TWI822481B - 樹脂組合物及其製品 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種樹脂組合物,包括一預聚物,該預聚物係由一混合物經預聚反應而製得,且該混合物包括100重量份的第一馬來醯亞胺樹脂、40至60重量份的矽氧烷化合物以及10至30重量份的二胺化合物,其中:該第一馬來醯亞胺樹脂包括雙酚A二苯基醚雙馬來醯亞胺;該矽氧烷化合物包括式(一)所示結構之化合物,其分子量為2200至2600 g/mol;以及該二胺化合物包括4-胺基苯基-4-胺基苯甲酸酯。前述樹脂組合物可製成膠液、半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板,且於樹脂相容性及X軸熱膨脹係數等特性中的至少一者獲得改善。
Description
本發明係關於一種樹脂組合物,特別係關於可用於製備膠液、半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板之樹脂組合物。
近年來,隨著電子訊號傳輸方式朝5G方向發展,以及電子設備、通訊裝置、個人電腦等的高功能化、小型化,使用的電路板也朝著多層化、布線高密度化以及訊號傳輸高速化的方向發展,對電路基板如銅箔基板的綜合性能提出了更高的要求。為了避免產品加工過程中使用高溫製程造成銅箔基板發生變形,進而導致後續的產品產生缺陷而造成訊號傳輸異常,有必要開發具有較低熱膨脹係數的銅箔基板材料。因此,如何解決上述一種或多種問題,是目前業界積極努力的方向。
有鑒於先前技術中所遭遇的問題,特別是現有材料無法滿足上述一種或多種技術問題,本發明的主要目的在於提供一種能克服上述技術問題之至少一者的樹脂組合物以及使用此樹脂組合物製成的物品。
為了達到上述目的,本發明公開一種樹脂組合物,其包括一預聚物,該預聚物係由一混合物經預聚反應而製得,且該混合物包括100重量份的第一馬來醯亞胺樹脂、40至60重量份的矽氧烷化合物以及10至30重量份的二胺化合物,其中:
該第一馬來醯亞胺樹脂包括雙酚A二苯基醚雙馬來醯亞胺;
該矽氧烷化合物包括式(一)所示結構之化合物,其分子量為2200至2600 g/mol,
式(一),其中26≦n≦32,且n為正整數;以及
該二胺化合物包括4-胺基苯基-4-胺基苯甲酸酯。
舉例而言,於一實施例中,該樹脂組合物進一步包括第二馬來醯亞胺樹脂 。
舉例而言,於一實施例中,該樹脂組合物包括100重量份的該預聚物以及10至35重量份的該第二馬來醯亞胺樹脂。
舉例而言,於一實施例中,該第二馬來醯亞胺樹脂包括聚苯甲烷馬來醯亞胺、聯苯芳烷基型馬來醯亞胺、雙烯丙基納迪克醯亞胺或其組合。
舉例而言,於一實施例中,該樹脂組合物進一步包括無機填充物、阻燃劑、硬化促進劑、阻聚劑、溶劑、矽烷偶合劑、染色劑、增韌劑或其組合。
為了達到上述目的,本發明還公開一種由前述樹脂組合物製成之物品,其包括膠液、半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板。
舉例而言,於一實施例中,前述物品具有以下一種、多種或全部特性:
在樹脂相容性測試中,將該膠液於室溫靜置3小時後,該膠液無分層;以及
參照IPC-TM-650 2.4.24.5所述的方法測量而得的X軸熱膨脹係數係小於或等於4.21 ppm/
oC
為使本領域具有通常知識者可瞭解本發明之特點及功效,以下謹就說明書及申請專利範圍中提及之術語及用語進行一般性之說明及定義。除非另有指明,否則文中使用的所有技術及科學上的字詞,皆具有本領域具有通常知識者對於本發明所瞭解的通常意義,當有衝突情形時,應以本說明書之定義為準。
本文描述和公開的理論或機制,無論是對或錯,均不應以任何方式限制本發明的範圍,即本發明內容可以在不為任何特定的理論或機制所限制的情況下實施。
本文使用「一」、「一個」、「一種」或類似的表達來描述本發明所述的組分和技術特徵,此種描述僅僅是為了方便表達,並給予本發明的範圍提供一般性的意義。因此,此種描述應理解為包括一個或至少一個,且單數也同時包括複數,除非明顯是另指他義。
在本文中,「或其組合」即為「或其任一種組合」,「任一」、「任一種」、「任一個」即為「任意一」、「任意一種」、「任意一個」。
於本文中,用語「包含」、「包括」、「具有」、「含有」或其他任何類似用語均屬於開放性連接詞(open-ended transitional phrase),其意欲涵蓋非排他性的包含物。舉例而言,含有複數要素的一組成物或製品並不僅限於本文所列出的此等要素而已,而是還可包含未明確列出但卻是該組成物或製品通常固有的其他要素。除此之外,除非有相反的明確說明,否則用語「或」是指涵括性的「或」,而不是指排他性的「或」。例如,以下任何一種情況均滿足條件「A或B」:A為真(或存在)且B為偽(或不存在)、A為偽(或不存在)且B為真(或存在)、A和B均為真(或存在)。此外,於本文中,用語「包含」、「包括」、「具有」、「含有」之解讀應視為已具體揭示並同時涵蓋「由…所組成」及「實質上由…所組成」等封閉式或半封閉式連接詞。
在本文中,用語「和」、「與」、「及」、「以及」或其他類似用語,是用來連接並列的句子成分,且前後成分無主次之分,並列的句子成分在互換位置後在語法意義上不發生意思變化。
於本文中,所有以數值範圍或百分比範圍形式界定之特徵或條件僅是為了簡潔及方便。據此,數值範圍或百分比範圍的描述應視為已涵蓋且具體揭示所有可能的次範圍及範圍內的個別數值,特別是整數數值。舉例而言,「1至8」的範圍描述應視為已經具體揭示如1至7、2至8、2至6、3至6、4至8、3至8等等所有次範圍,特別是由所有整數數值所界定之次範圍,且應視為已經具體揭示範圍內如1、2、3、4、5、6、7、8等個別數值。同理,「介於1及8之間」的範圍描述應視為已經具體揭示如1至8、1至7、2至8、2至6、3至6、4至8、3至8等等所有範圍,並包含端點值。除非另有指明,否則前述解釋方法適用於本發明全文之所有內容,不論範圍廣泛與否。
如果數量、濃度或其他數值或參數是以範圍、優選範圍(或稱較佳範圍)或一系列上限與下限表示,則其應理解成是本文已特定公開了由任意一對該範圍的上限或優選值(或稱較佳值)與該範圍的下限或優選值(或稱較佳值)構成的所有範圍,不論這些範圍是否有分別公開。此外,本文中若提到數值的範圍時,除非另有說明,否則該範圍應包括其端點以及範圍內的所有整數與分數。
於本文中,在可達成發明目的之前提下,數值應理解成具有該數值有效位數的精確度。舉例來說,數字40.0則應理解成涵蓋從39.50至40.49的範圍。
於本文中,對於使用馬庫西群組(Markush group)或選項式用語以描述本發明特徵或實例之情形,本領域技術人員應瞭解馬庫西群組或選項列表內所有成員的次群組或任何個別成員亦可用於描述本發明。舉例而言,若X描述成「選自於由X
1、X
2及X
3所組成的群組」,亦表示已經完全描述出X為X
1的主張與X為X
1及/或X
2及/或X
3的主張。再者,對於使用馬庫西群組或選項式用語以描述本發明之特徵或實例者,本領域技術人員應瞭解馬庫西群組或選項列表內所有成員的次群組或個別成員的任何組合亦可用於描述本發明。據此,舉例而言,若X描述成「選自於由X
1、X
2及X
3所組成的群組」,且Y描述成「選自於由Y
1、Y
2及Y
3所組成的群組」,則表示已經完全描述出X為X
1或X
2或X
3而Y為Y
1或Y
2或Y
3的主張。
若無特別指明,在本發明中,化合物是指兩種或兩種以上元素藉由化學鍵連接所形成的化學物質,包括小分子化合物和高分子化合物,且不限於此。本文中化合物在解讀時不僅限於單一個化學物質,還可解釋為具有同一種成分或具有同種性質的同一類化學物質。此外,在本發明中,混合物是指兩種或兩種以上化合物的組合。
若無特別指明,在本發明中,聚合物是指單體通過聚合反應所形成的產物,往往包括許多高分子的聚集體,每一個高分子由許多簡單的結構單元通過共價鍵重複連接而成,單體即合成聚合物的化合物。聚合物可以包括均聚物、共聚物、預聚物等等,且不限於此。預聚物是指分子量介於單體與最終聚合物之間的一種分子量較低的聚合物,且預聚物含有反應性官能基可以再進一步進行聚合反應,而得到完全交聯或硬化的更高分子量的產物。聚合物當然包括寡聚物,且不限於此。寡聚物又稱低聚物,是由2~20個重複單元組成的聚合物,通常是2~5個重複單元組成的聚合物。
若無特別指明,本發明中的「樹脂」是一種合成聚合物的習慣命名,在解讀時,可以包括單體、其聚合物、單體的組合、其聚合物的組合或單體與其聚合物的組合等等形式,且不限於此。
若無特別指明,本發明中所述的烷基與烯基,在解讀時,包括其各種同分異構體。例如丙基應解讀為包括正丙基及異丙基。
於本文中,預聚物係指化合物或混合物(單體)進行預聚合反應(即部份聚合反應,或稱預聚反應)後,仍含有反應官能基或具有聚合潛力的產物。舉例而言,可藉由分子量或黏度高低來輔助確認預聚合反應的反應程度是否符合需求。於本文中使用的預聚合方式,例如但不限於,使用溶劑升溫來引發預聚合反應,或是以熱熔融反應來引發預聚合反應。舉例而言,溶劑升溫預聚合是將原料添加於溶劑中溶解,並視需要可選擇性加入催化劑或阻聚劑,待所有原料溶解於溶劑中再進行升溫反應,進而引發預聚合反應。熱熔融反應預聚合是直接將原料加熱熔融而引發預聚合反應。預聚後產物(預聚物)相較於未預聚的化合物單體或混合物單體有較大的分子量,且可藉由凝膠滲透層析儀(Gel Permeation Chromatograph,GPC)進行分析。在滯留時間(X軸)及分子量(Y軸)分佈的結果圖中顯示,預聚物的分子量分佈峰值位於較前端的位置(滯留時間較短),而單體的分子量分佈峰值位於較後端的位置(滯留時間較長)。此外,所得到的預聚物具有較廣且包含多個峰連續相接的分子量分佈峰,相較之下,單體則具有較窄且僅包含單一個分子量分佈峰。
對本領域具有通常知識者而言,含有A、B及C三種化合物以及一種添加劑的樹脂組合物(共包含四種成分),以及含有一種A、B及C三種化合物所形成之預聚物以及一種添加劑的樹脂組合物(共包含兩種成分)係不同的樹脂組合物,兩者在製備方法、本身的物化特性、其製品的特性等多個方面均截然不同。舉例而言,前者是將A、B、C及添加劑混合形成樹脂組合物,後者則是需先將包括A、B及C的混合物在適當條件下先進行預聚反應以形成預聚物,之後再將預聚物與添加劑混合以製得樹脂組合物。舉例而言,對本領域具有通常知識者而言,前述兩種樹脂組合物具有完全不同的組成,且由於A、B及C三種化合物所形成之預聚物在樹脂組合物中發揮的功能係完全不同於A、B及C各自或共同在樹脂組合物中發揮的功能,所以兩種樹脂組合物應視為完全不同的化學物質,具有完全不同的化學地位。舉例而言,對本領域具有通常知識者而言,由於前述兩種樹脂組合物為完全不同的化學物質,其製品也不會具有相同的特性。舉例而言,包括A、B及C三種化合物所形成之預聚物以及交聯劑的樹脂組合物,由於A、B及C三者已於預聚反應期間部分反應或轉化以形成預聚物,因此之後在高溫加熱樹脂組合物形成半固化態時,係發生預聚物與交聯劑之間的部分交聯反應,而非A、B及C三者各自與交聯劑進行部分交聯反應,因此兩種樹脂組合物所形成的製品也會截然不同,具有完全不同的特性。
於本文中,重量份代表重量的份數,其可為任意的重量單位,例如但不限於公克、公斤、磅等重量單位。例如100重量份的預聚物,代表其可為100公克的預聚物、100公斤的預聚物或是100磅的預聚物,且不以此為限。
以下具體實施方式本質上僅是例示性,且並不欲限制本發明及其用途。此外,本文並不受前述先前技術或發明內容或以下具體實施方式或實施例中所描述之任何理論的限制。
承前所述,本發明之主要目的在於提供一種樹脂組合物,其包括一預聚物,該預聚物係由一混合物經預聚反應而製得,且該混合物包括100重量份的第一馬來醯亞胺樹脂、40至60重量份(例如但不限於40、45、50、55或60重量份)的矽氧烷化合物以及10至30重量份(例如但不限於10、15、20、25或30重量份)的二胺化合物,其中:
該第一馬來醯亞胺樹脂包括雙酚A二苯基醚雙馬來醯亞胺(又稱為2,2’-雙-[4-(4-馬來醯亞胺基苯氧基)苯基]丙烷);
該矽氧烷化合物包括式(一)所示結構之化合物,其分子量為2200至2600 g/mol,
式(一),其中26≦n≦32,且n為正整數;以及
該二胺化合物包括4-胺基苯基-4-胺基苯甲酸酯。
除了第一馬來醯亞胺樹脂、矽氧烷化合物以及二胺化合物外,用於製備前述預聚物的混合物還可以視需要進一步包括其他成分。
舉例而言,於一實施例中,前述混合物進一步包括溶劑,以達到控制預聚反應程度或預聚物反應性的效果。溶劑的種類及用量並不特別限制,可由本領域具有通常知識者根據黏度所需來決定。舉例而言,溶劑可包括丙二醇甲醚醋酸酯、二甲基乙醯胺、丁酮、環己酮、N-甲基-2-吡咯烷酮或其組合。舉例而言,於一實施例中,相較於100重量份的第一馬來醯亞胺樹脂,溶劑可包括100至300重量份的丙二醇甲醚醋酸酯。較佳的,相較於100重量份的第一馬來醯亞胺樹脂,溶劑可包括150至250重量份的丙二醇甲醚醋酸酯,且不以此為限。
於本發明中,前述預聚物係由前述混合物經預聚反應而製得。舉例而言,將混合物中的各成分於溶劑中攪拌混合均勻後,升溫至80
oC至140
oC並持續反應0.5至5小時,可得到透明澄清深褐色的溶液,其即為預聚物之樹脂溶液。舉例而言,前述預聚反應之溫度可以是80
oC、90
oC、100
oC、110
oC、115
oC、120
oC、130
oC或140
oC。舉例而言,前述預聚反應之時間可以是0.5小時、1小時、2小時、3小時、4小時或5小時。
舉例而言,可以將包括第一馬來醯亞胺樹脂、矽氧烷化合物以及二胺化合物的混合物通過任一種合適的反應條件進行預聚反應,藉此形成預聚物。於一實施例中,一種預聚物的製造方法包括將第一馬來醯亞胺樹脂溶解於溶劑中,再加入前述矽氧烷化合物以及前述二胺化合物攪拌溶解,待完全溶解後,於高溫(例如80
oC至140
oC)的環境下持續反應0.5至5小時,即可得到預聚物。
於本發明中,前述樹脂組合物的製備方法包括:將該混合物進行預聚反應而製得該預聚物,之後視需要將該預聚物與添加劑混合以製得該樹脂組合物。舉例而言,於一實施例中,該混合物係於80
oC至140
oC下進行預聚反應0.5至5小時而製得該預聚物。
若無特別指明,於本發明中,前述樹脂組合物可以包括該預聚物與一或多種添加劑。添加劑係指搭配預聚物使用以形成樹脂組合物的任何一種成分,其可以是具有與預聚物反應之潛力的成分,也可以是不具有與預聚物反應之潛力的成分。舉例而言,於一實施例中,前述添加劑可以是第二馬來醯亞胺樹脂,且第二馬來醯亞胺樹脂可以和第一馬來醯亞胺樹脂的種類相同或不同。舉例而言,於一實施例中,前述添加劑也可以是無機填充物、阻燃劑、硬化促進劑、阻聚劑、溶劑、矽烷偶合劑、染色劑、增韌劑或其組合,且不以此為限。
舉例而言,於一實施例中,前述樹脂組合物包括該預聚物與第二馬來醯亞胺樹脂。相較於100重量份的該預聚物,舉例而言,第二馬來醯亞胺樹脂的用量可以是例如10至35重量份(例如但不限於10、15、20、25、30或35重量份)。第二馬來醯亞胺樹脂的種類並不特別限定,且所有本領域中可以用來製備半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板的馬來醯亞胺樹脂皆可適用。舉例而言,第二馬來醯亞胺樹脂可以包括聚苯甲烷馬來醯亞胺、聯苯芳烷基型馬來醯亞胺、雙烯丙基納迪克醯亞胺或其組合。
舉例而言,上述無機填充物可爲任一種或多種適用於半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板製作的無機填充物,具體實例包括但不限於:二氧化矽(熔融態、非熔融態、多孔質或中空型)、氧化鋁、氫氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、氮化鋁、氮化硼、碳化鋁矽、碳化矽、二氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鉛、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鋯酸鋇、鋯酸鉛、鋯酸鎂、鋯鈦酸鉛、鉬酸鋅、鉬酸鈣、鉬酸鎂、鉬酸銨、鉬酸鋅改性滑石、氧化鋅、氧化鋯、雲母、勃姆石(boehmite,AlOOH)、煅燒滑石、滑石、氮化矽或煅燒高嶺土。此外,無機填充物可爲球型、纖維狀、板狀、粒狀、片狀或針鬚狀,並可選擇性經過矽烷偶合劑預處理。舉例而言,於一實施例中,相較於樹脂組合物中的「其它所有成分」的總量,本發明的樹脂組合物還可以進一步包括前述「其它所有成分」的總量的1.2倍至2.5倍的無機填充物,較佳為前述總量1.7倍至2.0倍的無機填充物,但不以此為限。舉例而言,前述樹脂組合物中除了硬化促進劑、無機填充物及溶劑以外,其它成分統稱為「其它所有成分」。
舉例而言,上述阻燃劑可爲任一種或多種適用於半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板製作的阻燃劑,例如但不限於含磷阻燃劑,較佳可包括:多磷酸銨(ammonium polyphosphate)、對苯二酚-雙-(二苯基磷酸酯)(hydroquinone bis-(diphenyl phosphate))、雙酚A雙-(二苯基磷酸酯)(bisphenol A bis-(diphenylphosphate))、三(2-羧乙基)膦(tri(2-carboxyethyl) phosphine,TCEP)、磷酸三(氯異丙)酯、磷酸三甲酯(trimethyl phosphate,TMP)、甲基膦酸二甲酯(dimethyl methyl phosphonate,DMMP)、間苯二酚雙-(二甲苯基磷酸酯)(resorcinol bis(dixylenyl phosphate),RDXP,如PX-200、PX-201、PX-202等市售産品)、磷腈化合物(phosphazene,如SPB-100、SPH-100、SPV-100等市售産品)、多磷酸三聚氰胺(melamine polyphosphate)、DOPO(9,10-dihydro-9-oxa-10- phosphaphenanthrene-10-oxide,9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物)及其衍生物或樹脂、DPPO (diphenylphosphine oxide)及其衍生物或樹脂、三聚氰胺氰脲酸酯(melamine cyanurate)、三羥乙基異氰脲酸酯(tri-hydroxy ethyl isocyanurate)、次膦酸鋁鹽 (例如OP-930、OP-935等産品)或其組合。
舉例而言,上述阻燃劑可爲DPPO化合物(如雙DPPO化合物,如PQ-60等市售產品)、DOPO化合物(如雙DOPO化合物)、DOPO樹脂(如DOPO-HQ、DOPO-NQ、DOPO-PN、DOPO-BPN)、DOPO鍵結的環氧樹脂等,其中DOPO-PN爲DOPO苯酚酚醛化合物、DOPO-BPN可爲DOPO-BPAN(DOPO-bisphenol A novolac)、DOPO-BPFN(DOPO-bisphenol F novolac)或DOPO-BPSN(DOPO-bisphenol S novolac)等雙酚酚醛類化合物。舉例而言,於一實施例中,相較於100重量份的預聚物,本發明的樹脂組合物還可以進一步包括5重量份至100重量份的阻燃劑,較佳為10重量份至30重量份的阻燃劑,但不以此為限。
舉例而言,上述硬化促進劑(包括硬化起始劑)可包括路易斯鹼或路易斯酸等催化劑。其中,路易斯鹼可包括咪唑(imidazole)、三氟化硼胺複合物、氯化乙基三苯基鏻(ethyltriphenyl phosphonium chloride)、2-甲基咪唑(2-methylimidazole,2MI)、2-苯基咪唑(2-phenyl-1H-imidazole,2PZ)、2-乙基-4-甲基咪唑(2-ethyl-4-methylimidazole,2E4MI)、三苯基膦(triphenylphosphine,TPP)與4-二甲基胺基吡啶(4-dimethylaminopyridine,DMAP)中的一種或多種。路易斯酸可包括金屬鹽類化合物,如錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅等金屬鹽化合物,如辛酸鋅、辛酸鈷等金屬催化劑。硬化促進劑亦包括硬化起始劑,例如可產生自由基的過氧化物,硬化起始劑包括但不限於:過氧化二異丙基苯、過氧苯甲酸叔丁酯、二苯甲醯過氧化物(dibenzoyl peroxide,BPO)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)-3-己炔(25B)及雙(叔丁基過氧異丙基)苯或其組合。舉例而言,於一實施例中,相較於100重量份的預聚物,本發明的樹脂組合物還可以進一步包括0.05重量份至1.0重量份的硬化促進劑,較佳為0.2重量份至0.5重量份的硬化促進劑,但不以此為限。
舉例而言,上述阻聚劑可包括但不限於1,1-二苯基-2-三硝基苯肼、甲基丙烯腈、2,2,6,6-四甲基-1-氧基-呱啶、雙硫酯、氮氧穩定自由基、三苯基甲基自由基、金屬離子自由基、硫自由基、對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、酚噻嗪、β-苯基萘胺、對叔丁基鄰苯二酚、亞甲基藍、4,4’-亞丁基雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)以及2,2’-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)或其組合。舉例而言,上述氮氧穩定自由基可包括但不限於2,2,6,6-取代-1-哌啶氧自由基或2,2,5,5-取代-1-吡咯烷氧自由基等來自環狀羥胺的氮氧游離基。作為取代基,較佳為甲基或乙基等碳數為4以下的烷基。具體的氮氧游離基化合物並無限制,實例包括但不限於2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧自由基、2,2,6,6-四乙基-1-哌啶氧自由基、2,2,6,6-四甲基-4-氧代-1-哌啶氧自由基、2,2,5,5-四甲基-1-吡咯烷氧自由基、1,1,3,3-四甲基-2-異二氫吲哚滿氧自由基、N,N-二-叔丁基胺氧自由基等。也可使用加爾萬氧基(galvinoxyl)游離基等穩定的游離基來代替氮氧游離基。適用於本發明的樹脂組合物的阻聚劑也可以為所述阻聚劑中的氫原子或原子團被其他原子或原子團取代而衍生的產物。例如阻聚劑中的氫原子被胺基、羥基、酮羰基等原子團取代而衍生的產物。舉例而言,於一實施例中,相較於100重量份的預聚物,本發明的樹脂組合物還可以進一步包括0.001重量份至5重量份的阻聚劑,較佳為0.01重量份至3重量份的阻聚劑,但不以此為限。
舉例而言,適用於本發明的樹脂組合物的溶劑並不特別限制,且可為任一種適合溶解本發明之樹脂組合物的溶劑,包括但不限於:甲醇、乙醇、乙二醇單甲醚、丙酮、丁酮(又稱為甲基乙基酮)、甲基異丁基酮、環己酮、甲苯、二甲苯、甲氧基乙基乙酸酯、乙氧基乙基乙酸酯、丙氧基乙基乙酸酯、乙酸乙酯、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、丙二醇甲基醚等溶劑或其混合溶劑。舉例而言,於一實施例中,相較於樹脂組合物中的「其它所有成分」的總量,本發明的樹脂組合物還可以進一步包括前述總量1.0倍至2.0倍的溶劑,較佳為前述總量1.4倍至1.6倍的溶劑,但不以此為限。舉例而言,前述樹脂組合物中除了硬化促進劑、無機填充物及溶劑以外,其它成分統稱為「其它所有成分」。
舉例而言,上述矽烷偶合劑可包括矽烷化合物(silane,例如但不限於矽氧烷化合物(siloxane)),依官能基種類又可分為胺基矽烷化合物(amino silane)、環氧基矽烷化合物(epoxide silane)、乙烯基矽烷化合物、丙烯酸酯基矽烷化合物、甲基丙烯酸酯基矽烷化合物、羥基矽烷化合物、異氰酸酯基矽烷化合物、甲基丙烯醯氧基矽烷化合物及丙烯醯氧基矽烷化合物。舉例而言,於一實施例中,相較於100重量份的預聚物,本發明的樹脂組合物還可以進一步包括0.001重量份至2重量份的矽烷偶合劑,較佳為0.01重量份至1重量份的矽烷偶合劑,但不以此為限。
舉例而言,上述染色劑可包括但不限於染料(dye)或顏料(pigment)。
於本發明中,添加增韌劑之主要作用,在於改善樹脂組合物之韌性。舉例而言,上述增韌劑可包括但不限於端羧基丁腈橡膠(carboxyl-terminated butadiene acrylonitrile rubber,CTBN)、核殼橡膠(core-shell rubber)等化合物或其組合。舉例而言,於一實施例中,相較於100重量份的預聚物,本發明的樹脂組合物還可以進一步包括1重量份至20重量份的增韌劑,較佳為3重量份至10重量份的增韌劑,但不以此為限。
前述各實施例的樹脂組合物可製成各類製品,例如適用於各類電子產品中的組件,包括但不限於膠液、半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板。
舉例而言,可於本發明各實施例的樹脂組合物中加入溶劑而製成膠液(varnish)。
舉例而言,可將本發明各實施例的樹脂組合物製成半固化片,其包括補強材料及設置於補強材料上的層狀物。該層狀物由前述樹脂組合物經高溫加熱形成半固化態(B-stage)而製得。製作半固化片的烘烤溫度為120
oC至180
oC之間,較佳為120
oC至160
oC之間。該補強材料可為纖維材料、織布、不織布中的任何一種,且織布較佳包括玻璃纖維布。玻璃纖維布的種類並無特別限制,可為市售可用於各種印刷電路板的玻璃纖維布,例如E型玻璃布、D型玻璃布、S型玻璃布、T型玻璃布、L型玻璃布或Q型玻璃布,其中纖維的種類包括紗和粗紗等,形式則可包括開纖或不開纖。前述不織布較佳包括液晶樹脂不織布,例如聚酯不織布、聚胺酯不織布等,且不限於此。前述織布亦可包括液晶樹脂織布,例如聚酯織布或聚胺酯織布等,且不限於此。此補強材料可增加該半固化片的機械強度。在一個較佳實施例中,該補強材料亦可選擇性經由矽烷偶合劑進行預處理。該半固化片後續加熱進行固化(C-stage)後會形成絕緣層。
舉例而言,可將本發明各實施例的樹脂組合物製成樹脂膜,其由前述樹脂組合物經烘烤加熱後半固化而得到。該樹脂組合物可選擇性地塗布於聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)、聚醯亞胺膜(PI膜)、銅箔或背膠銅箔上,再經由烘烤加熱後形成半固化態,使該樹脂組合物形成樹脂膜。
舉例而言,可將本發明各實施例的樹脂組合物製成積層板,其包括二片金屬箔及設置於這些金屬箔之間的絕緣層,該絕緣層可由前述樹脂組合物於高溫、高壓條件下所固化(C-stage)而製得,其中適合的固化溫度可介於180
oC至240
oC之間,較佳為200
oC至230
oC之間,固化時間為90至180分鐘,較佳為120至150分鐘。該絕緣層可為前述半固化片或樹脂膜進行固化(C-stage)後形成。該金屬箔可包括銅、鋁、鎳、鉑、銀、金或其合金,例如金屬箔可為銅箔。於一實施例中,前述積層板為銅箔基板(copper clad laminate,CCL)。
此外,前述積層板可進一步經由線路製程加工後製成電路板,例如印刷電路板。
於一實施例中,本發明提供的樹脂組合物可在樹脂相容性、X軸熱膨脹係數等特性中的至少一個達到改善。
舉例而言,本發明提供的樹脂組合物或由其製成的物品可滿足以下特性中的一者、多者或全部:
在樹脂相容性測試中,將膠液於室溫靜置3小時後,該膠液無分層;以及
參照IPC-TM-650 2.4.24.5所述的方法測量而得的X軸熱膨脹係數係小於或等於4.21 ppm/
oC,例如介於2.85 ppm/
oC及4.21 ppm/
oC之間。
依照表1至表2中主要反應物(單體)的用量及製造例1至製造例16的文字說明製備各種預聚物。此外,採用以下來源的各種原料,依照表3至表5的用量分別調配本發明實施例及本發明比較例的樹脂組合物,並進一步製作成各類測試樣品。
預聚物之製造例、樹脂組合物之實施例及樹脂組合物之比較例所使用的化學原料如下:
BMI-80:雙酚A二苯基醚雙馬來醯亞胺(又稱為2,2’-雙-[4-(4-馬來醯亞胺基苯氧基)苯基]丙烷(2,2’-bis-[4-(4-maleimidephenoxy) phenyl] propane)),購自K.I化學。
MIR-5000:式(二)所示結構之馬來醯亞胺樹脂,購自日本化藥,
式(二),其中1≦m≦5。
BMI-2300:聚苯甲烷馬來醯亞胺,購自大和化成。
MIR-3000:聯苯芳烷基型馬來醯亞胺,購自日本化藥。
BANI-M:雙烯丙基納迪克醯亞胺,如式(三)所示之結構,購自丸善石油化學,
式(三)。
NH 30 D:式(一)所示結構的矽氧烷化合物,其分子量為2200至2600 g/mol,購自瓦克(WACKER),
式(一),其中26≦n≦32,且n為正整數。
NH 15 D:式(一)所示結構的矽氧烷化合物,其分子量為1000至1200 g/mol,購自瓦克(WACKER)。
NH 40 D:式(一)所示結構的矽氧烷化合物,其分子量為2900至3300 g/mol,購自瓦克(WACKER)。
X-22-161A:末端胺基矽氧烷化合物,其分子量約為1600 g/mol,購自信越化學工業株式會社。
X-22-161B:末端胺基矽氧烷化合物,其分子量約為3000 g/mol,購自信越化學工業株式會社。
APAB:4-胺基苯基-4-胺基苯甲酸酯(4-aminophenyl-4-aminobenzoate),如式(四)所示之結構,購自和新化學工業,
式(四)。
AB-TFMB : N,N’-(2,2’-雙(三氟甲基)-[1,1’-聯苯基]-4,4’-二基)雙(4-胺基苯甲醯胺),N,N’-[2,2’-bis(trifluoromethyl)- [1,1’-biphenyl]-4,4’-diyl] bis[4-aminobenzamid],購自東信化學 。
AB-HQ : 1,4-亞苯基-二-4-胺基苯甲酸酯(1,4-phenylene-di-4-aminobenzoate) ,購自東信化學。
MOEA:3,3’-二乙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷(3,3’-diethyl-4,4’-diaminodiphenylmethane),購自勤裕企業股份有限公司。
4,4’-二胺基苯甲醯苯胺:市售可得。
2PHZ-PW:2-苯基-4,5-二烴基甲基咪唑,購自四國化成。
SC2050 SMJ:表面經壓克力矽烷偶合劑處理的球型二氧化矽,購自Admatechs。表中無機填充物用量代號「R」代表各組實施例或比較例的樹脂組合物中的「其它所有成分」的總量。該樹脂組合物中除了硬化促進劑、無機填充物及溶劑以外,剩餘其它成分統稱為「其它所有成分」。表中無機填充物用量代號「R*180%」代表無機填充物的添加量為前述R的1.8倍。舉例而言,實施例E1中的R*180%代表無機填充物的添加量為180重量份(100重量份乘以180%)。同理,實施例E6中的R*180%代表無機填充物的添加量為198重量份(110重量份乘以180%)。
MEK:丁酮,市售可得。表中溶劑用量代號「R*150%」代表溶劑的添加量為前述R的1.5倍。舉例而言,實施例E1中的R*150%代表溶劑的添加量為150重量份(100重量份乘以150%)。同理,實施例E6中的R*150%代表溶劑的添加量為165重量份(110重量份乘以150%)。
丙二醇甲醚醋酸酯:市售可得。
依照製造例1至製造例16的文字說明製備各種預聚物,其中,預聚反應所使用的單體及其用量可參見表1及表2。
製造例1
於反應槽中加入186重量份丙二醇甲醚醋酸酯、100重量份 BMI-80、50重量份NH 30 D及20重量份APAB,持續攪拌並升溫溶解,至115
oC後恆溫反應4小時,降溫至室溫,得到預聚物1的溶液。
製造例2
將製造例1的50重量份NH 30 D,更改為40重量份NH 30 D,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物2的溶液。
製造例3
將製造例1的50重量份NH 30 D,更改為60重量份NH 30 D,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物3的溶液。
製造例4
將製造例1的20重量份APAB,更改為10重量份APAB,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物4的溶液。
製造例5
將製造例1的20重量份APAB,更改為30重量份APAB,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物5的溶液。
製造例6
將製造例1的50重量份NH 30 D,更改為50重量份NH 15 D,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物6的溶液。
製造例7
將製造例1的50重量份NH 30 D,更改為50重量份NH 40 D,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物7的溶液。
製造例8
將製造例1的50重量份NH 30 D,更改為50重量份X-22-161A,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物8的溶液。
製造例9
將製造例1的50重量份NH 30 D,更改為50重量份X-22-161B,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物9的溶液。
製造例10
將製造例1的20重量份APAB,更改為20重量份AB-TFMB,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物10的溶液。
製造例11
將製造例1的20重量份APAB,更改為20重量份AB-HQ,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物11的溶液。
製造例12
將製造例1的20重量份APAB,更改為20重量份MOEA,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物12的溶液。
製造例13
將製造例1的50重量份NH 30 D及20重量份APAB,更改為50重量份X-22-161B及20重量份MOEA,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物13的溶液。
製造例14
將製造例4的50重量份NH 30 D,更改為30重量份NH 30 D,而其他成分及步驟與製造例4相同,得到預聚物14的溶液。
製造例15
將製造例1的20重量份APAB,更改為20重量份4,4’-二胺基苯甲醯苯胺,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物15的溶液。
製造例16
將製造例1的100重量份BMI-80,更改為100重量份MIR-5000,而其他成分及步驟與製造例1相同,得到預聚物16的溶液。
預聚物組成(單位皆為重量份)如下表所示:
[表1] 預聚物組成(單位:重量份)
[表2] 預聚物組成(單位:重量份)
成分 | 名稱 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
第一馬來醯亞胺樹脂 | BMI-80 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
MIR-5000 | |||||||||
矽氧烷化合物 | NH 30 D | 50 | 40 | 60 | 50 | 50 | |||
NH 15 D | 50 | ||||||||
NH 40 D | 50 | ||||||||
X-22-161A | 50 | ||||||||
X-22-161B | |||||||||
二胺化合物 | APAB | 20 | 20 | 20 | 10 | 30 | 20 | 20 | 20 |
AB-TFMB | |||||||||
AB-HQ | |||||||||
MOEA | |||||||||
4,4’-二胺基苯甲醯苯胺 |
成分 | 名稱 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
第一馬來醯亞胺樹脂 | BMI-80 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
MIR-5000 | 100 | ||||||||
矽氧烷化合物 | NH 30 D | 50 | 50 | 50 | 30 | 50 | 50 | ||
NH 15 D | |||||||||
NH 40 D | |||||||||
X-22-161A | |||||||||
X-22-161B | 50 | 50 | |||||||
二胺化合物 | APAB | 20 | 10 | 20 | |||||
AB-TFMB | 20 | ||||||||
AB-HQ | 20 | ||||||||
MOEA | 20 | 20 | |||||||
4,4’-二胺基苯甲醯苯胺 | 20 |
實施例及比較例的樹脂組合物組成(單位皆為重量份)與特性測試如下所示,其中重量份是指每一組實施例及比較例中加入的各成分之固含量皆為100%時的重量份數。例如,實施例E1使用100重量份的預聚物1,代表使用100重量份的固含量為100%的預聚物1。
[表3] 實施例樹脂組合物的組成(單位:重量份)與特性測試結果
[表4] 比較例樹脂組合物的組成(單位:重量份)與特性測試結果
[表5] 比較例樹脂組合物的組成(單位:重量份)與特性測試結果
附註:特性欄中「 - 」符號,表示因樹脂組合物分層,而無法做其他特性測試。
成分 | 名稱 | E1 | E2 | E3 | E4 | E5 | E6 | E7 | E8 |
本發明之預聚物 | 預聚物1 | 100 | 100 | ||||||
預聚物2 | 100 | ||||||||
預聚物3 | 100 | 50 | 70 | ||||||
預聚物4 | 100 | 50 | 30 | ||||||
預聚物5 | 100 | ||||||||
其他預聚物 | 預聚物6 | ||||||||
預聚物7 | |||||||||
預聚物8 | |||||||||
預聚物9 | |||||||||
預聚物10 | |||||||||
預聚物11 | |||||||||
預聚物12 | |||||||||
預聚物13 | |||||||||
預聚物14 | |||||||||
預聚物15 | |||||||||
預聚物16 | |||||||||
第二馬來醯亞胺樹脂 | BMI-2300 | 7 | 16 | 15 | |||||
MIR-3000 | 2 | 12 | 10 | ||||||
BANI-M | 1 | 7 | 6 | ||||||
第一馬來醯亞胺樹脂 | BMI-80 | ||||||||
矽氧烷化合物 | NH 30 D | ||||||||
二胺化合物 | APAB | ||||||||
硬化促進劑 | 2PHZ-PW | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.5 |
無機填充物 | SC2050 SMJ | R*180% | R*180% | R*180% | R*180% | R*180% | R*180% | R*170% | R*200% |
溶劑 | MEK | R*150% | R*150% | R*150% | R*150% | R*150% | R*150% | R*140% | R*160% |
特性 | 單位 | E1 | E2 | E3 | E4 | E5 | E6 | E7 | E8 |
樹脂相容性 | 無 | 無分層 | 無分層 | 無分層 | 無分層 | 無分層 | 無分層 | 無分層 | 無分層 |
X軸熱膨脹係數 | ppm/ oC | 3.31 | 4.21 | 2.85 | 3.33 | 3.01 | 3.61 | 3.81 | 3.35 |
玻璃轉化溫度 | oC | 243 | 245 | 242 | 237 | 246 | 248 | 258 | 261 |
對銅箔拉力 | lb/in | 2.0 | 2.3 | 1.5 | 1.7 | 2.3 | 2.2 | 2.8 | 3.1 |
成分 | 名稱 | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | C7 |
本發明之預聚物 | 預聚物1 | |||||||
預聚物2 | ||||||||
預聚物3 | ||||||||
預聚物4 | ||||||||
預聚物5 | ||||||||
其他預聚物 | 預聚物6 | 100 | ||||||
預聚物7 | 100 | |||||||
預聚物8 | 100 | |||||||
預聚物9 | 100 | |||||||
預聚物10 | 100 | |||||||
預聚物11 | 100 | |||||||
預聚物12 | 100 | |||||||
預聚物13 | ||||||||
預聚物14 | ||||||||
預聚物15 | ||||||||
預聚物16 | ||||||||
第二馬來醯亞胺樹脂 | BMI-2300 | |||||||
MIR-3000 | ||||||||
BANI-M | ||||||||
第一馬來醯亞胺樹脂 | BMI-80 | |||||||
矽氧烷化合物 | NH 30 D | |||||||
二胺化合物 | APAB | |||||||
硬化促進劑 | 2PHZ-PW | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
無機填充物 | SC2050 SMJ | R*180% | R*180% | R*180% | R*180% | R*180% | R*180% | R*180% |
溶劑 | MEK | R*150% | R*150% | R*150% | R*150% | R*150% | R*150% | R*150% |
特性 | 單位 | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | C7 |
樹脂相容性 | 無 | 無分層 | 分層 | 無分層 | 分層 | 無分層 | 分層 | 無分層 |
X軸熱膨脹係數 | ppm/ oC | 7.21 | - | 6.94 | - | 5.17 | - | 5.09 |
玻璃轉化溫度 | oC | 242 | - | 241 | - | 243 | - | 243 |
對銅箔拉力 | lb/in | 4.2 | - | 4.0 | - | 2.2 | - | 2.3 |
成分 | 名稱 | C8 | C9 | C10 | C11 | C12 | C13 | C14 |
本發明之預聚物 | 預聚物1 | |||||||
預聚物2 | ||||||||
預聚物3 | ||||||||
預聚物4 | ||||||||
預聚物5 | ||||||||
其他預聚物 | 預聚物6 | |||||||
預聚物7 | ||||||||
預聚物8 | ||||||||
預聚物9 | ||||||||
預聚物10 | ||||||||
預聚物11 | ||||||||
預聚物12 | ||||||||
預聚物13 | 100 | 100 | ||||||
預聚物14 | 100 | 100 | ||||||
預聚物15 | 100 | |||||||
預聚物16 | 100 | |||||||
第二馬來醯亞胺樹脂 | BMI-2300 | 7 | 7 | 7 | ||||
MIR-3000 | 2 | 2 | 2 | |||||
BANI-M | 1 | 1 | 1 | |||||
第一馬來醯亞胺樹脂 | BMI-80 | 100 | ||||||
矽氧烷化合物 | NH 30 D | 50 | ||||||
二胺化合物 | APAB | 20 | ||||||
硬化促進劑 | 2PHZ-PW | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
無機填充物 | SC2050 SMJ | R*180% | R*180% | R*180% | R*180% | R*180% | R*180% | R*180% |
溶劑 | MEK | R*150% | R*150% | R*150% | R*150% | R*150% | R*150% | R*150% |
特性 | 單位 | C8 | C9 | C10 | C11 | C12 | C13 | C14 |
樹脂相容性 | 無 | 分層 | 無分層 | 無分層 | 無分層 | 分層 | 分層 | 無分層 |
X軸熱膨脹係數 | ppm/ oC | - | 4.67 | 5.26 | 4.82 | - | - | 5.12 |
玻璃轉化溫度 | oC | - | 240 | 246 | 248 | - | - | 235 |
對銅箔拉力 | lb/in | - | 2.2 | 3.1 | 2.1 | - | - | 1.8 |
前述特性係參照以下方式製備待測物(樣品),再根據具體條件進行特性分析。
1、半固化片(prepreg,PP):分別使用實施例E1~E8及比較例C1~C14之樹脂組合物(單位為重量份),將樹脂組合物中各成分加入攪拌槽內並混合均勻後形成膠液(varnish)。將膠液置入一含浸槽中,再將玻璃纖維布(例如規格為2118之T-玻璃纖維布(T-glass fiber fabric),購自Asahi公司)浸入上述含浸槽中,使樹脂組合物附著於玻璃纖維布上,再於110
oC至140
oC下加熱烘烤約2至3分鐘,得到半固化片,使用2118之T-玻璃纖維布製成的半固化片的樹脂含量約為45%。
2、含銅基板1(含銅基板又可稱為銅箔基板,含銅基板1由一張半固化片壓合而成):準備兩張厚度為18微米之反轉銅箔(reverse treatment foil,RTF)以及一張規格為2118之T-玻璃纖維布含浸各待測樣品(每一組實施例或每一組比較例)所製成之半固化片,每一張半固化片之樹脂含量約為45%。依銅箔、一張半固化片及銅箔的順序進行疊合,於真空條件、壓力42 kgf/cm
2、230
oC下壓合150分鐘形成含銅基板1。其中,半固化片係固化形成兩銅箔間的絕緣層,絕緣層的樹脂含量約為45%。
3、含銅基板2(由八張半固化片壓合而成):準備兩張厚度為18微米之反轉銅箔(reverse treatment foil,RTF)以及八張規格為2118之T-玻璃纖維布含浸各待測樣品(每一組實施例或每一組比較例)所製成之半固化片,每一張半固化片之樹脂含量約為45%。依銅箔、八張半固化片及銅箔的順序進行疊合,於真空條件、壓力42 kgf/cm
2、230
oC下壓合150分鐘形成含銅基板2。其中,八張相互疊合之半固化片係固化形成兩銅箔間的絕緣層,絕緣層的樹脂含量約為45%。
4、不含銅基板1(由一張半固化片壓合而成):將上述含銅基板1經蝕刻去除兩面上的銅箔,以獲得不含銅基板1(由一張半固化片壓合而成),不含銅基板1之絕緣層的樹脂含量約為45%。
5、不含銅基板2(由八張半固化片壓合而成):將上述含銅基板2經蝕刻去除兩面上的銅箔,以獲得不含銅基板2(由八張半固化片壓合而成),不含銅基板2之絕緣層的樹脂含量約為45%。
各測試方法及其特性分析項目說明如下:
樹脂相容性
在樹脂相容性的測試中,對於包括預聚物及其他樹脂成分的樹脂組合物,觀察是否存在分層現象。分別將實施例E1~E8及比較例C1~C14的每一組樹脂組合物除了無機填充物以外的其他原料製成膠液(亦即此測試使用的膠液中不含無機填充物),將膠液混和攪拌均勻後置於一透明玻璃瓶中,於室溫(約25
oC)靜置擺放3小時後,以人員目視觀察膠液是否有分層。若產生分層(膠液產生一個或一個以上的介面)則標示為「分層」;若無分層,則標示為「無分層」。
X軸熱膨脹係數(X-axis coefficient of thermal expansion,X-CTE)
在X軸熱膨脹係數的測試中,選用上述不含銅基板1(一張半固化片壓合而成)作為待測樣品進行熱機械分析(thermal mechanical analysis,TMA)。將上述不含銅基板1裁成長度為10毫米且寬度為10毫米的樣品。以升溫速率每分鐘10
oC加熱樣品,由35
oC升溫至300
oC,參照IPC-TM-650 2.4.24.5所述的方法測量各待測樣品在40
oC至125
oC的溫度範圍內(α1)的X軸熱膨脹係數,單位為ppm/
oC。
就本領域而言,X軸熱膨脹係數越低,代表尺寸脹縮特性越佳。X軸熱膨脹係數差異大於或等於0.2 ppm/
oC時代表不同基板間之X軸熱膨脹係數存在顯著差異(存在顯著的技術困難度)。舉例而言,根據本發明公開的樹脂組合物所製成的物品,參考IPC-TM-650 2.4.24.5所述的方法測量而得的X軸熱膨脹係數係小於或等於4.21 ppm/
oC,例如介於2.85 ppm/
oC及4.21 ppm/
oC之間。
玻璃轉化溫度(glass transition temperature,Tg)
於玻璃轉化溫度的測試中,選用不含銅基板2(八張半固化片壓合而成)作為待測樣品進行熱機械分析(thermal mechanical analysis,TMA)。以溫升速率每分鐘10
oC加熱樣品,由35
oC升溫至350
oC的溫度區間,參照IPC-TM-650 2.4.24.5所述的方法測量各待測樣品的玻璃轉化溫度,單位為
oC。
就本領域而言,玻璃轉化溫度越高越佳。玻璃轉化溫度差異大於或等於5
oC代表不同基板間之玻璃轉化溫度存在顯著差異(存在顯著的技術困難度)。舉例而言,根據本發明公開的樹脂組合物所製成的物品,參考IPC-TM-650 2.4.24.5所述的方法測量而得的玻璃轉化溫度係大於或等於237
oC,例如介於237
oC及261
oC之間。
對銅箔拉力(peeling strength,P/S)
於對銅箔拉力測試中,選用上述含銅基板2(八張半固化片壓合而成)並裁成寬度為24毫米且長度大於60毫米的長方形樣品,並將表面銅箔蝕刻,僅留寬度為3.18毫米且長度大於60毫米的長條形銅箔,利用萬能拉伸強度試驗機,在室溫(約25
oC)下,參照IPC-TM-650 2.4.8所述的方法進行測量,測出各待測樣品將銅箔拉離基板絕緣層表面所需的力量大小,單位為lb/in。
就本領域而言,對銅箔拉力越高越佳。對銅箔拉力差異大於或等於0.2 lb/in時代表不同基板間的對銅箔拉力存在顯著差異(存在顯著的技術困難度)。舉例而言,根據本發明公開的樹脂組合物所製成的物品,參照IPC-TM-650 2.4.8所述的方法測量而得的對銅箔拉力係大於或等於1.5 lb/in,例如介於1.5 lb/in及3.1 lb/in之間。
綜合參照表3至表5的測試結果,可清楚觀察到以下現象。
若樹脂組合物同時包含100重量份的第一馬來醯亞胺樹脂、40至60重量份的矽氧烷化合物以及10至30重量份的二胺化合物所形成的預聚物,其中該第一馬來醯亞胺樹脂包括雙酚A二苯基醚雙馬來醯亞胺,該矽氧烷化合物包括式(一)所示結構之化合物(其中26≦n≦32,且n為正整數,其分子量為2200至2600 g/mol),該二胺化合物包括4-胺基苯基-4-胺基苯甲酸酯(APAB),例如實施例E1至E8,樹脂組合物可同時達到樹脂相容性測試無分層及X軸熱膨脹係數小於或等於4.21ppm/
oC等特性。相較之下,比較例C1至C14在樹脂相容性測試及X軸熱膨脹係數等至少一種特性無法達到要求。
相較於實施例E1,在預聚物中不使用本發明分子量為2200至2600 g/mol的式(一)所示結構之矽氧烷化合物,而改使用其他矽氧烷化合物,例如比較例C1,其在X軸熱膨脹係數無法達到要求。
相較於實施例E1,在預聚物中不使用本發明分子量為2200至2600 g/mol的式(一)所示結構之矽氧烷化合物,而改使用其他矽氧烷化合物,例如比較例C2,其在樹脂相容性測試無法達到要求。
相較於實施例E1,在預聚物中不使用本發明分子量為2200至2600 g/mol的式(一)所示結構之矽氧烷化合物,而改使用其他矽氧烷化合物,例如比較例C3,其在X軸熱膨脹係數無法達到要求。
相較於實施例E1,在預聚物中不使用本發明分子量為2200至2600 g/mol的式(一)所示結構之矽氧烷化合物,而改使用其他矽氧烷化合物,例如比較例C4,其在樹脂相容性測試無法達到要求。
相較於實施例E1,在預聚物中不使用4-胺基苯基-4-胺基苯甲酸酯(APAB)作為二胺化合物,而改使用其他胺類化合物,例如比較例C5,其在X軸熱膨脹係數無法達到要求。
相較於實施例E1,在預聚物中不使用APAB作為二胺化合物,而改使用其他胺類化合物,例如比較例C6,其在樹脂相容性測試無法達到要求。
相較於實施例E1,在預聚物中不使用APAB作為二胺化合物,而改使用其他胺類化合物,例如比較例C7,其在X軸熱膨脹係數無法達到要求。
相較於實施例E1,在預聚物中不使用本發明分子量為2200至2600 g/mol的式(一)所示結構之矽氧烷化合物搭配APAB作為二胺化合物,而改使用其他矽氧烷化合物搭配其他胺類化合物,例如比較例C8,其在樹脂相容性測試無法達到要求。
相較於實施例E4,在預聚物中不使用40至60重量份範圍內的矽氧烷化合物,而改使用30重量份的矽氧烷化合物,例如比較例C9,其在X軸熱膨脹係數無法達到要求。
相較於實施例E6,在預聚物中不使用40至60重量份範圍內的矽氧烷化合物來搭配二胺化合物,而改使用30重量份的矽氧烷化合物來搭配二胺化合物,例如比較例C10,其在X軸熱膨脹係數無法達到要求。
相較於實施例E6,在預聚物中不使用APAB作為二胺化合物,而改使用其他胺類化合物,例如比較例C11,其在X軸熱膨脹係數無法達到要求。
相較於實施例E6,在預聚物中不使用本發明分子量為2200至2600 g/mol的式(一)所示結構之矽氧烷化合物搭配APAB作為二胺化合物,而改使用其他矽氧烷化合物搭配其他胺類化合物,例如比較例C12,其在樹脂相容性測試無法達到要求。
相較於實施例E1,不使用本發明之預聚物,而改使用外添加預聚物之單體,例如比較例C13,其在樹脂相容性無法達到測試要求。
相較於實施例E1,在預聚物中不使用雙酚A二苯基醚雙馬來醯亞胺作為第一馬來醯亞胺樹脂,而改使用其他種類的馬來醯亞胺樹脂,例如比較例C14,其在X軸熱膨脹係數無法達到要求。
總體而言,本發明的樹脂組合物或其製品,皆可同時達到樹脂相容性測試無分層、X軸熱膨脹係數小於或等於4.21 ppm/
oC、玻璃轉化溫度大於或等於237
oC及對銅箔拉力大於或等於1.5 lb/in等特性。
以上實施方式本質上僅為輔助說明,且並不欲用以限制申請標的之實施例或該等實施例的應用或用途。於本文中,用語「例示性」代表「作為一實例、範例或說明」。本文中任一種例示性的實施態樣並不必然可解讀為相對於其他實施態樣而言為較佳或較有利者。
此外,儘管已於前述實施方式中提出至少一例示性實施例或比較例,但應瞭解本發明仍可存在大量的變化。同樣應瞭解的是,本文所述之實施例並不欲用以透過任何方式限制所請求之申請標的之範圍、用途或組態。相反的,前述實施方式將可提供本領域具有通常知識者一種簡便的指引以實施所述之一或多種實施例。再者,可對元件之功能與排列進行各種變化而不脫離申請專利範圍所界定的範圍,且申請專利範圍包含已知的均等物及在本專利申請案提出申請時的所有可預見均等物。
無
Claims (8)
- 一種樹脂組合物,其包括一預聚物,該預聚物係由一混合物經預聚反應而製得,且該混合物包括100重量份的第一馬來醯亞胺樹脂、40至60重量份的矽氧烷化合物以及10至30重量份的二胺化合物,其中: 該第一馬來醯亞胺樹脂包括雙酚A二苯基醚雙馬來醯亞胺; 該矽氧烷化合物包括式(一)所示結構之化合物,其分子量為2200至2600 g/mol, 式(一),其中26≦n≦32,且n為正整數;以及 該二胺化合物包括4-胺基苯基-4-胺基苯甲酸酯。
- 如請求項1所述之樹脂組合物,其進一步包括第二馬來醯亞胺樹脂 。
- 如請求項2所述之樹脂組合物,其包括100重量份的該預聚物以及10至35重量份的該第二馬來醯亞胺樹脂。
- 如請求項2所述之樹脂組合物,其中該第二馬來醯亞胺樹脂包括聚苯甲烷馬來醯亞胺、聯苯芳烷基型馬來醯亞胺、雙烯丙基納迪克醯亞胺或其組合。
- 如請求項1所述之樹脂組合物,其進一步包括無機填充物、阻燃劑、硬化促進劑、阻聚劑、溶劑、矽烷偶合劑、染色劑、增韌劑或其組合。
- 一種由請求項1所述之樹脂組合物製成之物品,其包括膠液、半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板。
- 如請求項6所述之物品,其在樹脂相容性測試中,將該膠液於室溫靜置3小時後,該膠液無分層。
- 如請求項6所述之物品,其參照IPC-TM-650 2.4.24.5所述的方法測量而得的X軸熱膨脹係數係小於或等於4.21 ppm/ oC。
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JPS62246933A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | イミド基含有オルガノポリシロキサンの製造方法 |
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