[发明专利]一种无卤树脂组合物以及使用它的预浸料和印制电路用层压板

说明书

技术领域

本发明涉及一种无卤树脂组合物以及使用它的预浸料和印制电路用层压板，其具有低介电常数、低介电损耗因素、低吸水率、高粘合力、高耐热性以及良好的阻燃性、加工性能和耐化学性等优点。

背景技术

传统的印制电路用层压板通常采用溴系阻燃剂来实现阻燃，特别是采用四溴双酚A型环氧树脂，这种溴化环氧树脂具有良好的阻燃性，但它在燃烧时会产生溴化氢气体。此外，近年来在含溴、氯等卤素的电子电气设备废弃物的燃烧产物中已检测出二噁英和二苯并呋喃等致癌物质，因此溴化环氧树脂的应用受到限制。2006年7月1日，欧盟的两份环保指令《关于报废电气电子设备指令》和《关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》正式实施，无卤阻燃覆铜箔层压板的开发成为业界的热点，各覆铜箔层压板厂家都纷纷推出自己的无卤阻燃覆铜箔层压板。

随着电子产品信息处理的高速化和多功能化，应用频率不断提高，除了对层压板材料的耐热性有更高的要求外，要求介电常数和介电损耗值越来越低，因此降低Dk/Df已成为基板业者的追逐热点。

传统的FR-4材料多采用双氰胺作为固化剂，这种固化剂具有三级反应胺，具有良好的工艺操作性，但由于其C-N键较弱，在高温下容易裂解，导致固化物的热分解温度较低，无法满足无铅制程的耐热要求。在此背景下，随着2006年无铅工艺的大范围实施，行内开始采用酚醛树脂作为环氧的固化剂，酚醛树脂具有高密度的苯环结构，所以和环氧固化后体系的耐热性优异，但同时固化物的介电性能有被恶化的趋势。

发明内容

针对已有技术的问题，本发明的目的在于提供一种无卤低介电树脂组合物，以及使用它的预浸料和印制电路用层压板。使用该树脂组合物制造的印制电路用层压板具有低介电常数、低介电损耗因素、低吸水率、高粘合力、高耐热性以及良好的阻燃性、加工性能和耐化学性等优点。

本发明人为实现上述目的进行了反复深入的研究，结果发现：通过将双环戊二烯型苯并噁嗪树脂与双环戊二烯型环氧树脂、双环戊二烯型酚醛固化剂、含磷阻燃剂及任选地其他物质适当混合的树脂组合物，可达到上述目的。

即，本发明采用了如下技术方案：一种无卤树脂组合物，以有机固形物按100重量份计，其含有以下四种物质：

(A)双环戊二烯型苯并噁嗪树脂：50～80重量份；

(B)双环戊二烯型环氧树脂；

(C)双环戊二烯型酚醛固化剂；

(D)含磷阻燃剂。

本发明采用双环戊二烯型苯并噁嗪树脂为主体树脂，其含双环戊二烯结构，除了拥有传统苯并噁嗪高玻璃化转变温度(Tg)、吸水率低、尺寸稳定性高、耐热阻燃好等优点外还有着优异的介电性能，可以降低固化物介电常数、介电损耗值、吸水率并保持较高粘合力；添加双环戊二烯型环氧树脂，可以改善固化物韧性并保持低吸水性和优异的介电性能；以双环戊二烯型酚醛为固化剂，可以充分发挥含双环戊二烯结构从而介电性能优异和耐湿热性能好的优势。

本发明除充分利用上述三种组分各自的优势之外，并通过其之间的协同作用，最大程度地发挥了各组分的优势，使得到的固化物具有低介电常数、低介电损耗因素、低吸水率、高粘合力、高耐热性以及良好的阻燃性、加工性能和耐化学性等优点。

此外，双环戊二烯型苯并噁嗪树脂与含磷阻燃剂有协同阻燃效果，能减少固化物阻燃性达到UL94V-0所需磷含量，进一步降低了吸水率。

本发明中的组分(A)，即双环戊二烯型苯并噁嗪树脂，可以提供固化后树脂及其制成的层压板所需的电性能、耐湿性、尺寸稳定性、耐热性、阻燃性能以及力学性能。

以有机固形物按100重量份计，所述组分(A)双环戊二烯型苯并噁嗪树脂的添加量为50～80重量份，例如52重量份、54重量份、56重量份、58重量份、60重量份、62重量份、64重量份、66重量份、68重量份、70重量份、72重量份、74重量份、76重量份或78重量份。

所述组分(A)双环戊二烯型苯并噁嗪树脂的化学结构式如下：

式中，X选自-H、-CH₃、-C₂H₅、-C(CH₃)₃，n₁为0或1，R选自烷基或芳基。