TWI836415B - 高分子基質複合物及印刷電路板 - Google Patents
高分子基質複合物及印刷電路板 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI836415B TWI836415B TW111116374A TW111116374A TWI836415B TW I836415 B TWI836415 B TW I836415B TW 111116374 A TW111116374 A TW 111116374A TW 111116374 A TW111116374 A TW 111116374A TW I836415 B TWI836415 B TW I836415B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- polymer matrix
- resin
- matrix composite
- polymer
- woven
- Prior art date
Links
- 229920013657 polymer matrix composite Polymers 0.000 title claims abstract description 59
- 239000011160 polymer matrix composite Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 53
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims abstract description 43
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 239000012792 core layer Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 20
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims description 16
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 58
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 description 38
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 33
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 20
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 16
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 13
- -1 triallyl cyanurate Ester Chemical class 0.000 description 13
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 7
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 7
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 6
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 6
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 5
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 229920013636 polyphenyl ether polymer Polymers 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 3
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 description 3
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 3
- BZQKBFHEWDPQHD-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,5-pentabromo-6-[2-(2,3,4,5,6-pentabromophenyl)ethyl]benzene Chemical compound BrC1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1CCC1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1Br BZQKBFHEWDPQHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)phenyl]methyl]phenyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1C(C=C1)=CC=C1CC1=CC=C(N2C(C=CC2=O)=O)C=C1 XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethylcyclohexan-1-amine Chemical compound CC1(C)CC(N)CC(C)(CN)C1 RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YBRVSVVVWCFQMG-UHFFFAOYSA-N 4,4'-diaminodiphenylmethane Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1CC1=CC=C(N)C=C1 YBRVSVVVWCFQMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N Dapsone Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 2
- 229940018564 m-phenylenediamine Drugs 0.000 description 2
- RTWNYYOXLSILQN-UHFFFAOYSA-N methanediamine Chemical compound NCN RTWNYYOXLSILQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 2
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- KGSFMPRFQVLGTJ-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-triphenylethylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)CC1=CC=CC=C1 KGSFMPRFQVLGTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMOUUZVZFBCRAM-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride Chemical compound C1C=CCC2C(=O)OC(=O)C21 KMOUUZVZFBCRAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ITWBWJFEJCHKSN-UHFFFAOYSA-N 1,4,7-triazonane Chemical compound C1CNCCNCCN1 ITWBWJFEJCHKSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YXZZOMVBHPCKMM-UHFFFAOYSA-N 2-[6-[[amino-(cyanoamino)methylidene]amino]hexyl]-1-cyanoguanidine Chemical compound N#CNC(N)=NCCCCCCN=C(N)NC#N YXZZOMVBHPCKMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ABISHNITQKQOCT-UHFFFAOYSA-N 2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1.C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 ABISHNITQKQOCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VNRLFQGYFLCRMU-UHFFFAOYSA-N 2-piperazin-1-ylethanamine Chemical compound NCCN1CCNCC1.NCCN1CCNCC1 VNRLFQGYFLCRMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEORPZCZECFIRK-UHFFFAOYSA-N 3,3',5,5'-tetrabromobisphenol A Chemical compound C=1C(Br)=C(O)C(Br)=CC=1C(C)(C)C1=CC(Br)=C(O)C(Br)=C1 VEORPZCZECFIRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVRNUXJQQFPNMN-VAWYXSNFSA-N 3-[(e)-dodec-1-enyl]oxolane-2,5-dione Chemical compound CCCCCCCCCC\C=C\C1CC(=O)OC1=O WVRNUXJQQFPNMN-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 1
- ZRYCRPNCXLQHPN-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-2-methylbenzaldehyde Chemical compound CC1=C(O)C=CC=C1C=O ZRYCRPNCXLQHPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAUAZXVRLVIARB-UHFFFAOYSA-N 4-[[4-[bis(oxiran-2-ylmethyl)amino]phenyl]methyl]-n,n-bis(oxiran-2-ylmethyl)aniline Chemical compound C1OC1CN(C=1C=CC(CC=2C=CC(=CC=2)N(CC2OC2)CC2OC2)=CC=1)CC1CO1 FAUAZXVRLVIARB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101001121408 Homo sapiens L-amino-acid oxidase Proteins 0.000 description 1
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100026388 L-amino-acid oxidase Human genes 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical group 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009954 braiding Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- FGZBFIYFJUAETR-UHFFFAOYSA-N calcium;magnesium;silicate Chemical compound [Mg+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] FGZBFIYFJUAETR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical compound [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N diphenylmethanediamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(N)(N)C1=CC=CC=C1 ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- OIAUFEASXQPCFE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3-xylene Chemical compound O=C.CC1=CC=CC(C)=C1 OIAUFEASXQPCFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 description 1
- ANSXAPJVJOKRDJ-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-f][2]benzofuran-1,3,5,7-tetrone Chemical compound C1=C2C(=O)OC(=O)C2=CC2=C1C(=O)OC2=O ANSXAPJVJOKRDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- MUTGBJKUEZFXGO-UHFFFAOYSA-N hexahydrophthalic anhydride Chemical compound C1CCCC2C(=O)OC(=O)C21 MUTGBJKUEZFXGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920000090 poly(aryl ether) Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 125000003011 styrenyl group Polymers [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 1
- 239000012745 toughening agent Substances 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本發明公開一種高分子基質複合物以及印刷電路板。高分子基質複合物包括聚合物樹脂及非織造無機材料。聚合物樹脂的密度大於0.95 g/cm
3且非織造無機材料的表面具有苯乙烯基聚合物層。印刷電路板使用包括高分子基質複合物的層合物作為核心層，核心層是包夾於至少兩個外層之間。本發明的高分子基質複合物以及印刷電路板通過使用特定聚合物樹脂及非織造無機材料而具有較佳的電氣特性。
Description
本發明涉及一種高分子基質複合物及印刷電路板，特別是涉及一種用於消除傳輸延遲以及編織效應的高分子基質複合物及印刷電路板。
印刷電路板（PCB）通常是以介電材料製造，例如，含浸於高分子基質中的織造玻璃材料。由含浸於高分子基質中的織造玻璃材料所形成的複合物的一側或兩側被以銅層合以形成用於PCB應用中的層合物。為了提高PCB材料的結構強度，經常會選擇具有高結構強度的織造玻璃。然而，在電氣性能方面，織造玻璃經常產生負面影響，例如玻璃編織效應會影響高頻電路的性能。
此外，由於現有技術是依賴織造玻璃來強化層合物，包括強化材以及樹脂的材料會是異質的（heterogeneous）。因此，彼此間隔並形成差分對的兩條傳輸線通常橫跨具有不同介電常數的路徑，導致在具有較高介電常數的路徑上的訊號發生延遲。此現象在數位工程領域已知為「傳輸延遲（skew）」。
目前主要是使用呈一角度佈線的線路來減輕訊號延遲的問題，但這種方式也導致了無法有效利用電路板上的空間，並再次導致浪費面積並增加廢料，同時仍導致顯著的傳輸延遲。另外，使用多層預浸物以平均介電常數差異的方式將會增加電路板的厚度，亦無法完全解決問題，也並非有效的做法。
故，如何通過使用特定的材料，來降低傳輸延遲以及編織效應，來克服上述的缺陷，藉以提升電氣特性，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種高分子基質複合物，其包括：密度大於0.95 g/cm
3的聚合物樹脂以及表面具有苯乙烯基聚合物層的非織造無機材料。
在本發明的一實施例中，高分子基質複合物包括至少一種粒狀無機填料，該粒狀無機填料具有介電常數＜4.5，且Df＜0.002。
在本發明的一實施例中，聚合物樹脂的密度介於0.95 g/cm
3至2 g/cm
3之間。
在本發明的一實施例中，聚合物樹脂具有3.0~4.0的介電常數。
在本發明的一實施例中，非織造無機材料具有介於1.5至4.8的介電常數以及在10 GHz之下低於0.003的損耗因子。
在本發明的一實施例中，非織造無機材料的厚度為3 µm至20 µm。
在本發明的一實施例中，非織造無機材料的重量是介於5 Gsm至40 Gsm之間。
在本發明的一實施例中，基於高分子基質複合物的總重量，非織造無機材料的含量是介於5%及70%之間。
在本發明的一實施例中，苯乙烯基聚合物層是藉由將非織造無機材料含浸於具有間規結構的苯乙烯基聚合物所形成。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種印刷電路板，其包括至少兩層外層以及介於至少兩層外層之間的核心層。核心層包括一層合物，層合物包含至少一強化層，至少一強化層是由前述的高分子基質複合物所形成。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的高分子基質複合物以及印刷電路板，其能通過“密度大於0.95 g/cm
3的聚合物樹脂”與“非織造無機材料的表面具有苯乙烯層”的技術方案，產生具有低多分散性的高分子量聚合物，而改善介電性能等電氣特性。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“高分子基質複合物以及印刷電路板”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
本發明的實施例提供可以用於電子產業中的高分子基質複合物。高分子基質複合物可以包括聚合物樹脂以及非織造無機材料。聚合物樹脂是作為基質，而非織造無機材料可以被含浸於聚合物樹脂中或是塗佈於聚合物樹脂上。非織造無機材料為包括無機纖維的非織造強化材料。非織造無機材料是隨機並連續存在於聚合物樹脂中，因此，相較於非隨機及均一的織造物，不會產生不均一（heterogeneity）的區域。
本發明中的聚合物樹脂可以包括一或多種已知對於製造預浸物以及層合物材料有用的基礎樹脂。基礎樹脂通常為熱固性或是熱塑性樹脂，諸如，但不限於：環氧樹脂、以聚亞苯基醚為主的樹脂，氰尿酸酯樹脂，雙馬來醯亞胺樹脂，聚醯亞胺樹脂，酚醛樹脂，呋喃樹脂，二甲苯甲醛樹脂，酮甲醛樹脂，尿素樹脂，三聚氰胺樹脂，苯胺樹脂，醇酸樹脂，不飽和聚酯樹脂，鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂，氰尿酸三烯丙酯樹脂，三嗪樹脂，聚氨酯樹脂，矽氧樹脂以及其等的任意組合或是混合物。在本發明的其中一個實施例中，聚合物樹脂具有約3.0的介電常數。然而，本發明並不限制於此。
具體而言，在本發明的實施例中，聚合物樹脂為環氧樹脂，或是包括環氧樹脂。環氧樹脂的一些實例包括酚型環氧樹脂，諸如那些以雙酚A的二縮水甘油醚為主、以苯酚-甲醛酚醛清漆或甲酚-甲醛酚醛清漆的聚縮水甘油醚為主、以三（對羥基苯酚）甲烷的三縮水甘油醚為主，或以四苯乙烷的四縮水甘油醚為主的環氧樹脂；胺類為主的環氧樹脂，諸如以四縮水甘油基-亞甲基二苯胺為主或以對氨基甘醇的三縮水甘油醚為主的胺類環氧樹脂；以及環脂族類的環氧樹脂，諸如以3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯為主的環氧樹脂。該用語「環氧樹脂」同時代表包含過量的環氧基（例如，前述種類的環氧化基）的化合物與及芳香族二羥基化合物的反應產物。這些化合物可以是經鹵素取代的。在本發明的一個較佳實施例中，聚合物樹脂包括環氧樹脂，此環氧樹脂是雙酚A衍生物，特別是FR-4。FR-4是由過量的雙酚A二甘醇醚與四溴雙酚A通過推進反應（advancing reaction）所製造的。環氧樹脂與雙馬來醯亞胺樹脂，氰酸酯樹脂和/或雙馬來醯亞胺三嗪樹脂的混合物也可以被用於被發明的實施例中。在本發明的一個較佳實施例中，聚合物樹脂為無氟樹脂。
在本發明一較佳的實施例中，聚合物樹脂為乙烯系聚合物。乙烯系聚合物包括乙烯與縮合聚合物及其聚合物合金。乙烯系聚合物通常藉由具有烯键式不飽和烯烴基團（olefinic group）的單體的聚合反應製成。縮合聚合物通常藉由縮合聚合反應製成，縮合聚合反應通常被認為是兩個或多個分子結合的逐步化學反應，通常但非必要地伴隨著水或其他一些簡單的、典型的揮發性物質的分離。這些聚合物樹脂可在被稱為縮聚(polycondensation)的步驟中形成。聚合物樹脂具有至少為0.82 g/cm
3的密度。然而，具有密度大於0.95 g/cm
3的聚合物樹脂有利於提高產品的整體密度。因此，較佳可使用密度高達1.7 g/cm
3或2 g/cm
3的聚合物樹脂，或可使用密度介於約1.5至1.95 g/cm
3的聚合物樹脂。當聚合物樹脂的密度小於0.95 g/cm
3時，會導致交聯密度不足，當聚合物樹脂的密度大於2 g/cm
3時，易導致黏度太高。
具體而言，增加聚合物的密度增加了單體的體積與起始劑的濃度，從而導致反應速率增加。較佳的反應速率導致快速的聚合反應，從而產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較均勻的分子量，故能夠導致更好的介電性能。因此，密度介於約1.5至1.95 g/cm
3的聚合物可提供較佳的介電性能。
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）、聚縮醛樹脂（polyacetal resins）、聚丙烯酸樹脂（polyacrylic resins）、包含氯乙烯的均聚物或共聚物、氯亞乙烯（vinylidene chloride）、氟碳化合物共聚物（fluorocarbon copolymers）等。縮合聚合物包括尼龍（nylon）、苯氧基樹脂（phenoxy resins）、諸如聚苯醚（polyphenylether）、聚苯硫醚（polyphenylsulfide）材料的聚芳醚（polyarylether）；聚碳酸酯（polycarbonate）材料、氯化聚醚樹脂（chlorinated polyether resins）、聚醚碸樹脂（polyethersulfone resins）、聚苯氧樹脂（polyphenylene oxide resins）、聚碸樹脂（polysulfone resins）、聚醯亞胺樹脂（polyimide resins）、熱塑性聚氨酯彈性體（thermoplastic urethane elastomers）及任何其他樹脂材料。
在此之中，由於苯氧基樹脂、聚醚碸樹脂及聚乙烯甲醛樹脂具有優異的樹脂流動控制性等，而可作為較佳的選擇。亦即，從進一步改善經固化樹脂產品的耐熱性與耐燃性的觀點來看，苯氧基樹脂與聚苯醚碸為較佳的選擇。從易於將所得預浸物的黏性控制在適當範圍內而不降低經固化產品的耐熱性與提高強化纖維與環氧樹脂組合物之間黏性的觀點來看，聚乙烯甲醛樹脂為較佳的選擇。此外，嵌段聚合物（block polymers）能提高韌性與耐衝擊性，而亦為較佳的選擇。
在本發明一較佳的實施例中，聚合物樹脂進一步包括硬化劑。硬化劑可以催化劑的方式作用，或在有利的實施例中，藉由與聚合物樹脂反應來直接參與固化製程。合適的硬化劑組合物有助於在室溫下固化環氧樹脂組合物。舉例而言，硬化劑可為諸如聚胺的胺及酸酐硬化劑，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-substituted derivatives of DDM）、異佛爾酮二胺（isophoronediamine，IPD）、二胺二苯碸（diaminodiphenylsulphone，DDS）、4,4-二氨基二苯甲烷（4,4'-methylenedianiline ，MDA）或間苯二胺（m-phenylenediamine，MPDA）、 聚醯胺（polyamides）、烷基/烯基咪唑（alkyl/alkenyl imidazoles）、二氰二胺（dicyandiamide，DICY）、1,6-雙氰基胍基乙烷（1,6-hexamethylene-bis-cyanoguanidine）或酸酐，例如十二烯基丁二酸酐（dodecenylsuccinic acid anhydride）、六氫鄰苯二甲酸酐（hexahydrophthalic acid anhydride）、四氫鄰苯二甲酸酐（tetrahydrophthalic acid anhydride）、鄰苯二甲酸酐（phthalic acid anhydride）、焦蜜石酸酐（pyromellitic acid anhydride）及其衍生物。然而，本發明不以上述所舉的例子為限。
非織造無機材料可以具有介於約1.5至約4.8的介電常數以及在10 GHz之下低於0.003的損耗因子。較佳地，具有約3.5至約4.8的介電常數以及在10 GHz之下低於0.003的損耗因子。在本發明的一個較佳實施例中，非織造無機材料的介電常數是自約1.8至4.8。上述介電常數的範圍是在非織造無機材料被與聚合物樹脂組合以形成經樹脂含浸的強化材料之前所測量，以及/或是在非織造無機材料與聚合物樹脂被併入強化預浸物及/或層合物之前所測量。此處所述及的「介電常數」以及介電常數的範圍或是數值是由Bereskin測試方法所測得，或是由切口後置法（slit post method）所測得。
進一步地，從聚合物樹脂組合物之含浸特性的觀點來看，非織造無機材料的厚度較佳為3 µm至20 µm。當非織造無機材料的厚度小於3µm時，會導致樹脂的含浸量不足，當非織造無機材料的厚度大於20µm時，含浸效果不佳，進而導致樹脂層內空氣過多而增加爆板的機率。在本發明的一個較佳的實施例中，非織造無機材料的厚度較佳為5 µm至15 µm。
具體而言，由於PCB產業通常需要在3.0至3.5左右的Dk，將強化材料的Dk控制在低於4.8可以達到整體層合物具有低介電常數的效果。
非織造無機材料為包括無機纖維的非織造強化材料。例示性的無機纖維包括各種氧化物，諸如矽酸鹽（silicates）、鋁酸鹽（aluminates）、矽鋁化合物（alumino-silica compounds）、鋯石（zircon）、生物可溶性組成物（例如，矽酸鎂鈣（calcium magnesium silicate）及矽酸鎂（magnesium silicate））、玻璃組成物（例如，S-玻璃、E-玻璃或NE-玻璃纖維）、無晶、結晶及部分結晶的組成物以及礦物纖維（玄武岩（basalts））、礦物棉（mineral wools）及其組合物以及碳化物（例如，碳化矽）、氮化物（例如氮化矽及氮化硼）及其組合物。
非織造強化材料可以是片狀或是基礎材料（ground material），這些材料可以被用於製造用於形成預浸物或是層合物的基材片材，而預浸物或是層合物適用於印刷電路板的製造過程中。在一個較佳的實施例中，非織造強化材料是由隨機且連續的無機纖維壓縮而成的片狀材料。非織造強化材料的重量是介於5 Gsm至40 Gsm之間，當非織造強化材料的重量小於5 Gsm時，基材量不足而不利於製造，當非織造強化材料的重量大於40 Gsm時，基材太厚而不符合規格。在一個較佳的實施例中，非織造強化材料的重量是10 Gsm至30 Gsm。
舉例而言，非織造無機材料可以包括選自於聚四氟乙烯（PTFE）、石英、玻璃材料、液晶聚合物以及任何其等的組合。具體而言，非織造無機材料可以是非織造PTFE墊/紙，且是選擇性地與其他成分及結合劑摻雜，或是可以是石英墊/紙或是液晶聚合物。例如，上述成分可以包括短纖（chopped）PTFE纖維、短纖（chopped）玻璃纖維、填料諸如氮化硼以及熔融二氧化矽。
非織造無機材料的量可以依據使用高分子基質複合物所製造的產品的需求而變化。舉例而言，基於高分子基質複合物的總重量，非織造無機材料的含量可以是介於約5%及約70%之間，且較佳是約5%至約60%。當非織造無機材料的含量小於5%時，基材量不足而影響基板本身的結構，當非織造無機材料的含量大於70%時，則含浸性不佳。另外，基於高分子基質複合物的總重量，包括填料以及耐燃劑以及其他添加劑的聚合物樹脂的含量是介於約95%及約30%之間，且較佳約95%至約40%。
在本發明的一個實施例中，非織造無機材料是受到表面增強處理，用以改良其對聚合物樹脂的黏著力。該表面增強處理可以包括電暈處理，或是使用耦合劑。
在本發明的一個較佳的實施例中，非織造無機材料為非玻璃纖維，且該非玻璃纖維以具有間規結構的苯乙烯基聚合物預處理，以在非織造無機材料的表面形成苯乙烯基聚合物層。具有間規結構的苯乙烯基聚合物提供較佳的電氣特性。具有間規結構的苯乙烯基聚合物指的是具有高度間規結構的苯乙烯基樹脂（在下文中稱為SPS）。「具有高度間規結構的苯乙烯基聚合物」指的是聚苯乙烯（polystyrene）、聚(經烴取代的苯乙烯)（poly(hydrocarbon-substituted styrene)、聚(鹵代苯乙烯)（poly(halostyrene)）、聚(鹵代烷基苯乙烯)（poly(haloalkylstyrene)）、聚(烷氧基苯乙烯)（poly(alkoxystyrene)）、聚(苯甲酸乙烯酯)（poly(vinyl benzoate ester)）、氫化聚合物或其混合物。
在本發明的實施例中，為了降低樹脂的CTE並製作適合用於印刷電路板的非織造無機材料，高分子基質複合物包括至少一種粒狀無機填料，該粒狀無機填料具有介電常數＜4.5，且Df＜0.002。此外，基於高分子基質複合物的總重，粒狀無機填料的含量為大於25 wt%，較佳為25 wt%至75 wt%。當粒狀無機填料的含量小於25%時，無法有效發揮無機填料的介電特性，當粒狀無機填料的含量大於75%時，則會影響加工性、容易爆板。
詳細而言，粒狀無機填料是微米尺寸填料或奈米尺寸填料，粒狀無機填料具有平均粒徑為0.5μm至5 μm，較佳為1 μm至3 μm。當粒狀無機填料的平均粒徑小於0.5μm時，填料較容易團聚，進而導致分散性差，當粒狀無機填料的平均粒徑大於5 μm時，填充的空隙大、無法使無機填料充分填滿，進而導致物性無法充分實現。粒狀無機填料包括選自由二氧化矽、氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鋁、氮化硼、團聚氮化硼、氮化矽和氮化鋁所組成的群組中的至少一種，且更佳為選自熔矽石或六方氮化硼（Hexagonal Boron Nitride）中的至少一種。六方氮化硼的實例包括由Mitsui Chemicals, Inc.製造的MBN-010T，其平均粒徑為1.0 μm，或由Mitsui Chemicals, Inc.製造的INN-010T，其平均粒徑為1.0 μm。
下文中描述了例示性實例E1至E6。然而，這些例示性實例僅用來幫助本領域具有通常知識者理解本發明，本發明並不限制於這些實例。在例示性實例中，測試樣品為經由88.5%的具有間規結構的苯乙烯基樹脂進行預處理的非織造石英玻璃纖維。也就是將非織造石英玻璃纖維含浸於具有間規結構的苯乙烯基樹脂中，以強化非織造石英玻璃纖維的濕度。隨後再將非織造石英玻璃纖維含浸於樹脂組成物中。因此，增加了樹脂密度、反應性和交聯密度。
表1呈現出例示性實例E1至E6的高分子基質複合物及測試結果，其中，PPE為聚苯醚(polypheylene ether)；BMI為雙馬來醯亞胺樹脂(Bismaleimide resin)；LCP為液晶聚合物(Liquid Crystal Polymers)。
表1
| 組成物(重量份) | E1 | E2 | E3 | E4 | E5 | E6 | |
| PPE | 70 | 70 | 50 | 50 | 30 | 30 | |
| BMI | 8 | 16 | 8 | 16 | 8 | 16 | |
| 聚苯乙烯 | 18 | 12 | 18 | 12 | 18 | 12 | |
| LCP | 0 | 0 | 25 | 25 | 50 | 50 | |
| 阻燃劑 | 十溴二苯乙烷(Decabromodiphenyl Ethane) | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| 填料 | 熔矽石(Fused silica) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 催化劑 | 過氧化物 119ºC 半衰期10小時 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| Tg, TMA, ºC | IPC-TM-650 2.4.24.3 | 202 | 208 | 215 | 215 | 212 | 218 |
| 熱膨脹係數(CTE) (α1/α2), ppm/ ºC | IPC-TM-650 2.4.24 | 39/244 | 35/260 | 29/255 | 34/262 | 36/241 | 29/263 |
| 吸水率 | PCT/121 ºC /1小時 | 0.202 | 0.222 | 0.231 | 0.246 | 0.255 | 0.252 |
| 受熱脫層測試 (T288) | Dip288 ºc(min) | ＞60 | ＞60 | ＞60 | ＞60 | ＞60 | ＞60 |
| Dk(10GHz) | Cavity | 3.146 | 3.150 | 3.136 | 3.145 | 3.137 | 3.150 |
| Df(10GHz) | Cavity | 0.0017 | 0.0019 | 0.0020 | 0.0020 | 0.0021 | 0.0020 |
| 耐燃性 | UL94 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
表2呈現出比較例C1至C5的組成物及測試結果。比較例C1至C5是由現有的低D
k織造玻璃纖維，以86%環氧樹脂預處理而製成。
表2
| 組成物(重量份) | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | |
| PPE | 48.5 | 27 | 5.4 | 13.5 | 13.5 | |
| BMI | 0 | 0 | 0 | 15 | 15 | |
| 聚丁二烯 | 0 | 0 | 0 | 10 | 10 | |
| LCP | 10 | 50 | 90 | 50 | 50 | |
| 交聯劑 | 33 | 23 | 6 | 12 | 12 | |
| 阻燃劑 | 十溴二苯乙烷(Decabromodiphenyl Ethane) | 11 | 14 | 18 | 12 | 20 |
| 填料 | 熔矽石(Fused silica) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 催化劑 | 過氧化物 119ºC 半衰期10小時 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| Tg, TMA, ºC | IPC-TM-650 2.4.24.3 | 193 | 219 | 205 | 225 | 230 |
| 熱膨脹係數(CTE) (α1/α2), ppm/ ºC | IPC-TM-650 2.4.24 | 49/244 | 45/232 | 47/250 | 44/240 | 56/231 |
| 吸水率 | PCT/121 ºC /1hr | 0.3 | 0.31 | 0.33 | 0.32 | 0.34 |
| 受熱脫層測試(T288) | Dip288 ºc(min) | ＞60 | ＞60 | ＞60 | ＞60 | ＞60 |
| Dk(10GHz) | Cavity | 3.95 | 3.94 | 3.96 | 3.9 | 3.91 |
| Df(10GHz) | Cavity | 0.0041 | 0.0045 | 0.0046 | 0.0042 | 0.0041 |
| 耐燃性 | UL94 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
在本發明的實施例中，該高分子基質複合物可以進一步包括織造強化材料、微米尺寸填料、奈米尺寸填料、有機短纖纖維、無機短纖纖維、阻燃劑、溶劑，以及其他添加物的至少一種。
舉例而言，織造強化材料可以包括：無機纖維布，包括各種玻璃布（glass cloth，例如，紗束布、短纖墊、表面氈等）、金屬纖維布及類似物；由液晶纖維製造的織造布（例如，全芳族聚醯胺纖維、全芳族聚酯纖維，以及聚吲哚纖維）、由合成纖維素製造的織造布（例如，聚乙烯醇纖維、聚酯纖維以及丙烯酸纖維）、天然纖維布（例如，棉布、麻布以及毛氈）、碳纖維布，以及天然纖維素（cellulosic）布（例如，筏紙、棉紙及紙-玻璃組合纖維紙）。
在本發明的實施例中，織造強化材料是具有自約3.5至7.0，或是更高的介電常數的織造玻璃布料，例如，是低Dk玻璃且具有自3.5至約4.5的介電常數，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於製備玻璃布強化預浸物及層合物的織造玻璃布。
複合物中的其他添加劑可以包括起始劑或是催化劑。起始劑或是催化劑的實例包括但不限於，過氧化物或偶氮型聚合反應起始劑。一般而言，被選用的起始劑或是催化劑可以是任何已知可用於樹脂合成或是固化的化合物，無論其是否發揮上述（樹脂合成或是固化）的功能。
耐燃劑可以是任何已知可用於用以製造預浸物以及層合物的高分子基質複合物的耐燃材料。耐燃劑可以包含鹵素，或是不含鹵素。或者是，或是額外地，高分子基質複合物可以包括鹵素，諸如溴以賦予經固化的樹脂耐燃特性。
可被包括於高分子基質複合物的溶劑通常被用於溶解高分子基質複合物中的組分，以及控制高分子基質複合物的黏度，以及/或是將一組分，諸如非織造無機材料維持在懸浮分散液中。在此情況下，對於所屬技術領域具有通常知識者為已知與熱固性樹脂系統併用的溶劑可被使用。例如，溶劑可以包括甲乙酮、甲苯、二甲基甲醯胺（DMF）以及其等的任意混合物。
高分子基質複合物可以進一步包括各種其他選擇性地組分，包括填料、增韌劑、黏著促進劑、消泡劑、整平劑、染料以及顏料。例如，螢光染料可以微量被添加至高分子基質複合物，以使得由其製成的層合物在銷售時於光學偵測設備下暴露至紫外光（UV light）時放出螢光。
須注意的是，樹脂組成物被用於製造預浸物以及層合物。在製造方法期間，非織造無機材料是以上述聚合物樹脂、選擇性的添加劑以及溶劑含浸，或以其他方式和這些組分相互關聯，且大部份的溶劑是自高分子基質複合物移除以形成預浸物以及層合物。
上述高分子基質複合物是特別適用於用以製造印刷電路板的預浸物及/或層合物的製備。層合物可以被部分固化或是b階段處理（b-staged）以形成在產業中已知的「預浸物」。在此狀態下，這些預浸物可以被與額外材料片疊放以形成c階段（c-staged）或完全固化的層合片。或是，樹脂可以被製造成c階段或完全固化的材料片。
在本發明的實施例中，高分子基質複合物可以通過批次或連續製造方法來製造預浸物。預浸物通常是使用一核心材料，諸如一卷織造玻璃網（布料）而製造，核心材料被退繞於一系列的驅動輥上。該織造玻璃網接著通過塗佈區，在該處，該織造玻璃網通過含有熱固性樹脂系統（包括聚合物樹脂）、溶劑以及其他組分的槽體，而織造玻璃網變得含有飽和的聚合物樹脂。飽和的織造玻璃網接著通過一對計量輥，該對計量輥將過量的聚合物樹脂由飽和的織造玻璃網移除。在其後，經聚合物樹脂塗布的織造玻璃網沿乾燥塔的長度方向移動一預定期間，直到溶劑被自該織造玻璃網蒸發。第二樹脂層以及後續的樹脂層可以通過重複這些步驟被施加至織造玻璃網，直到預浸物被完成。此時，預浸物被卷繞至輥。織造玻璃網可以以織造布料材料、紙、塑膠片、毛氈，及/或特定材料諸如玻璃纖維顆粒或顆粒材料所取代。
在另一個用以製造預浸物或層合物材料的方法中，高分子基質複合物的組分在常溫常壓下被預先在混合容器中混合。預混物的黏度是約600-1000 cps，且可以通過自預混物添加或移除溶劑而調整。布料基材諸如E型玻璃通過包括經預混的高分子基質複合物的浸漬槽（dip tank）被拉起，通過烘箱塔，在該處過量溶劑被排除，且預浸物在各種製造過程中，基於玻璃織造的形式、樹脂含量以及厚度需求，被捲取或以片材覆蓋以利成型，在銅（Cu）箔之間層疊。
高分子基質複合物還可作為薄層，通過狹縫模具或其他相關塗佈技術而施用至Cu箔基材（RCC-resin coated Cu）。
上述高分子基質複合物、預浸物以及經過樹脂塗佈的銅箔（RCC）可被用於製造層合物，例如用於通過批次或連續方法製造印刷電路板的層合物。
請參閱圖1。圖1為本發明實施例所提供的層合物的剖面示意圖。如圖1所示，本發明實施例所提供的層合物L包括由前述高分子基質複合物所製造的強化層1，以及兩層金屬層2，例如銅箔。在本發明中，層合物L可以包括強化層1以及設置在強化層1上的至少一金屬層2。需要注意的是，在本發明中，金屬層2可以由非金屬層取代。另外，層合物L可以進一步包括織物層（未顯示）以允許高分子基質複合物中的聚合物樹脂含浸入其中。
在本發明的另一個實施例中，層合物L可以由單一或多層的強化層1來形成，以形成非包覆（unclad）層合物。
在用以製造本發明實施例所提供的層合物的一個例示連續方法中，以銅（外層2）、預浸物（用以形成強化層1）以及薄織物片的形式的連續片材被連續地退繞至一系列的驅動輥上以形成織物的層疊網（layered web），其係鄰近於預浸物片以及鄰近於銅箔片，使得預浸物片位於銅箔片以及織物片之間。該層疊網接著受到熱及壓力的處理一段時間，該段時間足以導致預浸物中的樹脂遷移至織物材料中，並完全固化樹脂。在所得的層合物中，樹脂遷移至織物中導致樹脂層的厚度（銅箔材料與織物片材料之間的距離）降低並接近零，由於如上所述的層體的組合由三層的網狀轉變成單一層合片。在本方法的另一個實施方式中，單一預浸物樹脂片可以被施用至織物材料層的一側，而此組合再被包夾於兩層銅層之間。在此之後，熱及/或壓力被施加至該疊層，以使得樹脂材料流動並完全含浸織物層，並且導致兩層銅箔都黏附至該中央的層合物上。
在本發明的另一個實施方式中，經高分子基質複合物塗佈的銅片可以在層合物製造的同時被製造。具體而言，通過將高分子基質複合物的薄塗層施用至兩片不同的連續移動銅片、自銅片移除任何過量的高分子基質複合物以控制厚度，並接著在熱及/或壓力條件下部分地固化樹脂，可以形成經b階段樹脂塗覆銅的片材。經b階段樹脂塗覆銅的片材可以接著直接用於層合物的製造方法中。
在本發明的另一個實施例中，織物材料，無論是具有或不具有前處理的織物材料，可以被連續地進給至含有本發明所提供的高分子基質複合物的浴中，使得織物材料是以高分子基質複合物含浸。高分子基質複合物可以在方法中此階段被選擇性地部分固化。接著，一或二層銅箔層可以被與經高分子基質複合物含浸的織物片的第一及/或第二平面表面相互關聯以形成網，在此之後，熱及/或壓力被施加於網上以完全固化高分子基質複合物。
本發明進一步提供藉由使用上述層合物以及預浸物所形成的印刷電路板。參考圖2，其顯示本發明實施例所提供的印刷電路板的剖面示意圖。圖2所示的印刷電路板B包括層合物L作為核心層、兩層包夾層合物L的外層4，以及設置在層合物L以及兩層外層4之間的兩層接著片3。
作為核心層的層合物L可以是上述包括強化層1以及至少一金屬層2（或是非金屬層）的層合物L。接著層3可以通過上述預浸物而形成。換句話說，預浸物可以由包含具有自約1.5至約4.8的介電常數以及在10 GHz下0.003的損耗因子的非織造無機材料的高分子基質複合物所製造。其中，非織造無機材料為包括無機纖維的非織造強化材料。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的高分子基質複合物以及印刷電路板，其能通過“密度大於0.95 g/cm
3的聚合物樹脂”與“非織造無機材料表面具有苯乙烯基聚合物層”的技術方案，產生具有低多分散性的高分子量聚合物，而改善介電性能等電氣特性。
進一步地，本發明所提供的高分子基質複合物，其包括聚合物樹脂以及具有自約1.5至約4.8的介電強度以及在10 GHz下低於0.003的損耗因子的非織造無機材料，以消除傳輸延遲以及編織效應的現象。
更進一步來說，用於本發明之高分子基質複合物的非織造無機材料還包括含量為大於25 wt%、介電常數＜4.5，且Df＜0.002的粒狀無機填料，以降低樹脂的CTE並製作適合用於印刷電路板的非織造無機材料。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
L:層合物
B:印刷電路板
1:強化層
2:金屬層
3:接著層
4:外層
圖1為本發明實施例所提供的層合物的剖面示意圖；以及
圖2為本發明實施例所提供的印刷電路板的剖面示意圖。
L:層合物
1:強化層
2:金屬層
Claims (10)
- 一種高分子基質複合物，其包括：一聚合物樹脂，其密度大於0.95g/cm3；以及一非織造無機材料，其表面具有苯乙烯基聚合物層；其中，所述聚合物樹脂設置於苯乙烯基聚合物層上。
- 如請求項1所述的高分子基質複合物，其中，所述高分子基質複合物包括至少一種粒狀無機填料，所述粒狀無機填料具有介電常數<4.5，且Df<0.002。
- 如請求項1所述的高分子基質複合物，其中，所述聚合物樹脂的密度介於0.95g/cm3至2g/cm3之間。
- 如請求項1所述的高分子基質複合物，其中，所述聚合物樹脂具有3.0的介電常數。
- 如請求項1所述的高分子基質複合物，其中，所述非織造無機材料具有介於1.5至4.8的介電常數以及在10GHz之下低於0.003的損耗因子。
- 如請求項1所述的高分子基質複合物，其中，所述非織造無機材料的厚度為3μm至20μm。
- 如請求項1所述的高分子基質複合物，其中，所述非織造無機材料的重量是介於5Gsm至40Gsm之間。
- 如請求項1所述的高分子基質複合物，其中，基於高分子基質複合物的總重量，所述非織造無機材料的含量是介於5%及70%之間。
- 如請求項1所述的高分子基質複合物，其中，所述苯乙烯基聚合物層是藉由將所述非織造無機材料含浸於具有間規結構的苯乙烯基聚合物所形成。
- 一種印刷電路板，其包括：至少兩層外層；以及 一核心層，其是介於至少兩層外層之間；其中，所述核心層包括一層合物，所述層合物包含至少一強化層，至少一所述強化層是由如請求項1所述的高分子基質複合物所形成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW111116374A TWI836415B (zh) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | 高分子基質複合物及印刷電路板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW111116374A TWI836415B (zh) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | 高分子基質複合物及印刷電路板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202342280A TW202342280A (zh) | 2023-11-01 |
| TWI836415B true TWI836415B (zh) | 2024-03-21 |
Family
ID=89720453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW111116374A TWI836415B (zh) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | 高分子基質複合物及印刷電路板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI836415B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW202120607A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-06-01 | 聯茂電子股份有限公司 | 預浸物、積層板以及印刷電路板 |
-
2022
- 2022-04-29 TW TW111116374A patent/TWI836415B/zh active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW202120607A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-06-01 | 聯茂電子股份有限公司 | 預浸物、積層板以及印刷電路板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202342280A (zh) | 2023-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2015131448A1 (zh) | 一种热固性树脂组合物及其用途 | |
| WO2019062359A1 (zh) | 高分子基质复合物及应用其的预浸物、印刷电路板 | |
| US20030091800A1 (en) | Manufacture of prepregs and laminates with relatively low dielectric constant for printed circuit boards | |
| JP2016509107A (ja) | 均一な誘電特性を有するプレプレグ及びラミネート | |
| US11891475B2 (en) | SMA resin formulation | |
| WO2011083818A1 (ja) | 樹脂組成物、プリプレグ、および金属箔張積層板 | |
| TWI836415B (zh) | 高分子基質複合物及印刷電路板 | |
| TWI628211B (zh) | 具有均勻介電性質之預浸材及層合物 | |
| TWI699392B (zh) | 高導熱半固化片及其應用 | |
| US20200413536A1 (en) | Polymer matrix composite, prepreg and printed circuit board for eliminating skew and fiber weave effect | |
| US20220153945A1 (en) | Polymer matrix composite, prepreg and printed circuit board for eliminating skew and fiber weave effect | |
| CN117004211A (zh) | 高分子基质复合物及印刷电路板 | |
| CN117004212A (zh) | 高分子基质复合物及印刷电路板 | |
| JP2001031782A (ja) | プリプレグおよびこれを用いた積層板 | |
| JP7235705B2 (ja) | 均一な誘電特性を有するプレプレグ及びラミネート | |
| JP2008075012A (ja) | 樹脂組成物、プリプレグおよび金属箔張積層板 | |
| WO2015120652A1 (zh) | 一种无卤树脂组合物及其用途 | |
| US10070518B2 (en) | Prepregs and laminates having homogeneous dielectric properties | |
| GB2568995A (en) | Polymer matrix composite as well as prepreg and printed circuit board using same. | |
| KR20140059484A (ko) | 절연 수지 조성물 |