CN107674378B - 树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可赋予绝缘性能良好的薄绝缘层的树脂组合物、包含该树脂组合物的树脂片材、具备绝缘性能良好的薄绝缘层的印刷布线板及半导体装置。树脂组合物,该树脂组合物包含(A)环氧树脂和(B)固化剂,其中,使树脂组合物在100℃热固化30分钟、进而在180℃热固化30分钟而获得固化物时,将对该固化物表面进行粗糙化处理之前的固化物表面对水的接触角设为X(°),将对该固化物表面进行了粗糙化处理之后的固化物表面对水的接触角设为Y(°)的情况下,满足X‑Y≤0°且Y≥80°的关系。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物。本发明还涉及包含该树脂组合物的树脂片材、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,印刷布线板不断地薄型化,存在内层基板和绝缘层的厚度进一步变小的倾向。作为减小内层基板和绝缘层的厚度的发明,已知例如专利文献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:日本专利特开2014-152309号公报。
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1中,本发明人发现将薄型膜适用于绝缘层时,存在粗糙度变大而剥离强度降低的倾向,为了解决这些课题而提出了将热塑性树脂的掺入量设为规定量的方案。然而,该文献中,对于减小绝缘层的厚度的情况下的绝缘性能(以下也称“薄膜绝缘性”)未进行任何探讨。
绝缘层为薄膜的情况下,产生无机填充材料粒子彼此接触而电流变得容易在界面传导流通、绝缘层的厚度小而静电电容变大、容易短路等问题,比以往更难维持绝缘性能。
本发明的课题在于提供可赋予绝缘性能良好的薄绝缘层的树脂组合物、包含该树脂组合物的树脂片材、具备绝缘性能良好的薄绝缘层的印刷布线板及半导体装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明人为了解决上述课题而进行了认真研究,结果发现通过使树脂组合物的固化物的粗糙化处理前的固化物表面对水的接触角、以及树脂组合物的固化物的粗糙化处理后的固化物表面对水的接触角在特定的范围内,薄膜绝缘性变好,从而完成了本发明。
即,本发明包括以下的内容。
[1]树脂组合物,该树脂组合物包含(A)环氧树脂和(B)固化剂,其中,
使树脂组合物在100℃热固化30分钟、进而在180℃热固化30分钟而获得固化物时,将对该固化物表面进行粗糙化处理之前的固化物表面对水的接触角设为X(°),将对该固化物表面进行了粗糙化处理之后的固化物表面对水的接触角设为Y(°)的情况下,
满足X-Y≤0°且Y≥80°的关系;
[2]如[1]所述的树脂组合物,其进一步包含(C)无机填充材料;
[3]如[2]所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%的情况下,(C)成分的含量为50质量%以上;
[4]如[2]或[3]所述的树脂组合物,其中,(C)成分的平均粒径为0.05μm~0.35μm;
[5]如[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其包含氟化合物;
[6]如[5]所述的树脂组合物,其中,氟化合物为含氟的环氧树脂;
[7]如[5]或[6]所述的树脂组合物,其中,氟化合物为(D)含氟的硅烷偶联剂;
[8]如[7]所述的树脂组合物,其中,(C)成分通过(D)成分进行了表面处理;
[9]如[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物,其用于形成印刷布线板的绝缘层;
[10]树脂片材,其包含支持体、以及设置于该支持体上的由[1]~[9]中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层;
[11]如[10]所述的树脂片材,其中,树脂组合物层的厚度为15μm以下;
[12]如[11]所述的树脂片材,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、以及形成于第一导体层和第二导体层之间的厚度为6μm以下的所述绝缘层;
[13]印刷布线板,该印刷布线板包含第一导体层、第二导体层、以及形成于第一导体层和第二导体层之间的厚度为6μm以下的绝缘层,其中,
该绝缘层为[1]~[9]中任一项所述的树脂组合物的固化物;
[14]半导体装置,其包含[13]所述的印刷布线板。
发明的效果
如果采用本发明,则能够提供可赋予绝缘性能良好的薄绝缘层的树脂组合物、包含该树脂组合物的树脂片材、具备绝缘性能良好的薄绝缘层的印刷布线板及半导体装置。
附图说明
图1是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,对本发明的树脂组合物、树脂片材、印刷布线板及半导体装置进行详细说明。
[树脂组合物]
本发明的树脂组合物是包含(A)环氧树脂和(B)固化剂的树脂组合物,其中,使树脂组合物在100℃热固化30分钟、进而在180℃热固化30分钟而获得固化物时,将对该固化物表面进行粗糙化处理之前的固化物表面对水的接触角设为X(°),将对该固化物表面进行了粗糙化处理之后的固化物表面对水的接触角设为Y(°)的情况下,满足X-Y≤0°且Y≥80°的关系。通过调整接触角X和接触角Y而使其满足X-Y≤0°且Y≥80°的关系,绝缘层表面疏水化而使水分等不易渗透至绝缘层内,因而可赋予绝缘性能良好的薄绝缘层。以下,有时将使树脂组合物在100℃热固化30分钟、进而在180℃热固化30分钟而获得固化物时的进行粗糙化处理之前的固化物表面对水的接触角称为“接触角X”,将使树脂组合物在100℃热固化30分钟、进而在180℃热固化30分钟而获得固化物时的进行了粗糙化处理之后的固化物表面对水的接触角称为“接触角Y”。
在此,接触角是指,在静止液体的自由表面与固体壁接触的地方,液面与固体面所成的角度(取位于液体内部的角)。
树脂组合物还可根据需要包含(C)无机填充材料、(D)含氟的硅烷偶联剂、(E)热塑性树脂、(F)固化促进剂、(G)阻燃剂和(H)有机填充材料等添加剂。此外,从将接触角X和接触角Y调整至所期望的范围的观点来看,本发明的树脂组合物较好是包含氟化合物。氟化合物是指每一分子含有1个以上的氟原子的化合物,是包括有机化合物和无机化合物的概念。此外,氟化合物的重均分子量通常为100~5000。氟化合物较好是作为(A)~(H)成分中的任一种成分包含,较好是氟化合物作为(A)成分包含和/或作为(D)成分包含。氟化合物可单独使用1种,也可2种以上组合使用。此外,氟化合物作为(A)成分包含的情况下,(A)成分可将氟化合物和除氟化合物以外的(A)成分组合使用。以下,对本发明的树脂组合物所含的各成分进行详细说明。
<(A)环氧树脂>
作为(A)环氧树脂,可例举例如双酚AF型环氧树脂、及全氟烷基型环氧树脂等含氟的环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S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(naphthol novolac)型环氧树脂、苯酚酚醛(phenolnovolac)型环氧树脂、叔丁基儿茶酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、甲酚酚醛(cresol novolac)型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线性脂肪族环氧树脂、具有丁二烯结构的环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环型环氧树脂、含螺环的环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、亚萘基醚(naphthylene ether)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2种以上组合使用。
环氧树脂较好是包括1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂。将环氧树脂的不挥发成分设为100质量%的情况下,较好是至少50质量%以上为1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂。其中,较好是包括1分子中具有2个以上的环氧基且温度20℃时呈液态的环氧树脂(以下称为“液态环氧树脂”)和1分子中具有3个以上的环氧基且温度20℃时呈固态的环氧树脂(以下称为“固态环氧树脂”)。作为环氧树脂,通过并用液态环氧树脂和固态环氧树脂,具有良好的挠性,固化物的断裂强度也提高。
作为液态环氧树脂,较好是双酚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、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、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、缩水甘油胺型环氧树脂、及具有丁二烯结构的环氧树脂,更好是缩水甘油胺型环氧树脂、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子,可例举DIC公司制的“HP4032”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型环氧树脂),三菱化学公司制的“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)、“630”、“630LSD”(缩水甘油胺型环氧树脂),新日铁住金化学公司制的“ZX1059”(双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合品)、新日铁住金化学公司制的“YD-8125G”(双酚A型环氧树脂),Nagase ChemteX公司制的“EX-721”(缩水甘油酯型环氧树脂),大赛璐公司制的“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),新日铁化学公司制的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液态1,4-缩水甘油基环己烷),三菱化学公司制的“630LSD”(缩水甘油胺型环氧树脂)、大金工业公司制的“E-7432”、“E-7632”(全氟烷基型环氧树脂)等。它们可单独使用1种,也可2种以上组合使用。
作为固态环氧树脂,较好是萘型四官能环氧树脂、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,更好是萘型四官能环氧树脂、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子,可例举DIC公司制的“HP4032H”(萘型环氧树脂)、“HP-4700”、“HP-4710”(萘型四官能环氧树脂)、“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),日本化药公司制的“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),新日铁住金化学公司制的“ESN475V”(萘型环氧树脂)、“ESN485”(萘酚酚醛型环氧树脂),三菱化学公司制的“YX4000H”、“YL6121”(联苯型环氧树脂)、“YX4000HK”(联二甲酚型(bixylenol)环氧树脂)、“YX8800”(蒽型环氧树脂),大阪燃气化学公司制的“PG-100”、“CG-500”、三菱化学公司制的“YL7800”(芴型环氧树脂)、三菱化学公司制的“jER1010”(固态双酚A型环氧树脂)、“jER1031S”(四苯基乙烷型环氧树脂)、“YL7760”(双酚AF型环氧树脂)等。
作为液态环氧树脂,较好是1分子中具有2个以上的环氧基且温度20℃时呈液态的芳香族类环氧树脂;作为固态环氧树脂,较好是1分子中具有3个以上的环氧基且温度20℃时呈固态的芳香族类环氧树脂。应予说明,本发明中所说的芳香族类环氧树脂是指其分子内具有芳香环结构的环氧树脂。
作为(A)成分,从将接触角X和接触角Y调整至所期望的范围的观点来看,较好是作为氟化合物的含氟的环氧树脂。
作为环氧树脂,并用液态环氧树脂和固态环氧树脂的情况下,它们的量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂)以质量比计较好是在1:0.1~1:15的范围内。通过使液态环氧树脂与固态环氧树脂的量比在这样的范围内,可获得i)以树脂片材的形态使用时带来适度的粘附性、ii)以树脂片材的形态使用时能获得足够的挠性而操作性提高、以及iii)能得到具有足够的断裂强度的树脂组合物层的固化物等效果。从上述i)~iii)的效果的观点来看,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)以质量比计更好是在1:0.1~1:12的范围内,进一步更好是在1:0.5~1:10的范围内。
从获得显示良好的拉伸断裂强度、绝缘可靠性的绝缘层的观点来看,树脂组合物中的环氧树脂的含量较好是5质量%以上,更好是9质量%以上,进一步更好是13质量%以上。只要发挥本发明的效果,环氧树脂的含量的上限无特别限定,但较好是50质量%以下,更好是40质量%以下。
应予说明,本发明中,只要没有另行明示,树脂组合物中的各成分的含量为将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时的值。
本发明的树脂组合物包含2种以上的(A)成分的情况下,将树脂组合物中的含氟的环氧树脂的质量设为WA(此时将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%)、树脂组合物中的含氟的环氧树脂以外的环氧树脂的质量设为WB(此时将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%)时,WB/WA较好是1~10,更好是1~5,进一步更好是1~3。
环氧树脂的环氧当量较好是50~5000,更好是50~3000,进一步更好是80~2000,再进一步更好是110~1000。通过使其在该范围内,树脂组合物层的固化物的交联密度充分,可带来表面粗糙度小的绝缘层。应予说明,环氧当量可按照JIS K7236进行测定,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较好是100~5000,更好是250~3000,进一步更好是400~1500。在此,环氧树脂的重均分子量为通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的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,无特别限定,可例举例如苯酚类固化剂、萘酚类固化剂、活性酯类固化剂、苯并噁嗪类固化剂、氰酸酯类固化剂及碳二亚胺类固化剂等。固化剂可单独使用1种,也可2种以上并用。
作为苯酚类固化剂及萘酚类固化剂,从耐热性和耐水性的观点来看,较好是具有酚醛(novolac)结构的苯酚类固化剂或者具有酚醛结构的萘酚类固化剂。此外,从与导体层的密合性的观点来看,较好是含氮苯酚类固化剂,更好是含三嗪骨架的苯酚类固化剂。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来看,较好是含三嗪骨架的苯酚酚醛类固化剂。
作为苯酚类固化剂及萘酚类固化剂的具体例子,可例举例如明和化成公司制的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”,日本化药公司制的“NHN”、“CBN”、“GPH”,新日铁住金公司制的“SN170”、“SN180”、“SN190”、“SN475”、“SN485”、“SN495”、“SN495V”、“SN375”、“SN395”,DIC公司制的“TD-2090”、“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-1356”、“LA-3018-50P”、“EXB-9500”等。
作为活性酯类固化剂,无特别限定,一般优选使用苯酚酯类、苯硫酚酯类、N-羟基胺酯类、杂环羟基化合物的酯类等1分子中具有2个以上的反应活性高的酯基的化合物。该活性酯类固化剂较好是通过羧酸化合物和/或硫代羧酸化合物与羟基化合物和/或硫醇化合物的缩合反应而获得的化合物。特别是从耐热性提高的观点来看,较好是由羧酸化合物与羟基化合物获得的活性酯类固化剂,更好是由羧酸化合物与苯酚化合物和/或萘酚化合物获得的活性酯类固化剂。作为羧酸化合物,可例举例如苯甲酸、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,可例举例如氢醌、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、儿茶酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羟基萘、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、二羟基二苯酮、三羟基二苯酮、四羟基二苯酮、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。在此,“二环戊二烯型二苯酚化合物”是指1分子二环戊二烯缩合2分子苯酚而得的二苯酚化合物。
具体来说,较好是含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物、含萘结构的活性酯化合物、含苯酚酚醛树脂的乙酰化物的活性酯化合物、含苯酚酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯化合物,其中更好是含萘结构的活性酯化合物、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-亚苯基形成的2价结构单元。
作为活性酯类固化剂的市售品,含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物可例举“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H-65TM”、“EXB-8000L-65TM”(DIC公司制)等,含萘结构的活性酯化合物可例举“EXB9416-70BK”(DIC公司制)等,含苯酚酚醛树脂的乙酰化物的活性酯化合物可例举“DC808”(三菱化学公司制)等,含苯酚酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯化合物可例举“YLH1026”(三菱化学公司制)等,作为苯酚酚醛树脂的乙酰化物的活性酯类固化剂可例举“DC808”(三菱化学公司制)等,作为苯酚酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯类固化剂可例举“YLH1026”(三菱化学公司制)、“YLH1030”(三菱化学公司制)、“YLH1048”(三菱化学公司制)等。
作为苯并噁嗪类固化剂的具体例子,可例举昭和高分子公司制的“HFB2006M”、四国化成工业公司制的“P-d”、“F-a”。
作为氰酸酯类固化剂,可例举例如双酚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、和双(4-氰酸酯基苯基)醚等二官能氰酸酯树脂、由苯酚酚醛树脂及甲酚酚醛树脂等所衍生的多官能氰酸酯树脂、这些氰酸酯树脂部分三嗪化而得的预聚物等。作为氰酸酯类固化剂的具体例子,可例举Lonza Japan公司制的“PT30”和“PT60”(苯酚酚醛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被三嗪化而形成三聚体的预聚物)等。
作为碳二亚胺类固化剂的具体例子,可例举日清纺化学公司制“V-03”、“V-07”等。
环氧树脂与固化剂的量比以[环氧树脂的环氧基的总数]:[固化剂的反应基团的总数]的比例计较好是在1:0.01~1:2的范围内,更好是在1:0.015~1:1.5的范围内,进一步更好是在1:0.02~1:1的范围内。在此,固化剂的反应基团是指活性羟基、活性酯基等,根据固化剂的种类而不同。此外,环氧树脂的环氧基的总数是指对于所有的环氧树脂将各环氧树脂的固体成分质量除以环氧当量而得的值进行合计得到的值,固化剂的反应基团的总数是指对于所有的固化剂将各固化剂的固体成分质量除以反应基团当量而得的值进行合计得到的值。通过使环氧树脂与固化剂的量比在这样的范围内,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和固化剂。树脂组合物较好是分别包含液态环氧树脂和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较好是1:0.1~1:15,更好是1:0.3~1:12,进一步更好是1:0.6~1:10)作为(A)环氧树脂,包含选自苯酚类固化剂、萘酚类固化剂、活性酯类固化剂和氰酸酯类固化剂的1种以上(较好是选自活性酯类固化剂和氰酸酯类固化剂的1种以上)作为(B)固化剂。
树脂组合物中的固化剂的含量无特别限定,较好是30质量%以下,更好是25质量%以下,进一步更好是20质量%以下。此外,下限无特别限定,较好是2质量%以上。
<(C)无机填充材料>
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无特别限定,可例举例如二氧化硅、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、磷酸锆和磷酸钨酸锆等。其中,特别优选二氧化硅。作为二氧化硅,可例举无定形二氧化硅、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。此外,作为二氧化硅,较好是球状二氧化硅。无机填充材料可单独使用1种,也可2种以上组合使用。
无机填充材料的平均粒径较好是0.35μm以下,更好是0.32μm以下,进一步更好是0.3μm以下,再进一步更好是0.29μm以下。从提高在树脂组合物层中的分散性的观点来看,该平均粒径的下限较好是0.05μm以上,更好是0.06μm以上,进一步更好是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,可例举例如电气化学工业公司制“UFP-30”、新日铁住金材料公司制“SPH516-05”等。通过将无机填充材料的平均粒径调整至上述范围内,则可使绝缘性提高。
无机填充材料的平均粒径可通过基于米氏(Mie)散射理论的激光衍射散射法进行测定。具体来说,可通过激光衍射散射式粒度分布测定装置,以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来进行测定。测定样品可优选使用通过超声波使无机填充材料分散于甲基乙基酮中而得的样品。作为激光衍射散射式粒度分布测定装置,可使用堀场制作所公司制“LA-500”、岛津制作所公司制“SALD-2200”等。
无机填充材料较好是通过表面处理剂进行了表面处理。作为表面处理剂,可例举后述的(D)含氟的硅烷偶联剂、及(D)成分以外的表面处理剂(以下也称“其他表面处理剂”)。(C)成分可通过(D)成分进行表面处理,也可通过其他表面处理剂进行表面处理,从调整接触角X和接触角Y的观点来看,(C)成分较好是通过(D)成分进行表面处理。表面处理剂可单独使用1种,也可2种以上组合使用。
作为其他表面处理剂,较好是除(D)成分以外的硅烷偶联剂、烷氧基硅烷化合物和有机硅氮烷化合物的至少1种表面处理剂。这些表面处理剂可以是低聚物。作为其他表面处理剂的例子,可例举氨基硅烷类偶联剂、环氧基硅烷类偶联剂、巯基硅烷类偶联剂、硅烷类偶联剂、有机硅氮烷化合物、烷氧基硅烷化合物、钛酸酯类偶联剂等。作为表面处理剂的市售品,可例举例如信越化学工业公司制“KBM403”(3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM803”(3-巯基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBE903”(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM573”(N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“SZ-31”(六甲基二硅氮烷)、信越化学工业公司制“KBM103”(苯基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM-4803”(长链环氧型硅烷偶联剂)等。
关于通过表面处理剂进行的表面处理的程度,从提高无机填充材料的分散性的观点来看,相对于(C)成分100质量份,较好是用0.2质量份~2质量份的表面处理剂进行表面处理,更好是用0.2质量份~1质量份的表面处理剂进行表面处理,进一步更好是用0.3质量份~0.8质量份的表面处理剂进行表面处理。
通过表面处理剂进行的表面处理的程度可通过无机填充材料的单位表面积的碳量进行评价。从提高无机填充材料的分散性的观点来看,无机填充材料的单位表面积的碳量较好是0.02mg/m2以上,更好是0.1mg/m2以上,进一步更好是0.2mg/m2以上。另一方面,从抑制树脂清漆的熔融粘度和片材形态下的熔融粘度的上升的观点来看,较好是1mg/m2以下,更好是0.8mg/m2以下,进一步更好是0.5mg/m2以下。
无机填充材料的单位表面积的碳量可在将表面处理后的无机填充材料通过溶剂(例如甲基乙基酮(MEK))进行清洗处理后进行测定。具体来说,向通过表面处理剂进行了表面处理的无机填充材料中加入足量的MEK作为溶剂,在25℃超声波清洗5分钟。除去上清液,使固体成分干燥后,可使用碳分析仪测定无机填充材料的单位表面积的碳量。作为碳分析仪,可使用堀场制作所公司制“EMIA-320V”等。
从使树脂组合物层的厚度稳定性提高的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%的情况下,树脂组合物中的无机填充材料的含量(填充量)较好是50质量%以上,更好是55质量%以上,进一步更好是60质量%以上。从薄膜绝缘性的提高以及绝缘层(树脂组合物层的固化物)的拉伸断裂强度的观点来看,树脂组合物中的无机填充材料的含量上限较好是85质量%以下,更好是80质量%以下,进一步更好是75质量%以下。
<(D)含氟的硅烷偶联剂>
一个实施方式中,本发明的树脂组合物可包含含氟的硅烷偶联剂作为氟化合物。通过使其包含含氟的硅烷偶联剂,可对接触角X和接触角Y进行调整。
作为(D)成分的具体例子,可例举信越化学工业公司制的“KBM-7103”(3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷)等。(D)成分可单独使用1种,也可2种以上组合使用。
本发明的树脂组合物中所含的(D)成分的形态无特别限定,较好是以下述(i)~(iii)的形态含于树脂组合物中,更好是以下述(i)或(ii)的形态含于树脂组合物中,进一步更好是以(i)的形态含于树脂组合物中。即,较好是(D)成分作为(C)成分的表面处理剂含于树脂组合物中。
(i)(D)成分作为(C)成分的表面处理剂含有。
(ii)(D)成分单独含于树脂组合物中。
(iii)(D)成分作为(C)成分的表面处理剂含有的同时,(D)成分单独含于树脂组合物中。
“(D)成分作为(C)成分的表面处理剂含有”是指(C)成分通过(D)成分进行了表面处理。该情况下,(D)成分通常位于(C)成分的表面。此外,“(D)成分单独含于树脂组合物中”是指(D)成分不作为(C)成分的表面处理剂含有。应予说明,(D)成分不作为(C)成分的表面处理剂含有的情况下,(D)成分游离于树脂组合物中。
(D)成分的含量较好是在0.1质量%以上,更好是在0.15质量%以上,进一步更好是在0.2质量%以上。上限无特别限定,但较好是5质量%以下,更好是3质量%以下,进一步更好是1质量%以下。
作为(C)成分的表面处理剂含有(D)成分的情况下,关于通过表面处理剂进行的表面处理的程度,从提高无机填充材料的分散性的观点来看,相对于(C)成分100质量份,较好是用0.2质量份~2质量份的表面处理剂进行表面处理,更好是用0.2质量份~1质量份的表面处理剂进行表面处理,进一步更好是用0.3质量份~0.8质量份的表面处理剂进行表面处理。
<(E)热塑性树脂>
一个实施方式中,本发明的树脂组合物可还包含(E)热塑性树脂。
作为热塑性树脂,可例举例如苯氧树脂、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,较好是苯氧树脂。热塑性树脂可单独使用1种,也可2种以上组合使用。
热塑性树脂的聚苯乙烯换算的重均分子量较好是8000~70000的范围内,更好是10000~60000的范围内,进一步更好是20000~60000的范围内。热塑性树脂的聚苯乙烯换算的重均分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定。具体来说,热塑性树脂的聚苯乙烯换算的重均分子量可使用岛津制作所公司制LC-9A/RID-6A作为测定装置,使用昭和电工公司制Shodex K-800P/K-804L/K-804L作为柱,使用氯仿等作为流动相,使柱温为40℃进行测定,使用标准聚苯乙烯的校正曲线算出。
作为苯氧树脂,可例举例如具有选自双酚A骨架、双酚F骨架、双酚S骨架、双酚乙酰苯骨架、酚醛骨架、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、萜烯骨架和三甲基环己烷骨架的1种以上的骨架的苯氧树脂。苯氧树脂的末端可以是酚式羟基、环氧基等中的任一种官能团。苯氧树脂可单独使用1种,也可2种以上组合使用。作为苯氧树脂的具体例子,可例举三菱化学公司制的“1256”和“4250”(均为含双酚A骨架的苯氧树脂)、“YX8100”(含双酚S骨架的苯氧树脂)和“YX6954”(含双酚乙酰苯骨架的苯氧树脂),以及可例举新日铁住金化学公司制的“FX280”和“FX293”、三菱化学公司制的“YX6954BH30”、“YX7553”、“YX7553BH30”、“YL7769BH30”、“YL6794”、“YL7213”、“YL7290”和“YL7482”等。
作为聚乙烯醇缩醛树脂,可例举例如聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂,较好是聚乙烯醇缩丁醛树脂。作为聚乙烯醇缩醛树脂的具体例子,可例举例如电气化学工业公司制的“电化缩丁醛(Denka Butyral)4000-2”、“电化缩丁醛5000-A”、“电化缩丁醛6000-C”、“电化缩丁醛6000-EP”,积水化学工业公司制的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。
聚酰亚胺树脂的具体例子,可例举新日本理化公司制的“RIKACOAT SN20”和“RIKACOAT PN20”。作为聚酰亚胺树脂的具体例子,还可例举使二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的线性聚酰亚胺(日本专利特开2006-37083号公报记载的聚酰亚胺)、含聚硅氧烷骨架的聚酰亚胺(日本专利特开2002-12667号公报和日本专利特开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子,还可例举东洋纺绩公司制的“VYLOMAXHR11NN”和“VYLOMAX HR16NN”。作为聚酰胺酰亚胺树脂的具体例子,还可例举日立化成工业公司制的“KS9100”、“KS9300”(含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子,可例举住友化学公司制的“PES5003P”等。
作为聚砜树脂的具体例子,可例举Solvay Advanced Polymers公司制的聚砜“P1700”、“P3500”等。
其中,作为热塑性树脂,较好是苯氧树脂、聚乙烯醇缩醛树脂。因此,优选的一个实施方式中,热塑性树脂包括选自苯氧树脂和聚乙烯醇缩醛树脂的1种以上。
树脂组合物含有热塑性树脂的情况下,热塑性树脂的含量较好是0.1质量%~10质量%,更好是0.2质量%~5质量%,进一步更好是0.3质量%~1质量%。
<(F)固化促进剂>
一个实施方式中,本发明的树脂组合物还可包含(F)固化促进剂。
作为固化促进剂,可例举例如磷类固化促进剂、胺类固化促进剂、咪唑类固化促进剂、胍类固化促进剂、金属类固化促进剂等,较好是磷类固化促进剂、胺类固化促进剂、咪唑类固化促进剂、金属类固化促进剂,更好是胺类固化促进剂、咪唑类固化促进剂、金属类固化促进剂。固化促进剂可单独使用1种,也可2种以上组合使用。
作为磷类固化促进剂,可例举例如三苯基膦、硼酸鏻化合物、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,较好是三苯基膦、四丁基鏻癸酸盐。
作为胺类固化促进剂,可例举例如三乙胺、三丁胺等三烷基胺、4-二甲基氨基吡啶、苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一烯等,较好是4-二甲基氨基吡啶、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一烯。
作为咪唑类固化促进剂,可例举例如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以及咪唑化合物与环氧树脂的加合物,较好是2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑。
作为咪唑类固化促进剂,可使用市售品,可例举例如三菱化学公司制的“P200-H50”等。
作为胍类固化促进剂,可例举例如双氰胺、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]十碳-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]十碳-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,较好是双氰胺、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]十碳-5-烯。
作为金属类固化促进剂,可例举例如钴、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,可以列举乙酰丙酮钴(II)、乙酰丙酮钴(III)等有机钴络合物、乙酰丙酮铜(II)等有机铜络合物、乙酰丙酮锌(II)等有机锌络合物、乙酰丙酮铁(III)等有机铁络合物、乙酰丙酮镍(II)等有机镍络合物、乙酰丙酮锰(II)等有机锰络合物等。作为有机金属盐,可以列举例如辛酸锌、辛酸锡、环烷酸锌、环烷酸钴、硬脂酸锡、硬脂酸锌等。
树脂组合物中的固化促进剂的含量无特别限定,将环氧树脂和固化剂的不挥发成分设为100质量%时,较好是0.01质量%~3质量%。
<(G)阻燃剂>
一个实施方式中,本发明的树脂组合物可包含(G)阻燃剂。作为阻燃剂,可例举例如有机磷类阻燃剂、有机类含氮的磷化合物、氮化合物、有机硅类阻燃剂、金属氢氧化物等。阻燃剂可单独使用1种,也可2种以上并用。
作为阻燃剂,可使用市售品,可例举例如三光公司制的“HCA-HQ”、大八化学工业公司制的“PX-200”等。作为阻燃剂,较好是不易水解的阻燃剂,较好是例如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的情况下,阻燃剂的含量无特别限定,较好是0.5质量%~20质量%,更好是0.5质量%~15质量%,进一步更好是0.5质量%~10质量%。
<(H)有机填充材料>
一个实施方式中,本发明树脂组合物可包含(H)有机填充材料。通过使其包含(H)成分,可使树脂片材的树脂组合物层的固化物的拉伸断裂强度提高。作为有机填充材料,可使用形成印刷布线板的绝缘层时能使用的任意的有机填充材料,可例举例如橡胶粒子、聚酰胺微粒、有机硅粒子等。
作为橡胶粒子,可使用市售品,可例举例如陶氏化学日本公司制的“EXL2655”、爱克(AICA)工业公司制的“AC3401N”、“AC3816N”等。
作为橡胶粒子,从离子性低、可使树脂组合物层的固化物的萃取水电导率下降的观点来看,较好是例如爱克工业公司制的“AC3816N”、“AC3401N”等。
树脂组合物包含有机填充材料的情况下,有机填充材料的含量较好是0.1质量%~20质量%,更好是0.2质量%~10质量%,进一步更好是0.3质量%~5质量%,或0.5质量%~3质量%。
<(I)任意的添加剂>
一个实施方式中,树脂组合物还可根据需要包含其他添加剂,作为这样的其他添加剂,可例举例如有机铜化合物、有机锌化合物和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、密合性赋予剂和着色剂等树脂添加剂等。
<树脂组合物的物性>
使本发明的树脂组合物在100℃热固化30分钟、进而在180℃热固化30分钟而获得固化物时,将对该固化物表面进行粗糙化处理之前的固化物表面对水的接触角设为X(°),对该固化物表面进行粗糙化处理之后的固化物表面对水的接触角设为Y(°)的情况下,X-Y≤0°,较好是X-Y≤-3°,更好是X-Y≤-5°。X-Y的下限无特别限定,较好是在-50°以上,更好是在-40°以上,进一步更好是在-30°以上。通过使X-Y≤0°,薄膜绝缘性变得良好。X-Y可按照后述的<接触角的测定>中记载的方法进行测定。
使本发明的树脂组合物在100℃热固化30分钟、进而在180℃热固化30分钟而获得固化物时,对该固化物表面进行粗糙化处理之后的固化物表面对水的接触角Y满足Y≥80°,较好是Y≥83°,更好是Y≥85°。接触角Y的上限无特别限定,较好是在180°以下,更好是在150°以下,进一步更好是在120°以下。通过使Y≥80°,薄膜绝缘性变得良好。接触角Y可按照后述的<接触角的测定>中记载的方法进行测定。
使本发明的树脂组合物在100℃热固化30分钟、进而在180℃热固化30分钟而获得固化物时,对该固化物表面进行粗糙化处理之前的固化物表面对水的接触角X较好是X<80°,更好是X≤79°。接触角X的下限无特别限定,较好是在30°以上,更好是在40°以上,进一步更好是在50°以上。通过使X<80°,薄膜绝缘性变得良好。接触角X可按照后述的<接触角的测定>中记载的方法进行测定。
测定接触角时的粗糙化处理的步骤可按照后述的<接触角的测定>中记载的方法进行。具体为在规定的膨胀液中于60℃浸渍5分钟,再在规定的氧化剂溶液中于80℃浸渍10分钟,最后在中和液中于40℃浸渍5分钟后,在80℃干燥15分钟。
[树脂片材]
本发明的树脂片材包括支持体、以及设置于该支持体上的树脂组合物层,树脂组合物层由本发明的树脂组合物形成。
从印刷布线板的薄型化的观点来看,树脂组合物层的厚度较好是15μm以下,更好是12μm以下,进一步更好是10μm以下,再进一步更好是8μm以下。树脂组合物层的厚度的下限无特别限定,通常可设为1μm以上、1.5μm以上、2μm以上等。
作为支持体,可例举例如由塑料材料形成的膜、金属箔、脱模纸,较好是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持体的情况下,作为塑料材料,可例举例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下有时简称“PET”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(以下有时简称“PEN”)等聚酯、聚碳酸酯(以下有时简称“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,较好是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯,特别好是低价的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
使用金属箔作为支持体的情况下,作为金属箔,可例举例如铜箔、铝箔等,较好是铜箔。作为铜箔,可使用由铜的单金属形成的箔,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。
可对支持体的与树脂组合物层接合的面实施消光处理、电晕放电处理、防静电处理。
此外,作为支持体,可使用在与树脂组合物层接合的面具有脱模层的带脱模层的支持体。作为用于带脱模层的支持体的脱模层中的脱模剂,可例举例如选自醇酸树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂和有机硅树脂的1种以上的脱模剂。带脱模层的支持体可使用市售品,可例举例如作为具有以醇酸树脂类脱模剂为主要成分的脱模层的PET膜的琳得科公司制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”、东丽公司制的“LUMIRROR T60”、帝人公司制的“Purex”、UNITIKA公司制的“Unipeel”等。
作为支持体的厚度,无特别限定,较好是在5μm~75μm的范围内,更好是在10μm~60μm的范围内。应予说明,使用带脱模层的支持体的情况下,较好是带脱模层的支持体整体的厚度在上述范围内。
树脂片材例如可如下制造:制备在有机溶剂中溶解树脂组合物而得的树脂清漆,用金属型涂布机(die coater)等将该树脂清漆涂布于支持体上,再干燥而形成树脂组合物层。
作为有机溶剂,可例举例如丙酮、甲基乙基酮(MEK)和环己酮等酮类,乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、丙二醇单甲醚乙酸酯和卡必醇乙酸酯等乙酸酯类,溶纤剂和丁基卡必醇等卡必醇类,甲苯和二甲苯等芳香族烃类,二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基吡咯烷酮等酰胺类溶剂等。有机溶剂可单独使用1种,也可2种以上组合使用。
干燥可通过加热、吹热风等公知的方法实施。干燥条件无特别限定,以树脂组合物层中的有机溶剂的含量达到10质量%以下、较好是达到5质量%以下的条件进行干燥。根据树脂清漆中的有机溶剂的沸点而不同,例如使用含30质量%~60质量%的有机溶剂的树脂清漆的情况下,可通过在50℃~150℃干燥3分钟~10分钟来形成树脂组合物层。
树脂片材中,可在树脂组合物层的不与支持体接合的面(即,与支持体相反的一侧的面)进而层叠根据支持体选用的保护膜。保护膜的厚度无特别限定,例如为1μm~40μm。通过层叠保护膜,可防止在树脂组合物层的表面附着灰尘等或形成损伤。树脂片材可卷成卷状保存。树脂片材具有保护膜的情况下,可通过剥离保护膜来使用。
本发明的树脂片材可提供薄膜绝缘性良好的绝缘层(树脂组合物层的固化物)。因此,本发明的树脂片材可合适地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)树脂片材使用,可更合适地作为用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂片材(印刷布线板的层间绝缘层用树脂片材)使用。此外,例如在具备第一导体层、第二导体层、以及设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,通过由本发明的树脂片材形成绝缘层,可制成使第一导体层和第二导体层间的绝缘层的厚度在6μm以下(较好是5.5μm以下,更好是5μm以下)并且绝缘性能良好的印刷布线板。
使用本发明的树脂片材(或树脂组合物)形成的绝缘层显示良好的镀层密合性。即,带来显示良好的镀层剥离强度的绝缘层。镀层剥离强度较好是1.5kgf/cm以下,更好是1kgf/cm以下,进一步更好是0.8kgf/cm以下。上限可设为0.1kgf/cm以上等。镀层剥离强度的评价可按照后述的(镀层密合性(镀层剥离强度)的测定)中记载的方法进行测定。
使用本发明的树脂片材(或树脂组合物)形成的绝缘层在130℃、85RH%、3.3V加压环境下经过200小时后的绝缘电阻值显示良好的结果。即,带来显示良好的绝缘电阻值的绝缘层。该绝缘电阻值的上限较好是1012Ω以下,更好是1011Ω以下,进一步更好是1010Ω以下。对于下限无特别限定,较好是107Ω以上,更好是108Ω以上。绝缘电阻值的测定可按照后述的<绝缘层的绝缘可靠性的评价>中记载的方法进行测定。
[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组合物的固化物形成的绝缘层、第一导体层、和第二导体层。绝缘层设于第一导体层和第二导体层之间,将第一导体层和第二导体层绝缘(导体层也称为布线层)。由本发明的树脂组合物的固化物形成的绝缘层的薄膜绝缘性良好,所以即使第一导体层和第二导体层间的绝缘层的厚度在6μm以下也绝缘性良好。
第一导体层和第二导体层间的绝缘层的厚度较好是6μm以下,更好是5.5μm以下,进一步更好是在5μm以下。对于下限无特别限定,可设为1μm以上。如图1中所示的一例,第一导体层和第二导体层间的绝缘层的厚度是指第一导体层5的主面51和第二导体层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。第一导体层和第二导体层间的绝缘层的厚度可按照后述的<导体层间的绝缘层的厚度的测定>中记载的方法进行测定。
应予说明,绝缘层整体的厚度t2较好是20μm以下,更好是15μm以下,进一步更好是12μm以下。对于下限无特别限定,可设为1μm以上。
本发明的印刷布线板可使用上述的树脂片材通过包括下述(I)和(II)的工序的方法制造,
(I)以树脂片材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、或者在该基板的单面或两面形成有图案加工而成的导体层(电路)的电路基板。此外,制造印刷布线板时需进一步形成绝缘层和/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。印刷布线板为部件内置电路板的情况下,可使用内置有部件的内层基板。
内层基板与树脂片材的层叠例如可通过自支持体侧将树脂片材加热压接于内层基板来进行。作为将树脂片材加热压接于内层基板的构件(以下也称“加热压接构件”),可例举例如加热后的金属板(SUS端板等)或金属辊(SUS辊)等。应予说明,较好是不将加热压接构件直接压于树脂片材,而是隔着耐热橡胶等弹性材料进行压制,使得树脂片材充分顺应内层基板的表面凹凸。
内层基板与树脂片材的层叠可通过真空层合法实施。真空层合法中,加热压接温度较好是在60℃~160℃、更好是80℃~140℃的范围内,加热压接压力较好是在0.098MPa~1.77MPa、更好是0.29MPa~1.47MPa的范围内,加热压接时间较好是在20秒~400秒、更好是30秒~300秒的范围内。层叠较好是在压力26.7hPa以下的减压条件下实施。
层叠可通过市售的真空层合机进行。作为市售的真空层合机,可例举例如名机制作所公司制的真空加压式层合机、Nikko-Materials公司制的真空敷料器等。
可在层叠后,常压下(大气压下),例如将加热压接构件自支持体侧加压来进行已层叠的树脂片材的平滑化处理。平滑化处理的压制条件可采用与上述层叠的加热压接条件同样的条件。平滑化处理可通过市售的真空层合机进行。应予说明,层叠和平滑化处理可使用上述的市售真空层合机连续地进行。
支持体可在工序(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无特别限定,可使用形成印刷布线板的绝缘层时通常所采用的条件。
树脂组合物层的热固化条件根据树脂组合物的种类等而不同,例如可以将固化温度设在120℃~240℃的范围内(较好是150℃~220℃的范围内,更好是170℃~200℃的范围内),将固化时间设在5分钟~120分钟的范围内(较好是10分钟~100分钟的范围内,更好是15分钟~90分钟的范围内)。
可在使树脂组合物层热固化之前,将树脂组合物层在比固化温度低的温度下进行预加热。例如,可在使树脂组合物层热固化之前,在50℃以上且低于120℃(较好是60℃以上110℃以下,更好是70℃以上100℃以下)的温度下,将树脂组合物层预加热5分钟以上(较好是5分钟~150分钟,更好是15分钟~120分钟)。
制造印刷布线板时,还可实施(III)在绝缘层开孔的工序、(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)可按照印刷布线板的制造中所用的本领域技术人员公知的各种方法实施。应予说明,在工序(II)之后除去支持体的情况下,该支持体的除去可在工序(II)与工序(III)之间、工序(III)与工序(IV)之间、或者工序(IV)与工序(V)之间实施。此外,可根据需要反复实施工序(II)~(V)的绝缘层和导体层的形成而形成多层布线板。该情况下,较好是各导体层间的绝缘层的厚度(图1的t1)分别在上述范围内。
工序(III)是在绝缘层开孔的工序,可籍此在绝缘层形成通孔、透孔等孔。工序(III)可根据用于绝缘层的形成的树脂组合物的组成等使用例如钻头、激光器、等离子体等实施。孔的尺寸和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、条件无特别限定,可采用形成印刷布线板的绝缘层时通常所使用的公知的步骤、条件。例如,依次实施采用膨胀液的膨胀处理、采用氧化剂的粗糙化处理、采用中和液的中和处理来对绝缘层进行粗糙化处理。作为膨胀液,无特别限定,可例举碱溶液、表面活性剂溶液等,较好是碱溶液,作为该碱溶液,更好是氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。作为市售的膨胀液,可例举例如ATOTECH JAPAN公司制“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling Dip SecuriganthSBU”等。采用膨胀液的膨胀处理无特别限定,例如可按照将绝缘层在30℃~90℃的膨胀液中浸渍1分钟~20分钟的方式进行。从将绝缘层的树脂的膨胀控制在适当水平的观点来看,较好是使绝缘层在40℃~80℃的膨胀液中浸渍5分钟~15分钟。作为氧化剂,无特别限定,可例举例如在氢氧化钠的水溶液中溶解高锰酸钾或高锰酸钠而得的碱性高锰酸溶液。采用碱性高锰酸溶液等氧化剂的粗糙化处理较好是使绝缘层在加热至60℃~80℃的氧化剂溶液中浸渍10分钟~30分钟来进行。此外,碱性高锰酸溶液中的高锰酸盐的浓度较好是5质量%~10质量%。作为市售的氧化剂,可例举例如ATOTECH JAPAN公司制“ConcentrateCompact CP”、“Dosing solution Securiganth P”等碱性高锰酸溶液。此外,作为中和液,较好是酸性的水溶液,作为市售品,可例举例如ATOTECH JAPAN公司制的“Reductionsolution Securiganth P”。采用中和液的处理可通过使进行了采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分钟来进行。从操作性等的角度来看,较好是将进行了采用氧化剂的粗糙化处理的对象物在40℃~70℃的中和液中浸渍5分钟~20分钟的方法。
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较好是400nm以下,更好是350nm以下,进一步更好是300nm以下。对于下限无特别限定,较好是0.5nm以上,更好是1nm以上。此外,粗糙化处理后的绝缘层表面的均方根粗糙度Rq较好是400nm以下,更好是350nm以下,进一步更好是300nm以下。对于下限无特别限定,较好是0.5nm以上,更好是1nm以上。绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)和均方根粗糙度(Rq)可使用非接触型表面粗糙度计进行测定,具体可按照后述的(算术平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)的测定)中记载的方法进行测定。
工序(V)是形成导体层的工序。内层基板中未形成导体层的情况下,工序(V)为形成第一导体层的工序,内层基板中形成有导体层的情况下,该导体层为第一导体层,工序(V)为形成第二导体层的工序。
用于导体层的导体材料无特别限定。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、锡和铟的1种以上的金属。导体层可以是单金属层或合金层,作为合金层,可例举例如由选自上述金属的2种以上的金属的合金(例如镍-铬合金、铜-镍合金和铜-钛合金)形成的层。其中,从导体层形成的通用性、成本、图案形成的难易度等观点来看,较好是铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层或者镍-铬合金、铜-镍合金、铜-钛合金的合金层,更好是铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层或者镍-铬合金的合金层,更好是铜的单金属层。
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者合金层层叠2层以上而得的多层结构。导体层为多层结构的情况下,与绝缘层相接的层较好是铬、锌或钛的单金属层、或者镍-铬合金的合金层。
导体层的厚度根据所期望的印刷布线板的设计而不同,但一般为3μm~35μm,较好是5μm~30μm。
一个实施方式中,导体层通过镀覆形成。例如,可通过半添加法、全添加法等目前公知的技术在绝缘层的表面进行镀覆,形成具有所期望的布线图案的导体层。以下,示出通过半添加法形成导体层的例子。
首先,在绝缘层的表面通过无电解镀覆形成镀覆晶种层(めっきシード層)。接着,在形成的镀覆晶种层上对应所期望的布线图案形成使镀覆晶种层的一部分露出的掩模图案。在露出的镀覆晶种层上通过电解镀覆形成金属层后,除去掩模图案。然后,通过蚀刻等除去不需要的镀覆晶种层,从而可形成具有所期望的布线图案的导体层。
因为可带来部件埋入性也良好的绝缘层,所以本发明的树脂片材也可合适地用于印刷布线板为部件内置电路板的情况。部件内置电路板可通过公知的制造方法制作。
使用本发明的树脂片材制造的印刷布线板可以是具备:作为本发明的树脂片材的树脂组合物层的固化物的绝缘层、和埋入绝缘层中的埋入式布线层的形态。
[半导体装置]
本发明的半导体装置包含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来制造。
作为半导体装置,可例举供于电气制品(例如电脑、手机、数码相机和电视机等)和交通工具(例如摩托车、汽车、电车、船舶和航空器等)等的各种半导体装置。
本发明的半导体装置可通过将部件(半导体芯片)安装于印刷布线板的导通位置来制造。“导通位置”是指“印刷布线板中传导电信号的位置”,其位置可以在表面,也可以是被包埋的位置。此外,半导体芯片只要是以半导体为材料的电气电路元件即可,无特别限定。
制造本发明的半导体装置时的半导体芯片的安装方法只要半导体芯片有效地发挥作用即可,无特别限定,具体可例举引线接合安装方法、倒装芯片安装方法、采用无凸点叠层(Bump less Build-Up Layer, BBUL)的安装方法、采用各向异性导电膜(ACF)的安装方法、采用非导电性膜(NCF)的安装方法等。在此,“采用无凸点叠层(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,通过实施例对本发明进行具体说明。本发明并不局限于这些实施例。应予说明,以下,只要没有另行明示,“份”和“%”分别表示“质量份”和“质量%”。
<无机填充材料的平均粒径的测定>
在管瓶中称取100mg无机填充材料、0.1g分散剂(Sannopco公司制“SN9228”)、10g甲基乙基酮,通过超声波分散20分钟。使用激光衍射式粒度分布测定装置(岛津制作所公司制“SALD-2200”)以分批池方式测定粒度分布,算出基于中值粒径的平均粒径。
<无机填充材料的比表面积的测定>
使用BET全自动比表面积测定装置(Mountech公司制“Macsorb HM-1210”)测定无机填充材料的比表面积。
<使用的无机填充材料>
无机填充材料1:对于100份球状二氧化硅(新日铁住金材料公司制“SPH516-05”,平均粒径0.29μm,比表面积16.3m2/g)用1份3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,KBM-7103)进行了表面处理的材料。
无机填充材料2:对于100份球状二氧化硅(新日铁住金材料公司制“SPH516-05”,平均粒径0.29μm,比表面积16.3m2/g)用1份N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,KBM573)进行了表面处理的材料。
无机填充材料3:对于100份球状二氧化硅(电气化学工业公司制“UFP-30”,平均粒径0.078μm,比表面积30.7m2/g)用2份3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,KBM-7103)进行了表面处理的材料。
无机填充材料4:对于100份球状二氧化硅(电气化学工业公司制“UFP-30”,平均粒径0.078μm,比表面积30.7m2/g)用2份N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,KBM573)进行了表面处理的材料。
无机填充材料5:对于100份球状二氧化硅(Admatechs公司制“SC1500SQ”(经六甲基二硅氮烷进行了表面处理的“SO-C1”),平均粒径0.63μm,比表面积11.2m2/g)用1份N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制,KBM573)进行了表面处理的材料。
[树脂组合物的制备]
<树脂组合物1的制备>
一边搅拌一边使6份联二甲酚型环氧树脂(三菱化学公司制“YX4000HK”,环氧当量约185)、10份萘型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ESN475V”,环氧当量约332)、10份双酚AF型环氧树脂(三菱化学公司制“YL7760”,环氧当量约238)、4份双酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ZX1059”,环氧当量约169,双酚A型与双酚F型的1:1混合品)、2份苯氧树脂(三菱化学公司制“YX7553BH30”,固体成分30质量%的环己酮:甲基乙基酮(MEK)的1:1溶液)加热溶解于20份溶剂石脑油和10份环己酮的混合溶剂中。冷却至室温后,向其中混合3份含三嗪骨架的酚醛类固化剂(DIC公司制“LA7054”,羟基当量约125,固体成分60%的MEK溶液)、6份萘酚类固化剂(DIC公司制“SN-495V”,羟基当量约231)、90份无机填充材料1、0.05份胺类固化促进剂(4-二甲基氨基吡啶(DMAP)),用高速旋转混合机均匀地分散后,通过筒式过滤器(ROKITECHNO公司制“SHP020”)过滤,制成树脂组合物1。
<树脂组合物2的制备>
一边搅拌一边使6份联二甲酚型环氧树脂(三菱化学公司制“YX4000HK”,环氧当量约185)、10份萘型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ESN475V”,环氧当量约332)、10份双酚AF型环氧树脂(三菱化学公司制“YL7760”,环氧当量约238)、4份双酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ZX1059”,环氧当量约169,双酚A型与双酚F型的1:1混合品)、2份苯氧树脂(三菱化学公司制“YX7553BH30”,固体成分30质量%的环己酮:甲基乙基酮(MEK)的1:1溶液)加热溶解于20份溶剂石脑油和10份环己酮的混合溶剂中。冷却至室温后,向其中混合4份含三嗪骨架的甲酚酚醛类固化剂(DIC公司制“LA3018-50P”,羟基当量约151,固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)、7份活性酯类固化剂(DIC公司制“EXB-8000L-65M”,活性基团当量约220,不挥发成分65质量%的MEK溶液)、90份无机填充材料2、0.05份胺类固化促进剂(4-二甲基氨基吡啶(DMAP)),用高速旋转混合机均匀地分散后,通过筒式过滤器(ROKITECHNO公司制“SHP020”)过滤,制成树脂组合物2。
<树脂组合物3的制备>
一边搅拌一边使6份联二甲酚型环氧树脂(三菱化学公司制“YX4000HK”,环氧当量约185)、20份萘型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ESN475V”,环氧当量约332)、2份亚萘基醚型环氧树脂(DIC公司制“EXA-7311-G4”,环氧当量约213)加热溶解于20份溶剂石脑油和10份环己酮的混合溶剂中。冷却至室温后,向其中混合4份含三嗪骨架的甲酚酚醛类固化剂(DIC公司制“LA3018-50P”,羟基当量约151,固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)、7份活性酯类固化剂(DIC公司制“EXB-8000L-65M”,活性基团当量约220,不挥发成分65质量%的MEK溶液)、50份无机填充材料3、0.05份咪唑类固化促进剂(1B2PZ,1-苄基-2-苯基咪唑),用高速旋转混合机均匀地分散后,通过筒式过滤器(ROKITECHNO公司制“SHP020”)过滤,制成树脂组合物3。
<树脂组合物4的制备>
一边搅拌一边使6份联二甲酚型环氧树脂(三菱化学公司制“YX4000HK”,环氧当量约185)、10份萘型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ESN475V”,环氧当量约332)、10份双酚AF型环氧树脂(三菱化学公司制“YL7760”,环氧当量约238)、2份亚萘基醚型环氧树脂(DIC公司制“EXA-7311-G4”,环氧当量约213)加热溶解于20份溶剂石脑油和10份环己酮的混合溶剂中。冷却至室温后,向其中混合4份含三嗪骨架的甲酚酚醛类固化剂(DIC公司制“LA3018-50P”,羟基当量约151,固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)、7份活性酯类固化剂(DIC公司制“EXB-8000L-65M”,活性基团当量约220,不挥发成分65质量%的MEK溶液)、50份无机填充材料4、0.05份胺类固化促进剂(4-二甲基氨基吡啶(DMAP)),用高速旋转混合机均匀地分散后,通过筒式过滤器(ROKITECHNO公司制“SHP020”)过滤,制成树脂组合物4。
<树脂组合物5的制备>
一边搅拌一边使6份联二甲酚型环氧树脂(三菱化学公司制“YX4000HK”,环氧当量约185)、20份萘型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ESN475V”,环氧当量约332)、4份环己烷型环氧树脂(三菱化学公司制“ZX1658GS”,环氧当量约135)加热溶解于20份溶剂石脑油和10份环己酮的混合溶剂中。冷却至室温后,向其中混合3份含三嗪骨架的酚醛类固化剂(DIC公司制“LA7054”,羟基当量约125,固体成分60%的MEK溶液)、6份萘酚类固化剂(DIC公司制“SN-495V”,羟基当量约231)、80份无机填充材料5、0.05份胺类固化促进剂(4-二甲基氨基吡啶(DMAP)),用高速旋转混合机均匀地分散后,通过筒式过滤器(ROKITECHNO公司制“SHP020”)过滤,制成树脂组合物5。
<树脂组合物6的制备>
一边搅拌一边使6份联二甲酚型环氧树脂(三菱化学公司制“YX4000HK”,环氧当量约185)、20份萘型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ESN475V”,环氧当量约332)、2份亚萘基醚型环氧树脂(DIC公司制“EXA-7311-G4”,环氧当量约213)、2份苯氧树脂(三菱化学公司制“YX7553BH30”,固体成分30质量%的环己酮:甲基乙基酮(MEK)的1:1溶液)加热溶解于20份溶剂石脑油和10份环己酮的混合溶剂中。冷却至室温后,向其中混合4份含三嗪骨架的甲酚酚醛类固化剂(DIC公司制“LA3018-50P”,羟基当量约151,固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)、7份活性酯类固化剂(DIC公司制“EXB-8000L-65M”,活性基团当量约220,不挥发成分65质量%的MEK溶液)、80份无机填充材料5、0.05份咪唑类固化促进剂(1B2PZ,1-苄基-2-苯基咪唑),用高速旋转混合机均匀地分散后,通过筒式过滤器(ROKITECHNO公司制“SHP020”)过滤,制成树脂组合物6。
树脂组合物1~6的制备中使用的成分及其掺入量(不挥发成分的质量份)示于下表。应予说明,下表中的缩写等如下:
YX4000HK:联二甲酚型环氧树脂,三菱化学公司制,环氧当量约185
ESN475V:萘型环氧树脂,新日铁住金化学公司制,环氧当量约332
YL7760:双酚AF型环氧树脂,三菱化学公司制,环氧当量约238
EXA-7311-G4:亚萘基醚型环氧树脂,DIC公司制,环氧当量约213
ZX1059:双酚型环氧树脂,新日铁住金化学公司制,环氧当量约169,双酚A型与双酚F型的1:1混合品
ZX1658GS:环己烷型环氧树脂,三菱化学公司制,环氧当量约135
LA3018-50P:含三嗪骨架的甲酚酚醛类固化剂,DIC公司制,羟基当量约151,固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液
LA7054:含三嗪骨架的酚醛类固化剂,DIC公司制,羟基当量约125,固体成分60%的MEK溶液
SN-495V:萘酚类固化剂,DIC公司制,羟基当量约231
EXB-8000L-65M:活性酯类固化剂,DIC公司制,活性基团当量约220,不挥发成分65质量%的MEK溶液
YX7553BH30:苯氧树脂,三菱化学公司制,固体成分30质量%的环己酮:甲基乙基酮(MEK)的1:1溶液
DMAP:胺类固化促进剂,4-二甲基氨基吡啶
1B2PZ:咪唑类固化促进剂,1-苄基-2-苯基咪唑
[表1]
[树脂片材的制作]
作为支持体,准备通过醇酸树脂类脱模剂(琳得科公司制“AL-5”)进行了脱模处理的PET膜(东丽公司制“LUMIRROR R80”,厚度38μm,软化点130℃,“脱模PET”)。
将各树脂组合物通过金属型涂布机按照干燥后的树脂组合物层的厚度达到13μm的条件均匀地涂布于脱模PET上,在70℃~95℃干燥2分钟,从而在脱模PET上获得树脂组合物层。接着,在树脂片材的不与支持体接合的面上以与树脂组合物层接合的方式层叠作为保护膜的聚丙烯膜(Oji F-Tex公司制“ALPHAN MA-411”,厚度15μm)的粗糙面。由此,获得依次由脱模PET(支持体)、树脂组合物层和保护膜形成的树脂片材。
[评价试验]
<粗糙度及镀层剥离强度的测定>
(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,准备了在两面具有以L/S=2μm/2μm的布线图案形成的电路导体(铜)的玻璃布基材环氧树脂两面覆铜层叠板(铜箔厚度3μm,基板厚度0.15mm,三菱瓦斯化学公司制“HL832NSF LCA”,255×340mm尺寸)。对该内层电路基板的两面通过美格(MEC)公司制“FlatBOND-FT”进行铜表面的有机被膜处理。
(2)树脂片材的层合
从实施例和比较例中制成的各树脂片材剥离保护膜,用分批式真空加压层合机(Nikko-Materials公司制,2阶段叠层层合机(2-Stage Buildup Laminator)CVP700),以树脂组合物层与内层电路基板相接的方式层合于内层电路基板的两面。层合如下进行:减压30秒使气压达到13hPa以下,以130℃、压力0.74MPa的条件压接45秒。接着,以120℃、压力0.5MPa的条件进行75秒的热压。
(3)树脂组合物层的热固化
将层合了树脂片材的内层电路基板投入100℃的烘箱后热固化30分钟,再在移至180℃的烘箱后热固化30分钟,形成厚度为5μm的绝缘层,剥离脱模PET。将其作为“评价用基板A”。
(4)进行粗糙化处理的工序
对于形成了绝缘层的评价用基板A进行作为粗糙化处理的去沾污(desmear)处理。应予说明,作为去沾污处理,实施了下述的湿法去沾污处理。
湿法去沾污处理:
在膨胀液(ATOTECH JAPAN公司制“Swelling Dip Securiganth P”,含二乙二醇单丁醚和氢氧化钠的水溶液)中于60℃浸渍5分钟,再在氧化剂溶液(ATOTECH JAPAN公司制“Concentrate Compact CP”,高锰酸钾浓度约6%、氢氧化钠浓度约4%的水溶液)中于80℃浸渍10分钟,最后在中和液(ATOTECH JAPAN公司制“Reduction solution Securiganth P”,硫酸水溶液)中于40℃浸渍5分钟后,于80℃干燥15分钟。
(5)形成导体层的工序
(5-1)无电解镀覆工序
为了在上述电路基板的表面形成导体层,进行包括下述1~6的工序的镀覆工序(使用ATOTECH JAPAN公司制的药液的镀铜工序)形成导体层。
1.碱清洗(设有通孔的绝缘层的表面的清洗和电荷调整)
使用商品名:Cleaning Cleaner Securiganth 902(商品名)于60℃清洗5分钟。
2.软蚀刻(通孔内的清洗)
使用硫酸酸性过二硫酸钠水溶液于30℃处理1分钟。
3.预浸渍(用于赋予Pd的绝缘层表面的电荷调整)
使用Pre. Dip Neoganth B(商品名)在室温下处理1分钟。
4.活化剂赋予(对绝缘层的表面赋予Pd)
使用Activator Neoganth 834(商品名)于35℃处理5分钟。
5.还原(将赋予绝缘层的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℃处理5分钟。
6.无电解镀铜工序(使Cu析出于绝缘层的表面(Pd表面))
使用Basic Solution Printganth MSK-DK(商品名)、Copper solutionPrintganth MSK(商品名)、Stabilizer Printganth MSK-DK(商品名)、Reducer Cu(商品名)的混合液于35℃处理20分钟。所形成的无电解铜镀层的厚度为0.8μm。
(5-2)电解镀覆工序
接着,使用ATOTECH JAPAN公司制的药液,以通孔内填充铜的条件进行电解镀铜工序。然后,作为用于采用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(land)图案、和未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以10μm的厚度形成具有焊盘和导体图案的导体层。接着,在200℃进行90分钟的退火处理。将该基板作为“评价用基板B”。
(算术平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)的测定)
对于评价用基板B的圆形导体图案外的绝缘层表面,使用非接触型表面粗糙度计(Veeco Instruments Inc.制WYKO NT3300),以VSI接触模式、50倍透镜测定,测定范围设为121μm×92μm,由所得的数值求得Ra值、Rq值。分别算出6点的平均值,将小数点后一位四舍五入而得的结果示于下表。
(镀层密合性(镀层剥离强度)的测定)
在评价用基板B的导体层切出宽10mm、长100mm的部分的切口,将其一端剥下用夹具(T.S.E公司制,AUTO COM型试验机AC-50C-SL)夹住,使用Instron万能试验机,在室温下测定以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥离35mm时的荷重(kgf/cm),作为剥离强度。
<导体层间的绝缘层的厚度的测定>
对评价用基板B用FIB-SEM复合装置(SII Nano Technology公司制“SMI3050SE”)进行剖面观察。具体来说,通过FIB(聚焦离子束)削出与导体层表面垂直的方向的剖面,根据剖面SEM图像测定导体层间的绝缘层厚度。对于各样品,观察随机选取的5处的剖面SEM图像,将它们的平均值作为导体层间的绝缘层的厚度(μm),示于下表。
<绝缘层的绝缘可靠性的评价>
将上述中得到的评价用基板B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,使用高加速寿命试验装置(ETAC公司制“PM422”),用电化学迁移试验机(J-RAS公司制“ECM-100”)测定了在130℃、相对湿度85%、施加3.3V直流电压的条件下经过200小时时的绝缘电阻值。该测定进行6次,对于所有6个试验样品,其绝缘电阻值在107Ω以上的情况评价为“○”,有任1个低于107Ω的情况评价为“×”,将评价结果和绝缘电阻值示于下表。下表中记载的绝缘电阻值为6个试验样品的绝缘电阻值的最低值。
<接触角的测定>
相对于固化物表面的水滴的采用液滴法的接触角使用自动接触角计(共和界面科学公司制DropMaster DMs-401)进行测定。具体来说,将纯水填充于注射器,制成1.0μL的水滴,使其附着于评价用基板A的绝缘层表面。通过所述自动接触角计来测定附着水滴2000ms后的接触角,记作X(°)。
接着,通过与进行上述(4)粗糙化处理的工序同样的方法,进行评价用基板A中的绝缘层的粗糙化处理。然后,将纯水填充于注射器,制成1.0μL的水滴,使其附着于评价用基板A的进行了粗糙化处理的绝缘层表面。通过所述的自动接触角计来测定附着水滴2000ms后的接触角,记作Y(°)。X-Y在0以下的情况评价为“○”,X-Y超过0的情况评价为“×”。此外,Y在80°以上的情况评价为“○”,低于80°的情况评价为“×”。
[表2]
符号的说明
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 (33)
1.树脂组合物,该树脂组合物包含(A)环氧树脂、(B)固化剂和(C)无机填充材料,并进一步含有氟化合物,
其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%的情况下,(C)成分的含量为50质量%以上,
使树脂组合物在100℃热固化30分钟、进而在180℃热固化30分钟而获得固化物时,将对该固化物表面进行粗糙化处理之前的固化物表面对水的接触角设为X(°),将对该固化物表面进行了粗糙化处理之后的固化物表面对水的接触角设为Y(°)的情况下,
满足X-Y≤0°、且Y≥80°、X<80°的关系。
2.权利要求1所述的树脂组合物,其中,X-Y≤-3°。
3.权利要求1所述的树脂组合物,其中,X-Y≤-5°。
4.权利要求1所述的树脂组合物,其中,X-Y为-50°以上。
5.权利要求1所述的树脂组合物,其中,Y≥83°。
6.权利要求1所述的树脂组合物,其中,Y≥85°。
7.权利要求1所述的树脂组合物,其中,Y为180°以下。
8.权利要求1所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%的情况下,(C)成分的含量为55质量%以上。
9.权利要求1所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%的情况下,(C)成分的含量为60质量%以上。
10.权利要求1所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%的情况下,(C)成分的含量为85质量%以下。
11.权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分的平均粒径为0.05μm~0.35μm。
12.权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分的平均粒径为0.06μm以上。
13.权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分的平均粒径为0.07μm以上。
14.权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分的平均粒径为0.32μm以下。
15.权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分的平均粒径为0.3μm以下。
16.权利要求1所述的树脂组合物,其中,氟化合物为含氟的环氧树脂。
17.权利要求16所述的树脂组合物,其中,含氟的环氧树脂是双酚AF型环氧树脂或全氟烷基型环氧树脂。
18.权利要求1所述的树脂组合物,其中,氟化合物为(D)含氟的硅烷偶联剂。
19.权利要求18所述的树脂组合物,其中,(D)含氟的硅烷偶联剂是3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷。
20.权利要求18所述的树脂组合物,其中,(C)成分通过(D)成分进行了表面处理。
21.根据权利要求18所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%的情况下,(D)成分的含量为0.1质量%以上且5质量%以下。
22.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%的情况下,(A)成分的含量为5质量%以上且50质量%以下。
23.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%的情况下,(B)成分的含量为2质量%以上且30质量%以下。
24.权利要求1所述的树脂组合物,其用于形成印刷布线板的绝缘层。
25.树脂片材,其包含支持体、以及设置于该支持体上的由权利要求1~24中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层。
26.权利要求25所述的树脂片材,其中,树脂组合物层的厚度为15μm以下。
27.权利要求26所述的树脂片材,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、以及形成于第一导体层和第二导体层之间的厚度为6μm以下的所述绝缘层。
28.权利要求27所述的树脂片材,其中,形成于第一导体层和第二导体层之间的绝缘层的厚度为5.5μm以下。
29.权利要求27所述的树脂片材,其中,形成于第一导体层和第二导体层之间的绝缘层的厚度为1μm以上。
30.印刷布线板,该印刷布线板包含第一导体层、第二导体层、以及形成于第一导体层和第二导体层之间的厚度为6μm以下的绝缘层,其中,
该绝缘层为权利要求1~24中任一项所述的树脂组合物的固化物。
31.权利要求30所述的印刷布线板,其中,形成于第一导体层和第二导体层之间的绝缘层的厚度为5.5μm以下。
32.权利要求30所述的印刷布线板,其中,形成于第一导体层和第二导体层之间的绝缘层的厚度为1μm以上。
33.半导体装置,其包含权利要求30所述的印刷布线板。
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