[发明专利]乙烯基化磷腈化合物及其应用与制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种乙烯基化磷腈化合物及其制造方法，尤指一种应用于铜箔基板及印刷电路板的乙烯基化磷腈化合物。

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)则规范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，故广泛用于电子零组件及电机机械的覆铜箔积层板或密封材。从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。然而，在高温下经长时间使用后，可能会引起卤化物的解离，而有微细配线腐蚀的危险。再者使用过后的废弃电子零组件，在燃烧后会产生卤化物等有害化合物，对环境也不友善。为取代上述的卤化物阻燃剂，有研究使用磷化合物作为阻燃剂，例如添加磷酸酯(台湾专利I238846号)或红磷(台湾专利322507号)到环氧树脂组合物中。然而，磷酸酯会因产生水解反应而使酸离析，导致影响其耐迁移性；而红磷的阻燃性虽高，但在消防法中被指为危险物品，因为在高温、潮湿环境下会产生微量的膦气体。

目前，环保无卤化树脂组合物为达到UL94V-0的阻燃性，通常是添加含磷阻燃剂，而含磷阻燃剂中优选使用磷腈化合物(Phosphazene)。然而，传统的磷腈化合物(如大冢化学生产的SPB-100)不具有反应官能基，添加在无卤树脂组合物中无法与其它树脂反应键结，导致制作而成的基板的热膨胀系数较大，会使电路板制造过程中形成内层龟裂，降低制程合格率。因此，磷腈化合物的供货商进一步开发出具有羟基的磷腈化合物(如大冢化学生产之SPH-100)，其因具有羟基而与其它树脂可反应键结，但因存在羟基反而会造成介电常数及介电损耗不佳(Dk及Df值过高)，因而具有羟基的磷腈化合物并不适合添加于低介电树脂组合物中。

就电气性质而言，主要需考虑的包括材料的介电常数以及介电损耗。一般而言，由于基板的讯号传送速度与基板材料的介电常数的平方根成反比，故基板材料的介电常数通常越小越好；另一方面，由于介电损耗越小代表讯号传递的损失越少，故介电损耗较小的材料所能提供的传输质量也较为良好。

因此，如何开发出具有低介电常数以及低介电损耗的材料，并将其应用于高频印刷电路板的制造，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缺憾，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累积的经验，研发出一种乙烯基化磷腈化合物及其制造方法。

本发明主要目的是提供一种乙烯基化磷腈化合物，其可用于树脂组合物中并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，以使可达到低热膨胀系数、低介电特性、耐热性、难燃性及不含卤素等电路基板特性。

为实现上述目的，本发明提供一种乙烯基化磷腈化合物，其包含下述式(I)所示的结构：