[发明专利]一种覆铜板用环氧树脂组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及层压板技术领域，具体涉及一种环氧树脂组合物，尤其涉及一种覆铜板用环氧树脂组合物及用其制作的预浸料，层压板与印刷电路板。

背景技术

随着欧盟指令WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment)和RoHS(Restriction of Hazardous Substances)的正式实施，全球电子业进入了无铅焊接时代。由于无铅焊接温度的提高，对印制电路覆铜板的耐热性和热稳定性提出了更高的要求。受欧盟颁发的“绿色”法规的影响，溴元素作为阻燃元素是否应该用在高分子领域又被推到了争议的风口浪尖上。虽然四溴双酚A作为阻燃剂还未发现其对环境有什么较大的负面影响，但是对于将其列为禁用物质的呼声越来越高。因此未来阻燃对于溴元素的依赖程度势必会逐渐降低。寻找一种耐热性好吸湿率低且对溴依存度较小的覆铜板技术就更加迫在眉睫。

传统FR4大都采用溴阻燃。溴元素阻燃效率高，并且如四溴双酚A这一类的阻燃物质成本低廉且容易推广。但如果仅靠溴阻燃，在普通FR4中总溴含量一般要到达15％(溴元素占板材中有机固形物的质量比)以上才能达到UL94V-0级。较高的溴含量不仅有悖于环境友好，同时由于C-Br键容易断裂，也导致材料本身的耐热性严重下降；而且高溴含量的有机物不利于在高温高压潮湿且容易受污染的环境下工作，因为溴元素会加速线路板两电路之间的材料漏电失效，因而降低溴含量可以使材料适应高压高湿等恶劣环境，如中国专利CN101654004A、CN102382420A公开的内容中，从环氧树脂及填料出发，采用降低树脂体系中溴含量到10-15％或者经特殊改性的环氧树脂，并添加大量的氢氧化铝等无机填料使材料能适应恶劣环境。但是由于氢氧化铝用量过大，会产生耐热性下降的问题，这是因为氢氧化铝的热分解温度低，从200℃便开始脱水，而PCB焊接的温度在245-260℃，使得最终制成的板材在高温下容易出现分层起泡，从而影响产品的可靠性。

使用磷元素阻燃也能达到阻燃的目的，因为磷阻燃体系不含溴元素，因此耐热性方面要比溴阻燃体系好很多。但是磷元素容易吸潮，单纯靠磷元素阻燃的板材吸湿率较高，不利于板材的电性能的稳定性；且目前磷系阻燃剂价格普遍较高，成本压力较大，因此虽然对于无卤化的呼声很高，但由于成本原因要放弃溴阻燃目前也不太可能。中国专利CN102093670A公开了一种用含9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)结构的含磷酚醛实现阻燃的方法，虽然DOPO吸水率要比磷酸酯低，但由于其用量较大，磷含量也在2％以上，因此吸湿率也没有得到较好的改善。

目前的覆铜板配方大都采用溴阻燃或者磷阻燃，溴阻燃体系溴含量较高，通常要到15％以上才能达到阻燃，但是较高的溴含量导致耐热性较差，相对漏电起痕指数(CTI)也难以达到600V。采用磷阻燃由于磷含量太高又会有吸湿率增大的弊端。

CN101892027和CN101808466虽披露了溴与磷共用，但二者由于使用了大量丁腈橡胶，相对于环氧树脂，丙烯腈结构吸水率更高，复合基材的耐电压性下降，此外丁腈橡胶中的丙烯腈结构会加速溴的分解，对含溴体系的CTI性能不利。

因此，寻找一种具有低吸潮性、高相对漏电起痕指数(CTI)值，并具有良好的耐热性、粘结性、反应性以及加工性的环氧树脂组合物是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧树脂组合物，特别是一种覆铜板用环氧树脂组合物及用其制作的预浸料，层压板与印刷电路板。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种环氧树脂组合物，以有机固形物重量份计，包括如下组分：

(A)环氧树脂：50-100重量份；

(B)含磷酚醛：2-30重量份；

(C)溴化双酚A：1-40重量份；

(D)其他固化剂：10-60重量份；

(E)固化促进剂：0.05-1.0重量份；

其中，所述的环氧树脂组合物中，溴含量占所述组合物中有机固形物重量之和的5～12％；磷含量占所述组合物中有机固形物重量之和的0.2～1.5％。