專利名稱：包括具有負的熱膨脹系數(shù)的無機填料和液晶熱固性低聚物的用于基板的復合材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于基板的復合材料，該復合材料包括具有負的熱膨脹系數(shù)的無 機填料和液晶熱固性(LCT)低聚物，所述低聚物在主鏈中具有至少一個可溶性結構單元并 且在主鏈的至少一個末端具有至少一個熱固性基團。
背景技術：
隨著電氣裝置的發(fā)展，電氣裝置變得重量更輕和尺寸更小并且更加復雜。為了滿 足這些要求，作為電氣裝置的核心部件的印刷電路板更加復雜且高密度化。此外，作為用來 在有源IC之間或在IC與無源IC之間進行連接的印刷電路板固定IC以按照條件(情況) 適當?shù)剡\行。由于印刷電路板的上述作用，因此印刷電路板的電、熱以及機械穩(wěn)定性是重要 的。當制造印刷電路板，包括IC的部件被安裝在印刷電路板上或裝置在一定條件下操作 時，由熱引起的尺寸變化可能導致印刷電路板或IC的破壞、電斷開或短路等。尤其是，響 應于對具有更薄厚度和更高密度的印刷電路板以及三維包裝技術的要求，在制備印刷電路 板中，使用具有低CTE(熱膨脹系數(shù))的絕緣材料是耐久性的重要因素之一。PCB由包括Cu和絕緣層的電路圖案構成。Cu的CTE為17ppm/°C。作為絕緣層的 聚合物的CTE比Cu的CTE高得更多。為了克服CTE的這種差異，將聚合物浸漬到編織玻璃 纖維中或將無機填料加入到絕緣層中以降低CTE。熔融石英具有約+5ppm/°C的CTE，使得當 與絕緣聚合物如環(huán)氧樹脂等混合時，按照混合體積，可以降低總的CTE。最終，需要具有與用于配線的Cu相同CTE的聚合物材料。然而，通過控制在絕緣 層中所使用的常規(guī)材料的尺寸、含量以及種類所制造的材料并不滿足這樣的熱機械要求。

發(fā)明內容
為了解決上述問題，其通過提供一種用于基板的復合材料來完成，該復合材料包 括液晶熱固性低聚物和具有負的熱膨脹系數(shù)的無機填料。因此，本發(fā)明的一個方面是提供一種用于基板的復合材料，該復合材料具有極好 的熱、電、以及機械性能。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于基板的復合材料，該復合材料包括液晶 熱固性(LCT)低聚物和無機填料，該液晶熱固性低聚物在主鏈中具有至少一個可溶性結構 單元，所述主鏈的至少一個末端具有熱固性基團，所述無機填料具有負的熱膨脹系數(shù)。在用于基板的復合材料中，可溶性結構單元可以包括C4-C30芳基胺基團或 C4-C30芳基酰胺基團。
可溶性結構單元還可以包括由以下化學式1表示的化合物[化學式1]
權利要求
1.一種用于基板的復合材料，包括液晶熱固性(LCT)低聚物和無機填料，所述液晶熱 固性低聚物在主鏈中具有至少一個可溶性結構單元，所述主鏈的至少一個末端具有熱固性 基團，所述無機填料具有負的熱膨脹系數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，其中，所述可溶性結構單元包括C4-C30芳基胺基 團或C4-C30芳基酰胺基團。
3.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，其中，所述可溶性結構單元包括由以下化學式1表 示的化合物[化學式1]
4.根據(jù)權利要求3所述的復合材料，其中，所述可溶性結構單元包括選自由以下化學 式2表示的化合物組成的組中的至少一種 [化學式2]
5.根據(jù)權利要求4所述的復合材料，其中，所述Ar是選自由以下化學式3表示的化合 物組成的組中的芳基或其取代物， [化學式3]
6.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，其中，基于總結構單元的總量，所述可溶性結構單 元的量為約5mol%至約60mol%。
7.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，其中，所述LCT低聚物在其主鏈中進一步包括由以 下化學式4表示的結構單元以及所述可溶性結構單元[化學式4]
8.根據(jù)權利要求7所述的復合材料，其中，所述由化學式4表示的結構單元包括選自由 以下化學式5表示的化合物組成的組中的至少一種結構單元[化學式5]
9.根據(jù)權利要求8所述的復合材料，其中，所述Ar是選自由以下化學式3表示的化合 物組成的組中的化合物 [化學式3]
10.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，其中，所述熱固性基團是熱連接基團。
11.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，其中，所述熱固性基團選自由馬來酰亞胺、降冰 片烯鄰二甲酰亞胺、鄰苯二甲酰亞胺、乙炔、炔丙基醚、苯并環(huán)丁烯、氰酸酯、它們的取代物 以及它們的衍生物組成的組。
12.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，其中，所述LCT低聚物是由化學式6表示的結構其中R1是選自由化學式2表示的化合物中的至少一種結構單元； R2是選自由化學式5表示的化合物中的至少一種結構單元；Z1和Z2是相同的或不同的，并且Z1和Z2中的每一個是選自由氫、鹵素、羥基基團、馬來 酰亞胺、降冰片烯鄰二甲酰亞胺、鄰苯二甲酰亞胺、乙炔、炔丙基醚、苯并環(huán)丁烯、氰酸酯、它 們的取代物以及它們的衍生物組成的組中的至少一種；Z1和Z2中的至少一個選自由馬來酰亞胺、降冰片烯鄰二甲酰亞胺、鄰苯二甲酰亞胺、乙 炔、炔丙基醚、苯并環(huán)丁烯、氰酸酯和它們的取代物以及它們的衍生物組成的組； η和m中的每一個獨立地表示1至50的整數(shù)；以及 n/ (n+m+2)為 5% 至 60% ； [化學式2]
13.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，其中，所述LCT低聚物是選自由化學式7和8表 示的結構組成的組中的一種
14.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，其中，所述LCT低聚物的數(shù)均分子量為 500-15，000。
15.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，其中，所述無機填料是選自由鋰霞石 (LiAlSiO4)、各向同性釩酸鋯(ZrV2O7)以及各向同性鎢酸鋯(ZrW2O8)組成的組中的至少一 種。
16.根據(jù)權利要求15所述的復合材料，其中，所述鋰霞石是由以下化學式9表示的鋰霞石[化學式9] xLi02-yAl203-zSi02其中，x、y以及ζ表示摩爾比率，并且χ和y中的每一個獨立地在0. 9至1. 1的范圍內， 而ζ在1.9至2. 1的范圍內。
17.根據(jù)權利要求16所述的復合材料，其中，在化學式9中，χ= Uy= 1以及z = 2。
18.根據(jù)權利要求16所述的復合材料，其中，所述填料的粒度為0.1 μ m至5 μ m。
19.根據(jù)權利要求16所述的復合材料，其中，所述填料的熱膨脹系數(shù)在-9ppm/°C 至-2ppm/°C的范圍內。
20.根據(jù)權利要求16所述的復合材料，其中，所述填料的合成溫度在1000°C至1400°C 的范圍內。
21.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，進一步包括烷氧基金屬化合物，所述烷氧基金屬 化合物具有與所述LTC低聚物的所述熱固性基團形成共價鍵的活性基團。
22.根據(jù)權利要求21所述的復合材料，其中，與所述熱固性基團形成共價鍵的所述活 性基團是選自由乙烯基、丙烯?；⒓谆；约皫€基組成的組中的至少一種。
23.根據(jù)權利要求21所述的復合材料，其中，在所述烷氧基金屬化合物中的金屬是選 自由鈦(Ti)、鋁(Al)、鍺(Ge)、鈷(Co)、鈣(Ca)、鉿(Hf)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、 鑭(La)、錸(Re)、鈧(Sc)、硅(Si)、鉭(Ta)、鎢(W)、釔(Y)、鋯(Zr)以及釩(V)組成的組中 的至少一種。
24.根據(jù)權利要求21所述的復合材料，其中，所述烷氧基金屬化合物是選自由以下化 合物組成的組中的至少一種，
25.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，進一步包括至少一種無機填料，所述無機填料選 自由 NaZr2P3O12 和 Mg2AL2Si5O18 組成的組。
26.根據(jù)權利要求1所述的復合材料，進一步包括具有非負熱膨脹系數(shù)的無機填料。
27.一種通過使用根據(jù)權利要求1-26中任一項所述的復合材料形成的薄膜。
28.一種通過使用根據(jù)權利要求1-26中任一項所述的復合材料形成的預浸料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于基板的復合材料，更具體地涉及包括具有負的熱膨脹系數(shù)的無機填料和液晶熱固性(LCT)低聚物的用于基板的復合材料，該低聚物在主鏈中具有至少一個可溶性結構單元并且在主鏈的至少一個末端具有至少一個熱固性基團。通過包括具有負的熱膨脹系數(shù)的無機填料，用于基板的復合材料可以提供極好的熱、電、以及機械性能。
文檔編號C08K3/34GK102115597SQ20101021198
公開日2011年7月6日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權日2009年12月31日
發(fā)明者劉圣賢, 吳浚祿, 池受玲, 沈智慧, 金鎮(zhèn)哲 申請人:三星電機株式會社