專利名稱：樹脂組合物及其應(yīng)用的基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種熱固性樹脂組合物，尤其涉及一種應(yīng)用于印刷電路板及半導(dǎo)體封裝載板的熱固性樹脂組合物。
背景技術(shù)：
為順應(yīng)世界環(huán)保潮流及綠色法規(guī)，無鹵素(Halogen-free)為當(dāng)前全球電子產(chǎn)業(yè)的環(huán)保趨勢，世界各國及相關(guān)電子大廠陸續(xù)對其電子產(chǎn)品，制定無鹵素電子產(chǎn)品的量產(chǎn)時(shí)程表。歐盟的有害物質(zhì)限用指令(Restriction of Hazardous Substances,RoHS)實(shí)施后，包含鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、聚溴聯(lián)苯與聚溴二苯醚等物質(zhì)，已不得用于制造電子產(chǎn)品或其零組件。印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)為電子電機(jī)產(chǎn)品的基礎(chǔ),無齒素以印刷電路板為首先重點(diǎn)管制對象，國際組織對于印刷電路板的鹵素含量已有嚴(yán)格要求，其中國際電工委員會(IEC) 61249-2-21規(guī)范要求溴、氯化物的含量必須低于900ppm，且總鹵素含量必須低于1500ppm ;日本電子封裝和電路協(xié)會(JPCA)則規(guī)范溴化物與氯化物的含量限制均為900ppm ;而綠色和平組織現(xiàn)階段大力推動(dòng)的綠化政策，要求所有的制造商完全排除其電子產(chǎn)品中的聚氯乙烯及溴系阻燃劑，以符合兼具無鉛及無鹵素的綠色電子。因此，材料的無鹵化成為目前從業(yè)者的重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目。電子產(chǎn)品在多功能化、高1/0數(shù)及小型化趨勢下，半導(dǎo)體封裝技術(shù)隨之改變，而從半導(dǎo)體封裝載板的生產(chǎn)成本來看,材料價(jià)格占整體成本的比重高達(dá)40% 50%，原料中又以BT樹脂(Bismaleimide Triazine Resin)最常使用。日本三菱瓦斯化學(xué)株式會社(Mitsubishi Gas Chemical)開發(fā)的BT樹脂，主要以B (Bismaleimide,雙馬來酰亞胺)及T(Triazine,三嗪)聚合而成，以BT樹脂為原料所構(gòu)成的基板具有高Tg(255 330°C )、耐熱性(160 230°C )、抗?jié)裥?、低介電常?shù)(dielectric constant, Dk)及低介電損耗(dissipation factor, Df)等優(yōu)點(diǎn)。新時(shí)代的電子產(chǎn)品趨向輕薄短小，并適合高頻傳輸，因此電路板的配線走向高密度化，電路板的材料選用走向更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男枨蟆８哳l電子組件與電路板接合，為了維持傳輸速率及保持傳輸訊號完整性，電路板的基板材料必須兼具較低的介電常數(shù)及介電損耗。同時(shí)，為了于高溫、高濕度環(huán)境下依然維持電子組件正常運(yùn)作功能，電路板也必須兼具耐熱、難燃及低吸水性的特性。環(huán)氧樹脂由于接著性、耐熱性、成形性優(yōu)異，廣泛使用于電子零組件及電機(jī)機(jī)械的覆銅箔疊層板或密封材。從防止火災(zāi)的安全性觀點(diǎn)而言，要求材料具有阻燃性，一般是以無阻燃性的環(huán)氧樹脂，配合外加阻燃劑的方式達(dá)到阻燃的效果，例如，在環(huán)氧樹脂中由于導(dǎo)入鹵素，尤其是溴，而賦予阻燃性，提高環(huán)氧基的反應(yīng)性。然而，近來的電子產(chǎn)品，傾向于輕量化、小型化、電路微細(xì)化，在如此的要求下，比重大的鹵化物在輕量化的觀點(diǎn)上并不理想。另外，在高溫下經(jīng)長時(shí)間使用后，可能會引起鹵化物的解離，而有微細(xì)配線腐蝕的可能。再者使用過后的廢棄電子零組件，在燃燒后會產(chǎn)生鹵化物等有害化合物，對環(huán)境也不友善。為取代上述的鹵化物阻燃劑，有研究使用磷化合物作為阻燃劑，例如添加磷酸酯(臺灣專利公告1238846號)或紅磷(臺灣專利公告322507號)在環(huán)氧樹脂組合物中。然而，磷酸酯會因產(chǎn)生水解反應(yīng)而使酸離析，導(dǎo)致影響其耐遷移性；而紅磷的阻燃性雖高，但在消防法中被認(rèn)為是危險(xiǎn)物品，在高溫、潮濕環(huán)境下因?yàn)闀a(chǎn)生微量的膦氣體。熟知的金屬箔基板制作的電路板技術(shù)中，是利用環(huán)氧基樹脂與硬化劑作為熱固性樹脂組合物原料，將補(bǔ)強(qiáng)材與該熱固性樹脂組成加熱結(jié)合形成半固化膠片(prepreg)，再將該半固化膠片與上、下兩片金屬箔層板于高溫高壓下壓合而成?，F(xiàn)有技術(shù)一般使用環(huán)氧基樹脂與具 有羥基(-0H)的酚醛(phenol novolac)樹脂硬化劑作為熱固性樹脂組成原料，酚醛樹脂與環(huán)氧基樹脂結(jié)合會使環(huán)氧基開環(huán)后形成另一羥基，羥基本身會提高介電常數(shù)及介電損耗值，且易與水分結(jié)合，增加吸濕性。臺灣專利公告第1297346號揭露一種使用氰酸酯基樹脂、二環(huán)戊二烯基環(huán)氧樹月旨、硅石以及熱塑性樹脂作為熱固性樹脂組合物，此種熱固性樹脂組合物具有低介電常數(shù)與低介電損耗等特性。然而此制造方法于制作時(shí)必須使用含有鹵素(如溴)成份的阻燃齊U，例如四溴環(huán)己烷、六溴環(huán)癸烷以及2，4，6-三(三溴苯氧基)-1，3，5-三氮雜苯，而這些含有溴成份的阻燃劑在產(chǎn)品制造、使用甚至回收或丟棄時(shí)都很容易對環(huán)境造成污染。為了提升金屬箔基板的耐熱難燃性、低介電損耗、低吸濕性、高交聯(lián)密度、高玻璃轉(zhuǎn)化溫度、高接合性、適當(dāng)?shù)臒崤蛎浶?，環(huán)氧基樹脂、硬化劑及補(bǔ)強(qiáng)材的材料選擇成了主要影響因素。綜上所述，在熟知的制作電路板的技術(shù)中，若不在熱固性樹脂中添加足夠的含鹵素阻燃劑，則在利用熱固性樹脂制作成電路板后，該電路板無法達(dá)到UL94-V0的安規(guī)耐燃測試；反之，一旦添加足夠的含鹵素阻燃劑，會對環(huán)境造成污染。因此，無論是否添加足夠的含鹵素阻燃劑，都無法同時(shí)有效解決阻燃性差與環(huán)境污染的問題。因此，如何發(fā)明出一種熱固性樹脂組合物，具有高耐熱性與高剛性，由包含熱固性聚酰亞胺樹脂，以使可達(dá)到UL94 V-O的阻燃等級，且不含鹵化合物與磷化合物，可制作成半固化膠片或接著薄膜，可應(yīng)用于印刷電路板及半導(dǎo)體封裝載板，將是本發(fā)明所欲積極揭露的內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述熟知技術(shù)的缺憾，發(fā)明人有感其未臻于完善，遂竭其心智悉心研究克月艮，憑其從事該項(xiàng)產(chǎn)業(yè)多年累積的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而研發(fā)出一種熱固性樹脂組合物，以期達(dá)到高耐熱性與高儲能模量的目的。本發(fā)明的主要目的在提供一種熱固性樹脂組合物，其由于包含熱固性聚酰亞胺樹月旨，可達(dá)到UL94 V-O阻燃等級，且不含鹵化合物與磷化合物，可制作成半固化膠片或接著薄膜，進(jìn)而達(dá)到可應(yīng)用于印刷電路板及半導(dǎo)體封裝載板的目的。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種熱固性樹脂組合物，以成分(A)、⑶及(C)的總重為100重量份計(jì)包含(A) 5至100重量份的氰酸酯樹脂；(B) 5至100重量份的多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂；(C) 5至50重量份的熱固性聚酰亞胺樹脂；以及選擇性包含下列成分的至少一種
(D)觸媒；(E)無機(jī)填充物；(F)有機(jī)硅彈性體；及(G)阻燃劑。上述組合物，其中成分⑶的添加量，以成分㈧、⑶及(C)的總重為100重量份計(jì)，為O. 0001至5重量份。上述組合物，其中成分(E)的添加量，以成分㈧、⑶及(C)的總重為100重量份計(jì)，為O至500重量份。
上述組合物，其中成分(F)的添加量，以成分㈧、⑶及(C)的總重為100重量份計(jì)，為O至40重量份。上述組合物，其中成分(G)的添加量，以成分㈧、⑶及(C)的總重為100重量份計(jì)，為O至100重量份。上述組合物，其中熱固性聚酰亞胺樹脂為式(I)或式(2)所示的化合物
權(quán)利要求
1.一種熱固性樹脂組合物，以成分㈧、⑶及(C)的總重為100重量份計(jì)包含 (A)5至100重量份的氰酸酯樹脂； (B)5至100重量份的多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂； (C)5至50重量份的熱固性聚酰亞胺樹脂；以及 選擇性包含下列成分的至少一種 (D)觸媒；(E)無機(jī)填充物；(F)有機(jī)硅彈性體；及(G)阻燃劑。
2.如權(quán)利要求I所述組合物，其特征在于，其中成分⑶的添加量，以成分(A)、⑶及(C)的總重為100重量份計(jì)，為O. 0001至5重量份。
3.如權(quán)利要求I所述組合物，其特征在于，其中成分(E)的添加量，以成分(A)、⑶及(C)的總重為100重量份計(jì)，為O至500重量份。
4.如權(quán)利要求I所述組合物，其特征在于，其中成分(F)的添加量，以成分(A)、⑶及(C)的總重為100重量份計(jì)，為O至40重量份。
5.如權(quán)利要求I所述組合物，其特征在于，其中成分(G)的添加量，以成分㈧、⑶及(C)的總重為100重量份計(jì)，為O至100重量份。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述組合物，其中該熱固性聚酰亞胺樹脂為式(I)或式(2)所示的化合物
7.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述組合物，其特征在于，其中熱固性聚酰亞胺樹脂是選自由4，4’ - 二苯甲烷雙馬來酰亞胺、苯甲烷馬來酰亞胺寡聚物、間亞苯基雙馬來酰亞胺、雙酚A 二苯基醚雙馬來酰亞胺、3，3’ - 二甲基_5，5’ - 二乙基_4，4’ - 二苯基甲烷雙馬來酰亞胺、4-甲基-1，3-亞苯基雙馬來酰亞胺及1，6_雙馬來酰亞胺-(2，2，4_三甲基)己烷組成的樹脂組中的一種或其組合。
8.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述組合物，其特征在于，其中多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂為式(3)或式(4)所示的化合物
9.一種半固化膠片，其包含權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的樹脂組合物。
10.一種金屬疊層板，其包含權(quán)利要求9所述的半固化膠片。
11.一種半導(dǎo)體封裝載板，其包含權(quán)利要求10所述的金屬疊層板。
12.—種印刷電路板，其包含權(quán)利要求10所述的金屬疊層板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種樹脂組合物及其應(yīng)用的基板，本發(fā)明的樹脂組合物，以成分(A)、(B)及(C)的總重為100重量份計(jì)包含(A)5至100重量份的氰酸酯樹脂；(B)5至100重量份的多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂；(C)5至50重量份的熱固性聚酰亞胺樹脂；以及選擇性包含下列成分的一種(D)觸媒；(E)無機(jī)填充物；(F)有機(jī)硅彈性體；及(G)阻燃劑。本發(fā)明由于包含熱固性聚酰亞胺樹脂，具有高耐熱性與高剛性，可達(dá)到UL94 V-0的阻燃等級，且不含鹵化合物與磷化合物，可制作成半固化膠片或接著薄膜，可應(yīng)用于印刷電路板及半導(dǎo)體封裝載板。
文檔編號C08G73/06GK102911501SQ20111022143
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者謝鎮(zhèn)宇 申請人:臺光電子材料股份有限公司