[发明专利]树脂组合物及应用其的铜箔基板及印刷电路板

说明书

技术领域

本发明涉及一种树脂组合物，特别是涉及一种应用于铜箔基板及印刷电路板的树脂组合物。

背景技术

为顺应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)是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。

新世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，为了于高温、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。从防止火灾的安全性观点而言，要求材料具有阻燃性，一般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。另外，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可能。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，对环境亦不友善。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，例如添加磷酸酯到环氧树脂组合物中。

熟知的铜箔基板(或称铜箔积层板)制作的电路板技术中，利用一环氧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、下两片铜箔于高温高压下压合而成。现有技术一般使用环氧树脂与具有羟基(-OH)的酚醛(phenol novolac)树脂硬化剂作为热固性树脂组成原料，酚醛树脂与环氧树脂结合会使环氧基开环后形成另一羟基，羟基本身会提高介电常数及介电损耗，且易与水分结合，增加吸湿性。

玻璃转化温度(Tg)基板的耐热性首要指标，Tg越高普遍表示基板耐热性越佳。以量测仪器(如DSC、TMA或DMA)可量测基板的delta Tg(delta Tg=Tg2–Tg1)值，Delta Tg值越小表示基板硬化越完全，而delta Tg值越大表示基板硬化不完全或是不易硬化完全。基板硬化不完全容易造成吸湿(水)率上升，并造成后续基板耐热性变差，以及高频介电性质(Dk或Df)不稳定等负面影响。

中华民国专利公告第I311568号公开了一种含磷环氧树脂组合物，包括：(A)含磷环氧树脂；(B)硬化剂；(C)一种或多种环氧树脂；以及(D)无机填充材料；其中，该成分(B)的硬化剂包括苯并噁嗪树脂(Benzoxazine,Bz)及苯乙烯马来酸酐共聚物(Styrene maleic anhydride,SMA)。惟此树脂组合物制作的基板的二次玻璃转化温度差值（delta Tg）过大，一般使用Bz及SMA作为共硬化剂的树脂组合物制作的基板，其delta Tg值会大于或等于10℃。

因此，如何开发出不含卤素且具有低delta Tg值的材料，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

有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的累积经验，进而研发出一种树脂组合物，其可克服苯并噁嗪树脂与苯乙烯马来酸酐共聚物的共硬化剂系统造成的基板硬化不完全或是不易硬化完全的问题，以期达到降低delta Tg值的目的。