[发明专利]改性双马来酰亚胺树脂及其制备方法、预浸材、铜箔基板及印刷电路板

说明书

本发明公开一种改性双马来酰亚胺树脂、预浸材、铜箔基板及印刷电路板，其中改性双马来酰亚胺树脂是由特殊结构的双胺与马来酸酐反应形成，且其结构中存在较多的非极性和疏水性基团。改性双马来酰亚胺树脂与一般结构的双马来酰亚胺树脂比较，具有更好的机械和电气特性、耐热性、溶剂溶解性和加工成型性，而能够满足目标应用的需求，例如达到铜箔基板所需小于0.003的介电损耗。

技术领域

本发明涉及一种双马来酰亚胺树脂，特别是涉及一种综合性能优异的改性双马来酰亚胺树脂及其应用，例如预浸材、铜箔基板及印刷电路板。

背景技术

近年来，随着电子产品的发展趋势朝向多功能化和小型化，对电路板被各方面的要求也越来越高，于是电路板逐渐走向多层化、布线高密度化、信号传输高速化。高分子材料的介电特性如介电常数(Dk)和介电损耗(Df)是影响信号传输速度及信号质量的重要指针；对于传输速度而言，高分子材料的介电常数值越低，则信号的传输速度越快；对于信号完整性而言，高分子材料的介电损耗值越低，信号在传输过程中的损失越少。在一些应用场合(如高频印刷电路板)，高分子材料需要具有很低的介电常数(Dk)和介电损耗(Df)；此外，也需要具有高耐热性、良好的成型工艺性以及优异的综合力学性能与耐环境老化性能。

铜箔基板(copper clad laminate，CCL)为印刷电路板主要原料，其组成包括热塑性树脂、补强材及铜箔等。热塑性树脂如聚酰亚胺(PI)、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、超高分子量聚乙烯、聚苯硫醚、聚醚酮等，虽然具有优异的介电性能和不错的韧性，但是这些树脂的成型工艺性和溶剂溶解性都较差，且因为熔点高、熔体黏度较大及对纤维的黏接性不好而不利于加工，限制了他们的应用范围。另外，环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯等因为耐热性和耐湿热性较差、介电损耗较高等原因，也难以满足一些特殊应用场合的要求。

双马来酰亚胺(BMI)由于结构致密刚强，具备优异物理特性及介电性能，包括：热稳定性佳、机械性质强、高玻璃转移温度(Tg)及高的坚硬度(toughness)等，常被使用于铜箔基板。然而，一般结构的双马来酰亚胺树脂的韧性很低、物性很脆，加工性不佳；此外，更因为溶剂溶解性偏低、介电常数偏高而难以应用。

为了提高应用性，BMI必须经过改性。BMI的改性途径较多，有芳香族二元胺和环氧树脂改性BMI、热塑性树脂改性BMI、橡胶改性BMI、含硫化合物改性BMI、烯丙基化合物改性BMI、几种不同结构的BMI共混改性、链延长型BMI以及合成新型BMI等。经过改性的BMI尽管能改善某种特定的特性，但是经常无法兼顾目标应用所需的不同特性；例如，经过改性的BMI在韧性上有所提高，却无法降低介电常数和介电损耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种改性双马来酰亚胺树脂，其结构中含有更多的非极性和疏水性基团，除了能够在韧性、耐热性和溶剂溶解性上获得改善，并且在电场中不易受到极化，而具有符合预期的低介电特性。本发明另外提供了应用此改性双马来酰亚胺树脂的预浸材、铜箔基板及印刷电路板。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种改性双马来酰亚胺树脂，其特征在于，所述改性双马来酰亚胺树脂的结构如下式(1)所示：

式(1)中，R为下式(2)至式(4)所示分子团的其中一个：

式(2)中，X为碳原子或以下分子团的其中一个：

式(3)中，Y为以下分子团的其中一个：

其中，R₁及R₂各自独立为苯甲基或具有1至10个碳原子的烷基：

式(4)中，Z为氧原子、碳原子或以下分子团的其中一个：