包括具有负的热膨胀系数的无机填料和液晶热固性低聚物的用于基板的复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种用于基板的复合材料，更具体地涉及包括具有负的热膨胀系数的无机填料和液晶热固性（ＬＣＴ）低聚物的用于基板的复合材料，该低聚物在主链中具有至少一个可溶性结构单元并且在主链的至少一个末端具有至少一个热固性基团。通过包括具有负的热膨胀系数的无机填料，用于基板的复合材料可以提供极好的热、电、以及机械性能。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的参考 本申请要求于2009年12月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2009-0135806号的权益，将其全部内容以引用方式结合于此。 
本专利技术涉及一种用于基板的复合材料，该复合材料包括具有负的热膨胀系数的无机填料和液晶热固性(LCT)低聚物，所述低聚物在主链中具有至少一个可溶性结构单元并且在主链的至少一个末端具有至少一个热固性基团。
技术介绍
随着电气装置的发展，电气装置变得重量更轻和尺寸更小并且更加复杂。为了满足这些要求，作为电气装置的核心部件的印刷电路板更加复杂且高密度化。此外，作为用来在有源IC之间或在IC与无源IC之间进行连接的印刷电路板固定IC以按照条件(情况)适当地运行。由于印刷电路板的上述作用，因此印刷电路板的电、热以及机械稳定性是重要的。当制造印刷电路板，包括IC的部件被安装在印刷电路板上或装置在一定条件下操作时，由热引起的尺寸变化可能导致印刷电路板或IC的破坏、电断开或短路等。尤其 是，响应于对具有更薄厚度和更高密度的印刷电路板以及三维包装技术的要求，在制备印刷电路板中，使用具有低CTE(热膨胀系数)的绝缘材料是耐久性的重要因素之一。PCB由包括Cu和绝缘层的电路图案构成。Cu的CTE为17ppm/℃。作为绝缘层的聚合物的CTE比Cu的CTE高得更多。为了克服CTE的这种差异，将聚合物浸渍到编织玻璃纤维中或将无机填料加入到绝缘层中以降低CTE。熔融石英具有约+5ppm/℃的CTE，使得当与绝缘聚合物如环氧树脂等混合时，按照混合体积，可以降低总的CTE。最终，需要具有与用于配线的Cu相同CTE的聚合物材料。然而，通过控制在绝缘层中所使用的常规材料的尺寸、含量以及种类所制造的材料并不满足这样的热机械要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，其通过提供一种用于基板的复合材料来完成，该复合材料包括液晶热固性低聚物和具有负的热膨胀系数的无机填料。因此，本专利技术的一个方面是提供一种用于基板的复合材料，该复合材料具有极好的热、电、以及机械性能。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于基板的复合材料，该复合材料包括液晶热固性(LCT)低聚物和无机填料，该液晶热固性低聚物在主链中具有至少一个可溶性结构单元，所述主链的至少一个末端具有热固性基团，所述无机填料具有负的热膨胀系数。在用于基板的复合材料中，可溶性结构单元可以包括C4-C30芳基胺基团或C4-C30芳基酰胺基团。-->可溶性结构单元还可以包括由以下化学式1表示的化合物：[化学式1]其中，Ar表示C4-C30芳基基团，X1和Y1中的每一个独立地表示选自由COO、O、CONR″、NR″′以及CO组成的组中的至少一种，R″和R″′中的每一个独立地表示选自由氢原子、C1-C20烷基基团以及C6-C30芳基基团组成的组中的至少一种，并且X1和Y1中的至少一个表示CONR″或NR″′。可溶性结构单元还可以包括选自由以下化学式2表示的化合物组成的组中的至少一种。[化学式2]其中，Ar表示C4-C30芳基基团。这里，Ar还可以是选自由以下化学式3表示的化合物组成的组中的芳基或其取代物。[化学式3]-->基于总结构单元的总量，可溶性结构单元的量可以为约5mol％至约60mol％。LCT低聚物可以进一步包括由以下化学式4表示的结构单元：[化学式4]其中，Ar表示C4-C30芳基基团，X2和Y2中的每一个独立地表示选自由COO、O、CONR″、NR″′以及CO组成的组中的至少一种，以及R″和R″′中的每一个独立地表示选自由氢原子、C1-C20烷基基团以及C6-C30芳基基团组成的组中的至少一种。由化学式4表示的结构单元可以包括选自由以下化学式5表示的化合物组成的组中的至少一种结构单元：[化学式5]-->其中，Ar表示C4-C30芳基基团。这里，Ar是选自由以下化学式3表示的化合物组成的组中的化合物。[化学式3]热固性基团可以是热连接基团。热固性基团可以选自由马来酰亚胺、降冰片烯邻二甲酰亚胺(桥亚甲基四氢邻苯二甲酰亚胺，nadimide)、邻苯二甲酰亚胺(酞酰亚胺)、乙炔、炔丙基醚、苯并环丁烯、氰酸酯、它们的取代物以及它们的衍生物组成的组。根据一种实施方式，LCT低聚物可以是由化学式6表示的化合物：[化学式6]Z1-(R1)m-(R2)n-Z2其中-->R1是选自由化学式2表示的化合物中的至少一种结构单元；R2是选自由化学式5表示的化合物中的至少一种结构单元；Z1和Z2是相同的或不同的，并且Z1和Z2中的每一个是选自由氢、卤素、羟基基团、马来酰亚胺、降冰片烯邻二甲酰亚胺(桥亚甲基四氢邻苯二甲酰亚胺，nadimide)、邻苯二甲酰亚胺、乙炔、炔丙基醚、苯并环丁烯、氰酸酯、它们的取代物以及它们的衍生物组成的组中的至少一种；Z1和Z2中的至少一个选自由马来酰亚胺、降冰片烯邻二甲酰亚胺(桥亚甲基四氢邻苯二甲酰亚胺，nadimide)、邻苯二甲酰亚胺、乙炔、炔丙基醚、苯并环丁烯、氰酸酯、它们的取代物以及它们的衍生物组成的组。n和m中的每一个独立地表示1至50的整数；以及n/(n+m+2)为5％至60％；[化学式2]其中，Ar表示C4-C30芳基基团。[化学式5]-->其中，Ar表示C4-C30芳基基团。根据一种实施方式，LCT低聚物是选自由化学式7和8表示的结构组成的组中的一种：[化学式7][化学式8]其中，Z1和Z2可以是相同的或不同的，并且Z1和Z2中的每一个表示选自由马来酰亚胺、降冰片烯邻二甲酰亚胺(桥亚甲基四氢邻苯二甲酰亚胺，nadimide)、邻苯二甲酰亚胺、乙炔、炔丙基醚、苯并环丁烯、氰酸酯、它们的取代物以及它们的衍生物组成的组中的至少一种；而n和m中的每一个独立地表示1至50的整数。根据一种实施方式，LCT低聚物的数均分子量可以是500-15,000。根据一种实施方式，无机填料可以是选自由锂霞石(LiAlSiO4)、各向同性钒酸锆(ZrV2O7)以及各向同性钨酸锆(ZrW2O8)组成的组中的至少一种。复合材料可以进一步包括选自由NaZr2P3O12和Mg2AL2Si5O18组成的组中的至少一种无机填料。复合材料可以进一步包括具有非负热膨胀系数的无机填料。锂霞石可以是由以下化学式9表示的锂霞石：[化学式9]-->xLiO2-yAl2O3-zSiO2其中，x、y以及z表示摩尔比率，x和y中的每一个独立地在0.9至1.1的范围内，并且z在1.9至2.1的范围内。在化学式9中，x＝1、y＝1以及z＝2。根据一种实施方式，填料的粒度可以为0.1至5μm。根据一种实施方式，填料的CTE可以在-9至-2ppm/℃的范围内。填料的合成温度可以为1000℃至1400℃。根据一种实施方式，用于基板的复合材料可以进一步包括具有活性基团的烷氧基金属化合物(醇盐金属化合物)，其中活性基团与LCT低聚物的热固性基团形成共价键。根据一种实施方式，与热固性基团形成共价键的活性基团可以是选自由乙烯基基团、丙烯酰基(丙烯醛基)基团、甲基丙烯酰基基团、以及巯基基团组成的组中的至少一种。根据一种实施方式，在烷氧基金属化合物中的金属可以是选自由Ti、Al、Ge、Co、Ca、Hf、Fe、Ni、Nb、Mo、La、Re、Sc、Si、Ta、W、Y、Zr以及V组成的组中的至少一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于基板的复合材料，包括液晶热固性（ＬＣＴ）低聚物和无机填料，所述液晶热固性低聚物在主链中具有至少一个可溶性结构单元，所述主链的至少一个末端具有热固性基团，所述无机填料具有负的热膨胀系数。

【技术特征摘要】
KR 2009-12-31 10-2009-01358061.一种用于基板的复合材料，包括液晶热固性(LCT)低聚物和无机填料，所述液晶热固性低聚物在主链中具有至少一个可溶性结构单元，所述主链的至少一个末端具有热固性基团，所述无机填料具有负的热膨胀系数。2.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述可溶性结构单元包括C4-C30芳基胺基团或C4-C30芳基酰胺基团。3.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述可溶性结构单元包括由以下化学式1表示的化合物：[化学式1]其中，Ar表示C4-C30芳基基团，X1和Y1中的每一个独立地表示选自由COO、O、CONR″、NR″′以及CO组成的组中的至少一种，R″和R″′中的每一个独立地表示选自由氢原子、C1-C20烷基基团以及C6-C30芳基基团组成的组中的至少一种，并且X1和Y1中的至少一个表示CONR″或NR″′。4.根据权利要求3所述的复合材料，其中，所述可溶性结构单元包括选自由以下化学式2表示的化合物组成的组中的至少一种： [化学式2]其中，Ar表示C4-C30芳基基团。5.根据权利要求4所述的复合材料，其中，所述Ar是选自由以下化学式3表示的化合物组成的组中的芳基或其取代物，[化学式3]6.根据权利要求1所述的复合材料，其中，基于总结构单元的总量，所述可溶性结构单元的量为约5mol％至约60mol％。7.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述LCT低聚物在其主链中进一步包括由以下化学式4表示的结构单元以及所述可溶性结构单元：[化学式4]其中，Ar表示C4-C30芳基基团，X2和Y2中的每一个独立地表示选自由COO、O、CONR″、NR″′以及CO组成的组中的至少一种，并且R″和R″′中的每一个独立地表示选自由氢原子、C1-C20烷基基团以及C6-C30芳基基团组成的组中的至少一种。8.根据权利要求7所述的复合材料，其中，所述由化学式4表示的结构单元包括选自由以下化学式5表示的化合物组成的组中的至少一种结构单元：[化学式5]其中，Ar表示C4-C30芳基基团。9.根据权利要求8所述的复合材料，其中，所述Ar是选自由以下化学式3表示的化合物组成的组中的化合物：[化学式3]10.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述热固性基团是热连接基团。11.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述热固性基团选自由马来酰亚胺、降冰片烯邻二甲酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺、乙炔、炔丙基醚、苯并环丁烯、氰酸酯、它们的取代物以及它们的衍生物组成的组。 12.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述LCT低聚物是由化学式6表示的结构：[化学式6]Z1-(R1)m-(R2)n-Z2其中R1是选自由化学式2表示的化合物中的至少一种结构单元；R2是选自由化学式5表示的化合物中的至少一种结构单元；Z1和Z2是相同的或不同的，并且Z1和Z2中的每一个是选自由氢、卤素、羟基基团、马来酰亚胺、降冰片烯邻二甲酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺、乙炔、炔丙基醚、苯并环丁烯、氰酸酯、它们的取代物以及它们的衍生物组成的组中的至少一种；Z1和Z2中的至少一个选自由马来酰亚胺、降冰片烯邻二甲酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺、乙炔、炔丙基醚、苯并环丁烯、氰酸酯和它们的取代物以及它们的衍生物组成的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：池受玲，吴浚禄，刘圣贤，沈智慧，金镇哲，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]