專利名稱：低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物及使用其制作的覆銅箔層壓板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合物，尤其涉及一種低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物及使用其制作的低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代高頻通信的發(fā)展對材料的電性能提出了越來越高的要求，尤其是高頻用低介電常數(shù)層壓板。一般來說，復(fù)合材料的有效介電常數(shù)可以近似于各組分的介電常數(shù)與其在復(fù)合材料中占用體積分?jǐn)?shù)的加權(quán)和。由于中空填料大部分體積是空氣(介電常數(shù)在 1.2-2.0)，所以具有較低的介電常數(shù)。關(guān)于中空填料在復(fù)合材料的研究很多，其中中空填料在覆銅板中相關(guān)專利如下=Polyclad在1997的專利US5670250是關(guān)于中空無機(jī)填料的組合物在覆銅板的使用，限制了中空填料的含量和與熔融硅微粉的配合使用。而很多專利通過限定中空填料的類型來規(guī)避專利，如US5591684，限定了中空填料的成份，如各種氧化物的比例；W02007125891限定了中空填料的中空率為70%，平均粒徑在3_20 μ m等。也有關(guān)于高分子中空微球的專利，如JP20031471662A2專利使用中空塑料球來降低板材介電常數(shù)；專利CN20101(^83^8用聚四氟乙烯微粉降低板材吸水性。然而中空填料的具體應(yīng)用不多，很重要的一個原因是由于中空填料與樹脂界面差，中空填料由于表面沒有可與樹脂反應(yīng)的基團(tuán)，與樹脂結(jié)合力不好，界面較大。這些界面在潮濕環(huán)境中容易吸收水份，使板材吸水率的增大，在板材經(jīng)過高溫環(huán)境中如線路板的裝配工序，因水份蒸發(fā)成水蒸氣產(chǎn)生巨大的蒸汽壓從而使板材產(chǎn)生分層、爆板的問題。同時由于水份是強(qiáng)極性物質(zhì)，板材吸水率的增大，也會造成板材介電常數(shù)的升高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物，將中空填料配合低吸水率填料和特定處理劑來改善中空填料與樹脂界面，降低板材的吸水率，獲得低介電常數(shù)的層壓板。本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用上述組合物制作的覆銅箔層壓板，具有低介電常數(shù)的同時具有低吸水率低。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物，其包括 熱固性樹脂，1-30重量份的中空填料，1-50重量份的低吸水率填料，及0. 5-5重量份的處理劑，該處理劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或長鏈有機(jī)硅處理劑。所述中空填料的平均粒徑小于15微米。所述低吸水率填料包括平均粒徑為0. 1-3微米的球形硅微粉、無機(jī)納米填料或低吸水率的有機(jī)樹脂粉。所述無機(jī)納米填料為納米二氧化硅、納米二氧化鈦或納米蒙脫土，低吸水率的有機(jī)樹脂粉為聚四氟乙烯微粉或聚苯乙烯微粉。
所述熱固性樹脂用量為15-90重量份。所述熱固性樹脂包括雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂，為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚 F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、萘類環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂、苯酚-酚醛型環(huán)氧、鄰甲酚-酚醛性環(huán)氧、雙酚A-酚醛型環(huán)氧、間苯二酚型環(huán)氧樹脂、聚乙二醇型環(huán)氧樹脂、三官能團(tuán)環(huán)氧樹脂、四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂、環(huán)戊二烯或二環(huán)二烯與酚類縮聚樹脂的環(huán)氧樹脂、異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、海因環(huán)氧樹脂、經(jīng)萜烯改性的環(huán)氧樹脂、9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物改性環(huán)氧樹脂、10-(2，5- 二羥基苯基)-9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物改性環(huán)氧樹脂、及10- (2,9- 二羥基萘基)-9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物改性環(huán)氧樹脂中的一種或多種。本發(fā)明還提供一種使用上述組合物制作的覆銅箔層壓板，其包括數(shù)個疊合的預(yù)浸體、及壓覆于數(shù)個疊合的預(yù)浸體一面或兩面上的銅箔，每一預(yù)浸體包括基料及通過含浸干燥后附著在基料上的低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物。該低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物包括熱固性樹脂，1-30重量份的中空填料，1-50重量份的低吸水率填料，0. 5-5重量份的處理劑，該處理劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或長鏈有機(jī)硅處理劑。所述熱固性樹脂用量為15-90重量份。所述中空填料的平均粒徑小于15微米。所述低吸水率填料包括平均粒徑為0. 1-3微米的球形硅微粉、無機(jī)納米填料或低吸水率的有機(jī)樹脂粉，無機(jī)納米填料為納米二氧化硅、納米二氧化鈦或納米蒙脫土，低吸水率的有機(jī)樹脂粉為聚四氟乙烯微粉或聚苯乙烯微粉。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明將中空填料配合低吸水率填料的使用和特種處理劑的使用來改善中空填料與樹脂界面，從而降低板材吸水率，獲得降低的介電常數(shù)的覆銅箔層壓板。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物，按固體重量份計算，其包括組分及其重量份如下熱固性樹脂15-90重量份，1-30重量份的中空填料，1-50重量份的低吸水率填料，及0. 5-5重量份的處理劑，該處理劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或長鏈有機(jī)硅處理劑。通過在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，中空填料在應(yīng)用中有吸水率大的問題，本發(fā)明將中空填料配合低吸水率填料的使用和特種處理劑的使用來改善中空填料與樹脂界面，從而降低板材吸水率，獲得降低的介電常數(shù)的層壓板。所述的處理劑實(shí)質(zhì)上是一類具有有機(jī)官能團(tuán)的有機(jī)物質(zhì)，在其分子中同時具有能和無機(jī)質(zhì)材料(如玻璃、硅砂、金屬等)化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán)及與有機(jī)質(zhì)材料(合成樹脂等)化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán)。因此，通過使用處理劑，可在無機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)的界面之間架起“分子橋”，把兩種性質(zhì)懸殊的材料連接在一起，提高復(fù)合材料的性能和增加粘接強(qiáng)度的作用。板材組分中引入處理劑可以使處理劑吸附在中空填料上，使中空填料表面有可以與樹脂反應(yīng)的基團(tuán)，從而提高中空填料與樹脂的結(jié)合力，改善中空填料與樹脂的界面，降低板材的吸水率，提高板材耐熱性。板材組分中引入低吸水率填料對中空填料形成阻隔作用，降
4低其吸水率。同時實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)加入低吸水率填料也可改善中空填料與樹脂的界面，從而降低板材的吸水率。所述中空填料的平均粒徑小于15微米。所述低吸水率填料包括平均粒徑為0. 1-3 微米的球形硅微粉、無機(jī)納米填料或低吸水率的有機(jī)樹脂粉，其中無機(jī)納米填料為納米二氧化硅、納米二氧化鈦或納米蒙脫土等，低吸水率的有機(jī)樹脂粉為聚四氟乙烯微粉或聚苯乙烯微粉等。所述熱固性樹脂采用現(xiàn)有技術(shù)中所用的熱固性樹脂，包括雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂，為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、萘類環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂、苯酚-酚醛型環(huán)氧、鄰甲酚-酚醛性環(huán)氧、雙酚A-酚醛型環(huán)氧、間苯二酚型環(huán)氧樹脂、聚乙二醇型環(huán)氧樹脂、三官能團(tuán)環(huán)氧樹脂、四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂、環(huán)戊二烯或二環(huán)二烯與酚類縮聚樹脂的環(huán)氧樹脂、異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、海因環(huán)氧樹脂、經(jīng)萜烯改性的環(huán)氧樹脂、9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物改性環(huán)氧樹脂、10- (2，5- 二羥基苯基)-9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物改性環(huán)氧樹脂、及10- (2,9- 二羥基萘基)-9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物改性環(huán)氧樹脂等中的一種或多種。該熱固性樹脂最佳用量為30-70重量份。使用上述低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物制作的覆銅箔層壓板，其包括數(shù)個疊合的預(yù)浸體、及壓覆于數(shù)個疊合的預(yù)浸體一面或兩面上的銅箔，每一預(yù)浸體包括基料及通過含浸干燥后附著在基料上的低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物?；峡蔀椴ＡЮw維布、碳纖維、硼纖維、金屬等的織物或無紡布或紙。茲將本發(fā)明實(shí)施例詳細(xì)說明如下，但本發(fā)明并非局限在實(shí)施例范圍。實(shí)施例1將100重量份溴化雙酚A型環(huán)氧樹脂(陶氏化學(xué)，環(huán)氧當(dāng)量435，溴含量19%，產(chǎn)品名DER530)、3重量份雙氰胺，0. 05重量份2-甲基咪唑(四國化成)，10重量份中空填料 (3M公司，IM30K)，10重量份球形硅微粉(Admatechs，S0C2)，0. 2重量份KFlOl (日本信越化學(xué))溶于N，N 二甲基甲酰胺，配制成65wt %的膠水，然后含浸玻璃纖維布，經(jīng)過加熱干燥后形成預(yù)浸體(Pr印reg)，兩面放置銅箔，加壓加熱制成覆銅箔層壓板(銅箔基板)。實(shí)施例2將100重量份溴化雙酚A型環(huán)氧樹脂(陶氏化學(xué)，環(huán)氧當(dāng)量435，溴含量19%，產(chǎn)品名DER530)、3重量份雙氰胺，0. 05重量份2-甲基咪唑(四國化成)，20重量份中空填料 (3M公司，IM30K)，20重量份聚四氟乙烯微粉(蘇州諾升，TP200)，0. 4重量份KBM403 (日本信越化學(xué))溶于N，N 二甲基甲酰胺，配制成65wt%的膠水，然后含浸玻璃纖維布，經(jīng)過加熱干燥后形成預(yù)浸體(prepreg)，兩面放置銅箔，加壓加熱制成覆銅箔層壓板。實(shí)施例3將100重量份溴化雙酚A型環(huán)氧樹脂(陶氏化學(xué)，環(huán)氧當(dāng)量435，溴含量19%，產(chǎn)品名DER530)、3重量份雙氰胺，0. 05重量份2-甲基咪唑(四國化成)，30重量份中空填料 (3M公司，IM30K)，40重量份球形硅微粉(Admatechs，S0C2)，0. 6重量份KBM403 (日本信越化學(xué))溶于N，N 二甲基甲酰胺，配制成65wt%的膠水，然后含浸玻璃纖維布，經(jīng)過加熱干燥后形成預(yù)浸體(Pr印reg)，兩面放置銅箔，加壓加熱制成覆銅箔層壓板。比較例1
將100重量份溴化雙酚A型環(huán)氧樹脂(陶氏化學(xué)，環(huán)氧當(dāng)量435，溴含量19%，產(chǎn)品名DER530)、3重量份雙氰胺，0. 05重量份2-甲基咪唑(四國化成)，10重量份中空填料 (3M公司，IM30K)溶于N，N 二甲基甲酰胺，配制成65wt%的膠水，然后含浸玻璃纖維布，經(jīng)過加熱干燥后形成預(yù)浸體(prepreg)，兩面放置銅箔，加壓加熱制成覆銅箔層壓板。表1各實(shí)施例及比較例的覆銅箔層壓板性能比較
權(quán)利要求
1.一種低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物，其特征在于，其包括熱固性樹脂，1-30 重量份的中空填料，1-50重量份的低吸水率填料，及0. 5-5重量份的處理劑，該處理劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或長鏈有機(jī)硅處理劑。
2.如權(quán)利要求1所述的低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物，其特征在于，所述中空填料的平均粒徑小于15微米。
3.如權(quán)利要求1所述的低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物，其特征在于，所述低吸水率填料包括平均粒徑為0. 1-3微米的球形硅微粉、無機(jī)納米填料或低吸水率的有機(jī)樹脂粉。
4.如權(quán)利要求3所述的低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物，其特征在于，所述無機(jī)納米填料為納米二氧化硅、納米二氧化鈦或納米蒙脫土，低吸水率的有機(jī)樹脂粉為聚四氟乙烯微粉或聚苯乙烯微粉。
5.如權(quán)利要求1所述的低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物，其特征在于，所述熱固性樹脂用量為15-90重量份。
6.如權(quán)利要求1所述的低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物，其特征在于，所述熱固性樹脂包括雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂，為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚 S型、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、萘類環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂、苯酚-酚醛型環(huán)氧、鄰甲酚-酚醛性環(huán)氧、雙酚A-酚醛型環(huán)氧、間苯二酚型環(huán)氧樹脂、聚乙二醇型環(huán)氧樹脂、三官能團(tuán)環(huán)氧樹脂、四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂、環(huán)戊二烯或二環(huán)二烯與酚類縮聚樹脂的環(huán)氧樹脂、異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、海因環(huán)氧樹脂、經(jīng)萜烯改性的環(huán)氧樹脂、9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物改性環(huán)氧樹脂、10-(2，5- 二羥基苯基)-9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物改性環(huán)氧樹脂、及10- (2,9- 二羥基萘基)-9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物改性環(huán)氧樹脂中的一種或多種。
7.一種使用如權(quán)利要求1所述的低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物制作的覆銅箔層壓板，其特征在于，其包括數(shù)個疊合的預(yù)浸體、及壓覆于數(shù)個疊合的預(yù)浸體一面或兩面上的銅箔，每一預(yù)浸體包括基料及通過含浸干燥后附著在基料上的低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物。
8.如權(quán)利要求7所述的覆銅箔層壓板，其特征在于，該低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物包括熱固性樹脂，1-30重量份的中空填料，1-50重量份的低吸水率填料，0. 5-5重量份的處理劑，該處理劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或長鏈有機(jī)硅處理劑。
9.如權(quán)利要求8所述的覆銅箔層壓板，其特征在于，所述熱固性樹脂用量為15-90重量份。
10.如權(quán)利要求8所述的覆銅箔層壓板，其特征在于，所述中空填料的平均粒徑小于15 微米，所述低吸水率填料包括平均粒徑為0. 1-3微米的球形硅微粉、無機(jī)納米填料或低吸水率的有機(jī)樹脂粉，無機(jī)納米填料為納米二氧化硅、納米二氧化鈦或納米蒙脫土，低吸水率的有機(jī)樹脂粉為聚四氟乙烯微粉或聚苯乙烯微粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物及使用其制作的覆銅箔層壓板，該低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物，包括熱固性樹脂，1-30重量份的中空填料，1-50重量份的低吸水率填料，及0.5-5重量份的處理劑，該處理劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或長鏈有機(jī)硅處理劑。使用該組合物制作的覆銅箔層壓板，包括數(shù)個疊合的預(yù)浸體、及壓覆于數(shù)個疊合的預(yù)浸體一面或兩面上的銅箔，每一預(yù)浸體包括基料及通過含浸干燥后附著在基料上的低介電常數(shù)的覆銅箔層壓板用組合物。本發(fā)明將中空填料配合低吸水率填料的使用和特種處理劑的使用來改善中空填料與樹脂界面，從而降低板材吸水率，獲得降低的介電常數(shù)的覆銅箔層壓板。
文檔編號C08K3/36GK102206399SQ201110095528
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者柴頌剛 申請人:廣東生益科技股份有限公司