[发明专利]无卤素树脂组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种无卤素树脂组合物，尤指一种应用于铜箔基板及印刷电路板的无卤素树脂组合物。

背景技术

为符合世界环保潮流及绿色法规，无卤素(Halogen-free)为当前全球电子产业的环保趋势，世界各国及相关电子大厂陆续对其电子产品，制定无卤素电子产品的量产时程表。欧盟的有害物质限用指令(Restriction of Hazardous Substances,RoHS)实施后，包含铅、镉、汞、六价铬、聚溴联苯与聚溴二苯醚等物质，已不得用于制造电子产品或其零组件。印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)为电子电机产品的基础，无卤素以对印刷电路板为首先重点管制对象，国际组织对于印刷电路板的卤素含量已有严格要求，其中国际电工委员会(IEC)61249-2-21规范要求溴、氯化物的含量必须低于900ppm，且总卤素含量必须低于1500ppm；日本电子回路工业会(JPCA)则规定溴化物与氯化物的含量限制均为900ppm；而绿色和平组织现阶段大力推动的绿化政策，要求所有的制造商完全排除其电子产品中的聚氯乙烯及溴系阻燃剂，以符合兼具无铅及无卤素的绿色电子。因此，材料的无卤化成为目前从业者的重点开发项目。

新时代的电子产品趋向轻薄短小，并适合高频传输，因此电路板的配线走向高密度化，电路板的材料选用走向更严谨的需求。高频电子组件与电路板接合，为了维持传输速率及保持传输讯号完整性，电路板的基板材料必须兼具较低的介电常数(dielectric constant,Dk)及介电损耗(又称损失因子，dissipation factor,Df)。同时，为了在高温、高湿度环境下依然维持电子组件正常运作功能，电路板也必须兼具耐热、难燃及低吸水性的特性。环氧树脂由于接着性、耐热性、成形性优异，因此广泛使用于电子零组件及电机机械的覆铜箔积层板或密封材。就防止火灾的安全性观点而言，要求材料具有阻燃性，一般是以无阻燃性的环氧树脂，配合外加阻燃剂的方式达到阻燃的效果，例如，在环氧树脂中通过导入卤素，尤其是溴，而赋予阻燃性，提高环氧基的反应性。

已知的铜箔基板(或称铜箔积层板)制作的电路板技术中，是利用一环氧基树脂与硬化剂作为热固性树脂组合物原料，将补强材(如玻璃纤维布)与该热固性树脂组成加热结合形成一半固化胶片(prepreg)，再将该半固化胶片与上、下两片铜箔在高温高压下压合而成。现有技术一般使用环氧基树脂与具有羟基(-OH)的酚醛(phenol novolac)树脂硬化剂作为热固性树脂组成原料，但酚醛树脂本身的反应性过快，以致作为胶漆的储存期过短，保存性不好，并且耐热性不足。

美国专利第6509414号及第7897258号公开了一种包含以苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)作为交联剂的树脂组合物，并包含一环氧树脂及一共交联剂，其特征为共交联剂是一种视情况可溴化的双酚A(BPA)，或是一种视情况可溴化的双酚A二缩水甘油醇(BPADGE)或其混合物，并且此组合物不包含形成烯丙基网状结构的化合物。所述共交联剂，例如为四溴双酚A(TBBPA)或四溴双酚A二缩水甘油醚(TBBPADGE)，其使树脂组合物具有高热安定性及高玻璃转换温度(Tg)。但是它使用溴化双酚A做为苯乙烯马来酸酐共聚物的共交联剂，会有Tg玻璃转换温度过低的缺点。

因此，如何开发出不含卤素且具有高玻璃转换温度及高耐热性的材料，并将其应用于印刷电路板的制造，乃是现阶段印刷电路板材料供货商亟欲解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，发明人有感其未臻于完善，遂竭其心智悉心研究克服，凭其从事该项产业多年的累积经验，进而研发出一种无卤素树脂组合物，以期达到高玻璃转换温度及高耐热性的目的。

本发明的主要目的是提供一种无卤素树脂组合物，其通过包含特定的组成份及比例，从而可达到高玻璃转换温度、高耐热性及良好外观；可制作成半固化胶片或树脂膜，进而达到可应用于铜箔基板及印刷电路板的目的。

为实现上述目的，本发明提供一种无卤素树脂组合物，其包含：(A)100重量份的环氧树脂(epoxy resin)；(B)10至100重量份的苯乙烯马来酸酐(styrene-maleic anhydride,SMA)共聚物；以及(C)5至50重量份的双酚S(Bisphenol S)。

上述组合物的用途，是用于制造半固化胶片、树脂膜、铜箔基板及印刷电路板。因此，本发明的无卤素树脂组合物，其通过包含特定的组成份及比例，从而可达到高玻璃转换温度、高耐热性及良好外观；可制作成半固化胶片或树脂膜，进而达到可应用于铜箔基板及印刷电路板的目的。