[发明专利]复合材料、用其制作的高频电路基板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料、用其制作的高频电路基板及制作方法，尤其涉及一种热固性介电复合材料、用其制作的高频电路基板及制作方法。

背景技术

近年来，随着计算机和信息通讯设备高性能化、高功能化以及网络化的发展，为了高速传输及处理大容量信息，操作信号趋向于高频化，因而对电路基板的材料提出了要求。

在高频电路中，电信号的传输损失用介电损耗与导体损失及辐射损失之和表示，呈电信号频率越高则介电损耗、导体损失、辐射损失越大的关系。由于传输损失使电信号衰减、破坏电信号的可靠性，因此必须在处理高频信号的线路板上设法抑制介电损耗、导体损耗、辐射损耗的增大。介电损耗与形成电路的绝缘体的比介电常数的平方根、介质损耗角正切及所使用的信号的频率之积成正比。因此，作为绝缘体可以通过选择介电常数及介质损耗角正切小的绝缘材料，抑制介电损耗的增大。

现有的用于印制电路基板的材料中，广泛使用粘接特性优异的环氧树脂，然而，环氧树脂电路基板一般介电常数和介质损耗角正切较高(介电常数大于4，介质损耗角正切0.02左右)，高频特性不充分，不能适应信号高频化的要求。聚四氟乙烯所代表的氟树脂由于介电常数及电介质损耗角正切均低，故历来用于处理高频信号的基板材料，但是聚四氟乙烯是一种高惰性的热塑性的材料，成型加工比较困难。对此，本领域的研究人员对于利用有机溶剂的清漆化容易、成型加工、固化温度低、容易操作、非氟系的低介电常数、低介质损耗角正切的绝缘材料进行了各种研究。除去或减少分子结构中的极性基团有利于材料的低介电常数、电介质损耗角正切，已有固化性的聚烯烃、异氰酸酯系树脂、固化性聚苯醚、烯丙基改性聚苯醚、乙烯基改性聚苯醚、聚乙烯基苄基醚树脂、二乙烯基苯或二乙烯基萘改性的聚醚酰亚胺、液晶树脂等提案。这些低介电常数、低介质损耗角正切树脂组合物，由于必须能经受焊锡倒流、金属线焊接等电子部件制造工序，故均设计为热固性树脂。

这些已有的提案中，固化性的聚烯烃树脂材料因为具有相对低而接近于聚四氟乙烯的低介质损耗角正切而特别受到关注。长期以来本领域的技术人员对介电性能很好的热固性的聚丁二烯或聚丁二烯与苯乙烯的共聚物树脂进行了研究，以下就这些研究成果进行进一步的探讨。

欧洲专利(申请号为WO97/38564)采用非极性的苯乙烯与丁二烯和二乙烯基苯的四聚物添加硅铝酸镁填料，以玻璃纤维布作为增强材料制成的电路基板，虽然介电性能优异，但是基板的耐热性很差，玻璃化转变温度只有100℃左右，热膨胀系数很大，很难满足PCB制作过程无铅化制程的高温(240℃以上)要求。

美国专利(US5571609)采用分子量小于5000的中低分子量的1，2-聚丁二烯树脂或聚异丁二烯，和高分子量的丁二烯与苯乙烯的共聚物配合，并加入大量的硅微粉作为填料，以玻璃纤维布作为增强材料制作的电路基板，虽然介电性能优异，但是因为在该专利中采用了高分子量(Mn大于50000)的成分来改善半固化片粘手状况，使得制作半固化片的过程的工艺性能变差；而且因为整个树脂体系的树脂分子中的刚性结构苯环的比例很少，而且交联以后的链段大都由刚性很低的亚甲基组成，因此制作成的板材刚性不好，弯曲强度很低。另外，该专利因为采用了大量的硅微粉作为填料来改善半固化片的粘手性，因为硅微粉的硬度很大，会在PCB加工过程中增加钻头的磨损。

美国专利(US6569943)使用分子末端带有乙烯基的胺基改性的液体聚丁二烯树脂，添加中低分子量的单体作为固化剂和稀释剂，浸渍玻璃纤维布制作成的电路基板，虽然介电性能很好，但是因为树脂体系在常温下是液体，不能制作成不粘手的半固化片，因此在板材的压制成型时，很难采用通用的半固化片叠卜工艺，工艺操作比较困难。

在中国申请专利(申请号为200910106628.9)中，采用中低分子量的烯丙基线性酚醛树脂做固化剂，有效的改善了半固化片的粘手性能、耐热性及机械强度，并具有较好的介电性能。

本发明是在中国申请专利(申请号为200910106628.9)上的进一步改进，通过引入一种中低分子量的带有不饱和双键的固体苯乙烯基树脂，在获得中国申请专利(申请号为200910106628.9)中所述的优点外，又进一步优化了介电性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合材料，含有高乙烯基的由碳氢元素组成的树脂、含有中低分子量的带有不饱和双键的固体苯乙烯基树脂做固化剂，能够提供高频电路基板所需要的高频介电性能、耐高温性能及较高的电路基板剥离强度和工艺成型性能。