本發(fā)明涉及覆銅板，尤其涉及一種樹脂組合物及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、金屬基覆銅板是一種由金屬板、導(dǎo)熱膠層、導(dǎo)電層組成的三明治結(jié)構(gòu)封裝板材，具有優(yōu)異的散熱性和良好的絕緣性。一般而言，金屬板基覆銅板的散熱性主要由導(dǎo)熱膠層決定，導(dǎo)熱膠層熱導(dǎo)率主要由導(dǎo)熱填料堆積密度及導(dǎo)熱填料本征熱導(dǎo)率決定。

2、近年來，隨著氮化硼填料成本的不斷降低，其在導(dǎo)熱覆銅板中應(yīng)用越來越普遍，氮化硼填料具有優(yōu)異的散熱性，但是氮化硼存在吸油值較大而添加量較低的問題。氧化鋁填料具有較低的成本并且散熱性良好，故而在導(dǎo)熱覆銅板中應(yīng)用最為普遍。氧化鋁依據(jù)形貌可分為球形、破碎形、類球形，球形氧化鋁填料具有較高的填充量但α-相含量較低從而熱導(dǎo)率較?。黄扑樾窝趸X填料具有較高的α-相含量但是填充量較低；類球形氧化鋁α-相含量和填充量介于球形氧化鋁和破碎形氧化鋁之間。

3、cn113861620a公開了一種多面體單晶氧化鋁/氮化鋁/環(huán)氧樹脂導(dǎo)熱復(fù)合材料及其制備方法，其制備方法包括：(1)取d50＝18～22μm多面體單晶氧化鋁粉末20～75份、d50＝2～4μm氮化鋁粉末5～30份、d50＝0.3～0.5μm多面體單晶氧化鋁2～8份，e51環(huán)氧樹脂10～50份備用；(2)對多面體單晶氧化鋁和氮化鋁粉末進(jìn)行干法改性；(3)將改性后粉末、固化劑及促進(jìn)劑投到星型磨中進(jìn)行混合；隨后加到真空脫泡機(jī)中脫泡；然后進(jìn)行固化處理。

4、cn113631506a公開了一種塊狀氮化硼粒子、導(dǎo)熱樹脂組合物和散熱構(gòu)件，其公開的是六方晶氮化硼一次粒子凝集而成的塊狀氮化硼粒子，所述塊狀氮化硼粒子通過bet法測定的比表面積為2～6m2/g，抗壓強(qiáng)度為5mpa以上。

5、現(xiàn)有技術(shù)中，單一使用氮化硼或氧化鋁，或者氮化硼和普通氧化鋁復(fù)配使用，覆銅板領(lǐng)域板材熱導(dǎo)率提升效果不明顯。

6、因此，開發(fā)一種能克服上述缺陷，解決常用氮化硼和氧化鋁填料用于覆銅板熱導(dǎo)率提升效果不明顯的技術(shù)問題的樹脂組合物是至關(guān)重要的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種樹脂組合物及其應(yīng)用，所述的樹脂組合物形成的覆銅層壓板的具有優(yōu)異的熱導(dǎo)率和韌性。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種樹脂組合物，所述樹脂組合物包括如下組分：環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌樹脂、板狀氮化硼填料、第一氧化鋁填料、第二氧化鋁填料和第三氧化鋁填料；

4、其中，所述第一氧化鋁填料的粒徑＞第二氧化鋁填料的粒徑＞第三氧化鋁填料的粒徑；

5、所述第一氧化鋁填料為多面體單晶氧化鋁填料；

6、所述第二氧化鋁填料和第三氧化鋁填料為類球形單晶氧化鋁填料。

7、本發(fā)明中，將板狀氮化硼填料、第一氧化鋁填料(大粒徑多面體單晶氧化鋁填料)、第二氧化鋁填料(中等粒徑單晶氧化鋁填料)和第三氧化鋁填料(小粒徑單晶氧化鋁填料)的配合使用，克服了片狀板狀氮化硼填充量小的問題，同時解決了普通氧化鋁α-相含量低和填充量小的問題，使樹脂組合物內(nèi)部能形成大量面與面接觸的導(dǎo)熱通路，進(jìn)而得到散熱性優(yōu)異的高導(dǎo)熱樹脂組合物，使得形成的覆銅層壓板的具有優(yōu)異的熱導(dǎo)率和韌性。

8、優(yōu)選地，所述板狀氮化硼填料的d50粒徑為30-50μm，例如32μm、34μm、36μm、38μm、40μm、42μm、44μm、46μm、48μm等。

9、優(yōu)選地，所述板狀氮化硼填料的厚度為2.5-7.5μm，例如3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm等。

10、優(yōu)選地，所述板狀氮化硼填料的長徑和厚度的比值為7-12，例如8、9、10、11等。

11、本發(fā)明中，通過控制長徑和厚度方向尺寸，進(jìn)而將所述板狀氮化硼填料的長徑和厚度的比值控制在7-12范圍內(nèi)，原因在于氮化硼填料長徑和厚度比影響樹脂組合物的熱導(dǎo)率，二者的比值偏低，氮化硼比表面積偏大填充量較低，樹脂組合物熱導(dǎo)率提升不明顯；二者的比值偏高，氮化硼在樹脂組合物中傾向于沿水平方向分布，樹脂組合物沿垂直方向熱導(dǎo)率提升不明顯。

12、優(yōu)選地，所述板狀氮化硼填料的比表面積為0.8-2.5g/m2，例如1.0g/m2、1.2g/m2、1.4g/m2、1.6g/m2、1.8g/m2、2.0g/m2、2.2g/m2、2.4g/m2等。

13、優(yōu)選地，所述第一氧化鋁填料包括八至十四面體氧化鋁填料(例如八面體氧化鋁填料、十面體氧化鋁填料、十二面體氧化鋁填料、十四面體氧化鋁填料等)中的任意一種或至少兩種的組合，其中典型但非限制性的組合包括：八面體氧化鋁填料和十面體氧化鋁填料的組合，十面體氧化鋁填料、十二面體氧化鋁填料和十四面體氧化鋁填料的組合，八面體氧化鋁填料、十面體氧化鋁填料、十二面體氧化鋁填料和十四面體氧化鋁填料的組合等。

14、優(yōu)選地，所述第一氧化鋁填料的d10粒徑為10-20μm(例如12μm、14μm、16μm、18μm等)，d50粒徑為30-50μm(例如32μm、34μm、36μm、38μm、40μm、42μm、44μm、46μm、48μm等)，d90粒徑為60-80μm(例如62μm、64μm、66μm、68μm、70μm、72μm、74μm、76μm、78μm等)。

15、優(yōu)選地，所述第一氧化鋁填料中，α-相氧化鋁的質(zhì)量含量≥95％，例如96％、97％、98％、99％等。

16、優(yōu)選地，所述第二氧化鋁填料的d10粒徑為2-6μm(例如2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm等)，d50粒徑為8-15μm(例如9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm等)，d90粒徑為20-40μm(例如22μm、24μm、26μm、28μm、30μm、32μm、34μm、36μm、38μm等)。

17、優(yōu)選地，所述第三氧化鋁填料的d10粒徑為0.2-0.8μm(例如0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm等)，d50粒徑為1-3μm(例如1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm、2μm、2.2μm、2.μm、2.6μm、2.8μm等)，d90粒徑為6-10μm(例如6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm等)。

18、本發(fā)明中，通過上述結(jié)構(gòu)的板狀氮化硼填料與不同種類的氧化鋁填料復(fù)配使用，通過對導(dǎo)熱填料形貌、粒徑、用量進(jìn)行設(shè)計，使樹脂組合物內(nèi)部能形成大量面與面接觸的導(dǎo)熱通路，進(jìn)而開發(fā)出一種散熱性優(yōu)異的高導(dǎo)熱樹脂組合物。

19、優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂包括雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、含磷環(huán)氧樹脂、含氮環(huán)氧樹脂、mdi改性環(huán)氧樹脂、苯酚型酚醛環(huán)氧樹脂、鄰甲酚型酚醛環(huán)氧樹脂、雙酚a型酚醛環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戊二烯環(huán)氧樹脂、含萘環(huán)結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹脂或環(huán)氧化聚丁二烯中的任意一種或至少兩種的組合，其中典型但非限制性的組合包括：雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂和含磷環(huán)氧樹脂的組合，含氮環(huán)氧樹脂、mdi改性環(huán)氧樹脂、苯酚型酚醛環(huán)氧樹脂、鄰甲酚型酚醛環(huán)氧樹脂和雙酚a型酚醛環(huán)氧樹脂的組合，聯(lián)苯環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戊二烯環(huán)氧樹脂、含萘環(huán)結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹脂和環(huán)氧化聚丁二烯的組合等。

20、優(yōu)選地，所述增韌樹脂包括酚氧樹脂、丁氰橡膠、丁氰橡膠改性環(huán)氧、聚丁二烯、聚丁二烯的改性環(huán)氧、聚苯醚、聚苯醚的改性環(huán)氧、丙烯酸酯橡膠、丙烯酸酯橡膠的改性環(huán)氧、核殼橡膠、核殼橡膠增韌環(huán)氧樹脂、脂肪鏈增韌環(huán)氧樹脂或丙烯酸增韌環(huán)氧樹脂中的任意一種或至少兩種的組合，其中典型但非限制性的組合包括：酚氧樹脂和丁氰橡膠的組合，丁氰橡膠改性環(huán)氧、聚丁二烯、聚丁二烯的改性環(huán)氧和聚苯醚的組合，聚苯醚改性環(huán)氧、丙烯酸酯橡膠、丙烯酸酯橡膠的改性環(huán)氧、核殼橡膠和核殼橡膠增韌環(huán)氧樹脂的組合，核殼橡膠、核殼橡膠增韌環(huán)氧樹脂、脂肪鏈增韌環(huán)氧樹脂、丙烯酸增韌環(huán)氧樹脂的組合等。

21、優(yōu)選地，所述固化劑包括胺類固化劑、酸酐類固化劑、酚醛樹脂類固化劑、聚硫醇化合物、異氰酸酯化合物或醇酸樹脂中的任意一種或至少兩種的組合，其中典型但非限制性的組合包括：胺類固化劑和酸酐類固化劑的組合，酚醛樹脂類固化劑、聚硫醇化合物和異氰酸酯化合物的組合，酚醛樹脂類固化劑、聚硫醇化合物、異氰酸酯化合物和醇酸樹脂的組合等。

22、優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)為50-80份，例如55份、60份、65份、70份、75份等。

23、優(yōu)選地，所述固化劑的重量份數(shù)為15-30份，例如16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份等。

24、優(yōu)選地，所述增韌樹脂的重量份數(shù)為5-20份，例如6份、8份、10份、12份、14份、16份、18份等。

25、優(yōu)選地，以所述樹脂組合物的總質(zhì)量為100％計，所述環(huán)氧樹脂、固化劑和增韌樹脂的質(zhì)量之和為10％-18％，例如11％、12％、16％、14％、15％、16％、17％等。

26、優(yōu)選地，以所述板狀氮化硼填料、第一氧化鋁填料、第二氧化鋁填料和第三氧化鋁填料的總質(zhì)量為100％計，所述板狀氮化硼填料的質(zhì)量為32％-40％，例如33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％等。

27、優(yōu)選地，所述第一氧化鋁填的質(zhì)量為34％-42％，例如35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％等。

28、優(yōu)選地，所述第二氧化鋁填的質(zhì)量為5％-13％，例如6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％等。

29、優(yōu)選地，所述第三氧化鋁填的質(zhì)量為13％-21％，例如14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等。

30、優(yōu)選地，以所述樹脂組合物的總質(zhì)量為100％計，所述板狀氮化硼填料、第一氧化鋁填料、第二氧化鋁填料和第三氧化鋁填料的質(zhì)量之和為84％-90％，例如85％、86％、87％、88％、89％等。

31、第二方面，本發(fā)明提供一種半固化片，所述半固化片包括第一方面所述的樹脂組合物干燥后的半固化物和載體銅箔或金屬板。

32、優(yōu)選地，所述增強(qiáng)材料包括玻璃纖維布和/或玻璃纖維紙。

33、優(yōu)選地，所述在載體包括銅箔、離型膜或其他金屬板材中的任意一種或至少兩種的組合。

34、本發(fā)明中，所述半固化片將樹脂組合物形成膠液，浸漬于增強(qiáng)材料，或者將所述膠液涂覆至載體上，然后經(jīng)過高溫烘烤而成。

35、示例性地，所述膠液的固含量為82％-88％，例如83％、84％、85％、86％、87％等。

36、優(yōu)選地，所述膠液中采用的溶劑包括丙酮、丁酮、n,n-二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚或乙二醇甲醚醋酸酯中的任意一種或至少兩種的組合，其中典型但非限制性的組合包括：丙酮和丁酮的組合，n,n-二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚和乙二醇甲醚醋酸酯的組合，丙酮、丁酮、n,n-二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚和乙二醇甲醚醋酸酯的組合等。

37、優(yōu)選地，所述膠液通過將各組分混合和研磨得到。

38、優(yōu)選地，所述混合的轉(zhuǎn)速為1000-2000rpm，例如1200rpm、1400rpm、1600rpm、1800rpm等。

39、優(yōu)選地，所述混合的時間為20-60min，例如25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min等。

40、優(yōu)選地，所述研磨的轉(zhuǎn)速為1000-2000rpm，例如1200rpm、1400rpm、1600rpm、1800rpm等。

41、優(yōu)選地，所述研磨的時間為10-30min，例如15min、20min、25min等。

42、優(yōu)選地，所述高溫烘烤的溫度為160-190℃，例如165℃、170℃、175℃、180℃、185℃等。

43、優(yōu)選地，所述高溫烘烤的時間為5-10min，例如6min、7min、8min、9min等。

44、第三方面，本發(fā)明提供一種層壓板，所述層壓板包括至少一張(例如2張、3張、5張、8張、10張等)銅箔和第二方面所述的半固化片。

45、示例性，所述層壓板的制備方法包括將半固化片設(shè)置于涂膠金屬板單面或者雙面覆上并熱壓。

46、優(yōu)選地，所述熱壓的溫度170-200℃，例如175℃、180℃、185℃、190℃、195℃等。

47、優(yōu)選地，所述熱壓的壓力20-60kg/cm2，例如25kg/cm2、30kg/cm2、35kg/cm2、40kg/cm2、45kg/cm2、50kg/cm2、55kg/cm2等。

48、優(yōu)選地，所述熱壓的時間60-180min，例如80min、100min、120min、140min、160min、180min等。

49、第四方面，本發(fā)明提供一種印制電路板，所述印制電路板包括至少一張(例如2張、3張、5張、8張、10張等)如第三方面所述的層壓板。

50、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

51、(1)本發(fā)明所述的樹脂組合物形成的覆銅層壓板的具有優(yōu)異的熱導(dǎo)率和韌性。

52、(2)本發(fā)明所述的樹脂組合物形成的覆銅層壓板的熱導(dǎo)率在5.6w/m·k以上，金屬板和基材在韌性測試中無彎折。