高频印制电路板用树脂基体——氰酸酯树脂改性的研究

摘要

21世纪是信息的时代,随着信息处理量的日益增加,对电子产品的信息处理能力及信息传输速度的提出了越来越高的要求.印制电路板(Primed circuit board,简称PCB)作为电子产品的重要组成部分,也面临着同样的挑战,用于PCB基板的材料需要具有高可靠性、高耐湿热性、高耐热性、高介电性(即低ε、低tanδ等)、高尺寸稳定性以及加工性等优异的性能.氰酸酯树脂因具有高介电性、易加工和使用温度高等特点,吸引了全世界的目光,被认为是最理想的覆铜板用基体树脂.但是,固化的氰酸酯树脂通常较脆且氰酸酯基团的转化率较低,这些缺陷限制了氰酸酯树脂在高端工业产品中的广泛应用.因此,如何在对氰酸酯树脂进行改性的同时而不牺牲其优异的电性能,使其满足印制电路板的使用要求,成为本课题的研究重点. 本课题使用两种材料--环氧化有机硅和sol-gel法制备的有机/无机纳米二氧化硅对氰酸酯树脂进行改性,并对改性机理和改性后的树脂的性能做了初步的研究. 环氧化有机硅(E-Si)是用六甲基二硅氧烷(MM)、八甲基环四硅氧烷(D<,4>)、氨丙基二乙氧基甲基硅烷(AMDES)、双酚A型环氧树脂(DGEBA)及少量的催化剂在一定的条件下反应而得到的一种新型的氰酸酯树脂改性剂.差示扫描量热测试结果表明随着E-Si含量的增加,氰酸酯树脂固化反应放热峰变宽并向低温方向移动,这是由于E-Si中存在大量的羟基,对氰酸酯树脂的固化起到一定的催化作用.改性树脂的玻璃化转变温度随E-Si的加入而逐渐降低,与此同时,树脂的吸水性却由于硅氧链上疏水性甲基的存在而显著下降. Sol-gel法制备纳米二氧化硅,将正硅酸乙酯(TEOS)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)在乙醇的水溶液中共水解而得到一种有机/无机杂化的纳米粒子.这种方法制备的二氧化硅粒子可以使KH550偶联剂的有机分子链在分子尺寸上与二氧化硅的无机网络相结合,极大地减弱了纳米二氧化硅粒子的表面能,使其对有机树脂具有更好的亲合性.实验测试结果表明,在sol-gel法制备的二氧化硅中,有机基团的含量高达20﹪～30﹪,且其吸水率较商业二氧化硅有较大幅度的降低.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景

1.2高频PCB基板概述

1.2.1 PCB基板简介

1.2.2高频PCB性能要求

1.2.3高频PCB板树脂体系

1.3氰酸酯树脂简介

1.3.1氰酸酯固化反应机理

1.3.2高频印制电路板用氰酸酯树脂改性方法及特点

1.4课题提出

第二章环氧-有机硅共聚物对氰酸酯的改性

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1原料

2.2.2样品制备

2.2.3测试与表征

2.3结果与讨论

2.3.1氨基硅油和环氧-有机硅共聚物的结构表征

2.3.2 CE/E-Si体系与CE/EP体系的性能对比

2.3.3 E-Si加入量对氰酸酯改性体系的影响

2.4本章小结

第三章Sol-gel法制备有机-无机纳米二氧化硅对氰酸酯的改性

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1原料

3.2.2样品制备

3.2.3测试与表征

3.3结果与讨论

3.3.1二氧化硅与环氧树脂混合时的不同现象

3.3.2三种SiO2/环氧树脂/氰酸酯树脂固化样条的外观比较

3.3.3 sol-gel法制备的二氧化硅的元素分析

3.3.4纳米二氧化硅有机组份及含水量的测试

3.3.5三种SiO2对树脂体系固化性能的影响

3.3.6三种SiO2对固化树脂耐热性的影响

3.4本章小结

第四章结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢