Abstract
印刷電路板是以樹脂基板做為主體而製造的重要電子組裝系統，近年來，台灣地區印刷電路板產業躋身世界前五並持續成長，由於電腦及週邊產品功能不斷提升，由高分子聚合物、玻璃纖維，及高純度銅箔所構成的基板，也需要在性質上做不斷的提升，以符合未來的市場需求，維持產業不墜。為滿足高密度線路連接，高頻及高速度之電訊傳送，適合小型元件構裝，新型電路板基材必須在耐熱性、耐化性、尺寸安定性及機械強度等方面符合要求，其中樹脂玻璃轉化溫度與耐熱性的提升是很重要的一點。以往傳統FR-4板之玻璃轉化溫度在120°C左右，後出現加入四官能基環氧樹脂以提高玻璃轉化溫度的樹脂基板將玻璃轉化溫度提升至150°C，都已逐漸不符未來需求。本研究中，我們以四官能基環氧樹脂加入含亞醯胺基環氧樹脂，藉由含亞醯胺基環氧樹脂與四官能基環氧樹脂調配出玻璃轉化溫度180°C以上的基板樹脂材料，並由其中直鏈亞甲基部分之引入進行增韌，降低四官能基環氧樹脂太硬且脆的缺點，獲得符合未來印刷電路板需求之樹脂材料。並嘗試以含亞醯胺基雙酸硬化劑與四官能基環氧樹脂交聯，同樣獲得高玻璃轉化溫度之樹脂材料。本研究的目的在改良環氧樹脂，以四官能基環氧樹脂搭配含亞醯胺環氧樹脂或硬化劑，獲得玻璃轉化溫度180℃以上，更適合最新之電路板製程，性質均衡良好，並有效提升電路板性質之基板樹脂材料。在電路板基板工業中，最大宗的樹脂就是環氧樹脂，由於具有良好的耐熱性、耐化性、機械性質、尺寸安定性與電絕緣性，環氧樹脂在電路板基板應用上有著不可取代的地位。但傳統雙酚A系樹脂製成的FR-4基板其玻璃轉化溫度僅約120℃，不但使得電路板在遇熱時尺寸安定性不佳容易造成線路的問題，不夠良好的耐熱性難以承受板子上諸多電子元件運作的熱量，同時影響了電路板的壽命，並由於太低的玻璃轉化溫度，無法符合新興封裝製程的需要，近來對基板材料的性質日益講究，FR-4基板已逐漸無法應付目前越來越高的產品需求，因此如何提高環氧樹脂的玻璃轉化溫度，而且不損及其它性質，成為電路板工業中一個重要的研究課題。由前章所述，四官能基環氧樹脂具有立體空間架橋之特性，因而在硬化後可以得到高交聯密度，使樹脂基板的玻璃轉化溫度獲得提升，因此常被用來添加於傳統FR-4基板中製成高性能之電路板。但四官能基環氧樹脂的高交聯密度使得電路板硬而脆，會有損傷鑽頭的反效果，混合傳統雙酚A系樹脂又會大大降低環氧樹脂的玻璃轉化溫度。亞醯胺基具有優良的耐熱性，經過許多研究證實，在環氧樹脂中引入亞醯胺基確實可以改善環氧樹脂的熱性質，並且使環氧樹脂的玻璃轉化溫度獲得提升。因此我們在進行環氧樹脂改質的時候，希望將亞醯胺基及直鏈亞甲基引入環氧樹脂中，以此合成的含亞醯胺基環氧樹脂，取代以前與四官能基環氧樹脂摻混的雙酚A系樹脂，以求在不嚴重損及環氧樹脂玻璃轉化溫度的情形下，同時可以增韌四官能基環氧樹脂。此外，我們研究將亞醯胺基引入二酸硬化劑中，合成含亞醯胺基二酸硬化劑，取代一般使用的二胺硬化劑，進行交聯反應，觀察不同種類硬化劑之交聯行為及其對硬化後樹脂性質的影響，並希望藉由二酸硬化劑上五個直鏈亞甲基的引入，對最終環氧樹脂機械性質產生提升的效果。