专利名称：高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法，使透过该制法所制 出的高导热及低散逸系数增层结合胶剂，具有导热性佳、流变性佳、热稳定性佳及降低 成本提高良率等优点，适用于高密度连结印刷电路板或封装载板。
背景技术：
近年来，随着电子技术的日新月异，许多高科技产业的相继问世，使得更人性 化、功能更佳的电子产品不断地推陈出新，且这些电子产品更不断地朝向轻、薄、短、 小的趋势设计发展。各种电子产品均具有至少一主机板，其是由许多电子元件及电路板 所构成，而电路板的功能在于搭载及电性连接各个电子元件，使得这些电子元件能够彼 此电性连接，而目前最常见的电路板为印刷电路板。印刷电路板能将电子零组件联接在一起，使其发挥整体功能，因此是所有电子 资讯产品不可或缺的基本 构成要件。由于印刷电路板设计品质良莠不齐，不但直接影响 电子产品的可靠度，还可左右系统产品的竞争力，因此印刷电路板经常被称为是“电子 系统产品之母”或“3C产业之基”。现今市面电路板的制程技术以资讯电脑用玻纤材基材含浸耐燃环氧树脂铜箔基 板(FR-4)为大宗，而耐热性、低介电常数、环保为FR-4基板的主要考量因素。而高频 基板除了须符合上述性能外，介电损耗亦是重要的考虑因素。目前最常使用的制程为背 胶铜箔(Resin Coated Copper ； RCC)法或是 LDPP (LaserDrillable Prepreg)迭置法。RCC 法是将铜箔经粗化处理后涂布一层介电层，再烘烤成半固化状态(B-Stage)，之后裁切成 所需的大小进行迭置及压合；LDPP迭置法则是将调配好的胶水含浸于玻璃纤维布上，再 烘烤成B-Stage，接着进行迭置及压合，最后裁切成所需的大小。然而，RCC法或是LDPP法仍具有以下的缺点1、由于RCC法并无承载材，反而造成可挠性降低，使得整体性质变脆，触碰 时极易破损、脱落，产生缺胶情形；且本身树脂的流动性较差，因此无法充分达到填孔 的功能性，以及成卷的背胶铜箔的利用率较低造成成本大幅上升等问题。2、LDPP法的介电层厚度控制较不均勻，且须使用特殊处理的玻璃纤维布 (Laser Drillable)，大幅提高制造成本，讯号传递依旧不完整。3、使用RCC法及LDPP法易产生树脂粉屑脱落，造成生产印刷电路板的良率降 低。4、RCC法及LDPP法树脂含量的限制，无法同时进行塞孔与面涂(或增层)。本发明人有鉴于上述已公开使用的RCC或是LDPP法的缺失，于是着手开发介 电层厚度控制及填孔性较佳且制造成本较低的制程。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种制程简单、成本低的高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法。
为达上述的目的，本发明提供一种高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法， 其包括以下的步骤
步骤a 取三官能基环氧树脂、增韧改质环氧树脂(Rubber-modified orDimmer-acid-modified Epoxy)、溴化环氧树月旨(Br-contataed)、无卤含磷环氧树脂 (Br-free/P-contained Epoxy) > 无卤无磷环氧树脂(Br-Free/P-Free Epoxy)、长链无卤环 氧树脂、双酚ACBisphenolA; BPA)环氧树脂等其中至少两种环氧树脂；
步骤b:将步骤a所取的环氧树脂依比例添加至预处理槽中，加热并充分搅拌成 一均勻混合的环氧树脂前驱物；
步骤C:降温，并于降温过程中将一溶剂加入环氧树脂前驱物，并调整环氧树脂 前驱物至一适当的粘度；
步骤d:取一双硬化剂溶液、一催化剂、一溶剂及一流动调整剂加入步骤C的环 氧树脂前驱物，充分混合及搅拌；
步骤e:再加入一高导热填充剂，充分真空搅拌至一适当的粘度；以及
步骤f:静置一时间后，即成为高导热及低散逸系数的增层结合胶剂。
实施时，步骤b中的加热条件为80 130°C Λ 8小时。步骤c中是降温至 IOO0C以下，而调整环氧树脂前驱物的粘度至3,000 10,OOOcp之间。
实施时，该双硬化剂溶液为胺类硬化剂(Amine Curing Agent)及酸无水物硬 化剂(Acid Anhydride Curing Agent)混合而成。该催化剂为咪唑类催化剂(Imidazole Catalyst),该流动调整剂为丙烯酸共聚物或改质丙烯酸共聚物，而该高导热无机填充剂 选自于氮化硅6iN)、氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)、碳化硅6iC)、氧化铝(Al2O3)、氧 化硅MiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锌(ZnO)、氧化铍(BeO)、氢氧化铝Al(OH)3与高岭 土(Aluminum Silicate)所组成族群中的其中一种。该溶剂选自于二甲基甲酰胺(DMF)、 二甲基环己胺(DMCA)、丁酮(MEK)及环己酮(Cyclohexanone)所组成族群中的其中一 种。
实施时，步骤e中的粘度是控制在5,000 30,OOOcps之间，并可透过添加一稀释 剂来控制粘度。
实施时，步骤f中的增层结合胶剂的胶化时间必须要控制在200 800秒。
图1为本发明实施例高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
请参阅图1，图式内容为本发明高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法的一实 施例流程图，供用于高密度连结印刷电路板或封装载板，该流程包括以下步骤
步骤a 取三官能基环氧树脂、增韧改质环氧树脂(Rubber-modified orDimmer-acid-modified Epoxy)、溴化环氧树月旨(Br-contataed)、无卤含磷环氧树脂 (Br-free/P-contained Epoxy) > 无卤无磷环氧树脂(Br-Free/P-Free Epoxy)、长链无卤环氧树脂、双酚ACBisphenolA; BPA)环氧树脂等其中至少两种环氧树脂；
步骤b:将步骤a所取的环氧树脂依比例添加至预处理槽中，加热并充分搅拌成 一均勻混合的环氧树脂前驱物；
步骤C:降温，并于降温过程中将一溶剂加入环氧树脂前驱物，并调整环氧树脂 前驱物至一适当的粘度；
步骤d:取一双硬化剂溶液、一催化剂、一溶剂及一流动调整剂加入步骤C的环 氧树脂前驱物，充分混合及搅拌；
步骤e:再加入一高导热填充剂，充分真空搅拌至一适当的粘度；以及
步骤f:静置一时间后，即成为高导热及低散逸系数的增层结合胶剂。
其中，步骤b中的加热条件为80 130°C的温度下加热2 8小时，步骤c中是 降温至100°C以下，而调整环氧树脂前驱物的粘度至3,000 10,OOOcps之间。步骤e中 的粘度是控制在5,000 30,OOOcps之间，并可透过添加一稀释剂来控制粘度。
另外，该双硬化剂溶液为胺类硬化剂(Amine Curing Agent)及酸无水物硬化剂 (AcidAnhydride CuringAgent)混合而成。该催化剂为咪唑类催化剂(ImidazoleCatalyst)， 该流动调整剂为丙烯酸共聚物或改质丙烯酸共聚物，而该高导热无机填充剂选自于氮 化硅6iN)、氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)、碳化硅6iC)、氧化铝(Al2O3)、氧化硅 (SiO2) >氧化镁(MgO)、氧化锌(ZnO)、氧化铍(BeO)、氢氧化铝Al(OH)3与高岭土 (Aluminum Silicate)所组成族群中的其中一种。该溶剂选自于二甲基甲酰胺(DMF)、 二甲基环己胺(DMCA)、丁酮(MEK)及环己酮(Cyclohexanone)所组成族群中的其中一 种。
因此，制造时，如下列表一，使用者可选择三官能环氧树脂lOphr、双酚A环 氧树脂30phr、长链无卤环氧树脂5phr、溴化环氧树脂30phr及增韧改质环氧树脂25phr 等5种环氧树脂，并将其分别添加至预处理槽中，加热(80 130°C /2 8hr)并充分 搅拌调配出环氧树脂前驱物后，再降温(至100°C以下)，并于降温过程中将溶剂加入环 氧树脂前驱物，并调整环氧树脂前驱物至一适当的粘度(3000 lOOOOcps)，再与双硬 化剂混合物(胺类硬化剂0.5phr、酸无水物硬化剂2phr)、咪唑类催化剂0.25phr、流动 促进剂(丙烯酸共聚物2phr)及溶剂(二甲基甲酰胺20phr)混合均勻后，再加入一高导 热填充剂(氮化硅20phr、氧化铝40phr、氧化硅40phr)，充分真空搅拌至一适当的粘度 (5000 30000cps，所用稀释剂为本领域一般常用的稀释剂皆可)，最后静置一段时间后 (控制在200 800秒)，即可成为高导热及低散逸系数增层结合胶剂，该结合胶剂粘度 为14800cps，其硬化物的热传导系数为2.3W/m_K，散逸系数为0.008 (@IGPiz)。
表一
权利要求
1.一种高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法，供用于高密度连结印刷电路板或 封装载板，其特征在于主要包括以下步骤步骤a:取三官能基环氧树脂、增韧改质环氧树脂、溴化环氧树脂、无商含磷环氧 树脂、无卤无磷环氧树脂、长链无卤环氧树脂、双酚A环氧树脂等其中至少两种环氧树 脂；步骤b:将步骤a所取的环氧树脂依比例添加至预处理槽中，加热并充分搅拌成一均 勻混合的环氧树脂前驱物；步骤c:降温，并于降温过程中将一溶剂加入环氧树脂前驱物，并调整环氧树脂前驱 物至一适当的粘度；步骤d:取一双硬化剂溶液、一催化剂、一溶剂及一流动调整剂加入步骤c的环氧树 脂前驱物，充分混合及搅拌；步骤e:再加入一高导热填充剂，充分真空搅拌至一适当的粘度；以及步骤f:静置一时间后，即成为高导热及低散逸系数的增层结合胶剂。
2.如权利要求1所述的高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法，其特征在于步骤b 中的加热条件为80 130°C下加热2 8小时。
3.如权利要求1所述的高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法，其特征在于步骤c 中降温至100°c以下，而调整环氧树脂前驱物的粘度至3,000 10,OOOcps之间。
4.如权利要求1所述的高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法，其特征在于步骤d 中，双硬化剂溶液为胺类硬化剂及酸无水物硬化剂混合而成。
5.如权利要求1所述的高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法，其特征在于步骤 d中，该催化剂为咪唑类催化剂，该流动调整剂为丙烯酸共聚物或改质丙烯酸共聚物，而 该高导热无机填充剂选自于氮化硅、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化硅、氧化 镁、氧化锌、氧化铍、氢氧化铝与高岭土所组成族群中的其中一种。
6.如权利要求1所述的高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法，其特征在于步骤e 中的粘度控制在5,000 30,OOOcps之间。
7.如权利要求1所述的高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法，其特征在于步骤e 中可透过添加一稀释剂来控制粘度。
8.如权利要求1所述的高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法，其特征在于该溶剂 选自于二甲基甲酰胺、二甲基环己胺、丁酮及环己酮所组成族群中的其中一种。
9.如权利要求1所述的高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法，其特征在于步骤f 静置等待胶化的时间控制在200 800秒之间。
全文摘要
一种高导热及低散逸系数的增层结合胶剂制法，供用于高密度连结印刷电路板或封装载板，其主要步骤为先取三官能基环氧树脂、增韧改质环氧树脂、溴化环氧树脂、无卤含磷环氧树脂、无卤无磷环氧树脂、长链无卤环氧树脂、双酚A环氧树脂等其中至少两种环氧树脂后，依比例添加至预处理槽中，加热搅拌成一环氧树脂前驱物；接着降温，且降温中加入一溶剂，调整环氧树脂前驱物至一适当的粘度；然后加入一双硬化剂溶液、一催化剂、一溶剂及一流动调整剂混合搅拌；再加入一高导热填充剂，充分真空搅拌至一适当的粘度，最后静置一时间后，即成为高导热及低散逸系数增层结合胶剂。
文档编号C09J163/02GK102020960SQ20091017641
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月14日 优先权日2009年9月14日
发明者严政男, 刘励竑, 叶雲照, 张中浩 申请人:合正科技股份有限公司