[发明专利]难燃性树脂组成物

说明书

技术领域

本发明涉及一种难燃性树脂组成物，特别涉及一种难燃性环氧树脂组成物。

背景技术

环氧树脂以其简易的加工性、高度的安全性、优异的机械性质及化学性质，已广泛地应用于例如制造复合材料、作为成形材料或半导体封装材料。为了改善环氧树脂的难燃特性，通常会使用含有卤素的环氧树脂成分或硬化剂成分，同时配合使用三氧化二锑或其它的难燃剂，以达到UL 94V-0的难燃标准。

然而，三氧化二锑已经被列为致癌物质。再者，溴在燃烧的过程当中不只是会产生具有腐蚀性的溴自由基及溴化氢，溴含量高的芳香族化合物更会产生剧毒的溴化咈喃类及溴化戴奥辛类化合物，严重影响人体的健康及环境。因此，逐渐开发出多种不含卤素成分的难燃性环氧树脂组成物，例如使用氢氧化铝或氢氧化镁等氢氧化物或添加含磷难燃剂。但是，氢氧化物对于改善树脂组成物的难燃性的效果有限，必须大量添加方能符合所需的难燃标准，会增加树脂组成物的粘度，不利于注模成型。而含磷难燃剂则容易水解产生磷酸，造成腐蚀，而影响成品的信赖性。

此外，随着环保意识高涨，世界各先进国家已陆续禁止高污染材料的使用。就半导体封装的相关技术领域而言，已逐渐朝向使用不含铅的焊锡材料发展。为了因应此种焊料的材质变化，在半导体封装过程中，必须以更高的温度条件进行焊料回焊步骤。相对的，对于半导体封装所使用的环氧树脂组成物而言，除了必须具有难燃特性，也必须维持优异的热稳定性。

美国专利公告第6,242,110号揭示一种用于半导体封装的环氧树脂组成物。该组成物中包括具有联苯及/或萘环单元的酚树脂以及具有联苯及/或萘环单元的环氧树脂，藉以使该组成物可在未添加难燃剂的条件下达到UL 94V-0的难燃标准。然而，该专利并未针对树脂组成物的热稳定性进行探讨。

另一方面，美国专利公告第6,723,452号揭示一种半导体封装用的环氧树脂组成物，包括具有联苯或萘环单元的环氧树脂以及具有联苯或萘环单元的酚树脂，其具有优异的难燃特性与抗焊锡龟裂性(soldercrack resistance)；以及美国专利公开第2004/0214003号揭示包括具有联苯单元的环氧树脂以及作为硬化剂的具有联苯或苯单元的酚树脂的树脂组成物，其具有良好的流动性及成形性。

上述专利公告或公开公报所揭示的作为硬化剂的酚树脂中，联苯、萘环或苯等芳香环单元皆是经由间隔基诸如伸烷基而彼此键结。此等背景技术未曾教导使用具有由苯环直接键结而成的骨架的酚树脂作为环氧树脂的硬化剂。再者，此等背景技术虽可改进环氧树脂组成物的部分特性，但尚无法提供一种兼具难燃性、热稳定性、流动性及成形性的环氧树脂组成物。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种不需要添加难燃剂或氢氧化铝成分即具有优异难燃特性的树脂组成物。

本发明还提供一种能够维持良好的热稳定性的树脂组成物。

本发明再提供一种能够更进一步改善成形性与可靠性的树脂组成物。

为达上述目的，本发明提供一种难燃性树脂组成物，包括(A)至少一种具有联苯单元或萘环单元的环氧树脂；(B)至少一种作为硬化剂的酚树脂，该酚树脂的骨架(skeleton)是由苯环直接键结而成，各苯环之间未夹有任何间隔基；以及(C)硬化促进剂；其中，该作为硬化剂的酚树脂的含量是占硬化剂总量的30至100重量％。本发明的树脂组成物可以在未添加难燃剂的条件下达到优异的难燃效果，同时维持热稳定性及更进一步改善成形性与可靠性。

具体实施方式

本发明的树脂组成物包括：(A)至少一种具有联苯单元或萘环单元的环氧树脂；(B)至少一种作为硬化剂的酚树脂，该酚树脂的骨架是由苯环直接键结而成，各苯环之间未夹有任何间隔基；以及(C)硬化促进剂。

作为该成分(A)的具有联苯单元及萘环单元构的环氧树脂，较佳分别具有式(I)或(II)所示的结构：

式中，R₁与R₂分别独立为具有1至6个碳原子的烷基；a为0至4的整数；b为0至3的整数；以及p为1至10的整数；

式中，R₃与R₄分别独立为具有1至6个碳原子的烷基；c为0至6的整数；d为0至5的整数；以及q为1至10的整数。该烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、第二丁基、戊基、环戊基、己基及环己基以及所述基团的异构体等。

本发明树脂组成物所使用的环氧树脂的骨架具有联苯单元或萘环单元，所述单元具有高键结能力，因此燃烧时不易分解，具有难燃特性。