JP2002293887A - プリント配線板用絶縁樹脂組成物及びその用途 - Google Patents

プリント配線板用絶縁樹脂組成物及びその用途

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Tetsuo Eda
鉄夫 枝
Yoichi Kaneko
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅箔引きはがし強さ及び耐薬品性に優れたハ
ロゲン不使用の絶縁樹脂シートを提供することである 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、ジ
ヒドロベンゾオキサジン環を有する化合物、ポリビニル
ブチラール樹脂及び無機充填材を含む樹脂組成物であっ
て、ポリフェノール系酸化防止剤を含有することを特徴
とするエポキシ樹脂組成物及びそれを用いたプリント配
線板の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多層プリント配線板の
製造に有用な、高い耐薬品性及び銅箔引きはがし強さ
(ピール強度)を有する絶縁樹脂材料に関する。
【0002】
【従来の技術】民生用電子機器の小型化が進むに従い、
それらに用いるプリント配線板はより高密度化し、微細
配線化する傾向にある。また、近年、薄型化ファインピ
ッチに対応した樹脂付き銅箔を使用したビルドアップ工
法による薄板多層プリント配線板が多用されている。く
わえて、欧州を中心として、環境問題に対する意識が高
まり、廃棄など焼却時におけるダイオキシン等の有害ガ
ス発生のおそれがない材料、特にハロゲン不使用の絶縁
樹脂材料の導入が進められている。このため、ハロゲン
不使用の絶縁樹脂シートを用いる多層プリント配線板に
対し、銅箔引きはがし強さや耐溶剤性等の改善が求めら
れている。
【0003】従来、ハロゲン不使用の多層プリント配線
板において、絶縁樹脂シートに用いるエポキシ樹脂組成
物に、ビスフェノール系酸化防止剤を添加していた。し
かし、ビスフェノール系酸化防止剤を含む樹脂組成物か
ら得られる絶縁樹脂シートは、加圧・加温下のプレス成
形では、樹脂硬化が充分ではない。そのため、得られる
プリント配線板は、銅箔引きはがし強さや耐薬品性に劣
っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、銅箔
引きはがし強さ及び耐薬品性に優れたハロゲン不使用の
絶縁樹脂シートを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、エポキシ樹
脂、フェノール系硬化剤、ジヒドロベンゾオキサジン環
を有する化合物、ポリビニルブチラール樹脂及び無機充
填材を含む樹脂組成物であって、ポリフェノール系酸化
防止剤を含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物
に関する。
【0006】本発明は、更に、上記の樹脂組成物を、銅
箔又はキャリアフィルムに塗布、乾燥させた絶縁樹脂シ
ート、及びその樹脂シートを用いた電子デバイスに関す
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の例を詳細に説明す
る。本発明で用い得るエポキシ樹脂としては、二官能以
上のエポキシ樹脂が用いることができる。例えば、ビス
フェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポ
キシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、樹環式エ
ポキシ樹脂、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、ビスフェノールA
ノボラック型エポキシ樹脂、多官能フェノールのジグリ
ジルエーテル化物、これらの水素添加物等があり、単独
で、又は2種類以上組合せて用いることができる。ま
た、このエポキシ樹脂に対する分子量及びこれらエポキ
シ樹脂を混合する方法は、温度に制限されない。
【0008】本発明で用い得るフェノール系硬化剤は、
フェノール性水酸基を2個以上有するフェノール系硬化
剤である。例えば、ノボラック樹脂等が挙げられ、フェ
ノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、キ
シレン−ノボラック樹脂、メラミン−ノボラック樹脂等
が好ましく、これらは単独で、又は組合せて用いること
ができる。
【0009】本発明で用い得るジヒドロベンゾオキサジ
ン環を有する化合物としては、ジヒドロベンゾオキサジ
ン環の開環反応により硬化する樹脂系を用いることがで
きる。例えば、フェノール性水酸基を有する化合物と、
ホルマリン及び1級アミンとから製造することができ
る。フェノール性水酸基を有する化合物として、例え
ば、多官能フェノール、多環式フェノール等が挙げら
れ、ビフェノール化合物、ビスフェノール化合物、トリ
スフェノール化合物、テトラフェノール化合物、フェノ
ール樹脂が好ましい。1級アミンとしては、例えば、非
置換又は置換アルキルアミン、シクロアミン、アニリン
等が挙げられ、メチルアミン、シクロヘキシルアミン、
アニリン、置換アニリン等が好ましい。
【0010】本発明のポリビニルブチラール樹脂の重合
度又はブチラール化度は、限定されない。しかし、平均
重合度が500〜3000であり、ブチラール化度が6
0mol%以上であるものが好ましい。更に、平均重合度
が1500〜2500であり、ブチラール化度が65mo
l%以上であるものがより好ましい。例えば、エスレッ
クスBX−1(積水化学工業(株)製:平均重合度17
00、ブチラール化度65mol%)、エスレックスBX
−2(積水化学工業(株)製:平均重合度1700、ブ
チラール化度65mol%)、電化ブチラール4000−
2(電気化学工業(株)製:平均重合度1000、ブチ
ラール化度75mol%)、電化ブチラール5000−A
(電気化学工業(株)製:平均重合度2000、ブチラ
ール化度80mol%)などが挙げられる。これらの樹脂
を、単独で、又は2種類以上組合せて用いることができ
る。ポリビニルブチラールの配合量は、製膜性と、難燃
性及び耐熱性との双方のバランスを考慮すると、固形ワ
ニス分の全量100重量部当り、5〜30重量部が好ま
しい。
【0011】本発明で用い得る充填材として、無機充填
材、有機充填材、強化用繊維等を用いることができる。
例えば、ステープルファイバー、糸、綿布、ガラスクロ
ス、ガラスマット、ガラス繊維、炭素繊維、石英繊維、
難燃性合成繊維、シリカ粉、炭酸カルシウム水酸化マグ
ネシウム、水酸化アルミニウム等であり、単独で、又は
組合せて用いることができる。これらの充填材は、予め
カップリング剤により表面の疎水処理をしておくと樹脂
との界面接着性を向上させることに効果がある。充填材
の配合量は、固形ワニス分の全量100重量部当り、製
膜性と難燃性のバランスを考慮すると、20〜60重量
部が好ましく、30〜50重量部がより好ましい。
【0012】本発明で用い得るポリフェノール系酸化防
止剤としては、3価以上のポリフェノールが好ましい。
更に、トリヒドロキシベンゼンが好ましく、例えば、
1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、1,2,4−ト
リヒドロキシベンゼン、1,3,5−トリヒドロキシベ
ンゼンが挙げられる。これらの酸化防止剤は、単独で、
又は2種類以上組合せて用いることができる。配合量
は、充填材100重量部当り、酸化防止効果とワニスの
硬化時間のバランスを考慮すると、0.1〜5.0重量
部が好ましく、0.5〜2.0重量部がより好ましい。
【0013】本発明の樹脂組成物は、所望により有機溶
媒を添加、混合しワニス化して使用することができる。
有機溶剤としては、充填材を除いた樹脂分を溶解するも
のを用いることができる。例えば、アルコール、アセト
ン、トルエン、キシレン、ケトン、アミド、ピロリドン
などが挙げられ、メタノール、エタノール、イソプロピ
ルアルコール、トルエン、メチルエチルケトン、シクロ
ヘキサノン、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリ
ドンが好ましい。これらは単独で、又は2種類以上組合
せて用いることができる。
【0014】上記のように、本発明の配合で得られたワ
ニス状の樹脂組成物を、キャリアフィルムに塗布した
後、60℃〜180℃の範囲で溶剤を除去し、熱硬化さ
せて、絶縁樹脂シートの作製に用いることができる。塗
布方法は、特に限定されない。本発明において、キャリ
アフィルムとは、PET、PBT、PPO等の乾燥温度
(60〜180℃)に耐える有機フィルム、銅、アルミ
ニウム、ニッケル、銀等の金属箔等であり、それらを単
独で、又は組合せて用いることができる。本発明の絶縁
樹脂シートを、回路加工した両面配線板の両面に配して
積層し、その後真空下でプレスラミネートすることによ
り(例えば、保持温度180℃、保持圧力3.0MPa、
保持時間90分)、多層プリント配線板を製造すること
ができる。プレスラミネート(加熱圧着)は、良好な成
形性及び樹脂性能を考慮すると、保持温度170〜22
0℃が好ましく、180〜200℃がより好ましい。圧
力は2.0〜7.0MPaが好ましく、3.0〜5.0MPa
がより好ましい。保持時間は10〜180分が好まし
く、70〜120分がより好ましい。
【0015】本発明の樹脂組成物から絶縁樹脂シートを
形成することができる。本発明のシートは、本発明の樹
脂組成物を乾燥させて、一定の形状を有する固体化した
ものを意味する。好ましくは層状又は膜状であり、これ
らを積層して用いることができる。くわえて、本発明の
シートを所望の形状に更に成形することができる。本発
明のシートは、耐薬品性に優れ、アルカリ性溶液中での
重量減少が、好ましくは100μg・cm-2以下であり、よ
り好ましくは80μg・cm-2以下である。
【0016】また、本発明のシートは、積層させた場合
の銅箔引きはがし強さが、好ましくは0.90kN・m-1
上であり、より好ましくは0.95kN・m-1以上である。
【0017】本発明の樹脂シートを用いた電子デバイス
としては、特に限定されないが、プリント配線板用の銅
張り積層板などが挙げられる。また、本発明の樹脂シー
トを一部に用いる、例えば配線板又は半導体チップと接
着して用いる電子デバイスを含む。例えば、BGA(ba
ll grid array)パッケージ、素子搭載用のPGA(pin
grid array)等が挙げられる。
【0018】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例中、部とは、すべて重量部を示す。
【0019】実施例1 充填材100部当り、ビスフェノールFエポキシ樹脂
(GK−5079:新日鐵化学(株)製)20部、ジヒ
ドロベンゾオキサジン環を有する化合物(VR−200
0M:日立化成工業(株)製))70部、メラミン変性
フェノール樹脂(LA−7054:大日本インキ化学工
業(株)製)15部、ポリビニルブチラール樹脂(HS
−3Z:積水化学工業(株)製)15部、水酸化アルミ
ニウム(CL−303:住友化学工業(株)製)100
部、1,2,3−トリヒドロキシベンゼン(ピロガロー
ル:和光純薬工業(株)製)0.5部で配合し、混合す
ることによりワニス状のエポキシ樹脂組成物を得た。こ
の組成物を厚さ12μmの銅箔に塗布後、130℃で3
分間、次いで150℃で3分間乾燥させて、樹脂厚:8
0μm、樹脂流れ:10%、レオメータの最低溶融粘度
3000ポイズである絶縁樹脂シートを得た。得られた
絶縁接着シートを内層板の両側に配した後、真空条件下
圧力3.0MPa、保持温度180℃の条件で90分間加
熱圧着して、両面銅張り積層板を形成した。
【0020】得られた両面銅張り積層板の銅箔引きはが
し強さ及び耐薬品性を下記の方法で評価した。
【0021】評価方法 銅箔引きはがし強さ(ピール強度):絶縁樹脂シートを
加熱圧着した銅張り積層板を用いて、外層銅箔に10mm
幅のパターンを形成した。この外層銅箔を、引き剥がし
速度50mm・min-1で引張試験機(島津オートグラフ製S
−100)を用いて引き剥がして、引き剥がしに要する
力で評価した。 耐薬品性(耐アルカリ性):全面をエッチングした評価
基板1dm2の基板サンプルを乾燥した。その後、予め5
0℃に加温しておいた5%水酸化ナトリウム液に所定時
間浸漬した。浸漬処理前後の重量差を求め、その重量減
少量により耐薬品性を評価した。
【0022】実施例2 1,2,3−トリヒドロキシベンゼン0.5部を、5.
0部に代えた以外は、実施例1と同様にして、両面銅張
り積層板を形成し、評価した。
【0023】実施例3 1,2,3−トリヒドロキシベンゼン0.5部を、1,
2,4−トリヒドロキシベンゼン(和光純薬工業(株)
製)0.5部に代えた以外は、実施例1と同様にして、
両面銅張り積層板を形成し、評価した。
【0024】実施例4 1,2,3−トリヒドロキシベンゼン0.5部を、1,
3,5−トリヒドロキシベンゼン(和光純薬工業(株)
製)0.5部に代えた以外は、実施例1と同様にして、
両面銅張り積層板を形成し、評価した。
【0025】比較例1 1,2,3−トリヒドロキシベンゼン0.5部を、1,
2−ジヒドロキシベンゼン(和光純薬工業(株)製)
0.5部に代えた以外は、実施例1と同様にして、両面
銅張り積層板を形成し、評価した。
【0026】比較例2 1,2,3−トリヒドロキシベンゼン0.5部を、ビス
フェノール酸化防止剤(ヨシノックスBB:丸善石油化学
(株)製)0.5部に代えた以外は、実施例1と同様に
して、両面銅張り積層板を形成し、評価した。
【0027】比較例3 1,2,3−トリヒドロキシベンゼンを添加しない以外
は、実施例1と同様にして、両面銅張り積層板を形成
し、評価した。
【0028】実施例1〜4及び比較例1〜3に関する銅
箔引きはがし強さ及び耐薬品性の結果を、表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】表1から明らかなとおり、本発明の組成物
を用いて作製した積層板は、高い銅箔引きはがし強さを
示した。また、本発明の積層板は、重量減少率が少な
く、耐薬品性においても優れていた。
【0031】
【発明の効果】本発明のハロゲン不使用であるポリフェ
ノール系酸化防止剤を含むエポキシ樹脂組成物、本発明
の組成物を用いた多層プリント配線板用絶縁樹脂シート
は、銅箔引きはがし強さが増大し、かつ耐薬品性が向上
するという優れた効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 63/00 C08L 63/00 C 79/02 79/02 H05K 3/46 H05K 3/46 T (72)発明者 広沢 清 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社総合研究所内 (72)発明者 枝 鉄夫 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館事業所内 (72)発明者 金子 陽一 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館事業所内 Fターム(参考) 4F100 AA20 AA20H AB17B AB33B AH02H AK01B AK23A AK33A AK33H AK36 AK53A AL05A BA02 CA02 CA06 CA23 EC01 EC012 EH46 EH462 EJ422 EJ86 EJ862 GB41 JG04 JK06 JL08A YY00A 4J002 AB004 BE06Y CD05W CD06W CD07W CD11W CM01X DE147 DE237 DJ017 DL007 EJ016 FA044 FA047 FB007 FD014 FD017 FD076 GQ00 HA02 4J036 AD01 AD08 AD21 AE05 AF01 AF06 AF07 AF08 FA02 FA05 FA10 FA12 FB01 FB07 FB08 FB09 JA08 KA01 5E346 AA12 AA15 BB01 CC09 DD03 DD12 GG02 HH11 HH13

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、ジ
    ヒドロベンゾオキサジン環を有する化合物、ポリビニル
    ブチラール樹脂及び充填材を含む樹脂組成物であって、
    3価以上のポリフェノール系酸化防止剤を含有すること
    を特徴とするエポキシ樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 該ポリフェノール系酸化防止剤が、トリ
    ヒドロキシベンゼン類である、請求項1記載の樹脂組成
    物。
  3. 【請求項3】 該ポリフェノール系酸化防止剤が、1,
    2,3−トリヒドロキシベンゼン、1,2,4−トリヒ
    ドロキシベンゼン及び1,3,5−トリヒドロキシベン
    ゼンからなる群より選ばれる1以上のものである、請求
    項1記載の樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 該ポリフェノール系酸化防止剤が、該充
    填材100重量部当り0.1〜5.0重量部である、請
    求項1〜3のいずれか1項記載の樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項記載の樹脂
    組成物を、銅箔又はキャリアフィルムに塗布、乾燥させ
    た絶縁樹脂シート。
  6. 【請求項6】 耐薬品性が、100μg・cm-2以下であ
    る、請求項5記載のシート。
  7. 【請求項7】 銅箔引きはがし強さが、0.9kN・m-1
    上である、請求項5又は6記載のシート。
  8. 【請求項8】 請求項5〜8のいずれか1項記載の樹脂
    シートを用いた電子デバイス。
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