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TWI719419B - 環氧樹脂組成物及由其製成的物品 - Google Patents

環氧樹脂組成物及由其製成的物品 Download PDF

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Abstract

一種環氧樹脂組成物及由其製成的物品,環氧樹脂組成物包含環氧樹脂及共硬化劑,其中:相較於環氧官能基總當量為1的環氧樹脂,共硬化劑包含:(A)酸酐官能基總當量為0.044~0.183的酸酐;(B)酯官能基總當量為0.120~0.550的聚酯;(C)羥基官能基當量為0.092~0.550的第一酚樹脂;以及(D)羥基官能基當量為0.143~0.592的第二酚樹脂;以及共硬化劑的官能基當量之和為0.84~1.11。

Description

環氧樹脂組成物及由其製成的物品
本發明係關於一種環氧樹脂組成物,其可用於製備樹脂膜、半固化片、積層板或印刷電路板。
先前技術中曾有使用單一種酚樹脂或是單一種胺類硬化劑等成分作為環氧樹脂的硬化劑,而包含環氧樹脂及硬化劑所組成的環氧樹脂組成物可用於製作半固化片及積層板,半固化片及積層板為製作印刷電路板(可簡稱「電路板」)的基礎原料。隨著技術的發展,印刷電路板的層數可多達10至20層。然而,由習知環氧樹脂組成物製作的半固化片及積層板於多次壓合的過程中會因材料的尺寸脹縮等變化造成變異,使得多層壓合的積層板於多次壓合後其X軸與Y軸的尺寸安定性變異大(層間對位良率低),及/或積層板Z軸的翹曲變異大,造成後續再次壓合的對位不良,因而導致成品之品質不佳而需報廢。因此,習知技術製作的積層板難以同時達到尺寸安定性良好以及平均翹曲率低等特性。
此外,於多層板的製作過程中,半固化片的填膠性亦為電路板的成品良率的考量點之一。良好的填膠性可使電路板的絕緣層部位具有良好的絕緣性;反之,填膠性不佳的電路板的絕緣層內部會有空泡形成,空泡容易使電路板於迴焊製程中產生爆板問題。
另一方面,電路板的絕緣層與銅箔層之間的剝離強度亦為電路板的重要特性之一。剝離強度低的電路板容易因為碰撞而造成表面線路脫落或短路而造成電路板失效。
鑒於先前技術中所遭遇的問題,特別是現有材料無法滿足上述一種或多種技術問題。本發明的主要目的在於提供一種能克服上述技術問題之至少一者的環氧樹脂組成物,以及使用此環氧樹脂組成物製成的物品。
為了達到上述目的,本發明公開一種環氧樹脂組成物,其包含環氧樹脂及共硬化劑,其中:相較於環氧官能基總當量為1的環氧樹脂,共硬化劑包含:(A)酸酐官能基總當量為0.044~0.183的酸酐;(B)酯官能基總當量為0.120~0.550的聚酯;(C)羥基官能基當量為0.092~0.550的第一酚樹脂;以及(D)羥基官能基當量為0.143~0.592的第二酚樹脂;以及共硬化劑的官能基當量之和為0.84~1.11。
共硬化劑是指環氧樹脂組成物中所包含的兩種或兩種以上不同結構式的硬化劑。若無特別指明,硬化劑是指任何一種可參與環氧樹脂組成物中交聯反應的成分。
舉例而言,共硬化劑代表硬化劑的組合。例如,本發明所述的共硬化劑是指環氧樹脂組成物中所包含的四種或四種以上不同結構式的硬化劑,例如但不限於,本發明所述的共硬化劑可包含五種硬化劑、六種硬化劑、七種硬化劑或八種硬化劑。
舉例而言,環氧樹脂組成物中,環氧樹脂及共硬化劑均可視為反應性樹脂,其具有反應官能基並可與相同種類的樹脂或其他種類的樹脂進行反應形成交聯。
於本文中,官能基當量重(equivalent weight)即一物質含1當量所需要的重量份,單位為重量份/當量,例如但不限於克/當量。而1重量份的反應性樹脂具有的當量即為1重量份除以其當量重。舉例而言,若一物質的當量重為50重量份/當量,則1重量份的該物質代表0.02當量。
不同種類的環氧樹脂通常具有相異的環氧官能基當量重,而環氧官能基當量重取決於該種環氧樹脂的結構式以及環氧官能基數目。各種類的環氧樹脂的環氧官能基當量重可得自販售該環氧樹脂的原料供應商。同理,不同種類的硬化劑具有相異的反應官能基當量重,而硬化劑的反應官能基當量重取決於該種硬化劑的結構式以及反應官能基數目。各種類的硬化劑的反應官能基當量重可得自販售該硬化劑的原料供應商。
於一實施例中,本發明的環氧樹脂組成物可視需要進一步包含:胺類硬化劑、馬來醯亞胺樹脂、丙烯酸酯樹脂、苯并噁嗪樹脂、氰酸酯樹脂、聚烯烴樹脂、乙烯基聚苯醚樹脂、三烯丙基異氰脲酸酯樹脂、三烯丙基氰脲酸酯樹脂或其組合,且不以此為限。
於一實施例中,本發明的環氧樹脂組成物可視需要進一步包含:阻燃劑、無機填充物、硬化促進劑、溶劑、增韌劑、矽烷偶合劑或其組合,且不以此為限。
此外,本發明還公開一種由前述環氧樹脂組成物製成的物品,其包含樹脂膜、半固化片、積層板或印刷電路板。較佳的,前述物品在半固化片外觀、板內流膠量、空曠區填膠、尺寸安定性、平均翹曲率及對銅箔拉力等一個或多個特性取得優異的功效。
由本發明之環氧樹脂組成物製成的物品具有以下一種、多種或全部特性: 1.         經目視觀察不存在直徑大於1 mm的氣泡; 2.         經壓合後之板內流膠量大於或等於4.5 mm; 3.         經填膠後空曠區不存在直徑大於1 mm的氣泡; 4.         經壓合後之尺寸安定性以形變Cpk表示係大於或等於1.20; 5.         參照IPC-TM-650 2.4.22所述方法量測而得之平均翹曲率小於或等於0.60%;以及 6.         參照IPC-TM-650 2.4.8所述方法量測而得之對銅箔拉力大於或等於6.0 lb/in。
為使本領域具有通常知識者可瞭解本發明之特點及功效,以下謹就說明書及申請專利範圍中提及之術語及用語進行一般性之說明及定義。除非另有指明,否則文中使用的所有技術及科學上的字詞,皆具有本領域具有通常知識者對於本發明所瞭解的通常意義,當有衝突情形時,應以本說明書之定義為準。
於本文中,用語「包含」、「包括」、「具有」、「含有」或其他任何類似用語均屬於開放性連接詞(open-ended transitional phrase),其意欲涵蓋非排他性的包含物。舉例而言,含有複數要素的一組成物或製品並不僅限於本文所列出的此等要素而已,而是還可包含未明確列出但卻是該組成物或製品通常固有的其他要素。除此之外,除非有相反的明確說明,否則用語「或」是指涵括性的「或」,而不是指排他性的「或」。例如,以下任何一種情況均滿足條件「A或B」:A為真(或存在)且B為偽(或不存在)、A為偽(或不存在)且B為真(或存在)、A和B均為真(或存在)。此外,於本文中,用語「包含」、「包括」、「具有」、「含有」之解讀應視為已具體揭示並同時涵蓋「由…所組成」及「實質上由…所組成」等封閉式或半封閉式連接詞。
於本文中,所有以數值範圍或百分比範圍形式界定之特徵或條件僅是為了簡潔及方便。據此,數值範圍或百分比範圍的描述應視為已涵蓋且具體揭示所有可能的次範圍及範圍內的個別數值,特別是整數數值。舉例而言,「1至8」的範圍描述應視為已經具體揭示如1至7、2至8、2至6、3至6、4至8、3至8等等所有次範圍,特別是由所有整數數值所界定之次範圍,且應視為已經具體揭示範圍內如1、2、3、4、5、6、7、8等個別數值。同理,「介於1及8之間」的範圍描述應視為已經具體揭示如1至8、1至7、2至8、2至6、3至6、4至8、3至8等等所有範圍,並包含端點值。除非另有指明,否則前述解釋方法適用於本發明全文之所有內容,不論範圍廣泛與否。
若數量或其他數值或參數是以範圍、較佳範圍或一系列上限與下限表示,則其應理解成是本文已特定揭示了由任一對該範圍的上限或較佳值與該範圍的下限或較佳值構成的所有範圍,不論該等範圍是否有分別揭示。此外,本文中若提到數值的範圍時,除非另有說明,否則該範圍應包含其端點以及範圍內的所有整數與分數。
於本文中,在可達成發明目的之前提下,數值應理解成具有該數值有效位數的精確度。舉例來說,數字40.0則應理解成涵蓋從39.50至40.49的範圍。
於本文中,對於使用馬庫西群組(Markush group)或選項式用語以描述本發明特徵或實例之情形,本領域技術人員應瞭解馬庫西群組或選項列表內所有成員的次群組或任何個別成員亦可用於描述本發明。舉例而言,若X描述成「選自於由X1 、X2 及X3 所組成的群組」,亦表示已經完全描述出X為X1 的主張與X為X1 及/或X2 及/或X3 的主張。再者,對於使用馬庫西群組或選項式用語以描述本發明之特徵或實例者,本領域技術人員應瞭解馬庫西群組或選項列表內所有成員的次群組或個別成員的任何組合亦可用於描述本發明。據此,舉例而言,若X描述成「選自於由X1 、X2 及X3 所組成的群組」,且Y描述成「選自於由Y1 、Y2 及Y3 所組成的群組」,則表示已經完全描述出X為X1 或X2 或X3 而Y為Y1 或Y2 或Y3 的主張。
以下具體實施方式本質上僅是例示性,且並不欲限制本發明及其用途。此外,本文並不受前述先前技術或發明內容或以下具體實施方式或實施例中所描述之任何理論的限制。
承前所述,本發明之主要目的在於提供一種環氧樹脂組成物,其包含環氧樹脂及共硬化劑,其中:相較於環氧官能基總當量為1的環氧樹脂,共硬化劑包含:(A)酸酐官能基總當量為0.044~0.183的酸酐;(B)酯官能基總當量為0.120~0.550的聚酯;(C)羥基官能基當量為0.092~0.550的第一酚樹脂;以及(D)羥基官能基當量為0.143~0.592的第二酚樹脂;以及共硬化劑的官能基當量之和為0.84~1.11。
舉例而言,環氧官能基當量重源自於所使用的環氧樹脂種類。所述環氧樹脂包含本領域已知的各類環氧樹脂,包含但不限於例如雙酚A環氧樹脂、雙酚F環氧樹脂、雙酚S環氧樹脂、雙酚AD環氧樹脂、酚醛(novolac)環氧樹脂、三官能(trifunctional)環氧樹脂、四官能(tetrafunctional)環氧樹脂、多官能(multifunctional)酚醛環氧樹脂、含二環戊二烯(dicyclopentadiene-containing,DCPD-containing)環氧樹脂、含磷環氧樹脂、對二甲苯(p-xylene)環氧樹脂、含萘(naphthalene-containing)環氧樹脂(例如萘酚型環氧樹脂)、苯并呋喃(benzofuran)型環氧樹脂以及異氰酸酯改性(isocyanate-modified)環氧樹脂,且不以此為限。
其中,酚醛環氧樹脂可為苯酚酚醛(phenol novolac)環氧樹脂、雙酚A酚醛(bisphenol A novolac)環氧樹脂、雙酚F酚醛(bisphenol F novolac)環氧樹脂、聯苯型酚醛(biphenyl novolac)環氧樹脂、酚苯甲醛(phenol benzaldehyde)環氧樹脂、酚基芳烷基酚醛(phenol aralkyl novolac)環氧樹脂或鄰甲基酚酚醛(o-cresol novolac)環氧樹脂。
其中,含磷環氧樹脂可為DOPO(9,10-dihydro-9-oxa-10- phosphaphenanthrene-10-oxide)環氧樹脂、DOPO-HQ環氧樹脂或其組合。前述DOPO環氧樹脂可選自含DOPO苯酚酚醛環氧樹脂(DOPO-containing phenolic novolac epoxy resin)、含DOPO鄰甲基酚酚醛環氧樹脂(DOPO-containing cresol novolac epoxy resin)以及含DOPO雙酚A酚醛環氧樹脂(DOPO-containing bisphenol-A novolac epoxy resin)中的一種、兩種或兩種以上。前述DOPO-HQ環氧樹脂可選自含DOPO-HQ苯酚酚醛環氧樹脂(DOPO-HQ-containing phenolic novolac epoxy resin)、含DOPO-HQ鄰甲基酚酚醛環氧樹脂(DOPO-HQ-containing cresol novolac epoxy resin)以及含DOPO-HQ雙酚A酚醛環氧樹脂(DOPO-HQ-containing bisphenol-A novolac epoxy resin)中的一種、兩種或兩種以上。
舉例而言,本發明的環氧樹脂組成物中,環氧官能基總當量為1的環氧樹脂,其可包含至少一種環氧樹脂,例如但不限於一種至五種的環氧樹脂,或是一種至十種的環氧樹脂。
若無特別指明,於本發明中,樹脂包含了化合物、混合物或其組合。化合物是指兩種或兩種以上元素藉由化學鍵連接所形成的化學物質,可以包含單體、聚合物等等形式,且不以此為限。聚合物是指一種化合物經聚合反應形成的化學物質,可以包含自聚物,且不以此為限。此外,聚合物當然包含寡聚物,且不以此為限。寡聚物又稱低聚物,是由2~20個重複單元組成的聚合物,通常是2~5個重複單元組成的聚合物。混合物包含了兩種或兩種以上化合物,也包含了兩種或兩種以上化合物經聚合反應形成的共聚物。
舉例而言,酸酐官能基當量重源自於所使用的酸酐種類。所述酸酐包含單官能酸酐、雙官能酸酐、三官能酸酐、四官能酸酐或苯乙烯馬來酸酐,且不以此為限。所述單官能酸酐、雙官能酸酐、三官能酸酐或四官能酸酐包含本領域已知的各類單官能酸酐、雙官能酸酐、三官能酸酐或四官能酸酐。所述苯乙烯馬來酸酐包含本領域已知的各類苯乙烯馬來酸酐,其中,苯乙烯(S)與馬來酸酐(MA)的比例可為1/1、2/1、3/1、4/1、6/1、8/1或12/1。具體實例包含Cray Valley銷售的商品名SMA-1000、SMA-2000、SMA-3000、EF-30、EF-40、EF-60及EF-80等苯乙烯馬來酸酐共聚物,或是Polyscope銷售的商品名C400、C500、C700、C900等苯乙烯馬來酸酐共聚物,且不以此為限。
於本發明的環氧樹脂組成物中,若無特別指明,相較於環氧官能基總當量為1的環氧樹脂,包含酸酐官能基總當量為0.044~0.183的酸酐,例如包含酸酐官能基總當量為0.045~0.182的酸酐,但不以此為限。
舉例而言,酯官能基當量重源自於所使用的聚酯種類。所述聚酯可為本領域已知的各類聚酯樹脂。具體實例包含但不限於含雙環戊二烯結構的聚酯樹脂、含萘環結構的聚酯樹脂、含磷聚酯樹脂。含磷聚酯樹脂包含含DOPO聚酯樹脂及含DPPO聚酯樹脂。聚酯的具體實例包含但不限於大日本油墨化學出售的商品名HPC-8000或HPC-8150。
於本發明的環氧樹脂組成物中,若無特別指明,相較於環氧官能基總當量為1的環氧樹脂,包含酯官能基總當量為0.120~0.550的聚酯,例如包含酯官能基總當量為0.120~0.549的聚酯,但不以此為限。
舉例而言,第一酚樹脂的羥基官能基當量重及第二酚樹脂的羥基官能基當量重分別源自於所使用的酚樹脂種類。所述酚樹脂包含本領域已知的各類的酚樹脂,具體實例包含但不限於苯酚樹脂、酚醛樹脂、苯氧樹脂、羥基聚苯醚、含磷酚樹脂、含磷酚醛樹脂或其組合,且不以此為限。酚醛樹脂包含苯酚酚醛樹脂、萘酚酚醛樹脂、聯苯酚醛樹脂或其組合,且不以此為限。苯酚樹脂包含四官能酚樹脂、雙環戊二烯酚樹脂或其組合,且不以此為限。所述含磷酚樹脂可為含DOPO酚樹脂、含DPPO酚樹脂、含DOPO-HQ酚樹脂、含DPPO-HQ酚樹脂或其組合,且不以此為限。含磷酚醛樹脂可為含DOPO苯酚酚醛樹脂、含DOPO雙酚A酚醛樹脂、含DOPO雙酚F酚醛樹脂、含DPPO苯酚酚醛樹脂、含DPPO雙酚A酚醛樹脂、含DPPO雙酚F酚醛樹脂、含DOPO-HQ雙酚A酚醛樹脂、含DOPO-HQ雙酚F酚醛樹脂、含DPPO-HQ雙酚A酚醛樹脂、含DPPO-HQ雙酚F酚醛樹脂或其組合,且不以此為限。所述苯氧樹脂包含但不限於:購自Gabriel公司産品名爲PKHA、PKHB、PKHB+、PKHC、PKHH、PKHJ、PKFE、PKHP-200或PKHW-34的苯氧樹脂,或是購自新日鐵化學的産品YP50S。所述羥基聚苯醚包含但不限於購自Sabic公司產品名為SA-90的羥基聚苯醚樹脂。
於本發明的環氧樹脂組成物中,若無特別指明,相較於環氧官能基總當量為1的環氧樹脂,包含羥基官能基當量為0.092~0.550的第一酚樹脂,例如包含羥基官能基當量為0.092~0.549的第一酚樹脂,但不以此為限。
於本發明的環氧樹脂組成物中,若無特別指明,相較於環氧官能基總當量為1的環氧樹脂,包含羥基官能基當量為0.143~0.592的第二酚樹脂,例如包含羥基官能基當量為0.143~0.591的第二酚樹脂,但不以此為限。
此外,於本發明的環氧樹脂組成物中,若無特別指明,相較於環氧官能基總當量為1的環氧樹脂,共硬化劑的官能基當量之和為0.84~1.11,例如共硬化劑的官能基當量之和為0.85~1.10。
本發明所述的環氧樹脂組成物可視需要進一步包含胺類硬化劑、馬來醯亞胺樹脂、丙烯酸酯樹脂、苯并噁嗪樹脂、氰酸酯樹脂、聚烯烴樹脂、乙烯基聚苯醚樹脂、三烯丙基異氰脲酸酯樹脂、三烯丙基氰脲酸酯樹脂或其組合,且不以此為限。
舉例而言,胺類硬化劑具有胺基官能基及其相應的胺基官能基當量重。胺基官能基當量重源自於所使用的胺類硬化劑種類。所述胺類硬化劑可為本領域已知的各類胺類硬化劑。具體實例包含但不限於二胺基二苯碸、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯醚、二胺基二苯硫醚及雙氰胺的至少一種或其組合。
舉例而言,馬來醯亞胺樹脂具有乙烯基官能基及其相應的乙烯基官能基當量重。所述乙烯基官能基當量重源自於所使用的馬來醯亞胺樹脂種類。所述馬來醯亞胺樹脂是指分子中具有一個以上馬來醯亞胺官能團的化合物或混合物。若未特別指明,本發明採用的馬來醯亞胺樹脂並不特別限制,且可為任一種或多種適用於樹脂膜、半固化片、積層板或印刷電路板製作的馬來醯亞胺樹脂。具體實例包含但不限於4,4’-二苯甲烷雙馬來醯亞胺、苯甲烷馬來醯亞胺寡聚物(或稱聚苯甲烷馬來醯亞胺)、間-伸苯基雙馬來醯亞胺、雙酚A二苯基醚雙馬來醯亞胺、3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、4-甲基-1,3-伸苯基雙馬來醯亞胺、1,6-雙馬來醯亞胺-(2,2,4-三甲基)己烷、2,3-二甲基苯馬來醯亞胺、2,6-二甲基苯馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、含脂肪族長鏈結構的馬來醯亞胺化合物或其組合。此外,若無特別指明,本發明所述的馬來醯亞胺樹脂也涵蓋前述化合物的預聚物,例如可為二烯丙基化合物與馬來醯亞胺化合物的預聚物、二胺與馬來醯亞胺化合物的預聚物、多官能胺與馬來醯亞胺化合物的預聚物或酸性酚化合物與馬來醯亞胺化合物的預聚物等,且不以此為限。
舉例而言,馬來醯亞胺樹脂可為商品名BMI-1000、BMI-1000H、BMI-1100、BMI-1100H、BMI-2000、BMI-2300、BMI-3000、BMI-3000H、BMI-4000H、BMI-5000、BMI-5100、BMI-7000及BMI-7000H等由Daiwakasei公司生產的馬來醯亞胺樹脂,或商品名BMI-70、BMI-80等由K.I化學公司生產的馬來醯亞胺樹脂。
舉例而言,含脂肪族長鏈結構的馬來醯亞胺樹脂可為商品名BMI-689、BMI-1400、BMI-1500、BMI-1700、BMI-2500、BMI-3000、BMI-5000及BMI-6000等由設計者分子公司生產的馬來醯亞胺樹脂。
舉例而言,丙烯酸酯樹脂具有丙烯酸酯官能基及其相應的丙烯酸酯官能基當量重。丙烯酸酯官能基當量重源自於所使用的丙烯酸酯樹脂種類。所述丙烯酸酯樹脂包含單官能丙烯酸酯樹脂、雙官能丙烯酸酯樹脂、三官能丙烯酸酯樹脂,且不以此為限。舉例而言,單官能丙烯酸酯樹脂包含但不限於十二烷基甲基丙烯酸酯、十八烷基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-苯氧乙酯或其組合。雙官能丙烯酸酯樹脂包含但不限於三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯(tricyclodecane dimethanol diacrylate)、1,6-己烷二丙烯酸酯(或稱1,6-己二醇二丙烯酸酯,1,6-hexanediol diacrylate)、1,6-己烷二(甲基丙烯酸酯)(或稱1,6-己二醇二(甲基丙烯酸酯),1,6-hexanediol dimethacrylate)、1,12-十二烷二(甲基丙烯酸酯)(或稱1,12-十二烷二醇二(甲基丙烯酸酯),1,12-dodecanediol dimethacrylate)或其組合。三官能丙烯酸酯樹脂包含三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylolpropane trimethacrylate)。
舉例而言,單官能丙烯酸酯樹脂可為商品名SR313A、SR313B、SR313NS、SR324NS、SR335、SR489D等由Sartomer公司生產的單官能丙烯酸長鏈烷酯。
舉例而言,雙官能丙烯酸酯樹脂可為商品名SR-833S、SR-238NS、SR-239及SR-262等由Sartomer公司生產的雙官能丙烯酸酯。
舉例而言,三官能丙烯酸酯樹脂可為商品名SR-350NS等由Sartomer公司生產的三官能丙烯酸酯。
舉例而言,苯并噁嗪樹脂具有苯并噁嗪官能基及其相應的苯并噁嗪官能基當量重。苯并噁嗪官能基當量重源自於所使用的苯并噁嗪樹脂種類。所述苯并噁嗪樹脂可為本領域已知的各類苯并噁嗪樹脂。具體實例包含但不限於雙酚A型苯并噁嗪樹脂、雙酚F型苯并噁嗪樹脂、酚酞型苯并噁嗪樹脂、雙環戊二烯型苯并噁嗪樹脂、含磷苯并噁嗪樹脂、二胺型苯并噁嗪樹脂、苯基改性的苯并噁嗪樹脂、乙烯基改性的苯并噁嗪樹脂、烯丙基改性的苯并噁嗪樹脂或其組合。適用的市售商品包含如Huntsman銷售的商品名LZ-8270(酚酞型苯并噁嗪樹脂)、LZ-8298(酚酞型苯并噁嗪樹脂)、LZ-8280(雙酚F型苯并噁嗪樹脂)、LZ-8290(雙酚A型苯并噁嗪樹脂),或如韓國Kolon Industries銷售的商品名KZH-5031(乙烯基改性的苯并噁嗪樹脂)、KZH-5032(苯基改性的苯并噁嗪樹脂)。其中,二胺型苯并噁嗪樹脂可為二胺基二苯甲烷苯并噁嗪樹脂、二胺基二苯醚型苯并噁嗪樹脂、二胺基二苯碸苯并噁嗪樹脂、二胺基二苯硫醚苯并噁嗪樹脂或其組合,且不以此為限。
舉例而言,氰酸酯樹脂具有氰酸酯官能基及其相應的氰酸酯官能基當量重。氰酸酯官能基當量重源自於所使用的氰酸酯樹脂種類。所述氰酸酯樹脂並無特別限制,任何具有Ar-O-C≡N結構的氰酸酯樹脂皆可,其中Ar可為經取代或未經取代的芳香族、酚醛、雙酚A、雙酚A酚醛、雙酚F、雙酚F酚醛或酚酞。上述氰酸酯樹脂可為例如商品名為primaset PT-15、PT-30S、PT-60S、BA-200、BA-230S、BA-3000S、BTP-2500、BTP-6020S、DT-4000、DT-7000、ULL950S、HTL-300、CE-320、LVT-50或LeCy等由Lonza生產的氰酸酯樹脂,且不以此為限。
舉例而言,聚烯烴樹脂具有乙烯基官能基及其相應的乙烯基官能基當量重。所述乙烯基官能基當量重源自於所使用的聚烯烴樹脂種類。所述聚烯烴樹脂可為本領域已知的各類聚烯烴樹脂,具體實例包含但不限於:苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯三元聚合物、苯乙烯-丁二烯-馬來酸酐三元聚合物、乙烯基-聚丁二烯-尿酯寡聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯共聚物、聚丁二烯(丁二烯之均聚物)、馬來酸酐-丁二烯共聚物、甲基苯乙烯共聚物或其組合。
舉例而言,乙烯基聚苯醚樹脂具有乙烯基官能基及其相應的乙烯基官能基當量重。所述乙烯基官能基當量重源自於所使用的乙烯基聚苯醚樹脂種類。所述乙烯基聚苯醚樹脂可為本領域已知的各類乙烯基聚苯醚樹脂,乙烯基聚苯醚樹脂為乙烯基封端的聚苯醚樹脂。具體實施例包含但不限於乙烯苄基聚苯醚樹脂(例如OPE-2st,可購自三菱瓦斯化學公司)、甲基丙烯酸酯聚苯醚樹脂(例如SA-9000,可購自Sabic公司)、乙烯苄基改質雙酚A聚苯醚樹脂、乙烯基擴鏈聚苯醚樹脂或其組合,且不以此為限。
舉例而言,三烯丙基異氰脲酸酯樹脂具有烯丙基官能基及其相應的烯丙基官能基當量重。所述烯丙基官能基當量重源自於所使用的三烯丙基異氰脲酸酯樹脂種類,例如本領域已知的各類三烯丙基異氰脲酸酯樹脂。
舉例而言,三烯丙基氰脲酸酯樹脂具有烯丙基官能基及其相應的烯丙基官能基當量重。所述烯丙基官能基當量重源自於所使用的三烯丙基氰脲酸酯樹脂種類,例如本領域已知的各類三烯丙基氰脲酸酯樹脂。
此外,本發明所述的環氧樹脂組成物也可視需要進一步包含阻燃劑、無機填充物、硬化促進劑、溶劑、增韌劑、矽烷偶合劑或其組合,且不以此為限。
本發明所述的環氧樹脂組成物可進一步加入阻燃劑以提升環氧樹脂組成物的製品的阻燃特性。所述阻燃劑可為本領域已知的各類阻燃劑,具體實例包含但不限於含磷阻燃劑,較佳可選自下列群組中至少一種、兩種或兩種以上的組合:多磷酸銨(ammonium polyphosphate)、對苯二酚-雙-(二苯基磷酸酯)(hydroquinone bis-(diphenyl phosphate))、雙酚A雙-(二苯基磷酸酯)(bisphenol A bis-(diphenylphosphate))、三(2-羧乙基)膦(tri(2-carboxyethyl) phosphine,TCEP)、磷酸三(氯異丙)酯、磷酸三甲酯(trimethyl phosphate,TMP)、甲基膦酸二甲酯(dimethyl methyl phosphonate,DMMP)、間苯二酚雙-(二甲苯基磷酸酯)(resorcinol bis(dixylenyl phosphate),RDXP,如PX-200、PX-201、PX-202等市售産品)、磷腈化合物(phosphazene,如SPB-100、SPH-100、SPV-100等市售産品)、多磷酸三聚氰胺(melamine polyphosphate)、DOPO及其衍生物或樹脂、DPPO (diphenylphosphine oxide)及其衍生物或樹脂、三聚氰胺氰脲酸酯(melamine cyanurate)及三羥乙基異氰脲酸酯(tri-hydroxy ethyl isocyanurate)或磷酸鋁鹽 (例如OP-930、OP-935等産品)。
舉例而言,阻燃劑可爲DPPO化合物(如雙DPPO化合物)、DOPO化合物(如雙DOPO化合物)、DOPO樹脂(如DOPO-HQ、DOPO-NQ、DOPO-PN、DOPO-BPN)、DOPO鍵結的環氧樹脂等,其中DOPO-PN爲DOPO苯酚酚醛化合物,DOPO-BPN可爲DOPO-BPAN(DOPO-bisphenol A novolac)、DOPO-BPFN(DOPO-bisphenol F novolac)或DOPO-BPSN(DOPO-bisphenol S novolac)等雙酚酚醛類化合物。
本發明所述的環氧樹脂組成物可進一步加入無機填充物以提升環氧樹脂組成物的製品的尺寸安定性。所述無機填充物可為本領域已知的各類無機填充物,具體實例包含但不限於:二氧化矽(熔融態、非熔融態、多孔質或中空型)、氧化鋁、氫氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、氮化鋁、氮化硼、碳化鋁矽、碳化矽、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、雲母、勃姆石(boehmite,AlOOH)、煆燒滑石、滑石、氮化矽、煆燒高嶺土或其組合。此外,無機填充物可爲球型、纖維狀、板狀、粒狀、片狀或針鬚狀,並可選擇性經過矽烷偶合劑預處理。
本發明所述的環氧樹脂組成物可進一步加入硬化促進劑以提升環氧樹脂組成物各成分間的反應性。所述硬化促進劑(包含硬化起始劑)可為本領域已知的各類硬化促進劑,具體實例包含但不限於:路易斯鹼、路易斯酸等催化劑或其組合。其中,路易斯鹼可包含咪唑(imidazole)、三氟化硼胺複合物、氯化乙基三苯基鏻(ethyltriphenyl phosphonium chloride)、2-甲基咪唑(2-methylimidazole,2MI)、2-苯基咪唑(2-phenyl-1H-imidazole,2PZ)、2-乙基-4-甲基咪唑(2-ethyl-4-methylimidazole,2E4MI)、三苯基膦(triphenylphosphine,TPP)與4-二甲基胺基吡啶(4-dimethylaminopyridine,DMAP)中的一種或多種。路易斯酸可包含金屬鹽類化合物,如錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅等金屬鹽化合物,如辛酸鋅、辛酸鈷等金屬催化劑。硬化促進劑亦包含硬化起始劑,例如可產生自由基的過氧化物。硬化起始劑包含但不限於:過氧化二異丙苯、過氧苯甲酸叔丁酯、二苯甲醯過氧化物(dibenzoyl peroxid)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)-3-己炔、雙(叔丁基過氧異丙基)苯或其組合。
本發明所述的環氧樹脂組成物可進一步加入溶劑以調節成膠的黏度。所述溶劑可包含但不限於甲醇、乙醇、乙二醇單甲醚、丙酮、丁酮(又稱為甲基乙基酮)、甲基異丁基酮、環己酮、甲苯、二甲苯、甲氧基乙基乙酸酯、乙氧基乙基乙酸酯、丙氧基乙基乙酸酯、乙酸乙酯、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、丙二醇甲基醚等溶劑或其混合溶劑。
本發明所述的環氧樹脂組成物可進一步加入增韌劑以改善環氧樹脂組成物的製品的韌性。所述增韌劑可包含但不限於橡膠(rubber)樹脂、端羧基丁腈橡膠(carboxyl-terminated butadiene acrylonitrile rubber,CTBN)、核殼橡膠(core-shell rubber)等化合物或其組合。
本發明所述的環氧樹脂組成物可進一步加入矽烷偶合劑以增加無機填充物的分散性。所述矽烷偶合劑可包含矽烷化合物(silane,例如但不限於矽氧烷化合物(siloxane)),依官能基種類又可分為胺基矽烷化合物(amino silane)、環氧基矽烷化合物(epoxide silane)、乙烯基矽烷化合物、丙烯酸酯基矽烷化合物、甲基丙烯酸酯基矽烷化合物、羥基矽烷化合物、異氰酸酯基矽烷化合物、甲基丙烯醯氧基矽烷化合物及丙烯醯氧基矽烷化合物。
本發明的另一目的在於提供一種由環氧樹脂組成物製成的物品,如樹脂膜、半固化片、積層板或印刷電路板,但不限於此。
由環氧樹脂組成物製成的物品可為樹脂膜,其係由該環氧樹脂組成物塗佈於載體上再經烘烤加熱形成半固化而得到。所述載體包含聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)、聚醯亞胺膜(PI膜)、銅箔或背膠銅箔(RCC)。舉例而言,該環氧樹脂組成物可選擇性地塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)、聚醯亞胺膜(PI膜)、銅箔或背膠銅箔(RCC),再經由烘烤加熱後形成半固化態,使該環氧樹脂組成物形成樹脂膜。
由環氧樹脂組成物製成的物品可為半固化片,其包含一補強材及設置於補強材上之層狀物。所述半固化片係由補強材含浸於環氧樹脂組成物製成的成膠(varnish)中,再經烘烤加熱形成半固化而得到。該層狀物係由該環氧樹脂組成物經高溫加熱形成半固化態(B-stage)而得。製作半固化片的烘烤溫度為80o C至170o C之間。該補強材可為纖維材料、織布、不織布中的任何一種,且織布較佳包含玻璃纖維布。玻璃纖維布的種類並無特別限制,可為市售可用於各種印刷電路板的玻璃纖維布,例如E型玻璃纖維布、D型玻璃纖維布、S型玻璃纖維布、T型玻璃纖維布、L型玻璃纖維布或Q型玻璃纖維布,其中纖維的種類包含紗和粗紗等,形式則可包含開纖或不開纖。前述不織布較佳包含液晶樹脂不織布,例如聚酯不織布、聚氨酯不織布等,且不限於此。前述織布亦可包含液晶樹脂織布,例如聚酯織布或聚氨酯織布等,且不限於此。此補強材可增加該半固化片的機械強度。於一較佳實施例中,該補強材亦可選擇性經由矽烷偶合劑進行預處理。所述半固化片後續加熱進行固化(C-stage)後會形成一絕緣層。
由環氧樹脂組成物製成的物品可為積層板,其包含二片金屬箔及一設置於該等金屬箔之間的絕緣層,該絕緣層可由前述環氧樹脂組成物於高溫、高壓條件下所固化(C-stage)而得,其中適合之固化溫度可介於150o C至220o C之間,較佳為190o C至210o C之間,固化時間為90至180分鐘,較佳為120至150分鐘。該絕緣層可為前述半固化片或樹脂膜固化而得。該金屬箔可包含銅、鋁、鎳、鉑、銀、金或其合金,例如金屬箔可為銅箔。
舉例而言,該積層板可為銅箔基板(copper clad laminate, CCL)。
所述積層板可進一步經由線路製程加工後製成一印刷電路板(或稱電路板)。
具體而言,本發明的環氧樹脂組成物或由其製成的物品可提供以下功效之一者、多者或全部: 1.         半固化片經目視觀察不存在直徑大於1 mm的氣泡; 2.         基板經壓合後之板內流膠量大於或等於4.5 mm,例如介於4.6 mm及5.2 mm之間; 3.         基板經填膠後空曠區不存在直徑大於1 mm的氣泡; 4.         基板經壓合後之尺寸安定性以形變Cpk表示係大於或等於1.20,例如介於1.23及1.41之間; 5.         基板參照IPC-TM-650 2.4.22所述方法量測而得之平均翹曲率小於或等於0.60%,例如介於0.43%及0.59%之間;以及 6.         基板參照IPC-TM-650 2.4.8所述方法量測而得之對銅箔拉力大於或等於6.0 lb/in,例如介於6.0 lb/in及6.5 lb/in之間。
本發明製備例、實施例及比較例所使用的原料如下: NC-3000:聯苯環氧樹脂,固含量為100%,環氧官能基當量重為280重量份/當量,購自日本化藥。 NPPN-260:二甲基苯酚型酚醛環氧樹脂,固含量為80%,環氧官能基當量重為200重量份/當量,購自南亞塑膠。 N-740:苯酚酚醛環氧樹脂,固含量為80%,環氧官能基當量重為177重量份/當量,購自大日本油墨。 HP-7200:含雙環戊二烯環氧樹脂,固含量為75%,環氧官能基當量重為275重量份/當量,購自大日本油墨。 HP-9500:含萘環環氧樹脂,固含量為75%,環氧官能基當量重為230重量份/當量,購自大日本油墨。 EF-30:苯乙烯-馬來酸酐,固含量為100%,其中苯乙烯與馬來酸酐的莫耳比為3:1,其酸酐官能基當量重為306重量份/當量,購自 Cray Valley。 EF-60:苯乙烯-馬來酸酐,固含量為100%,其中苯乙烯與馬來酸酐的莫耳比為6:1,其酸酐官能基當量重為550重量份/當量,購自 Cray Valley。 HPC-8000:含雙環戊二烯聚酯,固含量為65%,酯官能基當量重為230重量份/當量,購自大日本油墨。 HPC-8150:含萘聚酯,固含量為60%,酯官能基當量重為235重量份/當量,購自大日本油墨。 HPC-9500:含萘苯酚樹脂,固含量為100%,羥基官能基當量重為153重量份/當量,購自大日本油墨。 PD-9110:含雙環戊二烯苯酚樹脂,固含量為70%,羥基官能基當量重為190重量份/當量,購自長春人造樹脂。 DDS:二胺基二苯碸,固含量為100%,胺基官能基當量重為62重量份/當量,購自勤裕有限公司。 BMI-2300:聚苯甲烷馬來醯亞胺(反應官能基為乙烯基),固含量為100%,乙烯基官能基當量重為180重量份/當量,購自大和化成。 SA-9000:末端甲基丙烯酸酯基聚苯醚,固含量為100%,乙烯基官能基當量重為1300重量份/當量,購自Sabic。 OPE-2st 1200:末端乙烯苄基聚苯醚,固含量為100%,乙烯基官能基當量重為580重量份/當量,購自三菱瓦斯。 2PZ:2-苯基咪唑,固含量為100%,市售可得。 25B:過氧化物,固含量為100%,購自日油株式會社。 525:MegaSil 525,熔融態二氧化矽,固含量為100%,購自Sibelco。 丁酮:市售可得。
實施例及比較例的樹脂組成物製備
實施例1
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及16重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將24重量份的HPC-8000、19重量份的HPC-9500以及20重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E1的成膠(varnish)。
以實施例1的環氧樹脂組成物為例,100重量份的NC-3000的環氧官能基總當量為100 (重量份)/280 (重量份/當量) = 0.357 (當量)。同理,24重量份的HPC-8000的酯官能基當量為24 (重量份)/230 (重量份/當量) = 0.104 (當量)。同理,HPC-9500的羥基官能基當量為0.124 (當量);PD-9110的羥基官能基當量為 0.105 (當量);EF-30的酸酐官能基當量為0.052 (當量)。故實施例1的環氧樹脂組成物的共硬化劑總當量為0.385 (當量),因此,實施例1的環氧樹脂組成物的共硬化劑的總官能基當量除以環氧樹脂的環氧官能基總當量的比值為1.08。其中,相較於環氧官能基總當量為1的環氧樹脂,酸酐官能基總當量為0.146,酯官能基總當量為0.291,第一酚樹脂的羥基官能基當量為0.347,第二酚樹脂的羥基官能基當量為0.294。
實施例2
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及5重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將45重量份的HPC-8000、10重量份的HPC-9500以及15重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E2的成膠。
實施例3
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及20重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將10重量份的HPC-8000、5重量份的HPC-9500以及40重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E3的成膠。
實施例4
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及20重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將15重量份的HPC-8000、10重量份的HPC-9500以及30重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E4的成膠。
實施例5
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及8重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將20重量份的HPC-8000、30重量份的HPC-9500以及10重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E5的成膠。
實施例6
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及5重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將25重量份的HPC-8000、5重量份的HPC-9500、14重量份的PD-9110以及8重量份的DDS加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E6的成膠。
實施例7
將70重量份的丁酮、35重量份的 NC-3000以及15重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將10重量份的NPPN-260、5重量份的N-740、30重量份的HP-7200、20重量份的HP-9500、20重量份的HPC-8000、20重量份的HPC-9500以及20重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E7的成膠。
實施例8
將70重量份的丁酮、35重量份的 NC-3000、9重量份的EF-30以及11重量份的EF-60加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000、EF-30以及EF-60完全溶解,再將10重量份的NPPN-260、5重量份的N-740、30重量份的HP-7200、20重量份的HP-9500、10重量份的HPC-8000、10重量份的HPC-8150、20重量份的HPC-9500以及20重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E8的成膠。
實施例9
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及12重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將16重量份的HPC-8000、20重量份的HPC-9500、20重量份的PD-9110以及3重量份的DDS加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時後。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E9的成膠。
實施例10
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及12重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將14重量份的HPC-8000、15重量份的HPC-9500以及20重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E10的成膠。
實施例11
將70重量份的丁酮、25重量份的 NC-3000以及15重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將10重量份的NPPN-260、10重量份的N-740、40重量份的HP-7200、15重量份的HP-9500、31重量份的HPC-8000、19重量份的HPC-9500以及11重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E11的成膠。
實施例12
將160重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000、2重量份的BMI-2300、5重量份的OPE-2st 1200以及15重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000、BMI-2300、OPE-2st 1200以及EF-30完全溶解,再將20重量份的HPC-8000、20重量份的HPC-9500以及20重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ以及適量丁酮預溶後的適量25B並攪拌一小時,再加入130重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E12的成膠。
實施例13
將160重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000、8重量份的SA-9000、3重量份的OPE-2st 1200以及15重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000、SA-9000、OPE-2st 1200以及EF-30完全溶解,再將20重量份的HPC-8000、20重量份的HPC-9500以及20重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ以及適量丁酮預溶後的適量25B並攪拌一小時,再加入130重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物E13的成膠。
比較例1
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000完全溶解,再將15重量份的HPC-8000、10重量份的HPC-9500以及40重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物C1的成膠。
比較例2
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000完全溶解,再將15重量份的HPC-8000、25重量份的HPC-9500以及30重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物C2的成膠。
比較例3
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及50重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將10重量份的HPC-9500以及14重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物C3的成膠。
比較例4
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及40重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將15重量份的HPC-9500以及30重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物C4的成膠。
比較例5
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及20重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將15重量份的HPC-8000以及30重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物C5的成膠。
比較例6
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及38重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將30重量份的HPC-8000以及25重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物C6的成膠。
比較例7
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及10重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將15重量份的HPC-8000以及20重量份的HPC-9500加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物C7的成膠。
比較例8
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及18重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將30重量份的HPC-8000以及30重量份的HPC-9500加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物C8的成膠。
比較例9
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000以及50重量份的EF-30加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000以及EF-30完全溶解,再將34重量份的HPC-9500加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物C9的成膠。
比較例10
將150重量份的丁酮、100重量份的 NC-3000加入攪拌反應槽,於室溫下持續攪拌至NC-3000完全溶解,再將40重量份的HPC-8000以及40重量份的PD-9110加入攪拌反應槽並持續攪拌一小時。之後再加入適量丁酮預溶後的適量2PZ並攪拌一小時,再加入100重量份的525並攪拌至其完全分散後,得到環氧樹脂組成物C10的成膠。
前述實施例1至13以及比較例1至10的環氧樹脂組成物中的各共硬化劑的官能基當量、共硬化劑的總官能基當量、環氧樹脂的總環氧官能基當量以及共硬化劑的總官能基當量除以環氧樹脂的總環氧官能基當量的比值可參見表1至表5中所示。
另一方面,參照以下方式製備待測物(樣品),再根據具體條件進行特性分析:
半固化片
分批將前述實施例(E1至E13)及比較例(C1至C10)中的環氧樹脂組成物的成膠置入一含浸槽中,將玻璃纖維布(例如規格為2116的E-玻璃纖維布)通過上述含浸槽,使環氧樹脂組成物附著於玻璃纖維布上,於150o C至170o C下進行加熱成半固化態(B-Stage),得到半固化片(樹脂含量約52%)。
銅箔基板(五張半固化片壓合而成)
分批準備兩張厚度為18微米之HTE銅箔(high temperature elongation)以及五張由各環氧樹脂組成物所製得之半固化片(使用2116 E-玻璃纖維布)。每一張半固化片之樹脂含量約為52%。依銅箔、五張半固化片及銅箔的順序進行疊合,於真空條件、200o C下壓合2小時形成各銅箔基板。其中,五張相互疊合之半固化片係固化(C-stage)形成兩銅箔間的絕緣層,絕緣層的樹脂含量約52%。
對於前述待測樣品,各測試方法及其特性分析項目說明如下:
半固化片外觀
以人員目視進行觀察,若環氧樹脂組成物製成的半固化片的外觀不存在直徑大於1 mm的氣泡,則記錄為「通過」,代表待測樣品通過此外觀測試。反之,若半固化片的外觀存在至少一顆直徑大於1 mm的氣泡,則記錄為「失敗」,代表待測樣品沒通過此外觀測試。
板內流膠
首先,準備EM-827的含銅基板做為含銅核芯板(可購自台光電子材料股份有限公司,其使用7628 E-玻璃纖維布及1盎司HTE銅箔),含銅核芯板的厚度為28密爾。將此含銅核芯板的表面銅箔經由習知之棕化處理製程處理可得到棕化核芯板。
再分批準備前述實施例(E1至E13)及比較例(C1至C10)製得的一張半固化片(使用規格為1067的E-玻璃纖維布製作,每一張半固化片的樹脂含量約為71%,厚度為2.5密爾(mil),其長、寬各為17英寸與15英寸),以及一個厚度為28密爾且長、寬各為18英寸與16英寸的前述棕化核芯板,其中該半固化片的中央具有一個長、寬各為4英寸與4英寸的菱形開口(使用習知沖孔機將半固化片的中央沖出一個4英寸*4英寸的菱形空間)。以一張0.5盎司HTE銅箔(反壓,即銅箔的亮面接觸半固化片)、一張半固化片及一個棕化核芯板的順序疊合,之後於真空、高溫(200o C)及高壓(360psi)條件下壓合固化2小時,得到含銅多層板。將此含銅多層板的表面反壓銅箔移除後可得到板內流膠樣板。取板內流膠樣板,將4英寸*4英寸的菱形各邊做為基準線,每邊平均分成4等分(如圖1所示),量測圖1中a到l共十二個點上各自的流膠量(即十二個點上各別的垂直方向流膠距離),並計算十二個點流膠量的平均值,統計出板內流膠量(平均值),單位為mm。板內流膠量差異為1 mm為顯著差異。
空曠區填膠(空曠區大小為15mm*20mm)
首先,利用以下方式製作核芯板:分批提供前述實施例(E1至E13)及比較例(C1至C10)製得的一張半固化片(使用規格為1078的E-玻璃纖維布製作,每一張半固化片的樹脂含量約為64%),在半固化片的兩側分別疊合一張HTE銅箔(0.5盎司),之後於真空、高溫(200o C)及高壓(360psi)條件下壓合固化2小時,得到含銅核芯板。
將前述含銅核芯板參照Gerber線路格式進行習知內層線路製程:將含銅核芯板在壓膜前先用刷磨及微蝕等方法將板面銅箔做適當的粗化處理,再以適當的溫度及壓力將乾膜光阻密合貼附其上。將貼好乾膜光阻的核芯板送入紫外線曝光機中進行曝光,光阻在底片透光區域受紫外線照射後會產生聚合反應(該區域的乾膜在之後的顯影、蝕銅步驟中將被保留下來當作蝕刻阻劑),而將底片上的線路影像移轉到板面乾膜光阻上。撕去膜面上的保護膠膜後,先以碳酸氫鈉水溶液將膜面上未受光照的區域去除,再用鹽酸及雙氧水混合溶液將裸露出來的銅箔腐蝕去除,以形成線路及空曠區。最後再以氫氧化鈉水溶液將乾膜光阻洗除得到內層線路板。將此內層線路板進行棕化線路製程處理,可得到棕化內層線路板(其中間絕緣層厚度為2.5密爾)。
在上述棕化內層線路板的兩側表面分別疊置一張半固化片(由前述實施例E1至E13及比較例C1至C10製得,使用規格為1027的E-玻璃纖維布製作,每一張半固化片的樹脂含量約為69%,其厚度為1.5密爾),並於各半固化片相對於棕化內層線路板的另一側疊合一張HTE銅箔(0.5盎司),之後於真空、高溫(200o C)及高壓(360psi)條件下壓合固化2小時,得到含銅多層板。將此含銅多層板的表面銅箔移除(例如:蝕刻製程處理)可得到空曠區填膠測試樣板。在空曠區填膠測試樣板的空曠區位置(大小為15mm*20mm)以10倍光學顯微鏡觀察,確認空曠區內是否有直徑大於1 mm的氣泡(或稱為「空泡」)存在。若氣泡存在會造成線路板於後續高溫製程中爆板。「有空泡」代表存在一個以上至九個以下的空泡數量,「嚴重空泡」代表空曠區內存在十個以上的空泡。
尺寸安定性(形變Cpk)
首先,利用以下方式製作核芯板:分批提供前述實施例E1至E13及比較例C1至C10製得的一張半固化片(使用規格為1078的E-玻璃纖維布製作,每一張半固化片的樹脂含量約為64%),在半固化片的兩側分別疊合一張HTE銅箔(0.5盎司),之後於真空、高溫(200o C)及高壓(360psi)條件下壓合固化2小時,得到含銅核芯板。
將前述含銅核芯板參照Gerber線路格式進行習知內層線路製程:將含銅核芯板在壓膜前先用刷磨及微蝕等方法將板面銅箔做適當的粗化處理,再以適當的溫度及壓力將乾膜光阻密合貼附其上。將貼好乾膜光阻的核芯板送入紫外線曝光機中進行曝光,光阻在底片透光區域受紫外線照射後會產生聚合反應(該區域的乾膜在之後的顯影、蝕銅步驟中將被保留下來當作蝕刻阻劑),而將底片上的線路影像移轉到板面乾膜光阻上。其中,底片需量測,以圖2中的靶點3為原點,3→5為水平線,量測各點座標,脹縮及座標偏移控制在 ±1密爾以內。撕去膜面上的保護膠膜後,先以碳酸氫鈉水溶液將膜面上未受光照的區域去除,再用鹽酸及雙氧水混合溶液將裸露出來的銅箔腐蝕去除,以形成線路。最後再以氫氧化鈉水溶液將乾膜光阻洗除得到內層線路板。將此內層線路板以自動定位沖孔機沖出層間線路對位的鉚合基準孔。最後將此內層線路板進行棕化線路製程處理,可得到棕化內層線路板。
在上述棕化內層線路板的兩側表面分別疊置一張半固化片(由前述實施例E1至E13及比較例C1至C10製得,使用規格為1027的E-玻璃纖維布製作,每一張半固化片的樹脂含量約為69%),並於各半固化片相對於棕化內層線路板的另一側疊合一張HTE銅箔(0.5盎司)。於壓合前,使用X光座標量測機進行棕化線路板量測,以靶點3為原點,3→5為水平線(X方向),3→9為垂直線(Y方向),量測各點座標,如圖2所示。之後於真空、高溫(200o C)及高壓(360psi)條件下壓合固化2小時,得到尺寸安定性測試樣板。每一組尺寸安定性測試使用15片相同條件的尺寸安定性測試樣板。
將尺寸安定性測試樣板使用X光座標量測機進行量測。板子放置於量測機時,將編碼位放置機台右下角,以靶點3為原點,3→5為水平線,3→9為垂直線,量出各靶點座標(x3 ,y3 )、(x4 ,y4 )…… (x10 , y10 )。長度單位為密爾。其中(x3 ,y3 )設為(0,0)。量測各點座標後,參照圖3(無尺寸脹縮的座標點位置)及圖4(壓合後產生尺寸脹縮的座標點位置)進行以下計算: 量測出各片尺寸安定性測試樣板的XA 值(靶點10的X方向偏移量)及XE 值(靶點6的X方向偏移量),其中XA = 座標(x10 , y10 )-座標(x3 , y3 ),XE = 座標(x6 , y6 )-座標(x5 , y5 ); 計算出Mean值,即各測試樣板XA 值及XE 值的平均; 計算出Sigma值,即各測試樣板XA 值及XE 值的標準差;以及 根據以下方式計算出形變 Cpk: Ca = (Mean-規格中值)/(規格公差/2); Cp = (規格公差)/(6*Sigma); 形變Cpk = Cp*(1- Ca)。 其中,前述規格中值為0,規格公差為3.7。
本領域具有通常知識者可知,形變Cpk的值越大,代表測試樣板的尺寸安定性越佳,也代表多層電路板的壓合過程中的層間對位的特性越佳;形變Cpk差異大於0.10(無單位)可視為存在顯著差異。
平均翹曲率
利用以下方式製作核心板:準備EM-LX的含銅基板(可購自台光電子材料股份有限公司,其厚度為3密爾,其使用1078 E-玻璃纖維布及0.5盎司HTE銅箔),將含銅基板的表面銅箔製作線路(如習知之曝光、微影、蝕刻製程,在此不贅述)以製得核心板。
利用以下方式進行實施例及比較例之增層步驟:於製得上述核心板後,準備第二半固化片(分別由各組實施例及比較例的環氧樹脂組成物製得,使用1067 E-玻璃纖維布),於核心板兩側分別疊合一張第二半固化片,並於第二半固化片相對於核心板之另外一側再疊合一張0.5盎司HTE銅箔,並於真空條件、高溫(200o C)及高壓(360 psi)下壓合固化2小時,以完成第一壓。接著進行鑽孔製程製作對位孔,再進行孔內金屬化製程及線路製程以完成第一增層步驟,進而形成四層板。重複上述增層步驟,形成六層板(第二增層,第二壓)、八層板(第三增層,第三壓)直到形成十層板(第四增層,第四壓)。將製作完成之實施例及比較例十層板(樣本數均為六個),裁切成長35.36公分、寬35.36公分、對角線長50公分的十層板,前述十層板可由習知技藝已公開之方法製得。
將各實施例及各比較例製得的十層板裁切成長35.36公分、寬35.36公分、最大平面之對角線長50公分的尺寸,量測各樣本於260o C迴焊製程一回後之電路板翹曲特性,量測方法係依據IPC-TM-650 2.4.22規範中針對扭曲(Twist)量測之相關說明。將其放置於大理石平台上,以高度規量測電路板翹曲最大的一角與相對於另外三角形成的平面之垂直距離作為翹曲高度。翹曲率之定義為:翹曲率 = (翹曲高度/對角線長度)*100%。在平均翹曲率量測中,所有實施例及所有比較例之樣本數均為6個。
實施例1及比較例1的六個十層板板材樣本之翹曲高度及翹曲率如下表6所示,其餘實施例及比較例之十層板板材之平均翹曲率如下表1至表5所示。如本領域具有通常知識者所知,平均翹曲率越低代表特性越佳。平均翹曲率差異大於0.10%時代表存在顯著差異。
對銅箔拉力(peel strength,P/S)
將銅箔基板(五張半固化片壓合而成)裁成寬度為24 mm且長度大於60 mm的長方形樣本,並將表面銅箔蝕刻,僅留寬度為3.18 mm且長度大於60 mm的長條形銅箔,利用萬能拉伸強度試驗機,在室溫下(約25o C)依IPC-TM-650 2.4.8所述方法進行量測,測出將銅箔拉離基板絕緣層表面所需的力量大小(即對銅箔拉力,亦可稱為剝離強度),單位為lb/in。如本領域具有通常知識者所知,對銅箔拉力值越高代表特性越佳。對銅箔拉力差異大於0.1 lb/in時代表存在顯著差異。
實施例及比較例的環氧樹脂組成物其主要成分及特性測試結果如表1至表5所示。   [表1] 實施例環氧樹脂組成物中環氧樹脂與共硬化劑之組成(單位:當量)與特性測試結果
組份 名稱 E1 E2 E3 E4 E5
環氧樹脂 NC-3000 0.357 0.357 0.357 0.357 0.357
酸酐 EF-30 0.052 0.016 0.065 0.065 0.026
聚酯 HPC-8000 0.104 0.196 0.043 0.065 0.087
第一酚樹脂 HPC-9500 0.124 0.065 0.033 0.065 0.196
第二酚樹脂 PD-9110 0.105 0.079 0.211 0.158 0.053
環氧樹脂總官能基當量 (A) 0.357 0.357 0.357 0.357 0.357
共硬化劑總官能基當量 (B) 0.385 0.356 0.352 0.353 0.362
(B) / (A) 1.08 1.00 0.99 0.99 1.01
特性 單位 E1 E2 E3 E4 E5
半固化片外觀 通過 通過 通過 通過 通過
板內流膠 mm 5.2 4.8 5.2 4.9 5.1
空曠區填膠 無空泡 無空泡 無空泡 無空泡 無空泡
尺寸安定性(形變Cpk) 1.41 1.23 1.38 1.25 1.29
平均翹曲率 % 0.51 0.45 0.48 0.59 0.46
P/S lb/in 6.2 6.1 6.4 6.0 6.5
[表2] 實施例環氧樹脂組成物中環氧樹脂與共硬化劑之組成(單位:當量)與特性測試結果
組份 名稱 E6 E7 E8 E9 E10 E11
環氧樹脂 NC-3000 0.357 0.125 0.125 0.357 0.357 0.089
NPPN-260 0 0.050 0.050 0 0 0.050
N-740 0 0.028 0.028 0 0 0.056
HP-7200 0 0.109 0.109 0 0 0.145
HP-9500 0 0.087 0.087 0 0 0.065
酸酐 EF-30 0.016 0.049 0.029 0.039 0.039 0.049
EF-60 0 0 0.020 0 0 0
聚酯 HPC-8000 0.109 0.087 0.043 0.070 0.061 0.135
HPC-8150 0 0 0.043 0 0 0
第一酚樹脂 HPC-9500 0.033 0.131 0.131 0.131 0.098 0.124
第二酚樹脂 PD-9110 0.074 0.105 0.105 0.105 0.105 0.058
DDS 0.129 0 0 0.048 0 0
環氧樹脂總官能基當量 (A) 0.357 0.399 0.399 0.357 0.357 0.405
共硬化劑總官能基當量 (B) 0.361 0.372 0.371 0.393 0.303 0.366
(B) / (A) 1.01 0.93 0.93 1.10 0.85 0.90
特性 單位 E6 E7 E8 E9 E10 E11
半固化片外觀 通過 通過 通過 通過 通過 通過
板內流膠 mm 4.9 5.2 5.1 5.1 4.6 5.0
空曠區填膠 無空泡 無空泡 無空泡 無空泡 無空泡 無空泡
尺寸安定性 (形變Cpk) 1.26 1.24 1.24 1.31 1.23 1.25
平均翹曲率 % 0.43 0.48 0.47 0.49 0.58 0.49
P/S lb/in 6.3 6.5 6.4 6.3 6.1 6.4
[表3] 實施例環氧樹脂組成物中環氧樹脂與共硬化劑之組成(單位:當量)與特性測試結果
組份 名稱 E12 E13
環氧樹脂 NC-3000 0.357 0.357
酸酐 EF-30 0.049 0.049
聚酯 HPC-8000 0.087 0.087
第一酚樹脂 HPC-9500 0.131 0.131
第二酚樹脂 PD-9110 0.105 0.105
馬來醯亞胺 BMI-2300 0.011 0
乙烯基聚苯醚 SA-9000 0 0.0062
OPE-2st 1200 0.0086 0.0052
環氧樹脂總官能基當量 (A) 0.357 0.357
共硬化劑總官能基當量 (B) 0.392 0.383
(B) / (A) 1.10 1.07
特性 單位 E12 E13
半固化片外觀 通過 通過
板內流膠 mm 4.7 4.6
空曠區填膠 無空泡 無空泡
尺寸安定性 (形變Cpk) 1.27 1.23
平均翹曲率 % 0.51 0.59
P/S lb/in 6.4 6.5
[表4] 比較例環氧樹脂組成物中環氧樹脂與共硬化劑之組成(單位:當量)與特性測試結果
組份 名稱 C1 C2 C3 C4 C5
環氧樹脂 NC-3000 0.357 0.357 0.357 0.357 0.357
酸酐 EF-30 0 0 0.163 0.131 0.065
聚酯 HPC-8000 0.065 0.065 0 0 0.065
第一酚樹脂 HPC-9500 0.065 0.163 0.065 0.098 0
第二酚樹脂 PD-9110 0.211 0.158 0.074 0.158 0.158
環氧樹脂總官能基當量 (A) 0.357 0.357 0.357 0.357 0.357
共硬化劑總官能基當量 (B) 0.341 0.386 0.302 0.387 0.288
(B) / (A) 0.96 1.08 0.85 1.08 0.81
特性 單位 C1 C2 C3 C4 C5
半固化片外觀 通過 通過 失敗 失敗 通過
板內流膠 mm 5.2 5.1 2.0 2.3 4.6
空曠區填膠 無空泡 無空泡 嚴重空泡 嚴重空泡 無空泡
尺寸安定性 (形變Cpk) 0.77 0.68 0.85 1.04 0.71
平均翹曲率 % 1.12 1.54 0.77 0.73 1.47
P/S lb/in 6.1 6.2 4.2 4.6 5.3
[表5] 比較例環氧樹脂組成物中環氧樹脂與共硬化劑之組成(單位:當量)與特性測試結果
組份 名稱 C6 C7 C8 C9 C10
環氧樹脂 NC-3000 0.357 0.357 0.357 0.357 0.357
酸酐 EF-30 0.124 0.033 0.059 0.163 0
聚酯 HPC-8000 0.130 0.065 0.130 0 0.174
第一酚樹脂 HPC-9500 0 0.131 0.196 0.222 0
第二酚樹脂 PD-9110 0.132 0 0 0 0.211
環氧樹脂總官能基當量 (A) 0.357 0.357 0.357 0.357 0.357
共硬化劑總官能基當量 (B) 0.386 0.229 0.385 0.385 0.385
(B) / (A) 1.08 0.64 1.08 1.08 1.08
特性 單位 C6 C7 C8 C9 C10
半固化片外觀 失敗 通過 通過 失敗 通過
板內流膠 mm 4.2 3.2 3.3 2.1 5.0
空曠區填膠 無空泡 有空泡 有空泡 嚴重空泡 無空泡
尺寸安定性 (形變Cpk) 0.85 1.01 1.11 0.55 0.67
平均翹曲率 % 1.63 0.67 0.64 0.59 1.64
P/S lb/in 4.4 5.5 5.3 3.8 5.6
[表6] 實施例1及比較例1的翹曲測試結果
實例 最大翹曲高度(cm) 平均翹曲高度(cm) 翹曲率(%) 平均翹曲率 (%)
實施例1 0.16 0.25 0.32 0.51
0.25 0.50
0.36 0.72
0.31 0.62
0.23 0.46
0.21 0.42
比較例1 0.43 0.56 0.86 1.12
0.52 1.04
0.31 0.62
0.66 1.32
0.78 1.56
0.66 1.32
以實施例E1為例,將環氧樹脂的環氧官能基當量由0.357放大為1當量時,各共硬化劑等比例放大後的當量分別為(經四捨五入):酸酐官能基當量為0.146;酯官能基當量為0.291;第一酚樹脂的羥基官能基當量為0.347;第二酚樹脂的羥基官能基當量為0.294。同理,實施例E2至E13以及比較例C1至C10皆可由上述方式換算得到當環氧樹脂組成物的環氧官能基總當量為1時的共硬化劑的各別當量以及共硬化劑的官能基總當量。
根據以上測試結果,可以觀察到以下現象:
實施例E1至E13的環氧樹脂組成物的環氧官能基總當量為1時,酸酐的酸酐官能基總當量落入0.044~0.183的範圍內、聚酯的酯官能基總當量落入 0.120~0.550的範圍內、第一酚樹脂的羥基官能基當量落入0.092~0.550的範圍內、第二酚樹脂的羥基官能基當量落入0.143~0.592的範圍內,且共硬化劑的官能基總當量除以環氧樹脂的環氧官能基總當量落入0.84~1.11的範圍內。反之,比較例C1至C10的環氧樹脂組成物的環氧官能基總當量為1時,其酸酐官能基總當量、酯官能基總當量、第一酚樹脂的羥基官能基當量及第二酚樹脂的羥基官能基當量中的至少一者或多者並不符合前述範圍。
由實施例E1至E5以及比較例C1至C10的對比可知,實施例E1至E5的環氧樹脂組成物的環氧官能基總當量為1,且酸酐官能基總當量、酯官能基總當量、第一酚樹脂的羥基官能基當量及第二酚樹脂的羥基官能基當量都落入前述範圍內時,其製得的半固化片外觀並不存在直徑大於1 mm的氣泡,半固化片壓合時的板內流膠量大於或等於 4.5 mm,於空曠區的填膠性佳而無空泡,其製作的銅箔基板的尺寸安定性(形變 Cpk)大於或等於1.20,十層板的平均翹曲率小於或等於0.60%,且銅箔基板的對銅箔拉力大於或等於6.0 lb/in。反之,比較例C1至C10的上述特性中的其中一者或多者無法達到上述效果。
以上實施方式本質上僅為輔助說明,且並不欲用以限制申請標的之實施例或該等實施例的應用或用途。於本文中,用語「例示性」代表「作為一實例、範例或說明」。本文中任一種例示性的實施態樣並不必然可解讀為相對於其他實施態樣而言為較佳或較有利者。
此外,儘管已於前述實施方式中提出至少一例示性實施例或比較例,但應瞭解本發明仍可存在大量的變化。同樣應瞭解的是,本文所述之實施例並不欲用以透過任何方式限制所請求之申請標的之範圍、用途或組態。相反的,前述實施方式將可提供本領域具有通常知識者一種簡便的指引以實施所述之一或多種實施例。再者,可對元件之功能與排列進行各種變化而不脫離申請專利範圍所界定的範圍,且申請專利範圍包含已知的均等物及在本專利申請案提出申請時的所有可預見均等物。
a~1:量測點
3~10:靶點
D1~D6:靶點間的距離
XA、XE:偏移量
圖1為板內流膠樣板示意圖。
圖2為尺寸安定性測試樣板示意圖。
圖3及圖4說明形變 Cpk計算所需之參數。

Claims (10)

  1. 一種環氧樹脂組成物,其包含環氧樹脂及共硬化劑,其中: 相較於環氧官能基總當量為1的環氧樹脂,共硬化劑包含:(A)酸酐官能基總當量為0.044~0.183的酸酐;(B)酯官能基總當量為0.120~0.550的聚酯;(C)羥基官能基當量為0.092~0.550的第一酚樹脂;以及(D)羥基官能基當量為0.143~0.592的第二酚樹脂;以及 共硬化劑的官能基當量之和為0.84~1.11。
  2. 如請求項1所述之環氧樹脂組成物,進一步包含:胺類硬化劑、馬來醯亞胺樹脂、丙烯酸酯樹脂、苯并噁嗪樹脂、氰酸酯樹脂、聚烯烴樹脂、乙烯基聚苯醚樹脂、三烯丙基異氰脲酸酯樹脂、三烯丙基氰脲酸酯樹脂或其組合。
  3. 如請求項1所述之環氧樹脂組成物,進一步包含:阻燃劑、無機填充物、硬化促進劑、溶劑、增韌劑、矽烷偶合劑或其組合。
  4. 一種由請求項1所述之環氧樹脂組成物製成的物品,其包含樹脂膜、半固化片、積層板或印刷電路板。
  5. 如請求項4所述之物品,其經目視觀察不存在直徑大於1 mm的氣泡。
  6. 如請求項4所述之物品,其經壓合後之板內流膠量大於或等於4.5 mm。
  7. 如請求項4所述之物品,其經填膠後空曠區不存在直徑大於1 mm的氣泡。
  8. 如請求項4所述之物品,其經壓合後之尺寸安定性以形變Cpk表示係大於或等於1.20。
  9. 如請求項4所述之物品,其參照IPC-TM-650 2.4.22所述方法量測而得之平均翹曲率小於或等於0.60%。
  10. 如請求項4所述之物品,其參照IPC-TM-650 2.4.8所述方法量測而得之對銅箔拉力大於或等於6.0 lb/in。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7333737B2 (ja) * 2019-09-30 2023-08-25 太陽ホールディングス株式会社 硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、樹脂付き銅箔、硬化物、及び電子部品
TWI804280B (zh) * 2022-04-19 2023-06-01 台光電子材料股份有限公司 樹脂組合物及其製品
TW202424095A (zh) * 2022-09-19 2024-06-16 德商漢高股份有限及兩合公司 用於具有優異性能的黏晶薄膜且供大型晶粒應用之樹脂組合物

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201730300A (zh) * 2015-10-28 2017-09-01 味之素股份有限公司 接著薄膜
TW201817805A (zh) * 2016-11-04 2018-05-16 台光電子材料股份有限公司 適用於軟硬結合板之樹脂組成物及其應用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT298809B (de) * 1970-05-21 1972-05-25 Vianova Kunstharz Ag Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Kondensationsprodukte auf der Basis von Polyglycidyläthern mehrwertiger Phenole
EP0722964A1 (de) * 1994-12-22 1996-07-24 Ciba-Geigy Ag Epoxidgruppenterminierte Polyester enthaltendes Epoxidharzgemisch
CN101481490B (zh) * 2009-01-19 2014-01-15 东莞联茂电子科技有限公司 一种热固性树脂组合物及应用
JP5578168B2 (ja) * 2009-03-11 2014-08-27 住友ベークライト株式会社 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
EP2470583A1 (en) * 2009-08-27 2012-07-04 ABB Research Ltd. Curable epoxy resin composition
WO2011052161A1 (ja) * 2009-10-29 2011-05-05 日本化薬株式会社 光半導体封止用硬化性樹脂組成物、及びその硬化物
KR101395322B1 (ko) * 2012-07-18 2014-05-16 도레이첨단소재 주식회사 고전압에서 전기적 신뢰성이 향상된 접착제 조성물 및 이를 이용한 반도체 패키지용 접착 테이프
CN105358624B (zh) * 2013-07-04 2017-06-06 松下知识产权经营株式会社 树脂组合物、预浸料和层压板
CN106661198B (zh) * 2014-08-29 2019-08-06 松下知识产权经营株式会社 树脂组合物、预浸料、带树脂的金属箔、覆金属层叠板、印刷布线板
CN106832226B (zh) * 2015-12-04 2019-06-14 广东生益科技股份有限公司 一种无卤环氧树脂组合物以及含有它的预浸料、层压板和印制电路板
KR102195028B1 (ko) * 2016-07-06 2020-12-28 디아이씨 가부시끼가이샤 에폭시 수지와 그 경화물

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201730300A (zh) * 2015-10-28 2017-09-01 味之素股份有限公司 接著薄膜
TW201817805A (zh) * 2016-11-04 2018-05-16 台光電子材料股份有限公司 適用於軟硬結合板之樹脂組成物及其應用

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