[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层压板，其具有低介电常数、低介电损耗因素、低吸水率、高尺寸稳定性、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、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。

CN101914265A公开了一种无卤含磷阻燃高频环氧树脂类组合物。该发明的树脂类组合物采用多官能环氧树脂，取代传统的溴化二官能环氧树脂。采用线性酚醛树脂取代传统的双氰胺作固化剂。所述环氧树脂类组合物是由苯并恶嗪型环氧树脂、四酚基乙烷环氧树脂、DOPO改性酚醛树脂、烷基改性酚醛树脂、咪唑促进剂、无机填料及无机辅助阻燃填料等组成。用该环氧树脂类组合物所制备的印刷电路板用粘结片和覆铜板，不仅具有绿色环保的阻燃性，还具有优良的介电性能，但粘结片和覆铜板吸水率高达0.3％～0.4％，在后续PCB制程中易吸潮爆板，且介电性能一般，难以满足印制电路覆铜板行业电子信号传输的高频化和信息处理的高速化发展要求。

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新型的无卤低介电树脂组合物，以及使用它的预浸料和层压板。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、高尺寸稳定性、高耐热性以及良好的阻燃性、加工性能、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：通过将烷基苯酚环氧树脂与苯并噁嗪树脂、烷基苯酚酚醛固化剂、含磷阻燃剂及其他可选地组分适当混合的组合物，可达到上述目的。

一种无卤树脂组合物，其包括如下组分：

(A)烷基苯酚环氧树脂；

(B)苯并噁嗪树脂；

(C)烷基苯酚酚醛固化剂；

(D)含磷阻燃剂。

本发明所采用的烷基苯酚环氧树脂分子结构中有较多烷基支链，使其在拥有较高玻璃化转变温度、低吸水率、良好耐热性的同时有优异的介电性能；混入苯并噁嗪树脂可以进一步降低固化物介电常数、介电损耗值和吸水率；以烷基苯酚酚醛为固化剂，充分发挥了其结构中有较多烷基从而介电性能优异吸水率低的优势。

本发明利用上述三种必要组分之间的相互配合以及相互协同促进作用，并添加含磷阻燃剂，得到了如上的无卤低介电树脂组合物。采用这种无卤低介电树脂组合物制成的预浸料及印制电路用层压板，具有低介电常数、低介电损耗因素、低吸水率、高尺寸稳定性、高耐热性以及良好的阻燃性、加工性能和耐化学性。

本发明中的组分(A)，即烷基苯酚环氧树脂，可以提高固化后树脂及其制成的层压板所需的电性能、耐湿性、耐热性以及力学性能。以有机固形物按100重量份计，所述烷基苯酚环氧树脂的添加量为10～50重量份，例如13重量份、16重量份、19重量份、22重量份、25重量份、28重量份、31重量份、34重量份、37重量份、40重量份、43重量份、46重量份或49重量份，优选20～50重量份。

在本发明中，烷基苯酚环氧树脂采用上述添加量既可明显改善固化物介电性能也可保持较高的粘合力。

优选地，所述烷基苯酚环氧树脂具有如下结构：