[发明专利]高耐热的热固性树脂组合物及采用其制作的半固化片及覆铜箔层压板

说明书

技术领域

本发明涉及一种热固性树脂组合物，尤其涉及一种用于覆铜箔层压板领域的高耐热性的热固性树脂组合物及利用其制作的半固化片及覆铜箔层压板。

背景技术

随着电子信息技术的飞速发展，表面安装技术的出现，PCB(印刷电路基板)向高密度、高速度、低损耗、高频率、高可靠、多层化、低成本和自动化连续生产的方向发展。与此同时，对于PCB用基板的耐热性及可靠性提出了更高的要求。一直以来以环氧树脂为主体的环氧树脂玻璃纤维布覆铜板(FR4-CCL)作为PCB基板得到广泛应用。但是由于FR-4具有耐高温性差、介电常数大的缺点，无法用于高频、耐高温及高可靠性电路。当PCB在钻孔时，钻头高速旋转发热使树脂软化。在高密度组装大功率器件时，由于FR4-CCL的玻璃化转变温度(Tg)低，因而易使铜导线脱落、PCB变形。多层板焊接和高低温循环的热冲击时，FR4-CCL的z轴方向膨胀系数比金属化孔中铜层的膨胀系数大，因而产生高应力，致使金属化孔可靠性下降。

聚酰亚胺(PI)由于其优异的性能一直得到广泛的应用，但是其真正作为PCB基材是在双马来酰亚胺(BMI)大规模、稳定的生产以后。PI的介电性能、尺寸稳定性较佳，PI作为PCB基材在大型计算机中应用最多，10-20层的多层板多采用PI或BT树脂(双马来酰亚胺三嗪树脂)，而20层以上的板则全采用PI。目前用于覆铜板领域的主要是BMI型PI树脂。

BMI树脂能够满足制造高速数字及高频印制电路板基材的要求，常用于制作高性能多层板。双马来酰亚胺树脂单体活性高，聚合时无分子释放，成品性能稳定，能在较宽温度范围内保持较高的物理机械性能。双马来酰亚胺树脂具较高的Tg，在较宽的温度范围内其偶极损耗小，因此电性能十分优良，具有介电常数较低、介质损耗小、体积电阻大等优点。这些性能在较宽的温度和频率范围内仍能保持在较高的水平。

目前双马来酰亚胺改性方面用得较多的有芳香族二胺改性、环氧树脂改性、烯丙基化合物改性、橡胶改性、氰酸酯改性、聚苯醚改性、热塑性树脂改性等。在覆铜板领域里，烯丙基改性双马来酰亚胺化合物的应用一直受到关注和研究。

中国专利1493610采用了二烯丙基双酚类化合物及环氧树脂对双马来酰亚胺来进行改性。其配比中烯丙基化合物与双马来酰亚胺的摩尔比在1∶0.83-1.96(质量比为100∶50-90)间，并没有涉及在此配比范围之外的应用。此条件下制得的板材的玻璃化转变温度只有200℃左右，众所周知，在玻璃化转变温度以上，板材的热膨胀系数会增大，这样会使得板材在50℃直至260℃的范围热膨胀系数在3％以上。而且产物固化所需时间长达10h以上，能耗大不利于工业化连续生产。

随着电子产品向轻、薄、短、小的方向发展，使得电路板的布线更细、更密，层数越来越多，电子安装更加密集，而且电路板要能经受住加工过程中的酸碱环境和288℃下多次的冷热循环冲击，以及使用过程中的外力冲击、环境老化等因素，电路板材料的可靠性显得越来越重要。一般来说在多层电路板中，层与层之间的电路导通是通过孔金属化(铜)来实现的，金属铜的热膨胀系数为17ppm/℃，而一般热固性树脂的热膨胀系数为200ppm/℃以上，较大的热膨胀系数差异会造成在加工过程(目前PCB无铅焊的加工温度在240℃～270℃)的冷热冲击中金属化孔的断裂，造成断路，使产品报废。尤其对高多层的PCB(20层以上)来说，Z-CTE越小越好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高耐热的热固性树脂组合物，其具有极高的玻璃化转变温度、热分解温度、热分层时间等优良特性。

本发明的另一目的在于，提供一种采用上述的高耐热性的树脂组合物制成的半固化片，该半固化片制作简单，具有较好的耐热效果。

本发明的又一目的在于，提供一种采用上述的高耐热性的树脂组合物制成的覆铜箔层压板，该覆铜箔层压板能够应用于耐高温及高多层电路制作中，不仅制作工艺简单，且成本较低、具有高的玻璃化转变温度、高热分解温度、长热分层时间、低热膨胀系数、优良的介电性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种高耐热的热固性树脂组合物，其所含组份及其质量份数如下：烯丙基化合物10-40份、双马来酰亚胺化合物8-80份、环氧树脂0-30份、催化剂0.05-5份，其中，烯丙基化合物与双马来酰亚胺化合物的摩尔比为1∶2-4。

所述烯丙基化合物为二烯丙基二苯酚类化合物，其包括二烯丙基双酚A、二烯丙基双酚F、或二烯丙基双酚S。