資源描述：
《半固化片的固化反應(yīng)機(jī)理及常用固化劑概述》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、半固化片的固化反應(yīng)機(jī)理及常用固化劑概述2009-8-615:14:10 資料來源:PCBcity 作者:楊金爽 摘 要：多層壓合是多層電路板制作中一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。多層壓合是指將已完成圖形制作的內(nèi)層芯板和外層銅箔，通過半固化片在高溫高壓下發(fā)生聚合反應(yīng)生成固體聚合物，從而使兩者粘結(jié)在一起。半固化片中所含固化劑的種類將決定半固化片——環(huán)氧樹脂發(fā)生固化反應(yīng)的歷程以及生成的固體聚合物的性能。本文介紹了幾種常見的固化劑以及在這種固化劑作用下的固化反應(yīng)機(jī)理?！ ￡P(guān) 鍵 詞：固化反應(yīng)；固化劑 1引言 目前普遍使用
2、的半固化片中所采用的樹脂成分主要為環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂是泛指分子中有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物，其環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間或呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)。正是由于活潑環(huán)氧基團(tuán)的存在，才可使環(huán)氧樹脂與固化劑在一定的條件下發(fā)生固化反應(yīng)，生成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，從而顯現(xiàn)出各種優(yōu)良的性能。固化劑在環(huán)氧樹脂的應(yīng)用中是必不可少的，有些固化劑不同于催化劑，它在固化反應(yīng)中既起到催化作用，又與樹脂相互交聯(lián)生成交聯(lián)聚合物。因此固化劑在某種程度上對(duì)固化反應(yīng)起著決定性作用，它決定了固化反應(yīng)歷程和所生成的交聯(lián)聚合物的性質(zhì)。半固化片
3、中所添加的固化劑都是潛伏型固化劑，即在室溫條件下可與環(huán)氧樹脂較長期穩(wěn)定地存在，而在高溫高壓或者光照等特殊條件下才具有反應(yīng)活性，使環(huán)氧樹脂固化。本文對(duì)于常用的潛伏型固化劑進(jìn)行介紹，并以最常見的環(huán)氧樹脂類型——二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂（簡稱雙酚A型環(huán)氧樹脂）為例，介紹了添加不同固化劑時(shí)，所發(fā)生固化反應(yīng)的機(jī)理?！ ?固化劑的種類 2.1按照官能團(tuán)分類 ?。?）胺類 胺類固化劑包括脂肪族胺類和芳香族二胺類。其中脂肪族胺類中最常用的是乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等，通常為了降低其固化活性，提高貯存運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定
4、性，可以將其進(jìn)行化學(xué)改性，與有機(jī)酮類化合物進(jìn)行親核加成反應(yīng)，生成酮亞胺類物質(zhì)?！ 〗?jīng)過改性制得的芳香族二胺固化劑具有優(yōu)良的性能，毒性低、吸水率低，從而使其貯存更加方便，而Tg高則使板材的尺寸更加穩(wěn)定。二氨基二苯砜（DDS）是目前研究最成熟的芳香族固化劑，由于具有強(qiáng)吸電子的砜基，所以它具有比間苯二胺、二氨基二苯甲烷（DAM）更低的反應(yīng)活性，從而貯存期提高。當(dāng)與BF3混用時(shí)，可生成絡(luò)合物，在常溫下相當(dāng)穩(wěn)定，但是當(dāng)達(dá)到某一溫度時(shí)則可迅速固化。一般來說，脂肪族固化劑比芳香族固化劑的固化速度快?！ 。?）雙氰胺 雙氰
5、胺與環(huán)氧樹脂混合可長時(shí)間穩(wěn)定存在，這是雙氰胺被經(jīng)常用作主固化劑的重要原因之一。但是由于其單獨(dú)作為固化劑時(shí)，固化溫度很高，且反應(yīng)活性低，所以通常加入另一種促進(jìn)劑，如芐基二甲胺（BDMA）來提高反應(yīng)活性。這種方法的前提為不降低雙氰胺在室溫下的貯存周期，不影響其性能。另一種降低固化溫度提高反應(yīng)活性的辦法為對(duì)雙氰胺進(jìn)行化學(xué)改性，引入胺類物質(zhì)制成雙氰胺衍生物。這種衍生物具有貯存周期長，固化溫度低于雙氰胺且固化速度快的特點(diǎn)。 ?。?）酸酐類 與胺類固化劑相似，酸酐類固化劑也包括芳香族和脂環(huán)族兩類。其中脂環(huán)族的代表為六氫
6、鄰苯二甲酸酐（HHPA），其固化溫度較高，而且酸酐鍵容易水解使其耐蝕性較差，所以通常加入促進(jìn)劑來降低固化溫度，常用的促進(jìn)劑為胺類物質(zhì)及其絡(luò)合物。 ?。?）路易斯酸 將BF3、AlCl3、ZnCl2、PF5等路易斯酸與胺類絡(luò)合，形成路易斯酸-胺絡(luò)合物，可作為環(huán)氧樹脂的固化劑，可使樹脂固化溫度適中，且固化速度快，常作為胺類和酸酐類固化劑的促進(jìn)劑而引入。此類固化劑最常用的為BF3-胺絡(luò)合物。 ?。?）咪唑類 咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑類固化劑，具有很高的活性，在中溫下即可使環(huán)氧樹脂迅速固化
7、，與環(huán)氧樹脂混合貯存時(shí)間短，所以要對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性。可以將咪唑環(huán)上1位仲胺基氮原子上的活潑氫進(jìn)行改性，或者將咪唑環(huán)上3位N原子的堿性進(jìn)行改性，使它與具有空軌道的化合物復(fù)合，從而降低咪唑的反應(yīng)活性，延長貯存周期。Cu、Ni、Co、Zn等金屬的無機(jī)鹽類可與咪唑形成絡(luò)合物，也可降低其反應(yīng)活性。但是無機(jī)鹽、有機(jī)酸及其鹽類的引入將會(huì)破壞固化產(chǎn)物的耐水解性和耐濕熱性?！ 。?）有機(jī)酰肼類 與雙氰胺類似，有機(jī)酰肼類固化劑也具有較高的固化溫度，具有較長的貯存周期，需要加入促進(jìn)劑來降低固化溫度，所用促進(jìn)劑與雙氰胺相同?！ 。?/p>
8、7）酚醛樹脂 酚醛諾伏拉克、雙酚A型諾伏拉克是較常用的酚醛樹脂類固化劑，這類固化劑可以提高板材的耐熱性、耐潮濕性、耐離子遷移性和耐白斑性，因此被廣泛應(yīng)用于CEM-3覆銅板。但是這類固化劑的固化速度比較慢，需要加入咪唑類促進(jìn)劑來加快固化速度?！ ?.2按照固化劑在固化反應(yīng)中所起的作用分類 ?。?）加成型固化劑 此類固化劑與環(huán)氧基發(fā)生加成反應(yīng)，成為固化產(chǎn)物的一部分，并逐步與環(huán)氧基進(jìn)行交聯(lián)，生成體型結(jié)
