JP2002020454A - 熱硬化性樹脂組成物、その硬化物およびその硬化物を含む回路基板 - Google Patents
熱硬化性樹脂組成物、その硬化物およびその硬化物を含む回路基板Info
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Abstract
セナフチレン系構成単位(a)およびグリシジルオキシ
メチルスチレン系構成単位(b)を含む共重合体(A)
と、一分子中に少なくとも2個のフェノール性水酸基を
有する化合物(B)と、硬化剤(C)とを含有すること
を特徴としている。また、本発明に係る硬化物はこのよ
うな熱硬化性樹脂組成物を熱硬化してなることを特徴と
している。本発明に係る回路基板は、前記硬化物を層間
絶縁膜または平坦化膜として含むことを特徴としてい
る。 【効果】 本発明によれば、誘電特性(低誘電率)、耐
熱性に優れるとともに、密着性、耐湿性に優れた硬化物
が得られる熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。
Description
性等の優れた特性を有する硬化物が得られる熱硬化性樹
脂組成物に関する。また本発明は、上記のような熱硬化
性樹脂組成物から得られる硬化物に関する。さらに本発
明は、上記硬化物を層間絶縁膜などとして含む回路基板
に関する。
されている回路は、近年ますます高速化、高密度化され
るとともに、高信頼性が求められてきており、回路基板
の多層化、高精度化、微細化が押し進められている。こ
のような回路基板は、高集積化、高精度、微細化される
に伴い、多層化される傾向にあり、このような多層回路
基板に用いる層間絶縁膜あるいは平坦化膜などが必要と
なっている。このような層間絶縁膜あるいは平坦化膜用
の樹脂材料には、優れた導体間の電気絶縁性を有すると
ともに、高発熱化に対応するため優れた耐熱性を有する
ことが求められている。
などの樹脂材料としては、ポリイミド、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられてい
る。しかしこれらの樹脂は一般に誘電率が3.5以上と
高く電気特性が十分でないため、これらの材料を用いた
回路基板では演算処理の高速化が困難であるという問題
点があった。また、優れた誘電率を示しても、耐熱性が
劣るといった問題点があるなど、誘電率、耐熱性などの
性能をバランス良く有する樹脂材料の出現が望まれてい
た。
く鋭意研究し、アセナフチレン誘導体から誘導される構
成単位と、エポキシ誘導体化合物から誘導される構成単
位とからなる共重合体と、フェノール性水酸基を有する
化合物と、硬化剤とからなる熱硬化性樹脂組成物を用い
ると、誘電特性(低誘電率)、耐熱性に優れた硬化物が
得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
ム成分を含有させれば、耐衝撃性が向上するとともに、
この熱硬化性樹脂組成物を熱硬化した後に、得られた硬
化物を酸化剤にて粗化処理することにより、得られる硬
化物の表面に微細な凹凸形状を均一に形成できることを
見出した。
問題点を解決しようとするものであって、誘電特性(低
誘電率)、耐熱性に優れた硬化物を得ることができるよ
うな熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的としてい
る。さらに本発明は、このような熱硬化性樹脂組成物の
硬化物を、層間絶縁膜などとして含む回路基板を提供す
ることを目的としている。
(A)下記一般式[I]
も異なってもよく、それぞれ、水酸基、炭素原子数1〜
6のアルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子のい
ずれかを示し、n、mは、互いに独立に0〜3の整数を
示す。]で表されるアセナフチレン系構成単位(a)お
よび下記一般式[II]
チル基を示す。]で表されるグリシジルオキシメチルス
チレン系構成単位(b)を含む共重合体と、(B)1分
子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物
と、(C)硬化剤とを含有することを特徴としている。
(a)と構成単位(b)との重量比{(a)/(b)}
は、90/10〜10/90の範囲にあることが好まし
い。また、前記共重合体(A)は、さらに、少なくとも
1種のエチレン性不飽和化合物から導かれる繰り返し単
位(c)を含んでもよい。前記共重合体(A)100重
量部に対して、前記化合物(B)は10〜200重量部
の量で、前記硬化剤(C)は0.1〜10重量部の量で
含まれることが好ましい。
は、さらに、前記共重合体(A)と異なる、1分子中に
2個以上のエポキシ基を有する化合物(F)を含んでい
てもよい。さらに、本発明に係る熱硬化性樹脂組成物
は、さらに、ゴム成分(D)を含んでいてもよい。
脂組成物を熱硬化してなることを特徴としている。本発
明に係る回路基板は、前記熱硬化性樹脂組成物からなる
硬化物を層間絶縁膜または保護膜として含むことを特徴
としている。
組成物、その硬化物および硬化物付き回路基板について
具体的に説明する。[熱硬化性樹脂組成物] 本発明における熱硬化性樹脂組
成物は、アセナフチレン系構成単位(a)およびグリシ
ジルオキシメチルスチレン系構成単位(b)を含む共重
合体(A)と、一分子中に少なくとも2個のフェノール
性水酸基を有する化合物(B)と、硬化剤(C)とを含
有している。また、本発明に係る熱硬化性樹脂組成物
は、必要に応じ、ゴム成分(D)、有機溶剤(E)、エ
ポキシ化合物(F)、その他添加剤(G)などを含有し
ていてもよい。
に説明する。<共重合体(A)> この共重合体(A)は、下記一般式
[I]で表されるアセナフチレン系構成単位(a)と、
下記一般式[II]で表されるグリシジルオキシメチルス
チレン系構成単位(b)とを含み、必要に応じ、さら
に、該構成単位(a)および(b)と異なるエチレン性
不飽和化合物系構成単位(c)を含んでいてもよい。
成単位(a)および(b)について説明するとともに、(c)
についても順次説明する。 [アセナフチレン系構成単位(a)]本発明に係るアセ
ナフチレン系構成単位(a)は、下記一般式[I]で表
される。
異なってもよく、それぞれ、水酸基、炭素原子数1〜6
のアルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子のいず
れかを示し、n、mは、互いに独立に0〜3の整数を示
す。このようなアセナフチレン系構成単位(a)を誘導
しうるアセナフチレン系化合物は、下記一般式[I-a]
で表される。
式[I]中の、R1、R2、m、nと同様のものであっ
て、互いに同一でも異なってもよく、それぞれ、水酸
基、炭素原子数1〜6のアルキル基、アルコキシ基また
はハロゲン原子のいずれかを示し、n、mは、互いに独
立に0〜3の整数を示す。
としては、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピ
ル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、te
rt-ブチル基、イソブチル基、n-ペンチル基、イソペン
チル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル
基、3-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-
ジメチルブチル基などが挙げられる。アルキル基として
はこのうち、メチル基が好ましい。アルコキシ基として
は、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、ブトキシ基などが挙げられ、このうち、メトキシ基
が好ましい。ハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ
素が挙げられ、このうち、塩素および臭素が好ましい。
ては、具体的には、アセナフチレン、3−ヒドロキシア
セナフチレン、4−ヒドロキシアセナフチレン、5−ヒ
ドロキシアセナフチレン、5,6−ジヒドロキシアセナ
フチレンなどのヒドロキシアセナフチレン化合物、3−
メチルアセナフチレン、3−エチルアセナフチレン、3
−プロピルアセナフチレン、4−ヒドロキシアセナフチ
レン、4−メチルアセナフチレン、4−エチルアセナフ
チレン、4−プロピルアセナフチレン、5−ヒドロキシ
アセナフチレン、5−メチルアセナフチレン、5−エチ
ルアセナフチレン、5−プロピルアセナフチレン、3,
8−ジメチルアセナフチレン、5,6−ジメチルアセナ
フチレン化合物などのアルキルアセナフチレン化合物、
3−メトキシアセナフチレン、3−エトキシアセナフチ
レン、3−ブトキシアセナフチレン、4−メトキシアセ
ナフチレン、4−エトキシアセナフチレン、4−ブトキ
シアセナフチレン、5−メトキシアセナフチレン、5−
エトキシアセナフチレン、5−ブトキシアセナフチレン
などのアルコキシアセナフチレン化合物、3−クロロア
セナフチレン、3−ブロモアセナフチレン、4−クロロ
アセナフチレン、4−ブロモアセナフチレン、5−クロ
ロアセナフチレン、5−ブロモアセナフチレンなどのハ
ロゲン化アセナフチレン化合物などが挙げられる。
は、特に、アセナフチレンが好ましく用いられる。 [グリシジルオキシメチルスチレン系構成単位(b)]
本発明に係るグリシジルオキシメチルスチレン系構成単
位(b)は、下記一般式[II]で表される。
チル基を示す。] このようなグリシジルオキシメチルスチレン系構成単位
(b)を誘導しうるグリシジルオキシメチルスチレン系
化合物は、下記一般式[II-b]で表される。
メチル基を示す。] 本発明においては、上記のうち、p−ビニルベンジルグ
リシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエー
テル及びo−ビニルベンジルグリシジルエーテルが好ま
しく用いられる。 [エチレン性不飽和化合物系構成単位(c)]本発明に
係る共重合体(A)は、必要に応じ、構成単位(a)お
よび(b)と異なるエチレン性不飽和化合物系構成単位
(c)を含有していてもよい。
単位(a)および(b)と異なる構成単位であれば特に
限定されない。このような構成単位(c)を誘導しうる
モノマーとしては、たとえば1種または2種以上の官能
基を有するラジカル重合性のモノマーであればよく、た
とえば、エチレン性不飽和結合を1つまたは2つ以上有
する不飽和化合物が挙げられる。このようなエチレン性
不飽和化合物としては、具体的には、ビニルシクロペン
テン、ビニルシクロヘキサン、スチレン、メチルスチレ
ン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、p-クロロ
スチレンなどのビニル系化合物、(メタ)アクリル酸メ
チル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸
イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)
アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ト
リシクロデカニル、イソボロニルなどの(メタ)アクリ
ル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸グリシジ
ル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸アミ
ノメチル、(メタ)アクリル酸N−メチルアミノメチ
ル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノメチルな
どのメタクリル酸アミノアルキル、酢酸ビニルなどのビ
ニルエステル類、などが挙げられる。
ることができる。具体的には、パラヒドロキシスチレ
ン、メタヒドロキシスチレン、オルトヒドロキシスチレ
ン、パラヒドロキシ−α−メチルスチレン、メタヒドロ
キシ-α-スチレン、オルトヒドロキシ-α-メチルスチレ
ンなどが挙げられ、このうち、パラヒドロキシスチレン
が好ましく用いられる。
ン、α−メチルスチレンなどが好ましく用いられる。こ
れらのエチレン性不飽和化合物のうち、2以上の不飽和
基を有する不飽和化合物を用いると、得られる共重合体
(A)の分子量をより高めることが可能となることもあ
る。
不飽和化合物は、1種単独でまたは2種以上を組み合わ
せて用いることができる。 [共重合体(A)]本発明に係る共重合体(A)には、
前記構成単位(a)と構成単位(b)とが、重量比
{(a)/(b)}で、好ましくは90/10〜10/
90の範囲で、より好ましくは80/20〜20/80
の範囲で含有されていることが、該共重合体(A)を配
合した熱硬化性樹脂組成物の硬化物の低誘電率および耐
熱性の向上の観点から望ましい。
かれる構成単位(c)が共重合体(A)に含まれる場合
は、前記共重合体(A)には、構成単位(c)が、構成
単位(a)、構成単位(b)および構成単位(c)との
重量比{(a+b)/(c)}で、好ましくは99/1
〜60/40の範囲で、より好ましくは90/10〜7
0/30の範囲で含まれていることが、該共重合体
(A)を配合した熱硬化性樹脂組成物の硬化物の低誘電
率および耐熱性のさらなる向上の観点から望ましい。
限定されないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー(GPC)で測定した重量平均分子量(以下「Mw」
ともいう。)が、たとえば20万以下、好ましくは50
00〜10万であることが望ましい。Mwがこのような
範囲にあると、該共重合体(A)を配合した熱硬化性樹
脂組成物の粘度が高くなり過ぎず、他成分との相溶性の
観点から好ましく、また、該組成物を使用する際の作業
性の観点からも望ましい。なお、このような重量平均分
子量とするために、共重合体(A)の重合時に、tert-
ドデシルメルカプタン、α−メチルスチレンダイマー、
テルピノーレンなどの分子量調整剤を用いることもでき
る。
記式[I-a]で表されるアセナフチレン系化合物と、上
記式[II-b]で表されるグリシジルオキシメチルスチレ
ン系化合物と、必要に応じ、前記構成単位(c)を誘導
しうるエチレン性不飽和化合物とをたとえばラジカル開
始剤の存在下に、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁
重合等の各種方法によって、ランダム重合などにより重
合させればよい。
れないが、反応の行い易さなどの観点から適当な溶媒中
で行うことが好ましく、上記各種重合方法のうちでは、
溶液重合法や乳化重合法が望ましい。重合に用いる溶媒
としては、共重合体(A)の原料となる、上記式[I-
a]で表されるアセナフチレン系化合物と、上記式[II-
b]で表されるグリシジルオキシメチルスチレン系化合
物と、前記構成単位(c)を誘導しうるエチレン性不飽
和化合物および得られる共重合体(A)に対して不活性
であり、かつそれらを溶解しうるものであれば特に限定
されない。このような溶媒としては、具体的には、テト
ラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類;エチ
レングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエー
テル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエ
チレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメ
チルエーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル
類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メ
チルアミルケトン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、
乳酸エチルなどのエステル類などが挙げられる。
コールのアルキルエステル類、エステル類、ケトン類が
好ましい。これらの溶媒は一種単独で、または2種以上
を混合して使用してもよい。ラジカル重合開始剤として
は、通常のラジカル重合開始剤が使用でき、たとえば、
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾ
ビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−
アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニ
トリル)等のアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシド、ラ
ウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレー
ト、1,1’−ビス−(t−ブチルペルオキシ)シクロ
ヘキサン等の有機過酸化物および過酸化水素などが挙げ
られる。過酸化物をラジカル重合開始剤に使用する場
合、還元剤を組み合わせてレドックス型の開始剤として
もよい。
通常、30〜200℃、好ましくは50〜150℃であ
ることが望ましい。また、重合時間は、通常、0.5〜
100時間、好ましくは1〜40時間であることが望ま
しい。<一分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する化
合物(B)> 本発明に係る熱硬化性樹脂組成物を構成す
る、一分子中に少なくとも2個のフェノール性水酸基を
有する化合物(B)(以下「フェノール系化合物
(B)」ということがある。)としては、一分子中に少
なくとも2個のフェノール性水酸基があれば特に限定さ
れない。
は、ポリp−ヒドロキシスチレン、フェノールノボラッ
ク樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノール-キシ
リレングリコール縮合樹脂、フェノール-ジシクロペン
タジエン縮合樹脂、4,4’-ジヒドロキシジフェニル
メタン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、
2,3,4-トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,
4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,
4,2’,4’-ペンタヒドロキシベンゾフェノン、ト
リス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス
(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン、トリ
ス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,3-ビス[1-
(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル]ベンゼ
ン、1,4-ビス[1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メ
チルエチル]ベンゼン、4,6-ビス[1-(4-ヒドロキ
シフェニル)-1-メチルエチル]-1,3-ジヒドロキシ
ベンゼン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-
[4-{1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチ
ル}フェニル]エタン、1,1,2,2-テトラ(4-ヒ
ドロキシフェニル)エタンなどが挙げられる。これらの
うち、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラッ
ク樹脂が好ましく用いられる。
一種単独でまたは二種以上を組み合わせて用いられる。
本発明に係る熱硬化性樹脂組成物においては、このよう
なフェノール系化合物(B)は、前記共重合体(A)1
00重量部に対して、好ましくは10〜200重量部の
量で、より好ましくは20〜150重量部の量で、特に
好ましくは30〜100重量部の量で用いられることが
望ましい。化合物(B)が熱硬化性樹脂組成物にこのよ
うな量で含有されると、該組成物から得られる硬化物の
誘電特性と耐熱性のバランスに優れるとともに、接着性
にも優れた硬化物を得ることができる。
際、前記共重合体(A)と、前記フェノール系化合物
(B)とを、プレリアクトさせておくこともできる。プ
レリアクトすることにより、共重合体(A)とフェノー
ル系化合物(B)との間の相分離を有効に防止して、高
い硬度の硬化物を得ることができるとともに、得られる
硬化物の耐溶剤性や耐薬品性などを向上させることもで
きる。
化合物(B)とのプレリアクト条件は特に制限されない
が、たとえば、共重合体(A)と、フェノール系化合物
(B)とのプレリアクトの際のモル比を100:1〜
3:1の範囲とすることが好ましい。この場合、前記フ
ェノール系化合物(B)の最終的な添加量は、前記のフ
ェノール系化合物の好ましい添加量となるように、プレ
リアクトに使用したフェノール系化合物(B)の量を含
めて調整することが好ましい。<硬化剤(C)> 本発明に係る硬化剤(C)は、エポキ
シ基とフェノール性水酸基を反応させる触媒であれば特
に限定されないが、たとえば、アミン類、ジシアンジア
ミド、2塩基酸ジヒドラジド、イミダゾール類、グアニ
ジン類、有機ボロン、有機ホスフィン、およびこれらの
塩等が挙げられ、具体的には2−エチルイミダゾール、
2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル
−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、1−シアノエチ
ル−2−フェニルイミダゾール、トリフェニルホスフィ
ンなどが挙げられる。
二種以上を組み合わせて用いることができる。本発明に
係る熱硬化性樹脂組成物においては、このような硬化剤
(C)は、前記共重合体(A)100重量部に対して、
好ましくは0.1〜10重量部の量で、より好ましくは
1〜10重量部の量で、特に好ましくは1〜5重量部の
量で用いられることが望ましい。
と、熱硬化性樹脂組成物の硬化性が著しく低下すること
があり、一方、硬化剤の使用量が10重量部を超える
と、硬化反応の反応性を制御することが困難となること
がある。<ゴム成分(D)> 本発明に係る熱硬化性樹脂組成物
は、必要に応じ、ゴム成分(D)を含有していてもよ
い。
ゴム、ウレタン変性ポリブタジエンゴム、エポキシ変性
ポリブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共
重合ゴム(NBR)、カルボキシル基含有ブタジエンゴ
ム、カルボキシル基含有アクリロニトリル−ブタジエン
共重合ゴム、カルボキシル基含有部分架橋アクリロニト
リル−ブタジエン共重合ゴム粒子などが挙げられる。こ
れらのゴム成分(D)は、一種単独でまたは二種以上を
組み合わせて用いることができる。 このようなゴム成
分のうち、カルボキシル基含有ブタジエンゴム、カルボ
キシル基含有アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴ
ム、カルボキシル基含有部分架橋アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合ゴム粒子が好ましく用いられる。
際に多官能モノマーを使用して一部3次元構造にするこ
とをいい、多官能モノマーとしては、ジビニルベンゼ
ン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエ
チレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオール
ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ
(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアク
リレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、
トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレー
ト、(ポリ)アルキレングリコール類のジ(メタ)アク
リレート類、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリ
レート類が使用される。多官能モノマーの使用量として
は、0.1〜20重量%、好ましくは1〜10重量%で
ある。
合、使用量は特に制限されないが、共重合体(A)およ
びフェノール系化合物(B)との総量100重量部に対
し、ゴム成分(D)を0〜30重量部の量で、より好ま
しくは1〜15重量部の量で、特に好ましくは2〜10
重量部の量で用いることが望ましい。このようなゴム成
分(D)を添加する場合、熱硬化性樹脂組成物の硬化後
に、酸化剤による表面粗化処理を行うことにより、硬化
物の表面に0.1〜3μm程度のゴム成分に由来する微
細な凹凸を均一に形成させることができる。このような
微細な凹凸形状が均一に形成されると、硬化物と配線パ
ターンなどとの密着力を精度良く向上させることができ
る。また、得られる硬化物の柔軟性や靭性を向上させる
こともできる。
は、得られる熱硬化性樹脂組成物の特性に悪影響を及ぼ
さなければ特に限定されず、このような酸化剤として
は、たとえば、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、オゾ
ン、過酸化水素、硝酸、硫酸、塩酸などが挙げられる。<有機溶剤(E)> 本発明に係る熱硬化性樹脂組成物に
は、必要に応じ、有機溶剤(E)が含有されていてもよ
い。有機溶媒(E)は、熱硬化性樹脂組成物の取り扱い
性を向上させ、あるいは、粘度や保存安定性を調節する
ことができれば特に限定されず、既存の各種の有機溶剤
を用いることができる。
的には、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテー
トなどのエチレングリコールモノアルキルエーテルアセ
テート類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、
プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレン
グリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコー
ルモノブチルエーテルなどのプロピレングリコールモノ
アルキルエーテル類;プロピレングリコールジメチルエ
ーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロ
ピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリ
コールジブチルエーテルなどのプロピレングリコールジ
アルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチル
エーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチル
エーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピ
ルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチ
ルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールモノ
アルキルエーテルアセテート類;エチルセロソルブ、ブ
チルセロソルブ等のセロソルブ類、ブチルカルビトール
などのカルビトール類;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸
n−プロピル、乳酸イソプロピルなどの乳酸エステル
類;酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピ
ル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n−アミ
ル、酢酸イソアミル、プロピオン酸イソプロピル、プロ
ピオン酸n−ブチル、プロピオン酸イソブチルなどの脂
肪族カルボン酸エステル類;3−メトキシプロピオン酸
メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキ
シプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチ
ル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチルなどの他のエ
ステル類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素
類;2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノ
ン、シクロヘキサノンなどのケトン類;N−ジメチルホ
ルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド
類;γ−ブチロラクンなどのラクトン類などを挙げるこ
とができる。
二種以上を混合して使用することができる。このような
有機溶剤(E)を使用する場合の使用量は、特に制限さ
れないが、熱硬化性樹脂組成物の有機溶剤以外の固形分
100重量部に対し、有機溶剤(E)が10〜1,00
0重量部の量で、より好ましくは50〜200の量で含
まれることが望ましい。<一分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物
(F)> 本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、、一分子
中に少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物(F)
(以下「エポキシ系化合物(F)」ということがあ
る。)を含有していてもよい。このようエポキシ系化合
物(F)としては、一分子中に少なくとも2個のエポキ
シ基があれば特に限定されず、たとえば、エポキシ樹
脂、ジグリシジルアクリレート化合物などが挙げられ
る。
上の観点からは、エポキシ樹脂を用いることが好まし
い。このようなエポキシ樹脂としては、フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂、トリフェノール型エポキシ樹脂、テトラフェノ
ール型エポキシ樹脂、フェノール−キシリレン型エポキ
シ樹脂、ナフトール−キシリレン型エポキシ樹脂、ビス
フェノール型エポキシ樹脂、フェノール−ジシクロペン
タジエン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙
げられる。
種単独でまたは二種以上を組み合わせて用いてもよい。
このようなエポキシ系化合物(F)は、前記共重合体
(A)100重量部に対して、好ましくは10〜200
重量部の量で、より好ましくは20〜150重量部の量
で、特に好ましくは30〜100重量部の量で用いられ
ることが望ましい。化合物(F)が熱硬化性樹脂組成物
にこのような量で含有されると、該組成物から得られる
硬化物の誘電特性と耐熱性のバランスに優れるととも
に、接着性にも優れた硬化物を得ることができる。<その他添加剤(G)> 熱硬化性樹脂組成物中には、所
望により、その他添加剤(G)を添加することができ
る。このようなその他添加剤(G)としては、具体的に
は、高分子添加剤、反応性希釈剤、ラジカル性光重合開
始剤、光増感剤、重合禁止剤、重合開始助剤、レベリン
グ剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤、紫外線吸収
剤、酸化防止剤、帯電防止剤、無機充填剤、防カビ剤、
調湿剤、染料溶解剤、緩衝溶液、キレート剤、難燃剤な
どが挙げられる。
以上を組合せて用いることができる。<熱硬化性樹脂組成物の製造> 本発明に係る熱硬化性樹
脂組成物は、前記共重合体(A)、フェノール系化合物
(B)、硬化剤(C)および、必要に応じ、その他の成
分を混合することによって製造することができる。本発
明に係る熱硬化性樹脂組成物の製造方法としては、従来
より公知の方法を適宜使用することができ、各成分を一
度に、あるいは任意の順序で加えて撹拌・混合・分散す
ればよい。
化性樹脂組成物の粘度は、用いられる共重合体(A)、
フェノール系化合物(B)などの種類、該樹脂組成物の
用途などによって異なり一概に決定されないが、熱硬化
性樹脂組成物の取り扱い性、保存安定性、均一な塗膜形
成性などの観点を考慮すると、通常、25℃において1
0〜20,000cps、好ましくは100〜8,00
0cps、さらに好ましくは1,000〜5,000c
psであることが望ましい。[硬化物] 本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、アセナ
フチレン系化合物から導かれる構成単位(a)およびグ
リシジルオキシメチルスチレン系化合物から導かれる構
成単位(b)を含む共重合体(A)と、フェノール系化
合物(B)と、硬化剤(C)とを含むことから、その硬
化物は、誘電特性(低誘電性)、耐熱性さらには密着
性、耐湿性に優れている。
は、特に、半導体素子の多層回路基板の層間絶縁膜ある
いは平坦化膜、各種の電気機器や電子部品等の保護膜あ
るいは電気絶縁膜、コンデンサフィルムなどに極めて好
適に用いることができる。また、半導体封止材料、アン
ダーフィル用材料あるいは液晶封止用材料などとしても
好適に使用することができる。
め離型処理した適当な基体に塗布して、熱硬化性薄膜を
成形し、該薄膜を硬化前に基体から強制的に剥離するこ
とによって、熱硬化性フィルムを得ることができ、得ら
れた熱硬化性フィルムは、電気機器や電子部品等の耐熱
性接着フィルムなどとして用いることができる。また、
前記基体から強制的に剥離された熱硬化性薄膜を硬化さ
せるか、またはあらかじめ離型処理した適当な基体上に
形成した熱硬化性薄膜を加熱、硬化させたのち得られた
硬化薄膜を基体から強制的に剥離することによって、硬
化フィルムを得ることもできる。
液をガラスクロス等の適当な布帛に含浸させたのち乾燥
したプリプレグ、あるいは無溶媒の該樹脂組成物をガラ
スクロスなどの適当な布帛に含浸させたプリプレグは、
銅張り積層板などの積層材などとして用いることもでき
る。また、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、例えば、粉
末、ペレット等の形態で、熱硬化性成形材料として用い
ることもできる。
フィルムあるいは硬化フィルムを形成させる際に使用さ
れる前記基体は、特に限定されるものではなく、例え
ば、鉄、ニッケル、ステンレス、チタン、アルミニウ
ム、銅、各種合金等の金属;窒化ケイ素、炭化ケイ素、
サイアロン、窒化アルミニウム、窒化ほう素、炭化ほう
素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、アルミナ、シリカ
や、これらの混合物等のセラミック;Si、Ge、Si
C 、SiGe、GaAs等の半導体; ガラス、陶磁器
等の窯業材料;芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、
ポリイミド、全芳香族ポリエステル等の耐熱性樹脂等を
挙げることができる。前記基体には、所望により、予め
離型処理を施しておくことができ、また、シランカップ
リング剤、チタンカップリング剤等による薬品処理や、
プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリン
グ、気相反応法、真空蒸着の如き適宜の前処理を施すこ
ともできる。
体に塗布する際には、公知の塗布方法が使用できる。塗
布方法としては、たとえば、ディッピング法、スプレー
法、バーコート法、ロールコート法、スピンコート法、
カーテンコート法、グラビア印刷法、シルクスクリーン
法、またはインクジェット法などの塗布方法を用いるこ
とができる。
液の固形分濃度や粘度を調節することにより、適宜制御
することができる。本発明に係る熱硬化性樹脂組成物の
硬化条件は特に制限されないが、硬化物の用途に応じ
て、たとえば、80〜200℃の温度で、10分〜48
時間程度加熱し、組成物を硬化させることができる。
ば、好ましくは130〜200℃の温度で、10分〜1
2時間程度加熱し、組成物を硬化させることもできる。
また、硬化を二段階で行うこともでき、たとえば、第一
段階では、80〜130℃の温度で、10分〜48時間
程度加熱して半硬化状態とし、さらに、130〜200
℃の温度で、10分〜12時間程度加熱して硬化させる
こともできる。
的なオーブンや、赤外線炉などを使用することができ
る。
セナフチレン系骨格およびエポキシ系骨格を有する共重
合体と、フェノール系化合物と、硬化剤とを含み、該熱
硬化性樹脂組成物を加熱硬化して得られる硬化物は、誘
電特性(低誘電率)に優れ、高いガラス転移温度を有す
るなど耐熱性にも優れるとともに、密着性、耐湿性にも
優れている。したがって、たとえば、多層回路基板にお
ける層間絶縁膜などに用いた場合、優れた電気絶縁性が
得られるとともに、高周波損失を低下させることができ
る。
によれば、ゴム成分を添加した場合、該ゴム成分を均一
に混合することができ、熱硬化性樹脂組成物中のエポキ
シ系化合物等と十分に混合あるいは反応させることがで
きる。したがって、熱硬化後に、酸化剤を用いてゴム成
分を表面粗化処理することにより、微細な凹凸形状を硬
化物の表面に均一に形成させることができる。このた
め、配線パターンなどとの密着力を精度良く、向上させ
ることができる。
体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限
定されるものではない。なお、以下の合成例、実施例、
比較例において、「部」および「%」は、特に断らない
限り重量部および重量%の意味で用いる。
g、p-ビニルベンジルグリシジルエーテル20g、スチ
レン15gをジオキサン50gと混合して均一溶液とし
た。この溶液を窒素で30分間バブリングした後、2,2
−アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリ
ル)1.9gを添加し、バブリングを継続しつつ、反応
温度80℃で7時間重合反応を行い、次いで、反応温度
95℃で1時間重合反応を行った。重合反応終了後、反
応溶液を多量のヘキサンと混合し、生成した共重合体を
凝固させた。次いで、得られた共重合体をジオキサンに
再溶解させた後、再度ヘキサンにより、凝固させる操作
を数回繰り返して、未反応単量体を除去し、50℃の減
圧下で乾燥して、白色の共重合体を得た。
あり、13C−NMR測定の結果、アセナフチレンとp-ビ
ニルベンジルグリシジルエーテルとスチレンから導かれ
る各構成単位の共重合体中の重量比は35:38:27
であった。
g、p-ビニルベンジルグリシジルエーテル25gをジオ
キサン50gと混合して均一溶液とした。この溶液を窒
素で30分間バブリングした後、2,2−アゾビス(4-メ
トキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)1.9gを添加
し、バブリングを継続しつつ、反応温度80℃で7時間
重合反応を行い、次いで、反応温度95℃で1時間重合
反応を行った。重合反応終了後、反応溶液を多量のヘキ
サンと混合し、生成した共重合体を凝固させた。次い
で、得られた共重合体をジオキサンに再溶解させた後、
再度ヘキサンにより、凝固させる操作を数回繰り返し
て、未反応単量体を除去し、50℃の減圧下で乾燥し
て、白色の共重合体を得た。
あり、13C−NMR測定の結果、アセナフチレンとp-ビ
ニルベンジルグリシジルエーテルから導かれる構成単位
の共重合における重量比は55:45であった。
g、p-ビニルベンジルグリシジルエーテル15g、グリ
シジルメタクリレート15gをジオキサン50gと混合
して均一溶液とした。この溶液を窒素で30分間バブリ
ングした後、2,2−アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチル
バレロニトリル)1.9gを添加し、バブリングを継続
しつつ、反応温度70℃で7時間重合反応を行い、次い
で反応温度95℃で1時間重合反応を行った。重合終了
後、反応溶液を多量のヘキサンと混合して、生成した共
重合体を凝固させた。次いで、得られた共重合体をジオ
キサンに再溶解させた後、再度ヘキサンにより、凝固さ
せる操作を数回繰り返して、未反応単量体を除去し、5
0℃の減圧下で乾燥して、白色の共重合体を得た。
であり、13C−NMR測定の結果、アセナフチレンとp-
ビニルベンジルグリシジルエーテルとグリシジルメタク
リレートから導かれる構成単位の共重合における重量比
は45:25:30であった。
0重量部と、クレゾールノボラック樹脂(「樹脂1」と
略記する。)30重量部と、2-エチルイミダゾール
(「IMZ」と略記する。)5重量部とを、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート(「PGME
A」と略記する。)150重量部に溶解させた。得られ
た溶液をSUS基板に乾燥後の厚さが、20μmになる
ように均一に塗布した後、オーブンを用いて、80℃で
30分間加熱し、さらに150℃で、3時間加熱して、
透明な硬化膜を得た。得られた硬化膜につき、JIS
C6481に準拠して、絶縁抵抗、誘電率、誘電正接を
それぞれ測定した。また、硬化膜のガラス転移温度(T
g)はDMA法により、厚み50μmの3mm×30m
mの試験片を用いて、加振振幅5.0μm、昇温速度
3.0℃/min、周波数11Hzで測定した。得られ
た結果を表2に示す。
いる代わりに、ジシクロペンタジエン−フェノール縮合
物(「樹脂2」と略記する。)40重量部を用いた以外
は、実施例1と同様にして、組成物を調製し(表1)、
さらに透明な硬化膜を調製した。得られた硬化膜の特性
は実施例1と同様に、JIS C6481に準拠して、
絶縁抵抗、誘電率、誘電正接およびDMA法によりガラ
ス転移温度をそれぞれ測定した。得られた結果を表2に
示す。
0重量部用いる代わりに共重合体A−2を100重量部
用い、樹脂1を30重量部用いる代わりに、フェノール
−キシリレングリコール縮合物(「樹脂3」と略記す
る。)40重量部を用いた以外は、実施例1と同様にし
て、組成物を調製し(表1)、透明な硬化膜を調製し
た。得られた硬化膜の特性は実施例1と同様に、JIS
C6481に準拠して、絶縁抵抗、誘電率、誘電正接
およびDMA法によりガラス転移温度をそれぞれ測定し
た。得られた結果を表2に示す。
0重量部用いる代わりに共重合体A−3を100重量部
用い、樹脂1を30重量部用いる代わりに樹脂1を45
重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、組成物
を調製し(表1)、透明な硬化膜を調製した。得られた
硬化膜の特性は実施例1と同様に、JIS C6481
に準拠して、絶縁抵抗、誘電率、誘電正接およびDMA
法によりガラス転移温度をそれぞれ測定した。得られた
結果を表2に示す。
0重量部用いる代わりに共重合体A−1を80重量部用
い、樹脂1を30重量部を用いる代わりに樹脂1を40
重量部を用い、IMZを5重量部用いる代わりに3重量
部用い、ジシクロペンタジエン−フェノール縮合物のエ
ポキシ樹脂(日本化薬(株)製、XD−1000L)
(「F1」と略記する。)を20重量部用いた以外は、
実施例1と同様にして、組成物を調製し(表1)、さら
に透明な硬化膜を調製した。得られた硬化膜の特性は実
施例1と同様に、JIS C6481に準拠して、絶縁
抵抗、誘電率、誘電正接およびDMA法によりガラス転
移温度をそれぞれ測定した。得られた結果を表2に示
す。
0重量部用いる代わりに共重合体A−2を70重量部用
い、樹脂1を30重量部用いる代わりに樹脂2を50重
量部を用い、IMZを5重量部用いる代わりに3重量部
用い、o−クレゾールノボラック樹脂型エポキシ樹脂
(日本化薬(株)製、EOCN−104S)(「F2」
と略記する。)を30重量部用いた以外は、実施例1と
同様にして、組成物を調製し(表1)、さらに透明な硬
化膜を調製した。得られた硬化膜の特性は実施例1と同
様に、JIS C6481に準拠して、絶縁抵抗、誘電
率、誘電正接およびDMA法によりガラス転移温度をそ
れぞれ測定した。得られた結果を表2に示す。
0重量部用いる代わりに共重合体A−1を80重量部用
い、樹脂1を30重量部を用いる代わりに樹脂2を40
重量部を用い、IMZを5重量部用いる代わりに3重量
部用い、PGMEAを150重量部用いる代わりにメチ
ルアミルケトン(「MAK」と略記する。)を150重
量部用い、F1を20重量部、ゴム成分としてカルボン
酸変性架橋アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム粒
子(JSR(株)製、XER−91)を10重量部用い
た以外は、実施例1と同様にして、組成物を調製し(表
1)、さらに透明な硬化膜を調製した。得られた硬化膜
の特性は実施例1と同様に、JIS C6481に準拠
して、絶縁抵抗、誘電率、誘電正接およびDMA法によ
りガラス転移温度をそれぞれ測定した。得られた結果を
表2に示す。
部と、F2を60重量部とを、PGMEA(150重量
部)に溶解させた。得られた溶液を、実施例1と同様に
して、SUS基板に塗布した後加熱し、透明な硬化膜を
調製した。得られた硬化膜の特性は実施例1と同様に、
JIS C6481に準拠して、絶縁抵抗、誘電率、誘
電正接およびDMA法によりガラス転移温度をそれぞれ
測定した。得られた結果を表2に示す。
Claims (8)
- 【請求項1】 (A)下記一般式[I] 【化1】 [式[I]中、R1、R2は、互いに同一でも異なっても
よく、それぞれ、水酸基、炭素原子数1〜6のアルキル
基、アルコキシ基またはハロゲン原子のいずれかを示
し、n、mは、互いに独立に0〜3の整数を示す。]で
表されるアセナフチレン系構成単位(a)および下記一
般式[II] 【化2】 [式[II]中、R3は、水素原子またはメチル基を示
す。]で表されるグリシジルオキシメチルスチレン系構
成単位(b)を含む共重合体と、(B)1分子中に2個
以上のフェノール性水酸基を有する化合物と、(C)硬
化剤とを含有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成
物。 - 【請求項2】 前記共重合体(A)に含まれる構成単位
(a)と構成単位(b)との重量比{(a)/(b)}
が90/10〜10/90の範囲にあることを特徴とす
る請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。 - 【請求項3】 前記共重合体(A)が、さらに、少なく
とも1種のエチレン性不飽和化合物系構成単位(c)を
含むことを特徴とする請求項1または2に記載の熱硬化
性樹脂組成物。 - 【請求項4】 前記共重合体(A)100重量部に対し
て、前記化合物(B)が10〜200重量部の量で、前
記硬化剤(C)が0.1〜10重量部の量で含まれるこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の熱硬化
性樹脂組成物。 - 【請求項5】 前記熱硬化性樹脂組成物が、さらに、前
記共重合体(A)と異なる、1分子中に2個以上のエポ
キシ基を有する化合物(F)を含むことを特徴とする請
求項1〜4のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。 - 【請求項6】 前記熱硬化性樹脂組成物が、さらに、ゴ
ム成分(D)を含むことを特徴とする請求項1〜5のい
ずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の熱硬化
性樹脂組成物を熱硬化してなる硬化物。 - 【請求項8】 請求項7に記載の硬化物を層間絶縁膜ま
たは平坦化膜として含む回路基板。
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