專利名稱：樹脂組合物及含此組合物的背膠超薄銅箔介電層材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種樹脂組合物，及含有該樹脂組合物的背膠超薄銅箔介電層材料。
背景技術：
目前電子產品朝向輕薄短小、高性能及可攜帶化方向發轉，使得封裝、印刷電路板(PCB)等下游產業，對工藝及材料方面，均要求必須滿足高密度、高可靠度的特性。
傳統PCB是由玻纖布、樹脂及銅箔所構成。因為基板含有玻纖布，故在使用雷射鉆孔機鉆孔時，將造成微孔成型性不佳，且工藝繁復、成本較高，所以現今技術先進國家已逐步使用RCC工藝技術(″ResinCoated Copper″，背膠銅箔)，可省卻玻纖布含浸樹脂手續，不僅簡化工藝且可降低成本、減少重量，目前已大量使用在筆記本電腦、移動電話、PDA等可攜式產品中。
另外，作為電力及信號導線的銅箔材料，為求高密度細線化，將銅箔厚度薄化，已為不得不然的趨勢，所以厚度從以前18μm或35μm降至目前3至6μm，稱之為超薄銅箔(ultra thin copper foil)。
一般超薄的背膠銅箔，是利用鋁箔作為載體，然后在鋁箔上做適當的表面前處理與分離層(或稱為粘合層)處理，之后再電鍍3至6μm厚的銅箔層，經過粗化、抗熱及抗氧化層處理，再涂布清漆以形成介電層(dielectric layer)，最后將承載鋁箔撕離。此超薄背膠銅箔可適用于PCB與集成電路板(″IC″)載板上。不過，目前市售的超薄背膠銅箔，普遍面臨介電層太脆，抗熱性不佳，與超薄銅箔接觸效果不好等缺點。
銅箔基板需具備高韌性及耐高溫性的需求，以現有技術而言，如去除玻纖布以達到基板輕薄的目的會導致基板易脆；如何去除玻纖布同時又得以維持基板的功能，成為業界尋求解決的問題。
本案發明人經廣泛研究發現，具有某些特定組份的樹脂組合物，加入有機溶劑調制成清漆，涂布于銅箔(導電層)上，即可形成一介電層以取代玻璃纖維膠布(prepreg)，一可省下玻纖布，二能耐高溫，且韌性強，適用于各種電路設計。應用此超薄背膠銅箔基板工藝的印刷電路板，在厚度上比傳統印刷電路板薄二分之一以上，且由于工藝與材料的簡化，故能大幅降低成本。
發明內容
本發明的目的在于提供一種樹脂組合物。
本發明的另一目的在于提供一種含有該樹脂組合物的背膠超薄銅箔介電層材料。
實施方式本發明提供一種樹脂組合物，其包含(a)0.5至25重量份數的粘著高分子化合物(″binder polymer″)；(b)10至45重量份數的含溴樹脂；(c)10至60重量份數的環氧樹脂；及(d)5至35重量份數的硬化劑。
可用于本發明樹脂組合物中的粘著高分子化合物，較佳的含量介于5至15重量份，且其平均分子量介于5,000至100,000的間。
本發明樹脂組合物中所使用的粘著高分子化合物并無特殊限制，可用于本發明的粘著高分子化合物例如可為，但不限于混合聚丁二烯橡膠(″mixed polybutadiene rubber″)、聚酯樹脂(″polyester″)、丙烯酸是樹脂(″acrylic resin″)及聚胺基甲酸樹脂(″polyurethane″)，及此等高分子化合物的混合物等。
可用于本發明樹脂組合物中的含溴樹脂，其含溴比例，以該樹脂組合物總重量計，是為5至25重量％。
本發明樹脂組合物中所使用的含溴樹脂并無特殊限制，可用于本發明的含溴樹脂例如可為，但不限于含溴環氧樹脂、含溴聚酯樹脂及海龍(″Halons″)及其混合物等。
可用于本發明樹脂組合物中的環氧樹脂，較佳的含量是介于15至30重量份。
本發明樹脂組合物中所使用的環氧樹脂，是包含至少一種具有高玻璃轉化溫度(″glass-transition temperature″，Tg)者，其中該高玻璃轉化溫度是指100℃以上。
本發明樹脂組合物中所使用的環氧樹脂是為含二或多個官能基的環氧樹脂，其例如可為，但不限于雙酚(″bisphenol″)環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、酚醛型酚醛環氧樹脂、酚醛型烷基酚醛環氧樹脂、改性(Modified)酚醛環氧樹脂、雙環戊二烯(″dicyclopentadiene″)環氧樹脂或其混合物。
可用于本發明樹脂組合物中的硬化劑，較佳的含量介于17至25重量份。
本發明樹脂組合物中所使用的硬化劑是本技術領域的技術人員所熟知者，其非限制性實例包括含胺化合物、胍類(″guanidine″)硬化劑及咪唑(″imidazole″)硬化劑。
本發明樹脂組合物可視需要包含本技術領域的技術人員已知的添加劑，此等添加劑例如可為消泡劑(Defoaming Agent)、流平劑(LevellingAgent)、粘合促進劑(Adhesive Promoter)、硅烷偶合劑(Silane CouplingAgent)或其混合物等。
本發明另外提供一種背膠超薄銅箔介電層材料，其包含上述樹脂組合物與有機溶劑。
本發明的背膠超薄銅箔介電層材料，當粘著高分子化合物的含量低于0.5重量份時，則無法與超薄銅箔達到良好的接觸效果，然若含量超過25重量份時，則抗化藥性不佳；當含溴樹脂的含量低于10重量份時，則耐燃性會降低；當環氧樹脂的含量低于10重量份時，則抗熱性會大幅降低，然若含量超過60重量份時，則介電層變脆、再加工性困難；及當硬化劑的含量低于5重量份時，則抗熱性降低，然若含量超過35重量份時，則抗化藥性會下降。
適用于本發明介電層材料中的有機溶劑并無特殊限制，只需能溶解上述樹脂組合物者即可，其實例包括，但不限于甲醇、丙酮、甲乙酮或甲苯或其混合物等。
實施例以下實施例將對本發明做進一步的說明，并非用以限制本發明的范圍，任何本技術領域的技術人員，在不違背本發明的精神下所得以達成的修飾及變化，均屬于本發明的范圍。
實施例115重量份的羧基封端丁二烯丙烯(Carboxyl Terminated ButadieneAcrylonitrile，CTBN)(1072CG，南帝橡膠)為成分a，25重量份含溴環氧樹脂(環氧當量＝499，軟化點溫度為75℃，含溴量為21wt.％，YDB-500，Toto chemical Industry，Co.，Ltd.)為成分b，10重量份bisphenol-A環氧樹脂(環氧當量＝2000且軟化點為124℃，Epicion7051，Dai-Nippon Ink Chemistry，Co.，Ltd.)與15重量份甲酚-酚醛型(″cresol-novolac type″)環氧樹脂(環氧當量＝215且軟化點為78℃，Epicion N-673，Dai-Nippon Ink Chemistry，Co.，Ltd.)為成分c，將上述樹脂溶解于甲乙酮(溶劑)，加入30重量份胺類化合物(二胺二苯基″Diamine Diphenyl Sulfone″，DDS)及2重量份(2-乙基-4-甲基咪唑，2-E4MZ)為成分d，2重量份的流平劑以及4重量份的粘合促進劑，即可得到清漆。
比較例115重量份的CTBN(1072CG，南帝橡膠)為成分a，10重量份雙酚A型環氧樹脂(環氧當量＝2000且軟化點為124℃，Epicion 7051，Dai-Nippon Ink Chemistry，Co.，Ltd.)與15重量份甲酚-酚醛型的酚醛環氧樹脂(環氧當量＝215且軟化點為78℃，Epicion N-673，Dai-Nippon InkChemistry，Co.，Ltd.)為成分c，將上述樹脂溶解于甲乙酮中，加入30重量份胺類化合物(DDS)及2重量份2-E4MZ為成分d，2重量份的流平劑以及4重量份的粘合促進劑，即可得到清漆。
實施例210重量份的CTBN(1072CG，南帝橡膠)為成分a，35重量份含溴環氧樹脂(環氧當量＝499，軟化點溫度為75℃，含溴量為21重量％，YDB-500，Toto Chemical Industry，Co.，Ltd.)為成分b，15重量份雙酚A型環氧樹脂(環氧當量＝2000且軟化點為124℃，Epicion 7051，Dai-Nippon Ink Chemistry，Co.，Ltd.)與20重量份甲酚-酚醛型環氧樹脂(環氧當量＝215且軟化點為78℃，Epicion N-673，Dai-Nippon InkChemistry，Co.，Ltd.)為成分c，將上述樹脂溶解于甲乙酮中，加入15重量份胺類化合物(DDS)及2重量份2-E4MZ為成分d，2重量份的流平劑以及4重量份的粘合促進劑，即可得到清漆。
比較例235重量份的含溴環氧樹脂(環氧當量＝499，軟化點溫度為75℃，含溴量為21重量％，YDB-500，Toto Chemical Industry，Co.，Ltd.)為成分b，15重量份雙酚A型環氧樹脂(環氧當量＝2000，軟化點為124℃，Epicion 7051，Dai-Nippon Ink Chemistry，Co.，Ltd.)與20重量份甲酚-酚醛型環氧樹脂(環氧當量＝215且軟化點為78℃，Epicion N-673，Dai-Nippon Ink Chemistry，Co.，Ltd.)為成分c，將上述樹脂溶解于甲乙酮中，加入15重量份胺類化合物(DDS)及2重量份2-E4MZ為成分d，2重量份的流平劑以及4重量份的粘合促進劑，即可得到清漆。
比較例2-130重量份的CTBN(1072CG，南帝橡膠)為成分a，35重量份含溴環氧樹脂(環氧當量＝499，軟化點溫度為75℃，含溴量為21重量％，YDB-500，Toto Chemical Industry，Co.，Ltd.)為成分b，15重量份雙酚A型環氧樹脂(環氧當量＝2000且軟化點為124℃，Epicion 7051，Dai-Nippon Ink Chemistry，Co.，Ltd.)與20重量份甲酚-酚醛型環氧樹脂(環氧當量＝215且軟化點為78℃，Epicion N-673，Dai-Nippon InkChemistry，Co.，Ltd.)為成分c，將上述樹脂溶于甲乙酮中，加入15重量份胺類化合物(DDS)及2重量份2-E4MZ為成分d，2重量份的流平劑以及4重量份的粘合促進劑，即可得到清漆。
實施例315重量份的CTBN(1072CG，南帝橡膠)為成分a，40重量份含溴環氧樹脂(環氧當量＝499，軟化點溫度為75℃，含溴量為21重量％，YDB-500，Toto chemical Industry，Co.，Ltd.)為成分b，20重量份雙酚A型環氧樹脂(環氧當量＝2000且軟化點為124℃，Epicion 7051，Dai-Nippon Ink Chemistry，Co.，Ltd.)與25重量份甲酚-酚醛型環氧樹脂(環氧當量＝215且軟化點為78℃，Epicion N-673，Dai-Nippon InkChemistry，Co.，Ltd.)為成分c，將上述樹脂溶于甲乙酮中，加入20重量份胺類化合物(DDS)及2重量份2-E4MZ為成分d，2重量份的流平劑以及4重量份的粘合促進劑，即可得到粘著劑清漆。
比較例3
15重量份的CTBN(1072CG，南帝橡膠)為成分a，40重量份含溴環氧樹脂(環氧當量＝499，軟化點溫度為75℃，含溴量為21重量％，YDB-500，Toto Chemical Industry，Co.，Ltd.)為成分b，25重量份甲酚-酚醛型環氧樹脂(環氧當量＝215且軟化點為78℃，Epicion N-673，Dai-Nippon Ink Chemistry，Co.，Ltd.)為成分c，將上述樹脂溶于甲乙酮中，加入20重量份胺類化合物(DDS)及2重量份2-E4MZ為成分d，2重量份的流平劑以及4重量份的粘合促進劑，即可得到粘著劑清漆。
比較例3-115重量份的CTBN(1072CG，南帝橡膠)為成分a，40重量份含溴環氧樹脂(環氧當量＝499，軟化點溫度為75℃，含溴量為21重量％，YDB-500，Toto Chemical Industry，Co.，Ltd.)為成分b，20重量份雙酚A型環氧樹脂(環氧當量＝2000且軟化點為124℃，Epicion 7051，Dai-Nippon Ink Chemistry，Co.，Ltd.)與25重量份甲酚-酚醛型環氧樹脂(環氧當量＝215且軟化點為78℃，Epicion N-673，Dai-Nippon InkChemistry，Co.，Ltd.)為成分c，將上述樹脂溶于甲乙酮中，加入40重量份胺類化合物(DDS)及2重量份2-E4MZ為成分d，2重量份的流平劑以及4重量份的粘合促進劑，即可得到粘著劑清漆。
將上述實施例與比較例調制成的清漆，涂布于超薄銅箔(厚度為3μm或6μm)的抗氧化層粗糙面上，在80至100℃溫度下干燥10分鐘，使膠液厚度在60至80μm，制成背膠超薄銅箔，依照ASTM規范，測試耐燃性、抗化藥性和剝離強度。所得結果如表1所示。
表1
結論1.比較實施例1和比較例1的測試結果可知，添加含溴環氧樹脂可增加背膠超薄銅箔的耐燃性。
2.比較實施例2和比較例2的測試結果可知，添加粘著高分子化合物，可使背膠超薄銅箔在壓合后的剝離強度變大，具有較佳的接著效果。
3.比較實施例2和比較例2-1的測試結果可知，添加過量的粘著高分子化合物，雖可增加剝離強度，但是耐化藥性會降低，而且會造成流膠過快而有填孔不佳的問題。
4.比較實施例3和比較例3的測試結果可知，不添加軟化點溫度高于壓合溫度的環氧樹脂，則背膠超薄銅箔進行壓合過程中會產生流膠過快的現象，不利于填孔。
5.比較實施例3和比較例3-1的測試結果可知，添加過量的硬化劑，則耐化藥性會降低。
權利要求
1.一種樹脂組合物，其包含(a)0.5至25重量份的粘著高分子化合物；(b)10至45重量份的含溴樹脂；(c)10至60重量份的環氧樹脂；及(d)5至35重量份硬化劑。
2.如權利要求1的組合物，其中該粘著高分子的含量介于5至15重量份。
3.如權利要求1的組合物，其中該粘著高分子的平均分子量介于5,000至100,000。
4.如權利要求1的組合物，其中該粘著高分子選自混合聚丁二烯橡膠、聚酯樹脂、丙烯酸是樹脂及聚胺基甲酸樹脂及其混合物。
5.如權利要求1的組合物，其中該含溴樹脂的含溴比例，以該樹脂組合物總重量計，為5至20重量％。
6.如權利要求1的組合物，其中該含溴樹脂是選自含溴環氧樹脂、含溴聚酯樹脂及海龍(″Halons″)及其混合物。
7.如權利要求1的組合物，其中該環氧樹脂的含量介于15至30重量份。
8.如權利要求1的組合物，其中該環氧樹脂包含至少一種具有高玻璃轉化溫度(Tg)。
9.如權利要求8的組合物，其中該高玻璃轉化溫度是指100℃以上。
10.如權利要求1的組合物，其中該環氧樹脂是為含二或多個官能基的環氧樹脂。
11.如權利要求10的組合物，其中該含二或多個官能基的環氧樹脂選自雙酚環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、酚醛型酚醛環氧樹脂、酚醛型烷基酚醛環氧樹脂、改性酚醛環氧樹脂及雙環戊二烯環氧樹脂及其混合物。
12.如權利要求1的組合物，其中該硬化劑的含量介于17至25重量份。
13.如權利要求1的組合物，其中該硬化劑選自含胺化合物、胍類硬化劑及咪唑硬化劑及其混合物。
14.如權利要求1的組合物，其進一步包含選自消泡劑、流平劑、粘合促進劑及硅烷偶合劑及其混合物的添加劑。
15.一種背膠超薄銅箔介電層材料，其特征在于包含如權利要求1至14中任一項的樹脂組合物與有機溶劑。
16.如權利要求15的介電層材料，其中該有機溶劑是甲醇、丙酮、甲乙酮或甲苯或其混合物。
全文摘要
本發明涉及一種樹脂組合物，其包含(a)0.5至25重量份的粘著高分子化合物；(b)10至45重量份的含溴樹脂；(c)10～60重量份的環氧樹脂；及(d)5～35重量份的硬化劑。本發明樹脂組合物可加入有機溶劑調制成清漆，涂布于超薄銅箔上而形成一介電層。
文檔編號C09D163/00GK1548490SQ0313139
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月20日 優先權日2003年5月20日
發明者王豐益, 楊明雄 申請人:長興化學工業股份有限公司