CN110387155A - 树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供:可获得胶渣除去性良好、与导体层之间的密合性良好的固化物的树脂组合物;包含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;及半导体装置。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)碳二亚胺类固化剂、以及(C)(甲基)丙烯酸酯的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的(B)成分的质量设为b、将树脂组合物中的(C)成分的质量设为c的情况下,b/c为0.1以上且1.5以下。
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
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。绝缘层一般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,其中,包含(A)自由基聚合性化合物、(B)环氧树脂、(C)固化剂和(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
发明所要解决的技术问题
包括专利文献1中所记载的树脂组合物在内,提出了许多适合于形成内层电路基板的绝缘层的树脂组合物,但近年来对于介质损耗角正切低的绝缘层的需求不断提升。
本发明人进行了探讨,结果发现包含降低介质损耗角正切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,且用于确保导通可靠性的胶渣除去性容易下降。近年来,在制造多层印刷布线板时,用于形成绝缘层的树脂组合物的固化物在布线的微细化和高密度化方面也被要求具有足够的密合性和胶渣除去性,但目前的状况不足以充分满足这些要求。
本发明的课题在于提供:可获得胶渣除去性良好、与导体层之间的密合性良好的固化物的树脂组合物;包含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;及半导体装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明人为了解决所述的课题而进行了认真研究,结果发现通过组合包含(A)环氧树脂、(B)碳二亚胺类固化剂以及(C)(甲基)丙烯酸酯且使(B)碳二亚胺类固化剂与(C)(甲基)丙烯酸酯的质量比在规定的范围内的树脂组合物,可以解决所述的课题,从而完成了本发明。即,本发明包括下述的内容。
[1]一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂、(B)碳二亚胺类固化剂、以及(C)(甲基)丙烯酸酯的树脂组合物,
其中,将树脂组合物中的(B)成分的质量设为b、将树脂组合物中的(C)成分的质量设为c时,b/c为0.1以上且1.5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)成分具有以下述式(C-1)表示的结构;
[化1]
式(C-1)中,R1和R4分别独立地表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基,R2和R3分别独立地表示2价连接基团;环A表示2价环状基团;
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,(B)成分具有以下述式(B-1)表示的结构单元;
[化2]
式(B-1)中,X表示亚烷基、亚环烷基或亚芳基,这些基团可具有取代基;p表示1~5的整数。当存在多个X时,它们可相同或不同。此外,*表示键。)
[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和固态环氧树脂;
[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,其中,该树脂组合物用于绝缘用途;
[12]根据[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,其中,该树脂组合物用于形成绝缘层;
[13]根据[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物,其中,该树脂组合物用于形成绝缘层,该绝缘层是供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,其中,该树脂组合物用于半导体芯片的密封;
[15]一种树脂片材,其包含:支承体、以及设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
如果采用本发明,则能够提供可获得胶渣除去性良好、与导体层之间的密合性良好的固化物的树脂组合物;包含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;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,本发明并不限定于以下列举的实施方式及示例物,可在不脱离本发明的权利要求书及其均等的范围的范围内任意变更实施。
[树脂组合物]
本发明的树脂组合物是包含(A)环氧树脂、(B)碳二亚胺类固化剂、以及(C)(甲基)丙烯酸酯的树脂组合物,其中,将树脂组合物中所含的(B)成分的质量设为b、将(C)成分的质量设为c时,b/c为0.1以上且1.5以下。
通过使用这样的树脂组合物,可获得胶渣除去性良好、与导体层之间的密合性良好的固化物。另外,通过使用这样的树脂组合物,通常可降低固化物的介质损耗角正切,还可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,除了包含(A)~(C)成分以外,还可以进一步包含任意的成分。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)其他添加剂等。以下,对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。
树脂组合物中较好是作为(A)环氧树脂包含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来看,相对于(A)环氧树脂的不挥发成分100质量%,1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂的比例较好是50质量%以上,更好是60质量%以上,特别好是70质量%以上。
环氧树脂包括温度20℃时呈液态的环氧树脂(以下也称“液态环氧树脂”)和温度20℃时呈固态的环氧树脂(以下也称“固态环氧树脂”)。树脂组合物中,作为(A)环氧树脂可仅包含液态环氧树脂,也可仅包含固态环氧树脂,较好是组合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,在以树脂片材的形态使用的情况下可获得充分的挠性,或使树脂组合物的固化物的断裂强度提高。
作为液态环氧树脂,较好是1分子中具有2个以上的环氧基的液态环氧树脂。
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,更好是双酚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子,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”、“EPIKOTE828EL”(双酚A型环氧树脂);三菱化学公司制的“jER807”、“1750”(双酚F型环氧树脂);三菱化学公司制的“jER152”(苯酚酚醛型环氧树脂);三菱化学公司制的“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);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);大赛璐公司制的“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,较好是1分子中具有3个以上的环氧基的固态环氧树脂,更好是1分子中具有3个以上的环氧基的芳香族类的固态环氧树脂。
作为固态环氧树脂,较好是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,更好是萘酚型环氧树脂、萘型环氧树脂。
作为固态环氧树脂的具体例子,可列举:DIC公司制的“HP4032H”(萘型环氧树脂);DIC公司制的“HP-4700”、“HP-4710”(萘型四官能环氧树脂);DIC公司制的“N-690”(甲酚酚醛型环氧树脂);DIC公司制的“N-695”(甲酚酚醛型环氧树脂);DIC公司制的“HP-7200”、“HP-7200HH”、“HP-7200H”(二环戊二烯型环氧树脂);DIC公司制的“EXA-7311”、“EXA-7311-G3”、“EXA-7311-G4”、“EXA-7311-G4S”、“HP6000”(亚萘基醚型环氧树脂);日本化药公司制的“EPPN-502H”(三酚型环氧树脂);日本化药公司制的“NC7000L”(萘酚酚醛型环氧树脂);日本化药公司制的“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3100”(联苯型环氧树脂);新日铁住金化学公司制的“ESN475V”(萘酚型环氧树脂);新日铁住金化学公司制的“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);三菱化学公司制的“YX4000HK”(联二甲酚型环氧树脂);三菱化学公司制的“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);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);三菱化学公司制的“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)以质量比计较好是1:1~1:20,更好是1:1.5~1:15,特别好是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较好是50g/eq.~5000g/eq.,更好是50g/eq.~3000g/eq.,进一步更好是80g/eq.~2000g/eq.,再进一步更好是110g/eq.~1000g/eq.。通过使其在该范围内,树脂组合物层的固化物的交联密度变得充分,可带来表面粗糙度小的绝缘层。环氧当量为包含1当量的环氧基的树脂的质量。该环氧当量可按照JIS K7236进行测定。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,(A)环氧树脂的重均分子量(Mw)较好是100~5000,更好是250~3000,进一步更好是400~1500。树脂的重均分子量可通过凝胶渗透色谱(GPC)法,作为聚苯乙烯换算的值进行测定。
从获得显示良好的机械强度、绝缘可靠性的绝缘层的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(A)环氧树脂的含量较好是1质量%以上,更好是5质量%以上,进一步更好是10质量%以上。从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,环氧树脂的含量的上限较好是30质量%以下,更好是25质量%以下,特别好是20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。
<(B)碳二亚胺类固化剂>
树脂组合物包含(B)碳二亚胺类固化剂。作为(B)成分的碳二亚胺类固化剂是1分子中具有1个以上的碳二亚胺基(-N=C=N-)的化合物。
通过将(B)碳二亚胺类固化剂与(C)(甲基)丙烯酸酯以成为规定的质量比的条件组合使用,可获得胶渣除去性良好、与导体层之间的密合性良好的固化物。作为(B)碳二亚胺类固化物,从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,较好是1分子中具有2个以上的碳二亚胺基的化合物。此外,碳二亚胺类固化物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
其中,作为(B)碳二亚胺类固化物,较好是含有以下述式(B-1)表示的结构单元。
[化3]
(式(B-1)中,X表示亚烷基、亚环烷基或亚芳基,这些基团可具有取代基;p表示1~5的整数。当存在多个X时,它们可相同或不同。此外,*表示键。)。
以X表示的亚烷基的碳原子数较好是1~20,更好是1~10,进一步更好是1~6,其中优选1~4,特别好是1~3。该碳原子数不包括取代基的碳原子数。作为该亚烷基的优选例,可列举亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基。
以X表示的亚环烷基的碳原子数较好是3~20,更好是3~12,进一步更好是3~6。该碳原子数不包括取代基的碳原子数。作为该亚环烷基的优选例,可列举亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基。
以X表示的亚芳基是具有从芳烃除去芳环上的2个氢原子而得的结构的基团。该亚芳基的碳原子数较好是6~24,更好是6~18,进一步更好是6~14,特别好是6~10。该碳原子数不包括取代基的碳原子数。作为该亚芳基的优选例,可列举亚苯基、亚萘基、亚蒽基。
亚烷基、亚环烷基和亚芳基中,作为X,较好是亚烷基和亚环烷基,更好是亚环烷基。通过使用亚烷基或亚环烷基,可显著获得本发明所期望的效果。另外,通常可改善绝缘层的表面粗糙度及密合性。
以X表示的亚烷基、亚环烷基及亚芳基可具有取代基。作为取代基,可列举例如卤素原子、烷基、烷氧基、环烷基、环烷氧基、芳基、芳氧基、酰基及酰氧基。
作为取代基的卤素原子可列举例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子;
作为取代基的烷基及烷氧基,可以是直链状及支链状中的任一种。此外,作为取代基的烷基和烷氧基的碳原子数较好是1~20,更好是1~10,进一步更好是1~6,其中优选1~4,特别好是1~3;
作为取代基的环烷基和环烷氧基的碳原子数较好是3~20,更好是3~12,进一步更好是3~6;
作为取代基的芳基是具有从芳烃除去芳环上的1个氢原子而得的结构的基团。该芳基的碳原子数较好是6~24,更好是6~18,进一步更好是6~14,特别好是6~10;
作为取代基的芳氧基的碳原子数较好是6~24,更好是6~18,进一步更好是6~14,特别好是6~10;
作为取代基的酰基是指以式(B-2):-C(=O)-R11表示的基团。该式(B-2)中,R11表示烷基或芳基。以R11表示的烷基可以是直链状、支链状中的任一种。此外,R11的碳原子数较好是1~20,更好是1~10,进一步更好是1~6,其中优选1~4,特别好是1~3。以R11表示的芳基的碳原子数较好是6~24,更好是6~18,进一步更好是6~14,特别好是6~10;
作为取代基的酰氧基是指以式(B-3):-O-C(=O)-R12表示的基团。在此,R12的含义与式(B-2)中的R11的含义相同。
其中,作为以X表示的亚烷基、亚环烷基和亚芳基可具有的取代基,较好是烷基、烷氧基和酰氧基,更好是烷基。
式(B-1)中,p表示1~5的整数。其中,p较好是2以上,较好是4以下,更好是3以下。通过使p在所述的范围内,可显著获得本发明所期望的效果。此外,通常可改善绝缘层的断裂伸长率、表面粗糙度及密合性。
式(B-1)中,当存在多个X时,它们可相同或不同。在一个优选的实施方式中,至少1个X为亚烷基或亚环烷基,它们可具有取代基。
相对于(B)碳二亚胺类固化剂的分子整体的质量100质量%,以式(B-1)表示的结构单元的量较好是50质量%以上,更好是60质量%以上,进一步更好是70质量%以上,其中优选80质量%以上,特别好是90质量%以上。此外,(B)碳二亚胺类固化剂可除末端结构之外实质上由以式(B-1)表示的结构单元形成。作为(B)碳二亚胺类固化剂的末端结构,可列举例如烷基、环烷基和芳基,这些基团可具有取代基。被用作末端结构的烷基、环烷基、芳基可以与作为式(B-1)中以X表示的基团可具有的取代基的烷基、环烷基和芳基相同。此外,被用作末端结构的基团可具有的取代基可以与式(B-1)中以X表示的基团可具有的取代基相同。
从抑制使树脂组合物固化时的脱气(outgas)的产生的观点来看,(B)碳二亚胺类固化剂的重均分子量较好是500以上,更好是600以上,进一步更好是700以上,更进一步更好是800以上,其中优选900以上,特别好是1000以上。此外,从获得良好的相容性的观点来看,(B)碳二亚胺类固化剂的重均分子量的上限较好是5000以下,更好是4500以下,进一步更好是4000以下,其中优选3500以下,特别好是3000以下。(B)碳二亚胺类固化剂的重均分子量可通过凝胶渗透色谱(GPC)法,作为聚苯乙烯换算的值进行测定。
(B)碳二亚胺类固化剂有时因其制法而在分子中含有异氰酸酯基(-N=C=O)。从获得显示良好的保存稳定性的树脂组合物的观点和实现显示所期望的特性的绝缘层的观点来看,(B)碳二亚胺类固化剂中的异氰酸酯基的量(也称“NCO含量”)较好是5质量%以下,更好是4质量%以下,进一步更好是3质量%以下,再进一步更好是2质量%以下,其中优选1质量%以下,特别好是0.5质量%以下。下限无特别限定,可设为0.01质量%以上等。
(B)碳二亚胺类固化剂可使用市售品。作为市售的碳二亚胺类固化剂,可列举例如日清纺化学公司制的CARBODILITE(注册商标)V-03(碳二亚胺基当量:216g/eq.)、V-05(碳二亚胺基当量:262g/eq.)、V-07(碳二亚胺基当量:200g/eq.)、V-09(碳二亚胺基当量:200g/eq.);Rhein Chemie公司制的Stabaxol(注册商标)P(碳二亚胺基当量:302g/eq.)。
将(A)成分的质量除以环氧当量而得的值设为a1。该值“a1”表示(A)成分所含的环氧基的当量数(eq.)。将(B)成分的质量除以碳二亚胺基当量而得的值设为b1。该值“b1”表示(B)成分所含的碳二亚胺基的当量数(eq.)。该情况下,b1/a1较好是0.01以上,更好是0.05以上,进一步更好是0.1以上,较好是10以下,更好是5以下,进一步更好是1以下。通过使(A)成分及(B)成分的量比在所述范围内,可获得与导体层之间的密合性良好的固化物。树脂组合物中包含2种以上的(A)成分的情况下,上述a1是将存在于树脂组合物中的各环氧树脂的质量除以各环氧当量而得的值全部进行合计得到的值。树脂组合物中包含2种以上的(B)成分的情况下,上述b1是将存在于树脂组合物中的各碳二亚胺类固化剂的不挥发成分的质量除以各碳二亚胺基当量而得的值全部进行合计得到的值。
相对于树脂组合物中的树脂成分100质量%,(B)碳二亚胺类固化剂的含量较好是1质量%以上,更好是2质量%以上,进一步更好是3质量%以上,较好是15质量%以下,更好是13质量%以下,进一步更好是10质量%以下。通过使(B)碳二亚胺类固化剂的量在所述范围内,可获得与导体层之间的密合性良好、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>
树脂组合物包含(C)(甲基)丙烯酸酯。通过使树脂组合物包含(C)(甲基)丙烯酸酯,可获得能降低介质损耗角正切,并且胶渣除去性良好的固化物。在此,术语“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸及甲基丙烯酸以及它们的组合。
从获得介质损耗角正切降低且胶渣除去性良好的固化物的观点来看,(C)(甲基)丙烯酸酯较好是平均1分子具有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。
从获得介质损耗角正切降低且胶渣除去性良好的固化物的观点来看,(C)(甲基)丙烯酸酯较好是具有环状结构。作为环状结构,较好是2价环状基团。作为2价环状基团,可以是含脂环族结构的环状基团及含芳环结构的环状基团中的任一种。其中,从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,较好是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来看,2价环状基团较好是3元环以上,更好是4元环以上,进一步更好是5元环以上,较好是20元环以下,更好是15元环以下,进一步更好是10元环以下。此外,作为2价环状基团,可以是单环结构,也可以是多环结构。
2价环状基团中的环,除碳原子以外还可由杂原子构成环的骨架。作为杂原子,可列举例如氧原子、硫原子、氮原子等,较好是氧原子。杂原子在所述的环中具有1个,也可具有2个以上。
作为2价环状基团的具体例子,可列举下述的2价基团(i)~(xi)。其中,作为2价环状基团,较好是(x)或(xi);
[化4]
。
2价环状基团可具有取代基。作为这样的取代基,可列举例如卤素原子、烷基、烷氧基、芳基、芳烷基、甲硅烷基、酰基、酰氧基、羧基、磺基、氰基、硝基、羟基、巯基、氧代基等,较好是烷基。
(甲基)丙烯酰基可与2价环状基团直接结合,也可介以2价连接基团结合。作为2价连接基团,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,可以是将这些基团多个组合而得的基团。作为亚烷基,较好是碳原子数1~10的亚烷基,更好是碳原子数1~6的亚烷基,进一步更好是碳原子数1~5的亚烷基或碳原子数1~4的亚烷基。亚烷基可以是直链、支链、环状中的任一种。作为这样的亚烷基,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,较好是亚甲基、亚乙基、1,1-二甲基亚乙基。作为亚烯基,较好是碳原子数2~10的亚烯基,更好是碳原子数2~6的亚烯基,进一步更好是碳原子数2~5的亚烯基。作为亚芳基、亚杂芳基,较好是碳原子数6~20的亚芳基或亚杂芳基,更好是碳原子数6~10的亚芳基或亚杂芳基。作为2价连接基团,较好是亚烷基,其中更好是亚甲基、1,1-二甲基亚乙基。
(C)(甲基)丙烯酸酯较好是以下述式(C-1)表示;
[化5]
(式(C-1)中,R1和R4分别独立地表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基,R2和R3分别独立地表示2价连接基团;环A表示2价环状基团。)。
R1和R4分别独立地表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基,较好是丙烯酰基。
R2和R3分别独立地表示2价连接基团。作为2价连接基团,与上述的2价连接基团相同。
环A表示2价环状基团。作为环A,与上述的2价环状基团相同。
环A可具有取代基。作为取代基,与上述的2价环状基团可具有的取代基相同。
以下,示出(C)成分的具体例子,但本发明不限于此;
[化6]
。
(C)成分可使用市售品,可列举例如新中村化学工业公司制的“A-DOG”((甲基)丙烯酰基当量163g/eq.)、共荣社化学公司制的“DCP-A”((甲基)丙烯酰基当量152g/eq.)、日本化药公司制“NPDGA”((甲基)丙烯酰基当量106g/eq.)、“FM-400”((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。
从使胶渣除去性提高的观点来看,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,(C)成分的含量较好是1质量%以上,更好是3质量%以上,进一步更好是5质量%以上。上限较好是20质量%以下,更好是18质量%以下,进一步更好是15质量%以下。
树脂组合物中以达到规定的质量比的条件组合使用(B)碳二亚胺类固化剂和(C)(甲基)丙烯酸酯,从而可获得密合性良好、算术平均粗糙度低的固化物。将树脂组合物中的(B)成分的质量设为b、树脂组合物中的(C)成分的质量设为c时,b/c为0.1以上,较好是0.2以上,更好是0.25以上。上限值为1.5以下,较好是1.3以下,更好是1.0以下。通过按照b/c在所述范围内的条件调整(B)成分和(C)成分的质量比,可获得密合性良好、算术平均粗糙度低的固化物。
此外,将(C)成分的质量除以(甲基)丙烯酰基当量而得的值设为c1。该值“c1”表示(C)成分所含的(甲基)丙烯酰基当量的当量数(eq.)。该情况下,b1/c1通常为0.06以上,较好是0.1以上,更好是0.15以上。上限值为1.4以下,较好是1.3以下,更好是1以下。通过按照b1/c1在所述范围内的条件调整(B)成分和(C)成分的量比,可获得密合性良好、算术平均粗糙度低的固化物。树脂组合物中包含2种以上的(C)成分的情况下,上述c1是将存在于树脂组合物中的各(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得到的值。
<(D)无机填充材料>
除包含上述的成分以外,树脂组合物中可作为任意的成分进一步包含(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,特别优选二氧化硅。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,较好是球状二氧化硅。(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,可列举例如电气化学工业公司制的“UFP-30”;新日铁住金材料公司制的“SP60-05”、“SP507-05”;雅都玛(Admatechs)公司制的“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”;Denka公司制的“UFP-30”;德山(Tokuyama)公司制的“Silfil(シルフィル)NSS-3N”、“Silfil NSS-4N”、“Silfil NSS-5N”;雅都玛公司制的“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”;等。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,(D)无机填充材料的平均粒径较好是0.01μm以上,更好是0.05μm以上,特别好是0.1μm以上,较好是5μm以下,更好是2μm以下,进一步更好是1μm以下。
(D)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径分布测定装置,以体积基准制成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。测定样品可使用将无机填充材料100mg、甲基乙基酮10g称量至管瓶中,并通过超声波分散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,使用光源波长采用蓝色和红色,以流动池(flowcell)方式测定(D)无机填充材料的体积基准的粒径分布,根据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“LA-960”等。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,(D)无机填充材料的比表面积较好是1m2/g以上,更好是2m2/g以上,特别好是3m2/g以上。对上限无特别的限制,较好是60m2/g以下、50m2/g以下或40m2/g以下。比表面积可根据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,用BET多点法算出比表面积来获得。
从提高耐湿性和分散性的观点来看,(D)无机填充材料较好是通过表面处理剂进行过表面处理。作为表面处理剂,可列举例如含氟硅烷偶联剂、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、烷氧基硅烷、有机硅氮烷化合物、钛酸酯类偶联剂等。此外,表面处理剂可单独使用一种,也可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。
从无机填充材料的分散性提高的观点来看,通过表面处理剂进行的表面处理的程度较好是在规定的范围内。具体来说,100质量份无机填充材料较好是用0.2质量份~5质量份的表面处理剂进行表面处理,更好是用0.2质量份~3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~2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。从无机填充材料的分散性提高的观点来看,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加入作为溶剂的足量的MEK,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来看,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较好是50质量%以上,更好是60质量%以上,进一步更好是70质量%以上。此外,从维持密合性的观点来看,较好是90质量%以下,更好是85质量%以下,进一步更好是80质量%以下。通常,如果无机填充材料的含量较多,则呈密合性容易下降的状况,但本发明中可维持充分的密合性。
<(E)固化剂>
除包含上述的成分以外,树脂组合物中可作为任意的成分进一步包含(E)固化剂。但是,(E)固化剂中不包括(B)碳二亚胺类固化剂。(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)固化剂可单独使用一种,也可以任意的比例组合使用两种以上。
作为(E)固化剂,可使用能够与环氧树脂反应而使树脂组合物固化的化合物,可列举例如酚类固化剂、活性酯类固化剂、氰酸酯类固化剂、苯并噁嗪类固化剂、胺类固化剂、酸酐类固化剂等。其中,从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,较好是酚类固化剂、活性酯类固化剂,更好是活性酯类固化剂。
作为酚类固化剂,可列举1分子中具有1个以上、较好是2个以上的与芳环(苯环、萘环等)结合的羟基的固化剂。其中,较好是具有与苯环结合的羟基的化合物。此外,从耐热性和耐水性的观点来看,较好是具有酚醛结构的酚类固化剂。另外,从密合性的观点来看,较好是含氮酚类固化剂,更好是含三嗪骨架的酚类固化剂。从使耐热性、耐水性及密合性高度满足的观点来看,特别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,可列举例如明和化成公司制的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”、“MEH-8000H”;日本化药公司制的“NHN”、“CBN”、“GPH”;新日铁住金化学公司制的“SN-170”、“SN-180”、“SN-190”、“SN-475”、“SN-485”、“SN-495”、“SN-495V”、“SN-375”、“SN-395”;DIC公司制的“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”;群荣化学公司制的“GDP-6115L”、“GDP-6115H”、“ELPC75”等。
作为活性酯类固化剂,可列举1分子中具有1个以上的活性酯基的固化剂。其中,作为活性酯类固化剂,较好是酚酯类、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和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。
作为活性酯类固化剂的优选的具体例子,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、含苯酚酚醛的乙酰基化物的活性酯化合物、含苯酚酚醛的苯甲酰基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。
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);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基化物的活性酯类固化剂可列举“DC808”(三菱化学公司制);作为苯酚酚醛的苯甲酰基化物的活性酯类固化剂可列举“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。
作为氰酸酯类固化剂,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子,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。
作为苯并噁嗪类固化剂的具体例子,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”。
作为胺类固化剂,可列举1分子内具有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来看,较好是芳香族胺类。胺类固化剂较好是伯胺或仲胺,更好是伯胺。作为胺类固化剂的具体例子,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。胺类固化剂可以使用市售品,可列举例如:日本化药公司制的“KAYABOND C-200S”、“KAYABOND C-100”、“KAYAHARD A-A”、“KAYAHARD A-B”、“KAYAHARD A-S”、三菱化学公司制的“Epicure(エピキュア)W”等。
作为酸酐类固化剂,可列举1分子内具有1个以上的酸酐基的固化剂。作为酸酐类固化剂的具体例子,可列举例如邻苯二甲酸酐、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(E)成分的质量除以反应基团当量而得的值设为e1。该值“e1”表示(E)成分所含的反应基团的当量数(eq.)。该情况下,e1/a1较好是0.1以上,更好是0.3以上,进一步更好是0.5以上。上限值较好是3以下,更好是2以下,进一步更好是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。树脂组合物中包含2种以上的(E)成分的情况下,上述e1是将存在于树脂组合物中的各(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,树脂组合物的固化物的耐热性进一步提高。
此外,(b1+e1)/c1较好是1.8以上,更好是1.85以上,进一步更好是1.9以上,较好是8以下,更好是7以下,进一步更好是5以下。通过按照(b1+e1)/c1在所述范围内的条件调整各成分的量比,可获得密合性良好、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来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(E)固化剂的含量较好是1质量%以上,更好是3质量%以上,进一步更好是5质量%以上,较好是15质量%以下,更好是13质量%以下,进一步更好是10质量%以下。
将(E)固化剂的质量设为e的情况下,(b+e)/c较好是2.5以上,更好是2.6以上,进一步更好是2.66以上,较好是10以下,更好是8以下,进一步更好是7以下。通过按照(b+e)/c在所述范围内的条件调整各成分的质量比,可获得密合性良好、算术平均粗糙度低的固化物。
<(F)热塑性树脂>
除包含上述的成分以外,树脂组合物可作为任意的成分进一步包含(F)热塑性树脂。
作为(F)成分的热塑性树脂可列举例如苯氧树脂、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、聚酯树脂等。其中,从显著获得本发明所期望的效果的观点以及获得表面粗糙度小且与导体层的密合性特别好的绝缘层的观点来看,较好是苯氧树脂。此外,热塑性树脂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为苯氧树脂,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。
作为苯氧树脂的具体例子,可列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);三菱化学公司制的“YX8100”(含双酚S骨架的苯氧树脂);三菱化学公司制的“YX6954”(含双酚乙酰苯骨架的苯氧树脂);新日铁住金化学公司制的“FX280”和“FX293”;三菱化学公司制的“YL7500BH30”、“YX6954BH30”、“YX7553”、“YX7553BH30”、“YL7769BH30”、“YL6794”、“YL7213”、“YL7290”和“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,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,可列举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,可列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,还可列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,还可列举东洋纺公司制的“VYLOMAX HR11NN”和“VYLOMAX HR16NN”。作为聚酰胺酰亚胺树脂的具体例子,还可列举日立化成公司制的“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,可列举住友化学公司制的“PES5003P”等。
作为聚苯醚树脂的具体例子,可列举三菱瓦斯化学公司制的低聚苯醚-苯乙烯树脂“OPE-2St 1200”等。
作为聚砜树脂的具体例子,可列举Solvay Advanced Polymers公司制的聚砜“P1700”、“P3500”等。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,(F)热塑性树脂的重均分子量(Mw)较好是8000以上,更好是10000以上,特别好是20000以上,较好是70000以下,更好是60000以下,特别好是50000以下。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(F)热塑性树脂的含量较好是0.01质量%以上,更好是0.05质量%以上,进一步更好是0.1质量%以上,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。
<(G)固化促进剂>
除包含上述的成分以外,树脂组合物中可作为任意的成分进一步包含(G)固化促进剂。
作为固化促进剂,可列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。其中,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、金属类固化促进剂等,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。固化促进剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为磷类固化促进剂,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,较好是三苯基膦、四丁基鏻癸酸盐。
作为胺类固化促进剂,可列举例如三乙胺、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。
作为咪唑类固化促进剂,可使用市售品,可列举例如三菱化学公司制的“P200-H50”等。
作为胍类固化促进剂,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,较好是双氰胺、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯。
作为金属类固化促进剂,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子,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来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(G)固化促进剂的含量较好是0.01质量%以上,更好是0.03质量%以上,进一步更好是0.05质量%以上,较好是0.3质量%以下,更好是0.2质量%以下,进一步更好是0.1质量%以下。
<(H)聚合引发剂>
除包含上述的成分以外,树脂组合物中可作为任意的成分进一步包含(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,也可以并用两种以上。
作为(H)聚合引发剂,可列举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的“PERBUTYL C”、“PERBUTYL A”、“PERBUTYL P”、“PERBUTYL L”、“PERBUTYL O”、“PERBUTYL ND”、“PERBUTYLZ”等。
从显著获得本发明所期望的效果的观点来看,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(H)聚合引发剂的含量较好是0.01质量%以上,更好是0.03质量%以上,进一步更好是0.05质量%以上,较好是0.5质量%以下,更好是0.3质量%以下,进一步更好是0.1质量%以下。
<(I)其他添加剂>
除包含上述的成分以外,树脂组合物中可作为任意的成分进一步包含其他添加剂。作为这样的添加剂,可列举例如:有机填充材料;增粘剂、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。
本发明人发现如果使树脂组合物中包含(C)(甲基)丙烯酸酯,则可降低介质损耗角正切,同时胶渣除去性提高。本发明人进一步认真研究后,结果发现,通过使树脂组合物中包含(B)碳二亚胺类固化剂及(C)(甲基)丙烯酸酯并使它们的质量比处于规定的范围内,从而可降低介质损耗角正切且提高胶渣除去性,还可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),同时与镀覆导体层之间的密合性(剥离强度)也提高。认为其原因是,利用(B)碳二亚胺类固化物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>
使树脂组合物在130℃热固化30分钟后、在170℃热固化30分钟而得的固化物显示胶渣除去性良好的特性。因此,如果在所述的固化物上形成通孔,则可带来通孔底部的最大胶渣长度低于5μm的绝缘层。胶渣除去性可通过后述的实施例中记载的方法进行测定。
对使树脂组合物在130℃热固化30分钟后、在170℃热固化30分钟而得的固化物表面进行粗糙化处理后的粗糙化面显示算术平均粗糙度(Ra)低的特性。因此,所述的固化物可带来算术平均粗糙度低的绝缘层。作为算术平均粗糙度,较好是150nm以下,更好是140nm以下,进一步更好是130nm以下。另一方面,算术平均粗糙度的下限值可设为1nm以上等。所述的算术平均粗糙度(Ra)的评价可按照后述的实施例中记载的方法进行测定。
使树脂组合物在130℃热固化30分钟后、在170℃热固化30分钟而得的固化物显示与镀覆导体层之间的密合性(剥离强度)良好的特性。因此,所述的固化物可带来与镀覆导体层的密合性良好的绝缘层。作为与镀覆导体层的密合强度,较好是0.2kgf/cm以上,更好是0.3kgf/cm以上,进一步更好是0.4kgf/cm以上。另一方面,密合强度的上限值无特别限定,但可设为5kgf/cm以下等。所述的剥离强度的评价可按照后述的实施例中记载的方法进行测定。
使树脂组合物在190℃热固化90分钟而得的固化物通常显示介质损耗角正切低的特性。因此,所述的固化物可带来介质损耗角正切低的绝缘层。作为介质损耗角正切,较好是0.005以下,更好是0.004以下,进一步更好是0.003以下。另一方面,介质损耗角正切的下限值无特别限定,可设为0.0001以上等。所述的介质损耗角正切的评价可按照后述的实施例中记载的方法进行测定。
本发明的树脂组合物可带来胶渣除去性和密合性良好的绝缘层。因此,本发明的树脂组合物可优选用作绝缘用途的树脂组合物。具体来说,可良好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,后述的多层印刷布线板中,可良好地用作: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,例如经过以下的(1)~(6)工序制造半导体芯片封装的情况下,本发明的树脂组合物也可优选用作: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以及设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提供绝缘性良好的固化物的观点来看,树脂组合物层的厚度较好是50μm以下,更好是40μm以下,进一步更好是30μm以下。树脂组合物层的厚度的下限无特别限定,通常可设为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,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承体的情况下,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,较好是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯,特别好是廉价的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
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,较好是铜箔。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使用市售品,可列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、即琳得科公司制的“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。
作为支承体的厚度,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,在使用带脱模层的支承体的情况下,较好是带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,用口模式涂布机(die coater)等将该树脂清漆涂布于支承体上,再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)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。有机溶剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
干燥可通过加热、热风吹拂等公知的方法实施。干燥条件无特别限定,以使树脂组合物层中的有机溶剂的含量成为10质量%以下、较好是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。
[印刷布线板]
本发明的印刷布线板包含通过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”是指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,该基板可在其一面或两面具有导体层,该导体层可经过图案加工。在基板的一面或两面形成有导体层(电路)的内层基板也称为“内层电路基板”。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,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,可列举例如株式会社名机制作所制的真空加压式层合机、Nikko-Materials公司制的真空敷料器、分批式真空加压层合机等。
可在层叠后,常压下(大气压下),例如将加热压接构件自支承体侧压制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的真空层合机连续进行。
支承体可在工序(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。
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,固化温度较好是120℃~240℃,更好是150℃~220℃,进一步更好是170℃~210℃。固化时间较好是5分钟~120分钟,更好是10分钟~100分钟,进一步更好是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℃(较好是60℃以上且115℃以下,更好是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(较好是5分钟~150分钟,更好是15分钟~120分钟,进一步更好是15分钟~100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)~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,可根据需要可反复实施工序(II)~工序(V)的绝缘层和导体层的形成,以形成多层布线板。
工序(III)是在绝缘层开孔的工序,可藉此在绝缘层形成通孔、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,还进行胶渣的除去。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。作为粗糙化处理中使用的膨润液,无特别限定,可列举碱溶液、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。作为市售的膨润液,可列举例如安美特日本(ATOTECH JAPAN)公司制“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling Dip Securiganth SBU”等。采用膨润液的膨润处理无特别限定,例如可按照将绝缘层在30℃~90℃的膨润液中浸渍1分钟~20分钟的方式进行。从将绝缘层的树脂的膨润控制在适当水平的观点来看,较好是使绝缘层在40℃~80℃的膨润液中浸渍5分钟~15分钟。作为粗糙化处理中使用的氧化剂,无特别限定,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较好是使绝缘层在加热至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较好是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“Concentrate CompactCP”、“Dosing solution Securiganth P”等碱性高锰酸溶液。此外,作为粗糙化处理中使用的中和液,较好是酸性的水溶液,作为市售品,可列举例如安美特日本公司制的“Reductionsolution Securiganth P”等。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。
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)较好是150nm以下,更好是135nm以下,进一步更好是120nm以下。对于下限无特别限定,较好是30nm以上,更好是40nm以上,进一步更好是50nm以上。绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)可使用非接触型表面粗糙度计进行测定。
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。
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,较好是通过半加成法形成。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、或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,示出实施例对本发明进行具体说明。但是,本发明并不限定于以下的实施例。以下的说明中,只要没有另行明示,表示量的“份”和“%”分别表示“质量份”和“质量%”。此外,只要没有另行明示,以下说明的操作在常温常压的环境下进行。
[实施例1]
一边搅拌一边使10份双酚型环氧树脂(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.)和50份萘酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ESN475V”,环氧当量约330g/eq.)加热溶解于40份溶剂石脑油中。将其冷却至室温,制成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5份苯氧树脂(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份具有三嗪骨架和酚醛结构的酚类固化剂(DIC公司制“LA3018-50P”,反应基团当量约151g/eq.,不挥发成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)、70份活性酯类固化剂(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)、20份(甲基)丙烯酸酯(新中村化学公司制“A-DOG”,(甲基)丙烯酰基当量156g/eq.)、15份碳二亚胺类固化剂(日清纺化学公司制“V-03”,碳二亚胺基当量216g/eq.,不挥发成分50质量%的甲苯溶液)、6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)、2份聚合引发剂(PERCUMYL D(日油公司制,不挥发成分20%的MEK溶液))、470份通过胺类烷氧基硅烷化合物(信越化学工业公司制“KBM573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(平均粒径0.5μm,比表面积5.9m2/g,雅都玛公司制“SO-C2”)、10份环己酮、10份MEK,用高速旋转混合机均匀地分散,制成树脂清漆。
作为支承体,准备具备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以干燥后的树脂组合物层的厚度达到25μm的条件均匀地涂布所述的树脂清漆。然后,将树脂清漆在80℃~100℃(平均90℃)干燥4分钟,获得包含支承体和树脂组合物层的树脂片材。
A-DOG具有以下所示的结构;
[化7]
。
[实施例2]
实施例1中,将20份(甲基)丙烯酸酯(新中村化学公司制“A-DOG”,(甲基)丙烯酰基当量156g/eq.)变更为20份(甲基)丙烯酸酯(共荣社化学公司制“DCP-A”,(甲基)丙烯酰基当量152g/eq.)。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆、树脂片材。
DCP-A具有以下所示的结构;
[化8]
。
[实施例3]
实施例1中,将碳二亚胺类固化剂(日清纺化学公司制“V-03”,碳二亚胺基当量216g/eq.,不挥发成分50质量%的甲苯溶液)的量从15份变更为10份。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆、树脂片材。
[实施例4]
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.)从20份变更为15份。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆、树脂片材。
[实施例5]
实施例1中,将碳二亚胺类固化剂(日清纺化学公司制“V-03”,碳二亚胺基当量216g/eq.,不挥发成分50质量%的甲苯溶液)的量从15份变更为20份,将(甲基)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。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆、树脂片材。
[比较例1]
实施例1中,未使用15份碳二亚胺类固化剂(日清纺化学公司制“V-03”,碳二亚胺基当量216g/eq.,不挥发成分50质量%的甲苯溶液)。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆、树脂片材。
[比较例2]
实施例2中,未使用15份碳二亚胺类固化剂(日清纺化学公司制“V-03”,碳二亚胺基当量216g/eq.,不挥发成分50质量%的甲苯溶液)。除以上的事项以外,与实施例2同样地进行操作,制成树脂清漆、树脂片材。
[比较例3]
实施例1中,未使用20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.),将通过胺类烷氧基硅烷化合物(信越化学工业公司制“KBM573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(平均粒径0.5μm,雅都玛公司制“SO-C2”)的量从470份变更为400份。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆、树脂片材。
[比较例4]
实施例1中,将碳二亚胺类固化剂(日清纺化学公司制“V-03”,碳二亚胺基当量216g/eq.,不挥发成分50质量%的甲苯溶液)的量从15份变更为3份。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆、树脂片材。
[比较例5]
实施例1中,将碳二亚胺类固化剂(日清纺化学公司制“V-03”,碳二亚胺基当量216g/eq.,不挥发成分50质量%的甲苯溶液)的量从15份变更为20份,将(甲基)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。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆、树脂片材。
[胶渣除去性和算术平均粗糙度(Ra)的评价]
(1)内层基板的基底处理
作为内层基板,准备了在表面具有铜箔的玻璃布基材环氧树脂两面覆铜层叠板(铜箔厚度18μm,基板厚度0.8mm,松下公司制“R1515A”)。将该内层基板表面的铜箔用微蚀刻剂(美格公司制“CZ8101”)以铜蚀刻量1μm的条件进行蚀刻,进行粗糙化处理。然后,在190℃干燥30分钟。
(2)树脂片材的层叠、固化
将上述的实施例和比较例中得到的树脂片材用分批式真空加压层合机(Nikko-Materials公司制,2阶段堆叠层合机“CVP700”)以树脂组合物层与所述的内层基板接合的方式层合于内层基板的两面。该层合如下实施:减压30秒使气压达到13hPa以下后,以温度100℃、压力0.74MPa压接30秒。
接着,将层合后的树脂片材在大气压下以100℃、压力0.5MPa进行60秒的热压而进行平滑化。然后,将其投入130℃的烘箱加热30分钟,再移至170℃的烘箱加热30分钟。
(3)通孔的形成
使用维亚机械公司制CO2激光加工机(LK-2K212/2C),以频率2000Hz下脉冲宽度3微秒、输出功率0.95W、照射(shot)数3的条件对绝缘层进行加工,形成了绝缘层表面的顶部直径为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
将内层基板用作为膨润液的安美特日本公司制的Swelling Dip Securiganth P于60℃浸渍10分钟。接着,在作为粗糙化液的安美特日本公司制的Concentrate Compact P(KMnO4:60g/L、NaOH:40g/L的水溶液)中于80℃浸渍20分钟。最后,在作为中和液的安美特日本公司制的Reduction solution Securiganth P中于40℃浸渍5分钟。将所得的基板作为评价基板A。
<胶渣除去性的评价>
通过扫描电子显微镜(SEM)观察评价基板A的通孔底部周围,根据所得的图像测定通孔底部的自壁面的最大胶渣长度,按照以下的基准进行了评价;
〇: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),采用VSI模式、50倍透镜,测定范围设为121μm×92μm,由所得的数值求得算术平均粗糙度(Ra)。分别求出随机选择的10点的平均值,由此进行了测定。
[密合性(剥离强度)的测定]
<评价基板B的制作>
将评价基板A在含PdCl2的无电解镀覆用溶液中于40℃浸渍5分钟,再在无电解镀铜液中于25℃浸渍20分钟。在150℃加热30分钟进行退火处理后,形成抗蚀层,在利用蚀刻进行图案形成之后,进行硫酸铜电解镀覆,形成了厚30μm的导体层。接着,在200℃进行60分钟的退火处理,将所得的基板作为评价用基板B。
<剥离强度的测定>
在评价基板B的导体层中不含通孔的部分切开宽10mm、长150mm的部分的切口,将其一端剥离并用夹具(T.S.E公司制,AUTO COM型试验机、AC-50C-SL)夹住,测定室温(25℃)下以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥离100mm时的负荷(kgf/cm)。应予说明,制作评价基板B时导体层发生膨胀而未能测定剥离强度的情况评价为“膨胀”。
[介质损耗角正切的测定]
使各实施例和各比较例中得到的树脂片材在190℃热固化90分钟,剥离PET膜,获得片状的固化物。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谐振腔微扰法介电常数测定装置CP521和安捷伦科技有限公司制网络分析仪(NetworkAnalyzer)E8362B,通过空腔谐振法以5.8GHz的测定频率进行了介质损耗角正切(tanδ)的测定。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/c”表示将(B)成分的质量b除以(C)成分的质量c而得的值。
确认实施例1~5中,即使在不含(D)成分~(H)成分的情况下,虽然程度上有一定差别,但也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)碳二亚胺类固化剂、以及(C)(甲基)丙烯酸酯的树脂组合物,
其中,将树脂组合物中的(B)成分的质量设为b、将树脂组合物中的(C)成分的质量设为c时,b/c为0.1以上且1.5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)成分具有以下述式(C-1)表示的结构;
式(C-1)中,R1和R4分别独立地表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基,R2和R3分别独立地表示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)成分具有以下述式(B-1)表示的结构单元;
式(B-1)中,X表示亚烷基、亚环烷基或亚芳基,这些基团可以具有取代基;p表示1~5的整数;当存在多个X时,它们可以相同或不同;此外,*表示键。
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和固态环氧树脂。
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,其中,该树脂组合物用于绝缘用途。
12.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,该树脂组合物用于形成绝缘层。
13.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,该树脂组合物用于形成绝缘层,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,其中,该树脂组合物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。
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