一種環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板及其制備方法與流程

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專(zhuān)利>有機(jī)化合物處理,合成應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，大規(guī)模工業(yè)集成化的形成，對(duì)人類(lèi)自身居住環(huán)境造成無(wú)法彌補(bǔ)的損害，從而環(huán)境保護(hù)變得很迫切。近年來(lái)，電子技術(shù)飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響日益嚴(yán)重，特別是電子垃圾產(chǎn)品，目前絕大部分電子產(chǎn)品采用鹵素阻燃劑，鹵素阻燃劑燃燒后，不但發(fā)煙量大，氣味難聞，而且會(huì)產(chǎn)生腐蝕性很強(qiáng)的鹵化氫氣體。另?yè)?jù)文獻(xiàn)報(bào)道，含鹵素的阻燃劑在高溫裂解和燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二惡英，二苯并呋喃等致癌物質(zhì)。因此開(kāi)發(fā)無(wú)鹵素阻燃的基板材料勢(shì)在必行，已經(jīng)成為業(yè)界的工業(yè)重點(diǎn)。

另一方面，人類(lèi)生活的安全性越來(lái)越廣受社會(huì)的關(guān)注。為提高電子產(chǎn)品的安全可靠性，特別對(duì)于潮濕環(huán)境條件下使用的絕緣材料(如電機(jī)、電器等)安全可靠性，開(kāi)發(fā)高絕緣性產(chǎn)品保證電子產(chǎn)品安全可靠性就是近年來(lái)的一個(gè)重要的發(fā)展方向。高分子材料覆銅板所測(cè)試的cti值(comparativetrackingindex)，指材料表面能經(jīng)受住50滴電解液(0.1％氯化銨水溶液)而沒(méi)有形成漏電痕跡的最高電壓值，其在一定程度上衡量此材料的絕緣安全性能，此值越高，代表材料的絕緣性越好，因此高cti產(chǎn)品已成為電子行業(yè)研究發(fā)展趨勢(shì)。

近年的一些高cti材料主要是cem-3材料，但自從電子電氣相關(guān)行業(yè)實(shí)行無(wú)鉛化以來(lái)，產(chǎn)品應(yīng)用的高溫環(huán)境要求也相應(yīng)地在不斷提高，對(duì)材料的耐熱性提出新的要求，因此，cem-3材料達(dá)到以上的要求就有些力不從心，并且現(xiàn)有的一些高cti的fr4板材也存在耐熱性不好的問(wèn)題。因此業(yè)界迫于研究出一種同時(shí)具備耐熱性好、較高的cti的電路板使用的樹(shù)脂組合物。

cn104292753a公開(kāi)了一種覆銅板用高cti無(wú)鹵環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其應(yīng)用，由特定合成的無(wú)鹵含磷環(huán)氧樹(shù)脂、雙環(huán)戊二烯類(lèi)酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、苯并惡嗪、促進(jìn)劑和填料組成，該環(huán)氧樹(shù)脂組合物經(jīng)固化后，其cti值≥500v，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度≥150℃，印制電路板(pcb)爆板實(shí)驗(yàn)樣品分層時(shí)間≥6min。但是由該環(huán)氧樹(shù)脂組合物制備的覆銅板的仍然較低，有待于進(jìn)一步提高。

因此，在本領(lǐng)域期望得到一種耐熱性能和絕緣性能更高的環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板及其制備方法。該環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板同時(shí)具有較高的耐熱性和絕緣性能。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括如下原料組分：

本發(fā)明所采用的三環(huán)戊二烯(tcpd)型環(huán)氧樹(shù)脂，主鏈中含有tcpd結(jié)構(gòu)，其剛性大，具有更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱分解溫度和更低的熱膨脹系數(shù)，此外，tcpd為脂環(huán)結(jié)構(gòu)且其具有更大的自由體積，具有更低吸水率、更低介電常數(shù)和更低的介質(zhì)損耗因子。萜烯樹(shù)脂是一種熱塑性嵌段共聚物，具有色淺、低氣味、高硬度、高附著力、抗氧化性和熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明采用tcpd型環(huán)氧樹(shù)脂與萜烯樹(shù)脂作為基體樹(shù)脂，并對(duì)二者的用量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使本發(fā)明提供的環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板同時(shí)具有較高的耐熱性和絕緣性能。

本發(fā)明中，所述tcpd型環(huán)氧樹(shù)脂的質(zhì)量份數(shù)可以是60份、62份、65份、68份、70份、72份、75份、78份、80份、82份、85份、88份或90份等。

所述萜烯樹(shù)脂的質(zhì)量份數(shù)可以是10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份、38份或40份等。

所述無(wú)機(jī)填料的質(zhì)量份數(shù)可以是50份、52份、55份、58份、60份、62份、65份、68份、70份、72份、75份、78份或80份等。

所述固化劑的質(zhì)量份數(shù)可以是20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份、38份或40份等。

所述固化促進(jìn)劑的質(zhì)量份數(shù)可以是0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份或0.5份等。

優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括如下原料組分：

優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板的原料組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，還包括5-15份(例如可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等)阻燃劑。

優(yōu)選地，所述阻燃劑選自三(2,6-二甲基苯基)膦、10-(2,5-二羥基苯基)-9,10-二氫-9-氧雜-10-膦菲-10-氧化物、2,6-二(2,6-二甲基苯基)膦基苯、10-苯基-9,10-二氫-9-氧雜-10-膦菲-10-氧化物、苯氧基膦腈化合物或硼酸鋅中的一種或至少兩種的組合。

優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板的原料組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，還包括0.5-2份(例如可以是0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份或2份等)抗氧劑。

優(yōu)選地，所述抗氧劑選自四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑168)、4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(抗氧劑300)或β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧劑1076)中的一種或至少兩種的組合；例如可以是抗氧劑1010與抗氧劑168的組合、抗氧劑1010與抗氧劑300的組合、抗氧劑1010與抗氧劑1076的組合、抗氧劑168與抗氧劑300的組合或抗氧劑300與抗氧劑1076的組合等。

優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)填料選自二氧化硅、氫氧化鋁、氫氧化鎂、滑石粉、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、硫酸鋇、鈦酸鋇、鈦酸鍶、碳酸鈣、硅酸鈣、云母或玻璃纖維粉中的一種或至少兩種的組合；例如可以是二氧化硅與氫氧化鋁的組合、氫氧化鋁與滑石粉的組合、氮化鋁與碳化硅的組合、硫酸鋇與氮化硼的組合、氫氧化鎂與碳酸鈣的組合或氮化鋁與玻璃纖維粉的組合等。

優(yōu)選地，所述固化劑為雙氰胺固化劑或苯并惡嗪固化劑。

優(yōu)選地，所述苯并惡嗪固化劑選自bpa型苯并惡嗪、bpf型苯并惡嗪或ddm型苯并惡嗪中的一種或至少兩種的組合；例如可以是bpa型苯并惡嗪與bpf型苯并惡嗪的組合、bpa型苯并惡嗪與ddm型苯并惡嗪的組合或bpf型苯并惡嗪與ddm型苯并惡嗪的組合等。

優(yōu)選地，所述固化促進(jìn)劑選自4-二甲氨基吡啶、2-甲基咪唑、2-乙基4-甲基咪唑或2-苯基咪唑中的一種或至少兩種的組合；例如可以是4-二甲氨基吡啶與2-甲基咪唑的組合、4-二甲氨基吡啶與2-乙基4-甲基咪唑的組合、4-二甲氨基吡啶與2-苯基咪唑的組合、2-甲基咪唑與2-乙基4-甲基咪唑的組合或2-乙基4-甲基咪唑與2-苯基咪唑的組合等。

另一方面，本發(fā)明提供一種上述環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板的制備方法，包括如下步驟：

(1)將配方量的各組分與有機(jī)溶劑混合，制備成膠液；

(2)將玻璃纖維布浸漬于所述膠液中，得到預(yù)浸漬體；

(3)在所述預(yù)浸漬體表面覆蓋銅箔，固化，得到所述環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述有機(jī)溶劑選自丁酮、丙二醇甲醚、環(huán)己酮或丙二醇甲醚醋酸酯中的一種或至少兩種的組合。

優(yōu)選地，所述膠液的固含量為60-80％，例如可以是60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％或80％等。

優(yōu)選地，步驟(3)中所述固化的溫度為100-200℃，例如可以是100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃等；所述固化的時(shí)間為5-10min，例如可以是5min、6min、7min、8min、9min或10min等。

優(yōu)選地，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將配方量的各組分與有機(jī)溶劑混合，配制成固含量為60-80％的膠液；

(2)將玻璃纖維布浸漬于所述膠液中，得到預(yù)浸漬體；

(3)在所述預(yù)浸漬體表面覆蓋銅箔，在100-200℃下固化5-10min，得到所述環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明采用特定用量的tcpd型環(huán)氧樹(shù)脂與萜烯樹(shù)脂作為基體樹(shù)脂，配合其他組分，使本發(fā)明提供的環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板同時(shí)具有較高的耐熱性和絕緣性能，其cti≥530v，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為160-165℃，pcb爆板實(shí)驗(yàn)中樣品分層時(shí)間≥9min。

通過(guò)對(duì)各組分的用量進(jìn)行優(yōu)選，可使本發(fā)明提供的環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板的耐熱性和絕緣性能進(jìn)一步提高，其cti≥545v，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為163-165℃，pcb爆板實(shí)驗(yàn)中樣品分層時(shí)間≥11min。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。

實(shí)施例1

一種環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括如下原料組分：