[发明专利]用于封装基板的改性氰酸酯树脂体系、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于封装基板的改性氰酸酯树脂、制备方法及其应用。

背景技术

IC封装基板(IC Package Substrate)是伴随着BGA封装技术的发展而出现的一类功能性覆铜板，可以为IC芯片提供物理支撑和电路连通，它扩展了单位面积上芯片引脚的数目，有利于提高芯片的性能，并降低IC封装的制造成本。封装基板也是CSP、FC等新型封装形式的关键材料。

IC封装基板的技术关键和发展瓶颈在于基板制备使用的树脂材料。为了满足微型化、高密度化、高频化的技术发要求，IC基板所使用的材料必须具有满足低介电常数、低介电损耗、低吸水率、高耐热性等诸多要求。在刚性有机封装基板中，能够满足这些性能要求以及制备工艺条件要求的材料不多。通常使用的树脂材料有双马-三嗪树脂（BT）、聚苯醚（PPE）树脂、聚四氟乙烯（PTFE）树脂等。 

BT树脂是由三菱瓦斯化学公司提出（US 4,110,364），由氰酸酯、双马来酰亚胺、环氧组成。BT树脂的不足是氰酸酯与双马来酰亚胺之间不能共聚，导致固化树脂的耐热性不高。为了使氰酸酯与双马来酰亚胺共聚，以提高树脂的整体性能，US4,683,276，US4,731,426，US4,769,440，US4,820,798公布了通过分子结构中同时含有氰酸酯官能团和马来酰亚胺官能团的单体（氰酸酯化双马来酰亚胺）作为桥梁来实现氰酸酯与双马来酰亚胺共固化。US6,616,984则通过加入分子结构中同时含有不饱合双键和环氧官能团的交联剂，来实现两组分的共固化。US20010020071公布了在氰酸酯/双马亚酰亚胺/环氧改性树脂体系中，采用烯丙基化环氧交联剂得到共固化树脂的方法。

发明人在大量研究的基础上，发现氰酸酯-双马来酰亚胺-双噁唑啉（CN 101570598A）、氰酸酯-双马来酰亚胺-环氧-双噁唑啉（CN 101597371A）能够组成共固化树脂体系。这些树脂体系的未固化树脂具有良好的熔、溶工艺性，其固化树脂均具有优良的耐热、力学和介电性能，可以满足封装基板的制造要求。但在实际中也发现，这些树脂存在着固化速度慢的问题。因而，本专利申请针对封装基板的技术和制造要求，优化氰酸酯-双马来酰亚胺-环氧-双噁唑啉的组成，并采用催化固化方法，得到了工艺和性能优良的树脂体系。

发明内容

本发明的目的在于提出一种满足封装基板技术要求、易于固化成型的用于封装基板的改性氰酸酯树脂、制备方法及其应用。

本发明提出的用于封装基板的改性氰酸酯树脂体系，由氰酸酯、双马来酰亚胺、双噁唑啉化合物和环氧树脂在催化剂的作用下通过共固化反应得到，所述树脂原料的组成为氰酸酯、双马来酰亚胺、双噁唑啉化合物和环氧树脂，其组份的质量百分比为：

氰酸酯、双马来酰亚胺：10~85%

双噁唑啉化合物：5~40%

环氧树脂：10~70%，

其中，氰酸酯与双马来酰亚胺的摩尔比为12:1~1:2；

所述催化剂为有机锡化合物和叔胺，催化剂的用量按树脂的总质量计，有机锡化合物的用量为2~4%，叔胺的用量为0.01~1%。

本发明中，所述氰酸酯单体包括：双酚A型(4,4’-二氰酸酯基苯基-丙烷，BADCy)，双酚L型(4,4’-二氰酸酯基苯基-乙烷, BEDCy)、双酚M型氰酸酯(4,4'-[1,3-苯基双(1-甲基-亚乙基)]双苯基氰酸酯)或酚醛型氰酸酯(PT)等中任一种，或可以是其预聚物等中任一种。

本发明中，双马来酰亚胺单体包括：4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)，4,4’-二苯醚双马来酰亚胺或4,4’-二苯砜双马来酰亚胺等中任一种。

本发明中，改性树脂对环氧树脂的类型不做限制，各种牌号的商品化环氧树脂均可以用于本发明。

本发明中，所述双噁唑啉化合物包括：2,2’-(1,4-亚苯基)-二噁唑啉、2,2’-(1,3-亚苯基)-二噁唑啉、2,2’-(1,4-亚苯基)-4-甲基-二噁唑啉、2,2’-(1,3-亚苯基)-4-甲基-二噁唑啉、2,2’-(1,4-亚苯基)-4,4’-二甲基-二噁唑啉、2,2’-(1,3-亚苯基)-4,4’-二甲基-二噁唑啉、2,2’-乙撑双(2-噁唑啉)、2,2’-亚辛基双(2-噁唑啉)、2,2’-乙撑双(4-甲基-2-噁唑啉)或以及端噁唑啉聚醚等中任一种。

本发明中，所述的有机锡化合物催化剂，是由二月桂酸二丁基锡与氰酸酯单体按1:2 mol比例反应的产物(详见中国专利CN 100503690C)。