CN116063817A - 树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物、(C)无机填充材料、和(D)抗氧化剂的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(C)无机填充材料的含量为60质量%以上,且(B)活性酯化合物的含量为10质量%以上。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物。
背景技术
作为印刷布线板的制造技术,已知基于交替重叠绝缘层与导体层的堆叠(buildup)方式的制造方法。在基于堆叠方式的制造方法中,一般而言,绝缘层利用使树脂组合物固化而成的固化物形成(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-23714号公报。
发明内容
发明要解决的课题
对于绝缘层中包含的固化物而言,要求降低其介质损耗角正切。作为得到介质损耗角正切低的固化物的方法之一,可举出在树脂组合物中以高浓度配合活性酯化合物及无机填充材料。然而,使用以高浓度配合有活性酯化合物及无机填充材料的树脂组合物来形成绝缘层时,该绝缘层在高温高湿环境下的高加速寿命试验(HAST试验)后,存在与导体层之间的密合性降低的倾向。
例如,有时利用树脂组合物的固化物形成绝缘层,在该绝缘层上通过镀覆形成导体层。然而,使用以高浓度配合有活性酯化合物及无机填充材料的树脂组合物时,存在绝缘层与通过镀覆形成的导体层的HAST试验后的密合性变低的倾向。
进一步地,在印刷布线板的制造过程中,有时在作为基底的导体层上,使用树脂组合物形成绝缘层。在形成绝缘层的时候,前述的作为基底的导体层通常形成为金属箔。因此,要求绝缘层与作为其基底的金属箔的密合性优异。然而,使用以高浓度配合有活性酯化合物及无机填充材料的树脂组合物时,存在绝缘层与作为基底的金属箔的HAST试验后的密合性变低的倾向。
本发明是鉴于前述课题而创造的发明,其目的在于提供:能够得到介质损耗角正切低、且HAST试验后的与导体层的密合性高的固化物的树脂组合物;该树脂组合物的固化物;含有该树脂组合物的片状叠层材料;具有由该树脂组合物形成的树脂组合物层的树脂片材;具备包含该树脂组合物的固化物的绝缘层的印刷布线板;以及具备该印刷布线板的半导体装置。
用于解决课题的方案
本发明人为了解决前述课题而进行了努力研究。其结果发现:根据组合包含(A)环氧树脂、特定范围量的(B)活性酯化合物、特定范围量的(C)无机填充材料、及(D)抗氧化剂的树脂组合物,可以解决前述的课题,从而完成了本发明。即,本发明包含下述的方案。
[1]一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物、(C)无机填充材料、和(D)抗氧化剂的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(C)无机填充材料的含量为60质量%以上,且(B)活性酯化合物的含量为10质量%以上;
[2]根据[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,(D)抗氧化剂的含量为0.1质量%以上且10质量%以下;
[3]根据[1]或[2]所述的树脂组合物,其中,(D)抗氧化剂包含下述式(D1)~(D4)中的任一者所示的化合物,
[化学式1]
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,(A)环氧树脂包含液态环氧树脂;
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,包含选自酚系固化剂及碳二亚胺系固化剂中的一种以上的(F)固化剂;
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,包含(G)固化促进剂;
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其中,包含(H)热塑性树脂;
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物,其用于形成绝缘层;
[9]一种固化物,其是[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物的固化物;
[10]一种片状叠层材料,其中,含有[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物;
[11]一种树脂片材,其具有:支承体、和设置于该支承体上的由[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层;
[12]一种印刷布线板,其具备绝缘层,
所述绝缘层包含[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物的固化物;
[13]一种半导体装置,其具备[12]所述的印刷布线板。
发明的效果
根据本发明,可以提供:能够得到介质损耗角正切低、且HAST试验后的与导体层的密合性高的固化物的树脂组合物;该树脂组合物的固化物;含有该树脂组合物的片状叠层材料;具有由该树脂组合物形成的树脂组合物层的树脂片材;具备包含该树脂组合物的固化物的绝缘层的印刷布线板;以及具备该印刷布线板的半导体装置。
具体实施方式
以下,对于本发明,示出实施方式及示例物进行说明。但是,本发明不限定于下述实施方式及示例物,可在不超出权利要求书及其均等范围的范围内任意地进行变更来实施。
在以下的说明中,术语“(甲基)丙烯酸酯”除非另有说明,包含丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及它们的组合。此外,在以下的说明中,术语“(甲基)丙烯酸…酯”除非另有说明,包含“丙烯酸…酯”、“甲基丙烯酸…酯”及它们的组合。
[1.树脂组合物的概要]
本发明的一个实施方式涉及的树脂组合物中,组合包含(A)环氧树脂、特定范围量的(B)活性酯化合物、特定范围量的(C)无机填充材料、及(D)抗氧化剂。根据该树脂组合物,可以得到介质损耗角正切低、且HAST试验后的与导体层的密合性高的固化物。
本发明人推测本实施方式涉及的树脂组合物的固化物可如前述这样得到优异的优点的构造如下所述。但是,本发明的技术范围不受下述说明的构造的限制。
包含环氧树脂、活性酯化合物和无机填充材料的以往的树脂组合物的固化物通常可以具有低的介质损耗角正切。然而,该树脂组合物的固化物一般存在HAST试验后的与导体层的密合性差的倾向。
一般地,HAST试验在高温且高湿度的环境下进行。在高温及高湿度的环境下,固化物中所含的树脂成分的分子之间的键容易断裂。例如,环氧树脂与活性酯化合物反应时,形成酯键。该酯键在高温且高湿度的环境中可由于水解而容易断裂。产生这样的键的断裂时,固化物的机械强度降低,易于产生伴随树脂破坏的剥离,因此存在HAST试验后的密合性低的倾向。
相对于此,本实施方式涉及的树脂组合物包含的(D)抗氧化剂可以作为自由基捕获剂(radical trapping agent)发挥功能。因此,(D)抗氧化剂捕获可在HAST试验的环境中产生的自由基,从而能够抑制固化物中包含的树脂成分的分子之间的键的断裂。因此,能够抑制固化物的机械强度降低,从而能够在HAST试验后抑制伴随树脂破坏的剥离,由此能够得到高的密合性。
此外,(D)抗氧化剂不仅在HAST试验时、而且在树脂组合物固化时也能够捕获自由基。由此,在进行树脂组合物的固化时能够抑制在固化物中导入氧。因此,能够抑制由于导入的氧而在固化物中形成极性基团。因此,不仅通过基于(B)活性酯化合物及(C)无机填充材料的作用、而且通过(D)抗氧化剂,也能够降低固化物的介质损耗角正切。
本实施方式涉及的树脂组合物较好是可以具有低的最低熔体粘度。此外,本实施方式涉及的树脂组合物的固化物通常不仅在HAST试验后、而且在HAST试验前与导体层的密合性也优异。该固化物例如可优选用作印刷布线板的绝缘层的材料。
[2.(A)环氧树脂]
本实施方式涉及的树脂组合物包含作为(A)成分的(A)环氧树脂。(A)环氧树脂可以为具有环氧基的固化性树脂。
作为(A)环氧树脂,可举出例如联二甲酚(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、双环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚酚醛清漆(naphthol novolac)型环氧树脂、苯酚酚醛清漆(phenolnovolac)型环氧树脂、叔丁基-儿茶酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、缩水甘油基酯型环氧树脂、甲酚酚醛清漆(cresolnovolac)型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线型脂肪族环氧树脂、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、异氰脲酸酯型环氧树脂、苯酚苯并吡咯酮(phenolphthalimidine)型环氧树脂等。(A)环氧树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
从得到耐热性优异的固化物的观点来看,(A)环氧树脂较好是包含含有芳族结构的环氧树脂。芳族结构是一般被定义为芳族的化学结构,也包含多环芳族及芳族杂环。作为含有芳族结构的环氧树脂,可举出例如双酚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、双环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、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、联二甲酚型环氧树脂、具有芳族结构的缩水甘油基胺型环氧树脂、具有芳族结构的缩水甘油基酯型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、具有芳族结构的线型脂肪族环氧树脂、具有芳族结构的具有丁二烯结构的环氧树脂、具有芳族结构的脂环族环氧树脂、杂环型环氧树脂、具有芳族结构的含螺环的环氧树脂、具有芳族结构的环己烷二甲醇型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、具有芳族结构的三羟甲基型环氧树脂、具有芳族结构的四苯基乙烷型环氧树脂等。
树脂组合物中,作为(A)环氧树脂较好是包含在1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂。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(以下有时称为“液态环氧树脂”)和温度20℃时呈固态的环氧树脂(以下有时称为“固态环氧树脂”)。树脂组合物中,作为环氧树脂可仅包含液态环氧树脂,或也可仅包含固态环氧树脂,或也可组合包含液态环氧树脂和固态环氧树脂。从得到最低熔体粘度低的树脂组合物的观点出发,(A)环氧树脂较好是包含液态环氧树脂。
作为液态环氧树脂,较好是在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,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、缩水甘油基酯型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、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、及具有丁二烯结构的环氧树脂。
作为液态环氧树脂的具体例,可举出DIC公司制的“HP4032”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型环氧树脂);三菱化学公司制的“828US”、“828EL”、“jER828EL”、“825”、“EPIKOTE 828EL”(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”(苯酚酚醛清漆型环氧树脂);三菱化学公司制的“630”、“630LSD”、“604”(缩水甘油基胺型环氧树脂);ADEKA公司制的“ED-523T”(GLYCIROL型环氧树脂);ADEKA公司制的“EP-3950L”、“EP-3980S”(缩水甘油基胺型环氧树脂);ADEKA公司制的“EP-4088S”(双环戊二烯型环氧树脂);日铁化学材料化学公司制的“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”(缩水甘油基酯型环氧树脂);大赛璐公司制的“Celloxide2021P”(具有酯骨架的脂环族环氧树脂);大赛璐公司制的“PB-3600”、日本曹达公司制的“JP-100”、“JP-200”(具有丁二烯结构的环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液态1,4-缩水甘油基环己烷型环氧树脂)等。这些可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
作为固态环氧树脂,较好是在1分子中具有3个以上的环氧基的固态环氧树脂,更好是在1分子中具有3个以上的环氧基的芳族系的固态环氧树脂。
作为固态环氧树脂,可举出联二甲酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘型四官能环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双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、苯酚芳烷基型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂、苯酚苯并吡咯酮型环氧树脂。
作为固态环氧树脂的具体例,可举出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”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂);DIC公司制的“N-695”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂);DIC公司制的“HP-7200”、“HP-7200HH”、“HP-7200H”、“HP-7200L”(双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”(萘酚酚醛清漆型环氧树脂);日本化药公司制的“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3000FH”、“NC3100”(联苯型环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ESN475V”、“ESN4100V”(萘型环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ESN485”(萘酚型环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ESN375”(二羟基萘型环氧树脂);三菱化学公司制的“YX4000H”、“YX4000”、“YX4000HK”、“YL7890”(联二甲酚型环氧树脂);三菱化学公司制的“YL6121”(联苯型环氧树脂);三菱化学公司制的“YX8800”(蒽型环氧树脂);三菱化学公司制的“YX7700”(苯酚芳烷基型环氧树脂);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”(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);日本化药公司制的“WHR991S”(苯酚苯并吡咯酮型环氧树脂)等。这些可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
作为(A)环氧树脂,将液态环氧树脂与固态环氧树脂组合使用时,它们的质量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂)较好是20:1~1:20,更好是10:1~1:10,特别好是7:1~1:7。
(A)环氧树脂的环氧当量较好是50g/eq.~5000g/eq.,更好是60g/eq.~3000g/eq.,进一步更好是80g/eq.~2000g/eq.,特别好是110g/eq.~1000g/eq.。环氧当量表示每1当量环氧基的树脂的质量。该环氧当量可以根据JIS K7236测定。
(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以通过凝胶渗透色谱(GPC)法、作为经聚苯乙烯换算的值测定。
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)环氧树脂的含量较好是1质量%以上,更好是3质量%以上,特别好是5质量%以上,较好是20质量%以下,更好是15质量%以下,特别好是10质量%以下。(A)环氧树脂的含量处于前述范围时,可以有效地使树脂组合物的固化物的介质损耗角正切、及HAST试验后的与导体层的密合性良好。进一步地,通常可以降低树脂组合物的最低熔体粘度、或提高HAST试验前的固化物的密合性、或减小粗糙化处理后的固化物的表面粗糙度。
将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,树脂组合物中的(A)环氧树脂的含量较好是5质量%以上,更好是10质量%以上,特别好是20质量%以上,较好是60质量%以下,更好是50质量%以下,特别好是40质量%以下。树脂组合物的树脂成分表示在树脂组合物的不挥发成分中除去(C)无机填充材料后的成分。(A)环氧树脂的含量处于前述范围时,可以有效地使树脂组合物的固化物的介质损耗角正切、及HAST试验后的与导体层的密合性良好。进一步地,通常可以降低树脂组合物的最低熔体粘度、或提高HAST试验前的固化物的密合性、或减小粗糙化处理后的固化物的表面粗糙度。
[3.(B)活性酯化合物]
本实施方式涉及的树脂组合物包含作为(B)成分的(B)活性酯化合物。在该(B)活性酯化合物中不包括属于上述(A)成分的物质。(B)活性酯化合物可以具有作为与(A)环氧树脂反应而使树脂组合物固化的环氧树脂固化剂的功能。(B)活性酯化合物可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
作为(B)活性酯化合物,一般较好是使用酚酯类、硫酚酯类、N-羟基胺酯类、杂环羟基化合物的酯类等的在1分子中具有2个以上的反应活性高的酯基的化合物。该活性酯化合物较好是通过羧酸化合物和/或硫代羧酸化合物与羟基化合物和/或硫醇化合物的缩合反应而获得的化合物。特别是从耐热性提高的观点来看,较好是由羧酸化合物与羟基化合物获得的活性酯化合物,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化合物。作为羧酸化合物,可举出例如苯甲酸、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,可举出例如氢醌、间苯二酚、双酚A、双酚F、双酚S、酚酞啉、甲基化双酚A、甲基化双酚F、甲基化双酚S、苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、儿茶酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羟基萘、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、二羟基二苯酮、三羟基二苯酮、四羟基二苯酮、间苯三酚、苯三酚、双环戊二烯型二苯酚化合物、线型酚醛树脂(phenol novolac)等。在此,“双环戊二烯型二苯酚化合物”是指1分子双环戊二烯缩合2分子苯酚而得的二苯酚化合物。
具体来说,作为(B)活性酯化合物,较好是双环戊二烯型活性酯化合物、包含萘结构的萘型活性酯化合物、包含线型酚醛树脂的乙酰基化物的活性酯化合物、包含线型酚醛树脂的苯甲酰基化物的活性酯化合物,其中更好是选自双环戊二烯型活性酯化合物、及萘型活性酯化合物中的至少一种。作为双环戊二烯型活性酯化合物,较好是包含双环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物。
作为(B)活性酯化合物的市售品,例如,包含双环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物可举出“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“EXB-8000L”、“EXB-8000L-65M”、“EXB-8000L-65TM”、“HPC-8000L-65TM”、“HPC-8000”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H”、“HPC-8000H-65TM”(DIC公司制);包含萘结构的活性酯化合物可举出“HP-B-8151-62T”、“EXB-8100L-65T”、“EXB-8150-60T”、“EXB-8150-62T”、“EXB-9416-70BK”、“HPC-8150-60T”、“HPC-8150-62T”、“EXB-8”(DIC公司制);含磷的活性酯化合物可举出“EXB9401”(DIC公司制);作为线型酚醛树脂的乙酰基化物的活性酯化合物可举出“DC808”(三菱化学公司制);作为线型酚醛树脂的苯甲酰基化物的活性酯化合物可举出“YLH1026”、“YLH1030”、“YLH1048”(三菱化学公司制);包含苯乙烯基及萘结构的活性酯化合物可举出“PC1300-02-65MA”(AIRWATER公司制)等。
(B)活性酯化合物的活性酯基当量较好是50g/eq.~500g/eq.,更好是50g/eq.~400g/eq.,进一步更好是100g/eq.~300g/eq.。活性酯基当量表示每1当量活性酯基的活性酯化合物的质量。
将(A)环氧树脂的环氧基数设为1时,(B)活性酯化合物的活性酯基数较好是0.1以上,更好是0.5以上,进一步更好是1.0以上,较好是8.0以下,更好是6.0以下,特别好是4.0以下。“(A)环氧树脂的环氧基数”表示将存在于树脂组合物中的(A)环氧树脂的不挥发成分的质量除以环氧当量而得的值全部进行合计所得的值。此外,“(B)活性酯化合物的活性酯基数”表示将存在于树脂组合物中的(B)活性酯化合物的不挥发成分的质量除以活性酯基当量而得的值全部进行合计所得的值。
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(B)活性酯化合物的含量通常是10质量%以上,较好是11质量%以上,更好是12质量%以上,进一步更好是13质量%以上,特别好是14质量%以上,较好是35质量%以下,更好是30质量%以下,进一步更好是25质量%以下,特别好是20质量%以下。(B)活性酯化合物的量处于前述范围时,可以有效地使树脂组合物的固化物的介质损耗角正切、及HAST试验后的与导体层的密合性良好。进一步地,通常可以降低树脂组合物的最低熔体粘度、或提高HAST试验前的固化物的密合性、或减小粗糙化处理后的固化物的表面粗糙度。
将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,树脂组合物中的(B)活性酯化合物的含量较好是30质量%以上,更好是40质量%以上,特别好是50质量%以上,较好是90质量%以下,更好是80质量%以下,特别好是70质量%以下。(B)活性酯化合物的量处于前述范围时,可以有效地使树脂组合物的固化物的介质损耗角正切、及HAST试验后的与导体层的密合性良好。进一步地,通常可以降低树脂组合物的最低熔体粘度、或提高HAST试验前的固化物的密合性、或减小粗糙化处理后的固化物的表面粗糙度。
[4.(C)无机填充材料]
本实施方式涉及的树脂组合物包含作为(C)成分的(C)无机填充材料。(C)无机填充材料通常以粒子的状态包含在树脂组合物中。
作为(C)无机填充材料的材料,可使用无机化合物。作为(C)无机填充材料的材料,可举出例如二氧化硅、氧化铝、玻璃、堇青石、硅氧化物、硫酸钡、碳酸钡、滑石、粘土、云母粉、氧化锌、水滑石、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氮化硼、氮化铝、氮化锰、硼酸铝、碳酸锶、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铋、氧化钛、氧化锆、钛酸钡、钛酸锆酸钡、锆酸钡、锆酸钙、磷酸锆、及磷酸钨酸锆等。其中,优选为二氧化硅、氧化铝,特别优选为二氧化硅。作为二氧化硅,可举出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,较好是球形二氧化硅。(C)无机填充材料可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
(C)无机填充材料可以分类成在内部具有空孔的中空无机填充材料、和在内部不具有空孔的实心无机填充材料。作为(C)无机填充材料,可以仅使用中空无机填充材料,也可以仅使用实心无机填充材料,也可以将中空无机填充材料与实心无机填充材料组合使用。使用中空无机填充材料时,通常能够降低树脂组合物的固化物的相对介电常数。
中空无机填充材料具有空孔,因此通常具有大于0体积%的空孔率。从降低包含树脂组合物的固化物的绝缘层的相对介电常数的观点来看,中空无机填充材料的空孔率较好是10体积%以上,更好是15体积%以上,特别好是20体积%以上。此外,从树脂组合物的固化物的机械强度的观点来看,中空无机填充材料的空孔率较好是95体积%以下,更好是90体积%以下,特别好是85体积%以下。
粒子的空孔率P(体积%)以在粒子内部存在的1个或2个以上的空孔的合计体积相对于以粒子的外表面为基准的粒子整体的体积的体积基准比例(空孔的合计体积/粒子的体积)的形式定义。该空孔率P可以使用粒子的实际的密度的测定值DM(g/cm3)、及形成粒子的材料的物质密度的理论值DT(g/cm3)、通过下述式(X1)算出。
[数学式1]
中空无机填充材料可以例如通过日本专利第5940188号公报及日本专利第5864299号公报中记载的方法或根据其的方法来制造。
作为(C)无机填充材料的市售品,可举出例如电化化学工业公司制的“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 NSS-3N”、“SILFIL NSS-4N”、“SILFIL NSS-5N”;雅都玛公司制的“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”;DENKA公司制的“DAW-03”、“FB-105FD”;太平洋水泥(Taiheiyo-Cement)公司制“MG-005”等。
从显著得到本发明所期望的效果的观点来看,(C)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,进一步更好是0.1μm以上,较好是10μm以下,更好是5μm以下,进一步更好是3μm以下。
(C)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,将使用光源波长设为蓝色和红色,以流动池(flowcell)方式测定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而算出平均粒径。作为激光衍射式粒径分布测定装置,可举出例如株式会社堀场制作所制“LA-960”等。
从显著得到本发明所期望的效果的观点来看,(C)无机填充材料的比表面积较好是0.1m2/g以上,更好是0.5m2/g以上,进一步更好是1m2/g以上,特别好是3m2/g以上,较好是100m2/g以下,更好是70m2/g以下,进一步更好是50m2/g以下,特别好是40m2/g以下。无机填充材料的比表面积可通过下述这样测定: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测定。
从提高耐湿性和分散性的观点来看,(C)无机填充材料较好是通过表面处理剂进行过处理。作为表面处理剂,可举出例如含氟硅烷偶联剂、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。表面处理剂可单独使用1种,也可任意组合使用2种以上。
作为表面处理剂的市售品,可举出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,用表面处理剂进行的表面处理的程度较好是限于特定的范围。具体地,100质量%无机填充材料较好是用0.2质量%~5质量%的表面处理剂进行了表面处理,更好是用0.2质量%~3质量%的表面处理剂进行了表面处理,进一步更好是用0.3质量%~2质量%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,可通过无机填充材料的每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,无机填充材料的每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,从抑制树脂组合物的熔体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。
(C)无机填充材料的每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。具体而言,可向通过表面处理剂进行了表面处理的无机填充材料中加入作为溶剂的足量的MEK,在25℃超声波清洗5分钟。除去上清液,使固体成分干燥后,使用碳分析仪测定无机填充材料的每单位表面积的碳量。作为碳分析仪,可使用株式会社堀场制作所制“EMIA-320V”等。
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(C)无机填充材料的含量较好是60质量%以上,更好是65质量%以上,特别好是70质量%以上,较好是85质量%以下,更好是83质量%以下,特别好是80质量%以下。(C)无机填充材料的量处于前述范围时,可以使树脂组合物的固化物的介质损耗角正切、及HAST试验后的与导体层的密合性良好。进一步地,通常可以降低树脂组合物的最低熔体粘度、或提高HAST试验前的固化物的密合性、或减小粗糙化处理后的固化物的表面粗糙度。
[5.(D)抗氧化剂]
本实施方式涉及的树脂组合物包含作为(D)成分的(D)抗氧化剂。该(D)抗氧化剂中不包括属于上述(A)~(C)成分的物质。(D)抗氧化剂可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
作为抗氧化剂,可举出例如酚系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂等。
作为酚系抗氧化剂,可举出例如1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、4,4',4”-(1-甲基丙-3-亚基)三(6-叔丁基-间甲酚)(4,4',4”-(1-methylpropanyl-3-ylidene)tris(6-tert-butyl-m-cresol)、6,6'-二叔丁基-4,4'-亚丁基二间甲酚、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3,9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基甲基)-2,4,6-三甲基苯、季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)、2,2-硫代-二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮等。
作为硫系抗氧化剂,可举出例如2,2-双{[3-(十二烷硫基)-1-氧代丙氧基]甲基}丙烷-1,3-二基=双[3-(十二烷硫基)丙酸酯]、二(十三烷基)-3,3'-硫代二丙酸酯等。
作为磷系抗氧化剂,可举出例如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三甲苯酯、亚磷酸三(2-乙基己基)酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三月桂基酯、亚磷酸三(十三烷基)酯、亚磷酸三油基酯、亚磷酸二苯基单(2-乙基己基)酯、亚磷酸二苯基单癸基酯、亚磷酸二苯基单(十三烷基)酯、三硫代亚磷酸三月桂基酯、四苯基二丙二醇二亚磷酸酯、四(C12~C15烷基)-4,4'-对开异丙基二苯基二亚磷酸酯、4,4'-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯基二(十三烷基)亚磷酸酯)、双(十三烷基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双癸基季戊四醇二亚磷酸酯、双(十三烷基)季戊四醇二亚磷酸酯、亚磷酸三硬脂基酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯等。
其中,较好是下述式(D1)~(D4)的任一者所示的化合物。式(D1)所示的化合物为1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基甲基)-2,4,6-三甲基苯,例如可以作为ADEKA制“ADKSTAB AO-330”获得。此外,式(D2)所示的化合物为二(十三烷基)-3,3'-硫代二丙酸酯,例如可以作为ADEKA公司制“ADK STAB AO-503”获得。进一步地,式(D3)所示的化合物为亚磷酸三苯酯,例如可以作为城北化学公司制“JP-360”获得。此外,式(D4)所示的化合物为双癸基季戊四醇二亚磷酸酯,例如可以作为城北化学公司制“JPE-10”获得。
[化学式2]
在HAST试验时,特别容易产生源于(B)活性酯化合物的酯键的水解。因此,从抑制该水解而提高HAST试验后的密合性的观点出发,较好是使用相对于(B)活性酯化合物为合适量的(D)抗氧化剂。具体地,树脂组合物中的(D)抗氧化剂的质量WD与(B)活性酯化合物的质量WB之比WD/WB较好是0.001以上,更好是0.01以上,特别好是0.02以上,较好是0.50以下,更好是0.20以下,特别好是0.10以下。
此外,固化物中的酯键可通过(B)活性酯化合物与(A)环氧树脂的反应而生成。因此,在“(D)抗氧化剂的量”与“(A)环氧树脂和(B)活性酯化合物的合计量”之间,较好是具有合适的关系。具体地,树脂组合物中的“(D)抗氧化剂的质量WD”与“(A)环氧树脂的质量WA和(B)活性酯化合物的质量WB的合计WA+WB”之比WD/(WA+WB)较好是0.001以上,更好是0.005以上,特别好是0.01以上,较好是0.20以下,更好是0.10以下,特别好是0.05以下。
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(D)抗氧化剂的含量较好是0.01质量%以上,更好是0.05质量%以上,特别好是0.1质量%以上,较好是5质量%以下,更好是2质量%以下,特别好是1质量%以下。(D)抗氧化剂的量处于前述范围时,可以有效地使树脂组合物的固化物的介质损耗角正切、及HAST试验后的与导体层的密合性良好。进一步地,通常可以降低树脂组合物的最低熔体粘度、或提高HAST试验前的固化物的密合性、或减小粗糙化处理后的固化物的表面粗糙度。
将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,树脂组合物中的(D)抗氧化剂的含量较好是0.1质量%以上,更好是0.5质量%以上,特别好是1.0质量%以上,较好是10质量%以下,更好是6质量%以下,特别好是4质量%以下。(D)抗氧化剂的量处于前述范围时,可以有效地使树脂组合物的固化物的介质损耗角正切、及HAST试验后的与导体层的密合性良好。进一步地,通常可以降低树脂组合物的最低熔体粘度、或提高HAST试验前的固化物的密合性、或减小粗糙化处理后的固化物的表面粗糙度。
[6.(E)自由基聚合性化合物]
在本实施方式涉及的树脂组合物中,可与上述(A)~(D)成分组合、而进一步包含(E)任意的自由基聚合性化合物作为任意的成分。在作为该(E)成分的(E)自由基聚合性化合物中不包括属于上述(A)~(D)成分的物质。(E)自由基聚合性化合物可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
(E)自由基聚合性化合物可具有烯属性不饱和键。(E)自由基聚合性化合物可以具有例如:烯丙基、3-环己烯基、3-环戊烯基、对乙烯基苯基、间乙烯基苯基、邻乙烯基苯基等不饱和烃基;丙烯酰基、甲基丙烯酰基、马来酰亚胺基(2,5-二氢-2,5-二氧代-1H-吡咯-1-基)等α,β-不饱和羰基等自由基聚合性基团。(E)自由基聚合性化合物较好是具有2个以上的自由基聚合性基团。
作为(E)自由基聚合性化合物,可举出例如:(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物、苯乙烯系自由基聚合性化合物、烯丙基系自由基聚合性化合物、马来酰亚胺系自由基聚合性化合物等。
(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物例如是具有1个以上、较好是2个以上的丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基的化合物。作为(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物,可举出例如:环己烷-1,4-二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、环己烷-1,3-二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等低分子量(分子量小于1000)的脂肪族(甲基)丙烯酸酯化合物;二噁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、3,6-二氧杂-1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、3,6,9-三氧杂十一烷-1,11-二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯等低分子量(分子量小于1000)的含醚的(甲基)丙烯酸酯化合物;三(3-羟丙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯等低分子量(分子量小于1000)的含异氰脲酸酯的(甲基)丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯酸改性聚苯醚树脂等高分子量(分子量为1000以上)的丙烯酸酯化合物等。作为(甲基)丙烯酸系自由基聚合性化合物的市售品,可举出例如:新中村化学工业公司制的“A-DOG”(二噁烷二醇二丙烯酸酯)、共荣社化学公司制的“DCP-A”(三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯)、“DCP”(三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯)、日本化药株式会社的“KAYARAD R-684”(三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯)、“KAYARAD R-604”(二噁烷二醇二丙烯酸酯)、沙伯基础创新塑料(SABICInnovative Plastics)公司制的“SA9000”、“SA9000-111”(甲基丙烯酸改性聚苯醚)等。
苯乙烯系自由基聚合性化合物例如是具有与芳族碳原子直接键合的1个以上、较好是2个以上的乙烯基的化合物。作为苯乙烯系自由基聚合性化合物,可举出例如:二乙烯基苯、2,4-二乙烯基甲苯、2,6-二乙烯基萘、1,4-二乙烯基萘、4,4'-二乙烯基联苯、1,2-双(4-乙烯基苯基)乙烷、2,2-双(4-乙烯基苯基)丙烷、双(4-乙烯基苯基)醚等低分子量(分子量小于1000)的苯乙烯系化合物;乙烯基苄基改性聚苯醚树脂、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物等高分子量(分子量为1000以上)的苯乙烯系化合物等。作为苯乙烯系自由基聚合性化合物的市售品,可举出例如:日铁化学材料公司制的“ODV-XET(X03)”、“ODV-XET(X04)”、“ODV-XET(X05)”(苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)、三菱瓦斯化学公司制的“OPE-2St 1200”、“OPE-2St 2200”(乙烯基苄基改性聚苯醚树脂)。
烯丙基系自由基聚合性化合物例如是具有1个以上、较好是2个以上的烯丙基的化合物。作为烯丙基系自由基聚合性化合物,可举出例如:联苯二甲酸二烯丙酯(DiallylDiphenate)、偏苯三甲酸三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯、2,6-萘二甲酸二烯丙酯、2,3-萘甲酸二烯丙酯等芳族羧酸烯丙酯化合物;1,3,5-三烯丙基异氰脲酸酯、1,3-二烯丙基-5-缩水甘油基异氰脲酸酯等异氰脲酸烯丙酯化合物;2,2-双[3-烯丙基-4-(缩水甘油氧基)苯基]丙烷等含环氧基的芳族烯丙基化合物;双[3-烯丙基-4-(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯基]甲烷等含苯并噁嗪的芳族烯丙基化合物;1,3,5-三烯丙基醚苯等含醚的芳族烯丙基化合物;二烯丙基二苯基硅烷等的烯丙基硅烷化合物等。作为烯丙基系自由基聚合性化合物的市售品,可举出例如日本化成公司制的“TAIC”(1,3,5-三烯丙基异氰脲酸酯)、日触科技精细化工(Nisshoku Techno FineChemical)公司制的“DAD”(联苯二甲酸二烯丙酯)、和光纯药工业公司制的“TRIAM-705”(偏苯三甲酸三烯丙酯)、日本蒸馏工业公司制的商品名“DAND”(2,3-萘甲酸二烯丙酯)、四国化成工业公司制“ALP-d”(双[3-烯丙基-4-(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯基]甲烷)、日本化药公司制的“RE-810NM”(2,2-双[3-烯丙基-4-(缩水甘油氧基)苯基]丙烷)、四国化成公司制的“DA-MGIC”(1,3-二烯丙基-5-缩水甘油基异氰脲酸酯)等。
马来酰亚胺系自由基聚合性化合物例如是具有1个以上、较好是2个以上的马来酰亚胺基的化合物。马来酰亚胺系自由基聚合性化合物可以为包含脂肪族胺骨架的脂肪族马来酰亚胺化合物,也可以为包含芳族胺骨架的芳族马来酰亚胺化合物。作为马来酰亚胺系自由基聚合性化合物的市售品,可举出例如信越化学工业公司制的“SLK-2600”、DesignerMolecules公司制的“BMI-1500”、“BMI-1700”、“BMI-3000J”、“BMI-689”、“BMI-2500”(含有二聚物二胺结构的马来酰亚胺化合物)、Designer Molecules公司制的“BMI-6100”(芳族马来酰亚胺化合物)、日本化药公司制的“MIR-5000-60T”、“MIR-3000-70MT”(联苯芳烷基型马来酰亚胺化合物)、KI化成公司制的“BMI-70”、“BMI-80”、大和化成工业公司制“BMI-2300”、“BMI-TMH”等。此外,作为马来酰亚胺系自由基聚合性化合物,可使用日本发明协会公开技报公技编号2020-500211号中公开的马来酰亚胺树脂(含茚满环骨架的马来酰亚胺化合物)。
(E)自由基聚合性化合物的烯属性不饱和键当量较好是20g/eq.~3000g/eq.,更好是50g/eq.~2500g/eq.,进一步更好是70g/eq.~2000g/eq.,特别好是90g/eq.~1500g/eq.。烯属性不饱和键当量表示每1当量烯属性不饱和键的自由基聚合性化合物的质量。
(E)自由基聚合性化合物的重均分子量(Mw)较好是40000以下,更好是10000以下,进一步更好是5000以下,特别好是3000以下。下限没有特别限定,例如可设为150以上等。
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(E)自由基聚合性化合物的含量可以为0质量%,也可以为大于0质量%,较好是0.01质量%以上,更好是0.10质量%以上,特别好是0.50质量%以上,较好是10.0质量%以下,更好是5.0质量%以下,特别好是2.0质量%以下。
将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,树脂组合物中的(E)自由基聚合性化合物的含量可以为0质量%,也可以为大于0质量%,较好是0.01质量%以上,更好是0.10质量%以上,特别好是1.0质量%以上,较好是20质量%以下,更好是15.0质量%以下,特别好是10.0质量%以下。
[7.(F)任意的固化剂]
在本实施方式涉及的树脂组合物中,可与上述(A)~(E)成分组合、而进一步包含(F)任意的固化剂作为任意的成分。在作为该(F)成分的(F)任意的固化剂中不包括属于上述(A)~(E)成分的物质。(F)任意的固化剂与上述(B)活性酯化合物同样、可具有作为与(A)环氧树脂反应而使树脂组合物固化的环氧树脂固化剂的功能。(F)任意的固化剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为(F)任意的固化剂,可举出例如酚系固化剂、碳二亚胺系固化剂、酸酐系固化剂、胺系固化剂、苯并噁嗪系固化剂、氰酸酯系固化剂、及硫醇系固化剂。其中,较好是使用选自酚系固化剂及碳二亚胺系固化剂中的1种以上的固化剂。
作为酚系固化剂,可以使用在1分子中具有1个以上、较好是2个以上的键合于苯环、萘环等芳环上的羟基的固化剂。从耐热性及耐水性的观点来看,较好是具有酚醛结构(novolac structure)的酚系固化剂。此外,从密合性的观点来看,较好是含氮的酚系固化剂,更好是含三嗪骨架的酚系固化剂。其中,从高度满足耐热性、耐水性及密合性的观点来看,较好是含有三嗪骨架的线型酚醛树脂(phenol novolac resin)。作为酚系固化剂的具体例,可举出例如明和化成公司制的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”、日本化药公司制的“NHN”、“CBN”、“GPH”、日铁化学材料公司制的“SN-170”、“SN-180”、“SN-190”、“SN-475”、“SN-485”、“SN-495”、“SN-375”、“SN-395”、DIC公司制的“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-3018”、“LA-3018-50P”、“LA-1356”、“TD2090”、“TD-2090-60M”等。
作为碳二亚胺系固化剂,可使用在1分子中具有1个以上、较好是2个以上的碳二亚胺结构的固化剂。作为碳二亚胺系固化剂的具体例,可举出:四亚甲基-双(叔丁基碳二亚胺)、环己烷双(亚甲基-叔丁基碳二亚胺)等脂肪族双碳二亚胺;亚苯基-双(二甲苯基碳二亚胺)等芳族双碳二亚胺等双碳二亚胺;聚六亚甲基碳二亚胺、聚三甲基六亚甲基碳二亚胺、聚亚环己基碳二亚胺、聚(亚甲基双亚环己基碳二亚胺)、聚(异佛尔酮碳二亚胺)等脂肪族聚碳二亚胺;聚(亚苯基碳二亚胺)、聚(亚萘基碳二亚胺)、聚(亚甲苯基碳二亚胺)、聚(甲基二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(三乙基亚苯基碳二亚胺)、聚(二乙基亚苯基碳二亚胺)、聚(三异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(亚二甲苯基碳二亚胺)、聚(四甲基亚二甲苯基碳二亚胺)、聚(亚甲基二亚苯基碳二亚胺)、聚[亚甲基双(甲基亚苯基)碳二亚胺]等芳族聚碳二亚胺等的聚碳二亚胺。作为碳二亚胺系固化剂的市售品,可举出例如:日清纺化学公司制的“CARBODILITE V-02B”、“CARBODILITE V-03”、“CARBODILITEV-04K”、“CARBODILITE V-07”及“CARBODILITE V-09”;Rhein-Chemie公司制的“StabaxolP”、“Stabaxol P400”、“Hycasyl 510”等。
作为酸酐系固化剂,可举出在1分子内具有1个以上的酸酐基的固化剂,较好是在1分子内中具有2个以上的酸酐基的固化剂。作为酸酐系固化剂的具体例,可举出: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'-二苯基砜四甲酸二酐、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(脱水偏苯三酸酯)、苯乙烯与马来酸共聚而成的苯乙烯-马来酸树脂等聚合物型的酸酐等。作为酸酐系固化剂的市售品,可举出例如新日本理化社制的“HNA-100”、“MH-700”、“MTA-15”、“DDSA”、“OSA”;三菱化学公司制的“YH-306”、“YH-307”;日立化成公司制的“HN-2200”、“HN-5500”;CRAY VALLEY公司制“EF-30”、“EF-40”“EF-60”、“EF-80”等。
作为胺系固化剂,可使用在1分子中具有1个以上、较好是2个以上的氨基的固化剂。作为胺系固化剂,可举出例如脂肪族胺类、聚醚胺类、脂环族胺类、芳族胺类等,其中,较好是芳族胺类。胺系固化剂较好是伯胺或仲胺,更好是伯胺。作为胺系固化剂的具体例,可举出4,4'-亚甲基双(2,6-二甲基苯胺)、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、间二甲苯二胺、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。作为胺系固化剂的市售品,可举出例如SEIKA公司制“SEIKACURE-S”;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”;住友精化公司制“DTDA”等。
作为苯并噁嗪系固化剂的具体例,可举出JFE化学公司制的“JBZ-OP100D”、“ODA-BOZ”;昭和高分子公司制的“HFB2006M”;四国化成工业公司制的“P-d”、“F-a”等。
作为氰酸酯系固化剂,可举出例如双酚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)苯基丙烷、1,1-双(4-氰酸酯基苯基甲烷)、双(4-氰酸酯-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;由苯酚酚醛清漆树脂及甲酚酚醛清漆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,可举出Lonza Japan公司制的“PT30”及“PT60”(均为苯酚酚醛清漆型多官能氰酸酯树脂)、“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而得到的预聚物)等。
作为硫醇系固化剂,可举出例如三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、三(3-巯基丙基)异氰脲酸酯等。
(F)任意的固化剂的反应基当量较好是50g/eq.~3000g/eq.,更好是100g/eq.~1000g/eq.,进一步更好是100g/eq.~500g/eq.,特别好是100g/eq.~300g/eq.。反应基当量表示每1当量反应基的固化剂的质量。
将(A)环氧树脂的环氧基数设为1时,(F)任意的固化剂的反应基数可以为0,也可以为大于0,较好是0.01以上,更好是0.10以上,特别好是0.20以上,较好是2.0以下,更好是1.0以下,特别好是0.5以下。“(F)任意的固化剂的反应基数”表示将存在于树脂组合物中的(F)任意的固化剂的不挥发成分的质量除以反应基当量而得的值全部进行合计所得的值。
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(F)任意的固化剂的含量可以为0质量%,也可以为大于0质量%,较好是0.01质量%以上,更好是0.1质量%以上,特别好是1.0质量%以上,较好是20质量%以下,更好是10质量%以下,特别好是5质量%以下。
将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,树脂组合物中的(F)任意的固化剂的含量可以为0质量%,也可以为大于0质量%,较好是0.1质量%以上,更好是1.0质量%以上,特别好是5.0质量%以上,较好是50质量%以下,更好是30质量%以下,特别好是20质量%以下。
[8.(G)固化促进剂]
在本实施方式涉及的树脂组合物中,可与上述(A)~(F)成分组合、而进一步包含(G)固化促进剂作为任意的成分。在作为该(G)成分的(G)固化促进剂中不包括属于上述(A)~(F)成分的物质。(G)固化促进剂具有作为促进(A)环氧树脂的固化的固化催化剂的功能。
作为(G)固化促进剂,可举出例如:磷系固化促进剂、脲系固化促进剂、胍系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、金属系固化促进剂、胺系固化促进剂等。其中,较好是咪唑系固化促进剂。(G)固化促进剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为磷系固化促进剂,可举出例如:四丁基鏻溴化物、四丁基鏻氯化物、四丁基鏻乙酸盐、四丁基鏻癸酸盐、四丁基鏻月桂酸盐、双(四丁基鏻)均苯四甲酸盐、四丁基鏻六氢邻苯二甲酸氢盐、四丁基鏻2,6-双[(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚盐、二叔丁基二甲基鏻四苯基硼酸盐等的脂肪族鏻盐;甲基三苯基鏻溴化物、乙基三苯基鏻溴化物、丙基三苯基鏻溴化物、丁基三苯基鏻溴化物、苄基三苯基鏻氯化物、四苯基鏻溴化物、对甲苯基三苯基鏻四对甲苯基硼酸盐、四苯基鏻四苯基硼酸盐、四苯基鏻四对甲苯基硼酸盐、三苯基乙基鏻四苯基硼酸盐、三(3-甲基苯基)乙基鏻四苯基硼酸盐、三(2-甲氧基苯基)乙基鏻四苯基硼酸盐、(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的芳族鏻盐;三苯基膦-三苯基硼烷等的芳香族膦-硼烷配合物;三苯基膦-对苯醌加成反应物等的芳族膦-醌加成反应物;三丁基膦、三叔丁基膦、三辛基膦、二叔丁基(2-丁烯基)膦、二叔丁基(3-甲基-2-丁烯基)膦、三环己基膦等的脂肪族膦;二丁基苯基膦、二叔丁基苯基膦、甲基二苯基膦、乙基二苯基膦、丁基二苯基膦、二苯基环己基膦、三苯基膦、三邻甲苯基膦、三间甲苯基膦、三对甲苯基膦、三(4-乙基苯基)膦、三(4-丙基苯基)膦、三(4-异丙基苯基)膦、三(4-丁基苯基)膦、三(4-叔丁基苯基)膦、三(2,4-二甲基苯基)膦、三(2,5-二甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基苯基)膦、三(3,5-二甲基苯基)膦、三(2,4,6-三甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基-4-乙氧基苯基)膦、三(2-甲氧基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦、三(4-乙氧基苯基)膦、三(4-叔丁氧基苯基)膦、二苯基-2-吡啶基膦、1,2-双(二苯基膦基)乙烷、1,3-双(二苯基膦基)丙烷、1,4-双(二苯基膦基)丁烷、1,2-双(二苯基膦基)乙炔、2,2'-双(二苯基膦基)二苯基醚等的芳族膦等。
作为脲系固化促进剂,可举出例如:1,1-二甲基脲;1,1,3-三甲基脲、3-乙基-1,1-二甲基脲、3-环己基-1,1-二甲基脲、3-环辛基-1,1-二甲基脲等的脂肪族二甲基脲;3-苯基-1,1-二甲基脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(2-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-异丙基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲氧基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-硝基苯基)-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-甲氧基苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-氯苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[3-(三氟甲基)苯基]-1,1-二甲基脲、N,N-(1,4-亚苯基)双(N',N'-二甲基脲)、N,N-(4-甲基-1,3-亚苯基)双(N',N'-二甲基脲)〔甲苯双二甲基脲〕等的芳族二甲基脲等。
作为胍系固化促进剂,可举出例如,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。
作为咪唑系固化促进剂,可举出例如: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-均三嗪异氰脲酸加合物、2-苯基咪唑异氰脲酸加合物、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。作为咪唑系固化促进剂的市售品,可举出例如:四国化成工业公司制的“1B2PZ”、“2E4MZ”、“2MZA-PW”、“2MZ-OK”、“2MA-OK”、“2MA-OK-PW”、“2PHZ”、“2PHZ-PW”、“Cl1Z”、“Cl1Z-CN”、“Cl1Z-CNS”、“C11Z-A”;三菱化学公司制的“P200-H50”等。
作为金属系固化促进剂,可举出例如,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,可举出乙酰丙酮钴(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,可举出例如,辛酸锌、辛酸锡、环烷酸锌、环烷酸钴、硬脂酸锡、硬脂酸锌等。
作为胺系固化促进剂,可举出例如三乙基胺、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。作为胺系固化促进剂,可以使用市售品,可举出例如味之素精细化学(Ajinomoto Fine-Techno)公司制的“MY-25”等。
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(G)固化促进剂的含量可以是0质量%,也可以是大于0质量%,较好是0.01质量%以上,更好是0.02质量%以上,特别好是0.05质量%以上,较好是1.0质量%以下,更好是0.5质量%以下,特别好是0.1质量%以下。
将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,树脂组合物中的(G)固化促进剂的含量可以是0质量%,也可以是大于0质量%,较好是0.01质量%以上,更好是0.05质量%以上,特别好是0.10质量%以上,较好是2.0质量%以下,更好是1.0质量%以下,特别好是0.5质量%以下。
[9.(H)热塑性树脂]
在本实施方式涉及的树脂组合物中,可与上述的(A)~(G)成分组合、而进一步包含(H)热塑性树脂作为任意的成分。在作为该(H)成分的(H)热塑性树脂中不包括属于上述(A)~(G)成分的物质。
作为(H)热塑性树脂,可举出例如苯氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚烯烃树脂、聚丁二烯树脂、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。(H)热塑性树脂可以单独使用一种,或也可以组合使用两种以上。
作为苯氧树脂,可举出例如具有选自双酚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、双环戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金刚烷骨架、萜烯骨架以及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,可举出三菱化学公司制的“1256”及“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”及“FX293”;三菱化学公司制的“YL7500BH30”、“YX6954BH30”、“YX7553”、“YX7553BH30”、“YL7769BH30”、“YL6794”、“YL7213”、“YL7290”、“YL7482”及“YL7891BH30”等。
作为聚酰亚胺树脂的具体例,可举出信越化学工业公司制“SLK-6100”、新日本理化公司制的“RIKACOAT SN20”及“RIKACOAT PN20”等。
作为聚乙烯醇缩醛树脂,可举出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,可举出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。
作为聚烯烃树脂,可举出例如低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物等乙烯系共聚树脂;聚丙烯、乙烯-丙烯嵌段共聚物等聚烯烃系聚合物等。
作为聚丁二烯树脂,可举出例如:含氢化聚丁二烯骨架的树脂、含羟基的聚丁二烯树脂、含酚式羟基的聚丁二烯树脂、含羧基的聚丁二烯树脂、含酸酐基的聚丁二烯树脂、含环氧基的聚丁二烯树脂、含异氰酸酯基的聚丁二烯树脂、含氨基甲酸酯基的聚丁二烯树脂、聚苯醚-聚丁二烯树脂等。
作为聚酰胺酰亚胺树脂的具体例,可举出东洋纺公司制的“VYLOMAX HR11NN”和“VYLOMAX HR16NN”。作为聚酰胺酰亚胺树脂的具体例,还可举出日立化成公司制的“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,可举出住友化学公司制的“PES5003P”等。
作为聚砜树脂的具体例,可举出Solvay Advanced Polymers公司制的聚砜“P1700”、“P3500”等。
作为聚苯醚树脂的具体例,可举出SABIC制“NORYL SA90”等。作为聚醚酰亚胺树脂的具体例,可举出GE公司制的“ULTEM”等。
作为聚碳酸酯树脂,可举出例如含羟基的碳酸酯树脂、含酚式羟基的碳酸酯树脂、含羧基的碳酸酯树脂、含酸酐基的碳酸酯树脂、含异氰酸酯基的碳酸酯树脂、含氨基甲酸酯基的碳酸酯树脂等。作为聚碳酸酯树脂的具体例,可举出三菱瓦斯化学公司制的“FPC0220”、旭化成化学公司制的“T6002”、“T6001”(聚碳酸酯二醇)、可乐丽公司制的“C-1090”、“C-2090”、“C-3090”(聚碳酸酯二醇)等。作为聚醚醚酮树脂的具体例,可举出住友化学公司制的“SUMIPLOYK”等。
作为聚酯树脂,可举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚萘二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丙二醇酯树脂、聚萘二甲酸丙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯树脂等。
(H)热塑性树脂的重均分子量(Mw)较好是大于5000,更好是8000以上,进一步更好是10000以上,特别好是20000以上,较好是100000以下,更好是70000以下,进一步更好是60000以下,特别好是50000以下。
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(H)热塑性树脂的含量可以是0质量%,也可以是大于0质量%,较好是0.01质量%以上,更好是0.10质量%以上,特别好是0.20质量%以上,较好是5.0质量%以下,更好是2.0质量%以下,特别好是1.0质量%以下。
将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,树脂组合物中的(H)热塑性树脂的含量可以是0质量%,也可以是大于0质量%,较好是0.01质量%以上,更好是0.10质量%以上,特别好是0.50质量%以上,较好是10质量%以下,更好是5.0质量%以下,特别好是3.0质量%以下。
[10.(I)任意的添加剂]
在本实施方式涉及的树脂组合物中,可与上述(A)~(H)成分组合、而进一步包含(I)任意的添加剂作为任意的不挥发成分。作为(I)任意的添加剂,可举出例如过氧化物系自由基聚合引发剂、偶氮系自由基聚合引发剂等的自由基聚合引发剂;环氧丙烯酸酯树脂、氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂、氨基甲酸酯树脂、氰酸酯树脂、苯并噁嗪树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂等的除环氧树脂以外的热固化性树脂;橡胶粒子等的有机填充材料;有机铜化合物、有机锌化合物、有机钴化合物等的有机金属化合物;酞菁蓝、酞菁绿、碘绿、重氮黄、结晶紫、氧化钛、炭黑等的着色剂;对苯二酚、邻苯二酚、连苯三酚、吩噻嗪等的阻聚剂;有机硅系均化剂、丙烯酸聚合物系均化剂等的均化剂;Benton、蒙脱石等增稠剂;有机硅系消泡剂、丙烯酸系消泡剂、氟系消泡剂、乙烯基树脂系消泡剂等的消泡剂;苯并三唑系紫外线吸收剂等的紫外线吸收剂;脲硅烷等的粘接性提高剂;三唑系密合性赋予剂、四唑系密合性赋予剂、三嗪系密合性赋予剂等的密合性赋予剂;受阻酚系抗氧化剂等的抗氧化剂;茋衍生物等的荧光增白剂;氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂等的表面活性剂;磷系阻燃剂(例如磷酸酯化合物、磷腈化合物、次膦酸化合物、红磷)、氮系阻燃剂(例如硫酸三聚氰胺)、卤素系阻燃剂、无机系阻燃剂(例如三氧化锑)等的阻燃剂;磷酸酯系分散剂、聚氧化烯系分散剂、炔系分散剂、有机硅系分散剂、阴离子性分散剂、阳离子性分散剂等的分散剂;硼酸酯系稳定剂、钛酸酯系稳定剂、铝酸酯系稳定剂、锆酸酯系稳定剂、异氰酸酯系稳定剂、羧酸系稳定剂、羧酸酐系稳定剂等的稳定剂。(I)任意的添加剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
[11.(J)溶剂]
在本实施方式涉及的树脂组合物中,可与上述(A)~(I)成分这样的不挥发成分组合、而进一步包含(J)溶剂作为任意的挥发性成分。作为(J)溶剂,通常使用有机溶剂。作为有机溶剂,可举出例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮系溶剂;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯等酯系溶剂;四氢吡喃、四氢呋喃、1,4-二噁烷、二乙基醚、二异丙基醚、二丁基醚、二苯基醚、苯甲醚等醚系溶剂;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇等醇系溶剂;乙酸2-乙氧基乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯(ethyl diglycol acetate)、γ-丁内酯、甲氧基丙酸甲酯等醚酯系溶剂;乳酸甲酯、乳酸乙酯、2-羟基异丁酸甲酯等酯醇系溶剂;2-甲氧基丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、丙二醇单甲基醚、二乙二醇单丁基醚(丁基卡必醇)等醚醇系溶剂;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺系溶剂;二甲基亚砜等的亚砜系溶剂;乙腈、丙腈等的腈系溶剂;己烷、环戊烷、环己烷、甲基环己烷等脂肪族烃系溶剂;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯等芳烃系溶剂等。(J)溶剂可单独使用一种,也可将两种以上组合使用。
(J)溶剂的含量没有特别限制,将树脂组合物中的全部成分设为100质量%时,例如可以为60质量%以下、40质量%以下、30质量%以下、20质量%以下、15质量%以下、10质量%以下等,也可以为0质量%。
[12.树脂组合物的制造方法]
本实施方式涉及的树脂组合物例如可通过将上述的成分混合而制造。上述的成分可以将一部分或全部同时混合,也可以依次混合。在将各成分混合的过程中,可适当设定温度,因此可暂时地或始终进行加热及/或冷却。此外,在将各成分混合的过程中,可进行搅拌或振荡。
[13.树脂组合物的物性]
本实施方式涉及的树脂组合物可以得到介质损耗角正切低的固化物。例如,在后述的实施例的[介电特性的测定方法]项中说明的条件下进行固化物的介质损耗角正切的测定时,能够得到低的介质损耗角正切。固化物的介质损耗角正切较好是0.0040以下,更好是0.0030以下,特别好是0.0028以下。
本实施方式涉及的树脂组合物可以得到HAST试验后的与导体层的密合性优异的固化物。因此,例如通过镀覆在树脂组合物的固化物上形成导体层时,在HAST试验后能够提高该导体层与固化物之间的密合性。若举出具体例,则在后述的实施例的[镀覆密合性(镀覆剥离强度)的测定方法]项中说明的条件下进行HAST试验后的镀覆剥离强度的测定时,能够增大镀覆剥离强度。前述的镀覆剥离强度表示将通过镀覆在树脂组合物的固化物上形成的导体层剥下所需要的力的大小,该镀覆剥离强度越大,表示镀覆密合性越优异。前述的HAST试验后的镀覆剥离强度较好是0.29kgf/cm以上,更好是0.30kgf/cm以上,特别好是0.31kgf/cm以上。
此外,例如,本实施方式涉及的树脂组合物在金属箔上形成树脂组合物的层,并进行固化而形成固化物时,在HAST试验后可以提高该金属箔与固化物之间的密合性。若举出具体例,则在后述的实施例的[金属箔密合性的评价方法]项中说明的条件下进行HAST试验后的铜箔抗剥强度的测定时,可以增加铜箔抗剥强度。前述的铜箔抗剥强度表示将作为导体层的铜箔从树脂组合物的固化物剥下所需要的力的大小,该铜箔抗剥强度越大,表示金属箔密合性越优异。前述的HAST试验后的铜箔抗剥强度较好是0.40kgf/cm以上,更好是0.50kgf/cm以上,特别好是0.55kgf/cm以上。
本实施方式涉及的树脂组合物通常不仅在HAST试验后、而且在HAST试验前也可得到与导体层的密合性优异的固化物。因此,例如通过镀覆在树脂组合物的固化物上形成导体层时,通常在HAST试验前可以提高该导体层与固化物之间的密合性。若举出具体例,则在后述的实施例的[镀覆密合性(镀覆剥离强度)的测定方法]项中说明的条件下进行HAST试验前的镀覆剥离强度的测定时,可以使镀覆剥离强度增加。前述的HAST试验前的镀覆剥离强度较好是0.30kgf/cm以上,更好是0.35kgf/cm以上,特别好是0.40kgf/cm以上。
此外,例如,本实施方式涉及的树脂组合物在金属箔上形成树脂组合物的层并进行固化而形成固化物时,通常在HAST试验前可以提高该金属箔与固化物之间的密合性。若举出具体例,则在后述的实施例的[金属箔密合性的评价方法]项中说明的条件下进行HAST试验前的铜箔抗剥强度的测定时,可以增加铜箔抗剥强度。前述的HAST试验前的铜箔抗剥强度较好是0.50kgf/cm以上,更好是0.55kgf/cm以上,特别好是0.60kgf/cm以上。
本实施方式涉及的树脂组合物的固化物通常在进行粗糙化处理时,可具有小的表面粗糙度。例如,在后述的实施例的[算术平均粗糙度(Ra)的评价方法]项中说明的条件下进行粗糙化处理后的固化物的算术平均粗糙度Ra的测定时,可以得到小的算术平均粗糙度Ra。前述的算术平均粗糙度Ra较好是150nm以下,更好是100nm以下,特别好是80nm以下。下限没有特别限制,可以为10nm以上、20nm以上等。
本实施方式涉及的树脂组合物通常可以得到相对介电常数低的固化物。例如,在后述的实施例的[介电特性的测定方法]项中说明的条件下进行固化物的相对介电常数的测定时,可以得到低的相对介电常数。固化物的相对介电常数较好是4.0以下,更好是3.8以下,特别好是3.5以下。
本实施方式涉及的树脂组合物较好是具有低的最低熔体粘度。例如,在后述的实施例的[最低熔体粘度的测定方法]项中说明的条件下进行最低熔体粘度的测定时,可以得到低的最低熔体粘度。树脂组合物的最低熔体粘度较好是小于2000泊。
[14.树脂组合物的用途]
本实施方式涉及的树脂组合物可以用作绝缘用途的树脂组合物,特别可以优选用作用于形成绝缘层的树脂组合物(绝缘层形成用的树脂组合物)。例如,本实施方式涉及的树脂组合物可以充分利用能够得到具有低介质损耗角正切的固化物这样的优点,而用作用于形成印刷布线板的绝缘层的树脂组合物。
特别地,对于本实施方式涉及的树脂组合物而言,充分利用与通过镀覆在该树脂组合物的固化物上形成的导体层的密合性(镀覆密合性)优异这样的优点,可优选用作用于形成层间绝缘层的树脂组合物(层间绝缘用途的树脂组合物)。一般而言,具备层间绝缘层的印刷布线板通过依次形成导体层、层间绝缘层及另外的导体层而制造。因此,要求层间绝缘层与先前形成的导体层之间具有高的密合性,此外,还要求与之后形成的导体层之间具有高的密合性。此处,先前形成的导体层与层间绝缘层之间的密合性相当于金属箔与固化物之间的密合性(金属箔密合性)。另一方面,导体层在层间绝缘层上的形成一般通过镀覆进行,因此之后形成的导体层与层间绝缘层之间的密合性相当于通过镀覆在固化物上形成的导体层(镀覆导体层)与固化物之间的密合性(镀覆密合性)。通常,金属箔密合性与镀覆密合性可以不同,而根据本实施方式涉及的树脂组合物,可以得到镀覆密合性优异的固化物,较好是能够得到镀覆密合性及金属箔密合性这两者均优异的固化物。因此,本实施方式涉及的树脂组合物可优选用作层间绝缘层的材料。
此外,本实施方式涉及的树脂组合物可以用作用于形成再布线形成层的树脂组合物(再布线形成层形成用的树脂组合物)。再布线形成层表示供形成再布线层用的绝缘层。此外,再布线层表示在作为绝缘层的再布线形成层上形成的导体层。例如,经由以下的(1)~(6)工序来制造半导体芯片封装时,本实施方式涉及的树脂组合物可以用作用于形成再布线形成层的树脂组合物。此外,在通过下述(1)~(6)工序来制造半导体芯片封装时,可以在密封层上进一步形成再布线层。这些情况下,由于可通过镀覆在树脂组合物的固化物上形成作为再布线层的导体层,因此,使用可得到镀覆密合性优异的固化物的本实施方式涉及的树脂组合物是有益的;
(1)在基材上叠层临时固定膜的工序,
(2)将半导体芯片临时固定在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,和
(6)在再布线形成层上形成作为导体层的再布线层的工序。
进而,本实施方式涉及的树脂组合物还可用于例如树脂片材、预浸料等片状叠层材料、阻焊剂、底部填充材料、芯片键合材料、半导体密封材料、填孔树脂、部件填埋树脂等使用树脂组合物的广泛的用途。
[15.片状叠层材料]
本实施方式涉及的树脂组合物也可以以清漆状态进行涂布而使用,但在工业上,优选以含有该树脂组合物的片状叠层材料的形态使用。
作为片状叠层材料,较好是以下所示的树脂片材、预浸料。
在一个实施方式中,树脂片材包含支承体、和设置于该支承体上的树脂组合物层。树脂组合物层由本实施方式涉及的树脂组合物形成。因此,树脂组合物层通常包含树脂组合物,较好是仅包含树脂组合物。
从印刷布线板的薄型化、及可提供即使该树脂组合物的固化物为薄膜而绝缘性也优异的固化物这样的观点来看,树脂组合物层的厚度较好是50μm以下,更好是40μm以下。树脂组合物层的厚度的下限没有特别限制,可以为5μm以上、10μm以上等。
作为支承体,可举出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,可举出例如: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)等丙烯酸系聚合物、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,可举出例如铜箔、铝箔等,较好是铜箔。作为铜箔,可使用由铜的单金属形成的箔,也可使用由铜与其他金属(例如锡、铬、银、镁、镍、锆、硅、钛等)的合金形成的箔。
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。
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,可举出例如选自醇酸树脂、聚烯烃树脂、氨基甲酸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,可举出例如作为具有以醇酸树脂系脱模剂为主要成分的脱模层的PET膜的琳得科公司制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”、东丽公司制的“LUMIRROR T60”、帝人公司制的“Purex”、UNITIKA公司制的“Unipeel”等。
作为支承体的厚度,无特别限定,较好是在5μm~75μm的范围,更好是在10μm~60μm的范围。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。
在一个实施方式中,树脂片材根据需要可以进一步含有任意的层。作为所述任意的层,可举出例如,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。通过叠层保护膜,可以抑制在树脂组合物层的表面附着垃圾等或形成损伤。
树脂片材例如可通过以下方式制造:使用口模式涂布机(die coater)等将液态(清漆状)的树脂组合物直接涂布于支承体上、或制备在溶剂中溶解树脂组合物而成的液态(清漆状)的树脂组合物并使用口模式涂布机等将其涂布于支承体上,进而使其干燥,从而形成树脂组合物层。
作为溶剂,可举出与作为树脂组合物的成分所说明的溶剂相同的溶剂。溶剂可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
干燥可通过加热、热风吹拂等的方法实施。干燥条件无特别限定,以使树脂组合物层中的溶剂的含量通常成为10质量%以下、较好是5质量%以下的方式进行干燥。根据树脂组合物中的溶剂的沸点而不同,例如使用包含30质量%~60质量%的溶剂的树脂组合物的情况下,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,通常可通过剥离保护膜来使用。
在一个实施方式中,预浸料是通过使本实施方式涉及的树脂组合物浸渗在片状纤维基材中而形成的。
预浸料中使用的片状纤维基材可使用例如玻璃布、芳族聚酰胺无纺布、液晶聚合物无纺布等作为预浸料用基材而常用的材料。从印刷布线板的薄型化的观点来看,片状纤维基材的厚度较好是50μm以下,更好是40μm以下,进一步更好是30μm以下,特别好是20μm以下。片状纤维基材的厚度的下限没有特别限制。通常为10μm以上。
预浸料可利用热熔法、溶剂法等的方法来制造。
预浸料的厚度可以是与上述的树脂片材中的树脂组合物层相同的范围。
片状叠层材料可优选用于形成印刷布线板的绝缘层(印刷布线板的绝缘层用),可更优选用于形成印刷布线板的层间绝缘层(印刷布线板的层间绝缘层用)。
[16.印刷布线板]
本发明的一个实施方式涉及的印刷布线板具备绝缘层,该绝缘层包含将本实施方式涉及的树脂组合物固化而得的固化物。对于该印刷布线板而言,例如,可使用上述的树脂片材,利用包括下述(I)及(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在内层基板上的工序、(II)将树脂组合物层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,可举出例如玻璃环氧基板、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。另外,该基板可在其一面或两面具有导体层,该导体层可以被进行了图案加工。有时将在基板的一面或两面形成有导体层(电路)的内层基板称为“内层电路基板”。另外,在制造印刷布线板时待进一步形成绝缘层和/或导体层的中间制造物也被包含在前述的“内层基板”中。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。
内层基板与树脂片材的叠层例如可通过从支承体侧将树脂片材加热压接于内层基板而进行。作为将树脂片材加热压接于内层基板的构件(以下,也称为“加热压接构件”),可举出例如经加热的金属板(SUS端板等)或金属辊(SUS辊)等。应予说明,较好是并非将加热压接构件直接向树脂片材压制,而是隔着耐热橡胶等弹性材料进行压制,以使树脂片材充分追随内层基板的表面凹凸。
内层基板与树脂片材的叠层可通过真空层压法实施。真空层压法中,加热压接温度较好是60℃~160℃,更好是80℃~140℃的范围、加热压接压力较好是0.098MPa~1.77MPa,更好是0.29MPa~1.47MPa的范围,加热压接时间较好是20秒~400秒,更好是30秒~300秒的范围。叠层较好是在压力为26.7hPa以下的减压条件下实施。
叠层可通过市售的真空层压机进行。作为市售的真空层压机,可举出例如株式会社名机制作所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压制,由此,可进行已叠层的树脂片材的平滑化处理。平滑化处理的压制条件可设定为与上述叠层的加热压接条件同样的条件。平滑化处理可通过市售的层压机进行。应予说明,叠层与平滑化处理可使用上述的市售的真空层压机连续地进行。
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。
在工序(II)中,将树脂组合物层固化,形成由树脂组合物的固化物形成的绝缘层。树脂组合物层的固化通常通过热固化进行。树脂组合物层的具体固化条件可使用在形成印刷布线板的绝缘层时通常采用的条件。
例如,树脂组合物层的热固化条件虽然也根据树脂组合物的种类等而不同,但在一个实施方式中,固化温度较好是120℃~240℃,更好是150℃~220℃,进一步更好是170℃~210℃。固化时间较好可以是5分钟~120分钟,更好可以是10分钟~100分钟,进一步更好可以是15分钟~100分钟。
在使树脂组合物层热固化之前,可在低于固化温度的温度下对树脂组合物层进行预加热。例如,在使树脂组合物层热固化之前,在50℃~150℃、较好是60℃~140℃、更好是70℃~130℃的温度下,对树脂组合物层进行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分钟的预加热。
在制造印刷布线板时,可以进一步实施(III)在绝缘层上开孔的工序、(IV)对绝缘层进行粗糙化处理的工序、(V)形成导体层的工序。这些工序(III)~工序(V)可按照印刷布线板的制造中可使用的、本领域技术人员公知的各种方法实施。应予说明,在工序(II)之后除去支承体时,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。另外,根据需要,也可反复实施工序(I)~工序(V)的绝缘层及导体层的形成,而形成多层布线板。
在其他实施方式中,印刷布线板可以使用上述的预浸料来制造。制造方法基本上可以与使用树脂片材的情况同样。
工序(III)为在绝缘层上开孔的工序,由此可在绝缘层上形成通孔、透孔等孔。对于工序(III)而言,可根据绝缘层的形成中使用的树脂组合物的组成等,使用例如钻头、激光、等离子体等来实施。孔的尺寸及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,还进行沾污的除去。粗糙化处理的步骤、条件没有特别限制,可采用在形成印刷布线板的绝缘层时通常使用的公知的步骤、条件。例如,可通过依次实施基于溶胀液的溶胀处理、基于氧化剂的粗糙化处理、基于中和液的中和处理,从而对绝缘层进行粗糙化处理。
作为粗糙化处理中使用的溶胀液,可举出例如碱溶液、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。作为市售的溶胀液,可举出例如安美特(ATOTECH)日本公司制的“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling DipSecuriganth SBU”等。基于溶胀液的溶胀处理例如可通过将绝缘层浸渍于30℃~90℃的溶胀液中1分钟~20分钟而进行。从将绝缘层的树脂的溶胀抑制为适度的水平的观点来看,较好是将绝缘层浸渍于40℃~80℃的溶胀液中5分钟~15分钟。
作为粗糙化处理中使用的氧化剂,可举出例如在氢氧化钠的水溶液中溶解高锰酸钾或高锰酸钠而成的碱性高锰酸溶液。基于碱性高锰酸溶液等氧化剂的粗糙化处理较好是通过将绝缘层浸渍于已加热至60℃~100℃的氧化剂溶液中10分钟~30分钟而进行。另外,碱性高锰酸溶液中的高锰酸盐的浓度较好是5质量%~10质量%。作为市售的氧化剂,可举出例如安美特日本公司制的“Concentrate Compact CP”、“Dosing Solution SecuriganthP”等碱性高锰酸溶液。
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,可举出例如安美特日本公司制的“Reduction Solution Securiganth P”。基于中和液的处理可通过将完成了基于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分钟而进行。从操作性等方面考虑,较好是将完成了基于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)较好是500nm以下,更好是400nm以下,进一步更好是300nm以下。对于下限没有特别限制,例如可设为1nm以上、2nm以上等。另外,粗糙化处理后的绝缘层表面的均方根粗糙度(Rq)较好是500nm以下,更好是400nm以下,进一步更好是300nm以下。对于下限,没有特别限定,例如可设为1nm以上、2nm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)可以使用非接触型表面粗糙度计来测定。
工序(V)是形成导体层的工序,在绝缘层上形成导体层。导体层中使用的导体材料没有特别限制。在优选的实施方式中,导体层包含选自由金、铂、钯、银、铜、铝、钴、铬、锌、镍、钛、钨、铁、锡和铟组成的组中的1种以上的金属。导体层可以为单金属层,也可以为合金层,作为合金层,可举出例如由选自上述的组中的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、图案化的容易性等观点来看,较好是铬、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,更好是铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或镍-铬合金的合金层,进一步更好是铜的单金属层。
导体层可以为单层结构,也可以为由不同种类的金属或合金形成的单金属层或合金层叠层2层以上而成的多层结构。导体层为多层结构时,与绝缘层接触的层较好是铬、锌或钛的单金属层、或镍-铬合金的合金层。
导体层的厚度取决于所期望的印刷布线板的设计,通常为3μm~35μm,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,可利用半加成法、全加成法等现有公知的技术,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来看,较好是半加成法。以下,示出利用半加成法形成导体层的例子。
首先,利用无电解镀覆在绝缘层的表面上形成镀覆籽晶层。接下来,在形成的镀覆籽晶层上,对应于所期望的布线图案,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,利用电解镀覆形成金属层,然后将掩模图案除去。然后,利用蚀刻等将不需要的镀覆籽晶层除去,可形成具有所期望的布线图案的导体层。
在其他实施方式中,导体层可使用金属箔形成。在使用金属箔形成导体层的情况下,工序(V)优选在工序(I)与工序(II)之间实施。例如,在工序(I)之后,将支承体除去,在露出的树脂组合物层的表面上叠层金属箔。树脂组合物层与金属箔的叠层可利用真空层压法实施。叠层的条件可与针对工序(I)说明的条件同样。接下来,实施工序(II),形成绝缘层。然后,利用绝缘层上的金属箔,利用减成法(subtractive)法、改良的半加成法等现有公知的技术,可形成具有所期望的布线图案的导体层。
金属箔例如可利用电解法、轧制法等公知的方法来制造。作为金属箔的市售品,可举出例如JX日矿日石金属公司制的HLP箔、JXUT-III箔、三井金属矿山公司制的3EC-III箔、TP-III箔等。
[17.半导体装置]
本发明的一个实施方式涉及的半导体装置包含前述的印刷布线板。半导体装置可以使用印刷布线板来制造。
作为半导体装置,可举出供于电气制品(例如,计算机、移动电话、数码相机及电视机等)及交通工具(例如,摩托车、汽车、电车、船舶及飞机等)等的各种半导体装置。
实施例
以下,示出实施例具体地说明本发明。但是,本发明不受这些实施例的限定。在以下的说明中,只要没有另外明确说明,表示量的“份”及“%”分别是指“质量份”及“质量%”。此外,在没有特别指定温度的情况下的温度条件及压力条件是室温(25℃)及大气压(1atm)。
[实施例1]
一边搅拌一边使联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”、环氧当量约269g/eq.)8份、及萘型环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”、1,6-双(缩水甘油基氧基)萘、环氧当量约145g/eq.)2份加热溶解于溶剂石脑油15份中。将其冷却至室温,制备环氧树脂的溶解组合物。
在该环氧树脂的溶解组合物中,混合酚系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STAB AO-330”)0.4份、活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)30份、用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)90份、含三嗪骨架的酚系固化剂(DIC公司制“LA-3018-50P”、活性基当量约151g/eq.、不挥发成分率50%的2-甲氧基丙醇溶液)2份、碳二亚胺系固化剂(日清纺化学公司制“V-03”、活性基当量约216g/eq.、不挥发成分率50%的甲苯溶液)5份、咪唑系固化促进剂(四国化成工业公司制“1B2PZ”、1-苄基-2-苯基咪唑)0.1份、及苯氧树脂(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)2份,用高速旋转混合机均匀地分散,制备树脂组合物。
[实施例2]
代替酚系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STAB AO-330”)0.4份,而使用硫系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STAB AO-503”)0.4份。除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[实施例3]
代替联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”、环氧当量约269g/eq.)8份与萘型环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”、1,6-双(缩水甘油基氧基)萘、环氧当量约145g/eq.)2份的组合,而使用联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”、环氧当量约269g/eq.)10份;
此外,代替酚系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STAB AO-330”)0.4份,而使用磷系抗氧化剂(城北化学公司制“JP-360”)0.4份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[实施例4]
代替联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”、环氧当量约269g/eq.)8份与萘型环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”、1,6-双(缩水甘油基氧基)萘、环氧当量约145g/eq.)2份的组合,而使用萘型环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”、1,6-双(缩水甘油基氧基)萘、环氧当量约145g/eq.)10份;
此外,代替酚系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STAB AO-330”)0.4份,而使用磷系抗氧化剂(城北化学公司制“JPE-10”)0.4份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[实施例5]
代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)30份,而使用活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”、活性酯基当量约223g/eq.、不挥发成分率65%的甲苯溶液)30份;
此外,将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)的量从90份改变为105份;进一步地,将酚系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STAB AO-330”)的量从0.4份改变为1份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[实施例6]
将酚系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STABAO-330”)的量从0.4份改变为0.2份;
此外,在树脂组合物中,进一步追加硫系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STAB AO-503”)0.2份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[实施例7]
在树脂组合物中,进一步追加联苯芳烷基酚醛清漆型马来酰亚胺(日本化药公司制“MIR-3000-70MT”、不挥发成分率70%的MEK/甲苯混合溶液)2份。除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[实施例8]
在树脂组合物中,进一步追加甲基丙烯酸改性聚苯醚(沙伯基础创新塑料公司制“SA9000-111”)2份。除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[实施例9]
在树脂组合物中,进一步追加乙烯基苄基改性聚苯醚(三菱瓦斯化学公司制“OPE-2St 2200”、不挥发成分率65%的甲苯溶液)2份。除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[实施例10]
将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)的量从90份改变为70份;
此外,在树脂组合物中,进一步追加中空二氧化硅粒子(日挥触媒化成公司制“BA-S”、平均粒径2.6μm、空孔率25体积%)15份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[实施例11]
代替酚系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STAB AO-330”)0.4份,而使用硫系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STABAO-503”)0.4份;
此外,将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)的量从90份改变为70份;进一步地,在树脂组合物中,进一步追加中空二氧化硅粒子(日挥触媒化成公司制“BA-S”、平均粒径2.6μm、空孔率25体积%)15份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[比较例1]
不使用酚系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STAB AO-330”)0.4份。除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[比较例2]
代替联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”、环氧当量约269g/eq.)8份与萘型环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”、1,6-双(缩水甘油基氧基)萘、环氧当量约145g/eq.)2份的组合,而使用联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”、环氧当量约269g/eq.)10份;
此外,将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)的量从90份改变为105份;进一步地,不使用酚系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STABAO-330”)0.4份;
此外,在树脂组合物中,进一步追加联苯芳烷基酚醛清漆型马来酰亚胺(日本化药公司制“MIR-3000-70MT”、不挥发成分率70%的MEK/甲苯混合溶液)2份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[比较例3]
代替联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”、环氧当量约269g/eq.)8份与萘型环氧树脂(DIC公司制“HP-4032-SS”、1,6-双(缩水甘油基氧基)萘、环氧当量约145g/eq.)2份的组合,而使用联苯型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000L”、环氧当量约269g/eq.)10份;
此外,将活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)的量从30份改变为10份;
进一步地,将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)的量从90份改变为65份;
此外,不使用酚系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STABAO-330”)0.4份;
进一步地,将含三嗪骨架的酚系固化剂(DIC公司制“LA-3018-50P”、活性基当量约151g/eq.、不挥发成分率50%的2-甲氧基丙醇溶液)的量从2份改变为10份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[比较例4]
代替活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8150-62T”、活性酯基当量约220g/eq.、不挥发成分率62质量%的甲苯溶液)30份,而使用活性酯化合物(DIC公司制“HPC-8000-65T”、活性酯基当量约223g/eq.、不挥发成分率65%的甲苯溶液)40份;
此外,将用硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM-573”)进行了表面处理的球状二氧化硅(雅都玛公司制“SO-C2”、平均粒径0.5μm、比表面积5.8m2/g)的量从90份改变为35份;进一步地,不使用酚系抗氧化剂(ADEKA公司制“ADK STAB AO-330”)0.4份;
除了以上的事项以外,与实施例1同样地制备树脂组合物。
[树脂片材的制作]
作为支承体,准备具备脱模层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(琳得科公司制“AL5”,厚度38μm)。在该支承体的脱模层上,均匀涂布实施例及比较例中得到的树脂组合物,以使干燥后的树脂组合物层的厚度成为40μm。然后,使树脂组合物在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。
[算术平均粗糙度(Ra)的评价方法]
<评价基板A的制作>
(1)内装基板的基底处理:
作为内层基板,准备在表面具有铜箔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0.8mm、松下公司制“R1515A”)。使用微蚀刻剂(美格(MEC)公司制“CZ8101”)将该内层基板的表面的铜箔以铜蚀刻量1μm进行蚀刻,进行粗糙化处理。然后,在190℃进行30分钟的干燥。
(2)树脂片材的叠层、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压机(Nikko-Materials公司制,2阶段堆叠层合机“CVP700”)以树脂组合物层与前述的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,将层压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。进而,将其投入130℃的烘箱加热30分钟,接着移至170℃的烘箱加热30分钟。通过这些加热,将树脂组合物层热固化,形成由树脂组合物的固化物形成的绝缘层。然后,剥离支承体,得到具有绝缘层/内层基板/绝缘层的层结构的中间基板。
(3)粗糙化处理:
对于中间基板的绝缘层实施了粗糙化处理。具体而言,将中间基板在作为溶胀液的安美特日本公司制的Swelling Dip Securiganth P中于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Reductionsolution Securiganth P中于40℃浸渍5分钟。将所得的基板作为评价基板A。
<算术平均粗糙度(Ra)的测定>
使用非接触型表面粗糙度计(Veeco Instruments公司制“WYKO NT3300”),采用VSI模式、50倍透镜,测定范围设为121μm×92μm,测定评价基板A的绝缘层表面的算术平均粗糙度Ra。在随机选择的10处进行测定,计算其平均值,在后述的表中示出。
[镀覆密合性(镀覆剥离强度)的测定方法]
<评价基板B的制作>
将评价基板A在包含PdCl2的无电解镀覆用溶液中于40℃浸渍5分钟,接着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基板B。
<HAST试验前的镀覆导体层的抗剥强度(剥离强度)的测定>
在评价基板B的导体层中不包括通孔的部分切开宽10mm、长150mm的部分的切痕。将该部分的一端剥离并用拉伸试验机(T.S.E公司制,AUTO COM型试验机“AC-50C-SL”)的夹具夹住。测定室温(25℃)下以50mm/分钟的速度沿垂直方向拉伸、剥下100mm时的负荷[kgf/cm]作为镀覆剥离强度。将该测定的结果所得的负荷的值称为“HAST试验前的镀覆剥离强度”。
<HAST试验后的镀覆导体层的抗剥强度(剥离强度)的测定>
对于评价基板B,使用高加速寿命试验装置(楠本化成公司制“PM422”),在130℃、85%RH的高温高湿条件下实施100小时的加速环境试验(HAST试验)。然后,使用HAST试验后的评价基板B,用与上述“<HAST试验前的镀覆导体层的抗剥强度(剥离强度)的测定>”相同的方法测定镀覆剥离强度。即,在HAST试验后的评价基板B中引入切痕,测定将被切痕包围的部分的一端在室温(25℃)中以50mm/分钟的速度沿垂直方向拉伸、剥下100mm时的负荷[kgf/cm]作为镀覆剥离强度。将该测定的结果所得的负荷的值称为“HAST试验后的镀覆剥离强度”。
[介电特性的测定方法]
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,剥离支承体,获得片状的固化物。切割该固化物,得到宽2mm、长80mm的试片。对于该试片,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(Network Analyzer)“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)和相对介电常数的测定。但是,相对介电常数的测定仅在实施例1、2、10及11中进行。对于2个试片进行测定,算出平均值。
[金属箔密合性的评价方法]
金属箔密合性的评价通过按以下的步骤测定铜箔抗剥强度而进行。
<评价基板的制作>
(1)铜箔的基底处理:
利用微蚀刻液(美格公司制“CZ8101”),对电解铜箔(三井金属矿山公司制“3EC-III”,厚度35μm)的光泽面进行1μm蚀刻,进行铜表面的粗糙化处理,接下来,实施防锈处理(CL8300)。以下有时将这样用前述的微蚀刻剂蚀刻了表面的铜箔称为“CZ铜箔”。由此,得到具有处理面的CZ铜箔。
(2)内层基板的准备:
准备在表面具有铜箔、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”)。将该玻璃布基材环氧树脂两面覆铜叠层板的两面用微蚀刻液(美格公司制“CZ8101”)蚀刻1μm,进行铜表面的粗糙化处理。进而,在130℃的烘箱中进行30分钟加热处理,得到内层基板。
(3)树脂组合物层的叠层:
将在实施例及比较例中制作的树脂片材层压于内层基板的两面。该层压使用分批式真空加压层压机(Nikko-Materials株式会社制,2级堆叠层压机“CVP700”),以树脂组合物层与上述内层基板接触的方式进行。此外,前述的层压通过以下方式实施:进行30秒减压,将气压调节至13hPa以下,然后,在120℃,以0.74MPa的压力进行30秒压接。接下来,对于经层压的树脂片材,在100℃,以0.5MPa的压力进行60秒热压。然后,剥离支承体,使树脂组合物层露出。
(4)铜箔的叠层及树脂组合物层的固化:
在露出的树脂组合物层上,将CZ铜箔的处理面在与上述“(3)树脂组合物层的叠层”相同的条件下进行层压。而且,在200℃、90分钟的固化条件下将树脂组合物层固化,形成固化物(绝缘层)。由此,得到在两面叠层有CZ铜箔的评价基板C。该评价基板C具有CZ铜箔/绝缘层/内层基板/绝缘层/CZ铜箔的层结构。
<HAST试验前的铜箔抗剥强度的测定>
将评价基板C切割成150mm×30mm的小片。使用切具在小片的CZ铜箔部分切开宽10mm、长100mm的部分的切痕。将该部分的一端剥离,用拉伸试验机的夹具夹住。测定在室温(常温)中以50mm/分钟的速度沿垂直方向拉伸、剥下35mm时的负荷[kgf/cm]作为铜箔抗剥强度。将该测定的结果所得的负荷的值称为“HAST试验前的铜箔抗剥强度”。在测定中,使用了拉伸试验机(T.S.E公司制,AUTO COM万能试验机“AC-50C-SL”)。测定按照日本工业规格JIS C6481进行。
<HAST后的铜箔抗剥强度的测定>
对于评价基板C,使用高加速寿命试验装置(楠本化成公司制“PM422”),在130℃、85%RH的高温高湿条件下实施100小时的加速环境试验(HAST试验)。然后,使用HAST试验后的评价基板C,用与上述“<HAST试验前的铜箔抗剥强度的测定>”相同的方法测定铜箔抗剥强度。即,将HAST试验后的评价基板C切割成小片,在CZ铜箔部分引入切痕,测定将被切痕包围的部分的一端在室温(常温)中以50mm/分钟的速度沿垂直方向拉伸、剥下35mm时的负荷[kgf/cm]作为铜箔抗剥强度。将该测定的结果所得的负荷的值称为“HAST试验后的铜箔抗剥强度”。测定按照日本工业规格JIS C6481进行。
[最低熔体粘度的测定方法]
使25片树脂片材的树脂组合物层重叠,得到厚度1mm的树脂组合物层。将该树脂组合物层冲切为直径20mm,制备测定试样。对于制备的测定试样,使用动态粘弹性测定装置(UBM公司制“Rheogel-G3000”)在从起始温度60℃升温至200℃、升温速度5℃/min、测定温度间隔2.5℃、振动频率1Hz的测定条件下测定动态粘弹性模量,由此测定最低熔体粘度。将所得的最低熔体粘度按照以下的基准进行评价:
“○”:小于2000泊
“×”:2000泊以上。
[结果]
将上述的实施例及比较例的结果示于下述表中。在下述表中,简写的含义如下所述:
HAST前的镀覆剥离强度:HAST试验前的镀覆剥离强度;
HAST后的镀覆剥离强度:HAST试验后的镀覆剥离强度;
HAST前的铜箔密合:HAST试验前的铜箔抗剥强度;
HAST后的铜箔密合:HAST试验后的铜箔抗剥强度。
[表1]
[表1.实施例1~8的结果]
[表2]
[表2.实施例9~11和比较例1~4的结果]
Claims (13)
1.一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂、(B)活性酯化合物、(C)无机填充材料、和(D)抗氧化剂的树脂组合物,
其中,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(C)无机填充材料的含量为60质量%以上,且(B)活性酯化合物的含量为10质量%以上。
2.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,(D)抗氧化剂的含量为0.1质量%以上且10质量%以下。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(A)环氧树脂包含液态环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,包含选自酚系固化剂及碳二亚胺系固化剂中的一种以上的(F)固化剂。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,包含(G)固化促进剂。
7.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,包含(H)热塑性树脂。
8.根据权利要求1所述的树脂组合物,其用于形成绝缘层。
9.一种固化物,其是权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物的固化物。
10.一种片状叠层材料,其中,含有权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物。
11.一种树脂片材,其具有:
支承体、和
设置于该支承体上的由权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层。
12.一种印刷布线板,其具备绝缘层,
所述绝缘层包含权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物的固化物。
13.一种半导体装置,其具备权利要求12所述的印刷布线板。
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