-free?materials)。

目前無鹵型印刷電路板材料主要以磷系難燃劑取代溴化環(huán)氧樹脂達(dá)到難燃功能，雖然磷系難燃技術(shù)可以有效取代傳統(tǒng)鹵系難燃劑，但因磷系難燃劑會(huì)因水解導(dǎo)致河川或湖泊優(yōu)氧化，衍生另一種環(huán)境課題，同時(shí)磷系難燃劑亦會(huì)因?yàn)槠涓呶怆x特性而導(dǎo)致電子產(chǎn)品長(zhǎng)期可靠度下降或失效，因此世界各主要電子構(gòu)裝材料業(yè)者已積極開發(fā)無鹵無磷及具難燃特性的基材組成物系統(tǒng)，目前在日本及美國(guó)已有雛型產(chǎn)品推出，預(yù)計(jì)在未來2～5年內(nèi)將會(huì)逐步取代現(xiàn)有磷系難燃材料系統(tǒng)成為市場(chǎng)主流。

在目前業(yè)界所使用的無鹵無磷難燃樹脂組成物中，是以環(huán)氧樹脂為主要成分，配以難燃劑Melamine?Cyanurate(MC-610)或Bis(3-ethyl-5-methyl-maleimidophenyl)Methane?Polyethersulfone或聚酰胺酰亞胺作成無鹵無磷銅箔基板或背膠銅箔基板，但是這些難燃劑的材料價(jià)格偏高，造成制造成本提高，且又存在PCB加工性差等衍生性問題，此外，以具多環(huán)結(jié)構(gòu)的聚酰胺酰亞胺為阻燃劑，其缺點(diǎn)除了材料的PCB加工性差外，其所合成的含氮改質(zhì)環(huán)氧樹脂的穩(wěn)定性不佳，使得低散逸系數(shù)及低膨脹系數(shù)等印刷電路板基材的基本特性并不明顯。

有鑒于此，樹脂材料開發(fā)的可發(fā)展方向?yàn)闊o鹵無磷化、提高材料的電氣機(jī)械特性及改善PCB加工特性等，以因應(yīng)電子產(chǎn)品的綠色環(huán)保需求、輕薄短小化、云端運(yùn)算科技(Cloud?computing?technology)的高速化、微系統(tǒng)產(chǎn)品的高度整合的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在提供一種不含鹵系及磷系阻燃劑的熱固型樹脂組成物，組成物的半固化物(B-stage)及硬化物(C-stage)具有不造成環(huán)境污染的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于印刷電路板或IC封裝載板的材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供優(yōu)異電氣機(jī)械特性的樹脂組成物，其具有低散逸系數(shù)(Low?dissipation?factor)、低膨脹系數(shù)及高銅箔抗撕強(qiáng)度等次世代電子電器產(chǎn)品需具備的關(guān)鍵特性，以為次世代電子電器產(chǎn)品提供一個(gè)有效率的解決方案。

為達(dá)上述的目的，本發(fā)明一種無鹵無磷熱固型樹脂組成物，主要是由一雙硬化劑混合物、一環(huán)氧樹脂混合物以及一無機(jī)添加劑混合后形成一清漆樹脂，其中該雙硬化劑混合物為酚酞氧代氮代苯并環(huán)己烷酚醛硬化劑及三氮六環(huán)圓環(huán)酚醛樹脂混合而成，而該環(huán)氧樹脂混合物為具惡唑烷酮環(huán)的環(huán)氧樹脂或是聚酰胺基亞酰胺基環(huán)氧樹脂，加上雙酚F混合而成。

實(shí)施時(shí)，具惡唑烷酮(oxazolidone)環(huán)的環(huán)氧樹脂環(huán)氧當(dāng)量為250～800。

實(shí)施時(shí)，該無機(jī)添加劑選自二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、硼酸鋅、堿式氧化鋁(AlOOH)、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、氮化鋁、氮化硼、氧化鋁、銀、鋁、氧化鋅、納米碳管及以上化合物的混合物，其平均粒徑介于0.01微米至10微米。

實(shí)施時(shí)，雙酚F環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為160～1000。