本发明专利技术公开了一种改性马来酰亚胺树脂组合物，采用三种组分同时预聚的方法将马来酰亚胺化合物、环氧聚硅氧烷、马来酸酐改性聚丁二烯反应得到环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺预聚物，解决了硅氧烷和聚丁二烯在马来酰亚胺化合物中相容性的问题；由本发明专利技术的改性马来酰亚胺树脂组合物制备的半固化片和层压板由于具有较低的X/Y轴热膨胀系数，不易造成板材因温度改变而形变，从而一定程度上避免了半导体元件与基板及基板和PCB之间的连接不良的问题，同时较低的介电常数和介电损耗也有利于提高信号的传输速度和降低信号的传输损耗，因而具有广阔的应用前景。
Modified maleimide resin compositions and semi-curable sheets and laminates prepared by them
【技术实现步骤摘要】
改性马来酰亚胺树脂组合物及其制备的半固化片和层压板
本专利技术涉及一种改性马来酰亚胺树脂组合物及应用其制备的半固化片和层压板，属于电子材料
技术介绍
现有技术中，随着电子产品微型化、多功能化的不断发展和运行速度的不断提升，芯片集成度越来越高，芯片封装技术也日益进步，这对于承载半导体元件的基板材料的性能，尤其是对热膨胀系数(CTE)提出了更高要求。如果半导体元件与基板之间CTE相差过大，则在受热条件下因CTE差异极易引起基板翘曲，从而造成半导体元件与基板、基板和PCB之间的连接不良等严重问题。因此，随着技术的发展，基板材料需要有更低的X/Y轴CTE。针对上述技术问题，现有方法是加入聚硅氧烷(硅油)，其可以有效的降低基板材料的X/Y轴CTE。然而，大分子量的聚硅氧烷与环氧树脂等化合物的相容性较差，并且粘结力下降明显；而低分子量的聚硅氧烷则由于粘度过低，反应性较差、甚至几乎无反应性，极易在固化过程中渗出。另一方面，随着5G的发展，对基板的电性能也提出了越来越高的要求，需要更低的介电常数和介电损耗。针对该技术问题，现有方法是加入具有优异的介电性能的聚丁二烯，然而，聚丁二烯与环氧、双马等树脂的相容性较差，并且，由于反应性和粘度的问题，如控制不好，则容易在固化过程中渗出，从而难以达到理想的介电性能。因此，鉴于上述技术问题，开发一种热膨胀性低、耐热性高、且介电性能优良、相容性好的改性马来酰亚胺树脂组合物，以及使用其制作的半固化片及层压板，显然具有积极的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种改性马来酰亚胺树脂组合物及应用其制备的半固化片和层压板。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种改性马来酰亚胺树脂组合物，包括如下组分：(A)环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺预聚物；(B)热固性树脂；(C)无机填料；所述组分(A)是由马来酰亚胺化合物、环氧聚硅氧烷、马来酸酐改性聚丁二烯预聚制得的，其中，马来酰亚胺化合物：环氧聚硅氧烷：马来酸酐改性聚丁二烯的重量比为40～70：10～40：5～30。上述技术方案中，所述马来酰亚胺化合物是在一个分子结构中至少含有两个如式I所示的酰亚胺环基团的化合物：其中R1为H或碳原子数为1～5个的烷基。优选的，所述马来酰亚胺化合物选自间苯基双马来酰亚胺、双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷、2,2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)-苯基]丙烷、双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷以及多官能马来酰亚胺中至少一种。上述技术方案中，所述马来酸酐改性聚丁二烯中，以质量计，其中马来酸酐的含量为1～25％。优选为5～22％。其酸酐当量为200～3000g/mol；优选为400～2000g/mol。上述技术方案中，所述环氧聚硅氧烷为双环氧基封端的聚硅氧烷，其结构如式如下所示：其中，n＝1～100的整数，R2和R3相同或不同，分别为碳原子数为1～5个的亚烷基或亚芳基。优选的，所述亚烷基为亚甲基、亚乙基、亚丙基；所述亚芳基为苯基或取代苯基、联苯基、萘基等。优选地，所述式中n＝1-80中的整数。上述技术方案中，所述各个组分的含量如下，以重量计：(A)环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺预聚物10～90份；(B)热固性树脂10～90份；(C)无机填料10～300份；且所述组分(A)和(B)的总和为100份。优选的方案为：(A)环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺预聚物20～80份；(B)热固性树脂20～80份；(C)无机填料20～250份；且所述组分(A)和(B)的总和为100份。上述技术方案中，所述热固性树脂选自环氧树脂、氰酸酯树脂、聚苯醚树脂、苯并噁嗪树脂、不饱和碳氢树脂中的一种或几种。其中，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、含磷环氧树脂、含氮环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、双酚A酚醛环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、三苯基甲烷环氧树脂、四苯基乙烷环氧树脂、联苯型环氧树脂、萘环型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、异氰酸酯型环氧树脂、芳烷基线型酚醛环氧树脂、脂环族类环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂中至少一种。所述氰酸酯树脂为分子结构中含有两个或两个以上氰酸酯基的化合物，具体选自双酚A型氰酸酯树脂、双酚F型氰酸酯树脂、双酚M型氰酸酯树脂、双环戊二烯型氰酸酯树脂、苯酚酚醛型氰酸酯树脂中的至少一种。所述聚苯醚树脂为低分子量化聚苯醚，数均分子量在1000-4000g/mol。所述苯并噁嗪树脂为分子结构中含有两个或两个以上噁嗪环的化合物。上述技术方案中，所述环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺预聚物由马来酰亚胺化合物、环氧聚硅氧烷、马来酸酐改性聚丁二烯在50～150℃下反应0.5～8h，即得到环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺预聚物。优选地，所述环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺的预聚条件为60～130℃下反应1～6h。根据需要，上述预聚反应还可以加入一定的促进剂；所述促进剂可以为叔胺类化合物，如三乙胺、三丙胺；咪唑类化合物，如2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑；自由基类，如偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯；过渡金属羧酸盐类化合物，如环烷酸锌、辛酸锌、乙酰丙酮铝；有机磷类化合物，如三苯基磷、三苯基亚磷酸酯。此外，根据需要，上述预聚反应还可以加入一定的抗凝胶剂。上述技术方案中，所述无机填料选自二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝、勃姆石、氢氧化镁、氮化铝、氮化硼、二氧化钛、钛酸锶、钛酸钡、硫酸钡、滑石粉、硅酸钙、碳酸钙、硼酸锌、云母或玻璃纤维粉中的一种或几种。优选的，所述无机填料经由表面处理剂进行表面处理，所述表面处理剂选自硅烷偶联剂、有机硅低聚物或钛酸酯偶联剂中的任意一种或至少两种的混合物；所述无机填料的粒径中度值为0.001～15微米。优选地，所述无机填料的中度值为0.01～5微米，位于上述粒径段的填料具有良好的分散性。优选地，所述无机填料选自二氧化硅、氢氧化铝、勃姆石、氢氧化镁中的至少一种。进一步的技术方案，以环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺预聚物和热固性树脂的总量以100份计，所述树脂组合物还可包括0～100份的有机填料。所述有机填料选自聚四氟乙烯粉末、橡胶颗粒粉末、核壳橡胶粉末中的至少一种。作为本专利技术的进一步改进，以所述环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺预聚物和热固性树脂的总量以100份计，所述组合物还可包括0～5份的促进剂。所述促进剂可以为叔胺类化合物，如三乙胺、三丙胺；咪唑类化合物，如2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑；过氧化物类，如过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯；过渡金属羧酸盐类化合物，如环烷酸锌、辛酸锌、乙酰丙酮铝；有机磷类化合物，如三苯基磷、三苯基亚磷酸酯。所述促进剂选自上述促进剂的一种或一种以上的混合物。作为本专利技术的进一步改进，以环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺预聚物和热固性树脂的总量以100份计，所述组合物还可包括0～40份的阻燃剂。所述阻燃剂可以为溴化阻燃剂，如三溴苯基马来酰亚胺、四溴双酚A烯丙基醚、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化聚碳酸酯、四溴双酚A、溴化环氧树脂；含磷阻燃剂，如含磷环氧树脂、含磷酚醛树脂、磷腈化合物、磷酸酯化合物、含磷氰酸酯、含磷双马来酰亚胺；含氮化合物，如三聚氰胺氰尿酸盐；含硅化合物，如倍半硅氧烷(POSS)、有机硅树脂粉末。所述阻燃剂选自上述阻燃剂的一种或一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改性马来酰亚胺树脂组合物，其特征在于，包括如下组分：(A)环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺预聚物；(B)热固性树脂；(C)无机填料；所述组分(A)是由马来酰亚胺化合物、环氧聚硅氧烷、马来酸酐改性聚丁二烯预聚制得的，其中，马来酰亚胺化合物：环氧聚硅氧烷：马来酸酐改性聚丁二烯的重量比为40～70：10～40：5～30。
【技术特征摘要】
1.一种改性马来酰亚胺树脂组合物，其特征在于，包括如下组分：(A)环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺预聚物；(B)热固性树脂；(C)无机填料；所述组分(A)是由马来酰亚胺化合物、环氧聚硅氧烷、马来酸酐改性聚丁二烯预聚制得的，其中，马来酰亚胺化合物：环氧聚硅氧烷：马来酸酐改性聚丁二烯的重量比为40～70：10～40：5～30。2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：所述马来酰亚胺化合物是在一个分子结构中至少含有两个如式I所示的酰亚胺环基团的化合物：其中R1为H或碳原子数为1～5个的烷基。3.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：所述马来酸酐改性聚丁二烯中，以质量计，其中马来酸酐的含量为1～25％。4.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：所述环氧聚硅氧烷为双环氧基封端的聚硅氧烷，其结构如式如下所示：其中，n＝1～100的整数，R2和R3相同或不同，分别为碳原子数为1～5个的亚烷基或亚芳基。5.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：所述各个组分的含量如下，以重量计：(A)环氧聚硅氧烷改性马来酰亚胺预聚物10～90份；(B)热固性树脂10～90份；(C)无机填料10～300份...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄荣辉，戴善凯，谌香秀，崔春梅，
申请(专利权)人：苏州生益科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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