樹脂組成物及含此樹脂組成物的介電結構及其製法的製作方法
2023-05-25 06:13:31
專利名稱：樹脂組成物及含此樹脂組成物的介電結構及其製法的製作方法
技術領域：
本發明有關一種樹脂組成物，尤指一種可應用於高頻傳輸中的介電結構，取代一般電路板材料，並具有優良機械強度、尺寸安定性等優點的介電結構及其製法。
背景技術：
增層式多層電路基板(build-up multi-layer wiring substrate)具有高密度布線與微間距接墊的優點，符合先進的集成電路封裝趨勢，以承載晶片，特別是運用在承載高端子數的覆晶晶片。習知增層式多層電路基板具有一玻纖布強化樹脂(glass fiber reinforced resin)構成的核心層(core layer)，以增強基板結構並有利於基板製程。並且該增層式多層電路基板配置有複數個貫穿該核心層的鍍通孔(electrical via)，以達到雙面電性導通。故該增層式多層電路基板的上表面可電性接合一晶片，該增層式多層電路基板的下表面可接合焊球或焊接劑，以對外電性導接。上述基板在使用雷射鑽孔機鑽孔時，易造成微孔成型性不佳，且製程繁複、成本較高，且習知的核心層包含有平面編織的玻璃纖維，故在面外向(out-of-plane direction, 即縱向Z軸)的熱膨脹係數大於其面內向(in-plane direction,即水平向X_Y軸)的熱膨脹係數。當溫度上升或溫度循環過程，該鍍通孔會承受較大且任意的應力，例如作用於該鍍通孔的不規則軸向應力與扭應力，在長時間的應力下該鍍通孔的電鍍金屬層會有金屬疲勞(metal fatigue)，使得該鍍通孔形成不當裂痕的斷裂處而導致斷路。所以現今技術先進國家已逐步使用RCC製程技術("Resin Coated Copper"，背膠銅箔)，可降低厚度、減少重量、製作超薄成品及降低因線路不平整造成的訊號幹擾，亦可使基板表面平整(無玻璃布紋)，目前已大量使用在筆記本電腦、高階行動電話、PDA等可攜式產品中。一般超薄的背膠銅箔，利用鋁箔作為載體，然後在鋁箔上做適當的表面前處理與分離層(或稱為黏合層)處理，之後再電鍍3至6μπι厚的銅箔層，經過粗化、抗熱及抗氧化層處理，再塗布樹脂以形成介電層(dielectric layer)，最後將承載鋁箔撕離。此超薄背膠銅箔可適用於PCB與集成電路板("IC")載板上。不過，目前市售的超薄背膠銅箔，普遍面臨X-Y方向尺寸漲幅太大及操作性不佳等缺點。銅箔基板需具備高尺寸安定性及耐高溫性的需求，以現有技術而言，若使用含玻纖布的增層式多層電路基板易造成厚度太厚及訊號有噪聲等問題，如去除玻纖布以達到基板輕薄的目的則會導致基板尺寸漲縮不易控制的問題；如何在取捨玻纖布使用與否的同時又得以維持基板的功能，成為業界尋求解決的問題。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的，可應用於高頻傳輸中的介電結構，或是取代一般電路板材料，並具有優良機械強度、尺寸安定性等優點的介電結構及其製法。為達上述目的，本發明的樹脂組成物至少包含有環氧樹脂以及金屬氧化物(可以為奈米氧化鋁或奈米二氧化矽)，由該樹脂組成物設置於一載體上而形成高分子層，以構成一介電結構，該高分子層內設有複數三維奈米骨架，而具有立體網狀結構剖面。其中，本發明的介電結構可應用於高頻傳輸中，亦可取代一般電路板材料，並具有優良機械強度、尺寸安定性等優點。
圖1為本發明混合成樹脂組成物的結構示意圖。圖2為本發明中樹脂組成物塗布於載體的結構示意圖。圖3為本發明中介電結構的結構立體圖。圖號說明
熱固性樹脂10 金屬氧化物20 樹脂組成物30 載體40
第一表面41 第二表面42 高分子層50 三維奈米骨架51 立體網狀結構剖面52。
具體實施例方式本發明旨在提供一種樹脂組成物，該樹脂組成物至少包含有熱固性樹脂10以及金屬氧化物20。於一實施例中，該熱固性樹脂可以為環氧樹脂(Epoxy)、苯乙烯一順丁烯二酸酐共聚物(SMA)、Benzoxazine Resin苯並惡嗪環樹脂(BZ)、醛酚樹脂(Phenolic)、聚苯 81 (Polyphenylene oxide/Polyphenylene ether)、壓克力樹月旨(Acrylic resin)或聚亞酉先胺(Polyimide，PI)。於另一實施例中，金屬氧化物20可以為奈米氧化鋁或奈米二氧化矽。 而含有上述樹脂組成物的介電結構製法，將上述的熱固性樹脂10以及金屬氧化物20混合成樹脂組成物30，如圖1所示，再將混合成的樹脂組成物30塗布於一載體40至少一表面， 如圖2所示的實施例中，該載體40可以為銅箔、鋁、金或銀等金屬材質，或者可以纖維布為載體互接含浸此熱固性樹脂。該纖維布可以為玻璃纖維布、Kevlar纖維布、及其它有機或無機纖維布。該載體40設有相對的第一、第二表面41、42，樹脂組成物30可塗布於該載體 40的第一表面41，再經過高溫高壓處理(該溫度可以為10(T25(TC)，使該樹脂組成物形成一附著於該載體40表面的高分子層50，如圖3所示，而形成一介電結構，該高分子層50內形成有複數三維奈米骨架51，而具有立體網狀結構剖面52。該三維奈米骨架51由金屬氧化物20經由特定生長條件如高溫及高壓成型烘烤，其分子經過高溫高壓處理後，因其生長反應導致分子與分子彼此之間產生某種程度的連結，形成一具有立體網狀結構52的三維奈米骨架51。本發明的樹脂組成物，除了添加熱固性樹脂10以及金屬氧化物20外，亦可添加一填充物，該填充物可以於前述分子生長過程中加速分子與分子之間連結的成長，減少該立體網狀結構52成形的時間，並可加強該三維奈米骨架51的結構性。於一實施例中，該填充物可以為一粉狀的填充粉料。於另一實施例中，該填充物可以為二氧化矽(Si02)、氫氧化鋁 (Al (OH)3)及 / 或氧化鋁(Al2O3)15 本發明中由樹脂組成物所形成的介電結構可應用於高頻傳輸中，該介電結構可降低於現有玻璃纖維膠布(pr印reg)於Z軸的熱膨脹數，以達成改善鍍通孔的質量與提升Z軸尺寸的安定性，若應用於RCC製程技術上，該介電結構則可取代玻璃纖維膠布 (prepreg)，一可省下使用玻纖布的厚度，達成超薄又平整的絕緣層，二能耐高溫，且韌性強，適用於各種電路設計而取代一般電路板材料，且相較於習有背膠銅箔基板本發明具有優良機械強度、尺寸安定性等優勢。
權利要求
1.一種樹脂組成物，其特徵在於，該樹脂組成物至少包含有熱固性樹脂以及金屬氧化物。
2.如權利要求1所述的樹脂組成物，其特徵在於，該熱固性樹脂包含環氧樹脂、苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、Benzoxazine Resin苯並惡嗪環樹脂、醛酚樹脂、聚苯醚、壓克力樹脂或聚亞醯胺。
3.如權利要求1所述的樹脂組成物，其特徵在於，該金屬氧化物包含奈米氧化鋁或奈米二氧化矽。
4.一種含有樹脂組成物的介電結構，其特徵在於，其至少包含有一載體，該載體設有相對的第一、第二表面；至少一高分子層，設於該載體至少一表面，該高分子層主要由包含有熱固性樹脂以及金屬氧化物的樹脂組成物所形成，該高分子層內設有複數三維奈米骨架，而具有立體網狀結構剖面。
5.如權利要求4所述含有樹脂組成物的介電結構，其特徵在於，該熱固性樹脂包含環氧樹脂、苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、Benzoxazine Resin苯並惡嗪環樹脂、醛酚樹脂、聚苯醚、壓克力樹脂或聚亞醯胺。
6.如權利要求4所述含有樹脂組成物的介電結構，其特徵在於，該金屬氧化物包含奈米氧化鋁或奈米二氧化矽。
7.如權利要求4所述含有樹脂組成物的介電結構，其特徵在於，該載體為銅箔、鋁、金或銀材質。
8.如權利要求4所述含有樹脂組成物的介電結構，其特徵在於，該載體包含玻璃纖維布、Kevlar纖維布、及其它有機或無機纖維布。
9.一種含有樹脂組成物的介電結構製法，其特徵在於，其至少包含有下列步驟A、將熱固性樹脂以及金屬氧化物混合成樹脂組成物，或將熱固性樹脂以及金屬氧化物混合成樹脂組成物；B、將混合成的樹脂組成物塗布於一載體至少一表面；C、高溫高壓處理，使該樹脂組成物形成一附著於該載體表面的高分子層，該高分子層內形成有複數三維奈米骨架，而具有立體網狀結構剖面。
10.如權利要求9所述含有樹脂組成物的介電結構製法，其特徵在於，該步驟C高溫處理中，溫度可以為10(T250°C。
11.如權利要求9所述含有樹脂組成物的介電結構製法，其特徵在於，該熱固性樹脂包含環氧樹脂、苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、Benzoxazine Resin苯並惡嗪環樹脂、醛酚樹脂、聚苯醚、壓克力樹脂或聚亞醯胺。
12.如權利要求9所述含有樹脂組成物的介電結構製法，其特徵在於，該金屬氧化物包含奈米氧化鋁或奈米二氧化矽。
13.如權利要求9所述含有樹脂組成物的介電結構製法，其特徵在於，該載體為銅箔、 鋁、金或銀材質。
14.如權利要求9所述含有樹脂組成物的介電結構，其特徵在於，該載體包含玻璃纖維布、Kevlar纖維布、及其它有機或無機纖維布。
15.一種樹脂組成物，其特徵在於，該樹脂組成物至少包含有熱固性樹脂、金屬氧化物以及填充物。
16.如權利要求15所述的樹脂組成物，其特徵在於，該熱固性樹脂包含環氧樹脂、苯乙烯一順丁烯二酸酐共聚物、Benzoxazine Resin苯並惡嗪環樹脂、醛酚樹脂、聚苯醚、壓克力樹脂或聚亞醯胺。
17.如權利要求15所述的樹脂組成物，其特徵在於，該金屬氧化物包含奈米氧化鋁或奈米二氧化矽。
18.如權利要求15所述的樹脂組成物，其特徵在於，該填充物為一粉狀的填充粉料。
19.如權利要求15所述的樹脂組成物，其特徵在於，該填充物包含二氧化矽、氫氧化鋁及/或氧化鋁。
全文摘要
本發明的樹脂組成物至少包含有熱固性樹脂以及金屬氧化物(可以為奈米氧化鋁或奈米二氧化矽)，由該樹脂組成物設置於一載體上而形成高分子層，以構成一介電結構，該高分子層內設有複數三維奈米骨架，而具有立體網狀結構剖面，本發明為一高強度的薄型介電材料，可取代一般電路板材料，並具有優良機械強度、尺寸安定性等優點。
文檔編號H05K1/03GK102399414SQ20101027520
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月8日 優先權日2010年9月8日
發明者張校康, 鄞盟松 申請人:聯茂電子股份有限公司