TWI481320B - 環氧樹脂化合物及使用其之散熱電路板 - Google Patents

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Description

環氧樹脂化合物及使用其之散熱電路板
本發明申請主張於2011年5月20日所申請之韓國專利申請案號10-2011-0048109的優先權，此全文將併入本案以作為參考。
本發明揭露關於一種環氧樹脂化合物，特別是一種輻散熱電路板的絕緣層所使用之環氧樹脂化合物。
電路板包括電性絕緣基板與電路圖案形成於電性絕緣基板上。電路板被用於安裝電子元件與其相類似的元件。
這種電子元件可能包括如發光二極體(LED)的發熱裝置和此發熱裝置產生大量的熱。從發熱裝置產生的熱而增加電路板的溫度，因此，發熱裝置產生故障和可靠性的問題。
因此，電路板從電子元件到外面散發熱量的散熱結構是非常重要的，且在電路板上形成絕緣層的導熱係數會大大地對散熱產生影響。為了增加絕緣層的導熱係數，以無機填料高密度填入絕緣層，並建議以低黏度的環氧樹脂當作無機填料。
眾多的樹脂諸如雙酚A系環氧樹脂與雙酚F系環氧樹脂被廣泛地用作於低黏度環氧樹脂。由於這些環氧樹脂在室溫下是液體，其處理困難且具有耐熱性、機械強度和韌性的限制。
本發明實施例提供一種具有新化合物比例的環氧樹脂化合物。
本發明實施例提供一種具有提高散熱效率的輻散熱電路板。
本發明實施例提供一種環氧樹脂化合物包括：環氧樹脂；硬化劑；以及為主要成分的無機填料，其中環氧樹脂包括以下化學方程式的環氧樹脂。
(其中m是一個整數，0至50。)
本發明實施例也提供一種輻散熱電路板包括金屬板，絕緣層形成於金屬板上，以及電路圖案形成於絕緣層上，其中絕緣層是由固化環氧樹脂化合物而成，環氧樹脂化合物具有環氧樹脂、硬化劑、並作為主要成分的無機填料和此環氧樹脂包括上述化學方程式的環氧樹脂。
根據本發明所揭露，使用具有液晶基(mesogen)結構的環氧樹脂以有利於結晶性(crystallizability)，而可使熱傳導係數增加。此外，使用環氧樹脂作絕緣材料的高輻散熱電路板可用於印刷電路板上。
具結晶結構的環氧樹脂可容易地形成所需的形狀和可靠地使用。此外，環氧樹脂具有高熱傳導係數、低吸水性、低熱膨脹和高耐熱性。
一個或多個實施例的細節詳載於所附圖示和以下的描述。其他功能將顯而易見於說明、圖示與專利申請範圍。
現在請參考以細節闡述本發明所揭露的實施例並以所附圖示來詳細說明這些範例，以充分說明於此方法之本發明，使本領域熟習技藝者輕易地完成本發明。然而，本發明所揭露的精神與範圍可實施於許多不同的形式，並不限於本說明書所載的精神與範圍。
於本說明書中，當它被描述一個包含(comprises)(或包括(includes)或具有(has))的某些元件(elements)，應被理解可包括(或包括或具有)只有這些元件，或者可包含(或包括或具有)其他元件，以及假設沒有具體的限制這些元件。
於圖示中，為了描述更為清晰，剔除除了本發明所揭露無關的區域，為明確說明，膜層和區域的尺寸被誇大。於整個說明書，所有的元件表示為參考數值。
可以被理解地是，當一膜層、一薄膜、一區域或一平板被稱為於另一膜層、薄膜、區域或平板”之上(on)”，它也可呈現於另一膜層、薄膜、區域或平板“直接之上(directly on)”，或中介膜層、薄膜、區域或平板。然而，如果一膜層、薄膜、區域或平板是被稱為“直接之上”於另一膜層、薄膜、區域或平板，它意味著沒有中介膜層、薄膜、區域或平板。
本發明所揭露提供一種由於高結晶特性而具有良好導熱係數 的環氧樹脂化合物。
本發明所揭露的結晶環氧樹脂化合物包括環氧樹脂、硬化劑、並作為主要成分的無機填料。
環氧樹脂可包括至少12 wt%的結晶環氧樹脂。例如，環氧樹脂可包括至少50wt%的結晶環氧樹脂。
結晶環氧樹脂以下列的化學方程式而表示。
其中m是0至50的整數。
在此化學方程式中，R可以是氫或烷基。
如果結晶環氧樹脂的含量是小於上述數值，例如增加導熱係數的效果會減少，因為當硬化過程時，環氧樹脂不會結晶。
環氧樹脂更包括具有至少兩個環氧基團分子的一般非結晶環氧樹脂，以及重要組成部分的結晶環氧樹脂。
非結晶的環氧樹脂的範例可以是雙酚A(bisphenol A)、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二羥基二苯基甲烷(3,3’,5,5’-tetramethyl-4,4’-dihydroxydiphenylmethane)、4,4’-二羥基二苯(4,4’-dihydroxydiphenylsulfone)、4,4’-二羥基二苯硫醚(4,4’-dihydroxydiphenylsulfide)、4,4’-二羥基二苯酮(4,4’-dihydroxydiphenylketone)、芴雙酚(fluorenebisphenol)、4,4’-雙酚，3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二羥基聯苯(3,3’,5,5’-tetramethyl-4,4’-dihydroxybiphenyl)、 2,2’-雙酚(2,2’-biphenol)、間苯二酚(resorcin)、鄰苯二酚(catechol)、第三丁基鄰苯二酚(t-butylcatechol)、氫醌(hydroquinone)、第三丁基氫醌(t-butyl hydroquinone)、1,2-二羥基萘(dihydroxynaphthalene)、1,3-二羥基萘、1,4-二羥基萘、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、1,7-二羥基萘、1,8-二羥基萘、2,3-二羥基萘、2,4-二羥基萘、2,5-二羥基萘、2,6-二羥基萘、2,7-二羥基萘、2,8-二羥基萘、烯丙基(allylated)化合物或二羥基萘的聚烯丙基化合物、二價(divalent)酚類(phenols)如烯丙基雙酚A、烯丙基雙酚F、烯丙基苯酚酚醛(phenol novolac)、三價或更多價的酚(phenols)如線型酚醛(phenol novolac)、雙酚A酚醛樹脂(bisphenol A novolac)、鄰甲酚酚醛樹脂(o-cresol novolac)、間甲酚酚醛樹脂(m-cresol novolac)、對甲酚酚醛樹脂(p-cresol novolac)、二甲酚酚醛樹脂(xylenol novolac)、聚對羥基苯乙烯(poly-p-hydroxystyrene)、三(4-羥基苯基)甲烷(tris-(4-hydroxyphenyl)methane)、1,1,2,2-四(4-羥基苯基)乙烷(1,1,2,2-tetrakis(4-hydroxypheny)ethane)、氟乙醇胺(fluoroglycinol)、鄰苯三酚(pyrogallol)、第三丁基鄰苯三酚(t-butylpyrogallol)、烯丙基鄰苯三酚(allylated pyrogallol)、聚烯丙基鄰苯三酚(polyallylated pyrogallol)、1,2,4-苯三酚(1,2,4-benzenetriol)、2,3,4-三羥基二苯甲酮(2,3,4-trihydroxybenzophenone)、芳烷基酚醛(phenolaralkyl)樹脂、萘芳烷基(naphthol aralkyl)樹脂、雙環戊二烯(dicyclophenadiene)基樹脂、與gylcidyl醚(etherficated)化合物從鹵 代雙酚(halogenated bisphenols)衍生如四溴雙酚A(tetrabromobisphenol A)。例如，環氧樹脂可包括上述非結晶環氧樹脂之二個或更多個的組合。
一般習知環氧樹脂硬化劑的任何硬化劑可被用作於本發明揭露的環氧樹脂化合物的硬化劑。例如，硬化劑可以是酚類基(phenol-based)硬化劑。
酚類基硬化劑包括除了酚類化合物的酚樹脂。
酚類基硬化劑具體的範例包括雙酚A(bisphenol A)、雙酚F(bisphenol F)、4,4’-二羥基二苯基甲烷(4,4’-dihydroxydiphenylmethane)、4,4’-二羥基醚(4,4’-dihydroxydiphenylether)、1,4-雙(4-羥苯氧基)苯(1,4-bis(4-hydroxyphenoxy)benzene)、1,3-雙(4-羥基苯氧基)苯(1,3-bis(4-hydroxyphenoxy)benzene)、4,4’-二羥基二苯硫醚(4,4’-dihydroxydiphenylsulfide)、4,4’-二羥基二苯酮(4,4’-dihydroxydiphenylketone)、4,4’-二羥基二苯碸(4,4’-dihydroxydiphenylsulfone)、4,4’-二羥基聯苯(4,4’-dihydroxybiphenyl)、2,2’-二羥基聯苯(2,2’-dihydroxybiphenyl)、10-(2,5-二羥苯基)-10H-9-氧雜-10-磷菲-10-氧化物(10-(2,5-dihydroxyphenyl)-10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide)、線型酚醛(phenol novolac)、雙酚A酚醛樹脂(bisphenol A novolac)、鄰甲酚酚醛樹脂(o-cresol novolac)、間甲酚酚醛樹脂(m-cresol novolac)、對甲酚酚醛樹脂(p-cresol novolac)、二甲酚酚醛樹脂(xylenol novolac)、聚對羥基苯乙烯(poly-p-hydroxystyrene)、氫醌(hydroquinone)、間苯二酚(resorcin)、鄰苯二酚(catechol)、第三丁基鄰苯二酚(t-butylcatechol)、第三丁基氫醌(t-butyl hydroquinone)、氟甘氨醇(fluoroglycinol)、鄰苯三酚(pyrogallol)、第三丁基鄰苯三酚(t-butylpyrogallol)、烯丙基鄰苯三酚(pyrogallol)、聚烯丙基鄰苯三酚(pyrogallol)、1,2,4-苯三酚(1,2,4-benzenetriol)、2,3,4-三羥基二苯甲酮(2,3,4-trihydroxybenzophenone)、1,2-二羥基萘(1,2-dibydroxynaphthalene)、1,3-二羥基萘、1,4-二羥基萘、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、1,7-二羥基萘、1,8-二羥基萘、2,3-二羥基萘、2,4-二羥基萘、2,5-二羥基萘、2,6-二羥基萘、2,7-二羥基萘、2,8-二羥基萘、烯丙基化合物或二羥基萘的聚烯丙基化合物、烯丙基雙酚A、烯丙基雙酚F、烯丙基線型酚醛、與烯丙基鄰苯三酚。
至少兩個硬化劑可混合然後當做此硬化劑來使用。
同時，可用除了酚類基硬化劑以外的習知硬化劑。習知硬化劑的例子包括胺基(amine-based)硬化劑、酸酐基(acid anhydride-based)硬化劑、酚類基(phenol-based)硬化劑、聚硫醇基(polymercaptan-based)硬化劑、聚氨基醯胺基(polyaminoamide-based)硬化劑、異氰酸酯基(isocyanate-based)硬化劑、與封閉型異氰酸酯基(block isocyanate-based)硬化劑。上述硬化劑之混合比例可根據硬化劑類型而適當地選擇混合之或 導熱環氧樹脂產品的物理性質而適當地決定之。
胺基硬化劑的例子包括脂族胺(aliphatic amines)、聚醚聚胺(polyetherpolyamines)、環狀脂肪胺(cycloaliphatic amines)、與芳香胺(aromatic amines)。脂族胺(aliphatic amines)的例子包括乙二胺(ethylene diamine)、1,3-丙二胺(1,3-diaminopropane)、1,4-丙二胺(1,4-diaminopropane)、己二胺(hexamethylenediamine)、2,5-二甲基己二胺(2,5-dimethylhexamethylenediamine)、三甲基己二胺(trimethylhexamethylenediamine)、二乙烯三胺(diethylenetriamine)、亞氨基二丙胺(aminobispropylamine)、二(六亞甲基)三胺(bis(hexamethylene)triamine)、三乙烯四胺(triethylenetetramine)、四乙烯五胺(tetraethylenephentamine)、五乙烯六胺(pentaethylenehexamine)、N-羥乙基乙二胺(N-hydroxyethylethylenediamine)、與四(羥乙基)乙二胺(tetra(hydroxyethyl)ethylenediamine)。聚醚多胺(polyetherpolyamines)的例子包括三乙二醇二胺(triethyleneglycoldiamine)、四甘醇二胺(tetraethyleneglycoldiamine)、二甘醇(丙胺)(diethyleneglycolbis(propylamine))、聚氧丙烯二胺(polyoxypropylenediamine)、與聚氧丙烯三胺(polyoxypropylenetriamine)。脂環胺(cycloaliphatic amines)的例子包括異佛爾酮二胺(isophorone diamine)、 metacendiamine、N-乙基哌嗪(N-aminoethylpiperazine)、二(4-氨基-3-甲基二環己基甲烷)(bis(4-amino-3-methyldicyclohexyl)methane)、二(氨甲基)環己烷(bis(aminomethyl)cyclohexane)、3,9-二(3-氨丙基)2,4,8,10-四氧(5,5)十一烷(3,9-bis(3-aminopropyl)2,4,8,10-tetraoxaspiro(5,5)undecane)、與冰片烯二胺(norbornen diamine)。芳香胺(aromatic amines)的例子包括四氯對二甲苯二胺(tetrachloro-p-xylylenediamine)、間二甲苯二胺(m-xylylenediamine)、對二甲苯二胺(p-xylylenediamine)、間苯二胺(m-phenylenediamine)、鄰苯二胺(o-phenylenediamine)、對苯二胺(p-phenylenediamine)、2,4-二氨基苯甲醚(2,4-diaminoanisole)、2,4-甲苯二胺(2,4-toluenediamine)、2,4-二氨基二苯甲烷(2,4-diaminodiphenylmethane)、4,4’-二氨基二苯基甲烷(4,4’-diaminodiphenylmethane)、4,4’-二氨基-1,2-二苯基乙烷(4,4’-diamino-1,2-diphenylethane)、2,4-二氨基二苯碸(2,4-diaminodiphenylsulfone)、4,4’-二氨基二苯碸(4,4’-diaminodiphenylsulfone)、間氨基酚(m-aminophenol)、間氨基苯甲胺(m-aminobenzylamine)、苯甲基二甲胺(benzyldimethylamine)、2-二甲氨基甲基苯酚(2-dimethylaminomethyl)phenol)、(triethanolphenol)、甲基苯甲胺(methylbenzylamine)、α-(間氨基苯)乙胺 (α-(m-aminophenyl)ethylamine)、α-(對氨基苯)乙胺(α-(p-aminophenyl)ethylamine)、氨基二乙基二甲基二苯(diaminodiethyldimethyldiphenylmethane)、與α,α’-双(4-氨基苯基)-對-二異丙苯(α,α’-bis(4-aminophenyl)-p-diisopropylbenzene)。
酸酐(acid anhydride)硬化劑的例子包括十二烯琥珀酸酐(dodecenyl succinic anhydride)、聚己二酸酐(polyadipic acid anhydride)、聚壬二酸酐(polyazellainc acid anhydride)、聚癸二酸酐(polysebacic acid anhydride)、聚(乙基十八烷酸)酐(poly(ethyloctadecanoic acid)anhydride)、聚(苯十六烷酸)酐(poly(phenylhexadecanoic acid)anhydride)、甲基四氫鄰苯二甲酸酐(methyltetrahydro phthalic anhydride)、甲基六氫苯酐(methylhexahydro phthalic anhydride)、六氫鄰苯二甲酸酐(hexahydro phthalic anhydride)、無水甲基hymic酸(anhydrous methyl hymic acid)、四氫鄰苯二甲酸酐(tetrahydro phthalic anhydride)、四氫鄰苯二甲酸三烷基酐(trialkyltetrahydro phthalic anhydride)、甲基環己烯二羧酸酐(methylcyclohexenedicarbonic acid anhydride)、甲基環己烯四甲酸酐(methylcyclohexenetetracarbonic acid anhydride)、鄰苯二甲酸酐(phthalic anhydride)、無水偏苯三酸酐(anhydrous trimellitic anhydride)、無水均苯四甲酸酐(anhydrous pyromellitic acid)、二苯酮四甲酸酐(benzophenone tetracarbonic acid anhydride)、ethylene glycol bistrimellitate、hetic酐(hetic anhydride)、內次甲基鄰苯二甲酸酐(nadic anhydride)、無水甲基降冰片烯酸(anhydrous methyl nadic acid)、5-(2,5-二氧四氫-3-呋喃)-3-甲基-3-環己烷-1,2-二羧酸酸酐(5-(2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl)-3-methyl-3-cyclohexane-1,2-dicarbonic acid anhydride)、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫-1-萘琥珀酸二酐(3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic acid dianhydride)、與1-甲基-二羧基-1,2,3,4-四氫-1-萘琥珀酸二酐(1-methyl-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic acid dianhydride)。
此環氧樹脂化合物包括40 wt%至97wt%的無機填料。
當無機填料的含量小於上述範圍內時，可能會難以達到本發明所揭露諸如高導熱係數、低熱膨脹性和高耐熱性的效果。包括更多無機填料的含量會達到上述的效果，但無機填料體積分量(volume fraction)的比例，效果並沒有提高。也就是說，無機填料從某個含量後會明顯地提高。上述所提到的效果由於在聚合物態(polymer state)中的受控(controlled)高次結構(high order structure)的影響。由此看來，因為高次結構主要是存在於無機填料的表面上，所以需要一定量的無機填料。同時，當無機填料的含量大於上述範圍時，環氧樹脂化合物的黏度會增加，而使環氧樹脂化合物難以形成所需的形狀。
無機填料可以為球形。無機填料的形狀並不會特別限制為球形無機填料。舉例來說，無機填料可以為橢圓截面的形狀。然而，若無機填料的形狀接近完美的球形，就可以改善環氧樹脂化合物的流動性。
無機填料可為氧化鋁、氮化鋁、氮化矽、氮化硼或結晶矽等諸如此類的化學成分。此外，無機填料可由兩或更多不同的無機填料組合使用之。
無機填料的平均粒徑可低於30微米。當平均粒徑大於上述範圍時，環氧樹脂化合物的流動性與強度會變差。
習知硬化促進劑(curing accelerator)可與本發明所揭露之環氧樹脂化合物相混合。硬化促進劑的例子包括胺類(amines)、咪唑類(imidazoles)、有機磷(organic phosphines)和Lewis酸。特別地是，硬化促進劑的例子包括：三級胺(tertiary amines)如1,8-二氮雜雙環(5,4,0)十一烯-7(1,8-diazabicyclo(5,4,0)undecene-7)、三乙烯二胺(triethylenediamine)、beznyl二甲胺(benzyldimethylamine)、三乙醇胺(triethanolamine)、二乙醇胺(dimethylaminoethanol)與三(二甲氨基甲基)苯酚(tris(dimethylaminomethyl)phenol)；咪唑(imidazoles)如2-甲基咪唑(2-methylimidazole)、2-苯基咪唑(2-phenylimidazole)、2-苯基-4-甲基咪唑(2-phenyl-4-methylimidazole)與2-十七烷基咪唑(2-heptadecylimidazole)；有機膦(organic phosphines)如三丁 膦(tributylphosphine)、甲二苯膦(methyldiphenylphosphine)、三苯膦(triphenylphosphine)、二苯膦(diphenylphosphine)與苯膦(phenylphosphine)；與四取代膦‧四取代硼酸(tetra substituted phosphonium．tetra substituted borate)如四苯磷‧四苯硼(tetraphenylphosphonium．tetraphenylborate)、四苯磷‧乙三苯基硼(tetraphenylphosphonium．ethyltriphenylborate)與四丁磷‧四丁硼(tetrabutylphosphonium．tetrabutylborate)；與四苯硼鹽(tetraphenylboron salts)如2-乙基-4-甲基咪唑‧四苯基硼(2-ethyl-4-methylimidazole．tetraphenylborate)與N-甲基嗎啉‧四苯硼(N-methylmorphorlin．tetraphenylborate)。
在本發明所揭露的環氧樹脂化合物中，習用的蠟(wax)可作為於環氧樹脂化合物的脫模劑(release agent)。蠟的例子包括硬脂酸(stearic acid)、蒙旦酸(montanic acid)、蒙旦酯(montanic acid ester)與磷酸酯(phosphoric acid ester)。
於本發明所揭露環氧樹脂化合物中，可用於環氧樹脂化合物中習用之偶合劑(coupling agent)而提高無機填料和樹脂成分(component)之間的黏著強度。例如，偶合劑的例子包括環氧矽烷。
當本發明所揭露的環氧樹脂化合物包括環氧樹脂、硬化劑與作為主要成分的無機填料，環氧樹脂化合物包括3wt%到60wt%的環氧樹脂、40wt%至97wt%的無機填料與0.5wt%至5wt%的硬化劑。環氧樹脂、硬化劑與其他成分溶解於諸如丙酮、甲乙酮(MEK)、甲基異丁基酮(MIBK)、異丙醇(IPA)、丁醇或甲苯的溶 劑中，然後同時加熱與攪拌。然後再加入無機填料於溶液中用例如攪拌機的機具而均勻地混合之。此後，添加偶合劑於此混合物中與使用諸如加熱輥(heating roll)或捏合機(kneader)的機具揉捏合此混合物。上述成分的混合順序並不限於此。
此時，可使用溶劑的量在10wt%至20wt%的環氧樹脂化合物總重量。
本發明所揭露的環氧樹脂化合物可應用於圖1所示的輻散熱電路板100。
請參考圖1所示，本發明所揭露的輻散熱電路板100包括金屬板110，形成於金屬板110上之絕緣層120，形成於絕緣層120上之電路圖案130。
金屬板110可包括銅、鋁、鎳、金、鉑與具有良好導熱特性之諸如此類材料之合金之一而形成。
金屬板110可包括金屬凸塊(metal projection)(未繪示now shown)構成安裝墊(mounting pad)而裝設在發熱裝置150上。
金屬凸塊可從金屬板110而垂直延伸。發熱裝置150裝設於金屬凸塊上端的部分上，與金屬凸塊上端的部分上有一為了裝設焊球(solder balls)而預先設置的寬度。
絕緣層120設置於金屬板110上。
絕緣層120可包括複數個絕緣層。絕緣層120設置於金屬板110與電路圖案130之間。
絕緣層120可藉由固化上述結晶環氧樹脂化合物而形成。無機填料125均勻分佈於絕緣層120中。
電路圖案130形成於絕緣層120上。
由於絕緣層120使用上述結晶環氧樹脂化合物而形成，從而使絕緣層120的導熱係數得以提高，從發熱裝置150所產生的熱可經由絕緣層120轉移到金屬板110。
<範例>
於下文中，本發明所揭露的範圍與精神將參考範例而詳細介紹之。
(範例1)
將10.7wt%的雙酚A、3.2wt%的鄰甲酚酚醛樹脂、2.1wt%的化學方程式1的結晶環氧樹脂、1.8wt%的TPP-K硬化劑與環氧樹脂有6.4wt%的多芳香樹脂、0.3wt%的咪唑基硬化促進劑、和0.5wt%的BYK-W980添加劑全部混合；於40℃、10分鐘攪拌之；然後添加74.9wt%的氧化鋁無機填料；在室溫下攪拌20分鐘至30分鐘而得到範例1之結晶環氧樹脂化合物。
使用耐馳(NETZSCH)公司的LFA447型熱傳導分析儀透過暫態熱線法(unsteady hot wire method)來量測環氧樹脂化合物的導熱係數。
環氧樹脂化合物的熔解(Melting)熱是透過使用掃描式熱差分儀(differential scanning calorimeter)(TA公司之產品DSC Q100)於10℃/分鐘的升溫速率測量之。
環氧樹脂化合物的玻璃轉化溫度是透過使用TA儀器公司的DSC Q100熱機械分析儀(Thermo-mechanical measuring device)於10℃/分鐘的升溫速率而測量之。
(範例2)
將3.1wt%的鄰甲酚酚醛樹脂、3.1wt%的化學方程式1結晶環氧樹脂、2.3wt%的咪唑基硬化劑與環氧樹脂有7.3wt%的多芳香樹脂、0.2wt%的咪唑基促進硬化劑、與0.7wt%的BYK-W980添加劑全部混合，於40℃、10分鐘攪拌之；然後以添加83.2wt%的氧化鋁無機填料；和於室溫下攪拌20分鐘至30分鐘而得到範例2的結晶環氧樹脂化合物。
(範例3)
將1.9wt%的雙酚A、7.5wt%的化學方程式1的結晶環氧樹脂、0.8wt%的咪唑基硬化劑與環氧樹脂有4.7wt%的多芳香樹脂、0.1wt%的咪唑基硬化促進劑、與0.7wt%的BYK-W980添加劑全部混合；於40℃、10分鐘攪拌之；然後以添加84.3wt%的氧化鋁無機填料；和於室溫下攪拌20分鐘至30分鐘而得到範例3的結晶環氧樹脂化合物。
(範例4)
將1.8wt%的雙酚A、10.6wt%的化學方程式1的結晶環氧樹脂、0.8wt%的咪唑基硬化劑與環氧樹脂有4.4wt%的多芳香樹脂、0.1wt%的咪唑基硬化促進劑、與0.7wt%的BYK-W980添加劑全部混合；於40℃、10分鐘攪拌之；然後添加81.6wt%的氧化鋁無機填料；和於室溫下攪拌20分鐘至30分鐘而得到範例4的結晶環氧樹脂化合物樹脂。
(範例5)
將0.9wt%的雙酚A、6.4wt%的化學方程式1的結晶環氧樹 脂、0.8wt%的咪唑基硬化劑與環氧樹脂有4.6wt%的多芳香樹脂、0.1wt%的咪唑基硬化促進劑、與0.7wt%的BYK-W980添加劑全部混合；於40℃、10分鐘攪拌之；然後以添加86.5wt%的氧化鋁無機填料；和於室溫下攪拌20分鐘至30分鐘而得到範例5的結晶環氧樹脂化合物。
由上述範例3至範例5所提供三種包含不同成分比例的結晶環氧樹脂化合物，可推算出化學方程式1的結晶環氧樹脂佔環氧樹脂總重之53wt%至63wt%，其中53wt%係由範例3推算：7.5wt%(化學方程式1的結晶環氧樹脂)/[1.9wt%(雙酚A)+7.5wt%(化學方程式1的結晶環氧樹脂)+4.7wt%(多芳香樹脂)]X100%=53wt%
其中63wt%係由範例4推算：10.6wt%(化學方程式1的結晶環氧樹脂)/[1.8wt%(雙酚A)+10.6wt%(化學方程式1的結晶環氧樹脂)+4.4wt%(多芳香樹脂)]X100%=63wt%
(比較範例1)
將17.1wt%的雙酚A、2.7wt%的線型酚醛、2.7%的鄰甲酚酚醛樹脂、2.1wt%的酚類基硬化劑與環氧樹脂有5.5wt%的多芳香樹脂、0.7wt%的咪唑基硬化促進劑、與0.7wt%的BYK-W980添加劑全部混合；於40℃、10分鐘攪拌之；然後添加68.5wt%的氧化鋁無機填料；和於室溫下攪拌20分鐘至30分鐘而得到比較範例1的結晶環氧樹脂化合物樹脂。
(比較範例2)
將11.8wt%的雙酚A、3.5wt%的線型酚醛、3.5%的鄰甲酚酚醛樹脂、2.5wt%的酚類基硬化劑與環氧樹脂有7.1wt%的多芳香樹脂、0.5wt%的咪唑基硬化促進劑、與0.6wt%的BYK-W980添加劑全部混合；於40℃、10分鐘攪拌之；然後添加70.6wt%的氧化鋁無機填料；和於室溫下攪拌20分鐘至30分鐘而得到比較範例2的結晶環氧樹脂化合物樹脂。
(比較範例3)
將10.7wt%的雙酚A、1.8wt%的線型酚醛、1.8%的鄰甲酚酚醛樹脂、1.3wt%的酚類基硬化劑與環氧樹脂有3.6wt%的多芳香樹脂、0.4wt%的咪唑基硬化促進劑、與0.4wt%的BYK-W980添加劑全部混合；於40℃、10分鐘攪拌之；然後添加80.0wt%的氧化鋁無機填料；和於室溫下攪拌20分鐘至30分鐘而得到比較範例3的結晶環氧樹脂化合物。
<實驗範例>
導熱係數測量
使用耐馳公司的LFA447型熱導儀透過暫態熱線法分別測定每個範例和比較範例的導熱係數，及其測量結果揭示於表1。
請參考表1所示，於範例4和比較範例3使用相同含量的無機填料時，包括結晶環氧樹脂的範例4結晶環氧樹脂之導熱係數高於比較範例3結晶環氧樹脂之導熱係數。
熔解熱的測量
於10℃/分鐘的升溫速率採用掃描式熱差分儀(TA公司產品 DSC Q100)測量熔解熱值及其結果揭示於表1。各範例和比較範例的熔解熱值是相類似的。
玻璃轉化溫度
玻璃轉化溫度在10℃/分鐘的升溫速率測量，使用TA公司的DSC Q100熱機械分析儀(Thermo-mechanical measuring device)及其結果見表1。玻璃轉化溫度至少100℃。也就是說，雖然加入結晶環氧樹脂而其他特性並不會變差。
雖然實施例已說明提及其數個說明實施例，它應可被推斷由那些熟習技藝者等效推知，許多其他的更動潤飾和實施例，其屬於本發明之精神和揭露原理範疇內。尤其是各種的變化與修改是可能的組成部分和/或排列組合皆為的本發明所披露的範圍、圖示和所附申請專利範圍。除了變化和修改的組成部分和/或排列組合，各種替代的使用對於那些熟習技藝者也將是顯而易見的選用之。
100‧‧‧輻散熱電路板
110‧‧‧金屬板
120‧‧‧絕緣層
130‧‧‧電路圖案
150‧‧‧發熱裝置
圖1為說明根據本發明實施例之輻散熱電路板剖視圖。
100‧‧‧輻散熱電路板
110‧‧‧金屬板
120‧‧‧絕緣層
130‧‧‧電路圖案
150‧‧‧發熱裝置

Claims (12)

  1. 一種環氧樹脂化合物，包含：一環氧樹脂；一硬化劑；以及一無機填料，其中該環氧樹脂包含結晶環氧樹脂及非結晶環氧樹脂，其中該結晶環氧樹脂包含以下化學方程式的一環氧樹脂： 其中m是0至50的整數，R是氫或烷基，其中該化學方程式之該結晶環氧樹脂佔該環氧樹脂總重之53wt%至63wt%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之環氧樹脂化合物，其中該環氧樹脂化合物包含40wt%至97wt%的該無機填料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之環氧樹脂化合物，其中該無機填料為氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、結晶矽與氮化矽中的至少一個。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之環氧樹脂化合物，其中該環氧樹脂化合物包含3wt%到60wt%的該環氧樹脂。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之環氧樹脂化合物，其中該環氧樹脂化合物包含0.5wt%到5wt%的該硬化劑。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之環氧樹脂化合物，其中該環氧樹脂化合物用作一電路板的一絕緣材料。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之環氧樹脂化合物，其中該環氧樹脂化合物還包含一固化促進劑和一偶合劑。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之環氧樹脂化合物，其中當該環氧樹脂化合物包含至少90wt%的無機填料時，該環氧樹脂化合物具有至少3W/m．K的導熱係數。
  9. 一種輻散熱電路板，包含：一金屬板；一絕緣層形成於該金屬板上；以及一電路圖案形成於該絕緣層上，其中該絕緣層是由固化一環氧樹脂化合物而成，該環氧樹脂化合物具有一環氧樹脂、一硬化劑、與一無機填料，其中該環氧樹脂包含結晶環氧樹脂及非結晶環氧樹脂，其中該結晶環氧樹脂以下述化學方程式表示： 其中m是0至50的整數，以及R是氫或烷基，其中該化學方程式之該結晶環氧樹脂佔該環氧樹脂總重之53wt%至63wt%。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之輻散熱電路板，其中該環氧樹脂化合物包含40wt%至97wt%的該無機填料。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之輻散熱電路板，其中該無機填料為氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、結晶矽與氮化矽中的至少一個。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之輻散熱電路板，其中當該環氧樹脂化合物包含至少90wt%的無機填料時，該環氧樹脂化合物具有至少3W/m．K的導熱係數。
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