CN107236252A - 树脂片 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种可赋予绝缘性能优异的薄绝缘层的树脂片。本发明提供一种树脂片,其包括:支撑体、和接合于该支撑体上的树脂组合物层,其中,树脂组合物层的固化物在测定频率为10GHz、23℃时的介质损耗角正切为0.006以下,该树脂组合物层的固化物在测定频率为10GHz、150℃时的介质损耗角正切为0.01以下。
Description
技术领域
本发明涉及树脂片。尤其涉及包含该树脂片的树脂组合物层的固化物的印刷布线板及半导体装置。
背景技术
近年来,为了实现电子设备的小型化,印刷布线板的进一步的薄型化已有进展,内层基板、绝缘层的厚度存在进一步变薄的倾向。作为使内层基板、绝缘层的厚度变薄的技术,例如,已知专利文献1中记载的薄型膜用树脂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-152309号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1中,本发明人等发现,在将薄型膜应用于绝缘层时,存在粗糙度增大,剥离强度降低的倾向,为了解决这些课题,提出了使热塑性树脂的配合量为规定量的方案。然而,该文献中,对于使绝缘层的厚度变薄时的绝缘性能(以下,也称为“薄膜绝缘性”)没有任何研究。
在绝缘层为薄膜时,与以往的绝缘层相比,将不易维持绝缘性能,即,无机填充材料粒子彼此接触,容易使电流沿界面流动,或者由于绝缘层的厚度薄,因而导致静电电容增大,容易发生短路;等等。
本发明的课题在于提供一种可赋予绝缘性能优异的薄绝缘层的树脂片。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过在包括支撑体、和接合于该支撑体上的树脂组合物层的树脂片中,使树脂组合物层的固化物满足特定的介质损耗角正切,从而可赋予尽管厚度薄但绝缘性能也优异的(薄膜绝缘性优异的)绝缘层。详细而言,本发明人等发现,不仅降低常温环境下的树脂组合物层的固化物的介质损耗角正切、而且还降低高温环境下的树脂组合物层的固化物的介质损耗角正切,可赋予薄膜绝缘性优异的绝缘层,从而完成了本发明。
即,本发明包括以下的内容,
[1]树脂片,其包含支撑体、和接合于该支撑体上的树脂组合物层,其中,
该树脂组合物层的固化物在测定频率为10GHz、23℃时的介质损耗角正切为0.006以下,
该树脂组合物层的固化物在测定频率为10GHz、150℃时的介质损耗角正切为0.01以下;
[2]根据[1]所述的树脂片,其中,树脂组合物层的厚度为15μm以下;
[3]根据[1]或[2]所述的树脂片,其中,树脂组合物层的最低熔融粘度为1000泊以上;
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的树脂片,其中,树脂组合物层含有环氧树脂及固化剂;
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的树脂片,其中,树脂组合物层含有无机填充材料,将树脂组合物层中的不挥发成分作为100质量%时,该无机填充材料的含量为50质量%以上;
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的树脂片,其用于形成印刷布线板的绝缘层;
[7]根据[1]~[5]中任一项所述的树脂片,其用于形成1GHz以上的高频基板的绝缘层;
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的树脂片,其用于形成印刷布线板的绝缘层,所述印刷布线板包括第一导体层、第二导体层、以及将第一导体层和第二导体层绝缘的所述绝缘层,第一导体层与第二导体层之间的所述绝缘层的厚度为6μm以下;
[9]印刷布线板,其包括第一导体层、第二导体层、以及将第一导体层和第二导体层绝缘的绝缘层,第一导体层与第二导体层之间的绝缘层的厚度为6μm以下,该绝缘层是[1]~[8]中任一项所述的树脂片的树脂组合物层的固化物;
[10]半导体装置,其包括[9]所述的印刷布线板。
发明的效果
通过本发明,可提供能赋予绝缘性能优异的薄绝缘层的树脂片。
附图说明
图1为示意性地表示印刷布线板的一例的部分剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明的树脂片、具有该树脂片的树脂组合物层的固化物的印刷布线板、及半导体装置进行详细说明。
本发明的树脂片包括支撑体、和接合于该支撑体上的树脂组合物层。本发明中,所述树脂片的特征在于,该树脂组合物层的固化物在测定频率为10GHz、23℃时的介质损耗角正切为0.006以下,并且,该树脂组合物层的固化物在测定频率为10GHz、150℃时的介质损耗角正切为0.01以下。
树脂组合物层由树脂组合物形成。首先,对形成树脂组合物层的树脂组合物进行说明。
[树脂组合物]
树脂组合物没有特别限制,只要由树脂组合物形成的树脂组合物层的固化物满足上述的介质损耗角正切即可。作为赋予满足规定的介质损耗角正切的固化物的树脂组合物,例如,可举出包含固化性树脂及其固化剂的组合物。作为固化性树脂,可使用在形成印刷布线板的绝缘层时可使用的以往公知的固化性树脂,其中,优选环氧树脂。因此,一个实施方式中,树脂组合物含有(A)环氧树脂及(B)固化剂。树脂组合物优选含有(C)无机填充材料。根据需要,树脂组合物还可含有热塑性树脂、固化促进剂、阻燃剂及有机填充材料等添加剂。
以下,对可作为树脂组合物的材料使用的(A)环氧树脂、(B)固化剂、(C)无机填充材料及添加剂进行说明。
<(A)环氧树脂>
作为(A)环氧树脂,例如,可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚酚醛型环氧树脂(naphthol novolak epoxy resin)、苯酚酚醛型环氧树脂(phenol novolak epoxyresin)、叔丁基-邻苯二酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、缩水甘油基酯型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂(cresol novolakepoxy resin)、联苯型环氧树脂、线状脂肪族环氧树脂、具有丁二烯结构的环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环式环氧树脂、含有螺环的环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、三羟甲基型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂等。环氧树脂可单独使用1种,也可组合使用2种以上。(A)成分优选为选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、及联苯型环氧树脂中的1种以上。
环氧树脂优选包含在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂。将环氧树脂的不挥发成分作为100质量%时,优选至少50质量%以上为在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂。其中,优选包含在1分子中具有2个以上环氧基且在20℃的温度下为液态的环氧树脂(以下,称为“液态环氧树脂”。)、和在1分子中具有3个以上环氧基且在20℃的温度下为固态的环氧树脂(以下,称为“固态环氧树脂”。)。通过并用液态环氧树脂和固态环氧树脂作为环氧树脂,从而具有优异的挠性,树脂组合物层的固化物的断裂强度也提高。尤其是,固态环氧树脂的耐热性高,即使在高温下也容易降低树脂组合物层的固化物的介质损耗角正切。
作为液态环氧树脂,优选双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、萘型环氧树脂、缩水甘油基酯型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、具有酯骨架的脂环族环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、及具有丁二烯结构的环氧树脂,更优选缩水甘油基胺型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂及萘型环氧树脂。作为液态环氧树脂的具体例,可举出DIC株式会社制的“HP4032”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型环氧树脂)、三菱化学株式会社制的“828US”、“jER828EL”(双酚A型环氧树脂)、“jER807”(双酚F型环氧树脂)、“jER152”(苯酚酚醛型环氧树脂)、“YL7760”(双酚AF型环氧树脂)、“630”、“630LSD”(缩水甘油基胺型环氧树脂)、新日铁住金化学株式会社制的“ZX1059”(双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合品)、新日铁住金化学株式会社制“YD-8125G”(双酚A型环氧树脂)、Nagase ChemteX株式会社制的“EX-721”(缩水甘油基酯型环氧树脂)、株式会社大赛璐制的“CELLOXIDE 2021P”(具有酯骨架的脂环族环氧树脂)、“PB-3600”(具有丁二烯结构的环氧树脂)、新日铁化学株式会社制的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液态1,4-缩水甘油基环己烷)、三菱化学株式会社制的“630LSD”(缩水甘油基胺型环氧树脂)等。它们可单独使用1种,也可组合使用2种以上。
作为固态环氧树脂,优选萘型4官能环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂,更优选萘型4官能环氧树脂、萘酚型环氧树脂、及联苯型环氧树脂。作为固态环氧树脂的具体例,可举出DIC株式会社制的“HP4032H”(萘型环氧树脂)、“HP-4700”、“HP-4710”(萘型4官能环氧树脂)、“N-690”(甲酚酚醛型环氧树脂)、“N-695”(甲酚酚醛型环氧树脂)、“HP-7200”、“HP-7200HH”、“HP-7200H”(二环戊二烯型环氧树脂)、“EXA-7311”、“EXA-7311-G3”、“EXA-7311-G4”、“EXA-7311-G4S”、“HP6000”(亚萘基醚型环氧树脂)、日本化药株式会社制的“EPPN-502H”(三酚型环氧树脂)、“NC7000L”(萘酚酚醛型环氧树脂)、“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3100”(联苯型环氧树脂)、新日铁住金化学株式会社制的“ESN475V”(萘型环氧树脂)、“ESN485”(萘酚酚醛型环氧树脂)、三菱化学株式会社制的“YX4000H”、“YL6121”(联苯型环氧树脂)、“YX4000HK”(联二甲酚(bixylenol)型环氧树脂)、“YX8800”(蒽型环氧树脂)、大阪燃气化学株式会社制的“PG-100”、“CG-500”、三菱化学株式会社制的“YL7800”(芴型环氧树脂)、三菱化学株式会社制的“jER1010”(固态双酚A型环氧树脂)、“jER1031S”(四苯基乙烷型环氧树脂)等。
从即使在高温下也可降低树脂组合物层的固化物的介质损耗角正切这样的观点考虑,作为环氧树脂,优选纯度高的树脂(例如氯离子等离子性杂质少的树脂等)。作为纯度高的环氧树脂,例如,可举出三菱化学株式会社制的“828US”、“YL980”、“1750”、“YL983U”、新日铁住金化学株式会社制“YD-8125G”、“YD-825GS”、“ZX-1658GS”、“YDF-8170G”等。
作为液态环氧树脂,优选在1分子中具有2个以上环氧基且在20℃的温度下为液态的芳香族系环氧树脂,作为固态环氧树脂,优选在1分子中具有3个以上环氧基且在20℃的温度下为固态的芳香族系环氧树脂。需要说明的是,本发明中所说的芳香族系环氧树脂是指,在其分子内具有芳香环结构的环氧树脂。
在并用液态环氧树脂和固态环氧树脂作为环氧树脂时,它们的量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂)以质量比计优选为1:0.5~1:15的范围。通过使液态环氧树脂与固态环氧树脂的量比为上述范围,可得到下述效果:i)在以树脂片的形态使用时,可带来适度的粘合性;ii)在以树脂片的形态使用时,可得到充分的挠性,处理性提高;以及,iii)可得到具有充分的断裂强度的树脂组合物层的固化物;等等。从上述i)~iii)的效果的观点考虑,液态环氧树脂与固态环氧树脂的量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂)以质量比计更优选为1:1.0~1:12的范围,进一步优选为1:1.3~1:10的范围。
对于树脂组合物中的环氧树脂的含量而言,从得到介质损耗角正切低、显示出绝缘可靠性的绝缘层的观点考虑,优选为5质量%以上,更优选为9质量%以上,进一步优选为11质量%以上。对于环氧树脂的含量的上限而言,只要起到本发明的效果即可,没有特别限制,优选为50质量%以下,更优选为40质量%以下。
需要说明的是,本发明中,对于树脂组合物中的各成分的含量而言,只要没有另行明确说明,是指将树脂组合物中的不挥发成分作为100质量%时的值。
环氧树脂的环氧当量优选为50~5000,更优选为50~3000,进一步优选为80~2000,更进一步优选为110~1000。通过成为上述范围,从而树脂组合物层的固化物的交联密度变得充分,可形成表面粗糙度小的绝缘层。需要说明的是,环氧当量可按照JIS K7236测定,是包含1当量的环氧基的树脂的质量。
环氧树脂的重均分子量优选为100~5000,更优选为250~3000,进一步优选为400~1500。此处,环氧树脂的重均分子量是利用凝胶渗透色谱(GPC)法测得的按照聚苯乙烯换算的重均分子量。
<(B)固化剂>
作为固化剂,只要具有使环氧树脂固化的功能即可,没有特别限制,例如,可举出苯酚(phenol)系固化剂、萘酚系固化剂、活性酯系固化剂、苯并噁嗪系固化剂、氰酸酯系固化剂、及碳二亚胺系固化剂等。固化剂可单独使用1种,或者也可并用2种以上。
作为苯酚系固化剂及萘酚系固化剂,从耐热性及耐水性的观点考虑,优选为具有酚醛树脂结构(novolak structure)的苯酚系固化剂、或具有酚醛树脂结构的萘酚系固化剂。另外,从与导体层的密合性的观点考虑,优选为含氮苯酚系固化剂,更优选为含有三嗪骨架的苯酚系固化剂。其中,从高度满足耐热性、耐水性、及与导体层的密合性的观点考虑,优选为含有三嗪骨架的苯酚酚醛树脂(phenol novolak)系固化剂。
作为苯酚系固化剂及萘酚系固化剂的具体例,例如,可举出明和化成株式会社制的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”、日本化药株式会社制的“NHN”、“CBN”、“GPH”、新日铁住金株式会社制的“SN170”、“SN180”、“SN190”、“SN475”、“SN485”、“SN495”、“SN-495V”“SN375”、“SN395”、DIC株式会社制的“TD-2090”、“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-1356”、“LA-3018-50P”、“EXB-9500”等。
作为活性酯系固化剂,没有特别限制,通常,可优选使用苯酚酯类、苯硫酚酯类、N-羟基胺酯类、杂环羟基化合物的酯类等在1分子中具有2个以上反应活性高的酯基的化合物。该活性酯系固化剂优选通过羧酸化合物及/或硫代羧酸化合物与羟基化合物及/或硫醇化合物的缩合反应而得到。尤其是从提高耐热性的观点考虑,优选为可由羧酸化合物与羟基化合物得到的活性酯系固化剂,更优选为可由羧酸化合物与苯酚化合物及/或萘酚化合物得到的活性酯系固化剂。作为羧酸化合物,例如,可举出苯甲酸、乙酸、琥珀酸、马来酸、衣康酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯四酸等。作为苯酚化合物或萘酚化合物,例如,可举出氢醌、间苯二酚、双酚A、双酚F、双酚S、酚酞啉、甲基化双酚A、甲基化双酚F、甲基化双酚S、苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、邻苯二酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羟基萘、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、二羟基二苯甲酮、三羟基二苯甲酮、四羟基二苯甲酮、间苯三酚、苯三酚、二环戊二烯型二苯酚化合物、苯酚酚醛树脂等。此处,“二环戊二烯型二苯酚化合物”是指,在1分子二环戊二烯上缩合2分子苯酚而得到的二苯酚化合物。
具体而言,优选为包含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物、包含萘结构的活性酯化合物、包含苯酚酚醛树脂的乙酰化物的活性酯化合物、包含苯酚酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯化合物,其中,更优选包含萘结构的活性酯化合物、包含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物。“二环戊二烯型二苯酚结构”表示由亚苯基-亚二环戊基(dicyclopentylene)-亚苯基形成的2价的结构单元。
作为活性酯系固化剂的市售品,包含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物可举出“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H-65TM”、“EXB-8000L-65TM”(DIC株式会社制)、包含萘结构的活性酯化合物可举出“EXB9416-70BK”(DIC株式会社制)、包含苯酚酚醛树脂的乙酰化物的活性酯化合物可举出“DC808”(三菱化学株式会社制)、包含苯酚酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯化合物可举出“YLH1026”(三菱化学株式会社制)、作为苯酚酚醛树脂的乙酰化物的活性酯系固化剂可举出“DC808”(三菱化学株式会社制)、作为苯酚酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯系固化剂可举出“YLH1026”(三菱化学株式会社制)、“YLH1030”(三菱化学株式会社制)、“YLH1048”(三菱化学株式会社制)等。
作为苯并噁嗪系固化剂的具体例,可举出昭和高分子株式会社制的“HFB2006M”、四国化成工业株式会社制的“P-d”、“F-a”。
作为氰酸酯系固化剂,例如,可举出双酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯、低聚(3-亚甲基-1,5-亚苯基氰酸酯)、4,4’-亚甲基双(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4’-亚乙基(ethylidene)二苯基二氰酸酯、六氟双酚A二氰酸酯、2,2-双(4-氰酸酯基)苯基丙烷、1,1-双(4-氰酸酯基苯基甲烷)、双(4-氰酸酯基-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-双(4-氰酸酯基苯基-1-(甲基亚乙基))苯、双(4-氰酸酯基苯基)硫醚、及双(4-氰酸酯基苯基)醚等2官能氰酸酯树脂、由苯酚酚醛树脂及甲酚酚醛树脂等衍生的多官能氰酸酯树脂、这些氰酸酯树脂进行一部分三嗪化而得到的预聚物等。作为氰酸酯系固化剂的具体例,可举出Lonza Japan株式会社制的“PT30”及“PT60”(苯酚酚醛树脂型多官能氰酸酯树脂)、“ULL-950S”(多官能氰酸酯树脂)、“BA230”、“BA230S75”(双酚A二氰酸酯的一部分或全部进行三嗪化而形成三聚物而成的预聚物)等。
作为碳二亚胺系固化剂的具体例,可举出Nisshinbo Chemical株式会社制的“V-03”、“V-07”等。
作为(B)成分,优选为选自苯酚系固化剂、萘酚系固化剂、活性酯系固化剂及氰酸酯系固化剂中的1种以上。另外,从可降低树脂组合物层的固化物的高温下的介质损耗角正切这样的观点考虑,作为固化剂,优选耐热稳定性高的固化剂。作为耐热稳定性高的固化剂,可举出活性酯系固化剂、氰酸酯系固化剂、碳二亚胺系固化剂等。这些中,从疏水性高、可降低树脂组合物层的固化物的高温下的介质损耗角正切这样的观点考虑,更优选为选自活性酯系固化剂及氰酸酯系固化剂中的1种以上,进一步优选为活性酯系固化剂。
对于环氧树脂与固化剂的量比而言,以[环氧树脂的环氧基的合计数]:[固化剂的反应基团的合计数]的比率计,优选为1:0.01~1:2的范围,更优选为1:0.015~1:1.5,进一步优选为1:0.02~1:1。此处,固化剂的反应基团是活性羟基、活性酯基等,根据固化剂的种类而不同。另外,环氧树脂的环氧基的合计数是指针对全部的环氧树脂计算将各环氧树脂的固体成分质量除以环氧当量而得到的值的总和而得到的值,固化剂的反应基团的合计数是指针对全部的固化剂计算将各固化剂的固体成分质量除以反应基团当量而得到的值的总和而得到的值。通过使环氧树脂与固化剂的量比为上述范围,使得树脂组合物层的固化物的耐热性进一步提高。
一个实施方式中,树脂组合物包含上述的环氧树脂及固化剂。树脂组合物优选分别包含液态环氧树脂与固态环氧树脂的混合物(液态环氧树脂:固态环氧树脂的质量比优选为1:0.1~1:15,更优选为1:0.3~1:12,进一步优选为1:0.6~1:10)作为(A)环氧树脂,包含选自苯酚系固化剂、萘酚系固化剂、活性酯系固化剂及氰酸酯系固化剂中的1种以上(优选为选自活性酯系固化剂及氰酸酯系固化剂中的1种以上)作为(B)固化剂。
树脂组合物中的固化剂的含量没有特别限制,优选为30质量%以下,更优选为25质量%以下,进一步优选为20质量%以下。另外,下限没有特别限制,优选为2质量%以上。
<(C)无机填充材料>
在一个实施方式中,树脂组合物可包含无机填充材料。无机填充材料的材料没有特别限制,例如,可举出二氧化硅、氧化铝、玻璃、堇青石、硅氧化物、硫酸钡、碳酸钡、滑石、粘土、云母粉、氧化锌、水滑石、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氮化硼、氮化铝、氮化锰、硼酸铝、碳酸锶、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铋、氧化钛、氧化锆、钛酸钡、钛酸锆酸钡、锆酸钡、锆酸钙、磷酸锆、及磷酸钨酸锆等。这些中,特别优选为二氧化硅。作为二氧化硅,例如,可举出无定形二氧化硅、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、合成二氧化硅、中空二氧化硅等。另外,作为二氧化硅,优选为球状二氧化硅。无机填充材料可单独使用1种,也可组合使用2种以上。
从填充较多无机填充材料并提高薄膜绝缘性的观点考虑,无机填充材料的平均粒径优选为1.5μm以下,更优选为1.3μm以下,进一步优选为1.0μm以下,更进一步优选为0.9μm以下。从提高在树脂组合物层中的分散性这样的观点考虑,该平均粒径的下限优选为0.05μm以上,更优选为0.06μm以上,进一步优选为0.07μm以上。作为具有这样的平均粒径的无机填充材料的市售品,例如,可举出电气化学工业株式会社制“UFP-30”、新日铁住金材料株式会社制“SPH516-05”、新日铁住金材料株式会社制“SP507-05”等。
无机填充材料的平均粒径可利用基于米氏(Mie)散射理论的激光衍射散射法测定。具体而言,可利用激光衍射散射式粒度分布测定装置,按照体积基准制成无机填充材料的粒度分布,将其中值粒径作为平均粒径,由此进行测定。对于测定样品而言,可优选使用利用超声波将无机填充材料分散于甲基乙基酮中而成的产物。作为激光衍射散射式粒度分布测定装置,可使用株式会社岛津制作所制“SALD-2200”等。
对于无机填充材料的比表面积而言,从降低后述的树脂组合物层的最低熔融粘度的观点考虑,优选为40m2/g以下,更优选为37m2/g以下,进一步优选为33m2/g以下。对于该比表面积的下限而言,从维持树脂组合物层的适当的粘弹性这样的观点考虑,优选为1m2/g以上,更优选为2m2/g以上,进一步优选为5m2/g以上。比表面积例如可使用BET全自动比表面积测定装置(株式会社Mountech制、Macsorb HM-1210)测定。
对于无机填充材料的真密度而言,从提高在树脂组合物层中的分散性这样的观点考虑,优选为15g/cm3以下,更优选为10g/cm3以下,进一步优选为5g/cm3以下。该真密度的下限优选为1g/cm3以上,更优选为1.5g/cm3以上,进一步优选为2.0g/cm3以上。真密度例如可使用全自动真密度计(micro-ultrapycnometer)(康塔仪器日本制,MUPY-21T)测定。
对于无机填充材料而言,从提高耐湿性及分散性的观点考虑,优选用硅烷偶联剂、烷氧基硅烷化合物、及有机硅氮烷化合物等中的至少1种表面处理剂进行表面处理。它们可以是低聚物。作为表面处理剂的例子,可举出氨基硅烷系偶联剂、环氧硅烷系偶联剂、巯基硅烷系偶联剂等硅烷系偶联剂、烷氧基硅烷化合物、有机硅氮烷化合物、钛酸酯系偶联剂等。作为表面处理剂的市售品,例如,可举出信越化学工业株式会社制“KBM403”(3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBM803”(3-巯基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBE903”(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBM573”(N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“SZ-31”(六甲基二硅氮烷)、信越化学工业株式会社制“KBM103”(苯基三甲氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBM-4803”(长链环氧基型硅烷偶联剂)等。表面处理剂可单独使用1种,也可组合使用2种以上。
基于表面处理剂的表面处理的程度可利用无机填充材料的单位表面积的碳量进行评价。对于无机填充材料的单位表面积的碳量而言,从提高无机填充材料的分散性的观点考虑,优选为0.02mg/m2以上,更优选为0.1mg/m2以上,进一步优选为0.2mg/m2以上。另一方面,从抑制树脂清漆的熔融粘度及片材形态下的熔融粘度上升的观点考虑,优选为1mg/m2以下,更优选为0.8mg/m2以下,进一步优选为0.5mg/m2以下。
无机填充材料的单位表面积的碳量可在利用溶剂(例如,甲基乙基酮(MEK))对进行表面处理后的无机填充材料进行洗涤处理后进行测定。具体而言,可将作为溶剂的足量的MEK添加到用表面处理剂进行了表面处理的无机填充材料中,于25℃进行5分钟超声洗涤。除去上清液,使固体成分干燥,然后,使用碳分析计测定无机填充材料的单位表面积的碳量。作为碳分析计,可使用株式会社堀场制作所制“EMIA-320V”等。
对于树脂组合物中的无机填充材料的含量(填充量)而言,从提高树脂组合物层的厚度稳定性,以及降低绝缘层(树脂组合物层的固化物)的介质损耗角正切的观点考虑,在将树脂组合物中的不挥发成分作为100质量%时,为50质量%以上,优选为55质量%以上,更优选为60质量%以上。对于树脂组合物中的无机填充材料的含量的上限而言,从提高薄膜绝缘性这样的观点考虑,优选为85质量%以下,更优选为80质量%以下。
<(D)热塑性树脂>
本发明的树脂组合物还可含有(D)热塑性树脂。
作为热塑性树脂,例如,可举出苯氧基树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚烯烃树脂、聚丁二烯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚苯醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚酯树脂,优选为苯氧基树脂。热塑性树脂可单独使用1种,或者也可组合使用2种以上。
热塑性树脂的按照聚苯乙烯换算的重均分子量优选为8,000~70,000的范围,更优选为10,000~60,000的范围,进一步优选为20,000~60,000的范围。热塑性树脂的按照聚苯乙烯换算的重均分子量可利用凝胶渗透色谱(GPC)法测定。具体而言,对于热塑性树脂的按照聚苯乙烯换算的重均分子量而言,使用株式会社岛津制作所制LC-9A/RID-6A作为测定装置,使用昭和电工株式会社制Shodex K-800P/K-804L/K-804L作为柱,使用氯仿等作为流动相,在40℃的柱温下进行测定,使用标准聚苯乙烯的标准曲线进行计算。
作为苯氧基树脂,例如,可举出具有选自由双酚A骨架、双酚F骨架、双酚S骨架、双酚苯乙酮骨架、酚醛树脂骨架、联苯骨架、芴骨架、二环戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金刚烷骨架、萜烯骨架、及三甲基环己烷骨架组成的组中的1种以上的骨架的苯氧基树脂。苯氧基树脂的末端可以是酚式羟基、环氧基等的任一种官能团。苯氧基树脂可单独使用1种,也可组合2种以上而使用。作为苯氧基树脂的具体例,可举出三菱化学株式会社制的“1256”及“4250”(均为含有双酚A骨架的苯氧基树脂)、“YX8100”(含有双酚S骨架的苯氧基树脂)、及“YX6954”(含有双酚苯乙酮骨架的苯氧基树脂),此外,还可举出新日铁住金化学株式会社制的“FX280”及“FX293”、三菱化学株式会社制的“YX6954BH30”、“YX7553”、“YX7553BH30”、“YL7769BH30”、“YL6794”、“YL7213”、“YL7290”、及“YL7482”等。
作为聚乙烯醇缩醛树脂,例如,可举出聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂,优选为聚乙烯醇缩丁醛树脂。作为聚乙烯醇缩醛树脂的具体例,例如,可举出电气化学工业株式会社制的“Denka Butyral 4000-2”、“Denka Butyral 5000-A”、“Denka Butyral6000-C”、“Denka Butyral 6000-EP”、积水化学工业株式会社制的S-LEC BH系列、BX系列(例如BX-5Z)、KS系列(例如KS-1)、BL系列、BM系列等。
作为聚酰亚胺树脂的具体例,可举出新日本理化株式会社制的“RIKACOAT SN20”及“RIKACOAT PN20”。作为聚酰亚胺树脂的具体例,另外,可举出使2官能性羟基末端聚丁二烯、二异氰酸酯化合物和四元酸酐反应而得到的线状聚酰亚胺(日本特开2006-37083号公报记载的聚酰亚胺)、含有聚硅氧烷骨架的聚酰亚胺(日本特开2002-12667号公报及日本特开2000-319386号公报等中记载的聚酰亚胺)等改性聚酰亚胺。
作为聚酰胺酰亚胺树脂的具体例,可举出东洋纺绩株式会社制的“VYLOMAXHR11NN”及“VYLOMAX HR16NN”。作为聚酰胺酰亚胺树脂的具体例,另外,可举出日立化成工业株式会社制的“KS9100”、“KS9300”(含有聚硅氧烷骨架的聚酰胺酰亚胺)等改性聚酰胺酰亚胺。
作为聚醚砜树脂的具体例,可举出住友化学株式会社制的“PES5003P”等。
作为聚砜树脂的具体例,可举出Solvay Advanced Polymers株式会社制的聚砜“P1700”、“P3500”等。
作为聚苯醚树脂的具体例,可举出三菱瓦斯化学株式会社制的低聚苯醚-苯乙烯树脂“OPE-2St1200”、“OPE-2St2200”、SABIC制“NORYL SA90”等。
作为热塑性树脂,优选为苯氧基树脂、聚苯醚树脂、聚乙烯醇缩醛树脂。因此,在优选的一个实施方式中,热塑性树脂包含选自由苯氧基树脂、聚苯醚树脂及聚乙烯醇缩醛树脂组成的组中的1种以上。从疏水性高、可降低高温下的树脂组合物层的固化物的介质损耗角正切这样的观点考虑,更优选苯氧基树脂、聚苯醚树脂。
树脂组合物含有热塑性树脂时,热塑性树脂的含量优选为0.5质量%~10质量%,更优选为0.6质量%~6质量%,进一步优选为0.7质量%~5质量%。
<(E)固化促进剂>
本发明的树脂组合物还可含有(E)固化促进剂。
作为固化促进剂,例如,可举出磷系固化促进剂、胺系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、胍系固化促进剂、金属系固化促进剂、有机过氧化物系固化促进剂等,优选为磷系固化促进剂、胺系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、金属系固化促进剂,更优选为胺系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、金属系固化促进剂。固化促进剂可单独使用1种,也可组合2种以上而使用。
作为磷系固化促进剂,例如,可举出三苯基膦、鏻硼酸盐化合物、四苯基鏻四苯基硼酸盐、正丁基鏻四苯基硼酸盐、四丁基鏻癸酸盐、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸盐、四苯基鏻硫氰酸盐、丁基三苯基鏻硫氰酸盐等,优选为三苯基膦、四丁基鏻癸酸盐。
作为胺系固化促进剂,例如,可举出三乙基胺、三丁基胺等三烷基胺、4-二甲基氨基吡啶、苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、1,8-二氮杂双环(5,4,0)-十一碳烯等,优选为4-二甲基氨基吡啶、1,8-二氮杂双环(5,4,0)-十一碳烯。
作为咪唑系固化促进剂,例如,可举出2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸盐、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸盐、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基均三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基均三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基均三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基均三嗪异氰脲酸加成物、2-苯基咪唑异氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、2,3-二氢-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等咪唑化合物及咪唑化合物与环氧树脂的加合物,优选为2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑。
作为咪唑系固化促进剂,可使用市售品,例如,可举出三菱化学株式会社制的“P200-H50”、四国化成工业株式会社制的“1B2PZ”等。
作为胍系固化促进剂,例如,可举出双氰胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-环己基胍、1-苯基胍、1-(邻甲苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基双胍、1-乙基双胍、1-正丁基双胍、1-正十八烷基双胍、1,1-二甲基双胍、1,1-二乙基双胍、1-环己基双胍、1-烯丙基双胍、1-苯基双胍、1-(邻甲苯基)双胍等,优选双氰胺、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯。
作为金属系固化促进剂,例如,可举出钴、铜、锌、铁、镍、锰、锡等金属的有机金属络合物或有机金属盐。作为有机金属络合物的具体例,可举出乙酰丙酮合钴(II)、乙酰丙酮合钴(III)等有机钴络合物、乙酰丙酮合铜(II)等有机铜络合物、乙酰丙酮合锌(II)等有机锌络合物、乙酰丙酮合铁(III)等有机铁络合物、乙酰丙酮合镍(II)等有机镍络合物、乙酰丙酮合锰(II)等有机锰络合物等。作为有机金属盐,例如,可举出辛酸锌、辛酸锡、环烷酸锌、环烷酸钴、硬脂酸锡、硬脂酸锌等。
作为有机过氧化物系固化促进剂,例如,可举出二枯基过氧化物、环己酮过氧化物、过氧苯甲酸叔丁酯、甲基乙基酮过氧化物、二枯基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化氢等。作为有机过氧化物系固化促进剂,可使用市售品,例如,可举出日油公司制的“Percumyl D”等。
树脂组合物中的固化促进剂的含量没有特别限制,将环氧树脂与固化剂的不挥发成分作为100质量%时,优选为0.01质量%~3质量%。
<(F)阻燃剂>
本发明的树脂组合物还可包含(F)阻燃剂。作为阻燃剂,例如,可举出有机磷系阻燃剂、有机系含氮的磷化合物、氮化合物、有机硅系阻燃剂、金属氢氧化物等。阻燃剂可单独使用1种,或者也可并用2种以上。
作为阻燃剂,可使用市售品,例如,可举出三光株式会社制的“HCA-HQ”、大八化学工业株式会社制的“PX-200”等。作为阻燃剂,优选不易水解的阻燃剂,例如,优选为10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物等。
树脂组合物含有阻燃剂时,阻燃剂的含量没有特别限制,优选为0.5质量%~20质量%,更优选为0.5质量%~15质量%,进一步优选为0.5质量%~10质量%。
<(G)有机填充材料>
从降低树脂组合物层的固化物的介质损耗角正切的观点考虑,树脂组合物可包含(G)有机填充材料。作为有机填充材料,可使用在形成印刷布线板的绝缘层时可使用的任意的有机填充材料,例如,可举出橡胶粒子、聚酰胺微粒、有机硅粒子等。
作为橡胶粒子,可使用市售品,例如,可举出陶氏化学(Dow Chemical)日本株式会社制的“EXL2655”、爱克(AICA)工业株式会社制的“AC3401N”、“AC3816N”等。
作为橡胶粒子,从离子性低、可降低树脂组合物层的固化物的介质损耗角正切这样的观点考虑,例如,优选爱克工业株式会社制的“AC3816N”、“AC3401N”等。
树脂组合物含有有机填充材料时,有机填充材料的含量优选为0.1质量%~20质量%,更优选为0.2质量%~10质量%,进一步优选为0.3质量%~5质量%、或0.5质量%~3质量%。
<(H)其他添加剂>
根据需要,树脂组合物还可含有其他添加剂,作为所述其他添加剂,例如,可举出有机铜化合物、有机锌化合物及有机钴化合物等有机金属化合物、以及增稠剂、消泡剂、均化剂、密合性赋予剂、及着色剂等树脂添加剂等。
本发明的树脂片带来薄膜绝缘性优异的绝缘层(树脂组合物层的固化物)。因此,本发明的树脂片可适于作为用于形成印刷布线板的绝缘层的(印刷布线板的绝缘层形成用的)树脂片使用,更适于作为用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂片(印刷布线板的层间绝缘层用树脂片)使用。另外,例如,通过在具有第一导体层、第二导体层、和被设置于第一导体层和第二导体层之间的绝缘层的印刷布线板中利用本发明的树脂片形成绝缘层,从而可形成在使第一导体层与第二导体层之间的绝缘层的厚度为6μm以下(优选为5.5μm以下,更优选为5μm以下)的同时、绝缘性能优异的制品。在优选的一个实施方式中,本发明的树脂片用于形成印刷布线板的绝缘层,所述印刷布线板包括第一导体层、第二导体层、以及将第一导体层和第二导体层绝缘的绝缘层,第一导体层与第二导体层之间的绝缘层的厚度为6μm以下。
[树脂片]
本发明的树脂片具有支撑体、和设置于该支撑体上的树脂组合物层,树脂组合物层由树脂组合物形成。
对于树脂组合物层的厚度而言,从印刷布线板的薄型化的观点考虑,优选为15μm以下,更优选为12μm以下,进一步优选为10μm以下,更进一步优选为8μm以下。树脂组合物层的厚度的下限没有特别限制,通常可以是1μm以上、1.5μm以上、2μm以上等。
作为支撑体,例如,可举出由塑料材料形成的膜、金属箔、脱模纸,优选由塑料材料形成的膜、金属箔。
使用由塑料材料形成的膜作为支撑体时,作为塑料材料,例如,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下有时简称为“PET”。)、聚萘二甲酸乙二醇酯(以下有时简称为“PEN”。)等聚酯、聚碳酸酯(以下有时简称为“PC”。)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸类、环状聚烯烃、三乙酰纤维素(TAC)、聚醚硫化物(PES)、聚醚酮、聚酰亚胺等。其中,优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯,特别优选廉价的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
使用金属箔作为支撑体时,作为金属箔,例如,可举出铜箔、铝箔等,优选为铜箔。作为铜箔,可使用由单独的金属铜形成的箔,也可使用由铜与其他金属(例如,锡、铬、银、镁、镍、锆、硅、钛等)的合金形成的箔。
对于支撑体而言,可对与树脂组合物层接合的面实施消光处理、电晕处理、防静电处理。
另外,作为支撑体,可使用在与树脂组合物层接合的面上具有脱模层的带有脱模层的支撑体。作为在带有脱模层的支撑体的脱模层中使用的脱模剂,例如,可举出选自由醇酸树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂、及有机硅树脂组成的组中的1种以上的脱模剂。带有脱模层的支撑体可使用市售品,例如,可举出作为具有以醇酸树脂系脱模剂为主成分的脱模层的PET膜的琳得科株式会社制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”、东丽株式会社制“LUMIRRORT6AM”、“LUMIRROR R80”等。
作为支撑体的厚度,没有特别限制,优选为5μm~75μm的范围,更优选为10μm~60μm的范围。需要说明的是,在使用带有脱模层的支撑体时,优选带有脱模层的支撑体整体的厚度为上述范围。
树脂片例如可通过以下方法制造:制备将树脂组合物溶解于有机溶剂中而成的树脂清漆,利用金属型涂布机(die coater)等将该树脂清漆涂布于支撑体上,进而使其干燥,形成树脂组合物层。
作为有机溶剂,例如,可举出丙酮、甲基乙基酮(MEK)及环己酮等酮类、乙酸乙酯、乙酸丁酯、溶纤剂乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯及卡必醇乙酸酯等乙酸酯类、溶纤剂及丁基卡必醇等卡必醇类、甲苯及二甲苯等芳香族烃类、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺(DMAc)及N-甲基吡咯烷酮等酰胺系溶剂等。有机溶剂可单独使用1种,也可组合使用2种以上。
干燥可利用加热、吹热风等公知的方法实施。干燥条件没有特别限制,进行干燥以使得树脂组合物层中的有机溶剂的含量成为10质量%以下、优选5质量%以下。虽然随着树脂清漆中的有机溶剂的沸点而不同,但例如使用包含30质量%~60质量%的有机溶剂的树脂清漆时,通过于50℃~150℃干燥3分钟~10分钟,可形成树脂组合物层。
树脂片中,可在树脂组合物层的不与支撑体接合的面(即,与支撑体相反的一侧的面)上,进一步层叠以支撑体为基准的保护膜。保护膜的厚度没有特别限制,例如为1μm~40μm。通过层叠保护膜,可防止灰尘等附着于树脂组合物层的表面、或在树脂组合物层的表面上产生损伤。树脂片可卷绕成卷状而保存。树脂片具有保护膜时,可通过将保护膜剥离而使用。
对于树脂片中的树脂组合物层的最低熔融粘度而言,从得到良好的布线埋入性的观点考虑,优选为12000泊(1200Pa・s)以下,更优选为10000泊(1000Pa・s)以下,进一步优选为8000泊(800Pa・s)以下,5000泊(500Pa・s)以下、或4000泊(400Pa・s)以下。对于该最低熔融粘度的下限而言,从即使树脂组合物层薄也稳定地维持厚度这样的观点考虑,优选为1000泊(100Pa・s)以上,更优选为1500泊(150Pa・s)以上,进一步优选为2000泊(200Pa・s)以上。
树脂组合物层的最低熔融粘度是指树脂组合物层的树脂熔融时、树脂组合物层所呈现的最低的粘度。详细而言,以一定的升温速度加热树脂组合物层,使树脂熔融时,在初始阶段熔融粘度随着温度上升而降低,随后,超过一定程度时,熔融粘度随着温度上升而上升。最低熔融粘度是指所述极小点的熔融粘度。树脂组合物层的最低熔融粘度可利用动态粘弹性法测定,例如,可按照后述的<最低熔融粘度的测定>中记载的方法测定。
[固化物]
对于使本发明的树脂片的树脂组合物层热固化而得到的固化物而言,测定频率为10GHz、23℃时的介质损耗角正切为0.006以下,并且,测定频率为10GHz、150℃时的介质损耗角正切为0.01以下。根据本发明,通过使树脂组合物层的固化物满足如上述的特定的介质损耗角正切,可带来薄膜绝缘性优异的绝缘层。
满足如上述的特定的介质损耗角正切的树脂组合物层的固化物可通过下述方式实现:作为树脂组合物中包含的成分(例如环氧树脂及固化剂等),使用纯度高的树脂,或使用不易水解的树脂,或使用耐热性高的树脂,或使用疏水性高的树脂(例如,活性酯系固化剂、低聚苯醚等),等等。
本发明的树脂片的树脂组合物层的热固化条件没有特别限制,例如,可使用在形成后述的印刷布线板的绝缘层时通常采用的条件。另外,可在使树脂组合物层热固化前进行预加热,热固化条件中的加热包括预加热,可进行多次。作为热固化条件的一例,首先,对于树脂组合物层,进行100℃下30分钟、接下来180℃下30分钟、进而200℃下90分钟的热固化。
对于本发明的树脂片的树脂组合物层的固化物(例如,使树脂组合物层进行100℃下30分钟、接下来180℃下30分钟、进而200℃下90分钟的热固化而得到的固化物)在测定频率为10GHz、23℃时的介质损耗角正切而言,从可带来薄膜绝缘性优异的绝缘层这样的观点考虑,优选为0.005以下,更优选为0.004以下,进一步优选为0.003以下。
对于本发明的树脂片的树脂组合物层的固化物(例如,使树脂组合物层进行100℃下30分钟、接下来180℃下30分钟、进而200℃下90分钟的热固化而得到的固化物)在测定频率为10GHz、150℃时的介质损耗角正切而言,从可带来薄膜绝缘性优异的绝缘层这样的观点考虑,优选为0.009以下,更优选为0.008以下,进一步优选为0.007以下。
树脂组合物层的固化物在测定频率为10GHz、23℃时的介质损耗角正切及测定频率为10GHz、150℃时的介质损耗角正切例如可按照后述的<固化物的介质损耗角正切的测定>中记载的方法测定。
对于使本发明的树脂片的树脂组合物层热固化而得到的固化物(例如,使树脂组合物层进行100℃下30分钟、接下来180℃下30分钟热固化而得到的固化物)而言,即使在130℃、85RH%、施加3.3V的环境下经过100小时后,也显示良好的绝缘电阻值。即,形成显示良好的绝缘电阻值的绝缘层。该绝缘电阻值的上限优选为1012Ω以下,更优选为1011Ω以下,进一步优选为1010Ω以下。对下限没有特别限制,优选为106Ω以上,更优选为107Ω以上。绝缘电阻值的测定可按照后述的<绝缘可靠性的评价、导体层间的绝缘层的厚度的测定>中记载的方法测定。
本发明中还包括:为树脂组合物层的固化物的、测定频率为10GHz、23℃时的介质损耗角正切为0.006以下、并且测定频率为10GHz、150℃时的介质损耗角正切为0.01以下的固化物。固化物是与本发明的树脂片的树脂组合物层的固化物同样的构成。另外,用于形成固化物的树脂组合物的固化条件与树脂片的固化条件同样。本发明的固化物(例如,使树脂组合物层进行100℃下30分钟、接下来180℃下30分钟、进而200℃下90分钟的热固化而得到的固化物)的、测定频率为10GHz、23℃时的介质损耗角正切的优选的范围及测定频率为10GHz、150℃时的介质损耗角正切的优选的范围与上述的树脂片的固化物同样。关于固化物的绝缘电阻值的优选的范围,也与上述的树脂片的固化物同样。
对于本发明的树脂片而言,由于可降低高温下的介质损耗角正切,因此,即使在高温环境下也可抑制因电信号而导致的热、噪声的发生。因此,本发明的树脂片可合适地用于在高频带中使用的印刷布线板的绝缘层用。高频带是指1GHz以上(优选为1.5GHz以上,更优选为3GHz以上)的高频带。
[印刷布线板、印刷布线板的制造方法]
本发明的印刷布线板包括由本发明的树脂片的树脂组合物层的固化物形成的绝缘层、第一导体层、及第二导体层。本发明的印刷布线基板可具有本发明的固化物作为绝缘层。绝缘层被设置于第一导体层与第二导体层之间,将第一导体层和第二导体层绝缘(导体层也称为布线层)。由本发明的树脂片的树脂组合物层的固化物形成的绝缘层的薄膜绝缘性优异,因此,即使第一导体层与第二导体层之间的绝缘层的厚度为6μm以下,绝缘性也优异。
第一导体层与第二导体层之间的绝缘层的厚度优选为6μm以下,更优选为5.5μm以下,进一步优选为5μm以下。对下限没有特别限制,可以为0.1μm以上。所谓第一导体层与第二导体层之间的绝缘层的厚度,如图1中所示的一例那样,是指第一导体层5的主面51与第二导体层6的主面61间的绝缘层7的厚度t1。第一导体层和第二导体层是隔着绝缘层相邻的导体层,主面51和主面61相互对置。第一导体层与第二导体层之间的绝缘层的厚度可按照后述的<绝缘可靠性的评价、导体层间的绝缘层的厚度的测定>中记载的方法测定。
需要说明的是,绝缘层整体的厚度t2优选为20μm以下,更优选为15μm以下,进一步优选为12μm以下。对下限没有特别限制,可以是1μm以上。
本发明的印刷布线板可使用上述的树脂片、利用包括下述(I)及(II)的工序的方法制造,
(I)以树脂片的树脂组合物层与内层基板接合的方式层叠于内层基板上的工序;
(II)将树脂组合物层热固化而形成绝缘层的工序。
工序(I)中使用的“内层基板”主要是指玻璃环氧基板、金属基板、聚酯基板、聚酰亚胺基板、BT树脂基板、热固化型聚苯醚基板等基板、或在该基板的单面或两面上形成有经图案加工的导体层(电路)的电路基板。另外,在制造印刷布线板时,进而要形成绝缘层和/或导体层的中间制造物的内层电路基板也包含在本发明中所说的“内层基板”中。在印刷布线板为内置有部件的电路板时,可使用内置有部件的内层基板。
内层基板与树脂片的层叠例如可通过从支撑体侧将树脂片加热压接于内层基板而进行。作为将树脂片加热压接于内层基板的构件(以下,也称为“加热压接构件”。),例如,可举出经加热的金属板(SUS镶板等)或金属辊(SUS辊)等。需要说明的是,优选不是直接将加热压接构件向树脂片加压,而是隔着耐热橡胶等弹性材料进行加压,以使树脂片充分追随内层基板的表面凹凸。
内层基板与树脂片的层叠可利用真空层压法实施。真空层压法中,加热压接温度优选为60℃~160℃,更优选为80℃~140℃的范围,加热压接压力优选为0.098MPa~1.77MPa,更优选为0.29MPa~1.47MPa的范围,加热压接时间优选为20秒~400秒,更优选为30秒~300秒的范围。优选在压力为26.7hPa以下的减压条件下实施层叠。
层叠可利用市售的真空层压装置进行。作为市售的真空层压装置,例如,可举出株式会社名机制作所制的真空加压式层压装置、Nikko-Materials株式会社制的真空敷料器(vacuum applicator)等。
在层叠后,在常压下(大气压下),例如,将加热压接构件从支撑体侧进行加压,由此,可进行层叠的树脂片的平滑化处理。平滑化处理的加压条件可设定为与上述层叠的加热压接条件同样的条件。平滑化处理可利用市售的层压装置进行。需要说明的是,层叠与平滑化处理可使用上述的市售的真空层压装置连续地进行。
支撑体可在工序(I)与工序(II)之间除去,也可在工序(II)之后除去。
工序(II)中,将树脂组合物层热固化而形成绝缘层。
树脂组合物层的热固化条件没有特别限制,可使用在形成印刷布线板的绝缘层时通常采用的条件。
例如,树脂组合物层的热固化条件随着树脂组合物的种类等而不同,可使固化温度为120℃~240℃的范围(优选为150℃~220℃的范围,更优选为170℃~200℃的范围),固化时间为5分钟~120分钟的范围(优选为10分钟~100分钟,更优选为15分钟~90分钟)。
在使树脂组合物层热固化之前,可在比固化温度更低的温度下对树脂组合物层进行预加热。例如,在使树脂组合物层热固化之前,在50℃以上且低于120℃(优选为60℃以上110℃以下,更优选为70℃以上100℃以下)的温度下,对树脂组合物层进行5分钟以上(优选为5分钟~150分钟,更优选为15分钟~120分钟)预加热。
在制造印刷布线板时,可进一步实施(III)在绝缘层上开孔的工序、(IV)对绝缘层进行粗糙化处理的工序、(V)形成导体层的工序。这些工序(III)~(V)可按照在印刷布线板的制造中使用的本领域技术人员公知的各种方法实施。需要说明的是,在工序(II)之后除去支撑体时,可在工序(II)与工序(III)之间、工序(III)与工序(IV)之间、或工序(IV)与工序(V)之间实施所述除去支撑体的操作。另外,根据需要,可反复实施工序(II)~(V)的绝缘层及导体层的形成,形成多层布线板。这种情况下,各导体层间的绝缘层的厚度(图1的t1)优选在上述范围内。
工序(III)是在绝缘层上开孔的工序,由此可在绝缘层上形成通孔(via hole)、透孔(through hole)等孔。对于工序(III)而言,根据用于形成绝缘层的树脂组合物的组成等,可使用例如钻头、激光、等离子体等实施。孔的尺寸、形状可根据印刷布线板的设计适当确定。
工序(IV)是对绝缘层进行粗糙化处理的工序。粗糙化处理的步骤、条件没有特别限制,可采用在形成印刷布线板的绝缘层时通常使用的公知的步骤、条件。例如,可依次实施利用溶胀液的溶胀处理、利用氧化剂的粗糙化处理、利用中和液的中和处理,从而对绝缘层进行粗糙化处理。作为溶胀液,没有特别限制,可举出碱溶液、表面活性剂溶液等,优选为碱溶液,作为该碱溶液,更优选氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。作为市售的溶胀液,例如,可举出ATOTECH JAPAN株式会社制的“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling DipSecuriganth SBU”等。利用溶胀液的溶胀处理没有特别限制,例如,可通过在30℃~90℃的溶胀液中浸渍绝缘层1分钟~20分钟而进行。从将绝缘层的树脂的溶胀抑制为适度的水平的观点考虑,优选在40℃~80℃的溶胀液中浸渍绝缘层5分钟~15分钟。作为氧化剂,没有特别限制,例如,可举出在氢氧化钠的水溶液中溶解高锰酸钾、高锰酸钠而成的碱性高锰酸溶液。对于利用碱性高锰酸溶液等氧化剂的粗糙化处理而言,优选在已加热至60℃~80℃的氧化剂溶液中浸渍绝缘层10分钟~30分钟而进行。另外,碱性高锰酸溶液中的高锰酸盐的浓度优选为5质量%~10质量%。作为市售的氧化剂,例如,可举出ATOTECH JAPAN株式会社制的“Concentrate Compact CP”、“Dosing solution Securiganth P”等碱性高锰酸溶液。另外,作为中和液,优选酸性的水溶液,作为市售品,例如,可举出ATOTECH JAPAN株式会社制的“Reduction solution Securiganth P”。利用中和液的处理可通过将实施例了利用氧化剂的粗糙化处理的处理面在30℃~80℃的中和液中浸渍5分钟~30分钟而进行。从操作性等方面考虑,优选将实施了利用氧化剂的粗糙化处理的对象物浸渍于40℃~70℃的中和液中5分钟~20分钟的方法。
在一个实施方式中,粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度Ra优选为400nm以下,更优选为350nm以下,进一步优选为300nm以下、250nm以下、200nm以下、150nm以下、或100nm以下。绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)可使用非接触型表面粗糙度计测定。作为非接触型表面粗糙度计的具体例,可举出Veeco Instruments Inc.制的“WYKONT3300”。
工序(V)是形成导体层的工序。未在内层基板上形成导体层的情况下,工序(V)是形成第一导体层的工序,在内层基板上形成了导体层的情况下,该导体层为第一导体层,工序(V)是形成第二导体层的工序。
用于导体层的导体材料没有特别限制。在优选的实施方式中,导体层包含选自金、铂、钯、银、铜、铝、钴、铬、锌、镍、钛、钨、铁、锡及铟中的1种以上的金属。导体层可以是单金属层,也可以是合金层,作为合金层,例如,可举出由选自上述金属中的2种以上的金属的合金(例如,镍-铬合金、铜-镍合金及铜-钛合金)形成的层。其中,从导体层形成的通用性、成本、图案形成的容易性等观点考虑,优选铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或镍-铬合金、铜-镍合金、铜-钛合金的合金层,更优选铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或镍-铬合金的合金层,进一步优选铜的单金属层。
导体层可以是单层结构,也可以是由不同种类的金属或合金形成的单金属层或合金层层叠2层以上而得的多层结构。导体层为多层结构时,与绝缘层接触的层优选为铬、锌或钛的单金属层、或镍-铬合金的合金层。
导体层的厚度取决于所期望的印刷布线板的设计,通常为3μm~35μm,优选为5μm~30μm。
在一个实施方式中,导体层可利用镀覆形成。例如,可利用半添加法、全添加法(full additive process)等以往公知的技术,在绝缘层的表面上进行镀覆,形成具有所期望的布线图案的导体层。以下,示出利用半添加法形成导体层的例子。
首先,利用无电解镀覆,在绝缘层的表面上形成镀覆籽晶层(めっきシード層)。接下来,在形成的镀覆籽晶层上,形成对应于所期望的布线图案而使镀覆籽晶层的一部分露出的掩模图案。利用电解镀覆,在露出的镀覆籽晶层上形成金属层,然后除去掩模图案。然后,利用蚀刻等将不需要的镀覆籽晶层除去,可形成具有所期望的布线图案的导体层。
本发明的树脂片带来布线埋入性也良好的绝缘层,因此,印刷布线板为内置有部件的电路板时,也可合适地使用。内置有部件的电路板可利用公知的制造方法制作。
使用本发明的树脂片制造的印刷布线板可以是具有作为本发明的树脂片的树脂组合物层的固化物的绝缘层、和被埋入到绝缘层中的埋入式布线层的方式。
对于使用本发明的树脂片制造的印刷布线板而言,即使第一导体层和第二导体层之间的绝缘层的厚度为6μm以下,也显示绝缘可靠性优异的特性。在130℃、85RH%、施加3.3V的环境下、经过100小时后的绝缘电阻值的上限优选为1012Ω以下,更优选为1011Ω以下,进一步优选为1010Ω以下。下限没有特别限制,优选为106Ω以上,更优选为107Ω以上。绝缘电阻值的测定可按照后述的<绝缘可靠性的评价、导体层间的绝缘层的厚度的测定>中记载的方法测定。
[半导体装置]
本发明的半导体装置包括本发明的印刷布线板。本发明的半导体装置可使用本发明的印刷布线板制造。
作为半导体装置,可举出被供于电气制品(例如,计算机、移动电话、数码相机及电视机等)及交通工具(例如,摩托车、汽车、电车、船舶及飞机等)等的各种半导体装置。
本发明的半导体装置可通过在印刷布线板的导通位置安装部件(半导体芯片)而制造。“导通位置”是指“印刷布线板中的传递电信号的位置”,其位置为表面、或为被填埋的位置均可。另外,半导体芯片只要为以半导体为材料的电气电路元件,就没有特别限制。
对于制造本发明的半导体装置时的半导体芯片的安装方法而言,只要使半导体芯片有效地发挥功能即可,没有特别限制,具体而言,可举出引线接合安装方法、倒装芯片安装方法、基于无凸点叠层(Bump less Build-Up Layer, BBUL)的安装方法、基于各向异性导电膜(ACF)的安装方法、基于非导电性膜(NCF)的安装方法等等。此处,“基于无凸点叠层(BBUL)的安装方法”是指“将半导体芯片直接埋入印刷布线板的凹部,使半导体芯片与印刷布线板上的布线连接的安装方法”。
实施例
以下,利用实施例具体地说明本发明,但本发明不受这些实施例的限制。需要说明的是,在以下的记载中,对于“份”及“%”而言,只要没有另行明确说明,分别表示“质量份”及“质量%”。
[无机填充材料的物性值的测定方法]
首先,对实施例及比较例中使用的无机填充材料的物性值的测定方法进行说明。
<平均粒径的测定>
量取无机填充材料100mg、分散剂(Sannopco株式会社制“SN9228”)0.1g、甲基乙基酮10g至管瓶(vial container)中,用超声波进行20分钟分散。使用激光衍射式粒度分布测定装置(株式会社岛津制作所制“SALD-2200”),以分批池(batch cell)方式测定粒度分布,算出基于中值粒径的平均粒径。
<比表面积的测定>
使用BET全自动比表面积测定装置(株式会社Mountech制“Macsorb HM-1210”),测定无机填充材料的比表面积。
<碳量的测定>
按照以下的步骤测定无机填充材料的单位表面积的碳量。向制备例中制备的无机填充材料中添加足量的MEK作为溶剂,于25℃进行5分钟超声波洗涤。接下来,除去上清液,使固体成分干燥。针对得到的固体,使用碳分析计(株式会社堀场制作所制“EMIA-320V”)测定碳量。基于碳量的测定值、和使用的无机填充材料的质量及比表面积,算出无机填充材料的单位表面积的碳量。
<树脂片的制作(实施例1~3、比较例1~2)>
使用利用以下的步骤制备的树脂组合物(树脂清漆),制作实施例及比较例的树脂片。
(树脂组合物1的制备)
一边搅拌,一边将双酚A型环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“YD-8125G”,环氧当量约为174)3份、联二甲酚型环氧树脂(三菱化学株式会社制“YX4000HK”,环氧当量约为185)3份、双酚AF型环氧树脂(三菱化学株式会社制“YL7760”,环氧当量约为238)8份、萘型环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ESN475V”,环氧当量约为330)12份、苯氧基树脂(三菱化学株式会社制“YX7553BH30”,固体成分为30质量%的环己酮:甲基乙基酮(MEK)的1:1溶液)10份加热溶解于溶剂石脑油12份和环己酮10份的混合溶剂中。冷却至室温后,在其中混合活性酯系固化剂(DIC株式会社制“HPC-8000-65T”,活性基当量约为225,不挥发成分为65质量%的甲苯溶液)20份、低聚苯醚-苯乙烯树脂(三菱瓦斯化学株式会社制“OPE-2St1200”,固体成分为72质量%的甲苯溶液)10份、胺系固化促进剂(4-二甲基氨基吡啶(DMAP),固体成分为5质量%的MEK溶液)2份、咪唑系固化促进剂(四国化成工业株式会社制“1B2PZ”1-苄基-2-苯基咪唑,固体成分为5%的MEK溶液)0.4份、在室温下使橡胶粒子(爱克工业株式会社制,AC-3401N)2份在溶剂石脑油10份中进行了12小时溶胀而得到的产物、用氨基硅烷系偶联剂(信越化学工业株式会社制“KBM573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(新日铁住金材料株式会社制“SP507-05”,平均粒径0.91μm,比表面积6.5m2/g,单位表面积的碳量0.34mg/m2)160份,用高速旋转混合机将其均匀分散,然后,用筒式过滤器(ROKITECHNO制“SHP030”)进行过滤,制备树脂组合物1。
(树脂组合物2的制备)
一边搅拌,一边将双酚A型环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“YD-8125G”,环氧当量约为174)2份、联二甲酚型环氧树脂(三菱化学株式会社制“YX4000HK”,环氧当量约为185)5份、亚萘基醚型环氧树脂(DIC株式会社制“EXA-7311-G4”,环氧当量约为213)5份、联苯型环氧树脂(日本化药株式会社制“NC3000L”,环氧当量约为272)15份、环氧化聚丁二烯(株式会社大赛璐制“PB3600”,环氧当量约为193)2份、苯氧基树脂(三菱化学株式会社制“YX7553BH30”,固体成分为30质量%的环己酮:甲基乙基酮(MEK)的1:1溶液)10份加热溶解于溶剂石脑油15份和环己酮10份的混合溶剂中。冷却至室温后,在其中混合含有三嗪骨架的甲酚酚醛树脂系固化剂(DIC株式会社制“LA3018-50P”,羟基当量约为151,固体成分为50%的2-甲氧基丙醇溶液)5份、活性酯系固化剂(DIC株式会社制“HPC-8000-65T”,活性基当量约为225,不挥发成分为65质量%的甲苯溶液)12份、碳二亚胺树脂(Nisshinbo Chemical株式会社制“V-03”,碳二亚胺当量216,不挥发成分为50质量%的甲苯溶液)10份、胺系固化促进剂(4-二甲基氨基吡啶(DMAP),固体成分为5质量%的MEK溶液)1.5份、阻燃剂(三光株式会社制“HCA-HQ”,10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物,平均粒径1.2μm)2份、用氨基硅烷系偶联剂(信越化学工业株式会社制“KBM573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(新日铁住金材料株式会社制“SPH516-05”,平均粒径0.29μm,比表面积16.3m2/g,单位表面积的碳量0.43mg/m2)110份,用高速旋转混合机将其均匀分散,然后,用筒式过滤器(ROKITECHNO制“SHP020”)进行过滤,制备树脂组合物2。
(树脂组合物3的制备)
一边搅拌,一边将萘型环氧树脂(DIC株式会社制“HP4032SS”,环氧当量约为144)4份、亚萘基醚型环氧树脂(DIC株式会社制“EXA-7311-G4”,环氧当量约为213)8份、萘型环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ESN475V”,环氧当量约为330)15份、苯氧基树脂(三菱化学株式会社制“YX7553BH30”,固体成分为30质量%的环己酮:甲基乙基酮(MEK)的1:1溶液)5份加热溶解于溶剂石脑油15份和环己酮10份的混合溶剂中。冷却至室温后,在其中混合双酚A二氰酸酯的预聚物(Lonza Japan株式会社制“BA230S75”,氰酸酯当量约为232,不挥发成分为75质量%的MEK溶液)20份、多官能氰酸酯树脂(Lonza Japan株式会社制“ULL-950S”,氰酸酯当量约为230,不挥发成分为75质量%的MEK溶液)6份、活性酯系固化剂(DIC株式会社制“HPC-8000-65T”,活性基当量约为225,不挥发成分为65质量%的甲苯溶液)6份、碳二亚胺树脂(Nisshinbo Chemical株式会社制“V-03”、碳二亚胺当量216,不挥发成分为50质量%的甲苯溶液)5份、胺系固化促进剂(4-二甲基氨基吡啶(DMAP),固体成分为5质量%的MEK溶液)0.4份、固化促进剂(东京化成株式会社制,乙酰丙酮合钴(III)(Co(III)Ac),固体成分为1质量%的MEK溶液)3份、用氨基硅烷系偶联剂(信越化学工业株式会社制“KBM573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(新日铁住金材料株式会社制“SPH516-05”,平均粒径0.29μm,比表面积16.3m2/g,单位表面积的碳量0.43mg/m2)100份,用高速旋转混合机将其均匀分散,然后,用筒式过滤器(ROKITECHNO制“SHP020”)进行过滤,制备树脂组合物3。
(树脂组合物4的制备)
一边搅拌,一边将双酚A型环氧树脂(三菱化学株式会社制“828EL”,环氧当量约为186)8份、联苯型环氧树脂(日本化药株式会社制“NC3000L”,环氧当量约为272)15份、环氧化聚丁二烯(株式会社大赛璐制“PB3600”,环氧当量约为193)5份、苯氧基树脂(三菱化学株式会社制“YX7553BH30”,固体成分为30质量%的环己酮:甲基乙基酮(MEK)的1:1溶液)10份加热溶解于溶剂石脑油10份和环己酮10份的混合溶剂中。冷却至室温后,在其中混合含有三嗪骨架的甲酚酚醛树脂系固化剂(DIC株式会社制“LA3018-50P”,羟基当量约为151,固体成分为50%的2-甲氧基丙醇溶液)5份、活性酯系固化剂(DIC株式会社制“HPC-8000-65T”,活性基当量约为225,不挥发成分为65质量%的甲苯溶液)12份、碳二亚胺树脂(NisshinboChemical株式会社制“V-03”、碳二亚胺当量216,不挥发成分为50质量%的甲苯溶液)10份、胺系固化促进剂(4-二甲基氨基吡啶(DMAP),固体成分为5质量%的MEK溶液)1.5份、阻燃剂(三光株式会社制“HCA-HQ”,10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物,平均粒径1.2μm)2份、在室温下使橡胶粒子(爱克工业株式会社制,AC-3355)2份在溶剂石脑油8份中进行12小时溶胀而得到的产物、用氨基硅烷系偶联剂(信越化学工业株式会社制“KBM573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(株式会社Admatechs制“Admafine SO-C1”,平均粒径0.63μm,比表面积11.2m2/g,单位表面积的碳量0.35mg/m2)110份,用高速旋转混合机将其均匀分散,然后,用筒式过滤器(ROKITECHNO制“SHP030”)进行过滤,制备树脂组合物4。
(树脂组合物5的制备)
一边搅拌,一边将双酚A型环氧树脂(三菱化学株式会社制“828EL”,环氧当量约为186)10份、萘型环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ESN475V”,环氧当量约为330)15份、环氧化聚丁二烯(株式会社大赛璐制“PB3600”,环氧当量约为193)2份、苯氧基树脂(三菱化学株式会社制“YX6954BH30”,固体成分为30质量%的环己酮:甲基乙基酮(MEK)的1:1溶液)5份加热溶解于溶剂石脑油12份和环己酮10份的混合溶剂。冷却至室温后,在其中混合双酚A二氰酸酯的预聚物(Lonza Japan株式会社制“BA230S75”,氰酸酯当量约为232,不挥发成分为75质量%的MEK溶液)20份、多官能氰酸酯树脂(Lonza Japan株式会社制“ULL-950S”,氰酸酯当量约为230,不挥发成分为75质量%的MEK溶液)6份、活性酯系固化剂(DIC株式会社制“HPC-8000-65T”,活性基当量约为225,不挥发成分为65质量%的甲苯溶液)6份、封端型异氰酸酯树脂(DIC株式会社制“BURNOCK D-500”,不挥发成分为65质量%的乙酸乙酯溶液)5份、胺系固化促进剂(4-二甲基氨基吡啶(DMAP),固体成分为5质量%的MEK溶液)0.4份、固化促进剂(东京化成株式会社制,乙酰丙酮合钴(III)(Co(III)Ac),固体成分为1质量%的MEK溶液)3份、用氨基硅烷系偶联剂(信越化学工业株式会社制“KBM573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(株式会社Admatechs制“Admafine SO-C1”,平均粒径0.63μm,比表面积11.2m2/g,单位表面积的碳量0.35mg/m2)100份,用高速旋转混合机将其均匀分散,然后,用筒式过滤器(ROKITECHNO制“SHP030”)进行过滤,制备树脂组合物5。
将树脂组合物1~5的制备中使用的成分及其配合量(不挥发成分的质量份)示于下述表1。
[表1]
。
(实施例1~3、比较例1~2的树脂片的制作)
作为支撑体,准备用醇酸树脂系脱模剂(琳得科株式会社制“AL-5”)进行了脱模处理的PET膜(东丽株式会社制“LUMIRROR R80”,厚度38μm,软化点130℃,“脱模PET”)。
以干燥后的树脂组合物层的厚度成为40μm的方式,使用金属型涂布机,将各树脂组合物均匀涂布于脱模PET上,于从70℃至100℃进行4.5分钟干燥,或于从60℃至90℃进行2分钟干燥,由此,在脱模PET上形成树脂组合物层。接下来,在树脂片的不与支撑体接合的面上,以作为保护膜的聚丙烯膜(Oji F-Tex株式会社制“ALPHAN MA-411”,厚度15μm)的粗面与树脂组合物层接合的方式进行层叠。由此,得到由支撑体、树脂组合物层、及保护膜按照叙述顺序形成的用于测定介质损耗角正切的树脂片。
以干燥后的树脂组合物层的厚度成为13μm的方式,将各树脂组合物涂布于脱模PET上,除此之外,与用于测定介质损耗角正切的树脂片同样地操作,得到用于测定最低熔融粘度及用于测定绝缘可靠性的树脂片。
<最低熔融粘度的测定>
使用树脂组合物层的厚度为13μm的树脂片,仅将树脂组合物层从脱模PET(支撑体)剥离,用模具进行压缩,由此制作测定用颗粒(直径18mm,1.2~1.3g)。
使用动态粘弹性测定装置(株式会社UBM制“Rheosol-G3000”),针对试样树脂组合物层1g,使用直径18mm的平行板,以5℃/分钟的升温速度从开始温度60℃升温至200℃,在测定温度间隔为2.5℃、振动频率为1Hz、变形为1deg的测定条件下测定动态粘弹性模量,算出最低熔融粘度(泊),示于表2。
<固化物的介质损耗角正切的测定>
以脱模PET膜(琳得科株式会社制“501010”,厚度38μm,240mm见方)的未处理面与玻璃布基材环氧树脂两面覆铜层叠板(松下电工株式会社制“R5715ES”,厚度0.7mm,255mm见方)接触的方式,将所述脱模PET膜设置于玻璃布基材环氧树脂两面覆铜层叠板上,用聚酰亚胺粘接胶带(宽度10mm)将该脱模PET膜的四边固定。
对于实施例及比较例中制作的树脂组合物层的厚度为40μm的树脂片(200mm见方),使用间歇式真空加压层压装置(Nikko-Materials株式会社制,2阶段堆叠层压装置(2-stage build up laminator),CVP700),以树脂组合物层与脱模PET膜(琳得科株式会社制“501010”)的脱模面接触的方式,在中央进行层压处理。层压处理可通过以下方式实施:进行30秒减压,使气压成为13hPa以下,然后在100℃、压力0.74MPa的条件下进行30秒压接。
接下来,如下进行热固化:在100℃的温度条件下,投入到100℃的烘箱后热固化30分钟,接下来在180℃的温度条件下移至180℃的烘箱后热固化30分钟。然后,将基板取出至室温气氛下,从树脂片剥离脱模PET(支撑体),然后,进一步以投入到200℃的烘箱后90分钟的固化条件进行热固化。
将上述“评价用固化物”切割成宽度1.5mm、长度80mm的试验片,针对该试验片,使用安捷伦科技公司制“HP8362B”,利用谐振腔微扰法,在测定频率为10GHz、测定温度为23℃或150℃的条件下测定介质损耗角正切(Df)。在测定频率为10GHz、测定温度为23℃或150℃的条件下测定介质损耗角正切(Df)。针对3个试验片进行测定,算出平均值,将结果示于表2。
<绝缘可靠性的评价、导体层间的绝缘层的厚度的测定>
(评价用基板的制备)
(1)内层电路基板的基底处理
作为内层电路基板,准备在两面具有以1mm见方栅格的布线图案(残铜率为59%)形成的电路导体(铜)的玻璃布基材环氧树脂两面覆铜层叠板(铜箔的厚度18μm,基板的厚度0.3mm,松下株式会社制“R1515F”)。针对该内层电路基板的两面,用美格(MEC)株式会社制“CZ8201”进行铜表面的粗糙化处理(铜蚀刻量0.5μm)。
(2)树脂片的层压
使用间歇式真空加压层压装置(Nikko-Materials株式会社制,2阶段堆叠层压装置,CVP700),以树脂组合物层与内层电路基板接合的方式,在内层电路基板的两面层压实施例及比较例中制作的树脂组合物层的厚度为13μm的树脂片。层压可通过以下方式实施:进行30秒减压,使气压成为13hPa以下,在130℃、压力为0.74MPa的条件下进行45秒压接。接下来,在120℃、压力为0.5MPa的条件下进行75秒热压。
(3)树脂组合物层的热固化
针对层压了树脂片的内层电路基板,在下述条件下进行热固化而形成绝缘层,所述条件为:在100℃的温度条件下,投入到100℃的烘箱后热固化30分钟,接下来在180℃的温度条件下,移至180℃的烘箱后热固化30分钟。
(4)通孔的形成
从绝缘层及支撑体的上方,使用三菱电机株式会社制CO2激光加工机“605GTWIII(-P)”,从支撑体的上方照射激光,在栅格图案的导体上的绝缘层上形成顶径(70μm)的通孔。激光的照射条件为:掩模直径为2.5mm,脉冲宽度为16μs,能量为0.39mJ/发射(shot),发射(shot)数为2,以成组方式(burst mode)(10kHz)进行。
(5)进行粗糙化处理的工序
将支撑体从设置有通孔的电路基板剥离,进行沾污去除(desmear)处理。需要说明的是,作为沾污去除处理,实施下述的湿式沾污去除处理。
湿式沾污去除处理:
于60℃浸渍于溶胀液(ATOTECH JAPAN株式会社制“Swelling Dip Securiganth P”、二乙二醇单丁基醚及氢氧化钠的水溶液)中5分钟,接下来,于80℃浸渍于氧化剂溶液(ATOTECH JAPAN株式会社制“Concentrate Compact CP”,高锰酸钾浓度约6%,氢氧化钠浓度约4%的水溶液)中10分钟,最后,于40℃浸渍于中和液(ATOTECH JAPAN株式会社制“Reduction Solution Securiganth P”,硫酸水溶液)中5分钟,然后,于80℃进行15分钟干燥。
(6)形成导体层的工序
(6-1)无电解镀覆工序
为了在上述电路基板的表面上形成导体层,进行包括下述1~6的工序的镀覆工序(使用ATOTECH JAPAN株式会社制的药液的铜镀覆工序),形成了导体层。
1.碱清洁(设置有通孔的绝缘层的表面的洗涤和电荷调整)
使用商品名:Cleaning Cleaner Securiganth 902(商品名),于60℃进行5分钟洗涤;
2.软蚀刻(通孔内的洗涤)
使用硫酸酸性过二硫酸钠水溶液,于30℃进行1分钟处理;
3.预浸(为了赋予Pd而对绝缘层的表面进行电荷的调节)
使用Pre. Dip Neoganth B(商品名),在室温下进行1分钟处理;
4.活化剂赋予(向绝缘层的表面赋予Pd)
使用Activator Neoganth 834(商品名),于35℃进行5分钟处理;
5.还原(将已被赋予至绝缘层的Pd还原)
使用Reducer Neoganth WA(商品名)和Reducer Acceralator 810 mod.(商品名)的混合液,于30℃进行5分钟处理;
6.无电解镀铜工序(使Cu在绝缘层的表面(Pd表面)上析出)
使用Basic Solution Printganth MSK-DK(商品名)、Copper solution PrintganthMSK(商品名)、Stabilizer Printganth MSK-DK(商品名)、和Reducer Cu(商品名)的混合液,于35℃进行20分钟处理。形成的无电解镀铜层的厚度为0.8μm。
(6-2)电解镀覆工序
接下来,使用ATOTECH JAPAN株式会社制的药液,在通孔内填充铜的条件下进行电解镀铜工序。然后,作为用于基于蚀刻的图案形成的抗蚀图案,使用与通孔导通的直径1mm的焊盘图案(land pattern)及不与下层导体连接的直径10mm的圆形导体图案,在绝缘层的表面上以10μm的厚度形成具有焊盘及导体图案的导体层。接下来,于200℃进行90分钟退火处理。将该基板作为评价用基板A。
(7)导体层间的绝缘层的厚度的测定
针对评价用基板A,使用FIB-SEM复合装置(SII Nano Technology株式会社制“SMI3050SE”),进行截面观察。详细而言,利用FIB(聚焦离子束)切削出与导体层的表面垂直的方向的截面,从截面SEM图像测定导体层间的绝缘层的厚度。针对各样品,观察随机选取的5个位置的截面SEM图像,将其平均值作为导体层间的绝缘层的厚度。
(8)绝缘层的绝缘可靠性的评价
将上文中得到的评价用基板A的直径10mm的圆形导体侧作为+电极,将与直径1mm的焊盘连接的内层电路基板的栅格导体(铜)侧作为-电极,使用高度加速寿命试验装置(ETAC制“PM422”),利用电化学迁移测试仪(electrochemical migration tester)(J-RAS株式会社制“ECM-100”),测定在130℃、85%相对湿度、3.3V直流电压施加的条件下、经过200小时时的绝缘电阻值(n=6)。将6个试验片的绝缘电阻值全部为107Ω以上的情况评价为“○”,将有1个以上低于107Ω的情况评价为“×”,将评价结果示于表2。表2中记载的绝缘电阻值是6个试验片的绝缘电阻值的最低值。
[表2]
。
符号说明
5 第一导体层
51 第一导体层的主面
6 第二导体层
61 第二导体层的主面
7 绝缘层。
Claims (10)
1.树脂片,其包含支撑体、和接合于该支撑体上的树脂组合物层,其中,
该树脂组合物层的固化物在测定频率为10GHz、23℃时的介质损耗角正切为0.006以下,
该树脂组合物层的固化物在测定频率为10GHz、150℃时的介质损耗角正切为0.01以下。
2.根据权利要求1所述的树脂片,其中,树脂组合物层的厚度为15μm以下。
3.根据权利要求1所述的树脂片,其中,树脂组合物层的最低熔融粘度为1000泊以上。
4.根据权利要求1所述的树脂片,其中,树脂组合物层含有环氧树脂及固化剂。
5.根据权利要求1所述的树脂片,其中,树脂组合物层含有无机填充材料,将树脂组合物层中的不挥发成分作为100质量%时,该无机填充材料的含量为50质量%以上。
6.根据权利要求1所述的树脂片,其用于形成印刷布线板的绝缘层。
7.根据权利要求1所述的树脂片,其用于形成1GHz以上的高频基板的绝缘层。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的树脂片,其用于形成印刷布线板的绝缘层,所述印刷布线板包含第一导体层、第二导体层、以及将第一导体层和第二导体层绝缘的所述绝缘层,第一导体层与第二导体层之间的绝缘层的厚度为6μm以下。
9.印刷布线板,其包含第一导体层、第二导体层、以及将第一导体层和第二导体层绝缘的绝缘层,第一导体层与第二导体层之间的绝缘层的厚度为6μm以下,
该绝缘层是权利要求1~7中任一项所述的树脂片的树脂组合物层的固化物。
10.半导体装置,其包含权利要求9所述的印刷布线板。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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