预浸片与其形成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及预浸片,更特别涉及预浸片的组成与其形成方法。
【背景技术】
[0002] 复合材料应用在精密制品(如高密度多层电路板产品)中,若其厚度方向的热膨 胀率受工艺温度的影响小,则可提高其应用性。举例而言,多层电路板中的增层片材料,即 预浸片(pr印reg),通常是由玻纤布含浸树脂制作而成,由于在片材平面方向上有玻纤布的 支撑,尺寸安定性高,热膨胀率低,而在厚度方向上因为缺少玻纤布的支撑,其尺寸安定性 需要提升。
[0003] -般市售的电路板增层片材料在厚度方向的热膨胀率平均高于15ppm/°C,尚不足 以满足高阶电子产品的高密度电路板工艺需求。因此降低增层片材料厚度方向的热膨胀率 十分重要。
【发明内容】
[0004] 本发明一实施例提供的预浸片(prepreg),包括:补强材料;以及聚合物,其中聚 合物由有机棒状分子(organicrod-likemolecule)的单体、寡聚物、或上述的组合聚合而 成,有机棒状分子具有光聚合性基团(photo-polymerizablegroup),有机棒状分子的长轴 方向磁化率大于任一其他方向的磁化率,且长轴方向磁化率除以任一其他方向的磁化率所 得的数值大于〇. 01且小于1。
[0005] 本发明一实施例提供的预浸片的形成方法,包括:取胶水与补强材料组合形成膜 状物,且胶水包括光引发剂、溶剂、与有机棒状分子的单体、寡聚物、或上述的组合,其中有 机棒状分子具有光聚合性基团,有机棒状分子长轴方向磁化率大于任一其他方向的磁化 率,且长轴方向磁化率除以任一其他方向的磁化率所得的数值大于0.01且小于1,以垂直 于膜状物的表面的方向施加磁场至膜状物,以排列有机棒状分子使有机棒状分子的长轴平 行于磁场且垂直于膜状物表面;以及以紫外线照射膜状物,使磁场排列后的有机棒状分子 聚合成聚合物,且聚合物与补强材料复合形成预浸片。
【附图说明】
[0006] 图1是本发明实施例中,连续式形成预浸片的示意图。
【具体实施方式】
[0007] 本发明一实施例提供预浸片的形成方法如下。首先配制胶水,其包含100重量份 的有机棒状分子的单体、寡聚物、或上述的组合,〇. 1至5重量份的光引发剂,0至60重量份 的溶剂。有机棒状分子具有光聚合性基团(比如碳碳双键),有机棒状分子长轴方向磁化率 大于任一其他方向的磁化率,且长轴方向磁化率除以任一其他方向的磁化率所得的数值大 于0. 01且小于1。在本发明一实施例中,有机棒状分子长轴方向磁化率除以任一其他方向 的磁化率所得的数值大于0. 1且小于1。在本发明一实施例中,有机棒状分子的结构如式1 至式10或上述的组合:
[0008]Ri-O-Ph-AO-Ph-O-R2 (式 1)
[0009] R^O-Ph-A'-Ph-A^Ph-O-R2(式2)
[0010]R-O-Ph-A'-Ph-A^Ph-A^Ph-O-R2 (式 3)
[0011]RLO-Ph-ALph-Atph-ALph-Akph-O-R2 (式 4)
[0012]Ri-O-Ph-ALph-Atph-ALph-ALph-AS-Ph-O-R2 (式 5)
[0013]RLO-Ph-ALph-Atph-ALph-ALph-AS-Ph-ALph-O-R2 (式 6)
[0014]RLO-Ph-ALph-Atph-ALph-ALph-AS-Ph-ALph-ALph-O-R2 (式 7)
[0015]Ri-O-Ph-Ai-Ph-Atph-AS-Ph-ALph-AS-Ph-AS-Ph-ALph-AS-Ph-O-R2 (式 8)
[0016] Ri-O-Ph-Ai-Ph-Atph-AS-Ph-ALph-AS-Ph-ALph-ALph-AS-Ph-Ag-Ph-O-R2 (式 9)
[0017] R'-O-Ph-A'-Ph-A^Ph-A'-Ph-A^Ph-A^Ph-A^Ph-A^Ph-A^Ph-A^Ph-A^-Ph-O-R^ 式10)
[0018] 在式1至式10中,Ph为取代有勵2、011、0013、013、0?3、?、(:1、或81'的苯环或未取代的 苯环,A。为-C三C-汸1、六2、六3、六4、六 5、六6、六7、六8、六9、与六 1。各自为-〇12-、-0-、-化=0)-、-(〇1 =CH)-、-Cec-、-0-(C= 0) -、- (NH) -(C= 0)-、或单键;R1 与R2 各自独立,为-R3-0-(C= 0)-C=CH2,且R3为C2-C12的烷撑基。
[0019] 光引发剂在接触紫外线后将裂解形成自由基,使有机棒状分子中的光聚合性基团 聚合。若光引发剂的用量过少,则无法有效引发上述聚合反应。若光引发剂的用量过多,将 导致聚合物特性变差而且过程的环境光必须更严谨控制。在本发明一实施例中,溶剂可为 甲苯(CASno. : 108-88-3)、甲乙酮(CASno. :78-93-9)、二甲基甲酰胺(CASno. :68-12-2)、 或丁内酯(CASno. :96-48-0)。上述溶剂可调整胶水黏度。若溶剂用量过多或过少,则 胶水过稀或过黏而不易与补强材料组合形成膜状物。在本发明其他实施例中,上述胶水可 进一步包含〇. 5至100重量份的环氧树脂(EP0N828、NPCN-704)和0. 5至100重量份的环 氧树脂硬化剂 〇icy:CASno. :461-58-5,DDS:CASno. :80-08-0,Novolac)。
[0020] 接着取胶水与补强材料组合形成膜状物。以100重量份的有机棒状分子的单体、 寡聚物、或上述的组合作基准,补强材料的用量介于10至200重量份之间。若补强材材料 的用量过高,则导致后续加工过程困难,良率下降,且胶片与铜箔的接着强度下降。若补强 材料的用量过低,则无法有效提升膜状物的机械强度。在本发明一实施例中,补强材料可为 玻璃、陶瓷、碳材料、树脂、或上述的组合。在本发明一实施例中,补强材料的形状为纤维、粉 体、片状物、编织物、或上述的组合。在本发明一实施例中,取胶水与补强材料组合形成膜状 物的步骤可为将补强材料分散于胶水中,再涂布于载体上。在本发明另一实施例中,补强材 料为编织物如玻纤布,且取胶水与补强材料组合形成膜状物的步骤可为将补强材料(例如 纤维或编织物)含浸于胶水中。在本发明又一实施例中,取胶水与补强材料组合形成膜状 物的步骤可为将胶水涂布于补强材料上。
[0021] 接着以垂直于膜状物的表面的方向施加磁场至膜状物,以排列有机棒状分子使有 机棒状分子的长轴平行于磁场且垂直于膜状物表面。在本发明一实施例中,磁场可为静磁 场或可变脉冲磁场,且磁场强度介于0. 1T至10T之间。若磁场强度过低,则无法有效排列有 机棒状分子。若磁场强度过高,则需过大体积的磁场设备,且生产时需额外安全措施导致量 产成本大增。在本发明一实施例中,施加磁场至膜状物的时间介于1秒至600秒之间(或 5秒至100秒之间)。若施加磁场的时间过短,则无法有效排列有机棒状分子。若施加磁场 时间过久,则导致生产时间变长。
[0022] 之后或同时以紫外线照射膜状物,使磁场排列的有机棒状分子聚合成聚合物,且 聚合物与补强材料复合形成预浸片。紫外线照射膜状物的时间少于10秒,例如可为约大于 0小于10秒,即可有效硬化膜状物中的有机棒状分子。
[0023] 可以理解的是,上述过程可为连续过程。如图1所示,可在输送带11上形成胶水 与补强材料组合而成的膜状物10,再施加磁场13至膜状物10上。上述磁场13施加的时间 取决于输送带11传动的速率。在输送带11末端为紫外线灯15,经磁场排列及紫外线硬化 后,膜状物10即形成预浸片1〇〇。在本发明一实施例中,紫外线灯15可与磁场13位于同一 位置同步施加于膜状物10上。与热聚合的机制相较,上述光聚合机制的速率较快,除了可 减少过程时间外,也比热聚合机制更适用于连续性过程。
[0024] 在本发明另一实施例中,可在输送带上放置补强材料,并直接将胶水涂布于补强 材料上以形成膜状物。后续施加磁场至膜状物与紫外线硬化膜状物的步骤与前述方法类 似。
[0025] 在本发明一实施例中,可由滚轮直接传送补强材料(不需要输送带),使补强材料 含浸胶水形成膜状物。后续施加磁场至膜状物与紫外线硬化膜状物的步骤与前述方法类 似。
[0026] 上述预浸片可压合至铜箔上以形成铜箔基板。由于本发明的预浸片在厚度方向的 热膨胀系数低于现有的预浸片,可有效降低爆板问题而提升工艺良率。
[0027] 为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举数实施例 配合所附图示,作详细说明如下:
[0028] 实施例
[0029] 实施例1
[0030] 取lg的4_(3_丙烯酰氧基丙氧基)苯甲酸-2-甲基-1,4-苯酯 (4-(3-Acryloyloxypropylox