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CN107771125B - 电路材料和由其形成的制品 - Google Patents

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CN107771125B CN201680033363.2A CN201680033363A CN107771125B CN 107771125 B CN107771125 B CN 107771125B CN 201680033363 A CN201680033363 A CN 201680033363A CN 107771125 B CN107771125 B CN 107771125B
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Abstract

公开了一种电路材料,包括介电基底或还包括导电层的电路子组合件,该电路材料由前体组合物形成,其中前体组合物基于前体组合物的总重量包含热固性树脂或热塑性聚合物、任选的单体异氰脲酸三烯丙酯或氰脲酸三烯丙酯、聚(异氰脲酸三烯丙酯)或聚(氰脲酸三烯丙酯)的分散颗粒、和任选的无机填料,其中电路材料具有在10GHz下小于0.0060的Df。还公开了一种制造这样的电路材料的方法,其中使聚(异氰脲酸三烯丙酯)或聚(氰脲酸三烯丙酯)的乳液聚合颗粒分散于热固性或热塑性树脂中。

Description

电路材料和由其形成的制品
背景技术
本发明一般地涉及电路材料、所述电路材料的制造方法、以及由所述电路材料形成的制品,其包括电路和多层电路。
如本文所使用,电路材料为用于制造电路和多层电路的制品,并且包括电路子组合件、非包层或脱层介电层、单包层或双包层介电层、半固化片(prepreg)、积层(build-up)材料、连接层(bond plies)、树脂涂覆的导电层、覆盖膜等。电路层合件是一种类型的电路子组合件,其具有固定地附接至介电基底层的导电层例如铜。双包层层合件具有两个导电层,在介电层的每一侧上有一个导电层。例如通过蚀刻使层合件的导电层图案化提供了电路。多层电路包括多个导电层,其中至少一个导电层包含导电布线图案。典型地,多层电路通过使用连接层在施加热量或压力的同时将两种或更多种材料以适当的对齐方式层合在一起而形成,其中至少一种材料包含电路层。
介电层包括“半固化片”,其通常包括用部分固化的树脂体系(“B阶段”)浸渍的纤维增强件。半固化片还可以被称为粘合片。因此,在保持在升高的温度下足够的时间以使制剂溶剂挥发之后,半固化片可以是B阶段的以在用于该材料的热固性树脂的反应中获得中间阶段。在B阶段之后,在制造电路层合件或其他电路子组合件的过程中,在使材料完全固化之前,半固化片可以储存很长一段时间。在一种类型的构造中,多层层合件可在金属层之间包括两层或更多层半固化片。
在电路层合件领域中,用于制造基底、连接层等的优选介电材料的特征在于较低的耗散因数(Df),特别是对于高性能电路应用,例如在高频率下或在高数据传输速率下工作。Df是耗散系统中电振荡的能量损失率的量度。在所有介电材料中电势能都在一定程度上耗散,通常是以热的形式耗散,并且Df可根据介电材料和电信号的频率而变化。Df可与印刷电路板(PCB)天线特别相关,印刷电路板(PCB)天线是任意传输系统或无线通信基础设施中的关键组件,例如蜂窝基站天线。对于高性能应用,介电常数(Dk)小于3.5且Df小于0.006是需要的。
除了低耗散因数之外,选择用于高性能电子应用的材料组合件的另一个考虑因素是低可燃性。低可燃性可能难以实现,因为优选用于降低Df的较低极性聚合物还可表现出较高的可燃性,导致在电路材料中需要阻燃添加剂。然而,阻燃剂的选择和量可需要受到限制,以避免不利地影响电特性,热稳定性、吸水性、耐化学性和其他性能如剥离强度。
高性能电路材料的另一些令人感兴趣的特性为对于耐热性的高Tg,以及对于尺寸稳定性和电镀通孔(PTH)可靠性的低热膨胀系数(X,Y,Z CTE)。
然而,改善电路材料的一种特性可能会不利地影响电路材料的另一种特性。因此,例如,较高Tg的材料可能以较低的Df为代价,使得获得期望的特性的基体在开发改进的电路材料中可能是一个挑战。
此外,不仅需要考虑最终产品的电气和物理特性,而且还要考虑用于制造最终产品的制剂的特性。因此,选择用于制造高性能电路材料的组合件材料的另一考虑因素是其在制造电路材料期间的影响。特别地,需要减少或限制聚合物或预聚物流动,以防止半固化片制造期间的回流。而且,在层合期间,当通常在压力下加热半固化片时,聚合物或预聚物熔化(液化)并流动。体系的半固化片聚合物或预聚物含量、压力和加热速率可影响在层合期间发生的流动的量。聚合物或预聚物在有限的时间段内保持足够的流动性以便自由流动,此后,如果使用固化,则平均分子量提高到其变为凝固化或“凝胶化”的程度。一定量的聚合物或预聚物的流动在层合过程中是需要的,并且可影响诸如层间结合、填充和流入相邻层的图案化特征、与铜箔结合和最终介电厚度(Hf)的特性。因此,在制造期间和随后的层合两者期间,半固化片的粘度或流动特性对于获得好的制造性能可以是重要的。
为了在制造和随后的加工(例如层合)期间更有效地使电路材料的热固性树脂体系固化,可使用交联剂与热固性树脂反应。常用的交联剂为异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)和氰脲酸三烯丙酯(TAC),通常为单体液体形式。尽管能够提供高交联密度,但使用单体异氰脲酸三烯丙酯单体可引起针对玻璃或其他织物增强件的回流。此外,异氰脲酸三烯丙酯单体在处理器设备中可能是短效的,这取决于B阶段或用于制造半固化片的其他条件。
美国专利第3,576,789号公开了粉末形式并且粒径小于5微米、优选小于1微米的聚(TAIC),该粉末可通过乳液聚合或悬浮聚合制备。该专利提到在聚烯烃熔点以上将这些颗粒与聚丙烯或其他聚烯烃共混。没有提到其他聚合物的交联。
美国专利第4,962,168号和美国专利公开2013/0334477公开了在氧杂磷杂苯阻燃剂(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物或“DOPO”)的存在下TAIC单体的聚合。具体而言,该专利提到了低分子量的TAIC“预聚物”,虽然提到800至80,000的宽范围,但应注意分子量为20,000至80,000倾向于产生粉末。但是,该专利中的实施例获得了通过GPC测量的1,180至27,480的分子量范围。作为背景信息,尽管该专利提到了TAIC的可能用途,一般包括电子材料、合成树脂、涂料、粘合剂和其他工业材料。然而,该专利中的实施例涉及浸渍层合纸。另外,没有提到其他聚合物的交联。
美国专利第6,254,971号公开了(实施例7)包含聚(TAIC)和单体TAIC的电路材料,其中聚(TAIC)是基础树脂。该专利中的其他实施例包括基于聚(亚苯基醚)或PPE的树脂体系,但没有PPE和聚(TAIC)的混合物或分散于基体聚合物体系中的聚(TAIC)的实施例。
美国专利第6,734,259号和专利公开2012/0045955公开了包含PPE、TAIC和二氧化硅的组合的半固化片电路材料,而没有聚(TAIC)。最后,专利公开2012/0164452公开了用于HPLC的微珠形式(直径1微米至100微米)的聚(TAIC)。美国专利公开2015/0105505公开了用于制备半固化片的清漆组合物中的二溴苯乙烯和二溴苯乙烯的反应性三聚体。
美国专利第7,138,470号、美国专利公开2013/0334477和相关专利公开了聚(TAIC)等作为助剂在含氟弹性体的硫化中的可能用途。
鉴于以上所述,仍然需要用于电路材料的包含前体组合物、尤其是低极性组合物的改进的高性能电路材料。具体而言,需要具有改进的特性组合的电路材料,包括高Tg和低Df以及其他所需的电学和物理特性。此外,即使当含有大量用于交联的单体TAIC时,这样的电路材料也能够理想地被有效地制造并且能够在使用期间提供低可燃性。
发明内容
上述缺点和不利条件通过包括包含聚合物组分的介电层的电路材料得以缓解,其中所述聚合物组分包含:连续的聚合物基体;和包含聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)、包含前述中至少一者的共聚物、或包含前述中至少一者的组合的颗粒,其中所述颗粒分散于所述连续的聚合物基体中;其中电路材料具有在10GHz下小于0.0060,优选在10GHz下小于0.0040,更优选在10GHz下小于0.0030的Df,和在10GHz下小于3.8的Dk
还公开了包含聚合物组分的介电层,其中所述聚合物组分包含:连续的聚合物基体;和包含聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)、包含前述中至少一者的共聚物、或包含前述中至少一者的组合的颗粒,其中所述颗粒分散于所述连续的聚合物基体中;和任选的单体异氰脲酸三烯丙酯、单体氰脲酸三烯丙酯、或包含前述中至少一者的组合。
又一方面涉及一种制造电路材料的方法,所述方法包括:将热塑性聚合物、热固性树脂或包含前述中至少一者的组合与多个聚合物颗粒合并,以提供前体组合物,所述聚合物颗粒包含聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)、包含前述中至少一者的共聚物或包含前述中至少一者的组合,并且具有大于400℃的分解温度;以及使所述前体组合物形成介电层。
再一方面涉及由上述电路材料形成的印刷线路板或其他电路子组合件并涉及用于制造这种电路子组合件的方法。特别地,电路子组合件包括导电金属层;和上述介电层,其中导电金属层与介电层之间的剥离强度大于4.0磅/英寸。
通过以下附图、详细描述和实施例进一步解释说明本公开内容。
附图说明
现在参照示例性附图,其中相似的元件在图中编号相似:
图1是单包层层合件的示意图;
图2是双包层层合件的示意图;
图3是具有图案化的导电层的双包层层合件的示意图;
图4是包括两个双包层电路层合件的示例性电路组合件的示意图;以及
图5是实施例2至5的组合物在10GHz下的Df相对异氰脲酸酯单元含量的图。
具体实施方式
如将在下面的实施例中更详细地描述,出乎意料地发现,在介电材料的聚合物组分中通过使用聚(TAIC)或聚(TAC),任选地与单体TAIC或TAC结合可获得改进的电路材料,特别是用于高频应用的电路材料。如本文所用,TAIC指异氰脲酸三烯丙酯(1),TAC指氰脲酸三烯丙酯(2),
Figure BDA0001498441970000051
统称为TAIC/TAC,即异氰脲酸三烯丙酯或氰脲酸三烯丙酯。类似地,聚(TAIC/TAC)是指包含异氰脲酸三烯丙酯重复单元或氰脲酸三烯丙酯重复单元的均聚物和共聚物。具体而言,介电材料的聚合物组分包含含有聚(TAIC/TAC)的分散颗粒的连续的聚合物基体。聚(TAIC/TAC)颗粒可通过乳液聚合获得。
在聚合物组分中存在聚(TAIC/TAC)允许在电路材料中引入TAIC或TAC部分(作为重复单元),其可对电路材料的电子和其他特性具有积极影响,如下面进一步描述。此外,与单独使用TAIC/TAC单体相比,聚(TAIC/TAC)的存在允许更高量的氰脲酸酯单元含量。术语“异氰脲酸酯单元含量”和“氰脲酸酯单元含量”分别指以下环结构单元(3)和(4)的含量,其为彼此的结构异构体(互变异构体),包含氮、碳和氧原子,包含于TAIC/TAC单体或聚(TAIC/TAC)内,包括聚(TAIC/TAC)的低聚物。
Figure BDA0001498441970000052
更具体地,发现在用于制造电路材料的制剂中存在聚(TAIC/TAC)颗粒出乎意料地导致介电材料中改善的特性的平衡,特别是高频电路应用的电气特性,包括各自在10GHz下测量的小于0.0060,优选小于0.0040,更优选等于或小于0.0030,最优选为0.0010至0.0040的低耗散因数(Df)。在一些实施方案中,电路子组合件表现出各自在10GHz下测量的0.0010至0.0035,或0.0010至0.0030,或0.0025至0.0035的耗散因数,和2.5至3.5的介电常数(Dk)。
聚(TAIC/TAC)的有利特征可包括以下中的一个或更多个:(1)与单体TAIC或TAC相比,其为非反应性的或反应性相对较小;(2)其密度与大多数聚合物相当;(3)其几乎不溶于典型的溶剂,因此对溶液粘度的影响最小;(4)其为Df低且Tg高的聚合物;(5)其具有相对低的CTE;(6)其具有高的分解温度(Td);(7)其具有低的莫氏硬度;(8)其比低损耗电路材料中使用的许多基础聚合物固有地更不易燃;和(9)其用作聚合物和预聚物流变控制的改性剂,即,其可以在制造过程中用作流动限制剂(flow restrictor)。
优选地,关于电气特性,如本文所公开的介电基底层或由其制成的电路子组合件可具有在10GHz下小于0.0060,优选在10GHz下小于0.0030的Df,和在10GHz下小于3.8,优选在10GHz下小于3.30的Dk。如上所述,Df是介电材料中的电势能的损失率(通常以热的形式)的量度,并且确定材料的“损耗”。对于印刷电路组合件中的高频下的高速互连和操作,期望低介电损耗。
此外,作为流变改性剂,聚(TAIC/TAC)允许用于交联的更大量的TAIC/TAC单体存在于电路材料中,而不会对制造工艺造成不利影响。特别地,聚(TAIC/TAC)颗粒的使用通过减少或降低半固化片聚合物或预聚物流动(树脂回流)(以其他方式与TAIC/TAC的那些水平相关)允许电路材料制剂中的TAIC/TAC单体(异氰脲酸三烯丙酯或氰脲酸三烯丙酯)的量增加。同时,由于聚(TAIC/TAC)颗粒在溶剂中具有有限的溶解度或不具有溶解度,所以其存在不会过度地或不利地增加半固化片制造期间的制剂的粘度或层合后的半固化片的粘度。
不希望受理论束缚,据信聚(TAIC/TAC)颗粒含有一些剩余或未反应的不饱和基团,但由于空间位阻,其可能不是反应性的或可能具有较有限的反应性。然而,颗粒中的一些剩余交联官能团可变得可用于与连续的聚合物基体(包括互穿网络)中的热固性聚合物反应,特别是可在介电层或半固化片制造期间出现的升高的温度下。
在一些实施方案中,发现在电路材料颗粒中使用聚(TAIC/TAC)颗粒允许使用相对较少的无机填料,例如熔凝二氧化硅(fused silica)。因此,在一些实施方案中,聚(TAIC/TAC)颗粒可被视为可用于部分地替代无机填料如二氧化硅的“有机填料”。这可在不对Df产生不利影响或甚至降低Df的情况下完成。
作为对于许多陶瓷填料的替代,或者部分或完全代替,聚(TAIC/TAC)更轻更柔软。相对于许多无机填料,聚(TAIC/TAC)颗粒可表现出更低的密度和更低的莫氏硬度。尽管无机填料可用于改变制剂流变性(流动性、触变性),但是无机填料通常是相当致密的,因此倾向于沉降并且难以实现加工,例如钻孔难以完成。与使用无机填料相比,诸如聚(TAIC/TAC)的有机填料不仅可提供更柔性和更轻的电路材料,优选更低模量的材料。
聚(TAIC/TAC)的另一个优点是其可用作电路材料中使用的无卤阻燃剂的氮增效剂,优选用于含磷阻燃剂,更优选次膦酸盐和芳族含磷有机阻燃剂,例如磷腈。
聚(TAIC/TAC)颗粒可以通过乳液聚合、悬浮聚合或分散聚合有效地制备,用作组合物中的添加剂以形成高性能电子材料。具体而言,如本领域技术人员将理解的,乳液聚合是一种类型的自由基聚合,其可开始于引入水、单体和表面活性剂(例如,十二烷基硫酸钠等可能的表面活性剂)的乳液。由于每个颗粒都被表面活性剂包围,所以聚合的颗粒彼此之间不会凝聚,并且表面活性剂的极性静电排斥其他颗粒。因此,乳液聚合可涉及不均匀体系,得到含有所形成的聚合物的胶体尺寸的颗粒。乳液聚合的颗粒不溶于水性介质,因此使用过滤器可滤过。可洗涤乳液聚合产物以除去表面活性剂并在与基础树脂混合之前干燥以除去水。在一个优选实施方案中,用碱性水溶液(aqueous base)例如碱金属或碱土金属碱如碳酸钠、氢氧化钾等的水溶液洗涤颗粒。不受理论束缚,认为这种洗涤除去可不利地影响诸如Df的特性的离子如硫酸根离子。
具体地,在一些实施方案中,聚(TAIC)颗粒可以通过乳液聚合制成,其中TAIC单体的细滴(fine droplet)在引发剂如过硫酸铵存在下在含有作为乳化剂的表面活性剂的水性介质中聚合,然后用碱性KOH溶液洗涤。
乳液聚合因素可包括:(1)机械搅拌,(2)使用表面活性剂以使单体乳化,和(3)一个主要水相。相比之下,悬浮聚合因素可包括:(1)机械搅拌,(2)水相与有机相的体积比,和(3)添加稳定剂以形成单体液滴的稳定悬浮液。分散聚合是一种类型的沉淀聚合,即选择作为反应介质的溶剂是单体和引发剂的良好溶剂,但对于聚合物是非溶剂。乳液聚合、悬浮聚合或分散聚合的选择可取决于所需的粒径。在一个具体实施方案中,如通过动态光散射确定,聚合物颗粒的中值粒径为0.005微米至15微米(μm),平均粒径优选为0.1μm至5μm,最优选为0.5μm至1.5μm。聚(TAIC/TAC)颗粒可包含低聚物或聚合物。
基于单体的总重量,聚(TAIC/TAC)可包含少于30重量%,优选少于20重量%,更优选少于10重量%的共聚单体。TAIC/TAC的共聚物可包括但不限于例如TAIC/TAC与少量脂族醛如乙醛、正丁醛、异丁醛、丙醛、正戊醛、异戊醛、正己醛、2-乙基-丁醛、正辛醛、2-乙基-己醛、环己醛等的反应,如例如英国专利第1341000号中所述。其他可能的共聚单体为烯键式不饱和单体如乙酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、苯乙烯、丙烯腈、或包含前述中至少一种的组合。聚(TAIC/TAC)还可包括与其他乙烯基材料(例如,三乙烯基环己烷(TVCH))的共聚,或者为了并入酚官能度,包括与二烯丙基双酚A(DABPA)等的共聚。任选地,如美国专利4,962,168中所公开,聚(TAIC)还可用阻燃剂如DOPO以基于聚(TAIC)中TAIC重量的5重量%至150重量%的量改性。
用于形成电路材料的介电层的组合物可包含热固性树脂或热塑性聚合物或两者以提供连续的聚合物基体,并且在本文中为方便起见被称为“前体组合物”。热固性树脂、热塑性聚合物或两者可以是低极性的(其包括非极性的)。因此,可排除大量的含环氧树脂和含聚酰亚胺树脂。优选地,基于聚合物或预聚物的总重量,任何含环氧树脂或含聚酰亚胺树脂以小于10重量%、更优选小于5重量%的量存在于前体组合物中,并且最优选基本上不存在。
更优选地,用于制备介电层的热固性树脂、热塑性聚合物或两者可以是低极性、低介电常数和低损耗的材料。前体组合物可包含具有小于20的LOI(极限氧指数)的热固性树脂、热塑性聚合物或两者。在一个实施方案中,前体组合物包含具有小于20的LOI且包含至少两种(优选地,平均两种或更多种)自由基反应性官能团(优选地为具有烯键式不饱和双键的基团)的热固性树脂,并且还可包含至少一种阻燃剂。除非使用阻燃添加剂配制,否则这些材料可过于易燃。在一些实施方案中,前体组合物可具有小于900ppm的总的溴和氯含量,其被认为基本上不含卤素,同时不会不适当地影响电气或其他特性。
在一些实施方案中,电路材料包含具有大于170℃,优选大于200℃的Tg,大于350℃,优选大于400℃的Td的聚合物,并且具有小于20的LOI且包含至少两种自由基反应性官能团的热固性树脂形成。包含阻燃剂的电路材料可具有至少V-1,优选V-0的UL-94等级;在10GHz下小于0.0060,优选在10GHz下小于0.0030,或在10GHz下为0.0010至0.0060,优选在10GHz下为0.0010至0.0030的Df;在10GHz下小于3.8,优选在10GHz下小于3.30的Dk
如上所述,本发明组合物的可能的优点之一是聚(TAIC/TAC)可用作阻燃剂的增效剂,优选为无卤阻燃剂的增效剂,更优选为含磷阻燃剂的增效剂,最优选为芳香族含磷阻燃剂的增效剂,最优选为含氧杂磷杂环烷基氧化物的芳香族化合物如DOPO(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)或DOPO衍生物(包括其二聚体或其他低聚物)的增效剂。在一些实施方案中,所述前体组合物的含氧杂磷杂环烷基氧化物的芳香族化合物与组合的TAIC/TAC单体和聚(TAIC/TAC)(如果有的话)的重量比可大于3:1,优选大于5:1。
基于热固性或热塑性前体组合物的总重量,聚(TAIC/TAC)可以以1重量%至40重量%(重量%),优选2重量%至30重量%,更优选3重量%至25重量%,最有选5重量%至22重量%的量用于前体组合物中。术语“树脂的总重量”是指用于最终介电基底的前体组合物中的聚合物或预聚物形式的组分的重量,包括聚合物颗粒、交联剂和反应性单体,并且不包括无机材料。
在一些实施方案中,基于前体组合物的总重量,TAIC/TAC单体还以1重量%至50重量%,优选5重量%至40重量%,更优选10重量%至35重量%,最优选15重量%至30重量%的量使用。在一些实施方案中,例如,TAIC/TAC单体与聚(TAIC/TAC)的比例为0.2:1至1.5:1,但可以取决于前体组合物的具体制剂。
在具有或不具有TAIC/TAC单体的情况下,基于前体组合物的总重量,前体组合物的总氰脲酸酯单元含量可为至少12重量%,优选15重量%至25重量%。在这些实施方案中,电路材料可具有在10GHz下小于0.0040,例如在10GHz下为0.0010至小于0.0040的Df。在一个具体的实施方案中,聚(TAIC/TAC)以1重量%至50重量%的量存在于前体组合物中,并且TAIC/TAC单体以1重量%至50重量%的量存在于前体组合物中,并且电路材料可具有在10GHz下小于0.0040,例如在10GHz下为0.0010至小于0.0040的Df
前体组合物,特别是热固性组合物的实例包括基于或含有大量热固性树脂(大于全部树脂的15重量%,优选大于全部树脂的25重量%,最优选大于全部树脂的50重量%)的那些。这种热固性树脂可以包括例如1,2-聚丁二烯、聚异戊二烯、聚丁二烯-聚异戊二烯共聚物、聚丁二烯-聚苯乙烯-聚二乙烯基苯三元共聚物、聚(亚苯基醚)树脂、可固化环烯烃或其共聚物(例如美国专利公开2008/0259234和2011/0060096中所述的共聚物)、和包含前述中至少一种的组合。热固性树脂可以用反应物化合物官能化以含有烯键式不饱和双键。例如,热固性树脂可被乙烯基化、烯丙基化、丙烯酸化、甲基丙烯酸化或马来化以包含自由基反应性烯键式不饱和双键。在一些实施方案中,热固性组合物基于乙烯基官能聚丁二烯,或乙烯基、甲基丙烯酸酯或烯丙基官能聚(亚苯基醚)。乙烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或烯丙基官能聚(亚苯基醚)的数均分子量可小于4,000Da。这种低分子量的乙烯基、甲基丙烯酸酯或烯丙基官能聚(亚苯基醚)树脂商业上由Mitsubishi Gas以商品名MGC OPE-2St市售,由Sabic Innovative Plastics以商品名SA9000和SA5587市售,为来自Asahi Kasei的
Figure BDA0001498441970000101
·经改性的聚(亚苯基醚)聚合物。这种乙烯基官能聚丁二烯树脂由NissoAmerica,Inc.以商品名B3000、B2000和B1000市售,以及由Cray Valley HydrocarbonSpecialty Chemicals以商品名
Figure BDA0001498441970000102
市售。可添加用于特定特性或加工改性的其他可共固化聚合物包括但不限于天然橡胶;降冰片烯聚合物如聚二环戊二烯;苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物和丁二烯-丙烯腈共聚物;不饱和聚酯等。这些共聚物的水平一般小于树脂体系的50体积%。
在一些实施方案中,热固性树脂包括聚(亚芳基醚),其可以是均聚物或共聚物的形式,包括接枝或嵌段共聚物。可使用多种形式的组合。聚(亚芳基醚)包含多个以下结构的结构单元:
Figure BDA0001498441970000103
其中对于每个结构单元,每个R和R'独立地为氢、伯或仲C1-7烷基、苯基、C1-7氨基烷基、C1-7烯基烷基、C1-7炔基烷基、C1-7烷氧基、C6-10芳基、和C6-10芳氧基。在一些实施方案中,每个R独立地为C1-7烷基或苯基,例如C1-4烷基,并且每个R'独立地为氢或甲基。
示例性的聚(亚芳基醚)包括聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二乙基-1,4-亚苯基醚),聚(2,6-二丙基-1,4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-烯丙基-1,4-亚苯基醚)、聚(二叔丁基二甲氧基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二氯甲基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二溴甲基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二(2-氯乙基)-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二甲苯基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二氯-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二苯基-1,4-亚苯基醚)、和聚(2,5-二甲基-1,4-亚苯基醚)。有用的聚(亚芳基醚)包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元,任选地与2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元组合。
聚(亚芳基醚),优选聚(亚苯基醚)可以是乙烯基或烯丙基封端的,例如二甲基丙烯酸酯化的以获得PPE-DMA。任选地,聚(亚芳基醚)可使用在分子中具有(i)碳-碳双键或碳-碳三键和(ii)一个或更多个羧基(包括羧酸、酸酐、酰胺、酯或酰卤)两者的多官能化合物进行官能化。在一些实施方案中,官能团为羧酸或酯基。可提供羧酸官能团的多官能化合物的实例包括马来酸、马来酸酐、富马酸和柠檬酸。聚(亚芳基醚)可与聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物或其他热固性树脂共固化。
例如,合适的官能化聚(亚芳基醚)包括聚(亚芳基醚)和环状羧酸酐的反应产物。合适的环状酸酐的实例为马来酸酐、琥珀酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、和邻苯二甲酸酐,更优选为马来酸酐。经改性的聚(亚芳基醚)如马来酸化的聚(亚芳基醚)可通过美国专利第5,310,820号中所述的方法生产,或者是市售的。市售合适的经改性和未经改性聚(亚芳基醚)的实例包括来自Asahi的PPE-MA(马来化聚(亚芳基醚)),和来自Chemtura的HPP820(未经改性的聚(亚芳基醚)),来自SABIC的SA90和SA120。聚(亚芳基醚)的数均分子量可相对较高,大于500道尔顿,优选1000至100000道尔顿,更优选1000至10000道尔顿,如通过凝胶渗透色谱法(GPC)确定,通常由制造商详细说明。因此,其可用作固体,而不是液体。
在一些实施方案中,热固性组合物包含聚亚芳基醚树脂,例如PPE-二甲基丙烯酸酯树脂,其中分散有聚(TAIC/TAC)、TAIC/TAC单体、和任选的熔凝二氧化硅或其他无机填料的颗粒。非织造或织造织物如织造E玻璃可用于半固化片和增强层合件。另外,可包含阻燃剂和过氧化物引发剂。包含这种热固性组合物的介电基底可表现出:(1)在10GHz下小于或等于0.0060的Df;(2)大于200℃的Tg;(3)大于400℃的Td(5%);或大于4磅/英寸的铜(STHTE)剥离强度。
作为另一种热固性树脂,可以使用包含衍生自丁二烯、异戊二烯或其混合物的单元的均聚物和共聚物。衍生自其他可共聚单体的单元也可以例如以接枝或嵌段的形式存在。示例性的可共聚单体包括但不限于乙烯基芳香族单体,例如经取代和未经取代的单乙烯基芳香族单体如苯乙烯、3-甲基苯乙烯、3,5-二乙基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、对羟基苯乙烯、4-乙酰氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、α-氯苯乙烯、α-溴苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯等;和经取代和未经取代的二乙烯基芳香族单体如二乙烯基苯、二乙烯基甲苯等。还可使用包含上述可共聚单体中的至少一者的组合。这种类型的示例性热固性树脂包括但不限于丁二烯均聚物、异戊二烯均聚物、丁二烯-乙烯基芳香族共聚物如丁二烯-苯乙烯、异戊二烯-乙烯基芳香族共聚物如异戊二烯-苯乙烯共聚物等。
共聚物可由其制造商(例如Nippon Soda Co.,Tokyo,Japan和Cray ValleyHydrocarbon Specialty Chemicals,Exton,PA)大致分类为“聚丁二烯”。还可使用这些树脂的混合物,例如聚丁二烯均聚物和聚(丁二烯-异戊二烯)共聚物的混合物。还可使用包含间同立构聚丁二烯的组合。热固性聚丁二烯或聚异戊二烯树脂在室温下可以是液体或固体。合适的液体树脂的数均分子量可大于5,000道尔顿(Da),但通常数均分子量小于5,000Da(最优选1,000Da至3,000Da)。由至少85重量%的1,2加成得到的热固性聚丁二烯或聚异戊二烯树脂是优选的,因为其在固化时表现出最大的交联密度,这是由于可用于交联的大量侧链乙烯基。此外,由降冰片烯单体的开环聚合(ROMP)得到的不饱和热固性树脂可用于前体组合物中。
以低极性为特征的上述热固性树脂可表现出低介电常数和低损耗的理想特征。也可以使用低极性树脂与少量高极性树脂的组合,非限制性实例包括如环氧类和聚(亚苯基醚)或者氰酸酯和聚(亚苯基醚)的树脂组合。基于聚丁二烯、聚异戊二烯、或含丁二烯的共聚物和含异戊二烯的共聚物的组合物是特别有用的。阐述热固性组合物“基于”一种或更多种热固性树脂,意味着热固性组合物包含该热固性树脂多于任何其他树脂,优选大于用于制造介电基底(包括反应性单体)的全部树脂(包括反应单体和低聚物,不包括填料)的50重量%。
热固性树脂也可以是经改性的,例如树脂可以是羟基封端的、甲基丙烯酸酯封端的、或羧酸酯封端的树脂。可使用后反应的树脂,如环氧、马来酸酐(马来酸化的)、或氨基甲酸酯改性的丁二烯或异戊二烯树脂。
在介电层树脂体系例如半固化片或其他电路基底中,热固性树脂例如PPE(包括经改性的PPE如PPE-DMA)或聚丁二烯或聚异戊二烯可以基于树脂(包括聚(TAIC/TAC)颗粒)的总重量以70重量%,优选50重量%至100重量%,更优选60重量%至90重量%的量存在,任选地与基于全部树脂重量的最多至30重量%,优选最多至15重量%的其他反应性化合物(如双(乙烯基苯基)甲烷、双(乙烯基苯基)乙烷、双(乙烯基苯基)己烷、或包含前述中至少一种的组合)组合。或者,基于组合物的总重量(包括任何填料),热固性树脂可以以10重量%至55重量%,更优选15重量%至45重量%的量存在。
可添加可以与热固性树脂共固化的其他聚合物或化合物用于特定特性或加工改性。例如,为了改善介电基底材料的介电强度和机械特性随时间的稳定性,可在树脂体系中使用较低分子量的乙烯丙烯弹性体。本文使用的乙烯丙烯弹性体是主要包含乙烯和丙烯的共聚物、三元共聚物或其他聚合物。乙烯丙烯弹性体可进一步分类为EPM共聚物(即乙烯和丙烯单体的共聚物)或EPDM三元共聚物(即乙烯、丙烯和二烯单体的三元共聚物)。特别地,乙烯丙烯二烯三元共聚物橡胶具有饱和的主链,主链之外可获得不饱和以便于交联。其中二烯为双环戊二烯的液体乙烯丙烯二烯三元共聚物橡胶是优选的。
乙烯丙烯橡胶的可用分子量小于10000平均分子量。合适的乙烯丙烯橡胶包括平均分子量(Mw)为7200的乙烯丙烯橡胶,其可以以商品名TRILENE CP80购自LionCopolymer,Baton Rouge,LA;分子量为7000的液体乙烯丙烯二环戊二烯三元共聚物橡胶,其可以以商品名TRILENE65购自Lion Copolymer;和分子量为7500的液态乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物,其可以以商品名TRILENE 67购自Uniroyal Chemical Co.。
乙烯丙烯橡胶优选以有效保持基底材料的特性随时间稳定的量存在,特别是介电强度和机械特性。典型地,相对于全部树脂(“树脂体系”)的总重量,这样的量多至20重量%,更优选4重量%至20重量%,甚至更优选6重量%至12重量%。
可包含在热固性组合物中的另一种类型的可共固化聚合物是不饱和的含聚丁二烯或含聚异戊二烯的弹性体。该组分可以是主要用烯键式不饱和单体(例如乙烯基芳香族化合物如苯乙烯或α-甲基苯乙烯;丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯如甲基丙烯酸甲酯;或丙烯腈)1,3-加成丁二烯或异戊二烯的无规共聚物或嵌段共聚物。弹性体优选为包含具有聚丁二烯或聚异戊二烯嵌段以及优选衍生自单乙烯基芳香族单体如苯乙烯或α-甲基苯乙烯的热塑性嵌段的线性或接枝型嵌段共聚物的固体热塑性弹性体。这种类型的合适的嵌段共聚物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物,例如可从Dexco Polymers,Houston,TX以商品名VECTOR 8508M,从Enichem Elastomers America,Houston,TX以商品名SOL-T-6302,和从Dynasol Elastomers以商品名CALPRENE 401获得的那些;苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物;和含有苯乙烯和丁二烯的混合的三嵌段和二嵌段共聚物,例如可从Kraton Polymers,Houston,TX以商品名KRATON D1118获得的那些。KRATON D1118是含苯乙烯和丁二烯的混合的二嵌段/三嵌段共聚物,其含有35重量%的苯乙烯。
任选的含聚丁二烯或含聚异戊二烯的弹性体还可以包含与上述类似的第二嵌段共聚物,不同之处在于聚丁二烯或聚异戊二烯嵌段被氢化,从而形成聚乙烯嵌段(在聚丁二烯的情况下)或乙烯-丙烯共聚物嵌段(在聚异戊二烯的情况下)。当与上述共聚物结合使用时,可生产具有更高韧性的材料。示例性的这种类型的第二嵌段共聚物是KRATON GX1855(由Kraton Polymers市售),其被认为是苯乙烯-高1,2-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯嵌段共聚物的混合物。
通常,不饱和的含聚丁二烯或含聚异戊二烯的弹性体组分以相对于整个树脂体系的2重量%至60重量%,更优选5重量%至40重量%,或者甚至更优选10重量%至20重量%的量存在于树脂体系中。
电路材料的热固性组合物中的交联剂提高了交联密度。除了可以提供高密度交联的TAIC/TAC之外,任选的另外的交联剂(助剂)可以包括例如二乙烯基芳香族化合物如二乙烯基苯,例如与二乙烯基苯交联的聚丁二烯-苯乙烯。其他任选的交联剂是季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)或异氰脲酸三(2-丙烯酰氧基乙基)酯(THEIC三丙烯酸酯),其可以与TAIC/TAC一起用作交联助剂,以提供另外的交联官能度。其他任选的交联剂包括邻苯二甲酸二烯丙酯和其他多官能丙烯酸酯单体(例如,可从Sartomer USA,Newtown Square,PA获得的SARTOMER树脂),和包含前述中至少一种的组合,所有这些都是市售的。根据例如其他组成组分的量和特定应用的最终产品所需的特性,本领域普通技术人员可以容易地确定热固性组合物的总交联剂含量。
用于介电层或基底的组合物还可包含用于树脂体系的一种或更多种固化剂,以加速具有烯属反应位点的多烯的固化反应。固化剂包括自由基引发剂。自由基引发剂为可在适当条件下产生自由基物类并提供自由基聚合的物质。这些物质通常提供弱键,即具有小解离能的键。常规的自由基引发剂可以包括在固化过程中分解成自由基的过氧化物引发剂、偶氮引发剂、碳-碳引发剂、过硫酸盐、肼、酰肼、苯甲酮、卤素、或其共混物。
市售的C-C引发剂包括例如2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(CAS号1889-67-4),以商品名PERKADOX 30得自Akzo Nobel,以CCDFB-90得自Degussa,和以商品名NOFINER得自Nippon Oil&Fat Corporation;3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷(CAS号10192-93-5),以商品名CCDFH得自Degussa;聚(1,4-二异丙基苯)(CAS号100-18-5),以商品名CCPIB得自Degussa;和包含前述中至少一种的组合。合适的过氧化物引发剂的商业实例包括但不限于来自AtoFina的
Figure BDA0001498441970000151
231XL和DCP-R,来自Akzo Nobel的
Figure BDA0001498441970000152
BC和14,和来自Rhein Chemie的
Figure BDA0001498441970000153
DCP-70。可使用其他过氧化物和具有不同活化温度的过氧化物的混合物。
Figure BDA0001498441970000154
VC-R是分子量为338Da且熔点为50℃的α'-二(叔丁基过氧)二异丙基苯化合物。
自由基引发剂的总量可任选地为全部反应性树脂(不包括在典型的制剂溶剂中相对不反应和相对不溶的聚(TAIC/TAC)颗粒)的0.5重量%至10重量%,优选1重量%至6重量%,更优选2重量%至5重量%。然而,所加入的自由基引发剂的实际量可根据所使用的具体引发剂化合物和所使用的前体组合物的具体制剂而变化。
在另一个实施方案中,电路材料包含热塑性聚合物或热塑性聚合物的组合,不存在热固性树脂。可使用的热塑性聚合物的实例包括热塑性聚烯烃、乙烯和降冰片烯的共聚物(环状烯烃共聚物)、聚四氟乙烯(PTFE)、和高Tm非PTFE热塑性塑料如来自Rogers Corp.(Rogers,CT)的XT/DuroidTM8000系列层合件中的那些、和包含前述中至少一种的组合等。
任选地,用于电路材料中的介电层的前体组合物还可包含颗粒状填料。合适的填料的实例包括二氧化钛(金红石和锐钛矿)、钛酸钡、钛酸锶、包括熔凝无定形二氧化硅的二氧化硅(颗粒和空心球)、熔凝二氧化硅、刚玉、堇青石、钙硅石、芳香族聚酰胺纤维或纤条体(例如
Figure BDA0001498441970000155
)、核壳橡胶颗粒、氮化硼纤维、玻璃纤维、Ba2Ti9O20、玻璃球,石英、氧化铍、氧化铝、氧化镁、云母、滑石、纳米粘土、硅铝酸盐(天然和合成的)、氧化镁、和氢氧化镁。还可使用填料的组合。更优选地,金红石型二氧化钛和无定形二氧化硅是特别理想的,因为这些填料分别具有高和低介电常数,由此通过调整组合物中两种填料的各自的量允许在最终固化产物中实现宽范围的介电常数与低耗散因数组合。最优选地,可使用熔凝球形二氧化硅颗粒与少量二氧化钛的组合。硼氮化物、铝氮化物、硅碳化物颗粒或其他陶瓷导热颗粒(例如,热导率为至少20W/m-K)的使用可用于提高热导率。
用于电路材料(优选用于半固化片)的前体组合物可任选地还包含织造或非织造的合适的纤维的热稳定的网,无机或有机的例如玻璃(E、S、D、L和NE玻璃),包括平板玻璃或密织纤维玻璃,或高温有机纤维如LCP、PEI和PBO。热稳定的纤维增强件可通过在层合件的平面内控制固化时收缩的方法提供电路层合件。另外,使用纤维网增强件使得电路基底具有相对高的机械强度和模量。也可以使用聚合物或玻璃纤维的非织造垫。
在一些实施方案中,基于前体组合物的总重量,前体组合物包含10重量%至70重量%,优选大于30重量%至65重量%,更优选40重量%至60重量%的无机填料。介电基底中无机填料的体积百分比可以是例如15体积%至55体积%,优选20体积%至50体积%,更优选25体积%至45体积%,最优选30体积%至40体积%。
在一个任选的实施方案中,这种无机填料可被涂覆,即表面处理。经涂覆的填料的实例可包括硅烷涂覆的、氧化铝涂覆的、和包含前述中至少一种的组合,优选二氧化硅-甲基氢聚硅氧烷涂覆的填料。可用于形成二氧化硅、氧化铝或硅烷涂层的表面处理剂的实例可包括但不限于甲基氢聚硅氧烷如来自Advanced Polymers Inc.的APS-219、来自DowCorning的MH1107Fluid;硅烷偶联剂如乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷和γ-巯基丙基三甲氧基硅烷。
除了上述一种或更多种聚合物、填料和添加剂之外,用于介电层的前体组合物还可任选地独立地包含添加剂如粘度调节剂、润湿剂、脱气剂、抗氧化剂等。选择添加剂以便增强或基本上不会不利地影响电气和物理特性如介电常数、耗散因数、吸水性、或电路材料的其他期望特性。
用于制造前体组合物、介电层、电路材料(包括电路子组合件、电路和多层电路)的方法是已知的,并且可以根据需要使用。例如,前体组合物可通过将多种组分以任何顺序任选地在熔体或惰性溶剂中组合,然后形成介电层来形成。所述组合可通过任何合适的方法,例如共混、混合或搅拌。在一个实施方案中,用于形成前体组合物的组分可以通过溶解或悬浮于溶剂中来组合以提供涂层混合物或溶液。选择溶剂以便溶解聚合物或热固性树脂、分散颗粒添加剂和可能存在的任何其他任选的添加剂,并且具有便于形成和干燥的蒸发速率。可能的溶剂的非排他性列表为二甲苯;甲苯;甲基乙基酮;甲基异丁基酮;己烷;和更高级的液体直链烷烃如庚烷、辛烷、壬烷等;环己烷;异佛尔酮和多种基于萜烯的溶剂。具体的示例性溶剂包括二甲苯、甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和己烷,还更优选二甲苯和甲苯。溶液或分散体中组合物的组分的浓度不是关键的,并且将取决于各组分的溶解度、所使用的填料水平、施用方法、和其他因素。通常,基于溶液的总重量,溶液包含10重量%至50重量%的固体(除了溶剂之外的所有组分),更优选15重量%至40重量%的固体。
在一个具体实施方案中,制造电路材料的方法包括使异氰脲酸三烯丙、氰脲酸三烯丙酯或包含前述中至少一种的组合乳液聚合以形成分解温度高于400℃的聚合物颗粒;过滤聚合物颗粒,任选地用碱性水溶液洗涤聚合物颗粒,并干燥聚合物颗粒以形成粉末;将聚合物颗粒与包含热固性树脂、热塑性聚合物或包含前述中至少一种的组合的前体组合物组合;以及使前体组合物形成介电层。
可通过已知的方法形成介电层。例如,可通过将前体组合物装到稍后从其脱离的载体上,或者可选地装到诸如稍后将形成电路材料层的导电金属层的基底上,使前体组合物形成层。在一个实施方案中,如上所述,将组合的组分浇注到纤维基底上或浸渍纤维基底。在形成制品或层之后,使任意溶剂在环境条件下,或通过强制或加热的空气,例如在20℃至200℃,优选30℃至150℃,更优选40℃至100℃下蒸发。可以允许热塑性组合物冷却以形成介电层。在干燥过程中,该层可以是未固化的,部分固化的(B阶段)或完全固化的,或者如果需要的话,可在干燥后使该层部分或完全固化。得到的层可在使用之前储存。
在一个具体实施方案中,制造电路材料包括使异氰脲酸三烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯或包含前述中至少一种的组合乳液聚合以获得聚合物颗粒;过滤,任选地用碱性水溶液洗涤聚合物颗粒,并干燥聚合物颗粒以形成分解温度大于400℃的粉末;将聚合物颗粒与包含热固性树脂和单体异氰脲酸三烯丙酯、单体氰脲酸三烯丙酯或包含前述中至少一种的组合的前体组合物混合,以获得热固性组合物;使该热固性组合物形成介电层;并且使热固性组合物至少部分地固化以获得能够形成电路子组合件的产品。
介电层可用于堆积层、连接层、介电基底层或包括前述中至少一种的组合。包括如本文公开的介电层的电路子组合件还可包括导电金属层。可选的粘合层可位于介电基底层与导电层之间并直接接触介电基底层和导电层。
在期望形成电路子组合件的情况下,可以将包括半固化片的介电层设置在导电金属层上并且例如通过层合使其完全固化。在一个实施方案中,通过将一个或更多个层的介电层放置在一片或两片经涂覆或未经涂覆的导电层之间(可在至少一个导电层和至少一个介电基底层之间设置粘合层)以形成电路基底来形成层合件。导电层可与介电基底层直接接触,优选没有中间层。或者,粘合层或连接层可位于导电层和介电层之间。连接层可小于介电层厚度的10%。然后可以将分层材料的堆叠放置在压机(例如,真空压机)中,在压力和温度下,持续适合于结合所述层并形成层合件的时间。可通过一步法(例如使用真空压机)或通过多步法来层合(并固化,如果适用的话)。在一个示例性的一步法中,例如对于PTFE聚合物基体,可将分层材料置于压机中,使其达到层合压力(例如150psi至400psi)并加热至层合温度(例如260℃至390℃)。将层合温度和压力保持所需的保温时间,即20分钟,然后冷却(仍然在压力下)至低于150℃。可在150℃至200℃下进行部分过氧化物固化步骤,然后可在惰性气氛下使部分固化的堆叠经历高能电子束照射固化(电子束固化)或高温固化步骤。使用两阶段固化可以赋予得到的层合件以非常高的交联度。第二阶段使用的温度可以是例如250℃至300℃,或聚合物的分解温度。该高温固化可在烘箱中进行,但也可以在压机中进行,即作为初始层合和固化步骤的延续。具体的层合温度和压力将取决于所使用的具体组合物,并且本领域普通技术人员可以容易地确定而无需过多的实验。
用于形成电路层合件或其他多层层合件的有用导电层可包括但不限于不锈钢、铜、金、银、铝、镍、锌、锡、铅、其他过渡金属、和包含前述中至少一种的合金,铜是示例性的。对导电层的厚度没有特别的限制,对导电层的表面的形状、大小或纹理也没有限制。然而,优选地,导电层可以包括3微米至200微米,优选9微米至180微米的厚度。当存在两个或更多个导电层时,两个层的厚度可相同或不同。如上所述,具有包含聚(TAIC/TAC)分散颗粒的上述介电层的电路子组合件可与导电层一起使用以制造电路材料、电路层合件、电路和多层电路。在一个示例性实施方案中,导电层是目前用于形成电路的铜箔,例如电沉积铜箔。
根据用于制备电路子组合件的多个具体实施方案,图1示出了一个示例性电路子组合件,特别是包括设置在介电层114上并接触介电层114的导电金属层112的单包层层合件110,介电层114包含(未示出)聚(TAIC/TAC)的分散颗粒。术语微粒是指直径小于10微米的颗粒。任选的玻璃网(未示出)可存在于介电基底层114中。应理解的是,在本文所述的所有实施方案中,多个层可完全或部分地覆盖彼此,并且还可存在另外的导电层、图案化电路层、和介电层。还可存在任选的粘合(连接)层(未示出),并且可以是未固化的或部分固化的。使用上述基底可形成许多不同的多层电路构造。
多层电路组合件的另一个实施方案在图2中以210示出。双包层电路层210包括设置在介电层214的相反侧上的导电层212、216,所述介电层214包含(未示出)聚(TAIC/TAC)的分散微粒。介电基底层214可包括织造网(未示出)。图3中示出了电路子组合件310,其包括设置在介电基底层314的相反侧上的电路层318和导电层316,所述介电基底层包含(未示出)聚(TAIC/TAC)的分散微粒。介电基底层314可包括织造网(未示出)。
图4示出了示例性多层电路组合件410,其具有第一双包层电路430、第二双包层电路440、和设置在其间的连接层442。双包层电路430包含复合材料,其中具有聚(TAIC/TAC)的分散颗粒,用作设置在两个导电电路层436、438之间的介电基底434。双包层电路440包括设置在两个导电电路层446、448之间的第二介电基底444,该第二介电基底444可以是或可以不是包含聚(TAIC/TAC)颗粒的复合材料。介电基底434、444中的至少一者,并且任选地两者可包含分散的聚(TAIC/TAC)颗粒。每个介电基底层434、444可包括非织造玻璃增强件(未示出)。还示出了两个盖层450、460。每个盖层450、460包括设置在连接层454、464上的导电层452、462。另外,可使用粘结层(tie layer)形成许多不同的多层电路构造。
如上所述,本文公开的电路材料和电路子组合件可提供多个优点。具体而言,电气特性和热特性与用于高频率和高数据速度的电气和电子应用的电路中期望的特性一致,特别是耗散因数小于0.0060,例如0.0010至小于0.0060。更具体地,本文公开的实施方案可以由以下特性中的任何一个或更多个或全部来表征。
特性/参数
芯厚度,密耳 1-20密耳
CTE-x/y,ppm/℃在50至150℃下 <20-25
CTE-z,ppm/℃在50至150℃下 <50-60
%z-膨胀在50到250℃下 <2.5-3.0
T-300,分钟 >10
T<sub>d</sub>,T<sub>d</sub>(5%),℃ >350,>400
D<sub>f</sub>(10GHz) ≤0.0040,例如,0.0010至≤0.0040
Cu-剥离(AR/AS),磅/英寸 >4.0/>4.0
焊料漂浮,秒 >360
UL94(薄/厚) V0/V0
在一个实施方案中,电路材料包括由前体热固性组合物形成的介电层,所述前体热固性组合物包含:热固性树脂;异氰脲酸三烯丙酯、单体氰脲酸三烯丙酯或包含前述中至少一种的组合;包含聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)、包含前述中至少一种的共聚物、或包含前述中至少一种的组合的聚合物颗粒,其中基于热固性组合物的总重量,总氰脲酸酯单元含量为至少12重量%,优选15重量%至25重量%;并且其中电路材料具有在10GHz下小于0.0040,优选在10GHz小小于0.0035的Df。在其中存在氰脲酸酯单体的另一个实施方案中,单体与聚合物颗粒的比例为0.4:1至1:1,并且电路材料具有在10GHz下为0.0025至0.0035,优选在10GHz下为0.0025至0.0033,或在10GHz下为0.0010到0.0035,优选在10GHz下为000010至0.0033的Df。
在另一个实施方案中,电路材料包括由前体热固性组合物形成的介电层,其包含基于前体组合物的总重量的:10重量%至40重量%的聚(亚芳基醚)(其在介电层中形成连续的聚合物基体);5重量%至40重量%的单体异氰脲酸三烯丙酯、单体氰脲酸三烯丙酯、或包含前述中至少一种的组合,其在所述介电层中在所述聚(亚芳基醚)存在下交联;和10重量%至30重量%的聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)、包含前述中至少一种的共聚物、或包含前述中至少一种的组合的聚合物颗粒,其分散于连续的聚合物基体中;其中电路材料具有在10GHz下小于0.0050,例如在10GHz下为0.0010至小于0.0050,或在10GHz下为0.0010至0.0040,或在10GHz下为0.0010至0.0030的Df。
在另一个实施方案中,由热固性组合物形成的介电层包含:22重量%至32重量%的聚亚苯基醚(PPE)二甲基丙烯酸酯树脂;15重量%至25重量%的异氰脲酸三烯丙酯单体;8重量%至18重量%的异氰脲酸三烯丙酯聚合物聚(TAIC)均聚物;1重量%至5重量%的季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)或其他交联助剂;7重量%至17重量%的二乙基次膦酸铝或其他含磷阻燃剂;和22重量%至32重量%的熔凝二氧化硅或其他无机填料,其中包括介电层的电路材料具有在10GHz下小于0.0060,优选在10GHz下小于0.0040,更优选在10GHz下小于0.0035,例如在10GHz下为0.0010至小于0.0060,或在10GHz下为0.0010至0.0040,优选在10GHz下为0.0010至0.0035的耗散因数(Df);还更优选地UL等级为V-0。
在另一个实施方案中,由热固性组合物形成的介电层包含:23重量%至33重量%的聚亚苯基醚(PPE)二甲基丙烯酸酯树脂;16重量%至26重量%的异氰脲酸三烯丙酯单体;9重量%至19重量%的异氰脲酸三烯丙酯聚合物聚(TAIC)均聚物;1重量%至5重量%的季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)或其他交联助剂;3重量%至13重量%的乙烷-1,2-双(五溴苯基)或其他卤化阻燃剂;和23重量%至33重量%的熔凝二氧化硅或其他无机填料,其中所述电路材料具有在10GHz下小于0.0060,优选在10GHz下小于0.0030,更优选在10GHz下小于0.0020;或在10GHz下为0.0010至0.0060,优选在10GHz下为0.0010至0.0030,或在10GHz下为0.0010至小于0.0020的Df
通过以下非限制性实施例进一步解释说明本发明。
实施例
表1中的以下材料用于以下实施例。
表1
Figure BDA0001498441970000211
制备:通常,如下制备介电子组合件。用于介电基底的组合物包含如本文表中所示的组分。使用常规的介电基底层制造方法,优选将实施例2至实施例6(表2至表6)中的每一个的组合物涂覆到玻璃织物上并干燥以制成2密耳至10密耳的半固化片片材。在半固化片厚度达到特定的厚度之后,在半固化片的两面上用铜(有或没有施用粘合剂涂层)使用热/压力进行层合以制成双包层层合件。制备厚度为2密耳至120密耳的层合件,其中该层合件也可以使用连续平板层合来固化。典型的固化温度范围为325°F(163℃)至525°F(246℃),采用300psi至1200psi的压力。
测试:根据Underwriter's Laboratory Method UL-94进行燃烧/熄火测试。
电气特性:在测试电气特性之前,将样品在135℃下调节2小时。
对于根据“Stripline Test for Permittivity and Loss Tangent at X-Band”测试方法(IPC-TM-650 2.5.5.5)的样品层合件,测量Dk在10GHz下为3.48,测量Df在10GHz下为0.0035)。
根据“Peel strength of metallic clad laminates”测试方法(IPC-TM-6502.4.8)测试铜剥离强度。
通过在288℃(550°F)的温度下使层合件漂浮在熔融焊料罐上来测试层合件的焊料漂浮性。这个过程包括使层合件样品连续地漂浮在焊料上或者使其进行迭代热循环(在焊料上10秒,然后离开焊料60秒)。如果铜箔从层合件表面出现起泡或分层,则记录焊料漂浮测试失败。
T-300测试是根据IPC-TM-650Time-to-Delamination(TMA法)2.4.24.1来分层的时间(以分钟计)。期望最小时间为10分钟。
实施例1A
该实施例解释说明了用作电路材料中的制剂添加剂的聚(TAIC)颗粒的制备。如下式所示进行异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)单体的自由基乳液聚合:
Figure BDA0001498441970000221
具体地,向不锈钢容器中添加3100克DI(去离子)水和500克异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)。在另一个容器中,将22克过硫酸铵溶于110克DI水中。在热板上,将DI水/TAIC混合物在高剪切混合下加热至70℃。添加0.5克Triton X
Figure BDA0001498441970000231
(辛苯聚醇-9)乳化剂。在维持在70℃至80℃的温度的同时,在4.5小时内添加十一次(每次12克)过硫酸铵/DI水溶液。添加之间的时间是25分钟。然后盖上反应容器并放入烘箱(60℃)过夜(16小时)。冷却至室温后,将所得产物(聚-TAIC)用布氏漏斗过滤并用DI水洗涤。将所得的湿饼置于
Figure BDA0001498441970000232
皿中并在105℃下干燥20小时。产品产率>95%。所得到的产物是低体积密度的白色粉末,其表现出超过400℃(752°F)的熔点(分解温度)。发现更高速(更强力)的混合使微粒的平均粒径微化。
实施例2至实施例3
本发明实施例2和实施例3的制剂(用量除了织造增强层外均为重量份)、其特性和结果示于表2。
表2
Figure BDA0001498441970000233
测试结果表明TAIC聚合物的使用对电气特性(Dk和Df)、热特性(Tg、CTE、Td和焊料测试)和加工特性(涂覆、层合和钻孔)有正面作用。
实施例4至实施例5
如表3所示配制本发明实施例4和实施例5的制剂(用量除了增强层之外均为重量份)。实施例4使用溴化阻燃剂体系,实施例5使用无卤阻燃剂体系。进行标准树脂环氧层合。特性和结果也示于表3中。
表3
Figure BDA0001498441970000241
基于表3中的结果,已经证明,对于卤化(实施例3)和无卤(实施例4)组合物,可获得具有改进的物理和电气特性的组合(包括低Df)的电路材料,即使减少了无机填料的含量也是如此。实施例4表现出更大的剥离强度和更低的Df,而无卤素的实施例5表现出更高的分解温度,同时在其他性能方面表现出相当的特性。进一步观察到,使用聚(TAIC)颗粒作为流变改性剂允许并入比实施例4至5中更多的异氰脲酸酯单元含量,而没有在半固化片制造期间造成可以以其他方式发生的树脂回流。与本发明的实施例2至3相比,增加的异氰脲酸酯单元含量得到更低的10GHz下的Df
如表4中所示,可计算实施例2至实施例4中每一者的组合物的异氰脲酸酯重量百分比含量并且其与该材料的Df有关。
表4
%异氰脲酸酯单元含量 D<sub>f</sub>
12.9 0.0034
10.5 0.0036
17.4 0.0029
16.7 0.0032
图5是实施例2至5的组合物在10GHz下的Df相对异氰脲酸酯单元含量的图。如图中所示,对于层合件,在树脂含量百分比相当的情况下,由于制剂含有逐渐增加量的异氰脲酸酯,层合件可以获得逐渐降低的Df。相比之下,没有聚(TAIC)而含有相同量的聚(亚芳基醚)聚合物、单体TAIC(54份,其接近加工条件所允许的最大值)、二氧化硅(77份)和过氧化物引发剂(1.8份)的组合物,计算得到的氰脲酸酯单元含量为11.7%,得到在10GHz下为0.0037的相对较高的Df
实施例6
该实施例说明了在电路材料中用作制剂添加剂的碱性洗涤的p-TAIC的制备。如以下示意图所示进行异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)单体的自由基乳液聚合,然后进行碱性水溶液处理以除去剩余的硫酸根:
Figure BDA0001498441970000251
具体地,向不锈钢容器中添加3100克DI(去离子)水和500克异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)。在另一个容器中,将22克过硫酸铵溶解于110克DI水中。在热板上,将DI水/TAIC混合物在高剪切混合下加热至70℃。添加0.5克Triton X
Figure BDA0001498441970000261
(辛苯聚醇-9)乳化剂。在维持在70℃至80℃的温度的同时,在4.5小时内添加十一次(每次12克)过硫酸铵/DI水溶液。每次添加之间的时间是25分钟。然后盖上反应容器并放入烘箱(60℃)过夜(16小时)。从烘箱中取出后,将反应器冷却至室温。在一个单独的容器中,将27.8克氢氧化钾(85.6%确定,1.1当量)溶于70克DI水中。然后将氢氧化钾水溶液添加到反应容器中,然后低剪切混合30分钟。将所得的p-TAIC水性悬浮液用布氏漏斗过滤并用DI水洗涤两次。将所得的湿饼置于
Figure BDA0001498441970000262
皿中并在105℃下干燥20小时。产物产率>95%。所得到的产物是低体积密度的白色粉末,其表现出超过400℃(752°F)的熔点(分解温度)。
实施例7
p-TAIC对Df的作用通过制备包含高密度聚乙烯和根据实施例1(未处理)、实施例6(用碳酸钠或氢氧化钾水溶液洗涤以除去剩余的硫酸根)制备的30重量%的p-TAIC的压缩模塑板来确定。原样测试所述板,在23℃,50%相对湿度(RH)下测试所述板16小时;或在23℃,50%相对湿度下测试所述板24小时;或在23℃,50%相对湿度下测试所述板88小时;或在105℃下测试所述板1小时。结果示于表5中。
表5
Figure BDA0001498441970000263
发现使用碱洗涤的p-TAIC得到甚至比实施例1的p-TAIC更低的Df值。令人惊讶的是,p-TAIC对Df的作用如表5所示的一样低。
通过以下实施例进一步解释说明本发明。
实施方案1.一种电路材料,包括包含聚合物组分的介电层,其中所述聚合物组分包含:连续的聚合物基体;和颗粒,所述颗粒包含聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)、包含前述中至少一者的共聚物、或包含前述中至少一者的组合,其中所述颗粒分散在所述连续的聚合物基体中;并且其中所述电路材料具有在10GHz下小于0.0060,优选在10GHz下小于0.0040,更优选在10GHz下小于0.0030的Df,和在10GHz下小于3.8的Dk
实施方案2.根据实施方案1所述的电路材料,其中基于所述聚合物组分的总重量,所述聚合物组分包含10重量%至90重量%的所述连续的聚合物基体,所述聚合物基体具有大于170℃的Tg和大于350℃的Td
实施方案3.根据实施方案1或2所述的电路材料,其中所述连续的聚合物基体由包含至少两种自由基反应性官能团且具有小于20的LOI的热固性树脂形成。
实施方案4.根据前述实施方案中任一项所述的电路材料,其中各自基于所述聚合物组分的总重量,所述聚合物组分包含:1重量%至50重量%的聚合物颗粒,和1重量%至50重量%的单体异氰脲酸三烯丙酯、单体氰脲酸三烯丙酯或包含前述中至少一者的组合。
实施方案5.根据前述实施方案中任一项所述的电路材料,其中基于热固性组合物的总重量,所述聚合物组分的总单元异氰脲酸酯或氰脲酸酯含量为至少12重量%,其中所述电路材料具有在10GHz下小于0.0040的Df
实施方案6.根据前述实施方案中任一项所述的电路材料,其中所述颗粒为乳液聚合颗粒,其中所述颗粒具有大于400℃的分解温度或使用动态光散射确定的0.1微米至10微米的平均粒径中的一者或两者。
实施方案7.根据前述实施方案中任一项所述的电路材料,其中所述连续的聚合物基体包含:包含热塑性聚合物、热固性树脂或包含前述中至少一者的组合的组合物与单体异氰脲酸三烯丙酯、单体氰脲酸三烯丙酯、或包含前述中至少一者的组合的反应产物。
实施方案8.根据前述实施方案中任一项所述的电路材料,其中所述连续的聚合物基体为热固性树脂组合物的反应产物,其中所述电路材料具有在10GHz下小于0.0050,优选在10GHz下小于0.0040的Df,并且优选地,其中所述热固性树脂组合物包含乙烯基官能聚(亚芳基醚)、丁二烯、异戊二烯、或包含前述中至少一者的组合、和任选的交联剂。
实施方案9..根据实施方案7所述的电路材料,其中基于所述热固性组合物的总重量,所述热固性树脂组合物包含10重量%至40重量%的聚(亚芳基醚);5重量%至40重量%的单体异氰脲酸三烯丙酯、单体氰脲酸三烯丙酯或包含前述中至少一者的组合;和1重量%至30重量%的聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)包含前述中至少一者的共聚物、或包含前述中至少一者的组合的聚合物颗粒;其中所述电路材料具有在10GHz下小于0.0050,优选在10GHz下小于0.0040的Df
实施方案10.根据实施方案1至6中任一项所述的电路材料,其中所述连续的聚合物基体包含热塑性环烯烃共聚物、聚四氟乙烯、或聚乙烯。
实施方案11.根据前述实施方案中任一项所述的电路材料,其中所述介电层还包含无机填料,优选基于所述介电层的总重量的10重量%至70重量%的无机填料,更优选基于所述介电层的总重量的15重量%至60重量%的熔凝二氧化硅填料。
实施方案12.根据前述实施方案中任一项所述的电路材料,其中所述介电层具有1微米至1000微米的厚度。
实施方案13.根据前述实施方案中任一项所述的电路材料,其中所述介电层为基于所述介电层的总体积以5体积%至40体积%的量包含织造或非织造的有机或无机的织物增强件的半固化片。
实施方案14.根据实施方案1所述的电路材料,还包括设置在所述介电层上的导电金属层。
实施方案15.根据实施方案12所述的电路材料,其中导电金属层被图案化以形成电路。
实施方案16.一种电路子组合件,包括:导电金属层;和根据实施方案1至15中任一项或更多项所述的介电层,其中所述导电金属层与所述介电层之间的剥离强度大于4.0磅/英寸。
实施方案17.一种制造用于电路材料的介电层的方法,所述方法包括:将热塑性聚合物、热固性树脂、或包含前述中至少一者的组合与多个聚合物颗粒合并,以提供前体组合物,所述聚合物颗粒包含聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)、包含前述中至少一者的共聚物或包含前述中至少一者的组合,并且具有大于400℃的分解温度;和使所述前体组合物形成介电层。
实施方案18.根据实施方案17所述的方法,其中所述前体组合物还包含单体异氰脲酸三烯丙酯、单体氰脲酸三烯丙酯、或包含前述中至少一者的组合。
实施方案19.根据实施方案17或18所述的方法,还包括使聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)或包含前述中至少一者的组合乳液聚合以形成聚合物颗粒;和过滤并干燥所述聚合物颗粒以形成粉末。
实施方案20.根据实施方案19所述的方法,还包括用碱性水溶液洗涤所述聚合物颗粒。
实施方案21.根据实施方案20所述的方法,其中所述前体组合物为热固性组合物,并且在使所述前体组合物形成介电层之后,使所述热固性组合物至少部分地固化以提供半固化片。
除非上下文另有明确说明,否则本文所用的没有明确数量词修饰的形式包括复数指示物。“或”是指“和/或”。针对相同特性或组分的所有范围的端点是可独立组合的,并且包括所述端点。如本文和全文中所使用,“设置”、“接触”及其变体指相应材料、基底、层、膜等之间的完全或部分物理接触。此外,本文术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性,而是用于区分一个元件和另一个元件。
所有参考文献通过引用并入本文。
尽管已经示出和描述了具体实施方案,但是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对其进行各种修改和替换。因此,应该理解,已经通过解释说明而非限制的方式描述了本发明。

Claims (26)

1.一种电路材料,包括包含聚合物组分的介电层,其中所述聚合物组分包含:
连续的聚合物基体;和
颗粒,所述颗粒包含聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)、包含前述中至少一者的共聚物、或包含前述中至少一者的组合,其中所述颗粒分散在所述连续的聚合物基体中;并且
其中所述电路材料具有
在10GHz下小于0.0060的Df,和
在10GHz下小于3.8的Dk
2.根据权利要求1所述的电路材料,其中基于所述聚合物组分的总重量,所述聚合物组分包含10重量%至90重量%的所述连续的聚合物基体,所述聚合物基体具有大于170℃的Tg和大于350℃的Td
3.根据权利要求1或2所述的电路材料,其中所述连续的聚合物基体由包含至少两种自由基反应性官能团且具有小于20的LOI的热固性树脂形成。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的电路材料,其中各自基于所述聚合物组分的总重量,所述聚合物组分包含:
1重量%至50重量%的聚合物颗粒,和
1重量%至50重量%的单体异氰脲酸三烯丙酯、单体氰脲酸三烯丙酯或包含前述中至少一者的组合。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的电路材料,其中基于通过反应而形成所述连续的聚合物基体的热固性组合物的总重量,所述聚合物组分的单元异氰脲酸酯和/或氰脲酸酯含量为至少12重量%,其中所述电路材料具有在10GHz下小于0.0040的Df
6.根据权利要求1至2中任一项所述的电路材料,其中所述颗粒为乳液聚合颗粒,其中所述颗粒具有大于400℃的分解温度或使用动态光散射确定的0.1微米至10微米的平均粒径中的一者或两者。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的电路材料,其中所述连续的聚合物基体包含:包含热塑性聚合物、热固性树脂或包含前述中至少一者的组合的组合物与单体异氰脲酸三烯丙酯、单体氰脲酸三烯丙酯或包含前述中至少一者的组合的反应产物。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的电路材料,其中所述连续的聚合物基体为热固性树脂组合物的反应产物,其中所述电路材料具有在10GHz下小于0.0050的Df
9.根据权利要求8所述的电路材料,其中基于所述热固性树脂组合物的总重量,所述热固性树脂组合物包含:
10重量%至40重量%的聚(亚芳基醚);
5重量%至40重量%的单体异氰脲酸三烯丙酯、单体氰脲酸三烯丙酯、或包含前述中至少一者的组合;和
1重量%至30重量%的聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)、包含前述中至少一者的共聚物、或包含前述中至少一者的组合的聚合物颗粒;
其中所述电路材料具有在10GHz下小于0.0050的Df
10.根据权利要求1至2中任一项所述的电路材料,其中所述连续的聚合物基体包含热塑性环烯烃共聚物、聚四氟乙烯、或聚乙烯。
11.根据权利要求1至2中任一项所述的电路材料,其中所述介电层还包含无机填料。
12.根据权利要求1至2中任一项所述的电路材料,其中所述介电层具有1微米至1000微米的厚度。
13.根据权利要求1至2中任一项所述的电路材料,其中所述介电层为基于所述介电层的总体积以5体积%至40体积%的量包含织造或非织造的有机或无机的织物增强件的半固化片。
14.根据权利要求1所述的电路材料,还包括设置在所述介电层上的导电金属层。
15.根据权利要求14所述的电路材料,其中所述导电金属层被图案化以形成电路。
16.根据权利要求1或2所述的电路材料,其中所述电路材料具有在10GHz下小于0.0040的Df
17.根据权利要求1或2所述的电路材料,其中所述电路材料具有在10GHz下小于0.0030的Df
18.根据权利要求8所述的电路材料,其中所述热固性树脂组合物包含乙烯基官能聚(亚芳基醚)、丁二烯、异戊二烯或包含前述中至少一者的组合、和任选的交联剂。
19.根据权利要求1或2所述的电路材料,其中所述介电层还包含基于所述介电层的总重量的10重量%至70重量%的无机填料。
20.根据权利要求1或2所述的电路材料,其中所述介电层还包含基于所述介电层的总重量的15重量%至60重量%的熔凝二氧化硅填料。
21.一种电路子组合件,包括:
导电金属层;和
根据权利要求1至20中任一项所述的介电层,
其中所述导电金属层与所述介电层之间的剥离强度大于4.0磅/英寸。
22.一种制造用于电路材料的介电层的方法,所述方法包括:
将热塑性聚合物、热固性树脂或包含前述中至少一者的组合与多个聚合物颗粒合并,以提供前体组合物,所述聚合物颗粒包含聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)、包含前述中至少一者的共聚物、或包含前述中至少一者的组合,并且具有大于400℃的分解温度;和
使所述前体组合物形成介电层。
23.根据权利要求22所述的方法,其中所述前体组合物还包含单体异氰脲酸三烯丙酯、单体氰脲酸三烯丙酯、或包含前述中至少一者的组合。
24.根据权利要求22或23所述的方法,还包括
使聚(异氰脲酸三烯丙酯)、聚(氰脲酸三烯丙酯)或包含前述中至少一者的组合乳液聚合以形成聚合物颗粒;和
过滤并干燥所述聚合物颗粒以形成粉末。
25.根据权利要求24所述的方法,还包括用碱性水溶液洗涤所述聚合物颗粒。
26.根据权利要求25所述的方法,其中所述前体组合物为热固性组合物,并且在使所述前体组合物形成介电层之后,使所述热固性组合物至少部分地固化以提供半固化片。
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