[发明专利]一种用于集成电路的热固性树脂组合物及使用其制作的半固化片及层压板

说明书

技术领域

本发明属于电子材料技术领域，涉及一种用于集成电路的热固性树脂组合物及使用其制作的半固化片及层压板，可应用于高密度互联集成电路封装等领域。

背景技术

近年来，随着电子产品的多元化和电子科学技术的不断革新，电子产品轻薄化，电子信息传输的高速化，印刷电子电路向着高多层化，高布线密度化的方向发展。这对制作电路板的基础材料——覆铜板，提出了越来越高的要求，不仅要求覆铜板基材具有高的玻璃化转变温度（Tg），优良的热稳定性，低的热膨胀系数（Low CTE），低的吸水率及低的介电常数（ε），以期在印刷电路设计的过程中，满足阻抗设计及加工过程中所承受的热冲击。

目前市场上的主流覆铜板，即普通FR-4，主要以环氧树脂（含溴化环氧树脂）为主体树脂，双氰胺或者酚醛树脂为主要固化剂的树脂组合物，添加含溴或含磷阻燃剂，无机填料等材料制备；其耐热性及介电性能均难以满足日益发展的电子产品市场的需求。

为了满足市场需求，现有技术中已公开了双马来亚胺树脂基覆铜板。双马来酰亚胺树脂作为一种高性能的树脂基体，具有优异的耐热性和模量。文献（苯并恶嗪/BMI/环氧树脂的固化动力学，宇航材料工艺，2010年，第五期，P72～76）公开了苯并恶嗪/BMI/环氧树脂三元体系，得到了其固化工艺为180℃/1h+200℃/2h+230℃/2h，后处理工艺为250℃/2h。然而，该双马来酰亚胺树脂在环氧和苯并树脂中相容性差，需要高温反应，较难以制备三元共聚物；双马来酰亚胺树脂溶解性差，只能溶于高沸点溶剂，并且与其他热固性树脂混合使用过程中工艺条件苛刻，同时双马来酰亚胺树脂的固化物交联密度高、脆性大，严重影响双马来酰亚胺树脂的原本特性。上述文献中双马来酰亚胺树脂、苯并恶嗪树脂及环氧树脂的三元共聚中最难点为三组分的相容性问题，没有高沸点溶剂、高温等条件是无法制备的。

另一方面，苯并恶嗪树脂具有优异的耐热性、良好的电性能、较低的吸水率以及一定的阻燃特性，因此在覆铜板领域中常用的基体树脂之一。中国发明专利200910189765.3中公开了采用苯并恶嗪树脂来改善环氧酸酐固化体系的吸水率问题，但该固化体系中采用含磷化合物来满足板材的无卤阻燃要求，这些含磷阻燃剂主要为反应性树脂，可参与固化体系的交联网络构建，引入这些组分后，板材的阻燃性固然能得以改善，但是同时较大降低了体系的耐湿性、介电性等，无法满足在高密度互连集成电路封装等高性能领域的应用要求。

因此，开发一种具有高的耐热性，高的耐湿热性，低的热膨胀系数及低介电常数的树脂组合物，并且在较低磷含量的基础上无卤阻燃达到UL94V-0等级，以满足高密度互连集成电路封装等高性能印制线路板生产工艺要求，具有积极的现实意义。

发明内容

本发明目的是提供一种用于集成电路的热固性树脂组合物及使用其制作的半固化片及层压板。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于集成电路的热固性树脂组合物，以固体重量计，包括：

(a)烯丙基改性双马来酰亚胺树脂预聚物：10～60份；

(b)酸酐化合物：10～40份；

(c)苯并恶嗪树脂：5～50份；

(d)环氧树脂：5～50份；

(e)阻燃剂：5～50份；

(f)固化促进剂：0～5份；

(g)无机填料：0～80份；

所述烯丙基改性双马来酰亚胺树脂预聚物的数均分子量为1500～8000g/mol，经由100份双马来酰亚胺树脂与40～100份烯丙基化合物，在130～160℃下反应40～100min制得；

所述双马来酰亚胺树脂的单体结构为：

其中，R基为：或

所述烯丙基化合物的结构式为：

其中，R₁基为：或

优选的，所述烯丙基改性双马来酰亚胺树脂预聚物的数均分子量为2500～6000g/mol。所述烯丙基化合物为二烯丙基化合物，选自二烯丙基双酚A、二烯丙基双酚S、烯丙基酚氧树脂、烯丙基酚醛树脂和二烯丙基二苯醚中的一种或几种；所述双马来酰亚胺树脂选自4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺树脂、4,4’-二苯醚双马来酰亚胺树脂、4,4’-二苯异丙基双马来酰亚胺树脂、4,4’-二苯砜双马来酰亚胺树脂中的一种或几种。