关键词:
氰酸酯
苯并噁嗪
环氧树脂
介电性能
固化反应
热导率
增韧改性
覆铜板
摘要:
高频段内工作的电子产品必须具有高速、低损耗传输的性能,除此之外,高度集成化和高功率的发展趋势,导致电路板散热问题越来越突出,电路板必须具备高导热性能。设计出性能优良的覆铜板对电子工业发展具有重要的意义。
实验以双环戊二烯氰酸酯(Dicyclopentadiene cyanate ester,简称为DCPD-CE)、双酚F苯并噁嗪(Bisphenol F benzoxazine,简称为BPF-BZ)和聚氨酯改性环氧树脂(Polyurethane epoxy resin,简称为PU-EP)为基体树脂,乙酰丙酮金属盐为促进剂,球形氧化铝(Al2O3)、球形石英硅粉(SiO2)为填料,制备出介电性能、导热性能和机械性能优良的复合基板。对树脂体系的质量配比、乙酰丙酮金属盐促进剂种类和增韧改性材料进行研究,主要内容如下:
1)研究在定量PU-EP的情况下DCPD-CE与BPF-BZ的质量配比对体系固化进程和制备覆铜板的综合性能的影响。实验表明:ω(DCPD-CE):ω(BPF-BZ):ω(PU-EP)=7:1:2时体系的固化反应峰顶温度最低为191℃,固化条件最佳,制备的覆铜板的综合性能最好,10 GHz条件下,介电常数为3.67,介电损耗为0.0062;5%热失重温度为412℃;25℃去离子水中和沸水中放置24 h的吸湿率均低于1%;热导率为0.77 W/(m?K);剥离强度为1.09 N/mm;未湿热老化前弯曲强度为109.56 MPa;湿热老化后弯曲强度为121.24 MPa。
2)研究三种乙酰丙酮金属盐促进剂对三元树脂体系的固化促进作用。乙酰丙酮金属盐作为常见的金属离子催化剂,能够促进氰酸酯的三嗪环化反应和苯并噁嗪的开环聚合反应。实验表明:乙酰丙酮铁的综合性能最佳,体系的最大反应速率温度较乙酰丙酮锌和乙酰丙酮铝分别低4℃和11℃,固化度接近90%;覆铜板在10 GHz下介电常数较乙酰丙酮锌下降0.22%,较乙酰丙酮铝下降0.83%,介电损耗较乙酰丙酮锌下降3.71%,较乙酰丙酮铝下降6.96%;剥离强度为三者中最高,达到1.07 N/mm。
3)研究PU-EP树脂,PU-EP树脂结合PI(Polyimide)孔隙原膜组成树脂-PI膜-树脂的“三明治”结构,传统橡胶弹性体对绝缘层韧性和结合强度的影响。结果表明:PU-EP结合PI孔隙原膜时绝缘层的连接强度、韧性较传统橡胶弹性体更强,此时的剥离强度达到1.09 N/mm,弯曲强度最高为115.73 MPa,是纯DCPD-CE弯曲强度的1.2倍。