CN117004211A - 高分子基质复合物及印刷电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高分子基质复合物以及印刷电路板。高分子基质复合物包括聚合物树脂及非织造无机材料。基于高分子基质复合物的总重量,聚合物树脂的含量是介于95%及30%之间,非织造无机材料的含量是介于5%及70%之间,且所述非织造无机材料以具有间规结构的苯乙烯基聚合物进行预处理。印刷电路板使用包括高分子基质复合物的层合物作为核心层,核心层是包夹于至少两个外层之间。本发明的高分子基质复合物以及印刷电路板通过使用特定的聚合物树脂及非织造无机材料,有效降低树脂组合物的热膨胀系数,同时兼顾电气特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子基质复合物及印刷电路板,特别是涉及一种用于消除传输延迟以及编织效应的高分子基质复合物及印刷电路板。
背景技术
印刷电路板(PCB)通常是以介电材料制造,例如,含浸于高分子基质中的织造玻璃材料。由含浸于高分子基质中的织造玻璃材料所形成的复合物的一侧或两侧被以铜层合以形成用于PCB应用中的层合物。为了提高PCB材料的结构强度,经常会选择具有高结构强度的织造玻璃。然而,在电气性能方面,织造玻璃经常产生负面影响,例如玻璃编织效应会影响高频电路的性能。
此外,由于现有技术是依赖织造玻璃来强化层合物,包括强化材以及树脂的材料会是异质的(heterogeneous)。因此,彼此间隔并形成差分对的两条传输线通常横跨具有不同介电常数的路径,导致在具有较高介电常数的路径上的讯号发生延迟。此现象在数位工程领域已知为“传输延迟(skew)”。
目前主要是使用呈一角度布线的线路来减轻讯号延迟的问题,但这种方式也导致了无法有效利用电路板上的空间,并再次导致浪费面积并增加废料,同时仍导致显著的传输延迟。另外,使用多层预浸物以平均介电常数差异的方式将会增加电路板的厚度,也无法完全解决问题,也并非有效的做法。
故,如何通过使用特定的材料,来降低传输延迟以及编织效应,来克服上述的缺陷,藉以提升电气特性,已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种高分子基质复合物,其包括:基于高分子基质复合物的总重量,含量介于95%及30%之间的聚合物树脂,及含量介于5%及70%之间并以具有间规结构的苯乙烯基聚合物进行预处理的非织造无机材料。
优选地,具有间规结构的苯乙烯基聚合物为聚苯乙烯、聚(经烃取代的苯乙烯)、聚(卤代苯乙烯)、聚(卤代烷基苯乙烯)、聚(烷氧基苯乙烯)、聚(苯甲酸乙烯酯)、氢化聚合物或其混合物。
优选地,非织造无机材料还包括无机纤维。
优选地,高分子基质复合物还包括无机填料,基于高分子基质复合物的总重,所述无机填料的含量介于25wt%至75wt%之间。
优选地,无机填料具有介电常数<4.5,且Df<0.002。
优选地,非织造无机材料形成的层厚度为3μm至20μm。
优选地,非织造无机材料为非织造石英玻璃纤维。
优选地,非织造无机材料的重量是介于5Gsm至40Gsm之间。
优选地,聚合物树脂的密度至少为0.82g/cm3的密度且小于2g/cm3。
为了解决上述的技术问题,本发明所采用的其中一技术方案是提供一种印刷电路板,其包括至少两层外层以及介于至少两层外层之间的核心层。核心层包括一层合物,层合物包含至少一强化层,至少一强化层是由前述的高分子基质复合物所形成。
为使能进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的层合物的剖面示意图;
图2为本发明实施例所提供的印刷电路板的剖面示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“高分子基质复合物以及印刷电路板”的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不背离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。另外,本文中所使用的术语“或”,应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
本发明的实施例提供可以用于电子产业中的高分子基质复合物。高分子基质复合物可以包括聚合物树脂以及非织造无机材料。聚合物树脂是作为基质,而非织造无机材料可以被含浸于聚合物树脂中或是涂布于聚合物树脂上。非织造无机材料为包括无机纤维的非织造强化材料。非织造无机材料是随机并连续存在于聚合物树脂中,因此,相较于非随机及均一的织造物,不会产生不均一(heterogeneity)的区域。
本发明中的聚合物树脂可以包括一或多种已知对于制造预浸物以及层合物材料有用的基础树脂。基础树脂通常为热固性或是热塑性树脂,诸如,但不限于:环氧树脂、以聚亚苯基醚为主的树脂,氰尿酸酯树脂,双马来酰亚胺树脂,聚酰亚胺树脂,酚醛树脂,呋喃树脂,二甲苯甲醛树脂,酮甲醛树脂,尿素树脂,三聚氰胺树脂,苯胺树脂,醇酸树脂,不饱和聚酯树脂,邻苯二甲酸二烯丙酯树脂,氰尿酸三烯丙酯树脂,三嗪树脂,聚氨酯树脂,硅氧树脂以及其等的任意组合或是混合物。在本发明的其中一个实施例中,聚合物树脂具有约3.0的介电常数。然而,本发明并不限制于此。
具体而言,在本发明的实施例中,聚合物树脂为环氧树脂,或是包括环氧树脂。环氧树脂的一些实例包括酚型环氧树脂,诸如那些以双酚A的二缩水甘油醚为主、以苯酚-甲醛酚醛清漆或甲酚-甲醛酚醛清漆的聚缩水甘油醚为主、以三(对羟基苯酚)甲烷的三缩水甘油醚为主,或以四苯乙烷的四缩水甘油醚为主的环氧树脂;胺类为主的环氧树脂,诸如以四缩水甘油基-亚甲基二苯胺为主或以对氨基甘醇的三缩水甘油醚为主的胺类环氧树脂;以及环脂族类的环氧树脂,诸如以3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯为主的环氧树脂。该用语“环氧树脂”同时代表包含过量的环氧基(例如,前述种类的环氧化基)的化合物与及芳香族二羟基化合物的反应产物。这些化合物可以是经卤素取代的。在本发明的一个较佳实施例中,聚合物树脂包括环氧树脂,此环氧树脂是双酚A衍生物,特别是FR-4。FR-4是由过量的双酚A二甘醇醚与四溴双酚A通过推进反应(advancing reaction)所制造的。环氧树脂与双马来酰亚胺树脂,氰酸酯树脂和/或双马来酰亚胺三嗪树脂的混合物也可以被用于被发明的实施例中。在本发明的一个较佳实施例中,聚合物树脂为无氟树脂。
在本发明一较佳的实施例中,聚合物树脂为乙烯系聚合物。乙烯系聚合物包括乙烯与缩合聚合物及其聚合物合金。乙烯系聚合物通常通过具有烯键式不饱和烯烃基团(olefinic group)的单体的聚合反应制成。缩合聚合物通常通过缩合聚合反应制成,缩合聚合反应通常被认为是两个或多个分子结合的逐步化学反应,通常但非必要地伴随着水或其他一些简单的、典型的挥发性物质的分离。这些聚合物树脂可在被称为缩聚(polycondensation)的步骤中形成。聚合物树脂具有至少为0.82g/cm3的密度。然而,具有密度大于0.95g/cm3的聚合物树脂有利于提高产品的整体密度。因此,较佳可使用密度高达1.7g/cm3或2g/cm3的聚合物树脂,或可使用密度介于约1.5至1.95g/cm3的聚合物树脂。当聚合物树脂的密度小于0.95g/cm3时,会导致交联密度不足,当聚合物树脂的密度大于2g/cm3时,易导致黏度太高。
具体而言,增加聚合物的密度增加了单体的体积与起始剂的浓度,从而导致反应速率增加。较佳的反应速率导致快速的聚合反应,从而产生具有低多分散性的高分子聚合物。多分散性(polymolecularity)指的是分子量的不均一性,具有低多分散性的高分子聚合物即具有较均匀的分子量,故能够导致更好的介电性能。因此,密度介于约1.5至1.95g/cm3的聚合物可提供较佳的介电性能。
乙烯系聚合物包括聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚丁烯(polybutylene)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile-butadiene-styrene,ABS)、聚丁烯共聚物(polybutylene copolymers)、聚缩醛树脂(polyacetal resins)、聚丙烯酸树脂(polyacrylic resins)、包含氯乙烯的均聚物或共聚物、氯亚乙烯(vinylidenechloride)、氟碳化合物共聚物(fluorocarbon copolymers)等。缩合聚合物包括尼龙(nylon)、苯氧基树脂(phenoxy resins)、诸如聚苯醚(polyphenylether)、聚苯硫醚(polyphenylsulfide)材料的聚芳醚(polyarylether);聚碳酸酯(polycarbonate)材料、氯化聚醚树脂(chlorinated polyether resins)、聚醚砜树脂(polyethersulfone resins)、聚苯氧树脂(polyphenylene oxide resins)、聚砜树脂(polysulfone resins)、聚酰亚胺树脂(polyimide resins)、热塑性聚氨酯弹性体(thermoplastic urethane elastomers)及任何其他树脂材料。
在此之中,由于苯氧基树脂、聚醚砜树脂及聚乙烯甲醛树脂具有优异的树脂流动控制性等,而可作为较佳的选择。即,从进一步改善经固化树脂产品的耐热性与耐燃性的观点来看,苯氧基树脂与聚苯醚砜为较佳的选择。从易于将所得预浸物的黏性控制在适当范围内而不降低经固化产品的耐热性与提高强化纤维与环氧树脂组合物之间黏性的观点来看,聚乙烯甲醛树脂为较佳的选择。此外,嵌段聚合物(block polymers)能提高韧性与耐冲击性,而也为较佳的选择。
在本发明一较佳的实施例中,聚合物树脂进一步包括硬化剂。硬化剂可以催化剂的方式作用,或在有利的实施例中,通过与聚合物树脂反应来直接参与固化工艺。合适的硬化剂组合物有助于在室温下固化环氧树脂组合物。举例而言,硬化剂可为诸如聚胺的胺及酸酐硬化剂,例如乙二胺(ethylenediamine)、二乙烯三胺(diethylenetriamine)、三乙烯三胺(triethylenetriamine)、己二胺(hexamethylenediamine)、甲二胺(methanediamine)、N-氨乙基哌嗪(N-aminoethyl piperazine)、二氨基二苯甲烷(diaminodiphenylmethane,DDM)、DDM的烷基取代衍生物(alkyl-substitutedderivatives of DDM)、异佛尔酮二胺(isophoronediamine,IPD)、二胺二苯砜(diaminodiphenylsulphone,DDS)、4,4-二氨基二苯甲烷(4,4'-methylenedianiline,MDA)或间苯二胺(m-phenylenediamine,MPDA)、聚酰胺(polyamides)、烷基/烯基咪唑(alkyl/alkenyl imidazoles)、二氰二胺(dicyandiamide,DICY)、1,6-双氰基胍基乙烷(1,6-hexamethylene-bis-cyanoguanidine)或酸酐,例如十二烯基丁二酸酐(dodecenylsuccinic acid anhydride)、六氢邻苯二甲酸酐(hexahydrophthalic acidanhydride)、四氢邻苯二甲酸酐(tetrahydrophthalic acid anhydride)、邻苯二甲酸酐(phthalic acid anhydride)、焦蜜石酸酐(pyromellitic acid anhydride)及其衍生物。然而,本发明不以上述所举的例子为限。
非织造无机材料可以具有介于约1.5至约4.8的介电常数以及在10GHz之下低于0.003的损耗因子。较佳地,具有约3.5至约4.8的介电常数以及在10GHz之下低于0.003的损耗因子。在本发明的一个较佳实施例中,非织造无机材料的介电常数是自约1.8至4.8。上述介电常数的范围是在非织造无机材料被与聚合物树脂组合以形成经树脂含浸的强化材料之前所测量,以及/或是在非织造无机材料与聚合物树脂被并入强化预浸物及/或层合物之前所测量。此处所述及的“介电常数”以及介电常数的范围或是数值是由Bereskin测试方法所测得,或是由切口后置法(slit post method)所测得。
进一步地,从聚合物树脂组合物的含浸特性的观点来看,非织造无机材料的厚度较佳为3μm至20μm。当非织造无机材料的厚度小于3μm时,会导致树脂的含浸量不足,当非织造无机材料的厚度大于20μm时,含浸效果不佳,进而导致树脂层内空气过多而增加爆板的机率。在本发明的一个较佳的实施例中,非织造无机材料的厚度较佳为5μm至15μm。
具体而言,由于PCB产业通常需要在3.0至3.5左右的Dk,将强化材料的Dk控制在低于4.8可以达到整体层合物具有低介电常数的效果。
非织造无机材料为包括无机纤维的非织造强化材料。例示性的无机纤维包括各种氧化物,诸如硅酸盐(silicates)、铝酸盐(aluminates)、硅铝化合物(alumino-silicacompounds)、锆石(zircon)、生物可溶性组成物(例如,硅酸镁钙(calcium magnesiumsilicate)及硅酸镁(magnesium silicate))、玻璃组成物(例如,S-玻璃、E-玻璃或NE-玻璃纤维)、无晶、结晶及部分结晶的组成物以及矿物纤维(玄武岩(basalts))、矿物棉(mineralwools)及其组合物以及碳化物(例如,碳化硅)、氮化物(例如氮化硅及氮化硼)及其组合物。
非织造强化材料可以是片状或是基础材料(ground material),这些材料可以被用于制造用于形成预浸物或是层合物的基材片材,而预浸物或是层合物适用于印刷电路板的制造过程中。在一个较佳的实施例中,非织造强化材料是由随机且连续的无机纤维压缩而成的片状材料。非织造强化材料的重量是介于5Gsm至40Gsm之间,当非织造强化材料的重量小于5Gsm时,基材量不足而不利于制造,当非织造强化材料的重量大于40Gsm时,基材太厚而不符合规格。在一个较佳的实施例中,非织造强化材料的重量是10Gsm至30Gsm。
举例而言,非织造无机材料可以包括选自于聚四氟乙烯(PTFE)、石英、玻璃材料、液晶聚合物以及任何其等的组合。具体而言,非织造无机材料可以是非织造PTFE垫/纸,且是选择性地与其他成分及结合剂掺杂,或是可以是石英垫/纸或是液晶聚合物。例如,上述成分可以包括短纤(chopped)PTFE纤维、短纤(chopped)玻璃纤维、填料诸如氮化硼以及熔融二氧化硅。
非织造无机材料的量可以依据使用高分子基质复合物所制造的产品的需求而变化。举例而言,基于高分子基质复合物的总重量,非织造无机材料的含量可以是介于约5%及约70%之间,且较佳是约5%至约60%。当非织造无机材料的含量小于5%时,基材量不足而影响基板本身的结构,当非织造无机材料的含量大于70%时,则含浸性不佳。另外,基于高分子基质复合物的总重量,包括填料以及耐燃剂以及其他添加剂的聚合物树脂的含量是介于约95%及约30%之间,且较佳约95%至约40%。
在本发明的一个实施例中,非织造无机材料是受到表面增强处理,用以改良其对聚合物树脂的黏着力。该表面增强处理可以包括电晕处理,或是使用耦合剂。
在本发明的一个较佳的实施例中,非织造无机材料为非玻璃纤维,且该非玻璃纤维以具有间规结构的苯乙烯基聚合物预处理,以在非织造无机材料的表面形成苯乙烯基聚合物层。具有间规结构的苯乙烯基聚合物提供较佳的电气特性。具有间规结构的苯乙烯基聚合物指的是具有高度间规结构的苯乙烯基树脂(在下文中称为SPS)。“具有高度间规结构的苯乙烯基聚合物”指的是聚苯乙烯(polystyrene)、聚(经烃取代的苯乙烯)(poly(hydrocarbon-substituted styrene)、聚(卤代苯乙烯)(poly(halostyrene))、聚(卤代烷基苯乙烯)(poly(haloalkylstyrene))、聚(烷氧基苯乙烯)(poly(alkoxystyrene))、聚(苯甲酸乙烯酯)(poly(vinyl benzoate ester))、氢化聚合物或其混合物。
在本发明的实施例中,为了降低树脂的CTE并制作适合用于印刷电路板的非织造无机材料,高分子基质复合物包括至少一种粒状无机填料,该粒状无机填料具有介电常数<4.5,且Df<0.002。此外,基于高分子基质复合物的总重,粒状无机填料的含量为大于25wt%,较佳为25wt%至75wt%。当粒状无机填料的含量小于25%时,无法有效发挥无机填料的介电特性,当粒状无机填料的含量大于75%时,则会影响加工性、容易爆板。
详细而言,粒状无机填料是微米尺寸填料或纳米尺寸填料,粒状无机填料具有平均粒径为0.5μm至5μm,较佳为1μm至3μm。当粒状无机填料的平均粒径小于0.5μm时,填料较容易团聚,进而导致分散性差,当粒状无机填料的平均粒径大于5μm时,填充的空隙大、无法使无机填料充分填满,进而导致物性无法充分实现。粒状无机填料包括选自由二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氢氧化铝、氮化硼、团聚氮化硼、氮化硅和氮化铝所组成的群组中的至少一种,且更佳为选自熔硅石或六方氮化硼(Hexagonal Boron Nitride)中的至少一种。六方氮化硼的实例包括由Mitsui Chemicals,Inc.制造的MBN-010T,其平均粒径为1.0μm,或由Mitsui Chemicals,Inc.制造的INN-010T,其平均粒径为1.0μm。
下文中描述了例示性实例E1至E6。然而,这些例示性实例仅用来帮助本领域技术人员理解本发明,本发明并不限制于这些实例。在例示性实例中,测试样品为经由88.5%的具有间规结构的苯乙烯基树脂进行预处理的非织造石英玻璃纤维。也就是将非织造石英玻璃纤维含浸于具有间规结构的苯乙烯基树脂中,以强化非织造石英玻璃纤维的湿度。随后再将非织造石英玻璃纤维含浸于树脂组成物中。因此,增加了树脂密度、反应性和交联密度。
表1呈现出例示性实例E1至E6的高分子基质复合物及测试结果,其中,PPE为聚苯醚(polypheylene ether);BMI为双马来酰亚胺树脂(Bismaleimide resin);LCP为液晶聚合物(Liquid Crystal Polymers)。
表1
表2呈现出比较例C1至C5的组成物及测试结果。比较例C1至C5是由现有的低Dk织造玻璃纤维,以86%环氧树脂预处理而制成。
表2
在本发明的实施例中,该高分子基质复合物可以进一步包括织造强化材料、微米尺寸填料、纳米尺寸填料、有机短纤纤维、无机短纤纤维、阻燃剂、溶剂,以及其他添加物的至少一种。
举例而言,织造强化材料可以包括:无机纤维布,包括各种玻璃布(glass cloth,例如,纱束布、短纤垫、表面毡等)、金属纤维布及类似物;由液晶纤维制造的织造布(例如,全芳族聚酰胺纤维、全芳族聚酯纤维,以及聚吲哚纤维)、由合成纤维素制造的织造布(例如,聚乙烯醇纤维、聚酯纤维以及丙烯酸纤维)、天然纤维布(例如,棉布、麻布以及毛毡)、碳纤维布,以及天然纤维素(cellulosic)布(例如,筏纸、棉纸及纸-玻璃组合纤维纸)。
在本发明的实施例中,织造强化材料是具有自约3.5至7.0,或是更高的介电常数的织造玻璃布料,例如,是低Dk玻璃且具有自3.5至约4.5的介电常数,E型玻璃、R型玻璃、ECR玻璃、5-玻璃、C型玻璃、Q型玻璃以及其他任何已知可以用于制备玻璃布强化预浸物及层合物的织造玻璃布。
复合物中的其他添加剂可以包括起始剂或是催化剂。起始剂或是催化剂的实例包括但不限于,过氧化物或偶氮型聚合反应起始剂。一般而言,被选用的起始剂或是催化剂可以是任何已知可用于树脂合成或是固化的化合物,无论其是否发挥上述(树脂合成或是固化)的功能。
耐燃剂可以是任何已知可用于用以制造预浸物以及层合物的高分子基质复合物的耐燃材料。耐燃剂可以包含卤素,或是不含卤素。或者是,或是额外地,高分子基质复合物可以包括卤素,诸如溴以赋予经固化的树脂耐燃特性。
可被包括于高分子基质复合物的溶剂通常被用于溶解高分子基质复合物中的组分,以及控制高分子基质复合物的黏度,以及/或是将一组分,诸如非织造无机材料维持在悬浮分散液中。在此情况下,对于本领域技术人员为已知与热固性树脂***并用的溶剂可被使用。例如,溶剂可以包括甲乙酮、甲苯、二甲基甲酰胺(DMF)以及其等的任意混合物。
高分子基质复合物可以进一步包括各种其他选择性地组分,包括填料、增韧剂、黏着促进剂、消泡剂、整平剂、染料以及颜料。例如,萤光染料可以微量被添加至高分子基质复合物,以使得由其制成的层合物在销售时于光学检测设备下暴露至紫外光(UV light)时放出萤光。
须注意的是,树脂组成物被用于制造预浸物以及层合物。在制造方法期间,非织造无机材料是以上述聚合物树脂、选择性的添加剂以及溶剂含浸,或以其他方式和这些组分相互关联,且大部份的溶剂是自高分子基质复合物移除以形成预浸物以及层合物。
上述高分子基质复合物是特别适用于用以制造印刷电路板的预浸物及/或层合物的制备。层合物可以被部分固化或是b阶段处理(b-staged)以形成在产业中已知的“预浸物”。在此状态下,这些预浸物可以被与额外材料片迭放以形成c阶段(c-staged)或完全固化的层合片。或是,树脂可以被制造成c阶段或完全固化的材料片。
在本发明的实施例中,高分子基质复合物可以通过批次或连续制造方法来制造预浸物。预浸物通常是使用一核心材料,诸如一卷织造玻璃网(布料)而制造,核心材料被退绕于一系列的驱动辊上。该织造玻璃网接着通过涂布区,在该处,该织造玻璃网通过含有热固性树脂***(包括聚合物树脂)、溶剂以及其他组分的槽体,而织造玻璃网变得含有饱和的聚合物树脂。饱和的织造玻璃网接着通过一对计量辊,该对计量辊将过量的聚合物树脂由饱和的织造玻璃网移除。在其后,经聚合物树脂涂布的织造玻璃网沿干燥塔的长度方向移动一预定期间,直到溶剂被自该织造玻璃网蒸发。第二树脂层以及后续的树脂层可以通过重复这些步骤被施加至织造玻璃网,直到预浸物被完成。此时,预浸物被卷绕至辊。织造玻璃网可以以织造布料材料、纸、塑胶片、毛毡,及/或特定材料诸如玻璃纤维颗粒或颗粒材料所取代。
在另一个用以制造预浸物或层合物材料的方法中,高分子基质复合物的组分在常温常压下被预先在混合容器中混合。预混物的黏度是约600-1000cps,且可以通过自预混物添加或移除溶剂而调整。布料基材诸如E型玻璃通过包括经预混的高分子基质复合物的浸渍槽(dip tank)被拉起,通过烘箱塔,在该处过量溶剂被排除,且预浸物在各种制造过程中,基于玻璃织造的形式、树脂含量以及厚度需求,被卷取或以片材覆盖以利成型,在铜(Cu)箔之间层迭。
高分子基质复合物还可作为薄层,通过狭缝模具或其他相关涂布技术而施用至Cu箔基材(RCC-resin coated Cu)。
上述高分子基质复合物、预浸物以及经过树脂涂布的铜箔(RCC)可被用于制造层合物,例如用于通过批次或连续方法制造印刷电路板的层合物。
请参阅图1。图1为本发明实施例所提供的层合物的剖面示意图。如图1所示,本发明实施例所提供的层合物L包括由前述高分子基质复合物所制造的强化层1,以及两层金属层2,例如铜箔。在本发明中,层合物L可以包括强化层1以及设置在强化层1上的至少一金属层2。需要注意的是,在本发明中,金属层2可以由非金属层取代。另外,层合物L可以进一步包括织物层(未显示)以允许高分子基质复合物中的聚合物树脂含浸入其中。
在本发明的另一个实施例中,层合物L可以由单一或多层的强化层1来形成,以形成非包覆(unclad)层合物。
在用以制造本发明实施例所提供的层合物的一个例示连续方法中,以铜(外层2)、预浸物(用以形成强化层1)以及薄织物片的形式的连续片材被连续地退绕至一系列的驱动辊上以形成织物的层迭网(layered web),其系邻近于预浸物片以及邻近于铜箔片,使得预浸物片位于铜箔片以及织物片之间。该层迭网接着受到热及压力的处理一段时间,该段时间足以导致预浸物中的树脂迁移至织物材料中,并完全固化树脂。在所得的层合物中,树脂迁移至织物中导致树脂层的厚度(铜箔材料与织物片材料之间的距离)降低并接近零,由于如上所述的层体的组合由三层的网状转变成单一层合片。在本方法的另一个实施方式中,单一预浸物树脂片可以被施用至织物材料层的一侧,而此组合再被包夹于两层铜层之间。在此之后,热及/或压力被施加至该迭层,以使得树脂材料流动并完全含浸织物层,并且导致两层铜箔都黏附至该中央的层合物上。
在本发明的另一个实施方式中,经高分子基质复合物涂布的铜片可以在层合物制造的同时被制造。具体而言,通过将高分子基质复合物的薄涂层施用至两片不同的连续移动铜片、自铜片移除任何过量的高分子基质复合物以控制厚度,并接着在热及/或压力条件下部分地固化树脂,可以形成经b阶段树脂涂覆铜的片材。经b阶段树脂涂覆铜的片材可以接着直接用于层合物的制造方法中。
在本发明的另一个实施例中,织物材料,无论是具有或不具有前处理的织物材料,可以被连续地进给至含有本发明所提供的高分子基质复合物的浴中,使得织物材料是以高分子基质复合物含浸。高分子基质复合物可以在方法中此阶段被选择性地部分固化。接着,一或二层铜箔层可以被与经高分子基质复合物含浸的织物片的第一及/或第二平面表面相互关联以形成网,在此之后,热及/或压力被施加于网上以完全固化高分子基质复合物。
本发明进一步提供通过使用上述层合物以及预浸物所形成的印刷电路板。参考图2,其显示本发明实施例所提供的印刷电路板的剖面示意图。
图2所示的印刷电路板B包括层合物L作为核心层、两层包夹层合物L的外层4,以及设置在层合物L以及两层外层4之间的两层接着片3。
作为核心层的层合物L可以是上述包括强化层1以及至少一金属层2(或是非金属层)的层合物L。接着层3可以通过上述预浸物而形成。换句话说,预浸物可以由包含具有自约1.5至约4.8的介电常数以及在10GHz下0.003的损耗因子的非织造无机材料的高分子基质复合物所制造。其中,非织造无机材料为包括无机纤维的非织造强化材料。
[实施例的有益效果]
本发明的其中一有益效果在于,本发明所提供的高分子基质复合物以及印刷电路板,其能通过“基于高分子基质复合物的总重量,所述聚合物树脂的含量是介于95%及30%之间”与“基于高分子基质复合物的总重量,非织造无机材料的含量是介于5%及70%之间”的技术方案,产生的降低CTE的树脂组合物,同时兼顾电气特性,能制作适合用于印刷电路板的非织造无机材料。
进一步地,本发明所提供的高分子基质复合物,其能通过“密度大于0.95g/cm3的聚合物树脂”与“非织造无机材料表面具有苯乙烯基聚合物层”的技术方案,产生具有低多分散性的高分子量聚合物,而改善介电性能等电气特性。
进一步地,本发明所提供的高分子基质复合物,其包括聚合物树脂以及具有自约1.5至约4.8的介电强度以及在10GHz下低于0.003的损耗因子的非织造无机材料,以消除传输延迟以及编织效应的现象。
更进一步来说,用于本发明的高分子基质复合物的非织造无机材料是随机并连续存在于聚合物树脂中,相较于非随机及均一的织造物,不会产生不均一的区域。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围,所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高分子基质复合物,其特征在于,所述高分子基质复合物包括:
一聚合物树脂,基于高分子基质复合物的总重量,所述聚合物树脂的含量是介于95%及30%之间;以及
一非织造无机材料,所述非织造无机材料以具有间规结构的苯乙烯基聚合物进行预处理,且基于高分子基质复合物的总重量,非织造无机材料的含量是介于5%及70%之间。
2.根据权利要求1所述的高分子基质复合物,其特征在于,所述具有间规结构的苯乙烯基聚合物为聚苯乙烯、聚(经烃取代的苯乙烯)、聚(卤代苯乙烯)、聚(卤代烷基苯乙烯)、聚(烷氧基苯乙烯)、聚(苯甲酸乙烯酯)、氢化聚合物或其混合物。
3.根据权利要求1所述的高分子基质复合物,其特征在于,所述非织造无机材料还包括无机纤维。
4.根据权利要求1所述的高分子基质复合物,其特征在于,所述高分子基质复合物还包括无机填料,基于高分子基质复合物的总重,所述无机填料的含量介于25wt%至75wt%之间。
5.根据权利要求4所述的高分子基质复合物,其特征在于,所述无机填料具有介电常数<4.5,且Df<0.002。
6.根据权利要求4所述的高分子基质复合物,其特征在于,由所述非织造无机材料形成的层厚度为3μm至20μm。
7.根据权利要求1所述的高分子基质复合物,其特征在于,所述非织造无机材料为非织造石英玻璃纤维。
8.根据权利要求1所述的高分子基质复合物,其特征在于,所述非织造无机材料的重量是介于5Gsm至40Gsm之间。
9.根据权利要求1所述的高分子基质复合物,其特征在于,所述聚合物树脂的密度至少为0.82g/cm3的密度且小于2g/cm3。
10.一种印刷电路板,其特征在于,所述印刷电路板包括:
至少两层外层;以及
一核心层,其是介于至少两层外层之间;
其中,所述核心层包括一层合物,所述层合物包含至少一强化层,至少一所述强化层是由如权利要求1所述的高分子基质复合物所形成。
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