一种低介电预浸料组合物、覆铜板及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种低介电预浸料组合物，覆铜板及其制作方法。本发明专利技术的低介电覆铜板预浸料组合物包含热固性树脂，填料，固化剂和增强纤维。使用该预浸料组合物制作的覆铜层压板包括数张堆叠的半固化片，及压覆于半固化片单面或两面上的铜箔。本发明专利技术的覆铜板具有较低的介电常数和介电损耗，较低的热膨胀系数。

Low dielectric prepreg composition, copper clad laminate and manufacturing method thereof

The invention provides a low dielectric prepreg composition, a copper clad laminate and a manufacturing method thereof. The low dielectric copper clad laminate prepreg composition of the invention includes thermosetting resins, fillers, curing agents and reinforcing fibers. The copper clad laminate made of the prepreg composition includes a number of stacked prepreg and copper foil pressed on one or both sides of the prepreg. The copper clad laminate of the invention has lower dielectric constant and dielectric loss and lower thermal expansion coefficient.

【技术实现步骤摘要】
一种低介电预浸料组合物、覆铜板及其制作方法
本专利技术涉及一种组合物，具体涉及一种低介电预浸料组合物、覆铜板及其制作方法。
技术介绍
现代信息技术的进步使数字电路进入信息处理高速化、信号传输高频化的阶段，因此，在满足传统设计制造需求的基础上，对微波介质电路基板材料的性能提出了更高的要求，尤其是高频用低介电覆铜板。介电常数和介电损耗是电路设计者首先考虑的一个关键筛选参数，长期以来本领域的技术人员对高频用低介覆铜板进行了深入的研究。US5571609A公开了一种聚丁二烯、聚异戊二树脂和不饱和聚烯烃组合物，采用分子量低于5000的1,2-聚丁二烯树脂或聚异戊二烯和高分子量的丁二烯-苯乙烯共聚物作为树脂基体，加入大量的粉末颗粒填料，玻璃纤维布作为增强材料制备电路基板。虽然有较为优异的介电性能，但是由于其采用共聚物及大量填料改善半固化片的粘着性，因此其抗剥能力较差。WO1997038564A1公开了一种用于单层和多层印制电路板的复合绝缘材料。采用苯乙烯-丁二烯共聚物作为树脂基体，加入硅酸铝镁作为填料，玻璃纤维布作为增强材料制备电路基板。虽然介电性能较为优异，但是基板的耐热性差，热膨胀系数很大，很难满足PCB制作过程工艺要求。CN101328277A公开了一种复合材料、用其制作的高频电路基板及制作方法。采用聚丁二烯树脂和马来酸酐接枝的共聚物混合用于制备高频电路基板，所得到的材料与铜箔的粘接力有所提高，但是由于加入了极性的马来酸酐改性物，基板的介电性能有所降低。虽然目前已有较多针对的高频基板的开发研究，但是本领域仍需开发制备低介电常数、低介电损耗、低热膨胀系数、高耐热的高频基板。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低介电预浸料组合物，该组合物按重量百分比计包括10％～50％热固性混合物，30％～60％填料，10％-30％增强纤维，0.8％-10％重量份的固化剂；其中，热固性混合物按重量百分比计包含45％～80％含有高乙烯基的聚丁二烯树脂或丁二烯-苯乙烯共聚物、10％～40％的可共固化的接枝或嵌段聚合物和10％～30％热固性液晶树脂；且所述含有高乙烯基的聚丁二烯树脂或丁二烯-苯乙烯共聚物的分子量小于8000；所述可共固化的接枝或嵌段聚合物具有可与乙烯基反应的不饱和基团；所述热固性液晶树脂是分子中含有介晶基元、柔性间隔链和可进行交联反应官能团的单体或低聚物；所述填料选自二氧化钛、钛酸钡、钛酸锶、二氧化硅、刚玉、硅灰石、实心玻璃微球、中空玻璃微球、中空二氧化硅微球、中空二氧化钛微球、合成玻璃、石英、氮化硼、氮化铝、碳化铝、氧化铍、氧化铝、氢氧化铝、氧化镁、云母、滑石以及氢氧化镁。在本专利技术提供的具体实施例中，本专利技术提供的填料选自二氧化硅，具体的采用的二氧化硅填料如CE44I和FB-35。所述固化剂选自2，5-二甲基-2，5-二(过氧化苯甲酯)己烷、过氧化二叔丁基、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧基-3-己炔以及过氧化二乙丙苯中的一种或两种以上。作为优选，所述聚丁二烯树脂或丁二烯-苯乙烯共聚物的分子量优选为小于6000。树脂在室温下为液体，溶液树脂的粘度很低，有利于填料在混合时的分散性以及后期的浸渍工艺操作；乙烯基含量大于60％，优选大于70％，大量的不饱和乙烯基可以在固化交联过程中提高交联密度，赋予材料优异的耐热性能和一定的机械强度。在本专利技术提供一个具体的实施例中，所述聚丁二烯树脂或丁二烯-苯乙烯共聚物选自Ricon100(Sartomer公司)和Ricon156(Sartomer公司)；可共固化的接枝或嵌段聚合物选自Kraton公司的D1116或FG1924G。优选地，所述热固性液晶树脂的反应官能团选自乙炔基或乙烯基中的一种或者其两者混合物。在本专利技术的一个具体的实施方式中，所述热固性液晶树脂为，且本专利技术提供了该热固性液晶树脂的制备方法，具体为：作为优选，所述增强纤维包括但不限于玻璃纤维布以及高温聚酯纤维。作为优选，所述组合物还包括偶联剂和助交联剂，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂以及铝酸酯偶联剂；所述固化剂选自2，5-二甲基-2，5-二(过氧化苯甲酯)己烷、过氧化二叔丁基、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧基-3-己炔以及过氧化二乙丙苯中的一种或两种以上；所述助交联剂选自三烯丙基三聚异氰酸酯、三烯丙基三聚氰酸酯、对苯二甲酸二烯丙酯、二乙烯基苯以及多官能丙烯酸酯。利用该组合物能够制备一种具有低介电常数、低介电损耗、低热膨胀系数、高耐热的高频基板。本专利技术的另一目的是提供一种低介电常数的高频覆铜板，所述覆铜层压板包括数张折叠的半固化片，以及压覆于半固化片单面或两面上的铜箔；所述半固化片由上述提供的预浸料组合物制作而成。本专利技术提供的高频覆铜板具有低介电常数、低介电损耗、低热膨胀系数、高耐热的特性。本专利技术的再一个目的是提供制作如上所述的高频覆铜板的方法，包括下述步骤：步骤1)：按上述重量百分比，将热固性混合物，填料，固化剂，或将热固性混合物，填料，固化剂，少量的偶联剂和助交联剂混合，用溶剂稀释至适当的粘度，搅拌混合，使填料均匀分散在树脂体系中，制备得到胶液，用玻璃纤维布浸渍上述胶液，控制适当的克重，然后除去溶剂制得半固化片；步骤2)：将数张上述半固化片叠合，在半固化片单面或两面上覆上铜箔，置于压机进行程序升温固化低介电常数的覆铜层压板。其中根据基板要求不同，采用不同规格的玻璃纤维布。本步骤的优选固化温度为150℃-280℃，固化压力为10Kg/cm2—80Kg/cm2。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：首先，采用介电性能优异的含有高乙烯基的聚丁二烯或丁二烯-苯乙烯共聚物，通过树脂中的大量不饱和双键可以在固化交联过程中提高交联密度，赋予材料赋予板材良好的介电性能，耐高温性能以及一定的机械强度。其次，单独使用组分A制备半固化片会出现粘手问题，这不利于半固化片的储存和后期层压工艺操作，因此需要加入一定量的可与组分A共固化的线性或接枝型嵌段共聚物，具有可与乙烯基反应的不饱和基团，占热固性混合物重量份的10-40份。在本专利技术中，加入组分(2)，一方面是为了改善半固化片的粘手问题，另一方面是为了特定的性能改变，例如韧性、抗剥强度。通过加入共固化的接枝或嵌段共聚物，使半固化片在制作过程中的粘手问题得以解决，方便了后期的压合工艺操作以及储存。其次，热固性液晶树脂(LCT)，具有热固性树脂和液晶的双重特性，是分子中含有介晶基元、柔性间隔链和可进行交联反应官能团的单体或低聚物。通过官能团之间的交联反应，可以形成网络结构，并且在固化过程中将有序介晶域保存在网络结构中。热固性液晶树脂可反应官能团可以是乙炔基、乙烯基等。在本专利技术中，加入热固性液晶树脂，一方面是增加基板的交联密度，由于热固性液晶树脂单体可与组分A和组分B进行反应，因此在固化反应中，保证组分间相容性的同时，低分子量的热固性液晶树脂可进一步提高其交联密度，增加基板的耐热性；另一方面，特别是对于乙炔基封端的热固性液晶树脂，由于乙炔基的反应活化能较低，因此可以通过热固化，在体系中一定量的加入可以降低固化剂的用量，同时使树脂在更低的温度下达到所需要的交联密度。提高了基板的介电性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低介电预浸料组合物，其特征在于：该组合物按重量百分比计包括10％～50％热固性混合物，30％～60％填料，10％‑30％增强纤维，0.8％‑10％固化剂；其中，热固性混合物按重量百分比计包含45％～80％含有高乙烯基的聚丁二烯树脂或丁二烯‑苯乙烯共聚物、10％～40％的可共固化的接枝或嵌段聚合物和10％～30％热固性液晶树脂；且所述含有高乙烯基的聚丁二烯树脂或丁二烯‑苯乙烯共聚物的分子量小于8000；所述可共固化的接枝或嵌段聚合物具有可与乙烯基反应的不饱和基团；所述热固性液晶树脂是分子中含有介晶基元、柔性间隔链和可进行交联反应官能团的单体或低聚物；所述填料选自二氧化钛、钛酸钡、钛酸锶、二氧化硅、刚玉、硅灰石、实心玻璃微球、中空玻璃微球、中空二氧化硅微球、中空二氧化钛微球、合成玻璃、石英、氮化硼、氮化铝、碳化铝、氧化铍、氧化铝、氢氧化铝、氧化镁、云母、滑石以及氢氧化镁；所述固化剂选自2，5‑二甲基‑2，5‑二(过氧化苯甲酯)己烷、过氧化二叔丁基、2，5‑二甲基‑2，5‑双(叔丁基过氧基)己烷、2，5‑二甲基‑2，5‑二叔丁基过氧基‑3‑己炔以及过氧化二乙丙苯中的一种或两种以上。

【技术特征摘要】
1.一种低介电预浸料组合物，其特征在于：该组合物按重量百分比计包括10％～50％热固性混合物，30％～60％填料，10％-30％增强纤维，0.8％-10％固化剂；其中，热固性混合物按重量百分比计包含45％～80％含有高乙烯基的聚丁二烯树脂或丁二烯-苯乙烯共聚物、10％～40％的可共固化的接枝或嵌段聚合物和10％～30％热固性液晶树脂；且所述含有高乙烯基的聚丁二烯树脂或丁二烯-苯乙烯共聚物的分子量小于8000；所述可共固化的接枝或嵌段聚合物具有可与乙烯基反应的不饱和基团；所述热固性液晶树脂是分子中含有介晶基元、柔性间隔链和可进行交联反应官能团的单体或低聚物；所述填料选自二氧化钛、钛酸钡、钛酸锶、二氧化硅、刚玉、硅灰石、实心玻璃微球、中空玻璃微球、中空二氧化硅微球、中空二氧化钛微球、合成玻璃、石英、氮化硼、氮化铝、碳化铝、氧化铍、氧化铝、氢氧化铝、氧化镁、云母、滑石以及氢氧化镁；所述固化剂选自2，5-二甲基-2，5-二(过氧化苯甲酯)己烷、过氧化二叔丁基、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧基-3-己炔以及过氧化二乙丙苯中的一种或两种以上。2.根据权利要求1所述的低介电浸料组合物，其中，所述聚丁二烯树脂或丁二烯-苯乙烯共聚物的分子量小于6000。3.根据权利要求1所述的低介电预浸料组合物，其中，含有高乙烯基的聚丁二烯树脂或丁二烯-苯乙烯共聚物为Sartomer公司的Ricon100和Ricon156；可共固化的接枝或嵌段聚合物为Kraton公司的D1116或FG1924G。4.根据权利要求1所述的低介电预浸料组...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩梦娜，马晓飞，卢悦群，李强，
申请(专利权)人：浙江华正新材料股份有限公司，杭州华正新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33