熱固性樹脂組合物制作特種三層線路板研究

葉錦華 文軍 蔡卓弟

摘 要： 熱固性樹脂其分子結(jié)構(gòu)為體型，它包括大部分的縮合樹脂，熱固性樹脂的優(yōu)點是耐熱性高，受壓不易變形。其缺點是機械性能較差。熱固性樹脂有酚醛、環(huán)氧、氨基、不飽和聚酯以及硅醚樹脂等。對于印制板的主材料覆銅箔板，按照歐盟RoHs法令禁用有毒害的聚溴聯(lián)苯（PBB）與聚溴聯(lián)苯醚（PBDE）規(guī)定，這涉及到覆銅箔板取消含溴阻燃劑。目前，國際上先進的國家都已經(jīng)開始大量采用無鹵素覆銅箔板，而國內(nèi)無鹵素覆銅箔板產(chǎn)品僅在含外資的大型企業(yè)開發(fā)成功，許多中小覆銅箔板企業(yè)仍停留在傳統(tǒng)的覆銅箔板生產(chǎn)上，未能適應環(huán)保禁令要求。

關鍵詞： 熱固性樹脂組合物；特種三層線路板；環(huán)保

合成樹脂在加熱、加壓下或在固化劑、紫外光作用下，進行化學反應，交聯(lián)固化成為不溶不熔物質(zhì)的一大類。這種樹脂在固化前一般為分子量不高的固體或粘稠液體；在成型過程中能軟化或流動，具有可塑性，可制成一定形狀，同時又發(fā)生化學反應而交聯(lián)固化；有時放出一些副產(chǎn)物，如水等。此反應是不可逆的，一經(jīng)固化，再加壓加熱也不可能再度軟化或流動；溫度過高，則分解或碳化。這也就是與熱塑性樹脂的基本區(qū)別。

固化和玻璃化是兩個完全不同的過程，熱固型樹脂固化溫度以上才能發(fā)生交聯(lián)反應，而玻璃態(tài)到高彈態(tài)轉(zhuǎn)變是相變問題。一個是化學過程、一個是物理過程，研究玻璃化的時候可以不理固化的問題。對應到工程上就是固化的時候看固化溫度，樹脂的最高工作溫度看玻璃化溫度。

突出撓性印制板輕、薄、柔特性的關鍵是撓性覆銅箔板材料，許多數(shù)字化電子設備需要應用高性能撓性覆銅箔板材料。目前提高撓性覆銅箔板性能的方向是無粘結(jié)劑撓性覆銅箔板材料。

IC封裝載板已是印制板的一個分支，現(xiàn)在以BGA、CSP為代表的新型IC封裝中被大量應用。IC封裝載板使用的是高頻性能好、耐熱性與尺寸穩(wěn)定性高的薄型有機基板材料。高性能材料在國外已推出應用，并在進一步改進提高并有新材料產(chǎn)生，相比之下國內(nèi)同行在許多高性能材料方面還處于空白。

為使中國成為印制電路產(chǎn)業(yè)的大國與強國，迫切需要有中國產(chǎn)的特種三層線路板用材料。

由糠醛或糠醇本身進行均聚或與其它單體進行共縮聚而得到的縮聚產(chǎn)物，習慣上稱為呋喃樹脂。這類樹脂的品種很多，其中以糠醛苯酚樹脂、糠醛丙酮樹脂及糠醇樹脂較為重要。

（1）糠醛苯酚樹脂。糠醛可與苯酚縮聚生成二階熱固性樹脂，縮聚反應一般用堿性催化劑。常用的堿性催化劑有氫氧化鈉、碳酸鉀或基它堿土金屬的氫氧化物。糠醛苯酚樹脂的主要特點是在給定的固化速度時有較長的流動時間，這一工藝性能使它適宜用作模塑料。用糠醛苯酚樹脂制備的壓塑粉特別適于壓制形狀比較復雜或較大的制品。模壓制品的耐熱性比酚醛樹脂好，使用溫度可以提高10～20℃，尺寸穩(wěn)定性、電性能也較好。

（2）糠醛丙酮樹脂。糠醛與丙酮在堿性條件下進行縮合反應形成糠酮單體繽紛可與甲醛在酸性條件下進一步縮聚，使糠酮單體分子間以次甲基鍵連接起來，形成糠醛丙酮樹脂。

（3）糠醇樹脂。糠醇在酸性條件下很容易縮聚成樹脂。一般認為，在縮聚過程中糠醇分子中的羥甲基可以與另一個分子中的α氫原子縮合，形成次甲基鍵，縮合形成的產(chǎn)物中仍有羥甲基，可以繼續(xù)進行縮聚反應，最終形成線型縮聚產(chǎn)物糠醇樹脂。

呋喃樹脂的性能及應用——未固化的呋喃樹脂與許多熱塑性和熱固性樹脂有很好的混容性能，因此可與環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂混合來加以改性。固化后的呋喃樹脂耐強酸（強氧化性的硝酸和硫酸除外）、強堿和有機溶劑的侵蝕，在高溫下仍很穩(wěn)定。呋喃樹脂主要用作各種耐化學腐蝕和耐高濁的材料，對于熱固性樹脂組合物制作特種三層線路板研究有重要啟示作用。