CN108864653A - 树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供树脂组合物等,对于该树脂组合物而言,即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料,也能够获得薄膜绝缘性优异、且在高温高湿环境下的环境试验后可维持与导体层之间的密合性的保持了平衡的固化物。本发明的解决手段是一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂、(B)固化剂、(C)聚碳酸酯树脂、以及(D)无机填充材料的树脂组合物,其中,(D)无机填充材料的平均粒径为100nm以下。或,一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂、(B)固化剂、(C)聚碳酸酯树脂、以及(D)无机填充材料的树脂组合物,其中,(D)无机填充材料的比表面积为15m2/g以上。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物。进而涉及使用该树脂组合物得到的树脂片材、印刷布线板、以及半导体装置。
背景技术
作为印刷布线板的制造技术,已知利用将绝缘层和导体层相互堆积的堆叠(build-up)方式的制造方法。在利用堆叠方式的制造方法中,通常使树脂组合物固化而形成绝缘层。例如,专利文献1中公开了一种树脂组合物,其包含环氧树脂、活性酯化合物、碳二亚胺化合物、热塑性树脂以及无机填充材料,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,无机填充材料的含量为40质量%以上。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本特开2016-27097号公报。
发明内容
发明要解决的课题
通常已知,如果使用大量无机填充材料,则由于熔体粘度的上升而导致膜的埋入性下降等,从而难以进行层压性的控制,但本发明人等发现,在树脂组合物中含有平均粒径小或比表面积大的无机填充材料的情况下,在高温高湿环境下的环境试验后,难以维持铜箔等导体层和绝缘层之间的密合性。为了应对今后的微细布线的要求,即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料,也要求维持环境试验后的密合性。
本发明的课题是提供一种树脂组合物,对于该树脂组合物而言,即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料,也能得到薄膜绝缘性优异、且在高温高湿环境下的环境试验后可维持与导体层之间的密合性的保持了平衡(平衡性良好)的固化物;还提供含有该树脂组合物的树脂片材;具备使用该树脂组合物形成的绝缘层的印刷布线板、以及半导体装置。
解决课题用的手段
为了达成本发明的课题,本发明人等进行了深入研究,结果发现,即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料,通过在树脂组合物中含有聚碳酸酯树脂,从而在环境试验后也可维持导体层和绝缘层之间的密合性,由此完成了本发明。
即,本发明包含以下内容:
[1]树脂组合物,其是含有(A)环氧树脂、(B)固化剂、(C)聚碳酸酯树脂和(D)无机填充材料的树脂组合物,其中,(D)无机填充材料的平均粒径为100nm以下;
[2]树脂组合物,其是含有(A)环氧树脂、(B)固化剂、(C)聚碳酸酯树脂和(D)无机填充材料的树脂组合物,其中,(D)无机填充材料的比表面积为15m2/g以上;
[3] 根据[1]或[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%时,(D)成分的含量为50质量%以上;
[4] 根据[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,(B)成分为苯酚(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、氰酸酯系固化剂和碳二亚胺系固化剂中的任一种以上;
[5] 根据[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,(B)成分包含活性酯系固化剂;
[6] 根据[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,(C)成分为含脂族骨架的聚碳酸酯树脂和含芳族骨架的聚碳酸酯树脂中的任一种以上;
[7] 根据[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其中,(C)成分的数均分子量为1000以上且200000以下;
[8] 根据[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物,其中,将树脂成分设为100质量%时,(C)成分的含量为0.1质量%以上且30质量%以下;
[9] 根据[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物,其用于形成供形成导体层的绝缘层;
[10] 根据[1]~[9]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;
[11] 根据[1]~[10]中任一项所述的树脂组合物,其用于形成印刷布线板的层间绝缘层;
[12] 树脂片材,其包含支承体和设置于该支承体上的由[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层;
[13] 根据[12]所述的树脂片材,其中,树脂组合物层的厚度为15μm以下;
[14] 根据[12]或[13]所述的树脂片材,该树脂片材用于形成印刷布线板的绝缘层,
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上述绝缘层,第一导体层与第二导体层的间隔为6μm以下;
[15] 印刷布线板,其是包含第一导体层、第二导体层以及形成于第一导体层和第二导体层之间的绝缘层的印刷布线板,其中,该绝缘层是[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物的固化物;
[16] 根据[15]所述的印刷布线板,其中,第一导体层与第二导体层的间隔为6μm以下;
[17] 半导体装置,其包含[15]或[16]所述的印刷布线板。
发明的效果
根据本发明,可提供一种树脂组合物,对于该树脂组合物而言,即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料,也能得到薄膜绝缘性优异、且在高温高湿环境下的环境试验后可维持与导体层之间的密合性的保持了平衡的固化物;还可提供含有该树脂组合物的树脂片材;具备使用该树脂组合物形成的绝缘层的印刷布线板、以及半导体装置。
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、以及半导体装置进行详细说明。
[树脂组合物]
本发明第一实施方式的树脂组合物是含有(A)环氧树脂、(B)固化剂、(C)聚碳酸酯树脂、以及(D)无机填充材料的树脂组合物,其中,(D)无机填充材料的平均粒径为100nm以下。此外,本发明第二实施方式的树脂组合物是含有(A)环氧树脂、(B)固化剂、(C)聚碳酸酯树脂、以及(D)无机填充材料的树脂组合物,其中,(D)无机填充材料的比表面积为15m2/g以上。第一实施方式及第二实施方式的树脂组合物通过含有(C)聚碳酸酯树脂,从而即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料,也能获得薄膜绝缘性优异、且在高温高湿环境下的环境试验后也可维持与导体层之间的密合性的固化物。于是,通常情况下,这样在高温高湿环境下的环境试验后也可维持高密合性的固化物可以长期发挥高密合性。
树脂组合物中除了含有(A)成分~(D)成分之外,根据需要还可含有(E)固化促进剂、(F)阻燃剂、以及(G)任意的添加剂。以下,对于本发明的第一实施方式及第二实施方式的树脂组合物中所含的各成分进行详细说明る。这里,有时将第一实施方式的树脂组合物和第二实施方式的树脂组合物统称为“树脂组合物”。
<(A)环氧树脂>
树脂组合物包含(A)环氧树脂。作为环氧树脂,例如可列举:联二甲酚(bixylenol)型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、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(naphthol novolac)型环氧树脂、苯酚酚醛(phenol novolac)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、缩水甘油基胺型环氧树脂、缩水甘油基酯型环氧树脂、甲酚酚醛(cresolnovolac)型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线型脂族环氧树脂、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、含螺环的环氧树脂、环己烷型环氧树脂、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。
环氧树脂优选含有在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设为100质量%时,优选至少50质量%以上是在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂。其中,树脂组合物优选组合包含在20℃温度下为液态的环氧树脂(以下也称为“液态环氧树脂”。)、和在20℃温度下为固态的环氧树脂(也称为“固态环氧树脂”。)。作为液态环氧树脂,优选在1分子中具有2个以上环氧基的液态环氧树脂,更优选在1分子中具有2个以上环氧基的芳族系液态环氧树脂。作为固态环氧树脂,优选在1分子中具有3个以上环氧基的固态环氧树脂,更优选在1分子中具有3个以上环氧基的芳族系固态环氧树脂。本发明中,芳族系的环氧树脂是指在其分子内具有芳环的环氧树脂。
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、环己烷型环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、以及具有丁二烯结构的环氧树脂,更优选双酚A型环氧树脂。作为液态环氧树脂的具体例,可列举DIC公司制的“HP4032”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型环氧树脂)、三菱化学公司制的“828US”、“jER828EL”、“825”、“EPIKOTE 828EL”(双酚A型环氧树脂)、“jER807”、“1750”(双酚F型环氧树脂)、“jER152”(苯酚酚醛型环氧树脂)、“630”、“630LSD”(缩水甘油基胺型环氧树脂)、新日铁住金化学公司制的“ZX1059”(双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂的混合品)、Nagase ChemteX公司制的“EX-721”(缩水甘油基酯型环氧树脂)、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)、新日铁住金化学公司制的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液态1,4-缩水甘油基环己烷型环氧树脂)、三菱化学公司制的“630LSD”(缩水甘油基胺型环氧树脂)等。这些环氧树脂可单独使用1种,也可组合使用2种以上。
作为固态环氧树脂,优选联二甲酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、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、双酚AF型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂,更优选双酚AF型环氧树脂、和联苯型环氧树脂。作为固态环氧树脂的具体例,可列举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”(二环戊二烯型环氧树脂)、“HP-7200HH”、“HP-7200H”、“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”、“YX4000”、“YL6121”(联苯型环氧树脂)、“YX4000HK”(联二甲酚型环氧树脂)、“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“YL7760”(双酚AF型环氧树脂)、“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)等。这些环氧树脂可单独使用1种,也可组合使用2种以上。
作为(A)成分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)以质量比计优选为1:1~1:20的范围。通过使液态环氧树脂和固态环氧树脂的量比在上述范围内,可获得如下的效果:i)以树脂片材的形态使用时可带来适当的粘着性;ii)以树脂片材的形态使用时可获得充分的挠性,操作性提高;以及iii)可获得具有充分的断裂强度的固化物等等。从上述i)~iii)的效果的观点考虑,液态环氧树脂和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1:1~1:5的范围、进一步优选为1:1~1:3的范围。
从得到显示良好的机械强度、绝缘可靠性的绝缘层的观点考虑,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,树脂组合物中的(A)成分的含量优选为10质量%以上、更优选为15质量%以上、进而优选为20质量%以上。对于环氧树脂的含量的上限,只要可发挥本发明的效果则没有特别限定,优选为40质量%以下、更优选为35质量%以下、进而优选为30质量%以下。
应予说明,本发明中,对于树脂组合物中的各成分的含量而言,只要没有另外说明,是指将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时的值。
(A)成分的环氧当量优选为50~5000、更优选为50~3000、进而优选为80~2000、进而更优选为110~1000。通过使环氧当量在该范围内,能够带来固化物的交联密度充分且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,是指包含1当量环氧基的树脂的质量。
(A)成分的重均分子量优选为100~5000、更优选为250~3000、进而优选为400~1500。这里,环氧树脂的重均分子量是利用凝胶渗透色谱(GPC)法测定的按照聚苯乙烯换算的重均分子量。
<(B)固化剂>
树脂组合物含有(B)固化剂。作为(B)成分只要具有使(A)成分固化的功能则没有特别限制,例如可列举苯酚系固化剂、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、以及碳二亚胺系固化剂等。其中,从提高绝缘可靠性的观点考虑,(B)成分优选为苯酚系固化剂、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、以及碳二亚胺系固化剂中的任一种以上,更优选为活性酯系固化剂、苯酚系固化剂、以及萘酚系固化剂中的任一种以上,进一步优选包含活性酯系固化剂。固化剂可单独使用1种,或可并用2种以上。
作为苯酚系固化剂及萘酚系固化剂,从耐热性和耐水性的观点考虑,优选具有酚醛(novolac)结构的苯酚系固化剂、或具有酚醛结构的萘酚系固化剂。此外,从与导体层的密合性的观点考虑,优选含氮苯酚系固化剂,更优选含三嗪骨架的苯酚系固化剂。
作为苯酚系固化剂及萘酚系固化剂的具体例,例如可列举: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”、新日铁住金化学公司制的“SN170”、“SN180”、“SN190”、“SN475”、“SN485”、“SN495”、“SN-495V”“SN375”、“SN395”、DIC公司制的“TD-2090”、“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-1356”、“LA-3018-50P”、“EXB-9500”等。
作为活性酯系固化剂,没有特别限制,通常优选使用酚酯(phenol ester)类、苯硫酚酯(thiophenol ester)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(phenol)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,例如可列举苯甲酸、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、均苯四甲酸等。作为苯酚化合物或萘酚化合物,例如可列举:对苯二酚、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(phenol novolac)等。此处所谓“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: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。所谓“二环戊二烯型二苯酚结构”表示由亚苯基-二亚环戊基(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列举“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H-65TM”、“EXB-8000L-65TM”、“EXB-8150-65T”(DIC公司制);包含萘结构的活性酯化合物可列举“EXB9416-70BK”(DIC公司制);包含苯酚酚醛树脂的乙酰化物的活性酯化合物可列举“DC808”(三菱化学公司制);包含苯酚酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯化合物可列举“YLH1026”(三菱化学公司制);作为苯酚酚醛树脂的乙酰化物的活性酯系固化剂可列举“DC808”(三菱化学公司制);作为苯酚酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯系固化剂可列举“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。
作为苯并噁嗪系固化剂的具体例,可列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”。
作为氰酸酯系固化剂,例如可列举: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、以及双(4-氰酸酯基苯基)醚等二官能氰酸酯树脂;由苯酚酚醛树脂和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,可列举Lonza Japan公司制的“PT30”及“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进行三嗪化而形成了三聚体的预聚物)等。
作为碳二亚胺系固化剂的具体例,可列举日清纺化学(Nisshinbo Chemical)公司制的“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]的比率计优选为1:0.01~1:2的范围、更优选为1:0.05~1:3、进一步优选为1:0.1~1:1.5。这里,固化剂的反应基团是活性羟基、活性酯基等,根据固化剂种类的不同而不同。此外,环氧树脂的环氧基的总数是,对于全部环氧树脂,将用各环氧树脂的固体成分质量除以环氧当量而得的值进行总计所得的值;固化剂的反应基团的总数是,对于全部固化剂,将用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总计所得的值。通过使环氧树脂与固化剂的量比在上述范围内,从而进一步提高树脂组合物的固化物的耐热性。
将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(B)成分的含量优选为1质量%以上、进而优选为5质量%以上、更优选为10质量%以上。上限优选为30质量%以下、更优选为25质量%以下、进而优选为21质量%以下。通过使(B)成分的含量在上述范围内,可提高与导体层的密合性。
<(C)聚碳酸酯树脂>
树脂组合物含有(C)聚碳酸酯树脂。本发明中,通过在树脂组合物中含有(C)聚碳酸酯树脂,从而即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料,也能得到在高温高湿环境下的环境试验后可维持导体层和绝缘层之间的密合性的固化物。(C)聚碳酸酯树脂与酰胺树脂及苯氧基树脂等热塑性树脂相比显示较高的疏水性,因此(C)聚碳酸酯树脂难以引起水解。认为其结果是,即使在高温高湿环境下的环境试验后,也可在绝缘层不发生劣化的条件下维持与导体层的密合力。此外认为(C)聚碳酸酯树脂与(A)成分、(B)成分及(D)成分之间具有分子间的相互作用,其结果是在高温高湿环境下也能以较高水平维持各成分间的粘结力。特别地,认为前述相互作用在(D)无机填充材料与(A)成分~(C)成分等树脂成分的界面中较大地发挥作用。(D)无机填充材料由于平均粒径小或比表面积大故前述界面较广。因此通过前述的相互作用能将前述界面中的粘结力维持为较高水平,认为该事项在“即使在高温高湿环境下的环境试验后,也可在绝缘层不发生劣化的条件下维持与导体层的密合力”这方面有利地发挥作用。
作为(C)成分,只要具有碳酸酯基则没有特别限定,例如可列举:含脂族骨架的聚碳酸酯树脂、含芳族骨架的聚碳酸酯树脂、含芳族骨架和脂族骨架的聚碳酸酯树脂等。(C)成分可单独使用1种,也可并用2种以上。这里,碳酸酯基是指由“-O-C(=O)-”表示的基团。
(C)成分通常可由多羟基化合物与碳酸酯基前体反应而制造,具有源自多羟基化合物的结构单元。多羟基化合物及碳酸酯基前体分别可单独使用1种,也可并用2种以上。此外,也可由2种以上的多羟基化合物共聚而得的共聚物与碳酸酯基前体反应来制造(C)成分。结构单元是指从化合物中去除了1个或2个氢原子后的结构。
作为碳酸酯基前体,例如可列举碳酸酯、光气等。
作为多羟基化合物,可列举含脂族骨架的多羟基化合物、含芳族骨架的多羟基化合物等。这里,含脂族骨架的多羟基化合物是指在分子内不含芳环的多羟基化合物;含芳族骨架的多羟基化合物是指在分子内含芳环的多羟基化合物。此外,将使用含脂族骨架的多羟基化合物得到的聚碳酸酯树脂称为含脂族骨架的聚碳酸酯树脂;将使用含芳族骨架的多羟基化合物得到的聚碳酸酯树脂称为含芳族骨架的聚碳酸酯树脂;以及将使用含脂族骨架的二羟基化合物和含芳族骨架的二羟基化合物得到的聚碳酸酯树脂称为含芳族骨架和脂族骨架的聚碳酸酯树脂。
作为含芳族骨架的多羟基化合物,从即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料也得到在高温高湿环境下的环境试验后密合性优异的固化物的观点考虑,优选含芳族骨架的二羟基化合物。作为含芳族骨架的二羟基化合物,例如可列举双酚、萘二酚等;从即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料也得到在高温高湿环境下的环境试验后密合性优异的固化物的观点考虑,优选双酚。即,作为含芳族骨架的聚碳酸酯树脂,优选具有双酚结构单元的碳酸酯树脂。这里,双酚是具有2个羟苯基的化合物的总称。
作为构成双酚结构单元的双酚,例如可列举双酚A、双酚B、双酚C、双酚E、双酚F、双酚Z等,优选双酚A、双酚C。
作为含芳族骨架的聚碳酸酯树脂,可使用市售品。作为市售品,例如可列举三菱瓦斯化学公司制的“FPC2136”、“FPC0220”、“PCZ200”、“FPC0330”等。
作为含脂族骨架的多羟基化合物,从即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料也得到在高温高湿环境下的环境试验后密合性优异的固化物的观点考虑,优选含脂族骨架的二羟基化合物。作为含脂族骨架的二羟基化合物,例如可列举二醇化合物等。即,作为含脂族骨架的聚碳酸酯树脂,优选具有二醇结构单元的碳酸酯树脂。作为构成二醇结构单元的二醇化合物,例如可列举6-六亚甲基二醇等。
作为含脂族骨架的聚碳酸酯树脂,可使用市售品。作为市售品,例如可列举旭化成公司制的“T5652”、“G3452”、“G4672”等。
作为(C)成分,优选含脂族骨架的聚碳酸酯树脂、及含芳族骨架的聚碳酸酯树脂的任一种以上;更优选具有二醇结构单元的碳酸酯树脂、及具有双酚结构单元的聚碳酸酯树脂的任一种以上。
作为(C)成分的数均分子量,从使树脂组合物的熔体粘度降低的观点考虑,优选为1000以上、更优选为1500以上、进而优选为2000以上。此外,从得到在高温高湿环境下的环境试验后密合性优异的固化物的观点考虑,优选为200000以下、更优选为100000以下、进而优选为50000以下、或30000以下。数均分子量可按照后述<聚碳酸酯树脂的数均分子量的测定>的记载进行测定。
作为(C)成分的含量,将树脂成分设为100质量%时,优选为0.1质量%以上、更优选为1质量%以上、进而优选为2质量%以上。上限优选为30质量%以下、更优选为20质量%以下、进而优选为10质量%以下。通过使(C)成分的含量在上述范围内,从而即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料,也可提高在高温高湿环境下的环境试验后的密合性。此处“树脂成分”是指构成树脂组合物的不挥发成分中,除去了后述(D)无机填充材料后的成分。
<(D)无机填充材料>
第一实施方式的树脂组合物含有(D)无机填充材料,(D)无机填充材料的平均粒径为100nm以下。此外,第二实施方式的树脂组合物含有(D)无机填充材料,(D)无机填充材料的比表面积为15m2/g以上。
无机填充材料的材料只要是无机化合物则没有特别限定,例如可列举: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、以及磷酸钨酸锆等。其中特别优选二氧化硅。作为二氧化硅,例如可列举无定形二氧化硅、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。此外作为二氧化硅优选球状二氧化硅。无机填充材料可单独使用1种,也可组合使用2种以上。
从薄膜绝缘性的观点考虑,第一实施方式中的无机填充材料的平均粒径为100nm以下、优选为90nm以下、更优选为80nm以下。平均粒径的下限没有特别限定,可优选为1nm以上、更优选为5nm以上、进而优选为10nm以上等。
此外,从薄膜绝缘性的观点考虑,第二实施方式中的无机填充材料的平均粒径优选为100nm以下、更优选为90nm以下、进而优选为80nm以下。平均粒径的下限没有特别限定,可优选为1nm以上、更优选为5nm以上、进而优选为10nm以上等。
作为具有上述平均粒径的无机填充材料的市售品,例如可列举电气化学工业公司制“UFP-30”等。
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。具体地,可利用激光衍射散射式粒度分布测定装置,以体积基准制作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。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成的样品。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“SALD2200”等。
从薄膜绝缘性的观点考虑,第二实施方式中的无机填充材料的比表面积为15m2/g以上、更优选为20m2/g以上、进而优选为30m2/g以上。从提高层压性的观点考虑,上限值优选为60m2/g以下、更优选为50m2/g以下、进而优选为40m2/g以下。
此外,从薄膜绝缘性的观点考虑,第一实施方式中的无机填充材料的比表面积优选为15m2/g以上、更优选为20m2/g以上、进而优选为30m2/g以上。上限没有特别限制,优选为60m2/g以下、更优选为50m2/g以下、进而优选为40m2/g以下。
比表面积可如下得到:按照BET法,使用比表面积测定装置(Mountech公司制Macsorb HM-1210)使氮气吸附于试样表面,采用BET多点法算出比表面积。
从提高耐湿性及分散性的观点考虑,无机填充材料优选用含氟的硅烷偶联剂、氨基硅烷系偶联剂、环氧基硅烷系偶联剂、巯基硅烷系偶联剂、硅烷系偶联剂、烷氧基硅烷、有机硅氮烷化合物、钛酸酯系偶联剂等的1种以上的表面处理剂进行处理,更优选用氨基硅烷系硅烷偶联剂进行处理。作为表面处理剂的市售品,例如可列举: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”(长链环氧基型硅烷偶联剂)、信越化学工业公司制“KBM-7103”(3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷)等。
对于利用表面处理剂进行的表面处理的程度而言,从提高无机填充材料的分散性的观点考虑,相对于(D)成分100质量份,优选用0.2质量份~5质量份的表面处理剂进行表面处理,优选用0.2质量份~4质量份进行表面处理,优选用0.3质量份~3质量份进行表面处理。
对于利用表面处理剂进行的表面处理的程度而言,可通过无机填充材料的每单位表面积的碳量来评价。从提高无机填充材料的分散性的观点考虑,无机填充材料的每单位表面积的碳量优选为0.02mg/m2以上、更优选为0.1mg/m2以上、进而优选为0.2mg/m2以上。另一方面,从抑制树脂清漆的熔体粘度及片材形态下的熔体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、进而优选为0.5mg/m2以下。
对于无机填充材料的每单位表面积的碳量而言,可将表面处理后的无机填充材料用溶剂(例如,甲基乙基酮(MEK))进行洗涤处理后进行测定。具体而言,可在用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,于25℃进行5分钟超声波洗涤。除去上清液,使固体成分干燥后,使用碳分析计来测定无机填充材料的每单位表面积的碳量。作为碳分析计,可使用堀场制作所公司制“EMIA-320V”等。
从提高介电性能的观点考虑,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(D)成分的含量优选为50质量%以上、更优选为51质量%以上、进而优选为52质量%以上。上限优选为80质量%以下、更优选为70质量%以下、进而优选为65质量%以下。
将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时的(D)成分的含量记为d、将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时的(C)成分的含量记为c的情况下,c/d优选为0.001以上、更优选为0.003以上、进而优选为0.005以上,优选为1以下、更优选为0.5以下、进而优选为0.1以下。通过使c/d在上述范围内,即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料,也可提高在高温高湿环境下的环境试验后的密合性。
<(E)固化促进剂>
在一个实施方式中,树脂组合物可含有(E)固化促进剂。作为固化促进剂,例如可列举: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、金属系固化促进剂等。其中,优选磷系固化促进剂、胺系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、金属系固化促进剂,更优选胺系固化促进剂。固化促进剂可单独使用1种,也可组合使用2种以上。
作为磷系固化促进剂,例如可列举: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,优选三苯基膦、四丁基鏻癸酸盐。
作为胺系固化促进剂,例如可列举: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,例如可列举: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,例如可列举三菱化学公司制的“P200-H50”等。
作为胍系固化促进剂,例如可列举: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,例如可列举钴、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,例如可列举辛酸锌、辛酸锡、环烷酸锌、环烷酸钴、硬脂酸锡、硬脂酸锌等。
树脂组合物含有固化促进剂时,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,固化促进剂的含量优选为0.01质量%以上、更优选为0.05质量%以上、进而优选为0.08质量%以上。上限优选为3质量%以下、更优选为2质量%以下、进而优选为1质量%以下。通过使固化促进剂的含量在上述范围内,即使使用平均粒径小或比表面积大的无机填充材料,也可得到在高温高湿环境下的环境试验后的密合力优异的固化物。
<(F)阻燃剂>
在一个实施方式中,树脂组合物可含有(F)阻燃剂。作为阻燃剂,例如可列举:磷腈化合物、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,优选磷腈化合物。阻燃剂可单独使用1种,或可并用2种以上。
磷腈化合物只要是以氮和磷为构成元素的环状化合物则没有特别限定,磷腈化合物优选具有酚式羟基的磷腈化合物。
作为磷腈化合物的具体例,例如可列举大塚化学公司制的“SPH-100”、“SPS-100”、“SPB-100”“SPE-100”、伏见制药所公司制的“FP-100”、“FP-110”、“FP-300”、“FP-400”等,优选大塚化学公司制的“SPH-100”。
作为磷腈化合物以外的阻燃剂,可使用市售品,例如可列举三光公司制的“HCA-HQ”、大八化学工业公司制的“PX-200”等。作为阻燃剂,优选难水解的阻燃剂,例如优选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,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,阻燃剂的含量优选为0.3质量%以上、更优选为0.5质量%以上、进而优选为0.7质量%以上。上限优选为5质量%以下、更优选为4质量%以下、进而优选为3质量%以下。
<(G)任意的添加剂>
在一个实施方式中,树脂组合物根据需要还可含有任意的添加剂,作为上述任意的添加剂,例如可列举:热塑性树脂、有机填充材料、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、流平剂、密合性赋予剂、和着色剂等树脂添加剂等。
作为热塑性树脂,例如可列举苯氧基树脂、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、聚醚醚酮树脂、聚酯树脂等。但此处所说的热塑性树脂不含(C)聚碳酸酯树脂。
作为热塑性树脂,可使用市售品,例如可列举:三菱化学公司制的“YX7553BH30”、“YX7891BH30”、积水化学工业公司制的KS系列、新日本理化公司制的“RIKACOAT SN20”、“RIKACOAT PN20”、三菱瓦斯化学公司制的“OPE-2St 1200”等。
作为有机填充材料,可使用在形成印刷布线板的绝缘层之际可使用的任意的有机填充材料,例如可列举橡胶粒子、聚酰胺微粒、有机硅粒子等。作为橡胶粒子,可使用市售品,例如可列举Dow Chemical日本公司制的“EXL2655”、AICA工业公司制的“AC3401N”、“AC3816N”等。
<树脂组合物的物性、用途>
使树脂组合物于100℃热固化30分钟、接着于180℃热固化20分钟而得的固化物显示出薄膜绝缘性、即固化物为薄膜也显示优异的绝缘电阻值。详细而言,对于使树脂组合物于100℃热固化30分钟、接着于180℃热固化30分钟而得的固化物的表面进行粗糙化处理试验时,即使该固化物较薄,该固化物也显示高绝缘电阻值。作为厚度为5±0.5μm的固化物的绝缘电阻值,优选为0.1×108Ω以上、更优选为0.5×108Ω以上、进而优选为1×108Ω以上。上限没有特别限定,可以为100×1012Ω以下等。绝缘电阻值的测定可按照后述<绝缘层的绝缘可靠性的评价>中记载的方法来进行测定。
使树脂组合物于190℃热固化90分钟而得的固化物显示出在环境试验前的铜箔剥离强度(密合性)优异的特性。即,可带来环境试验前的密合性优异的绝缘层。作为环境试验前的铜箔剥离强度,优选为0.45kgf/cm以上、更优选为0.50kgf/cm以上、进而优选为0.55kgf/cm以上。上限没有特别限定,可以为10kgf/cm以下等。环境试验前的铜箔剥离强度可按照后述<铜箔剥离强度(密合性1)的测定>的记载来进行测定。
使树脂组合物于190℃热固化90分钟而得的固化物显示出在环境试验后的铜箔剥离强度(密合性)优异的特性。即,可带来环境试验后的密合性优异、能长期发挥高密合性的绝缘层。作为环境试验后的铜箔剥离强度,优选为0.20kgf/cm以上、更优选为0.21kgf/cm以上、进而优选为0.25kgf/cm以上。上限没有特别限定,可以为10kgf/cm以下等。环境试验前的铜箔剥离强度可按照后述<耐环境试验(HAST)后的铜箔剥离强度(密合性2)的测定>的记载来进行测定。
本发明的树脂组合物可带来薄膜绝缘性优异、且在高温高湿环境下的环境试验后可维持与导体层之间的密合性的绝缘层。因此,本发明的树脂组合物可合适地用作绝缘用途的树脂组合物层。具体地,本发明的树脂组合物可合适地用作:用于形成印刷布线板的绝缘层的树脂组合物(印刷布线板的绝缘层用树脂组合物);可更合适地用作:用于形成印刷布线板的层间绝缘层的树脂组合物(印刷布线板的层间绝缘层用树脂组合物)。此外,本发明的树脂组合物带来部件埋入性良好的绝缘层,因此在印刷布线板为部件内置电路板的情况下也可合适地使用。此外,本发明的树脂组合物可合适地用作:用于形成供在绝缘层上形成导体层(包括再布线层)的该绝缘层的树脂组合物(供形成导体层的绝缘层形成用树脂组合物)。
[树脂片材]
本发明的树脂片材包含支承体、和设置于该支承体上的由本发明的树脂组合物形成的树脂组合物层。
从印刷布线板的薄型化、以及可提供即使为薄膜而绝缘性也优异的固化物这样的观点考虑,树脂组合物层的厚度优选为15μm以下、更优选为13μm以下、进而优选为10μm以下、或8μm以下。树脂组合物层的厚度的下限没有特别限定,通常可为1μm以上、1.5μm以上、2μm以上等。
作为支承体,例如可列举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承体时,作为塑料材料,例如可列举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。
使用金属箔作为支承体时,作为金属箔,例如可列举铜箔、铝箔等,优选铜箔。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。
对于支承体而言,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,作为支承体,可使用在与树脂组合物层接合的面具有脱模层的带有脱模层的支承体。作为在带有脱模层的支承体的脱模层中使用的脱模剂,例如可列举选自醇酸树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂、和有机硅树脂中的1种以上的脱模剂。带有脱模层的支承体可使用市售品,例如可列举具有以醇酸树脂系脱模剂为主成分的脱模层的PET膜,即琳得科公司制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”、东丽公司制的“露米勒T60”、帝人公司制的“Purex”、UNITIKA公司制的“UNIPEEL”等。
作为支承体的厚度,没有特别限定,优选为5μm~75μm的范围、更优选为10μm~60μm的范围。应予说明,使用带有脱模层的支承体时,优选带有脱模层的支承体整体的厚度在上述范围内。
在一个实施方式中,树脂片材可根据需要进一步含有其他层。作为所述其他层,例如可列举在树脂组合物层的不与支承体接合的面(即与支承体相反一侧的面)上设置的基于支承体的保护膜等。保护膜的厚度没有特别限定,例如为1μm~40μm。通过叠层保护膜,可抑制在树脂组合物层的表面上附着污垢等或产生伤痕。
树脂片材例如可通过下述方式制造:制备在有机溶剂中溶解树脂组合物而成的树脂清漆,使用金属型涂布机(die coater)等将该树脂清漆涂布在支承体上,进而使其干燥,形成树脂组合物层。
作为有机溶剂,例如可列举: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。对于有机溶剂而言,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有机溶剂的含量成为10质量%以下、优选5质量%以下。虽然也随着树脂清漆中有机溶剂的沸点的不同而不同,但例如使用包含30质量%~60质量%的有机溶剂的树脂清漆时,可通过于50℃~150℃进行3分钟~10分钟干燥,从而形成树脂组合物层。
树脂片材可卷成卷状进行保存。树脂片材具有保护膜时,可通过将保护膜剥离来使用。
本发明的树脂片材可带来即使较薄、薄膜绝缘性也优异、以及在高温高湿环境下的环境试验后也可维持与导体层之间的密合性的绝缘层(树脂组合物层的固化物)。因此,本发明的树脂片材可合适地用作: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;可更合适地用作: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)。此外,例如在含有第一导体层、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,从而可使第一导体层与第二导体层的间隔(第一导体层和第二导体层间的绝缘层的厚度)为6μm以下(优选为5.5μm以下、更优选为5μm以下),并且形成薄膜绝缘性优异的制品。
[印刷布线板]
本发明的印刷布线板包含: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、以及第二导体层。绝缘层设置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(导体层有时也称为布线层)。
对于绝缘层而言,由本发明的树脂组合物的固化物形成,故薄膜绝缘性优异。因此,第一导体层和第二导体层间的绝缘层的厚度优选为6μm以下、更优选为5.5μm以下、进而优选为5μm以下。对于下限没有特别限定,可以是0.1μm以上等。如图1所示的一例,第一导体层与第二导体层的间隔(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1的主面11与第二导体层2的主面21间的绝缘层3的厚度t1。第一导体层和第二导体层是隔着绝缘层邻接的导体层,主面11和主面21相互对向。
应予说明,绝缘层整体的厚度t2优选为15μm以下、更优选为13μm以下、进而优选为10μm以下。对于下限没有特别限定,通常可为1μm以上、1.5μm以上、2μm以上等。
印刷布线板可使用上述树脂片材,通过包含下述(I)和(II)的工序的方法来制造,
(I)以树脂片材的树脂组合物层与内层基板接合的方式,将树脂片材叠层于内层基板上的工序;
(II)使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”是成为印刷布线板的基板的构件,例如可列举玻璃环氧基板、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。此外,对于该基板而言,可在其单面或两面具有导体层,该导体层可进行图案加工。在基板的单面或两面上形成有导体层(电路)的内层基板有时称为“内层电路基板”。此外,在制造印刷布线板时,要进一步形成绝缘层和/或导体层的中间制造物也包含在本发明所说的“内层基板”内。印刷布线板为部件内置电路板时,可使用内置有部件的内层基板。
内层基板和树脂片材的叠层例如可如下进行:从支承体侧将树脂片材加热压接于内层基板。作为将树脂片材加热压接于内层基板的构件(以下有时称为“加热压接构件”。),例如可列举经加热的金属板(SUS端板(鏡板)等)或金属辊(SUS辊)等。应予说明,优选的是,并非直接将加热压接构件向树脂片材加压,而是为了使树脂片材充分追随内层基板的表面凹凸,隔着耐热橡胶等弹性材料进行加压。
内层基板与树脂片材的叠层例如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。叠层优选在压力为26.7hPa以下的减压条件下实施。
叠层可利用市售的真空层压机进行。作为市售的真空层压机,例如可列举:名机制作所公司制的真空加压式层压机,Nikko-Materials公司制的真空敷料器(vacuumapplicator)、分批式真空加压层压机等。
在叠层后,在常压下(大气压下),例如将加热压接构件从支承体侧进行加压,由此可进行已叠层的树脂片材的平滑化处理。平滑化处理的加压条件可设定为与上述叠层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机进行。需要说明的是,可使用上述市售的真空层压机连续地进行叠层和平滑化处理。
支承体可在工序(I)和工序(II)之间除去,也可在工序(II)之后除去。
工序(II)中,使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所采用的条件。
例如,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,固化温度优选为120℃~240℃、更优选为150℃~220℃、进而优选为170℃~200℃。固化时间优选为5分钟~120分钟、更优选为10分钟~100分钟、进而优选为15分钟~90分钟。
在使树脂组合物层热固化之前,可以使树脂组合物层在低于固化温度的温度下进行预加热。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60℃以上且115℃以下、更优选70℃以上且110℃以下)的温度下,将树脂组合物层预加热5分钟以上(优选5分钟~150分钟、更优选15分钟~120分钟、进而优选15分钟~100分钟)。
在制造印刷布线板时,可进而实施(III)对绝缘层进行开孔的工序、(IV)对绝缘层进行粗糙化处理的工序、(V)形成导体层的工序。该等工序(III)至工序(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来实施。应予说明,在工序(II)之后除去支承体的情况下,该支承体的除去可在工序(II)与工序(III)之间、工序(III)与工序(IV)之间、或工序(IV)与工序(V)之间实施。此外,根据需要可重复实施工序(II)~工序(V)的绝缘层及导体层的形成,形成多层布线板。这时,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)是对绝缘层进行开孔的工序,由此可在绝缘层上形成通孔、透孔等孔。对于工序(III)而言,根据绝缘层的形成中使用的树脂组合物的组成等,例如可使用钻头、激光、等离子体等来实施。孔的尺寸、形状可根据印刷布线板的设计而适当决定。
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所使用的公知的步骤、条件。例如,可依序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。作为粗糙化处理中所用的溶胀液,没有特别限定,可列举碱溶液、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,例如可列举ATOTECH JAPAN公司制的“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling Dip Securiganth SBU”等。利用溶胀液的溶胀处理没有特别限定,例如可通过将绝缘层浸渍于30℃~90℃的溶胀液中1分钟~20分钟来进行。从将绝缘层的树脂的溶胀控制在适度水平的观点考虑,优选将绝缘层浸渍于40℃~80℃的溶胀液中5分钟~15分钟。作为粗糙化处理中所用的氧化剂,没有特别限定,例如可列举在氢氧化钠的水溶液中溶解有高锰酸钾或高锰酸钠的碱性高锰酸溶液。利用碱性高锰酸溶液等氧化剂的粗糙化处理优选将绝缘层浸渍于加热至60℃~80℃的氧化剂溶液中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优选为5质量%~10质量%。作为市售的氧化剂,例如可列举ATOTECH JAPAN公司制的“Concentrate Compact CP”、“Dosing solution Securiganth P”等碱性高锰酸溶液。此外,作为粗糙化处理中所用的中和液,优选酸性的水溶液,作为市售品,例如可列举ATOTECH JAPAN公司制的“Reduction Solution Securiganth P”。利用中和液的处理可通过将完成了利用氧化剂的粗糙化处理的处理面浸渍于30℃~80℃的中和液中5分钟~30分钟来进行。从操作性等方面考虑,优选将完成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、进而优选为300nm以下。对于下限没有特别限定,可优选为0.5nm以上、更优选为1nm以上等。此外,粗糙化处理后的绝缘层表面的均方根粗糙度(Rq)优选为400nm以下、更优选为350nm以下、进而优选为300nm以下。对于下限没有特别限定,可优选为0.5nm以上、更优选为1nm以上等。绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)及均方根粗糙度(Rq)可使用非接触型表面粗糙度计进行测定。
工序(V)是形成导体层的工序。在内层基板上未形成导体层的情况下,工序(V)是形成第一导体层的工序;在内层基板上形成有导体层的情况下,该导体层为第一导体层,工序(V)是形成第二导体层的工序。
导体层中使用的导体材料没有特别限定。在合适的实施方式中,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,例如可列举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,优选为铬、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。更优选为铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层;或镍-铬合金的合金层;进而优选为铜的单金属层。
导体层可以是单层结构,也可以是叠层2种以上由不同种类的金属或合金形成的单金属层或合金层而得到的多层结构。导体层为多层结构时,与绝缘层相接的层优选为铬、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需的印刷线路板的设计,但一般为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。例如利用半加成法、全加成法等以往公知的技术在绝缘层的表面进行镀覆,可形成具有所期望的布线图案的导体层。其中,从制造的简便性的观点考虑,优选利用半加成法形成。以下示出利用半加成法形成导体层的例子。
首先,利用非电解镀覆(化学镀)在绝缘层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,与所期望的布线图案对应,形成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后,将掩模图案除去。然后,可通过蚀刻等将不需要的镀覆籽晶层除去,形成具有所期望的布线图案的导体层。
本发明的树脂片材可带来部件埋入性也良好的绝缘层,故在印刷布线板为部件内置电路板的情况下也可合适地使用。部件内置电路板可利用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树脂片材的树脂组合物层的固化物即绝缘层、和埋入在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制造。
作为半导体装置,可列举供于电气制品(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、船舶及航空器等)等的各种半导体装置。
通过在印刷线路板的导通部位安装部件(半导体芯片),可以制造本发明的半导体装置。“导通部位”是指“传导印刷线路板中的电信号的部位”,其位置可以是表面、或埋入的部位的任一者。另外,半导体芯片只要是以半导体为材料的电气电路元件则没有特别限定。
制造半导体装置时的半导体芯片的安装方法只要使半导体芯片有效地发挥功能即可,没有特别限定,具体而言,可列举引线接合安装方法、倒装芯片安装方法、采用无焊内建层(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。这里,“采用无焊内建层(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,利用实施例来具体说明本发明。但本发明不受这些实施例的限定。应予说明,只要没有另外说明,以下的内容中,表示量的“份”及“%”分别指“质量份”及“质量%”。
<实施例1:树脂组合物1的制作>
一边搅拌,一边将双酚A型环氧树脂(三菱化学公司制“828US”、环氧当量约180)10份、联苯型环氧树脂(三菱化学公司制“YX4000H”、环氧当量约190)15份、以及双酚AF型环氧树脂(三菱化学公司制“YL7760”、环氧当量约238)10份、磷腈树脂(大塚化学公司制“SPH-100”)3份、聚碳酸酯树脂(三菱瓦斯化学公司制“FPC2136”、数均分子量20895)3份加热溶解于MEK 50份中。
冷却至室温后,混合活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8000-65T”、活性基当量约223、固体成分65质量%的甲苯溶液)20份、苯酚系固化剂(DIC公司制“LA-3018-50P”、活性基当量约151、固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)25份、固化促进剂(4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、固体成分5质量%的MEK溶液)3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)75份,用高速旋转混合机均匀分散后,用筒式过滤器(ROKITECHNO公司制“SHP020”)过滤,制作树脂组合物1。
<实施例2:树脂组合物2的制作>
实施例1中,将聚碳酸酯树脂(三菱瓦斯化学公司制“FPC2136”)3份变更为聚碳酸酯树脂(三菱瓦斯化学公司制“FPC0220”、数均分子量18911)3份。除了以上事项以外,与实施例1同样操作,制作树脂组合物2。
<实施例3:树脂组合物3的制作>
实施例1中,将聚碳酸酯树脂(三菱瓦斯化学公司制“FPC2136”)3份变更为聚碳酸酯树脂(旭化成公司制“T5652”、数均分子量2035)3份。除了以上事项以外,与实施例1同样操作,制作树脂组合物3。
<实施例4:树脂组合物4的制作>
实施例1中,将活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8000-65T”、活性基当量约223、固体成分65质量%的甲苯溶液)20份变更为活性酯系固化剂(DIC公司制“EXB9416-70BK”、活性基当量约274、固体成分70质量%的MIBK(甲基异丁基酮)溶液)18份。除了以上事项以外,与实施例1同样操作,制作树脂组合物4。
<实施例5:树脂组合物5的制作>
实施例1中,进一步加入碳二亚胺系固化剂(Nisshinbo Chemical公司制“V-03”、活性基当量约216、固体成分50质量%的甲苯溶液)10份。除了以上事项以外,与实施例1同样操作,制作树脂组合物5。
<实施例6:树脂组合物6的制作>
实施例1中,将活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8000-65T”、活性基当量约223、固体成分65质量%的甲苯溶液)20份变更为萘酚系固化剂(东都化成公司制“SN-485-60M”、活性基当量约215、固体成分60%的MEK溶液)12份;将苯酚系固化剂(DIC公司制“LA-3018-50P”、活性基当量约151、固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)25份变更为苯酚系固化剂(DIC公司制“LA-7054”、活性基当量约124、固体成分60%的MEK溶液)12份。除了以上事项以外,与实施例1同样操作,制作树脂组合物6。
<实施例7:树脂组合物7的制作>
实施例2中,将活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8000-65T”、活性基当量约223、固体成分65质量%的甲苯溶液)20份变更为萘酚系固化剂(东都化成公司制“SN-485”、活性基当量约215)的固体成分60%的MEK溶液)12份;将苯酚系固化剂(DIC公司制“LA-3018-50P”、活性基当量约151、固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)25份变更为苯酚系固化剂(DIC公司制“LA-7054”、活性基当量约124、固体成分60%的MEK溶液)12份。除了以上事项以外,与实施例2同样操作,制作树脂组合物7。
<实施例8:树脂组合物8的制作>
实施例3中,将活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8000-65T”、活性基当量约223、固体成分65质量%的甲苯溶液)20份变更为萘酚系固化剂(东都化成公司制“SN-485”、活性基当量约215)的固体成分60%的MEK溶液)12份;将苯酚系固化剂(DIC公司制“LA-3018-50P”、活性基当量约151、固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)25份变更为苯酚系固化剂(DIC公司制“LA-7054”、活性基当量约124、固体成分60%的MEK溶液)12份。除了以上事项以外,与实施例3同样操作,制作树脂组合物8。
<比较例1:比较树脂组合物1的制作>
实施例1中,将球状二氧化硅(电气化学工业公司制“UFP-30”、平均粒径0.078μm、比表面积30.7m2/g)75份变更为用胺系硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(平均粒径0.77μm、比表面积5.9m2/g、Admatechs公司制“SO-C2”)75份。除了以上事项以外,与实施例1同样操作,制作比较树脂组合物1。
<比较例2:比较树脂组合物2的制作>
实施例2中,将球状二氧化硅(电气化学工业公司制“UFP-30”、平均粒径0.078μm、比表面积30.7m2/g)75份变更为用胺系硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(平均粒径0.77μm、比表面积5.9m2/g、Admatechs公司制“SO-C2”)75份。除了以上事项以外,与实施例2同样操作,制作比较树脂组合物2。
<比较例3:比较树脂组合物3的制作>
实施例6中,将球状二氧化硅(电气化学工业公司制“UFP-30”、平均粒径0.078μm、比表面积30.7m2/g)75份变更为用胺系硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(平均粒径0.77μm、比表面积5.9m2/g、Admatechs公司制“SO-C2”)75份。除了以上事项以外,与实施例6同样操作,制作比较树脂组合物3。
<比较例4:比较树脂组合物4的制作>
实施例8中,将球状二氧化硅(电气化学工业公司制“UFP-30”、平均粒径0.078μm、比表面积30.7m2/g)75份变更为用胺系硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(平均粒径0.77μm、比表面积5.9m2/g、Admatechs公司制“SO-C2”)75份。除了以上事项以外,与实施例8同样操作,制作比较树脂组合物4。
<比较例5:比较树脂组合物5的制作>
实施例1中,将聚碳酸酯树脂(三菱瓦斯化学公司制“FPC2136”、数均分子量20895)3份变更为苯氧基树脂(三菱化学公司制“YL7553BH30”、固体成分30质量%的MEK和环己酮的1:1溶液)10份。除了以上事项以外,与实施例1同样操作,制作比较树脂组合物5。
<比较例6:比较树脂组合物6的制作>
实施例1中,将聚碳酸酯树脂(三菱瓦斯化学公司制“FPC2136”、数均分子量20895)3份变更为酯型苯氧基树脂(三菱化学公司制“YL7891BH30”、固体成分30质量%的MEK和环己酮的1:1溶液)10份。除了以上事项以外,与实施例1同样操作,制作比较树脂组合物6。
<比较例7:比较树脂组合物7的制作>
实施例6中,将聚碳酸酯树脂(三菱瓦斯化学公司制“FPC2136”、数均分子量20895)3份变更为酯型苯氧基树脂(三菱化学公司制“YL7891BH30”、固体成分30质量%的MEK和环己酮的1:1溶液)10份。除了以上事项以外,与实施例6同样操作,制作比较树脂组合物7。
<无机填充材料的平均粒径的测定>
称量无机填充材料100mg、分散剂(Sannopco公司制“SN9228”)0.1g、甲基乙基酮10g至小瓶中,用超声波分散20分钟。使用激光衍射式粒径分布测定装置(岛津制作所公司制“SALD-2200”),以分批池方式测定粒径分布,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),使氮气吸附于试样表面,采用BET多点法算出比表面积,由此测定无机填充材料的比表面积。
<聚碳酸酯树脂的数均分子量的测定>
称取各聚碳酸酯树脂100mg、分散剂(关东化学公司制“N-甲基吡咯烷酮”)5g至小瓶中,用超声波分散20分钟。使用滤膜(东洋滤纸公司制“ADVANTEC”、0.5μm切口(cut))进行过滤后,使用凝胶渗透色谱测定装置(昭光サイエンティフィック公司制“Shodex GPC-101”),进行数均分子量(Mn)的计算。结果如下所示;
“FPC2136”的数均分子量:20895
“FPC0220”的数均分子量:18911
“T5652”的数均分子量:2035。
[树脂片材的制作]
作为支承体,准备用醇酸树脂系脱模剂(琳得科公司制“AL-5”)进行了脱模处理的PET膜(东丽公司制“露米勒R80”、厚度38μm、软化点130℃、以下有时称为“脱模PET”。)。
<树脂片材A的制作>
使用金属型涂布机,将各树脂组合物均匀涂布于脱模PET上,以使干燥后的树脂组合物层的厚度为15μm,于80℃干燥3分钟,由此在脱模PET上得到树脂组合物层。接着,将作为保护膜的聚丙烯膜(Oji F-Tex公司制“ALPHAN MA-411”、厚度15μm)的粗面以与树脂组合物层接合的方式叠层在树脂组合物层的不与脱模PET接合的面上。由此得到依序包含脱模PET(支承体)、树脂组合物层、和保护膜的树脂片材A。
<树脂片材B的制作>
使用金属型涂布机,将各树脂组合物均匀涂布于脱模PET上,以使干燥后的树脂组合物层的厚度为6μm,于80℃干燥1分钟,由此在脱模PET上得到树脂组合物层。接着,将作为保护膜的聚丙烯膜(Oji F-Tex公司制“ALPHAN MA-411”、厚度15μm)的粗面以与树脂组合物层接合的方式叠层在树脂组合物层的不与支承体接合的面上。由此得到依序包含脱模PET(支承体)、树脂组合物层、和保护膜的树脂片材B。
[铜箔剥离强度的测定]
<样品的制作>
(1)铜箔的基底处理
将三井金属矿山公司制“3EC-III”(电解铜箔,35μm)的光泽面浸渍于MEC公司制MECetchBOND“CZ-8101”中,对铜表面进行粗糙化处理(Ra值=1μm),实施防锈处理(CL8300)。将该铜箔称为CZ铜箔。进而,在130℃的烘箱中进行30分钟加热处理。
(2)铜箔的层压和绝缘层形成
从实施例和比较例中制作的各树脂片材A将保护膜剥离,使用分批式真空加压层压机(名机公司制“MVLP-500”),以树脂组合物层与形成有内层电路的玻璃布基材环氧树脂两面覆铜叠层板(铜箔的厚度18μm、基板的厚度0.4mm、松下公司制“R1515A”)接合的方式,在前述叠层板的两面实施层压处理。层压处理通过下述方式进行: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。将作为支承体的脱模PET从经层压处理的树脂片材剥离。在该树脂组合物层上,将CZ铜箔的处理面在与上述相同的条件下进行层压。于是,在190℃、90分钟的固化条件下使树脂组合物层固化而形成绝缘层,由此制作样品。
<铜箔剥离强度(密合性1)的测定>
将制作的样品切割成150×30mm的小片。在小片的铜箔部分,使用切割器(cutter),切入宽度为10mm、长度为100mm的部分的切口,将铜箔的一端剥离,用夹具(T.S.E公司制,AUTOCOM型试验机,“AC-50C-SL”)夹住,使用Instron万能试验机,按照JIS C6481,测定在室温下、以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥离35mm时的负荷。
<耐环境试验(HAST)后的铜箔剥离强度(密合性2)的测定>
使用高度加速寿命试验装置(楠本化成公司制“PM422”),在130℃、85%RH的条件下,对制作的样品实施100小时的加速环境试验。然后,与密合性1的测定同样,将铜箔的一端剥离,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,按照JIS C6481,测定在室温下、以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥离35mm时的负荷。
此外,将密合性2中的测定结果低于0.20kgf/cm的情况评价为“×”;将0.20kgf/cm以上的情况评价为“○”。
[导体层间的绝缘层的厚度以及绝缘层的绝缘可靠性的测定]
(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L/S(线/空间)=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叠层板(铜箔的厚度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以MEC公司制“FlatBOND-FT”进行铜表面的有机被膜处理。
(2)树脂片材的层压
从实施例和比较例制作的各树脂片材B将保护膜剥离,使用分批式真空加压层压机(Nikko-Materials公司制、2阶段堆叠层压机、CVP700),以树脂组合物层与内层电路基板相接的方式,层压于内层电路基板的两面。层压如下实施:进行30秒减压使气压为13hPa以下,在130℃、压力0.74MPa的条件下压接45秒。接着,在120℃、压力0.5MPa的条件下进行75秒热压。
(3)树脂组合物层的热固化
将层压有树脂片材的内层电路基板投入100℃的烘箱后热固化30分钟、接着移入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。将其作为基板A。
(4)进行粗糙化处理的工序
对基板A的绝缘层进行作为粗糙化处理的清除钻污(desmear)处理。应予说明,作为清除钻污处理,实施下述的湿式清除钻污处理。
湿式清除钻污处理:
于60℃浸渍于溶胀液(ATOTECH JAPAN公司制“Swelling Dip Securiganth P”、二乙二醇单丁基醚和氢氧化钠的水溶液)中5分钟,接着于80℃浸渍于氧化剂溶液(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10分钟,最后于40℃浸渍于中和液(ATOTECH JAPAN公司制“Reduction SolutionSecuriganth P”、硫酸水溶液)中5分钟,然后于80℃干燥15分钟。将其作为粗糙化基板A。
(5)形成导体层的工序
(5-1)非电解镀覆工序
为了在上述粗糙化基板A的绝缘层的表面上形成导体层,进行包含下述1~6的工序的镀覆工序(使用了ATOTECH JAPAN公司制的药液的镀铜工序),形成导体层。
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Cleaning Cleaner Securiganth 902(商品名),于60℃对粗糙化基板A的表面进行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℃对粗糙化基板A的表面进行1分钟处理;
3.预浸(为了赋予Pd而在绝缘层的表面进行电荷的调整)
使用Pre. Dip Neoganth B(商品名),在室温下对粗糙化基板A的表面进行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℃对粗糙化基板A的表面进行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)与Reducer Acceralator 810 mod.(商品名)的混合液,于30℃对粗糙化基板A的表面进行5分钟处理;
6.非电解镀铜工序(使Cu在绝缘层的表面(Pd表面)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℃对粗糙化基板A的表面进行20分钟处理。形成的非电解镀铜层的厚度为0.8μm。
(5-2)电解镀覆工序
接着,使用ATOTECH JAPAN公司制的药液,在通孔内填充有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形(resist pattern),使用在通孔导通的直径1mm的焊盘图案(land pattern)、以及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。接着于200℃进行90分钟退火处理。将该基板作为“评价用基板B”。
<导体层间的绝缘层的厚度的测定>
使用FIB-SEM复合装置(SII Nano Technology公司制“SMI3050SE”)对评价用基板B进行截面观察。详细而言,利用FIB(聚焦离子束)切削出与导体层表面垂直的方向的截面,由截面SEM图像测定导体层间的绝缘层厚度。对于各样品,观察随机选择的5处的截面SEM图像,将其平均值作为导体层间的绝缘层的厚度(μm),示于下述表中。
<绝缘层的绝缘可靠性的评价>
将上述得到的评价用基板B的直径10mm的圆形导体侧作为正(+)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)侧作为负(-)电极,使用高度加速寿命试验装置(ETAC公司制“PM422”),在130℃、85%相对湿度、3.3V直流电压施加的条件下以电化学迁移测试仪(J-RAS公司制“ECM-100”)测定经过了200小时时的绝缘电阻值。进行6次该测定,将6件试件的电阻值全部为107Ω以上的情况记为“○”,有1件以上低于107Ω的情况记为“×”,将评价结果和绝缘电阻值一起示于下述表中。下述表中记载的绝缘电阻值是6件试件的绝缘电阻值的最低值。
将树脂组合物1~8和比较树脂组合物1~7的制备中所用的成分及其配合量示于下述表中。应予说明,下述表中的“(C)成分的含量”表示将树脂成分设为100质量%时的(C)成分的含量(质量%);“(D)成分的含量”表示将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时的(D)成分的含量(质量%)。
[表1]
。
[表2]
。
实施例1~8中,即使是不含(E)~(F)成分的情形,尽管程度上存在差异,但确认归结为与上述实施例同样的结果。
[符号说明]
1 第一导体层
11 第一导体层的主面
2 第二导体层
21 第二导体层的主面
3 绝缘层
t1 第一导体层与第二导体层的间隔(第一导体层和第二导体层间的绝缘层的厚度)
t2 绝缘层整体的厚度。
Claims (17)
1.树脂组合物,其是含有(A)环氧树脂、(B)固化剂、(C)聚碳酸酯树脂和(D)无机填充材料的树脂组合物,其中,
(D)无机填充材料的平均粒径为100nm以下。
2.树脂组合物,其是含有(A)环氧树脂、(B)固化剂、(C)聚碳酸酯树脂和(D)无机填充材料的树脂组合物,其中,
(D)无机填充材料的比表面积为15m2/g以上。
3.根据权利要求1或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%时,(D)成分的含量为50质量%以上。
4.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,(B)成分为苯酚系固化剂、萘酚系固化剂、活性酯系固化剂、苯并噁嗪系固化剂、氰酸酯系固化剂和碳二亚胺系固化剂中的任一种以上。
5.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,(B)成分包含活性酯系固化剂。
6.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,(C)成分为含脂族骨架的聚碳酸酯树脂和含芳族骨架的聚碳酸酯树脂中的任一种以上。
7.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,(C)成分的数均分子量为1000以上且200000以下。
8.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,将树脂成分设为100质量%时,(C)成分的含量为0.1质量%以上且30质量%以下。
9.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其用于形成供形成导体层的绝缘层。
10.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其用于形成印刷布线板的绝缘层。
11.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其用于形成印刷布线板的层间绝缘层。
12.树脂片材,其包含支承体和设置于该支承体上的由权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层。
13.根据权利要求12所述的树脂片材,其中,树脂组合物层的厚度为15μm以下。
14.根据权利要求12或13所述的树脂片材,其中,该树脂片材用于形成印刷布线板的绝缘层,
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上述绝缘层,第一导体层与第二导体层的间隔为6μm以下。
15.印刷布线板,其是包含第一导体层、第二导体层以及形成于第一导体层和第二导体层之间的绝缘层的印刷布线板,其中,该绝缘层是权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物的固化物。
16.根据权利要求15所述的印刷布线板,其中,第一导体层与第二导体层的间隔为6μm以下。
17.半导体装置,其包含权利要求15或16所述的印刷布线板。
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