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研究生：	鐘嘉隆 Chung, Chia-lung
論文名稱：	聚氧化二甲苯應用於低介電印刷電路板之研究 Application of PPO in Low Dielectric PCB
指導教授：	王春山 Wang, Chun-Shan
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 化學工程學系 Department of Chemical Engineering
論文出版年：	2003
畢業學年度：	91
語文別：	中文
論文頁數：	122
中文關鍵詞：	低介電、酚改質劑、聚氧化二甲苯
外文關鍵詞：	PPO, low dielectric, Phenolic compounds
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本研究目的是利用聚氧二甲苯(PPO)的優異特性，改善環氧樹脂電氣性質的缺失。然而，PPO與環氧樹脂的相容性不佳，因此，本實驗用不同的雙酚類(或多酚類)對PPO做改質，並使其末端帶有酚類的官能基，再與環氧樹脂反應。
在起始劑Benzoyl Peroxide (BPO)存在下，PPO和酚類進行再分配反應，形成分子量較小的酚改質PPO，本實驗使用不同的酚類，分別為：Bisphenol A、Phenol nonolac、DCPD novolac、Tetrabromobisphenol A(TBBA)和DOPO-1X。再以不同量的酚改質PPO、4,4’－Methylenedianiline (DDM)分別和三種環氧樹脂(BIS A epoxy、DCPD epoxy、TBBA epoxy)加熱硬化，以DMA、TGA、TMA、高頻阻抗分析儀探討環氧樹脂硬化物的玻璃轉移溫度、熱穩定性(熱裂解溫度Td、灰份殘留量char yield)、熱機械性質(熱膨脹係數CTE)和電氣性質，並做吸濕測試。
結果發現，DCPD型改質PPO與DCPD noloac epoxy反應的固化物整體性質最佳：Tg為172～176℃、Td在420～440℃、char yield at 800℃可高達29.24％、CTE為54.68～48.6 ppm/℃、吸濕率1.009～2.658％、介電常數可降低至2.65、介電損失因子為9.87，能有效改善一般環氧樹脂的缺失。

In order to improve the disadvantages of epoxy resin in electronic applications, numerous studies were carried out to incorporate polyphenylene oxide(PPO) into epoxy resin .However, PPO has poor miscibility with epoxy.In this study, PPO is modified by bisphenol(or multiphenol) compounds to obtain phenol-modified PPO with a phenolic end group . This modified PPO has good reactivity toward epoxy.
A phenol-modified PPO is prepared by a redistribution reaction between PPO and a phenolic compound in the presence of a reaction initiator Benzoyl Peroxide(BPO).Five different phenolic compounds including Bisphenol A、Phenol nonolac、DCPD novolac、Tetrabromobisphenol A(TBBA) and DOPO-1X, are used to modified PPO to obtain corresponding modified PPOs. Each kind of the modified PPO are combined with 4,4’－Methylenedianiline (DDM) to cure epoxy resin(BIS A epoxy、DCPD epoxy、TBBA epoxy)to yield products. Physical properties of those cured resins were evaluate by DMA(Tg)、TGA(thermal stability)、TMA(thermal expansion coefficient CTE)、RF Impedance Analyzer(electric properties)and moisture-absorption test.
Cured resin from DCPD novolac-modified PPO has better properties than other resins. The glass transition temperature(Tg)of this rein is in the range of 172~167℃;thermal decomposition temperature(Td)is 420~440℃;char yield at 800℃ reaches 29.24%;CTE is 54.68~48.6 ppm/℃; moisture-absorption rate is 1.009~2.658%;the lowest dielectric constant is 2.65;the lowest dielectric loss factor is 9.87. It has prove that the modified PPO really improve the disadvantages of epoxy resin for electronic applications by the incorporation of PPO.

第一章 緒論	1
1-1 前言	1
1-2 印刷電路基板的分類	2
1-3 多層板材料要求	3
1-4 未來需求之印刷電路板	4
1-5 高頻基板材	4
1-6本研究之目的及主要內容	5
第二章 原理與文獻回顧	10
2-1 環氧樹脂	10
2-1-1 環氧樹脂簡介與發展現況	10
2-1-2 環氧樹脂的種類	10
2-1-3 環氧樹脂的一般性質	13
2-1-4 環氧樹脂的用途	14
2-1-5 環氧樹脂的改質	15
2-2  聚氧二甲苯(PPO)	17
2-2-1 PPO的發展與合成方法	17
2-2-2 PPO的合成方法	17
2-2-3 PPO的性質	18
2-2-4 PPO於摻合和改質之相關文獻	19
2-3電氣性質	22
2-3-1 介電特性之原因與影響	22
2-3-2 介電常數與介電損失	24
第三章 實驗與性質測試	28
3-1 裝置流程圖	28
3-2藥品、反應裝置與分析儀器	29
3-2-1藥品	29
3-2-2反應裝置	31
3-2-3實驗分析儀器	32
3-3實驗步驟	33
3-3-1以Bisphenol A 改質PPO	33
3-3-2以PN 改質PPO	34
3-3-3以DCPD novolac改質PPO	35
3-3-4以TBBA改質PPO	36
3-3-5 DOPO-1X以改質PPO	37
3-4 性質測試與分析	38
3-4-1環氧當量(EEW)的測定	38
3-4-2 GPC Calibration and Analysis	39
3-4-3 FTIR  Analysis	40
3-4-4 DSC  Analysis	40
3-4-5 DMA  Analysis	40
3-4-6 TGA  Analysis	40
3-4-7 TMA  Analysis	41
3-4-8 吸水性測試	41
3-4-9電氣性質測試	41
第四章 實驗與性質測試	51
4-1 改質PPO合成條件	51
4-1-1 起始劑的添加量	51
4-1-2 起始劑的選定	51
4-1-3 改質劑的添加量	52
4-1-4 改質劑Phenol novolac的合成	53
4-1-5 DCPD novolac OH含量的鑑定	54
4-2 改質PPO之鑑定	54
4-2-1以1H-NMR、31P-NMR分析改質PPO	54
4-2-2以Mass分析改質PPO	56
4-2-3以FTIR分析改質PPO	58
4-3 改質PPO環氧樹脂固化物的合成與分析	58
4-3-1環氧樹脂固化物條件探討	59
4-3-2 動態機械分析	60
4-3-3 熱安定分析	62
4-3-4吸濕性分析	64
4-3-5 熱膨脹係數分析	64
4-3-6 電氣性質分析	67
第五章 結論	69
參考文獻	119
自述	123 
                                    

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2005-06-18公開

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