用于印刷電路板的樹脂組合物和絕緣膜及半固化片以及印刷電路板的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種熱膨脹系數低、耐熱性優異的用于印刷電路板的樹脂組合物，以及使用該組合物制造的絕緣膜和半固化片。本發明的用于印刷電路板的樹脂組合物含有液晶低聚物、環氧樹脂或者它們的混合樹脂以及無機填充劑，所述無機填充劑含有鋰霞石陶瓷填料，所述鋰霞石陶瓷填料具有球形或者橢圓形形狀，且顆粒尺寸為0.01～1.0μm。
【專利說明】用于印刷電路板的樹脂組合物和絕緣膜及半固化片以及印刷電路板
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于印刷電路板的樹脂組合物、絕緣膜、半固化片以及印刷電路板。
【背景技術】
[0002]隨著電子機器的小型化趨勢，對作為主要部件之一的印刷電路板的需求日益增加。印刷電路板被用于實施主要機能的有源集成電路(Active integrated circuit)間的連接或者集成電路(integrated circuit:以下以“ 1C”記述)和被動部件的連接。另外，印刷電路板起到固定1C，使IC在使用條件或者惡劣條件下能正確工作的作用。
[0003]由于印刷電路板的這種用途，需要使電路板在電、機械、熱狀態下保持非常穩定。作為機械物性重要指標的是強度和彎曲、熱引起的尺寸穩定性等。其中，熱引起的尺寸變形，也就是熱膨脹系數(Coefficient of Thermal Expansion、CTE),該尺寸變形在制作電路板時，向電路板上裝配IC等部件時，在機器于一定條件下處于運轉狀態時，都可能引起電路板的破壞、IC的破壞、電路的斷路(open)或者短路(short)等狀況。特別是隨著低介電常數塑模(Low-k die)的出現以及電路板薄型化的加速，在被要求三維裝配技術的現代裝配技術和被高密度化的電路板技術的情況下，低CET不是選擇事項而成為必須事項。
[0004]印刷電路板主要由絕緣層和Cu構成，Cu的CTE約為17ppm/°C。但是，由于絕緣層主要由高分子構成，CTE非常大。為了克服該問題，目前，通過添加玻璃織物纖維(Wovenglass fiber)或者陶瓷填料(ceramic filler)等來降低電路板材料的CTE,將降低了電路板材料的CTE的材料用于IC電路板和面板等。制作電路板時，通過使用和Cu具有相同CTE的絕緣層，減少電路板制作后殘留的殘留應力(residual stress)，從而有效地避免了脫離(delamination)等缺點。此時，可以通過使用的玻璃織物的類型或者填充劑的添加量來調節絕緣層的CTE。
[0005]但是，在需要高密度裝配的當前電子機器中，由于裝配IC的方法與現有方法不同，在現有的電路板的CTE沒有問題的制品中，頻繁發生彎曲、錫焊斷裂(solder crack)或通過斷裂(via crack)等不良現象。為了解決這些問題，需要開發與IC的CTE的差較小的絕緣材料。然而，目前可以減小電路板絕緣材料的CTE的方法存在:改變樹脂的種類及其量、改變玻璃織物的類型、增加填料的添加量等，且目前的狀況也是采用這樣的方法來進行材料開發。
[0006]另一方面，以現有的方式制造的用于印刷`電路板的半固化片以及鍍銅層壓板，雖然在液晶高分子、環氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、芳香族聚酯樹脂等樹脂層中充填二氧化硅和氧化鋁等陶瓷填料來制造絕緣材料，但其程度還不充分。以以往的方式制造的半固化片以及鍍銅層壓板，在減少薄板電路板的彎曲上有限度。例如，專利文獻I公開了一種絕緣復合材料，該絕緣復合材料含有利用粉末合成法合成Li2Oai2O3和SiO2等各種氧化物成分而制造的鋰霞石陶瓷填料。但是，利用這樣的粉末合成法制造的鋰霞石陶瓷填料，為了調整顆粒大小到0.01~5 μ m的范圍內，必須在水中進行粉碎，因此形成了不規則角狀，從而尺寸和形狀也不規則，其在絕緣復合材料中的分散性不佳、添加量受限制，對最近被印刷電路板所要求程度的熱膨脹系數無法充分降低，存在不能充分提高玻璃化轉變溫度的問題。
[0007]而且，在電路板絕緣材料中以同樣體積比添加填料時，與二氧化硅填料相比，發生鋰霞石陶瓷填料使電路板絕緣材料的固化度下降的現象。為了防止這種現象，必須使用固化促進劑。但是，在這種情況下，伴隨著金屬層(銅箔)的粘著強度(剝離強度(peelstrength))以及樹脂流動性(resin flow、R/F)減少等副作用。由此可能會引起電路板微電路實現困難和信賴性不佳的問題。
[0008]專利文獻1:韓國注冊專利第10-0840924號
【發明內容】
[0009]由此，本發明人為了提高印刷電路板的絕緣素材的熱、機械特性，開發了具有納米尺寸的球形或者橢圓形形狀的鋰霞石陶瓷填料，基于此完成了本發明。
[0010]因此，本發明的目在于提供一種用于印刷電路的樹脂組合物，該用于印刷電路的樹脂組合物具有優異的耐熱性以及機械強度，由于分散性優良而表面平坦化或者粗糙度(roughness)均勻，從而在具有低粗糙度的同時銅箔粘著強度優異，并且厚度偏差較小而絕緣材料的厚度容易調節。
[0011]本發明的另一個目的在于提供由所述樹脂組合物制造的具有低熱膨脹系數、優異銅箔粘著強度的絕緣膜。
[0012]本發明的另一個目的在于提供通過采用所述樹脂組合物浸潰玻璃織物纖維的基材而制造的具有低熱膨脹系數、優異銅箔粘著強度的半固化片。
[0013]本發明的另一個目的在于提供具備所述絕緣膜或者所述半固化片的印刷電路板。
[0014]為了達成上述目的，根據本發明的觀點，提供一種用于印刷電路板的樹脂組合物(第一發明)，該用于印刷電路板的樹脂組合物含有液晶低聚物、環氧樹脂或者它們的混合樹脂和無機填充劑，所述無機填充劑含有鋰霞石陶瓷填料，所述鋰霞石陶瓷填料具有球形或者橢圓形形狀，且顆粒尺寸為0.01~1.0 μ m。
[0015]在第一發明中，其特征在于，所述液晶低聚物由下述化學式1、下述化學式2、下述化學式3或者下述化學式4表示。
[0016][化學式1]
【權利要求】
1.一種用于印刷電路板的樹脂組合物，該用于印刷電路板的樹脂組合物含有液晶低聚物、環氧樹脂或者它們的混合樹脂以及無機填充劑，所述無機填充劑含有鋰霞石陶瓷填料，所述鋰霞石陶瓷填料具有剖面球形或者橢圓形形狀，且顆粒尺寸為0.01~1.0 μ m。
2.根據權利要求1所述的用于印刷電路板的樹脂組合物，其中，所述液晶低聚物由下述化學式1、下述化學式2、下述化學式3或者下述化學式4表示； [化學式I] [化學式2]
3.根據權利要求1所述的用于印刷電路板的樹脂組合物，其中，所述環氧樹脂由下述化學式5或者下述化學式6表示； [化學式5]
4.根據權利要求1所述的用于印刷電路板的樹脂組合物，其中，所述樹脂組合物含有10~90重量％的所述液晶低聚物、10~90重量％的所述環氧樹脂或者10~90重量％的由0.5~50重量％的所述液晶低聚物和5~50重量％的所述環氧樹脂構成的混合樹脂，以及10~90重量％的所述無機填充劑。
5.根據權利要求1所述的用于印刷電路板的樹脂組合物，其中，所述液晶低聚物的數均分子量為2500~6500。
6.根據權利要求1所述的用于印刷電路板的樹脂組合物，其中，所述環氧樹脂選自萘系環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、苯酚酚醛環氧樹脂、甲酚酚醛環氧樹脂、橡膠改性型環氧樹脂和磷系環氧樹脂中的至少一種。
7.根據權利要求1所述的用于印刷電路板的樹脂組合物，其中，所述鋰霞石陶瓷填料由下述化學式7表示， [化學式7]
xLi20-yAl203-zSi02 式中，x、y和z表示混合摩爾比,X和Y各自獨立地在0.9~1.1的范圍內，z在1.2~2.1的范圍內。
8.根據權利要求7所述的用于印刷電路板的樹脂組合物，其中，在所述化學式7中，x=l>y=l>z=20
9.根據權利要求1所述的用于印刷電路板的樹脂組合物，其中，所述無機填充劑還含有選自由二氧化硅、氧化鋁、硫酸鋇、滑石、粘土、云母粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氮化硼、硼酸招 、鈦酸鋇、鈦酸韓、鈦酸鎂、鈦酸秘、氧化鈦、錯酸鋇和錯酸韓組成的組中的至少一種成分。
10.根據權利要求1所述的用于印刷電路板的樹脂組合物，其中，所述樹脂組合物還含有熱塑性樹脂，所述熱塑性樹脂為選自苯氧基樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、聚砜樹脂、聚醚砜樹脂、聚苯醚樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂和聚酯樹脂中的至少一種。
11.一種絕緣膜，其特征在于，該絕緣膜為由權利要求1所述的樹脂組合物制造的絕緣膜。
12.—種半固化片，其特征在于，該半固化片為采用權利要求1所述的樹脂組合物浸潰基材而制造的半固化片。
13.—種印刷電路板，其特征在于，該印刷電路板包括權利要求11所述的絕緣膜。
14.一種電路板，其特征在 于，該電路板包括權利要求12所述的半固化片。
【文檔編號】C08L63/02GK103881312SQ201310160919
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年5月3日 優先權日:2012年12月20日
【發明者】尹今姬, 金真渶, 李根墉 申請人:三星電機株式會社