CN110387154A - 树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供:能够获得胶渣除去性优异,与导体层之间的密合性优异的固化物的树脂组合物;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。本发明的解决手段是一种树脂组合物,其是含有(A)环氧树脂、(B)苯并噁嗪系固化剂、及(C)(甲基)丙烯酸酯的树脂组合物,其中,将(B)成分的质量除以苯并噁嗪环当量而得的值设为b,并将(C)成分的质量除以(甲基)丙烯酰基当量而得的值设为c时,b/c为0.08以上且2.5以下。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物。进而,本发明涉及含有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
作为印刷布线板的制造技术,已知采用在内层电路基板上交替重叠绝缘层和导体层的堆叠(build-up)方式的制造方法。就绝缘层而言,通常通过使树脂组合物固化而形成。例如,专利文献1中记载了一种树脂组合物,其含有:(A)自由基聚合性化合物、(B)环氧树脂、(C)固化剂及(D)粗糙化成分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2014-034580号公报。
发明内容
发明要解决的课题
对于适合形成内层电路基板的绝缘层的树脂组合物的提案,包括专利文献1记载的树脂组合物在内已有较多提案,但是,近年来,对于介质损耗角正切低的绝缘层的需求在提升。
本发明人进行了研究,结果了解到,包含使介质损耗角正切降低的材料的树脂组合物的固化物,难以获得与导体层等的密合性,且用以确保导通可靠性的胶渣除去性低。近年来,在制造多层印刷布线板时,用来形成绝缘层的树脂组合物的固化物,在布线的微细化及高密度化中,也要求具有充分的密合性和胶渣除去性,但现状是还无法充分满足所有的这些要求。
本发明的课题(要解决的技术问题)在于提供:能够得到胶渣除去性优异,与导体层之间的密合性优异的固化物的树脂组合物;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
本发明人为了解决前述课题而进行了深入研究,结果发现,利用如下的树脂组合物,可以解决前述课题,所述树脂组合物组合地包含(A)环氧树脂、(B)苯并噁嗪系固化剂、及(C)(甲基)丙烯酸酯,并且(B)苯并噁嗪系固化剂与(C)(甲基)丙烯酸酯的量比在规定的范围内,由此完成了本发明。即,本发明包含下述的内容。
[1] 一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂、(B)苯并噁嗪系固化剂、和(C)(甲基)丙烯酸酯的树脂组合物,其中,
在将(B)成分的质量除以苯并噁嗪环当量而得的值设为b、并将(C)成分的质量除以(甲基)丙烯酰基当量而得的值设为c时,b/c为0.08以上且2.5以下;
[2] 根据[1]所述的树脂组合物,其中,(C)成分的每1分子中具有2个以上的(甲基)丙烯酰基;
[3] 根据[1]或[2]所述的树脂组合物,其中,(C)成分具有环状结构;
[4] 根据[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,(C)成分具有下述式(C-1)所示的结构,
[化1]
(式(C-1)中,R1及R4各自独立地表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基,R2及R3各自独立地表示2价的连接基团。环A表示2价的环状基团。)
[5] 根据[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,(B)成分具有下述式(B-1)所示的结构,
[化2]
(式(B-1)中,R11表示n价基团,R12各自独立地表示卤素原子、烷基或芳基。n表示2~4的整数,m表示0~4的整数。)
[6] 根据[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含液态环氧树脂及固态环氧树脂;
[7] 根据[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其中,还包含(D)无机填充材料;
[8] 根据[7]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70质量%以上;
[9] 根据[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,(C)成分的含量为1质量%以上且20质量%以下;
[10] 根据[1]~[9]中任一项所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,(B)成分的含量为1质量%以上且15质量%以下;
[11] 根据[1]~[10]中任一项所述的树脂组合物,其用于绝缘用途;
[12] 根据[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,其用于形成绝缘层;
[13] 根据[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物,其用于形成绝缘层,该绝缘层是形成导体层用的绝缘层;
[14] 根据[1]~[13]中任一项所述的树脂组合物,其用于半导体芯片的密封;
[15] 一种树脂片材,其包含:
支承体、和
设置于该支承体上的包含[1]~[14]中任一项所述的树脂组合物的树脂组合物层;
[16] 一种印刷布线板,其包含由[1]~[14]中任一项所述的树脂组合物的固化物形成的绝缘层;
[17] 一种半导体装置,其包含[16]所述的印刷布线板。
发明的效果
根据本发明,可以提供:能够得到胶渣除去性优异,与导体层之间的密合性优异的固化物的树脂组合物;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。
具体实施方式
以下示出实施方式及示例物对本发明进行详细说明。但是,本发明不受以下列举的实施方式及示例物的限定,在不脱离本发明的权利要求范围及其同等范围的范围内可以任意变更实施。
[树脂组合物]
本发明的树脂组合物是含有(A)环氧树脂、(B)苯并噁嗪系固化剂、及(C)(甲基)丙烯酸酯的树脂组合物,其中,在将(B)成分的质量除以苯并噁嗪环当量而得的值设为b、并将(C)成分的质量除以(甲基)丙烯酰基当量而得的值设为c时,b/c为0.08以上且2.5以下。
通过使用此种树脂组合物,能够得到胶渣除去性优异,与导体层之间的密合性优异的固化物。进而,通过使用此种树脂组合物,通常可以降低固化物的介质损耗角正切,而且可以降低粗糙化处理后所得的固化物表面的算术平均粗糙度(Ra)。
树脂组合物中,除了含有(A)~(C)成分之外,还可以含有任意的成分。作为任意的成分,可列举例如:(D)无机填充材料、(E)固化剂、(F)热塑性树脂、(G)固化促进剂、(H)聚合引发剂、及(I)其他的添加剂等。以下,对于树脂组合物中所含的各成分进行详细说明。
<(A)环氧树脂>
作为(A)环氧树脂,可列举例如: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。环氧树脂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
树脂组合物中,作为(A)环氧树脂,优选包含在1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,相对于(A)环氧树脂的不挥发成分100质量%,在1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂的比例优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上,尤其优选为70质量%以上。
环氧树脂中包括:在温度20℃呈液态的环氧树脂(以下有时称为“液态环氧树脂”)、和在温度20℃呈固态的环氧树脂(以下有时称为“固态环氧树脂”)。树脂组合物中,作为(A)环氧树脂,可以仅包含液态环氧树脂,也可以仅包含固态环氧树脂,但优选组合地包含液态环氧树脂和固态环氧树脂。作为(A)环氧树脂,通过组合使用液态环氧树脂和固态环氧树脂,从而在以树脂片材的形态使用的情况下可以获得充分的挠性,或者可以提高树脂组合物的固化物的断裂强度。
作为液态环氧树脂,优选在1分子中具有2个以上的环氧基的液态环氧树脂。
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、环己烷型环氧树脂、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,更优选双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂。
作为液态环氧树脂的具体例,可列举:DIC公司制造的“HP4032”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型环氧树脂);三菱化学公司制造的“828US”、“jER828EL”、“825”、“EPIKOTE828EL”(双酚A型环氧树脂);三菱化学公司制造的“jER807”、“1750”(双酚F型环氧树脂);三菱化学公司制造的“jER152”(苯酚酚醛型环氧树脂);三菱化学公司制造的“630”、“630LSD”(缩水甘油胺型环氧树脂);新日铁住金化学公司制造的“ZX1059”(双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合品);Nagase ChemteX公司制造的“EX-721”(缩水甘油酯型环氧树脂);大赛璐公司制造的“CELLOXIDE 2021P”(具有酯骨架的脂环族环氧树脂);大赛璐公司制造的“PB-3600”(具有丁二烯结构的环氧树脂);新日铁住金化学公司制造的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液态1,4-缩水甘油基环己烷型环氧树脂)等。这些液态环氧树脂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为固态环氧树脂,优选在1分子中具有3个以上的环氧基的固态环氧树脂,更优选在1分子中具有3个以上的环氧基的芳香族系的固态环氧树脂。
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,更优选萘酚型环氧树脂、萘型环氧树脂。
作为固态环氧树脂的具体例,可列举:DIC公司制造的“HP4032H”(萘型环氧树脂);DIC公司制造的“HP-4700”、“HP-4710”(萘型四官能环氧树脂);DIC公司制造的“N-690”(甲酚酚醛型环氧树脂);DIC公司制造的“N-695”(甲酚酚醛型环氧树脂);DIC公司制造的“HP-7200”、“HP-7200HH”、“HP-7200H”(二环戊二烯型环氧树脂);DIC公司制造的“EXA-7311”、“EXA-7311-G3”、“EXA-7311-G4”、“EXA-7311-G4S”、“HP6000”(亚萘基醚型环氧树脂);日本化药公司制造的“EPPN-502H”(三酚型环氧树脂);日本化药公司制造的“NC7000L”(萘酚酚醛型环氧树脂);日本化药公司制造的“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3100”(联苯型环氧树脂);新日铁住金化学公司制造的“ESN475V”(萘酚型环氧树脂);新日铁住金化学公司制造的“ESN485”(萘酚酚醛型环氧树脂);三菱化学公司制造的“YX4000H”、“YX4000”、“YL6121”(联苯型环氧树脂);三菱化学公司制造的“YX4000HK”(联二甲酚型环氧树脂);三菱化学公司制造的“YX8800”(蒽型环氧树脂);大阪燃气化学公司制造的“PG-100”、“CG-500”;三菱化学公司制造的“YL7760”(双酚AF型环氧树脂);三菱化学公司制造的“YL7800”(芴型环氧树脂);三菱化学公司制造的“jER1010”(固态双酚A型环氧树脂);三菱化学公司制造的“jER1031S”(四苯基乙烷型环氧树脂)等。这些固态环氧树脂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
在组合使用液态环氧树脂和固态环氧树脂作为(A)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,更优选为1:1.5~1:15,尤其优选为1:2~1:10。通过使液态环氧树脂与固态环氧树脂的量比处于上述范围内,可以显著获得本发明所期望的效果。进而,通常在以树脂片材的形态使用的情况下,可以带来适当的粘合性。此外,通常在以树脂片材的形态使用的情况下,可以获得充分的挠性,且操作性提高。进而,通常可以得到具有充分的断裂强度的固化物。
(A)环氧树脂的环氧当量优选为50g/eq.~5000g/eq.,更优选为50g/eq.~3000g/eq.,进一步优选为80g/eq.~2000g/eq.,进一步更优选为110g/eq.~1000g/eq.。通过成为该范围,从而树脂组合物层的固化物的交联密度变得充分,可以带来表面粗糙度小的绝缘层。环氧当量是指包含1当量的环氧基的树脂的质量。该环氧当量可以按照JIS K7236进行测定。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,(A)环氧树脂的重均分子量(Mw)优选为100~5000,更优选为250~3000,进一步优选为400~1500。树脂的重均分子量可以利用凝胶渗透色谱(GPC)法作为聚苯乙烯换算的值进行测定。
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,(A)环氧树脂的含量优选为1质量%以上,更优选为5质量%以上,进一步优选为10质量%以上。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,环氧树脂的含量的上限优选为30质量%以下,更优选为25质量%以下,尤其优选为20质量%以下。应予说明,本发明中,只要没有另行明确说明,树脂组合物中的各成分的含量是将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时的值。
<(B)苯并噁嗪系固化剂>
树脂组合物含有(B)苯并噁嗪系固化剂。(B)苯并噁嗪系固化剂是在分子中具有下述式(B-2)表示的苯并噁嗪环的化合物;
[化3]
。
通过将(B)苯并噁嗪系固化剂与(C)(甲基)丙烯酸酯以成为规定的量比的条件组合使用,可以得到胶渣除去性优异,与导体层之间的密合性优异的固化物。(B)苯并噁嗪系固化剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
从得到与导体层之间的密合性优异,且算术平均粗糙度低的固化物的观点考虑,(B)苯并噁嗪系固化剂的每1分子的苯并噁嗪环的数目优选为1个以上,更优选为2个以上;优选为10个以下,更优选为5个以下。
(B)苯并噁嗪系固化剂中除了具有苯并噁嗪环之外,优选还具有芳环。通过除了具有苯并噁嗪环之外还具有芳环,可以得到与导体层之间的密合性更优异,且算术平均粗糙度更低的固化物。作为芳环,可列举苯环、萘环、蒽环、联苯环等,优选苯环。此外,从提高上述密合性的观点考虑,芳环的数目优选为1个以上,更优选为2个以上;优选为10个以下,更优选为5个以下。
作为(B)苯并噁嗪系固化剂,优选由下述通式(B-1)表示的苯并噁嗪系固化剂;
[化4]
(式(B-1)中,R11表示n价基团,R12各自独立地表示卤素原子、烷基、或芳基。n表示2~4的整数,m表示0~4的整数。)。
R11表示n价基团。作为此种基团,优选n价的芳烃基、n价的脂肪族烃基、氧原子、或它们的组合。例如,在n为2的情况下,R11优选为亚芳基、亚烷基、氧原子、或选自这些基团的2种以上的组合中的2价基团,更优选为亚芳基或选自这些基团的2种以上的组合中的2价基团,进一步优选为选自这些基团的2种以上的组合中的2价基团。
作为亚芳基,优选碳原子数6~20的亚芳基,更优选碳原子数6~15的亚芳基,进一步优选碳原子数6~12的亚芳基。作为亚芳基的具体例,可列举:亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚联苯基等,优选亚苯基;
作为亚烷基,优选碳原子数1~10的亚烷基,更优选碳原子数1~6的亚烷基,进一步优选碳原子数1~3的亚烷基。作为亚烷基的具体例,可列举例如:亚甲基、亚乙基、亚丙基等,优选亚甲基。
作为选自这些基团的2种以上的组合中的2价基团,可列举例如:1个以上的亚芳基和1个以上的氧原子结合(键合)而成的基团、1个以上的亚芳基和1个以上的亚烷基结合而成的基团、1个以上的亚烷基和1个以上的氧原子结合而成的基团、1个以上的亚芳基和1个以上的亚烷基和1个以上的氧原子结合而成的基团等,优选1个以上的亚芳基和1个以上的氧原子结合而成的基团、1个以上的亚芳基和1个以上的亚烷基结合而成的基团。作为选自这些基团的2种以上的组合中的2价基团的具体例,可以列举以下的基团。式中,“*”表示键。
[化5]
。
亚芳基及亚烷基可具有取代基。作为取代基,没有特别限制,可列举例如:卤素原子、-OH、-O-C1-6烷基、-N(C1-6烷基)2、C1-6烷基、C6-10芳基、-NH2、-CN、-C(O)O-C1-6烷基、-COOH、-C(O)H、-NO2等。在此,术语“Cp-q”(p及q是正的整数,且满足p<q)表示紧接该术语后记载的有机基团的碳原子数为p~q。例如,“C1-6烷基”这一表述表示碳原子数1~6的烷基。
上述的取代基可以进一步具有取代基(以下有时称为“二次取代基”)。作为二次取代基,只要没有特别记载,可以使用与上述取代基相同的基团。
R12各自独立地表示卤素原子、烷基、或芳基。烷基优选为碳原子数1~10的烷基,更优选为碳原子数1~6的烷基,进一步优选为碳原子数1~3的烷基。芳基优选为碳原子数6~20的芳基,更优选为碳原子数6~15的芳基,进一步优选为碳原子数6~10的芳基。卤素原子表示氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。烷基及芳基可具有取代基。作为取代基,与上述亚芳基可以具有的取代基相同。
n表示2~4的整数,优选2~3的整数,更优选2。m表示0~4的整数,优选0~3的整数,更优选0。
从获得本发明所期望的效果的观点考虑,由通式(B-1)表示的苯并噁嗪系固化剂优选为由下述通式(B-3)及通式(B-4)表示的苯并噁嗪系固化剂的至少任一种。
[化6]
。
由通式(B-3)表示的苯并噁嗪系固化剂优选为由通式(B-5)及通式(B-6)表示的苯并噁嗪系固化剂的至少任一种,由通式(B-4)表示的苯并噁嗪系固化剂优选为由通式(B-7)表示的苯并噁嗪系固化剂。
[化7]
。
由通式(B-1)表示的苯并噁嗪系固化剂可以单独使用一种,也可以作为将两种以上组合而成的混合物使用。例如,在作为混合物使用由通式(B-5)表示的苯并噁嗪系固化剂和由通式(B-6)表示的苯并噁嗪系固化剂的情况下,质量混合比(通式(B-5):通式(B-6))优选为1:10~10:1,更优选为1:5~5:1,更优选为1:3~3:1。通过使质量混合比在上述范围内,可以提高绝缘层与导体层的密合性。
作为(B)苯并噁嗪系固化剂的具体例,可列举:JFE化学公司制造的“JBZ-OD100”(苯并噁嗪环当量218)、“JBZ-OP100D”(苯并噁嗪环当量218g/eq.)、“ODA-BOZ”(苯并噁嗪环当量218g/eq.);四国化成工业公司制造的“P-d”(苯并噁嗪环当量217g/eq.)、“F-a”(苯并噁嗪环当量217g/eq.);昭和高分子公司制造的“HFB2006M”(苯并噁嗪环当量432g/eq.)等。
作为(B)苯并噁嗪系固化剂的分子量,从提高密合性的观点考虑,优选为200以上,更优选为300以上,进一步优选为400以上;优选为10000以下,更优选为5000以下,进一步优选为3000以下。
从得到与导体层之间的密合性优异,且算术平均粗糙度低的固化物的观点考虑,(B)苯并噁嗪系固化剂的苯并噁嗪环当量优选为50g/eq.以上,进一步优选为100g/eq.以上;优选为500g/eq.以下,更优选为400g/eq.以下,进一步优选为300g/eq.以下。苯并噁嗪环当量是指包含1当量的苯并噁嗪环的(B)成分的质量。
将(A)成分的质量除以(A)成分的环氧当量而得的值设为a。该值“a”表示(A)成分含有的环氧基的当量数(eq.)。此外,将(B)成分的质量除以(B)成分的苯并噁嗪环当量而得的值设为b。该值“b”表示(B)成分含有的苯并噁嗪环的当量数(eq.)。这时,b/a优选为0.01以上,更优选为0.02以上,进一步优选为0.03以上;优选为10以下,进一步优选为5以下,更优选为1以下。通过使(A)成分及(B)成分的量比在上述范围内,可以得到密合性优异的固化物。在此,在树脂组合物中含有2种以上的(A)成分的情况下,上述a是将树脂组合物中存在的各环氧树脂的不挥发成分的质量除以各环氧当量而得的值全部进行合计所得的值。此外,在树脂组合物中含有2种以上的(B)成分的情况下,上述b是将树脂组合物中存在的各苯并噁嗪系固化剂的不挥发成分的质量除以各苯并噁嗪环当量而得的值全部进行合计所得的值。
将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,(B)苯并噁嗪系固化剂的含量优选为0.1质量%以上,进一步优选为0.5质量%以上,更优选为1质量%以上。上限优选为15质量%以下,更优选为14质量%以下,进一步优选为13质量%以下。通过使(B)成分的含量在上述范围内,可以得到与导体层之间的密合性优异,且算术平均粗糙度低的固化物。
树脂组合物的“树脂成分”是指树脂组合物所含的不挥发成分中除(D)无机填充材料以外的成分。
<(C)(甲基)丙烯酸酯>
树脂组合物含有(C)(甲基)丙烯酸酯。通过使树脂组合物含有(C)(甲基)丙烯酸酯,可以得到能降低介质损耗角正切,并且胶渣除去性优异的固化物。在此,术语“(甲基)丙烯酸”包括:丙烯酸和甲基丙烯酸、以及它们的组合。
从得到介质损耗角正切低,且胶渣除去性优异的固化物的观点考虑,(C)(甲基)丙烯酸酯优选在每1分子中具有2个以上的(甲基)丙烯酰基。术语“(甲基)丙烯酰基”包括:丙烯酰基及甲基丙烯酰基、以及它们的组合。
从得到介质损耗角正切低,且胶渣除去性优异的固化物的观点考虑,(C)(甲基)丙烯酸酯优选具有环状结构。作为环状结构,优选2价的环状基团。作为2价的环状基团,可以是包含脂环族结构的环状基团及包含芳环结构的环状基团的任一者。其中,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,优选包含脂环族结构的环状基团。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,2价的环状基团优选为3元环以上,更优选为4元环以上,进一步优选为5元环以上;优选为20元环以下,更优选为15元环以下,进一步优选为10元环以下。此外,作为2价的环状基团,可以是单环结构,也可以是多环结构。
2价的环状基团中的环中,除了碳原子以外,还可以由杂原子构成环骨架。作为杂原子,可列举例如:氧原子、硫原子、氮原子等,优选氧原子。就杂原子而言,在前述环中可以具有1个,也可以具有2个以上。
作为2价的环状基团的具体例,可列举下述的2价基团(i)~(xi)。其中,作为2价的环状基团,优选(x)或(xi);
[化8]
。
2价的环状基团可具有取代基。作为此种取代基,可列举例如:卤素原子、烷基、烷氧基、芳基、芳基烷基、甲硅烷基、酰基、酰基氧基、羧基、磺基、氰基、硝基、羟基、巯基、氧代基(oxo group)等,优选烷基。
(甲基)丙烯酰基可以与2价的环状基团直接结合(直接键合),也可以经由2价的连接基团而结合。作为2价的连接基团,可列举例如:亚烷基、亚烯基、亚芳基、亚杂芳基、-C(=O)O-、-O-、-NHC(=O)-、-NC(=O)N-、-NHC(=O)O-、-C(=O)-、-S-、-SO-、-NH-等,可以是这些基团多个组合而成的基团。作为亚烷基,优选碳原子数1~10的亚烷基,更优选碳原子数1~6的亚烷基,进一步优选碳原子数1~5的亚烷基、或碳原子数1~4的亚烷基。就亚烷基而言,可以是直链、支链、环状的任一者。作为此种亚烷基,可列举例如:亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、1,1-二甲基亚乙基等,优选亚甲基、亚乙基、1,1-二甲基亚乙基。作为亚烯基,优选碳原子数2~10的亚烯基,更优选碳原子数2~6的亚烯基,进一步优选碳原子数2~5的亚烯基。作为亚芳基、亚杂芳基,优选碳原子数6~20的亚芳基或亚杂芳基,更优选碳原子数6~10的亚芳基或亚杂芳基。作为2价的连接基团,优选亚烷基,其中优选亚甲基、1,1-二甲基亚乙基。
(C)(甲基)丙烯酸酯优选由下述式(C-1)表示;
[化9]
(式(C-1)中,R1及R4各自独立地表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基,R2及R3各自独立地表示2价的连接基团。环A表示2价的环状基团。)。
R1及R4各自独立地表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基,优选丙烯酰基。
R2及R3各自独立地表示2价的连接基团。作为2价的连接基团,与上述的2价的连接基团相同。
环A表示2价的环状基团。作为环A,与上述的2价的环状基团相同。
环A可具有取代基。作为取代基,与上述的2价的环状基团可以具有的取代基相同。
以下示出(C)成分的具体例,但本发明不限于此;
[化10]
。
(C)成分可以使用市售品,可列举例如:新中村化学工业公司制造的“A-DOG”((甲基)丙烯酰基当量163g/eq.)、共荣社化学公司制造的“DCP-A”((甲基)丙烯酰基当量152g/eq.)、日本化药公司制造的“NPDGA”((甲基)丙烯酰基当量106g/eq.)、“FM-40””((甲基)丙烯酰基当量156g/eq.)、“R-687”((甲基)丙烯酰基当量187g/eq.)、“THE-330”((甲基)丙烯酰基当量143g/eq.)、“PET-30”((甲基)丙烯酰基当量88g/eq.)、“DPHA”((甲基)丙烯酰基当量96g/eq.)等。(C)成分可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
从得到能降低介质损耗角正切,并且胶渣除去性优异的固化物的观点考虑,(C)(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酰基当量优选为30g/eq.以上,更优选为50g/eq.以上,进一步优选为75g/eq.以上;优选为400g/eq.以下,更优选为300g/eq.以下,进一步优选为200g/eq.以下。(甲基)丙烯酰基当量是包含1当量的(甲基)丙烯酰基的(C)成分的质量。
从显著获得本发明的效果的观点考虑,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,(C)成分的含量优选为1质量%以上,更优选为3质量%以上,进一步优选为5质量%以上。上限优选为20质量%以下,更优选为18质量%以下,进一步优选为15质量%以下。
树脂组合物中,通过将(B)苯并噁嗪系固化剂及(C)(甲基)丙烯酸酯以成为规定的量比的条件组合使用,可以得到密合性优异,且算术平均粗糙度低的固化物。将(B)成分的质量除以(B)成分的苯并噁嗪环当量而得的值设为b。此外,将(C)成分的质量除以(C)成分的(甲基)丙烯酰基当量而得的值设为c。该值“c”表示(C)成分含有的(甲基)丙烯酰基当量的当量数(eq.)。这时,b/c为0.08以上,优选为0.1以上,更优选为0.13以上。上限值为2.5以下,优选为2以下,更优选为0.19以下。通过调整(B)成分及(C)成分的量比以使b/c处于上述范围内,从而可以得到密合性优异,且算术平均粗糙度低的固化物。此外,通常该固化物的介质损耗角正切可能会降低。在树脂组合物中含有2种以上的(C)成分的情况下,上述c是将树脂组合物中存在的各(甲基)丙烯酸酯的质量除以各(甲基)丙烯酰基当量而得的值全部进行合计所得的值。
<(D)无机填充材料>
树脂组合物中,除了含有上述的成分以外,作为任意的成分,还可以含有(D)无机填充材料。
作为无机填充材料的材料,使用无机化合物。作为无机填充材料的材料的例子,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、磷酸锆和磷酸钨酸锆等。其中,特别合适的是二氧化硅。作为二氧化硅,可列举例如: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。(D)无机填充材料可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为(D)无机填充材料的市售品,可列举例如:电化化学工业公司制造的“UFP-30”;新日铁住金材料公司制造的“SP60-05”、“SP507-05”;雅都玛(Admatechs)公司制造的“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”;Denka公司制造的“UFP-30”;德山(Tokuyama)公司制造的“Silfil(シルフィル)NSS-3N”、“Silfil NSS-4N”、“Silfil NSS-5N”;雅都玛公司制造的“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”;等等。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,(D)无机填充材料的平均粒径优选为0.01μm以上,更优选为0.05μm以上,尤其优选为0.1μm以上;优选为5μm以下,更优选为2μm以下,进一步优选为1μm以下。
(D)无机填充材料的平均粒径可以通过基于米氏(Mie)散射理论的激光衍射散射法进行测定。具体而言,可以利用激光衍射散射式粒径分布测定装置,以体积基准制作无机填充材料的粒径分布,将其中值粒径作为平均粒径来进行测定。对于测定样品而言,可以使用如下的样品:称取无机填充材料100mg、甲基乙基酮10g至小瓶中,利用超声波使其分散10分钟而得的样品。对于测定样品,使用激光衍射式粒径分布测定装置,将使用光源波长设为蓝色及红色,以流动池(flow cell)方式测定(D)无机填充材料的体积基准的粒径分布,由所得的粒径分布作为中值粒径算出平均粒径。作为激光衍射式粒径分布测定装置,可列举例如株式会社堀场制作所制造的“LA-960”等。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,(D)无机填充材料的比表面积优选为1m2/g以上,更优选为2m2/g以上,尤其优选为3m2/g以上。对于上限没有特别的限制,优选为60m2/g以下、50m2/g以下或40m2/g以下。比表面积可以如下得到:按照BET法,使用比表面积测定装置(Mountech公司制Macsorb HM-1210)使试样表面吸附氮气,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,(D)无机填充材料优选用表面处理剂进行了处理。作为表面处理剂,可列举例如: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。此外,表面处理剂可以单独使用一种,也可以任意组合使用两种以上。
作为表面处理剂的市售品,可列举例如: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)、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。
从提高无机填充材料的分散性的观点考虑,利用表面处理剂进行的表面处理的程度优选处于规定的范围内。具体而言,对于无机填充材料100质量份,优选用0.2质量份~5质量份的表面处理剂进行了表面处理,优选用0.2质量份~3质量份的表面处理剂进行了表面处理,优选用0.3质量份~2质量份的表面处理剂进行了表面处理。
利用表面处理剂进行的表面处理的程度可以通过无机填充材料每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考虑,无机填充材料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,进一步优选为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的上升的观点考虑,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。
无机填充材料每单位表面积的碳量可以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))进行洗涤处理后进行测定。具体而言,将作为溶剂的足量的MEK加入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分钟超声波洗涤。除去上清液,使固体成分干燥后,使用碳分析计可以测定无机填充材料每单位表面积的碳量。作为碳分析计,可以使用株式会社堀场制作所制“EMIA-320V”等。
从降低介质损耗角正切、使胶渣除去性提高的观点考虑,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(D)无机填充材料的含量优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上,进一步优选为70质量%以上。此外,从维持密合性的观点考虑,优选为90质量%以下,更优选为85质量%以下,进一步优选为80质量%以下。通常,如果无机填充材料的含量较多则出现密合性容易降低的状况,但在本发明中能够维持充分的密合性。
<(E)固化剂>
树脂组合物中,除了含有上述的成分以外,作为任意的成分,还可以含有(E)固化剂。但是,(E)固化剂中不包括(B)苯并噁嗪系固化剂。(E)固化剂通常具有与(A)成分反应而使树脂组合物固化的功能。(E)固化剂可以单独使用一种,也可以以任意的比例组合使用两种以上。
作为(E)固化剂,可以使用能与环氧树脂反应而使树脂组合物固化的化合物,可列举例如:酚系固化剂、活性酯系固化剂、氰酸酯系固化剂、碳二亚胺系固化剂、胺系固化剂、酸酐系固化剂等。其中,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,优选酚系固化剂、活性酯系固化剂,更优选活性酯系固化剂。
作为酚系固化剂,可列举:在1分子中具有1个以上、优选2个以上的键合于芳环(苯环、萘环等)的羟基的固化剂。其中,优选具有键合于苯环的羟基的化合物。此外,从耐热性及耐水性的观点考虑,优选具有酚醛结构的酚系固化剂。进而,从密合性的观点考虑,优选含氮的酚系固化剂,更优选含有三嗪骨架的酚系固化剂。从高度满足耐热性、耐水性、及密合性的观点考虑,尤其优选含有三嗪骨架的苯酚酚醛固化剂。
作为酚系固化剂(苯酚系固化剂)及萘酚系固化剂的具体例,可列举:明和化成公司制造的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”、“MEH-8000H”;日本化药公司制造的“NHN”、“CBN”、“GPH”;新日铁住金化学公司制造的“SN-170”、“SN-180”、“SN-190”、“SN-475”、“SN-485”、“SN-495”、“SN-495V”、“SN-375”、“SN-395”;DIC公司制造的“TD-2090”、“TD-2090-60M”、“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-1356”、“LA-3018”、“LA-3018-50P”、“EXB-9500”、“HPC-9500”、“KA-1160”、“KA-1163”、“KA-1165”;群荣化学公司制造的“GDP-6115L”、“GDP-6115H”、“ELPC75”等。
作为活性酯系固化剂,可列举在1分子中具有1个以上的活性酯基的固化剂。其中,作为活性酯系固化剂,可列举酚酯(phenol ester)类、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个以上的反应活性高的酯基的化合物。该活性酯系固化剂优选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得到的活性酯系固化剂。从提高耐热性的观点考虑,尤其优选由羧酸化合物与羟基化合物得到的活性酯系固化剂,更优选由羧酸化合物与苯酚化合物和/或萘酚化合物得到的活性酯系固化剂。
作为羧酸化合物,可列举例如: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、均苯四甲酸等。
作为苯酚化合物或萘酚化合物,可列举例如: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(phenol novolac)等。这里,“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。
作为活性酯系固化剂的优选具体例,可列举: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、包含苯酚酚醛的乙酰化物的活性酯化合物、包含苯酚酚醛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-二亚环戊基-亚苯基形成的2价的结构。
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”、“HPC-8000H”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H-65TM”、“EXB-8000L”、“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);作为苯酚酚醛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。
作为氰酸酯系固化剂,可列举例如: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;由苯酚酚醛及甲酚酚醛等衍生的多官能氰酸酯树脂;这些氰酸酯树脂的一部分三嗪化而得的预聚物;等。作为氰酸酯系固化剂的具体例,可列举:Lonza Japan公司制造的“PT30”和“PT60”(均为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,可列举日清纺化学公司制造的“V-03”、“V-07”等。
作为胺系固化剂,可列举在1分子中具有1个以上的氨基的固化剂,可列举例如:脂肪族胺类、聚醚胺类、脂环族胺类、芳香族胺类等,其中,从发挥本发明所期望的效果的观点考虑,优选芳香族胺类。胺系固化剂优选伯胺或仲胺,更优选伯胺。作为胺系固化剂的具体例,可列举:4,4'-亚甲基双(2,6-二甲基苯胺)、二苯基二氨基砜、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基砜、3,3'-二氨基二苯基砜、间苯二胺、间苯二甲基二胺、二乙基甲苯二胺、4,4'-二氨基二苯基醚、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、3,3'-二羟基联苯胺、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯基甲烷二胺、2,2-双(4-氨基苯基)丙烷、2,2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯、双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)砜、双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)砜等。胺系固化剂可以使用市售品,可列举例如:日本化药公司制造的“KAYABOND C-200S”、“KAYABOND C-100”、“KAYAHARD A-A”、“KAYAHARD A-B”、“KAYAHARD A-S”、三菱化学公司制造的“Epicure(エピキュア)W”等。
作为酸酐系固化剂,可列举在1分子中具有1个以上的酸酐基的固化剂。作为酸酐系固化剂的具体例,可列举:邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、二苯甲酮四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、氧双邻苯二甲酸二酐、3,3'-4,4'-二苯砜四甲酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-C]呋喃-1,3-二酮、乙二醇双(偏苯三酸酐)、苯乙烯与马来酸共聚而得的苯乙烯-马来酸树脂等聚合物型的酸酐等。
将(A)成分的质量除以(A)成分的环氧当量而得的值设为a、并将(E)成分的质量除以(E)成分的反应基团当量而得的值设为e。该值“e”表示(E)成分含有的反应基团的当量数(eq.)。在该情况下,e/a优选为0.1以上,更优选为0.3以上,进一步优选为0.5以上。上限值优选为3以下,更优选为2以下,进一步优选为1以下。在此,固化剂的反应基团是指活性羟基等,根据固化剂的种类而不同。在树脂组合物中含有两种以上的(A)成分的情况、在树脂组合物中含有两种以上的(E)成分的情况下,上述e是将树脂组合物中存在的各(E)成分的质量除以各反应基团当量而得的值全部进行合计所得的值。通过使环氧树脂与固化剂的量比在上述范围内,可以进一步提高树脂组合物的固化物的耐热性。
此外,(b+e)/c为1.31以上,优选为1.35以上,更优选为1.4以上。上限值为7以下,优选为6以下,更优选为5以下。通过调整(B)成分及(C)成分的量比以使(b+e)/c成为上述范围内,从而可以得到密合性优异,且算术平均粗糙度低的固化物。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(E)固化剂的含量优选为1质量%以上,更优选为3质量%以上,进一步优选为5质量%以上;优选为15质量%以下,更优选为13质量%以下,进一步优选为10质量%以下。
<(F)热塑性树脂>
树脂组合物中除了含有上述的成分以外,作为任意的成分,还可以含有(F)热塑性树脂。
作为(F)成分的热塑性树脂,可列举例如: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、聚酯树脂等。其中,从显著获得本发明所期望的效果的观点、以及得到表面粗糙度小且与导体层的密合性特别优异的绝缘层的观点考虑,优选苯氧基树脂。此外,热塑性树脂可以单独使用一种,或者可以组合使用两种以上。
作为苯氧基树脂,可列举例如: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。
作为苯氧基树脂的具体例,可列举:三菱化学公司制造的“1256”及“4250”(均为含有双酚A骨架的苯氧基树脂);三菱化学公司制造的“YX8100”(含有双酚S骨架的苯氧基树脂);三菱化学公司制造的“YX6954”(含有双酚乙酰苯骨架的苯氧基树脂);新日铁住金化学公司制造的“FX280”及“FX293”;三菱化学公司制造的“YL7500BH30”、“YX6954BH30”、“YX7553”、“YX7553BH30”、“YL7769BH30”、“YL6794”、“YL7213”、“YL7290”及“YL7482”;等。
作为聚乙烯醇缩醛树脂,可列举例如:聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂,优选聚乙烯醇缩丁醛树脂。作为聚乙烯醇缩醛树脂的具体例,可列举例如:电气化学工业公司制造的“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造的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,可列举新日本理化公司制造的“RIKACOAT SN20”及“RIKACOAT PN20”。作为聚酰亚胺树脂的具体例,还可列举:使二官能性羟基末端聚丁二烯、二异氰酸酯化合物及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)、含有聚硅氧烷骨架的聚酰亚胺(日本专利特开2002-12667号公报及日本专利特开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,可列举东洋纺公司制造的“VYLOMAX HR11NN”及“VYLOMAX HR16NN”。作为聚酰胺酰亚胺树脂的具体例,还可列举日立化成公司制造的“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,可列举住友化学公司制造的“PES5003P”等。
作为聚苯醚树脂的具体例,可列举三菱瓦斯化学公司制造的低聚苯醚-苯乙烯树脂“OPE-2St 1200”等。
作为聚砜树脂的具体例,可列举Solvay Advanced Polymers公司制造的聚砜“P1700”、“P3500”等。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,(F)热塑性树脂的重均分子量(Mw)优选为8,000以上,更优选为10,000以上,尤其优选为20,000以上;优选为70,000以下,更优选为60,000以下,尤其优选为50,000以下。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(F)热塑性树脂的含量优选为0.01质量%以上,更优选为0.05质量%以上,进一步优选为0.1质量%以上;优选为5质量%以下,更优选为3质量%以下,进一步优选为1质量%以下。
<(G)固化促进剂>
树脂组合物中,除了含有上述的成分以外,作为任意的成分,还可以含有(G)固化促进剂。
作为固化促进剂,可列举例如: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、咪唑系固化促进剂、金属系固化促进剂。固化促进剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为磷系固化促进剂,可列举例如: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,可列举例如: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,可列举例如: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,可以使用市售品,可列举例如三菱化学公司制造的“P200-H50”等。
作为胍系固化促进剂,可列举例如: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]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,可列举例如: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。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(G)固化促进剂的含量优选为0.01质量%以上,更优选为0.03质量%以上,进一步优选为0.05质量%以上;优选为0.3质量%以下,更优选为0.2质量%以下,进一步优选为0.1质量%以下。
<(H)聚合引发剂>
树脂组合物中,除了含有上述的成分以外,作为任意的成分,还可以含有(H)聚合引发剂。(H)聚合引发剂通常具有促进(C)成分中的(甲基)丙烯酰基的交联的功能。(H)聚合引发剂可以单独使用一种,或者可以并用两种以上。
作为(H)聚合引发剂,可列举例如:过氧化叔丁基异丙苯、过氧化乙酸叔丁酯、α,α'-二(叔丁基过氧)二异丙苯、过氧化月桂酸叔丁酯、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯等过氧化物。
作为(H)聚合引发剂的市售品,可列举例如:日油公司制造的“PERCUMYL P”、“PERCUMYL D”、“PERBUTYL C”、“PERBUTYL A”、“PERBUTYL P”、“PERBUTYL L”、“PERBUTYLO”、“PERBUTYL ND”、“PERBUTYL Z”等。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(H)聚合引发剂的含量优选为0.01质量%以上,更优选为0.03质量%以上,进一步优选为0.05质量%以上;优选为0.5质量%以下,更优选为0.3质量%以下,进一步优选为0.1质量%以下。
<(I)其他的添加剂>
树脂组合物中,除了含有上述的成分以外,作为任意的成分,还可以含有其他的添加剂。作为此种添加剂,可列举例如:有机充填材料;增稠剂、消泡剂、均平剂、密合性赋予剂等树脂添加剂;等。这些添加剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
本发明人发现,通过使树脂组合物中含有(C)(甲基)丙烯酸酯,可以在降低介质损耗角正切的同时,提高胶渣除去性。本发明人进一步进行了深入研究,结果发现,通过使树脂组合物中含有(B)苯并噁嗪系固化剂及(C)(甲基)丙烯酸酯并使它们的量比处于规定的范围内,从而可以降低介质损耗角正切且提高胶渣除去性,而且可以在降低粗糙化处理后所得的固化物表面的算术平均粗糙度(Ra)的同时,还提高与镀覆导体层之间的密合性(剥离强度)。认为其原因是,利用(B)苯并噁嗪系固化剂使固化物内的交联密度提高,从而可以抑制算术平均粗糙度的上升,并且提高了剥离强度。
<树脂组合物的物性、用途>
使树脂组合物于130℃热固化30分钟、然后于170℃热固化30分钟而得到固化物,该固化物显示出胶渣除去性优异这样的特性。因此,如果在前述固化物形成通孔,则可以带来通孔底部的最大胶渣长度低于5μm的绝缘层。胶渣除去性可以按照后述实施例中记载的方法来测定。
使树脂组合物于130℃热固化30分钟、然后于170℃热固化30分钟而得到固化物,将该固化物表面进行了粗糙化处理后的粗糙化面通常显示出算术平均粗糙度(Ra)低这样的特性。因此,前述固化物可以带来算术平均粗糙度低的绝缘层。作为算术平均粗糙度,优选为130nm以下,更优选为120nm以下,进一步优选为100nm以下。另一方面,算术平均粗糙度的下限值可以为1nm以上等。前述算术平均粗糙度(Ra)的评价可以按照后述实施例中记载的方法来测定。
使树脂组合物于130℃热固化30分钟、然后于170℃热固化30分钟而得到固化物,该固化物显示出与镀覆导体层之间的密合性(剥离强度)优异这样的特性。因此,前述固化物可以带来与镀覆导体层的密合性优异的绝缘层。作为与镀覆导体层的密合强度,优选为0.2kgf/cm以上,更优选为0.3kgf/cm以上,进一步优选为0.4kgf/cm以上。另一方面,密合强度的上限值没有特别限定,可以为5kgf/cm以下等。前述的与镀覆导体层的密合强度的评价可以按照后述实施例中记载的方法来测定。
使树脂组合物于190℃热固化90分钟而得的固化物通常显示出介质损耗角正切低这样的特性。因此,前述固化物可以带来介质损耗角正切低的绝缘层。作为介质损耗角正切,优选为0.005以下,更优选为0.004以下、0.003以下。另一方面,介质损耗角正切的下限值没有特别限定,可以为0.0001以上等。前述介质损耗角正切的评价可以按照后述实施例中记载的方法来测定。
本发明的树脂组合物可以带来胶渣除去性及密合性优异的绝缘层。因此,本发明的树脂组合物可以合适地用作绝缘用途的树脂组合物。具体而言,可以合适地用作形成绝缘层用的树脂组合物(供形成导体层用的绝缘层形成用树脂组合物),所述绝缘层是供形成导体层(包含再布线层)用的绝缘层,所述导体层形成于所述绝缘层上。
此外,在后述的多层印刷布线板中,可以合适地用作:用于形成多层印刷布线板的绝缘层的树脂组合物(多层印刷布线板的绝缘层形成用树脂组合物)、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形成用树脂组合物)。
此外,例如,在经过以下的(1)~(6)工序来制造半导体芯片封装的情况下,本发明的树脂组合物还可以合适地用作:作为供形成再布线层用的绝缘层的再布线形成层用的树脂组合物(再布线形成层形成用的树脂组合物);以及,用于密封半导体芯片的树脂组合物(半导体芯片密封用的树脂组合物)。在制造半导体芯片封装的时候,可以在密封层上进一步形成再布线层;
(1)在基材上层叠临时固定膜的工序、
(2)将半导体芯片临时固定于临时固定膜上的工序、
(3)在半导体芯片上形成密封层的工序、
(4)将基材及临时固定膜从半导体芯片剥离的工序、
(5)在半导体芯片的剥离了基材及临时固定膜的面上形成作为绝缘层的再布线形成层的工序、以及
(6)在再布线形成层上形成作为导体层的再布线层的工序。
此外,由于本发明的树脂组合物可以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以合适地使用。
[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、以及该树脂组合物的固化物即使为薄膜也可以提供绝缘性优异的固化物的观点考虑,树脂组合物层的厚度优选为50μm以下,更优选为40μm以下,进一步优选为30μm以下。树脂组合物层的厚度的下限没有特别限定,通常可以为5μm以上、10μm以上等。
作为支承体,可列举例如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。
作为支承体使用由塑料材料形成的膜的情况下,作为塑料材料,可列举例如: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)等丙烯酸系塑料、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。
在使用金属箔作为支承体的情况下,作为金属箔,可列举例如铜箔、铝箔等,优选铜箔。作为铜箔,可使用由铜的单种金属形成的箔,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。
对于支承体而言,可以在与树脂组合物层接合的面实施哑光处理、电晕处理、防静电处理。
此外,作为支承体,可以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承体。作为用于带脱模层的支承体的脱模层的脱模剂,可列举例如:选自醇酸树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂和有机硅树脂中的1种以上的脱模剂。带脱模层的支承体可以使用市售品,可列举例如:具有以醇酸树脂系脱模剂为主要成分的脱模层的PET膜,即琳得科公司制造的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”、东丽公司制造的“Lumirror T60”、帝人公司制造的“Purex”、 UNITIKA公司制造的“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,在使用带脱模层的支承体的情况下,带脱模层的支承体整体的厚度优选为上述范围。
在一个实施方式中,树脂片材根据需要可以进一步含有其他的层。作为所述其他的层,可列举例如,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)上设置的按照支承体选用的保护膜等。保护膜的厚度没有特别的限定,例如为1μm~40μm。通过层叠保护膜,可以防止在树脂组合物层的表面附着垃圾等或形成损伤。
树脂片材可以如下制造:例如,制备在有机溶剂中溶解树脂组合物而得的树脂清漆,使用口模式涂布机(die coater)等将该树脂清漆涂布于支承体上,进而使其干燥而形成树脂组合物层。
作为有机溶剂,可列举例如:丙酮、甲基乙基酮(MEK)及环己酮等酮类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、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类溶剂等。有机溶剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
干燥可以通过加热、热风吹拂等公知的方法实施。干燥条件没有特别限定,以树脂组合物层中的有机溶剂的含量成为10质量%以下、优选为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,例如在使用含30质量%~60质量%的有机溶剂的树脂清漆的情况下,可以通过在50℃~150℃干燥3分钟~10分钟来形成树脂组合物层。
树脂片材可以卷成卷状保存。在树脂片材具有保护膜的情况下,可以通过剥离保护膜来使用。
[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。
印刷布线板例如可使用上述的树脂片材通过包含下述(I)和(II)的工序的方法来制造;
(I)将树脂片材以其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“内层基板”是成为印刷布线板的基板的构件,可列举例如: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、热固型聚苯醚基板等。此外,对于该基板而言,在其单面或两面可以具有导体层,该导体层可以进行了图案加工。在基板的单面或两面形成了导体层(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,需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,可以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,可以通过从支承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”),可列举例如经加热的金属板(SUS端板(鏡板)等)或金属辊(SUS辊)等。应予说明,优选的是,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以通过真空层压法来实施。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秒钟~400秒钟,更优选为30秒钟~300秒钟的范围。层叠优选在压力26.7hPa以下的减压条件下实施。
层叠可以利用市售的真空层压机来进行。作为市售的真空层压机,可列举例如:株式会社名机制作所制造的真空加压式层压机、Nikko-Materials公司制造的真空敷料器、分批式真空加压层压机等。
层叠之后,在常压下(大气压下),例如通过将加热压接构件从支承体侧压制,可以进行层叠后的树脂片材的平滑化处理。平滑化处理的压制条件可以设为与上述层叠的加热压接条件同样的条件。平滑化处理可以利用市售的层压机进行。应予说明,层叠和平滑化处理可以使用上述的市售的真空层压机连续地进行。
对于支承体而言,可以在工序(I)与工序(II)之间除去,也可以在工序(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定,可以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也会不同,但固化温度优选为120℃~240℃,更优选为150℃~220℃,进一步优选为170℃~210℃。固化时间可以优选为5分钟~120分钟,更优选为10分钟~100分钟,进一步优选为15分钟~100分钟。
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℃(优选60℃以上且115℃以下,更优选70℃以上且110℃以下)的温度,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,进一步优选15分钟~100分钟)。
在制造印刷布线板时,可以进一步实施(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)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、或者工序(IV)与工序(V)之间实施。此外,根据需要,可以反复实施工序(II)~工序(V)的绝缘层及导体层的形成,以形成多层布线板。
工序(III)是在绝缘层开孔的工序,藉此可在绝缘层形成通孔、过孔等孔。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、等离子体等来实施。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。通常,该工序(IV)中也进行胶渣的除去。粗糙化处理的步骤、条件没有特别限定,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,可以依次实施采用膨润液的膨润处理、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。作为粗糙化处理中所用的膨润液,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,更优选为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。作为市售的膨润液,可列举例如安美特日本(ATOTECHJAPAN)公司制的“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling Dip Securiganth SBU”等。采用膨润液的膨润处理没有特别限定,例如可通过将绝缘层在30℃~90℃的膨润液中浸渍1分钟~20分钟来进行。从将绝缘层的树脂的膨润控制在适当水平的观点考虑,优选使绝缘层在40℃~80℃的膨润液中浸渍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,可列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优选使绝缘层在加热至60℃~100℃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优选为5质量%~10质量%。作为市售的氧化剂,可列举例如安美特日本公司制的“ConcentrateCompact 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,可列举例如安美特日本公司制的“Reduction solution 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1分钟~30分钟来进行。从操作性等角度来看,优选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。
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120nm以下,更优选为110nm以下,进一步优选为100nm以下。对于下限没有特别限定,优选为30nm以上,更优选为40nm以上,进一步优选为50nm以上。绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)可以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,在绝缘层上形成导体层。用于导体层的导体材料没有特别限定。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、锡和铟中的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,可列举例如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、图案形成的难易度等观点考虑,优选铬、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,更优选铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或者镍-铬合金的合金层,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者合金层层叠两层以上而得的多层结构。导体层为多层结构的情况下,与绝缘层相接的层优选是铬、锌或钛的单金属层、或者镍-铬合金的合金层。
导体层的厚度取决于所期望的印刷布线板的设计,但通常为3μm~35μm,优选为5μm~30μm。
在一个实施方式中,导体层可通过镀覆形成。例如,可通过半加成法、全加成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,从制造的简便性的观点考虑,优选通过半加成法形成。以下示出通过半加成法形成导体层的例子。
首先,在绝缘层的表面上利用无电解镀覆(化学镀)而形成镀覆籽晶层。接着,在所形成的镀覆籽晶层上,对应于所期望的布线图案而形成使镀覆籽晶层的一部分露出的掩模图案。在露出的镀覆籽晶层上利用电解镀覆而形成了金属层之后,除去掩模图案。然后,利用蚀刻等除去不需要的镀覆籽晶层,可以形成具有所期望的布线图案的导体层。
[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以使用本发明的印刷布线板来制造。
作为半导体装置,可列举供于电气制品(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以通过在印刷布线板的导通位置安装部件(半导体芯片)来制造。所谓“导通位置”是指“印刷布线板中的传导电信号的位置”,其部位可以是表面,也可以是被埋入的位置中的任一者。此外,半导体芯片只要是以半导体为材料的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,只要能使半导体芯片有效地发挥功能,则没有特别限定,具体而言,可列举引线接合安装方法、倒装芯片安装方法、基于无焊内建层(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。此处所谓的“基于无焊内建层(BBUL)的安装方法”是指“将半导体芯片直接埋入至印刷布线板的凹部,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,示出实施例具体地说明本发明。但本发明不受以下的实施例的限制。在以下的说明中,只要没有另行明确说明,表示量的“份”及“%”分别指“质量份”及“质量%”。此外,只要没有另行明确说明,以下说明的操作在常温常压的环境下进行。
[实施例1]
一边搅拌一边将双酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ZX1059”,双酚A型与双酚F型的1:1混合品,环氧当量169g/eq.)10份、以及萘酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ESN475V”,环氧当量约330g/eq.)50份加热溶解于溶剂石脑油40份中。将其冷却至室温,制备环氧树脂的溶解组合物。
向该环氧树脂的溶解组合物中混合苯氧基树脂(三菱化学公司制“YX7553BH30”,不挥发成分30质量%的MEK与环己酮的1:1溶液)5份、具有三嗪骨架及酚醛结构的酚系固化剂(DIC公司制“LA-3018-50P”,反应基团当量约151g/eq.,不挥发成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)5份、活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8000-65T”,反应基团当量约223g/eq.,不挥发成分65质量%的甲苯溶液)50份、丙烯酸酯(新中村化学公司制“A-DOG”,(甲基)丙烯酰基当量156g/eq.)20份、苯并噁嗪系固化剂(JFE化学公司制“JBZ-OD100”,苯并噁嗪环当量约218g/eq.,以成为不挥发成分50质量%的方式用MEK溶解而得的溶液)10份、固化促进剂(1-苄基-2-苯基咪唑(1B2PZ),不挥发成分10质量%的MEK溶液)5份、聚合引发剂(PERCUMYL D,日油公司制,不挥发成分20%的MEK溶液)2份、用胺系烷氧基硅烷化合物(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0.5μm,比表面积5.9m2/g,雅都玛公司制“SO-C2”)310份、环己酮10份、MEK 10份,用高速旋转混合机均匀地分散,制作树脂清漆。
作为支承体,准备具有脱模层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(琳得科公司制“AL5”,厚度38μm)。在该支承体的脱模层上均匀地涂布前述树脂清漆,以使干燥后的树脂组合物层的厚度成为25μm。然后,使树脂清漆于80℃~100℃(平均90℃)干燥4分钟,得到包含支承体及树脂组合物层的树脂片材。
A-DOG具有以下所示的结构;
[化11]
。
JBZ-OD100是以下所示的p体与m体的混合物(p体:m体=6:4);
[化12]
[化13]
。
[实施例2]
实施例1中,将丙烯酸酯(新中村化学公司制“A-DOG”,(甲基)丙烯酰基当量156g/eq.)20份变更为丙烯酸酯(共荣社化学公司制“DCP-A”,(甲基)丙烯酰基当量152g/eq.)20份。除了以上的事项以外,与实施例1同样操作来制作树脂清漆、树脂片材。
DCP-A具有以下所示的结构;
[化14]
。
[实施例3]
将实施例1的苯并噁嗪系固化剂(JFE化学公司制“JBZ-OD100”,苯并噁嗪环当量约218g/eq.,以成为不挥发成分50质量%的方式用MEK溶解而得的溶液)10份变更为苯并噁嗪系固化剂(JFE化学公司制“P-d”,苯并噁嗪环当量约217g/eq.,以成为不挥发成分25质量%的方式用MEK溶解而得的溶液)20份。除了以上的事项以外,与实施例1同样操作来制作树脂清漆、树脂片材。
P-d具有以下所示的结构;
[化15]
。
[实施例4]
实施例1中,
1)将苯并噁嗪系固化剂(JFE化学公司制“JBZ-OD100”,苯并噁嗪环当量约218g/eq.,以成为不挥发成分50质量%的方式用MEK溶解而得的溶液)的量从10份变更为6份,
2)将丙烯酸酯(新中村化学公司制“A-DOG”,(甲基)丙烯酰基当量156g/eq.)的量从20份变更为15份,
3)将用胺系烷氧基硅烷化合物(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0.5μm,雅都玛公司制“SO-C2”)的量从310份变更为300份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样操作来制作树脂清漆、树脂片材。
[实施例5]
实施例1中,
1)将苯并噁嗪系固化剂(JFE化学公司制“JBZ-OD100”,苯并噁嗪环当量约218g/eq.,以成为不挥发成分50质量%的方式用MEK溶解而得的溶液)的量从10份变更为20份,
2)将丙烯酸酯(新中村化学公司制“A-DOG”,(甲基)丙烯酰基当量156g/eq.)的量从20份变更为10份,
3)将用胺系烷氧基硅烷化合物(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0.5μm,雅都玛公司制“SO-C2”)的量从310份变更为300份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样操作来制作树脂清漆、树脂片材。
[比较例1]
实施例1中,
1)未使用苯并噁嗪系固化剂(JFE化学公司制“JBZ-OD100”,苯并噁嗪环当量约218g/eq.,以成为不挥发成分50质量%的方式用MEK溶解而得的溶液)10份,
2)将用胺系烷氧基硅烷化合物(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0.5μm,雅都玛公司制“SO-C2”)的量从310份变更为290份,
3)未使用聚合引发剂(PERCUMYL D,日油公司制,不挥发成分20%的MEK溶液)2份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样操作来制作树脂清漆、树脂片材。
[比较例2]
实施例2中,
1)未使用苯并噁嗪系固化剂(JFE化学公司制“JBZ-OD100”,苯并噁嗪环当量约218g/eq.,以成为不挥发成分50质量%的方式用MEK溶解而得的溶液)10份,
2)将用胺系烷氧基硅烷化合物(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0.5μm,雅都玛公司制“SO-C2”)的量从310份变更为290份,
3)未使用聚合引发剂(PERCUMYL D,日油公司制,不挥发成分20%的MEK溶液)2份;
除了以上的事项以外,与实施例2同样操作来制作树脂清漆、树脂片材。
[比较例3]
实施例1中,
1)未使用丙烯酸酯(新中村化学公司制“A-DOG”,(甲基)丙烯酰基当量156g/eq.)20份,
2)将用胺系烷氧基硅烷化合物(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0.5μm,雅都玛公司制“SO-C2”)的量从310份变更为240份,
3)未使用苯并噁嗪系固化剂(JFE化学公司制“JBZ-OD100”,苯并噁嗪环当量约218g/eq.,以成为不挥发成分50质量%的方式用MEK溶解而得的溶液)10份,
4)未使用聚合引发剂(PERCUMYL D,日油公司制,不挥发成分20%的MEK溶液)2份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样操作来制作树脂清漆、树脂片材。
[比较例4]
实施例1中,
1)将苯并噁嗪系固化剂(将JFE化学公司制“JBZ-OD100”(苯并噁嗪环当量约218g/eq.)以成为不挥发成分50质量%的方式用MEK溶解而得的溶液)的量从10份变更为2份,
2)将用胺系烷氧基硅烷化合物(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0.5μm、雅都玛公司制“SO-C2”)的量从310份变更为300份,
3)未使用聚合引发剂(PERCUMYL D,日油公司制,不挥发成分20%的MEK溶液)2份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样操作来制作树脂清漆、树脂片材。
[比较例5]
实施例1中,
1)将苯并噁嗪系固化剂(将JFE化学公司制“JBZ-OD100”(苯并噁嗪环当量约218g/eq.)以成为不挥发成分50质量%的方式用MEK溶解而得的溶液)的量从10份变更为40份,
2)将丙烯酸酯(新中村化学公司制“A-DOG”,(甲基)丙烯酰基当量156g/eq.)的量从20份变更为5份,
3)将用胺系烷氧基硅烷化合物(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0.5μm,雅都玛公司制“SO-C2”)的量从310份变更为300份,
4)未使用聚合引发剂(PERCUMYL D,日油公司制,不挥发成分20%的MEK溶液)2份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样操作来制作树脂清漆、树脂片材。
[胶渣除去性及算术平均粗糙度(Ra)的评价]
<评价基板A的制作>
(1)内层基板的基底处理
作为内层基板,准备表面具有铜箔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0.8mm,松下公司制“R1515A”)。使用微蚀刻剂(美格(MEC)公司制“CZ8101”)对该内层基板表面的铜箔以铜蚀刻量1μm进行蚀刻,进行粗糙化处理。然后,于190℃进行30分钟干燥。
(2)树脂片材的层叠、固化
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”),将上述的实施例及比较例中得到的树脂片材以树脂组合物层与前述内层基板接合的方式层压于内层基板的两面。该层压如下实施:减压30秒钟使气压为13hPa以下后,在温度100℃、压力0.74MPa的条件下压接30秒钟。
接着,将经层压的树脂片材在大气压下、100℃、压力0.5MPa的条件下热压60秒钟进行平滑化。进而,将其投入130℃的烘箱中加热30分钟,接着转移至170℃的烘箱中加热30分钟。
(3)通孔的形成
使用维亚机械(VIA MECH)公司制造的CO2激光加工机(LK-2K212/2C),以频率2000Hz在脉冲宽度3μ秒、输出功率0.95W、照射(shot)数3的条件下对绝缘层进行加工,在绝缘层表面形成顶径(直径)为50μm、绝缘层底面的直径为40μm的通孔。进而,然后剥离PET膜。
(4)粗糙化处理
将内层基板于60℃浸渍于作为膨润液的安美特日本公司制造的Swelling DipSecuriganth P中10分钟。接着,于80℃浸渍于作为粗糙化液的安美特日本公司制造的Concentrate Compact P(KMnO4:60g/L、NaOH:40g/L的水溶液)中20分钟。最后,于40℃浸渍于作为中和液的安美特日本公司制造的Reduction Solution Securiganth P中5分钟。将所得的基板作为评价基板A。
<胶渣除去性的评价>
使用扫描电子显微镜(SEM)观察评价基板A的通孔底部的周围,从所得的图像测定自通孔底部的壁面起的最大胶渣长度,用以下的基准进行评价,
○:最大胶渣长度低于5μm;
×:最大胶渣长度为5μm以上。
<算术平均粗糙度(Ra)的测定>
对于评价基板A,使用非接触型表面粗糙度计(Veeco Instruments公司制WYKONT3300),利用VSI模式、50倍透镜,将测定范围设为121μm×92μm进行测定,由所得的数值求出Ra值。求出分别随机选择的10点的平均值,由此进行了测定。
[镀层剥离强度的测定]
<评价基板B的制作>
将评价基板A于40℃浸渍于含有PdCl2的无电解镀覆用溶液中5分钟,接着于25℃浸渍于无电解镀铜液中20分钟。于150℃加热30分钟进行了退火处理后,形成抗蚀涂层,在利用蚀刻进行图案形成之后,进行硫酸铜电解镀覆,形成了30μm厚度的导体层。接着,于200℃进行60分钟退火处理,将所得的基板作为评价基板B。
<镀覆导体层的抗剥强度(剥离强度)的测定>
在评价基板B的导体层不含通孔的部分切开宽10mm、长150mm的部分的切口,将其一端剥下并用夹具(T.S.E公司制,AUTO COM型试验机 AC-50C-SL)夹住,测定在室温(25℃)下,以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥离100mm时的负荷(kgf/cm)。
[介质损耗角正切的测定]
使各实施例及各比较例中得到的树脂片材于190℃热固化90分钟,剥离PET膜而得到片状的固化物。将该固化物切割成宽2mm、长80mm的试片,使用关东应用电子开发公司制造的谐振腔微扰法介电常数测定装置CP521以及安捷伦科技(Agilent Technologies)公司制造的网络分析仪(Network Analyzer)E8362B,采用空腔谐振法以测定频率5.8GHz进行了介质损耗角正切(tanδ)的测定。针对两个试片进行测定,算出平均值。
[表1]
表中,“(B)成分的含量”表示将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时的(B)成分的含量,“(C)成分的含量”表示将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时的(C)成分的含量,“(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。“b”表示(B)成分的质量除以苯并噁嗪环当量而得的值,“c”表示(C)成分的质量除以(甲基)丙烯酰基当量而得的值。
实施例1~5中,即使是在不含(D)成分~(H)成分的情况下,尽管程度上存在差异,但确认了归结为与上述实施例同样的结果。
Claims (17)
1.一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂、(B)苯并噁嗪系固化剂、和(C)(甲基)丙烯酸酯的树脂组合物,其中,
在将(B)成分的质量除以苯并噁嗪环当量而得的值设为b、并将(C)成分的质量除以(甲基)丙烯酰基当量而得的值设为c时,b/c为0.08以上且2.5以下。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分的每1分子中具有2个以上的(甲基)丙烯酰基。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分具有环状结构。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分具有下述式(C-1)所示的结构,
式(C-1)中,R1及R4各自独立地表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基,R2及R3各自独立地表示2价的连接基团,环A表示2价的环状基团。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(B)成分具有下述式(B-1)所示的结构,
式(B-1)中,R11表示n价的基团,R12各自独立地表示卤素原子、烷基或芳基,n表示2~4的整数,m表示0~4的整数。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含液态环氧树脂及固态环氧树脂。
7.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,还包含(D)无机填充材料。
8.根据权利要求7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70质量%以上。
9.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,(C)成分的含量为1质量%以上且20质量%以下。
10.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,(B)成分的含量为1质量%以上且15质量%以下。
11.根据权利要求1所述的树脂组合物,其用于绝缘用途。
12.根据权利要求1所述的树脂组合物,其用于形成绝缘层。
13.根据权利要求1所述的树脂组合物,其用于形成绝缘层,该绝缘层是形成导体层用的绝缘层。
14.根据权利要求1所述的树脂组合物,其用于半导体芯片的密封。
15.一种树脂片材,其包含:
支承体、和
设置于该支承体上的包含权利要求1~14中任一项所述的树脂组合物的树脂组合物层。
16.一种印刷布线板,其包含由权利要求1~14中任一项所述的树脂组合物的固化物形成的绝缘层。
17.一种半导体装置,其包含权利要求16所述的印刷布线板。
Applications Claiming Priority (2)
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