[发明专利]环氧树脂组合物及其制成的预浸材料和印刷电路板

说明书

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂组合物，尤其是一种含有复合固化剂的环氧树脂组合物以及其制成的预浸材料(Prepreg)和印刷电路板(Printed Circuit Board)。

背景技术

在电子装配中，印刷电路板是个关键零件。它搭载其它的电子零件并连通电路，以提供一个安稳的电路工作环境，而最常见的印刷电路板基板为铜箔披覆的层压板(Copper Clad Laminate，简称CCL)，其主要是由树脂、补强材料和铜箔三者所组成。其中的树脂常用的有：环氧树脂、酚醛树脂、聚胺甲醛、硅酮及铁氟龙等，而补强材料则常用的有：玻璃纤维布、玻璃纤维席、绝缘纸，甚至帆布、亚麻布等。

通常，通过在玻璃织物等的补强材料中含浸树脂清漆，并固化至半固化状态(B-stage)而获得预浸材料。然后将上述的预浸材料以一定的层数予以层合，并在层合后的预浸材的至少一侧的最外层来层合金属箔而制成层压板，然后对此层压板进行加热加压而获得金属披覆的层压板，而后在由此获得的金属披覆层压板上，以钻头等开通出通孔用的孔，并在此孔中施以镀金以形成通孔等，再蚀刻金属披覆层压板表面的金属箔以形成一定的电路图案，如此即可获得印刷电路板。

印刷电路板基板必须在耐热性、耐化性、可加工性、韧性及机械强度等方面符合一定要求，而印刷电路板基板中的环氧树脂则在基板特性的提升上扮演着相当重要的角色。环氧树脂是泛指一个分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，因此环氧树脂为一种反应性的单体，其可与多元胺反应而得到一个高度交联网状结构。虽然此高度交联网状结构有相当高的硬度和玻璃移转温度及耐化性，但是此结构通常存在有易脆及耐冲击性较差等缺点。中国台湾专利第293831号及WO2006004118A1揭示一种胺基三氮杂苯酚醛树脂(Amino Triazine Novolac，ATN)，其可作为环氧树脂的固化剂，使用包含胺基三氮杂苯酚醛树脂的环氧树脂组合物制作基板，可改善基板的耐热性，同时又可提高铜箔的附着力，不过所制基板加工不易，例如钻孔表面平整性不佳，需加以克服。其中的胺基三氮杂苯酚醛树脂的基本结构如下：

该胺基三氮杂苯酚醛树脂是通过将苯酚化合物、胍胺化合物及醛类化合物，在酸性触媒(如草酸、对甲苯磺酸)存在下，进行反应而制得，其中，该苯酚化合物可如苯酚、甲酚、二甲苯酚等，而醛类化合物可如甲醛。另，该胍胺化合物则如下所示，

(式中R是指胺基、苯基或如甲基等烷基)

该胍胺化合物例如为蜜胺、苄胍胺、甲基胍胺等，其可单独使用或混合二种以上者共同使用。

虽然胺基三氮杂苯酚醛树脂(ATN)有很好的调制性易于调配，且对于提高铜箔附着力与耐热性有很好的效果，又可以与其它固化剂共同调制使用，不过在所制基板的韧性及耐化性上需要进一步加以改善。因此，各种固化剂的组合不断地被开发出来，例如美国专利第6,716,530号，是利用马来酰亚胺(Maleimide)与胺基三氮杂苯酚醛树脂(ATN)两种固化剂来进行混搀调制，而使用此两种固化剂将会大幅改善所制基板的阻燃特性，不过在层压板的韧性与耐热性等特性上仍无法满足现有产品的需求，而且对所制层压板的表面耐化性问题仍无法获得明显地改善，仍待解决。

本发明人亦曾分别利用二氰二胺(Dicyandiamide，简称DICY)与胺基三氮杂苯酚醛树脂，以及二胺基二苯基砜(Diamino Diphenyl Sulfone，简称DDS)与胺基三氮杂苯酚醛树脂依特定比例调配而成复合固化剂，如中国台湾专利申请号第099112368号与第099112372号，此两种复合固化剂对于环氧树脂特性的改善有很好的效果，如降低吸水性及较佳控制固化反应的时间。

为了进一步改善先前技术使用胺基三氮杂苯酚醛树脂固化剂或其它固化剂的组合而在基板的韧性、耐热性及耐化性上产生的问题，同时又能兼顾基板低的介电特性，则成为本发明的研究课题。

发明内容

据此，本发明的目的在于，提供一种环氧树脂组合物，其是以环氧树脂搭配按照特定比例混合的胺基三氮杂苯酚醛树脂、二氰二胺和二胺基二苯基砜而成，其中的胺基三氮杂苯酚醛树脂、二氰二胺和二胺基二苯基砜即构成本发明的复合固化剂。由本发明环氧树脂组合物所制成的基板在韧性、耐热性、耐化性与可加工性上的改善及玻璃转化温度的提高均有显著的效果，尤其在降低介电常数(Dielectric constant，Dk)和散逸因子(Dissipation Factor，Df)上更具效果。