本發(fā)明屬于覆銅板領(lǐng)域，具體涉及一種高導(dǎo)熱樹脂組合物，本發(fā)明還涉及該高導(dǎo)熱樹脂組合物的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)FR-4熱導(dǎo)率較低，不能滿足PCB行業(yè)對散熱的需求。為了提高覆銅板熱導(dǎo)率，往往需要添加大量填料。一般情況下，填料添加量為70％，覆銅板熱導(dǎo)率為1W/m·K；填料添加量為80％，覆銅板熱導(dǎo)率1.5W/m·K；填料添加量為82-84％，覆銅板熱導(dǎo)率1.8-2.0W/m·K；填料用量大于84％，覆銅板熱導(dǎo)率大于2W/m·K。
隨著填料用量的增加，覆銅板熱導(dǎo)率顯著提高，但提高填料用量帶來的負面作用是，板材剝離強度降低、脆性變大、耐熱性、絕緣性、加工性能變差。
申請?zhí)枮?01511016722.7(申請日：2015.12.29，公開號：CN105623198，公開日：2016.6.1)的中國專利，在烯丙基改性雙馬與柔韌性環(huán)氧樹脂體系中加入導(dǎo)熱填料制備金屬基板，具有良好的散熱性及耐熱性，其金屬基板的柔韌性雖有所改善，但彎折后仍然龜裂，另外板材剝離強度不足1.4N/mm，且不具備阻燃功能。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種高導(dǎo)熱樹脂組合物，該樹脂組合物能夠滿足高填料填充體系，具有優(yōu)異的散熱性同時具有優(yōu)異的粘附性、柔韌性、阻燃性、耐熱性、絕緣性及加工性。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述高導(dǎo)熱樹脂組合物在預(yù)浸料、層壓板、覆銅箔層壓板、印制電路板中的應(yīng)用。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種高導(dǎo)熱樹脂組合物，按重量份包括如下組分：雙馬來酰亞胺改性環(huán)氧樹脂35-70份，酚氧樹脂5-20份、柔韌改性環(huán)氧樹脂10-30份，導(dǎo)熱填料360-480份，固化劑8-14份，偶聯(lián)劑2-5份，固化促進劑0.05-0.85份，添加劑2-6份。
本發(fā)明的特點還在于：
雙馬來酰亞胺改性環(huán)氧樹脂為雙馬來酰亞胺、烯丙基化合物、環(huán)氧樹脂、含磷化合物的預(yù)聚物。
雙馬來酰亞胺為二苯甲烷雙馬來酰亞胺、二苯醚雙馬來酰亞胺、或二苯砜雙馬來酰亞胺中的任意一種或至少兩種的混合物。
烯丙基化合物為二烯丙基雙酚A或二烯丙基雙酚S。
環(huán)氧樹脂為雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂、苯酚甲醛型環(huán)氧樹脂、鄰甲酚酚醛環(huán)氧樹脂、雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戊二烯型酚醛環(huán)氧樹脂、芳烷基苯酚型環(huán)氧樹脂、含萘環(huán)類多官能環(huán)氧樹脂或含蒽環(huán)類多官能環(huán)氧樹脂中的任意一種或至少兩種的混合物。
含磷化合物為環(huán)狀苯氧基磷腈化合物或羥甲基苯基次膦酸鹽。
酚氧樹脂數(shù)均分子量為5000-15000。
柔韌改性環(huán)氧樹脂為聚氨酯改性環(huán)氧、有機硅改性環(huán)氧樹脂、丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂、二聚酸改性環(huán)氧樹脂、長鏈脂肪醇改性環(huán)氧樹脂中的任意一種或兩種以上的混合物。
固化劑為苯酚型線性酚醛樹脂、鄰甲酚酚醛樹脂、雙酚A酚醛樹脂、雙環(huán)戊二烯型酚醛樹脂、含萘環(huán)酚醛樹脂、芳烷基苯酚型酚醛樹脂、二胺型苯并噁嗪、雙酚A型苯并噁嗪、雙酚F型苯并噁嗪或腰果酚改性苯并噁嗪中的任意一種或至少兩種的混合。
導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氧化鎂或碳化硅中的任意一種或至少兩種的混合。
固化促進劑為2-甲基咪唑、2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、1-芐基-2-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-異丙基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-十二烷基咪唑或1-氰乙基-2-甲基咪唑中的任意一種或者至少兩種的混合。
偶聯(lián)劑為氨基硅烷偶聯(lián)劑環(huán)氧基硅、烷偶聯(lián)劑、異氰酸酯類硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯類偶聯(lián)劑中的任意一種或者至少兩種的混合物。
該高導(dǎo)熱樹脂組合物還包括溶劑，溶劑為丙酮、丁酮、甲醇、酒精、甲苯、二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇單甲醚、丙二醇甲醚、乙酸乙酯或環(huán)己酮中的任意一種或至少兩種的混合物。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)該樹脂組合物粘度小，導(dǎo)熱填料填充量高，由其制作的粘結(jié)片及覆銅板熱導(dǎo)率在2.0W/m·K以上。
(2)該樹脂組合物具有優(yōu)異的粘附性，由其制作的覆銅板剝離強度大于1.56N/mm。
(3)該樹脂組合物具有優(yōu)異的柔韌性，由其制作的半固化片及覆銅板耐沖擊性優(yōu)異。
(4)該樹脂組合無鹵阻燃，由其制作的覆銅板阻燃V-0級。
(5)該樹脂組合物耐熱性優(yōu)異，該樹脂組合物固化后Tg＞150℃，Td＞410℃，由其制作的覆銅板T300＞30min。
(6)該樹脂組合物絕緣性優(yōu)異，由其制作的覆銅板擊穿強度大于50kV/mm。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明高導(dǎo)熱樹脂組合物，按重量份包括如下組分：雙馬來酰亞胺改性環(huán)氧樹脂35-70份，酚氧樹脂5-20份、柔韌改性環(huán)氧樹脂10-30份，導(dǎo)熱填料360-480份，固化劑8-14份，偶聯(lián)劑2-5份，固化促進劑0.05-0.85份，添加劑2-6份。
雙馬來酰亞胺改性環(huán)氧樹脂為雙馬來酰亞胺、烯丙基化合物、環(huán)氧樹脂、含磷化合物的預(yù)聚物。
雙馬來酰亞胺為二苯甲烷雙馬來酰亞胺、二苯醚雙馬來酰亞胺、或二苯砜雙馬來酰亞胺中的任意一種或至少兩種的混合物。
烯丙基化合物為二烯丙基雙酚A或二烯丙基雙酚S。
環(huán)氧樹脂為雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂、苯酚甲醛型環(huán)氧樹脂、鄰甲酚酚醛環(huán)氧樹脂、雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戊二烯型酚醛環(huán)氧樹脂、芳烷基苯酚型環(huán)氧樹脂、含萘環(huán)類多官能環(huán)氧樹脂或含蒽環(huán)類多官能環(huán)氧樹脂中的任意一種或至少兩種的混合物。
含磷化合物為環(huán)狀苯氧基磷腈化合物或羥甲基苯基次膦酸鹽。
酚氧樹脂數(shù)均分子量為5000-15000。
柔韌改性環(huán)氧樹脂為聚氨酯改性環(huán)氧、有機硅改性環(huán)氧樹脂、丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂、二聚酸改性環(huán)氧樹脂、長鏈脂肪醇改性環(huán)氧樹脂中的任意一種或兩種以上的混合物。
固化劑為苯酚型線性酚醛樹脂、鄰甲酚酚醛樹脂、雙酚A酚醛樹脂、雙環(huán)戊二烯型酚醛樹脂、含萘環(huán)酚醛樹脂、芳烷基苯酚型酚醛樹脂、二胺型苯并噁嗪、雙酚A型苯并噁嗪、雙酚F型苯并噁嗪或腰果酚改性苯并噁嗪中的任意一種或至少兩種的混合物。
導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氧化鎂或碳化硅中的任意一種或至少兩種的混合物。
固化促進劑為2-甲基咪唑、2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、1-芐基-2-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-異丙基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-十二烷基咪唑或1-氰乙基-2-甲基咪唑中的任意一種或者至少兩種的混合物。
偶聯(lián)劑為氨基硅烷偶聯(lián)劑環(huán)氧基硅、烷偶聯(lián)劑、異氰酸酯類硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯類偶聯(lián)劑中的任意一種或者至少兩種的混合物。
該高導(dǎo)熱樹脂組合物還包括溶劑，溶劑為丙酮、丁酮、甲醇、酒精、甲苯、二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇單甲醚、丙二醇甲醚、乙酸乙酯或環(huán)己酮中的任意一種或至少兩種的混合物。
高導(dǎo)熱FR-4覆銅板的具體制備過程如下：
第一步：稱取偶聯(lián)劑、潤濕分散劑加入到溶劑中，使用普通攪拌器攪拌均勻；
第二步：按配比量邊攪拌邊緩慢加入導(dǎo)熱填料，先使用2000rpm/min的高速剪切機分散20-60min，然后將分散好的填料漿料注入球磨斧中并1500rpm/min分散5-25min；
第三步：依次加入雙馬來酰亞胺改性環(huán)氧樹脂、酚氧樹脂、柔韌性環(huán)氧樹脂、固化劑、固化促進劑、添加劑并普通攪拌熟化8h-12h，制備高導(dǎo)熱樹脂組合物；
第四步：將制好的樹脂組合物浸漬玻璃纖維布，在160-190℃下烘3-7min制備半固化片；
第五步：將上述半固化片雙面覆上銅箔，在真空壓機中170℃-200℃，15-40kg/cm2，壓制90-200min后，得到導(dǎo)熱覆銅板。
實施例1～5和對比例1～2
實施例1～5與比較例1～2的環(huán)氧樹脂組合物中所用的各組分及其含量(按重量份計)如表1所示，各組分代號及其對應(yīng)的組分名稱如下所示：
(A)雙馬來酰亞胺改性環(huán)氧樹脂：
(A1)雙酚A環(huán)氧樹脂、二烯丙基雙酚A、4,4′二苯甲烷雙馬來酰亞胺、含磷化合物預(yù)聚物
(A2)雙酚F環(huán)氧樹脂、二烯丙基雙酚S、4,4′二苯甲烷雙馬來酰亞胺、含磷化合物預(yù)聚物
(A3)雙酚A酚醛環(huán)氧樹脂、二烯丙基雙酚A、4,4′二苯醚雙馬來酰亞胺、含磷化合物預(yù)聚物
(B)酚氧樹脂：
(B1)數(shù)均分子量5000
(B2)數(shù)均分子量8000
(B3)數(shù)均分子量15000
(C)柔韌改性環(huán)氧樹脂：
(C1)有機硅改性環(huán)氧樹脂
(C2)二聚酸改性柔韌性環(huán)氧樹脂
(D)固化劑：雙酚A酚醛樹脂
(E)導(dǎo)熱填料：
(E1)氧化鋁，DAW-07，電氣化學工業(yè)株式會社
(E2)氮化鋁，H05，日本德山公司生產(chǎn)
(E3)氧化鎂，RF-10C，日本宇部興產(chǎn)株式會社
(F)固化劑促進劑：2-苯基咪唑，日本四國化成公司生產(chǎn)
(G)偶聯(lián)劑，環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑，日本信越化學公司生產(chǎn)
(H)添加劑：
(H1)分散劑：BYK-W996，德國BYK公司生產(chǎn)
(H2)觸變劑：BYK-R606，德國BYK公司生產(chǎn)
(I)溶劑：乙二醇甲醚，陶氏化學有限公司
采用上述制備過程制備高導(dǎo)熱覆銅板，實施例1～5和對比例1～2的各組分含量如表1所示。
表1：實施例1～5和對比例1～2各組分含量
測試實施例1～5和對比例1～2制成的覆銅板的熱導(dǎo)率、剝離強度、熱應(yīng)力、T300、Tg、Td、介電強度以及柔韌性等性能，其結(jié)果如表2所示。
表2：實施例1～5和對比例1～2的性能測試結(jié)果
從表2可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明高導(dǎo)樹脂組合物制備的高導(dǎo)熱覆銅板熱導(dǎo)率＞2.0W/m·K，剝離強度≥1.56N/mm，Tg＞150℃，Td＞410℃，T300＞30min，阻燃V-0級，并且具有優(yōu)異的耐沖擊性及較高的介電強度。