一种高速高频覆铜板用环氧树脂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术属于覆铜板生产技术领域，尤其涉及一种高速高频覆铜板用环氧树脂组合物及其制备方法。本发明专利技术中，苯并恶嗪型改性环氧树脂中的氮元素本身具有很好的阻燃效应，辅以无卤阻燃填料，可以达到非常好的阻燃效果，阻燃性可达UL94 V‑0级，而且产物中没有卤元素，符合RoHS指令的要求，对环境污染程度相对较低；活性酯作为固化剂固化环氧树脂，可以改善产品的耐热性、尺寸稳定性、低吸水率和低Dk/Df等。本发明专利技术制得的覆铜板具有良好的介电性能、玻璃化转变温度(Tg)、低膨胀系数、热分层时间(T288)>60min，可以达到UL94V‑0级，基本可以满足5G通信所用电子产品的使用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种高速高频覆铜板用环氧树脂组合物及其制备方法
本专利技术属于覆铜板生产
，尤其涉及一种高速高频覆铜板用环氧树脂组合物及其制备方法。
技术介绍
本世纪以来，以人工智能AI等为代表的世界电子信息产业的发展日新月异，高科技电子产品已成为当今世界上最有潜力的产业之一。然而随着电子产品向无人化、智能化、高性能化发展，对于各种电子产品所用印刷电路板覆铜板的要求也就随之提高，包括：高阻燃性、高耐热性、高玻璃化温度(Tg)、低膨胀系数、优异的介电性能等。目前所用的覆铜板，都是以玻璃纤维布增强的环氧树脂基体覆铜板(简称FR-4)。传统的环氧覆铜板是在环氧树脂体系中引入卤素，比如四溴双酚A环氧树脂，然而含溴、氯等卤素的电子废弃物在分解及燃烧过程中会产生大量的有害物质，会危害人的身体健康，也会造成不可逆转的环境污染问题。另外现有的无卤环氧体系制作的高速高频覆铜板，其玻璃化温度基本在190-210℃之间，热分层时间在30-45min左右，根本满足不了当今5G通讯的技术要求。21世纪是信息技术飞速发展的时代,各种高智能化的电子产品已经成为日常生活中不可或缺的一部分，所以今后电子信息通讯的主要核心还是往高频、高速方向发展；在高速高频技术持续发展的今天,5G通信即将成为未来电子通信的大方向，覆铜板作为其电子产品的重要组成部分之一，其介电常数(Dk)和介损耗因子(Df)自然而然成为了应用在高频领域所关注的重中之重的两项性能指标之一。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提供一种高速高频覆铜板用环氧树脂组合物及其制备方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种高速高频覆铜板用环氧树脂组合物，其组分按照重量份数计包括：苯并恶嗪改性环氧树脂10-60份、双酚A型环氧树脂8-20份、活性酯固化剂10-40份、咪唑类催化剂0.1-0.9份、无机填料10-40份和无卤阻燃填料10-50份，余量为溶剂；其中，所述苯并恶嗪改性环氧树脂的结构式如下：式中，R为含1-3个碳原子的的烷基；R1为含1-15个碳原子的烷基或含1-10个碳原子的苯基；n为1-5的整数。进一步，所述苯并恶嗪改性环氧树脂的环氧当量为240-300g/eq。进一步，所述双酚A型环氧树脂是双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应生成的，其结构式为：式中，n＝0-25。采用上述进一步方案的有益效果是，n值小于2的为低相对分子质量环氧树脂，软化点低于50℃，也称为软环氧树脂；n值在2-5之间的为中等相对分子质量环氧树脂，软化点在50-95℃之间；而n值大于5的称为高相对分子质量环氧树脂，软化点在100℃以上。进一步，所述活性酯固化剂为由DICCo.,Ltd.提供的HPC-8000-65T。采用上述进一步方案的有益效果是，极性基团的存在是导致材料Dk和Df居高不下的重要因素。一般来说，极性基团越多，Dk和Df就越高，反之，极性基团越低，则Dk和Df越小。本专利技术使用的活性酯满足低吸水率和低Dk/Df的指标要求，其可以作为环氧树脂的固化剂，可以极大降低极性基团在树脂中的比重，从而降低树脂的Dk和Df，从而达到改善介电性能的目的。进一步，所述咪唑类催化剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑或4-二甲氨基吡啶中的一种或两种以上。所述无机填料为滑石粉、硅微粉或云母粉中的一种或两种以上。所述无卤阻燃填料为氢氧化铝、氢氧化镁、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂或三氧化二锑中的一种或两种以上。所述溶剂为丙酮、丁酮、二甲苯、丙二醇单甲醚或环已酮中的一种或两种以上。本专利技术的第二个目的在于提供一种高速高频覆铜板的制备方法，步骤如下：(1)环氧树脂组合物的制备将苯并恶嗪改性环氧树脂、双酚A型环氧树脂、活性酯固化剂、咪唑类催化剂溶解在溶剂中，然后加入无机填料和无卤阻燃填料,搅拌乳化分散1-3h,凝胶260-390s(171℃)；控制固体含量为55-70％；(2)将玻璃纤维布浸渍步骤(1)的环氧树脂组合物后，经过150-170℃烘箱烘烤4-7min,得粘结片；将若干张粘结片叠合在一起，在其一面或者两面上覆盖铜箔，放置在不锈钢板之间,然后置于真空压机中，在10-40kg/cm2、170-220℃条件下热压90-180min制成。进一步，步骤(2)中，所述玻璃纤维布的规格为7628或2116。进一步，所述粘结片的树脂流动度为15-35％，树脂含量为40-70％,凝胶时间为150-190s(171℃)。进一步，所述铜箔的厚度为12-35μm。本专利技术的有益效果是：本专利技术中，苯并恶嗪型改性环氧树脂中的氮元素本身具有很好的阻燃效应，辅以无卤阻燃填料，可以达到非常好的阻燃效果，阻燃性可达UL94V-0级，而且产物中没有卤元素，符合RoHS指令的要求，对环境污染程度相对较低；活性酯作为固化剂固化环氧树脂，可以改善产品的耐热性、尺寸稳定性、低吸水率和低Dk/Df等。本专利技术制得的覆铜板具有良好的介电性能、玻璃化转变温度(Tg)、低膨胀系数、热分层时间(T288)>60min，可以达到UL94V-0级，基本可以满足5G通信所用电子产品的使用要求。具体实施方式以下结合实例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1一种高速高频覆铜板的制备方法，步骤如下：(1)环氧树脂组合物的制备将35份苯并恶嗪改性环氧树脂(R为甲基；R1为甲基；n＝4)、20份双酚A型环氧树脂(环氧当量180-260g/eq)、40份活性酯固化剂、0.21份4-二甲氨基吡啶溶解在混合溶剂(丙酮、二甲苯、环已酮)中，然后加入15份硅微粉、10份氢氧化铝、10份氮系阻燃剂,搅拌乳化分散2h；控制固体含量为65％；(2)将玻璃纤维布7628和2116浸渍步骤(1)的环氧树脂组合物后，经过170℃烘箱烘烤7min,得粘结片，粘结片的树脂流动度为25±4％，树脂含量为55±5％；将8张粘结片叠合在一起，在其两面上各覆盖18μm铜箔，放置在不锈钢板之间,然后置于真空压机中，在35kg/cm2、175±3℃条件下热压180min，制成双面覆铜板。实施例2一种高速高频覆铜板的制备方法，步骤如下：(1)环氧树脂组合物的制备将45份苯并恶嗪改性环氧树脂(R为含乙基；R1为丙基；n＝2)、8份双酚A型环氧树脂(环氧当量180-260g/eq)、39份活性酯固化剂、0.24份2-甲基咪唑、0.13份4-二甲氨基吡啶溶解在混合溶剂(丙酮、丙二醇单甲醚)中，然后加入15份硅微粉、12份氢氧化铝、10份磷系阻燃剂,搅拌乳化分散2h；控制固体含量为65％；(2)将玻璃纤维布7628和2116浸渍步骤(1)的环氧树脂组合物后，经过170℃烘箱烘烤6min,得粘结片，粘结片的树脂流动度为24±3％，树脂含量为52±4％；将8张粘结片叠合在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速高频覆铜板用环氧树脂组合物，其特征在于，其组分按照重量份数计包括：苯并恶嗪改性环氧树脂10-60份、双酚A型环氧树脂8-20份、活性酯固化剂10-40份、咪唑类催化剂0.1-0.9份、无机填料10-40份和无卤阻燃填料10-50份，余量为溶剂；/n其中，所述苯并恶嗪改性环氧树脂的结构式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种高速高频覆铜板用环氧树脂组合物，其特征在于，其组分按照重量份数计包括：苯并恶嗪改性环氧树脂10-60份、双酚A型环氧树脂8-20份、活性酯固化剂10-40份、咪唑类催化剂0.1-0.9份、无机填料10-40份和无卤阻燃填料10-50份，余量为溶剂；
其中，所述苯并恶嗪改性环氧树脂的结构式如下：



式中，R为含1-3个碳原子的烷基；R1为含1-15个碳原子的烷基或含1-10个碳原子的苯基；n为1-5的整数。


2.根据权利要求1所述的高速高频覆铜板用环氧树脂组合物，其特征在于，所述苯并恶嗪改性环氧树脂的环氧当量为240-300g/eq。


3.根据权利要求1所述的高速高频覆铜板用环氧树脂组合物，其特征在于，所述双酚A型环氧树脂是双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应生成的，其结构式为：



式中，n＝0-25。


4.根据权利要求1所述的高速高频覆铜板用环氧树脂组合物，其特征在于，所述活性酯固化剂为HPC-8000-65T；
所述咪唑类催化剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑或4-二甲氨基吡啶中的一种或两种以上；
所述无机填料为滑石粉、硅微粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘政，杨永亮，郑宝林，李凌云，栾好帅，王丽亚，姜晓亮，
申请(专利权)人：山东金宝电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37