JP2006286352A - 樹脂組成物、積層体、配線板および配線板の製造方法 - Google Patents

樹脂組成物、積層体、配線板および配線板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 配線板の樹脂層形成した場合に、電気特性および密着性優れる樹脂組成物、加工性に優れる積層体、電気特性に優れた配線板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 配線板の絶縁層を構成する樹脂組成物であって、環状オレフィン系樹脂と、重合性二重結合または三重結合を有する化合物とを含むことを特徴とする樹脂組成物。前記重合性二重結合または三重結合を有する化合物は、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリル基、エチニル基およびフェニルエチニル基から選ばれる基を有するものである樹脂組成物。前記重合性二重結合または三重結合を有する化合物は、その分子内に2つ以上のエポキシ基を有するものである樹脂組成物。配線板に用いる積層体であって、前記樹脂組成物より構成される樹脂層と、キャリアフィルムとを積層してなることを特徴とする積層体。前記積層体を用いて形成された樹脂層を有することを特徴とする配線板。
【選択図】 図1

Description

本発明は、樹脂組成物、積層体および配線板および配線板の製造方法に関する。
近年の電子機器の使用においては、情報伝達に高速伝送が行われており、高速伝送においては電気信号の劣化が問題となっている。前記電気信号の劣化は、導体損失と誘電損失の和を示すものであり、特に多層配線板の層間絶縁材料の誘電特性に起因する誘電体損失は、電気信号周波数を増加させると、顕著に増加することから、GHz帯の周波数においては、電気信号劣化の主要因となっている。この問題を解決するために、絶縁材料に低誘電率及び低誘電正接の特性を有する材料を用いることが求められている。
このような背景より、これまで配線板などの電子部品の絶縁材料として用いられてきたエポキシ樹脂やポリイミド樹脂では、誘電率および誘電正接の電気特性が不足する場合があり、高速伝送化に対応することが困難である。
一方、環状オレフィン系樹脂は、高いガラス転移温度を有する高耐熱性樹脂であり、しかもGHz帯の周波数領域において、誘電率が2.2〜2.8、誘電正接が0.001〜0.006であり、優れた電気特性を示すことから、高周波数対応の配線板用の絶縁樹脂として期待されている。
しかしながら、前記オレフィン系樹脂は、高いガラス転移温度を有する熱可塑性樹脂であることから、ビルドアップ法による多層配線板の製造において、環状オレフィン系樹脂単独からなる絶縁層を配線板にラミネートすることは困難である。これまで、配線板などの絶縁材料として環状オレフィン系樹脂が開示されている(例えば、特許文献1参照。)が、絶縁材料としての樹脂の特性のみ言及しており実際の加工性を両立させるには不十分であった。
また、各種被着体への密着性が低いため、実装信頼性や、接続信頼性も課題となっている。そのため環状オレフィン系樹脂の密着性を向上させるため、プライマー処理を施し被着体の表面処理する方法がある(例えば、特許文献2、3参照。)。しかしながら、プライマー処理による電気特性等の劣化や製造工程の増加が懸念されている。
特開2001−301088号公報 特許3259294号公報 特開2003−73631号公報
本発明の目的は、上記配線板の樹脂層形成した場合に、電気特性および密着性優れる樹脂組成物を提供することにある。
また、本発明の目的は、加工性に優れる積層体を提供することである。
また、本発明の目的は、電気特性に優れた配線板およびその製造方法を提供することである。
このような目的は、下記(1)〜(20)に記載の本発明により達成される。
(1) 配線板の絶縁層を構成する樹脂組成物であって、
環状オレフィン系樹脂と、重合性二重結合または三重結合を有する化合物とを含むことを特徴とする樹脂組成物。
(2) 前記重合性二重結合または三重結合を有する化合物は、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリル基、エチニル基およびフェニルエチニル基から選ばれる基を有するものである第(1)項に記載の樹脂組成物。
(3) 前記重合性二重結合または三重結合を有する化合物は、その分子内に2つ以上のエポキシ基を有するものである第(1)項または第(2)項に記載の樹脂組成物。
(4) 前記樹脂組成物は、更に活性エステル基を有する化合物を含むものである第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の樹脂組成物。
(5) 前記環状オレフィン系樹脂は、ノルボルネン系樹脂を含むものである第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載の樹脂組成物。
(6) 前記環状オレフィン系樹脂は、下記一般式(1)で表される繰り返し構造を含むものである第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載の樹脂組成物。
[式(1)中のXは、−CH−、−CHCH−、または−O−を示し、R、R2、3、はそれぞれ独立して水素原子、炭化水素基、炭素数1〜12の極性基を示し、または該極性基を含む基を示す。R、R、RおよびRは、少なくとも1つが炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基である。nは0から2の整数を示し、その繰り返しは異なっていても良い。]
(7) 前記環状オレフィン系樹脂は、下記一般式(2)で表されるモノマーを含む環状オレフィン系モノマーの付加重合体を含むものである第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の樹脂組成物。
[式(1)中のXは、−CH−、−CHCH−、または−O−を示し、R、R2、3、はそれぞれ独立して水素原子、炭化水素基、炭素数1〜12の極性基を示し、または該極性基を含む基を示す。R、R、RおよびRは、少なくとも1つが炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基である。nは0から2の整数を示す。]
(8) 前記環状オレフィン系樹脂は、(メタ)アクリル基を有する基を含むものである第(1)項乃至第(7)項のいずれかに記載の樹脂組成物。
(9) 前記樹脂組成物は、さらに充填材を含むものである第(1)項乃至第(8)項のいずれかに記載の樹脂組成物。
(10) 前記充填材は、シリカである第(9)項に記載の樹脂組成物。
(11) 前記充填材は、フッ素樹脂で構成される粒子である第(9)項に記載の樹脂組成物。
(12) 前記充填材は、無機多孔体である第(9)項に記載の樹脂組成物。
(13) 配線板に用いる積層体であって、第(1)項乃至第(12)項のいずれかに記載の樹脂組成物より構成される樹脂層と、キャリアフィルムとを積層してなることを特徴とする積層体。
(14) 第(1)項乃至第(12)項のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて絶縁層を形成する工程と、回路層を形成する工程と、前記絶縁層をレーザー照射により開孔する工程と、を含む配線板の製造方法。
(15) 前記絶縁層を形成する工程は、前記樹脂組成物を塗布して形成するものである第(14)項に記載の配線板の製造方法。
(16) 前記絶縁層を形成する工程は、前記樹脂組成物を用いて得られたフィルムをラミネートして形成ものである第(14)項に記載の配線板の製造方法。
(17) 前記絶縁層を形成する工程におけるフィルムは、金属層付きフィルムである第(15)項に記載の配線板の製造方法。
(18) 前記絶縁層を加熱硬化する工程を含む第(14)項乃至第(17)項のいずれかに記載の配線板の製造方法。
(19) 第(14)項乃至第(18)項のいずれかに記載の製造方法により得られる配線板。
(20) 第(13)項に記載の積層体を用いて形成された樹脂層を有することを特徴とする配線板。
本発明によれば、配線板の樹脂層形成した場合に、電気特性および密着性優れる樹脂組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、加工性に優れる積層体を提供することができる。
また、本発明によれば、電気特性に優れた配線板およびその製造方法を提供することができる。
以下、本発明の樹脂組成物、積層体および配線板について説明する。
本発明の樹脂組成物は、配線板の絶縁層を構成する樹脂組成物であって、環状オレフィン系樹脂と、重合性二重結合を有する化合物とを含むことを特徴とする。
また、本発明の積層体は、上記に記載の樹脂組成物が、キャリアフィルム(キャリア材料)の少なくとも片面に形成されていることを特徴とする。
また、本発明の配線板は、上記に記載の樹脂組成物で絶縁層を構成することを特徴とする。
以下、樹脂組成物について説明する。
本発明の樹脂組成物は、配線板の絶縁層を構成するものであり、前記樹脂組成物は、環状オレフィン系樹脂を含むことにより、絶縁層を形成した場合に電気特性が優れるものとなる。
また、前記樹脂組成物は、重合性二重結合を有する化合物、なかでも、特に、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリル基、エチニル基、フェニルエチニル基の群から選ばれる少なくとも1つの基を有する化合物を含むことにより、絶縁層を形成する場合にラミネート性に優れるものとなる。さらには、高耐熱性を有する樹脂との組合わせにより、ラミネート性などの加工性と耐熱性を兼ね備えることができる。
本発明の用いられる環状オレフィン系樹脂は、シクロブテン、シクロペンテン、ジシクロペンタジエン、ノルボルンネン、ノルボルネン誘導体、テトラシクロドデセン、テトラシクロドデセン誘導体、アダマンタン誘導体などの環状オレフィン系モノマーから構成される重合体を挙げることができる。
このような環状オレフィンモノマーの重合体には、例えば、環状オレフィンモノマーの(共)重合体、環状オレフィンモノマ−とα−オレフィン類等の共重合可能な他のモノマ−との共重合体、およびこれらの共重合体の水素添加物等が挙げられる。これらの公知の重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体等が挙げられる。これら環状オレフィン系樹脂は、公知の重合法により製造することが可能であり、その重合方法には付加重合法と開環重合法とが挙げられる。前記環状オレフィン系樹脂の中でも、一般に、ノルボルネン系樹脂は、その主鎖骨格が脂環構造であるため低吸湿性を有する。
本発明に用いる環状オレフィン系樹脂の付加重合体としては、(1)ノルボルネン型モノマ−を付加(共)重合させて得られるノルボルネン型モノマ−の付加(共)重合体、(2)ノルボルネン型モノマ−とエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、(3)ノルボルネン型モノマ−と非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマ−との付加共重合体が挙げられる。これらの樹脂は公知のすべての重合方法で得ることができる。
が挙げられる。これらの樹脂は公知のすべての重合方法で得ることができる。
本発明に用いる環状オレフィン系樹脂の開環重合体としては、(4)ノルボルネン型モノマ−の開環(共)重合体、及び必要に応じて該(共)重合体を水素添加した樹脂、(5)ノルボルネン型モノマ−とエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、及び必要に応じて該(共)重合体を水素添加した樹脂、(6)ノルボルネン型モノマ−と非共役ジエン、又は他のモノマ−との開環共重合体、及び必要に応じて該(共)重合体を水素添加した樹脂が挙げられる。これらの樹脂は公知のすべての重合方法で得ることができる。
上記のうち、(1)ノルボルネン型モノマーを付加(共)重合させて得られる付加(共)重合体が電子材料用途に使用する際に、特に高ガラス転移温度を有するため好ましいが、本発明はなんらこれに限定されるものではない。
前記環状オレフィン系樹脂の付加重合体は、金属触媒による配位重合、又はラジカル重合によって得られる。このうち、配位重合においては、モノマーを、遷移金属触媒存在下、溶液中で重合することによってポリマーが得られる(NiCOLE R. GROVE et al. Journal of Polymer Science:part B,Polymer Physics, Vol.37, 3003−3010(1999))。
配位重合に用いる金属触媒として代表的なニッケルと白金触媒は、PCT WO 9733198とPCT WO 00/20472に述べられている。配位重合用金属触媒の例としては、(トルエン)ビス(パーフルオロフェニル)ニッケル、(メシレン)ビス(パーフルオロフェニル)ニッケル、(ベンゼン)ビス(パーフルオロフェニル)ニッケル、ビス(テトラヒドロ)ビス(パーフルオロフェニル)ニッケル、ビス(エチルアセテート)ビス(パーフルオロフェニル)ニッケル、ビス(ジオキサン)ビス(パーフルオロフェニル)ニッケルなどの公知の金属触媒が挙げられる。
ラジカル重合技術については、Encyclopedia of Polymer Science, John Wiley & Sons, 13, 708(1988)に述べられている。
一般的にはラジカル重合はラジカル開始剤の存在下、温度を50℃〜150℃に上げ、モノマーを溶液中で反応させる。ラジカル開始剤としてはアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウリル、アゾビスイソカプトロニトリル、アゾビスイソレロニトリル、t−ブチル過酸化水素などである。
環状オレフィン系樹脂の開環重合体は、公知の開環重合法により、チタンやタングステン化合物を触媒として、少なくとも一種以上のノルボルネン型モノマ−を開環(共)重合して開環(共)重合体を製造し、次いで必要に応じて通常の水素添加方法により前記開環(共)重合体中の炭素−炭素二重結合を水素添加して熱可塑性飽和環状オレフィン系樹脂を製造することによって得られる。
上述重合系の適当な重合溶媒としては炭化水素や芳香族溶媒が含まれる。炭化水素溶媒の例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、やシクロヘキサンなどであるがこれに限定されない。芳香族溶媒の例としては、ベンゼン、トルエン、キシレンやメシチレンなどであるがこれに限定されない。ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチルアセテート、エステル、ラクトン、ケトン、アミドも使用できる。これら溶剤を単独や混合しても重合溶媒として使用できる。
前記環状オレフィン系樹脂の分子量は、開始剤とモノマーの比を変えたり、重合時間を変えたりすることにより制御することができる。上記の配位重合用が用いられる場合、米国特許No.6,136,499に開示されるように、分子量は連鎖移動触媒を使用することにより制御することができる。この発明においては、エチレン、プロピレン、1−ヘキサン、1−デセン、4−メチル−1−ペンテン、などα−オレフィンが分子量制御するのに適当である。
本発明において環状オレフィン系樹脂の重量平均分子量は10,000〜500,000が好ましく、より好ましくは30,000〜100,000さらに好ましくは50,000〜80,000である。重量平均分子量は標準ポリスチレンを用いて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。(ASTMDS3536−91準拠)
前記環状オレフィン系樹脂の分子量分布[重量平均分子量:Mwと、数平均分子量:Mnとの比(Mw/Mn)]は、特に限定されないが、5以下が好ましく、特に4以下が好ましく、特に1〜3が好ましい。分子量分布が前記範囲内であると、電気特性に特に優れる。
前記分子量分布を測定する方法としては、例えばシクロヘキサンまたはテトラヒドロフランを有機溶剤とするGPCで測定することができる。
また、上記方法で重量平均分子量や分子量分布が測定できない環状オレフィン系樹脂の場合には、通常の溶融加工法により樹脂層を形成し得る程度の溶融粘度や重合度を有するものを使用することができる。前記環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度は、使用目的に応じて適宜選択できるが、通常50℃以上、好ましくは70℃以上、より好ましくは100℃以上、さらに好ましくは125℃以上である。
前記環状オレフィン系樹脂は、側鎖に炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基を有しているものを用いることができ、これにより、前記接着剤層を形成した場合に、基材などとの密着性や耐熱性などの特性を向上することができる。
前記極性基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エステル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、シリル基、エポキシ基(グリシジルエーテル基)等が挙げられる。該極性基を含む基としては、該極性基が直鎖もしくは分岐したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基、環状脂肪族基、アリール基、エーテル基により結合されていてもよい。前記側鎖に炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基を有している環状オレフィン系樹脂は、下記に記載の側鎖に炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基を有する環状オレフィン系モノマーの重合体、またはそれと他の環状オレフィン系モノマーとの共重合体であっても良い。
前記側鎖に炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基を有するノルボルン系モノマーとしては、具体的に、5−ノルボルネン−2−メタノール、酢酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、プロピオン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、酪酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、吉草酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、カプロン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、カプリル酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、カプリン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、ラウリン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、ステアリン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、オレイン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、リノレン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸、5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸エチルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸t−ブチルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸i−ブチルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸トリメチルシリルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸トリエチルシリルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸イソボニルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−ヒドロキシエチルエステル、5−ノルボルネン−2−メチル−2−カルボン酸メチルエステル、ケイ皮酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、5−ノルボルネン−2−メチルエチルカルボネ−ト、5−ノルボルネン−2−メチルn−ブチルカルボネ−ト、5−ノルボルネン−2−メチルt−ブチルカルボネ−ト、5−メトキシ−2−ノルボルネン、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−エチルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−n−ブチルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−n−プロピルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−i−ブチルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−i−プロピルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−ヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−オクチルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−デシルエステル、5−トリメトキシシリル−2−ノルボルネン、5−トリエトキシシリル−2−ノルボルネン、5−(2−トリメトキシシリルエチル)−2−ノルボルネン、5−(2−トリエトキシシリルエチル)−2−ノルボルネン、5−(3−トリメトキシプロピル)−2−ノルボルネン、5−(4−トリメトキシブチル)−2−ノルボルネン、5−トリメチルシリルメチルエーテル−2−ノルボルネン、5−メチルグリシジルエーテル−2−ノルボルネンなどが挙げられる。これらの環状オレフィン系モノマーを重合した付加重合体、およびこれらの環状オレフィン系モノマーと他の環状オレフィン系モノマーとの付加共重合体が最も好ましい。これにより、より耐熱性に優れることができる。
前記炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基の置換量は、特に限定されないが、前記環状オレフィン系樹脂全体の3〜70モル%が好ましく、特に5〜40モル%が好ましい。置換量が前記範囲内であると、特に電気特性に優れる。また、このような側鎖に炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基を有する環状オレフィン系樹脂は、例えば、1)前記環状オレフィン系樹脂に炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基を有する化合物を変性反応により導入することによって、2)炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基を有する単量体を重合することによって、3)炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基を有する単量体を共重合体成分として他の成分と共重合することによって、または4)エステル基等の炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基を有する単量体を共重合成分として共重合した後、エステル基を加水分解することによって得ることができる。
さらに、環状オレフィン系モノマーと共重合可能な不飽和モノマーとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等の炭素数2〜20のエチレン又はα−オレフィン、1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン等の非共役ジエン等が挙げられる。
本発明で用いる環状オレフィン系樹脂は、下記一般式(1)で表される繰り返し構造を含むものを挙げることができる。
[式(1)中のXは、−CH−、−CHCH−、または−O−を示し、R、R2、3、はそれぞれ独立して水素原子、炭化水素基、炭素数1〜12の極性基を示し、または該極性基を含む基を示す。R、R、RおよびRは、少なくとも1つが炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基である。nは0から2の整数を示し、その繰り返しは異なっていても良い。]
前記極性基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エステル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリール基、アラルキル基、シリル基、エポキシ基およびこれらの極性基を含む有機基などを挙げることができる。該極性基を含む有機基としては、該極性基が、直鎖もしくは分岐したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基、環状脂肪族基、アリール基、エーテル基により結合されたものであってもよい。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基およびドデシル基等が、アルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリル基、ブチニル基およびシクロヘキセニル基等が、アルキニル基の具体例としては、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、1−ブチニル基および2−ブチニル基等が、環状脂肪族基の具体例として、シクロペンチル基、シクロヘキシル基およびシクロオクチル基等が、アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基およびアントラセニル基等が、アラルキル基の具体例としてはベンジル基およびフェネチル基等が、シリル基の具体例として、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリエトキシシリルエチル基などのアルコキシシリル基や、シリル基、トリメトキシプロピルシリル基、トリメチルシリルメチルエーテル基、ジフェニルメチルシリル基等が、エポキシ基の具体例としては、メチルグリシジルエーテル基およびアリルグリシジル−エーテル基等が、それぞれ挙げられるが、本発明は何らこれらに限定されない。
前記極性基の導入量は、特に限定されないが、前記環状オレフィン系樹脂全体の3〜70モル%が好ましく、特に5〜40モル%が好ましい。導入量が前記範囲内であると、特に密着性および電気特性に優れる。また、このような側鎖に極性基を有する環状オレフィン系樹脂は、例えば1)前記環状オレフィン系樹脂に前記極性基を有する化合物を変性反応により導入することによって、2)前記極性基を有する単量体を重合することによって、3)前記極性基を有する単量体を共重合体成分として他の成分と共重合することによって、または4)エステル基等の前記極性基を有する単量体を共重合成分として共重合した後、エステル基を加水分解することによって得ることができる。
本発明で用いる環状オレフィン系樹脂を製造するために使用するノルボルネン型モノマーとしては、一般式(2)で表されるノルボルネン型モノマーが好ましい。
[式(2)中のXは、−CH−、−CHCH−、または−O−を示し、R、R、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭化水素基、炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基を示す。R、R、RおよびRは、少なくとも1つが炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基である。nは0から2の整数を示し、2種類以上用いても良い。]
また、前記環状オレフィン系樹脂は、前記炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基を有する環状オレフィン系モノマーと、前記一般式(2)においてR、R、RおよびRとして、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12の直鎖もしくは分岐したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基、環状脂肪族基またはアリール基から選ばれた1種以上の置換基を有する環状オレフィン系モノマーとの付加共重合体を含むものであることが好ましい。
本発明で用いられる環状オレフィン系樹脂を製造するために使用する環状オレフィン系モノマーとしては、例えば、アルキル基を有するものとして、5−メチル−2−ノルボルネン、5−エチル−2−ノルボルネン、5−プロピル−2−ノルボルネン、5−ブチル−2−ノルボルネン、5−ペンチル−2−ノルボルネン、5−ヘキシル−2−ノルボルネン、5−ヘプチル−2−ノルボルネン、5−オクチル−2−ノルボルネン、5−ノニル−2−ノルボルネンおよび5−デシル−2−ノルボルネンなど、アルケニル基を有するものとしては、5−アリル−2−ノルボルネン、5−メチリデン−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−イソプロピリデン−2−ノルボルネン、5−(2−プロペニル)−2−ノルボルネン、5−(3−ブテニル)−2−ノルボルネン、5−(1−メチル−2−プロペニル)−2−ノルボルネン、5−(4−ペンテニル)−2−ノルボルネン、5−(1−メチル−3−ブテニル)−2−ノルボルネン、5−(5−ヘキセニル)−2−ノルボルネン、5−(1−メチル−4−ペンテニル)−2−ノルボルネン、5−(2,3−ジメチル−3−ブテニル)−2−ノルボルネン、5−(2−エチル−3−ブテニル)−2−ノルボルネン、5−(3,4−ジメチル−4−ペンテニル)−2−ノルボルネン、5−(7−オクテニル)−2−ノルボルネン、5−(2−メチル−6−ヘプテニル)−2−ノルボルネン、5−(1,2−ジメチル−5−ヘキセニル)−2−ノルボルネン、5−(5−エチル−5−ヘキセニル)−2−ノルボルネンおよび5−(1,2,3−トリメチル−4−ペンテニル)−2−ノルボルネンなど、アルキニル基を有するものとしては、5−エチニル−2−ノルボルネンなどが挙げられ、アルコキシシリル基を有するものとしては、ジメチルビス((5−ノルボルネン−2−イル)メトキシ))シラン、5−トリメトキシシリル−2−ノルボルネン、5−トリエトキシシリル−2−ノルボルネン、5−(2−トリメトキシシリルエチル)−2−ノルボルネン、5−(2−トリエトキシシリルエチル)−2−ノルボルネン、5−(3−トリメトキシプロピル)−2−ノルボルネン、5−(4−トリメトキシブチル)−2−ノルボルネンおよび5ートリメチルシリルメチルエーテル−2−ノルボルネンなど、シリル基を有するものとしては、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ジメチルビス((2−(5−ノルボルネン−2−イル)エチル)トリシロキサンなど、アリール基を有するものとしては、5−フェニルー2−ノルボルネン、5−ナフチル−2−ノルボルネンおよび5−ペンタフルオロフェニル−2−ノルボルネンなど、アラルキル基を有するものとしては、5−ベンジル−2−ノルボルネン、5−フェネチル−2−ノルボルネン、5−ペンタフルオロフェニルメタン−2−ノルボルネン、5−(2−ペンタフルオロフェニルエチル)−2−ノルボルネンおよび5−(3−ペンタフルオロフェニルプロピル)−2−ノルボルネンなど、ヒドロキシル基、エーテル基、カルボキシル基、エステル基、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有するものとしては、5−ノルボルネン−2−メタノール、及びこのアルキルエーテル、酢酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、プロピオン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、酪酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、吉草酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、カプロン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、カプリル酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、カプリン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、ラウリン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、ステアリン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、オレイン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、リノレン酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸、5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸エチルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸t−ブチルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸i−ブチルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸トリメチルシリルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸トリエチルシリルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸イソボニルエステル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−ヒドロキシエチルエステル、5−ノルボルネン−2−メチル−2−カルボン酸メチルエステル、ケイ皮酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、5−ノルボルネン−2−メチルエチルカルボネート、5−ノルボルネン−2−メチルn−ブチルカルボネート、5−ノルボルネン−2−メチルt−ブチルカルボネート、5−メトキシ−2−ノルボルネン、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−メチルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−エチルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−n−ブチルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−n―プロピルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−i−ブチルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−i−プロピルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−ヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−オクチルエステル、(メタ)アクリル酸5−ノルボルネン−2−デシルエステルなど、エポキシ基を有するものとしては、5−[(2,3−エポキシプロポキシ)メチル]−2−ノルボルネンなど、またテトラシクロ環から成るものとして、8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−エトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−n−プロピルカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−i−プロピルカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−(2−メチルプロポキシ)カルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−(1−メチルプロポキシ)カルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−t−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−シクロヘキシロキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−(4‘−t−ブチルシクロヘキシロキシ)カルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−フェノキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−テトラヒドロフラニロキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、8−テトラヒドロピラニロキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−エトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−n−プロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−i−プロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−(2−メチルポロポキシ)カルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−(1−メチルポロポキシ)カルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−t−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−シクロヘキシロキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−(4‘−t−ブチルシクロヘキシロキシ)カルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−フェノキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−テトラヒドロフラニロキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチル−8−テトラヒドロピラニロキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、8−メチル−8−アセトキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8,9−ジ(メトキシカロボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8,9−ジ(エトキシカロボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8,9−ジ(n−プロポキシカロボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8,9−ジ(i−プロポキシカロボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8,9−ジ(n−ブトキシカロボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8,9−ジ(t−ブトキシカロボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8,9−ジ(シクロへキシロキシカロボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8,9−ジ(フェノキシロキシカロボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8,9−ジ(テトラヒドロフラニロキシカルボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、8,9−ジ(テトラヒドロピラニロキシカルボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、8,9−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン−8−カルボン酸、8−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン−8−カルボン酸、8−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−エチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデック−3−エン、8−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.01,6]ドデック−3−エン、8−エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,12]ドデック−3−エン、8−エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,101,6]ドデック−3−エンなどが挙げられる。
このような環状オレフィン系樹脂の中でも、下記式(3)で表されるノルボルネン系樹脂の付加重合体が好ましい。これにより、電気特性と密着性を両立することができる。
[式(3)中、Rは独立して水素原子、炭素数1〜12の極性基を有してもよい直鎖もしくは分岐したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基、環状脂肪族基、アリール基、シリル基またはエポキシ基から選ばれた1種以上の置換基を示し、Rは、式(4)に表されるアクリル基またはメタクリル基を含む有機基を示す。]
[式(4)中、Rは独立して水素原子、炭素数1〜12の直鎖もしくは分岐したアルキル基を示す]
このようなノルボルネン系重合体を構成するモノマーとしては、特に限定されないが、下記式(5)に記載のモノマーが好ましい。これにより、特に耐熱性と電気特性に優れる。
[式(5)中、Rは独立して水素原子、炭素数1〜12の極性基を有してもよい直鎖もしくは分岐したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基、環状脂肪族基、アリール基、シリル基またはエポキシ基から選ばれた1種以上の置換基を示し、Rは、式(6)に表されるアクリル基またはメタクリル基を含む有機基を示す。]
[式(6)中、Rは独立して水素原子、炭素数1〜12の直鎖もしくは分岐したアルキル基を示す]
本発明で用いられる環状オレフィン系樹脂の含有量としては、樹脂組成物の樹脂分(環状オレフィン系樹脂と重合性二重結合または三重結合を有する化合物)に対して20〜90重量%が好ましく、特に30〜80重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると低吸湿性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると密着性を低下させる場合がある。
本発明に用いられる重合性二重結合または三重結合を有する化合物は、光または熱により重合が開始する比較的分子量に小さいモノマーであり、重合性二重結合または三重結合としては、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリル基、エチニル基およびフェニルエチニル基など基が好ましく、これらの基を有する化合物が好ましい。
重合性二重結合または三重結合を有する化合物は、例えばビニル化合物、アリル化合物、(メタ)アクリル化合物、アセチレン化合物等が挙げられる。更に詳しくは、スチレン、スチレン誘導体、ビニルエーテル化合物、(メタ)アクリル酸エステルおよびその誘導体、アセチレンおよびその誘導体、更にはそれらのエポキシ変性化合物などが挙げられる。
特に好ましくは、1分子中に少なくとも2個以上のエポキシ基を有するものであれば、特に限定されるものではない。
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型エポキシ樹脂およびビスフェノールS型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂のビニル化またはアリル化変性された化合物もしくは、(メタ)アクリル、アセチレン変性された化合物;、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、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、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂およびジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂のビニル化またはアリル化変性された化合物もしくは、(メタ)アクリル、アセチレン変性された化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、単独でも混合して用いても差し支えない。
前記重合性二重結合または三重結合を有する化合物の含有量としては、樹脂組成物の樹脂成分(環状オレフィン系樹脂と重合性二重結合または三重結合を有する化合物)に対して10〜80重量%が好ましく、特に15〜70重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると密着性およびラミネート等の加工性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると電気特性または機械特性を低下させる場合がある。
本発明の樹脂組成物には活性エステル化合物を用いることができ、これにより、重合性二重結合または三重結合を有するエポキシ樹脂を硬化させることができる。また、硬化後の電気特性を向上させることができる。活性エステル基を有する化合物は、分子内に2個以上のエステル結合を有するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、脂肪族または、芳香族カルボン酸(カルボン酸ハライド)と、脂肪族または芳香族ヒドロキシ化合物から得られるエステル化合物などが挙げられる。また、多価フェノールや多価チオールのカルボン酸エステルやチオカルボン酸エステルや、多価カルボン酸や多価チオカルボン酸のフェニルエステル、チオフェニルエステルやナフチルエステル等が挙げられる。脂肪族カルボン酸(カルボン酸ハライド)や脂肪族ヒドロキシ化合物などの脂肪族鎖を含む化合物であれば、有機溶剤への可溶性や、重合性二重結合または三重結合を有する化合物との相溶性を高くすることができ、芳香族環を有する化合物であれば耐熱性を高くすることができる。
例えば、アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、マレイン酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ベンゼントリカルボン酸や、これらに対応するチオカルボン酸のフェニルエステル、ハロゲン化フェニル、アリールエステル、チオフェニルエステル、チオベンゾチアゾールエステル、チオベンゾオキサゾールエステル、チオベンゾイミダゾールエステル、ベンゾトリアゾールエステル、ナフチルエステル等の芳香族または複素環ヒドロキシル化合物のエステル等が挙げられる。
更には、ハイドロキノン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、臭素化ビスフェノールA、臭素化ビスフェノールF、臭素化ビスフェノールS、メチル化ビスフェノールA、メチル化ビスフェノールF、メチル化ビスフェノールS、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、カテコール、α−ナフトール、β−ナフトール、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシベンゾフェノン、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、フロログルシン、ベンゼントリオール等の前記カルボン酸エステル、酢酸エステル、プロピオン酸エステル、フルオロ酢酸エステル、トリフルオロ酸酸エステル、安息香酸エステル、ニトロ安息香酸エステル、ハロゲン化安息香酸エステル、チオ安息香酸エステル等を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、単独でも混合して用いても差し支えない。
前記活性エステル基を有する化合物の含有量としては、樹脂組成物の樹脂成分(環状オレフィン系樹脂と重合性二重結合または三重結合を有する化合物)に対して10〜80重量%が好ましく、特に15〜70重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると密着性およびラミネート等の加工性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると電気特性を低下させる場合がある。
本発明の樹脂組成物には充填材を用いることができ、これにより、樹脂組成物の熱膨張、電気特性を制御することができる。充填材としては、無機フィラー、フッ素樹脂で構成される粒子、無機多孔体などが挙げられる。
無機フィラーとしては、窒化アルミ、アルミナ、ボロンナイトライト、酸化チタン、マイカ、雲母粉、クレー、シリカなどが挙げられるが、熱放散性とコスト面からシリカ粒子が好ましく、低放射線性であればより好ましい。充填材の形状には、球状と破砕状、フレーク状等の非球状フィラーがある。例えば、球状フィラーを用いた場合その最大粒径が20μm以下であることが好ましい。最大粒径が20μmを越える充填材を含む樹脂組成物で構成された絶縁層を形成した場合、充填材の祖粒分が配線間にブリッジし配線間の電気特性が不均一となり誤作動の原因や、信頼性の低下を招くことから好ましくない。
本発明の樹脂組成物には、フッ素樹脂で構成される粒子を用いることができ、電気特性を向上することができる。粒子の大きさとしては、20μm以下が好ましく、更に好ましくは5μm以下である。粒径は破砕状、球状などがあるが特に限定されるものではない。フッ素樹脂で構成される粒子を構成するフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)などが挙げられるが、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が好ましい。ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)としては、テトラフルオロエチレンから誘導された単位のみで構成されるもの、あるいは、テトラフルオロエチレンから誘導された単位と、1種またはそれ以上の共重合できるモノマー、例えばヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロビニルエーテル、ヘキサフルオロイソブチレン、ビニリデンフルオライド、またはオレフィンから誘導された単位と、からなる共重合体であり、上記共重合体の場合のテトラフルオロエチレンから誘導された単位以外の単位の比率が20%まで、好ましくは5%まで、さらに好ましくは2%以下からなるものである。
PTFEの結晶度は、少なくとも50%以上、好ましくは60%以上であり、更に好ましくは、70%〜90%であってよい。
本発明の樹脂組成物には、無機多孔体を用いることができ、これにより、熱膨張率、電気特性を制御できる。前記無機多孔体としては、上記無機フィラーの多孔体を挙げることができるが、空孔率10〜95%、空孔の孔径1〜500nmを有することが好ましい。これらの無機多孔体中でも熱放散性の観点からシリカを用いることが好ましい。無機多孔体の作製方法としては、SiO、HBO、NaCOを調合した後、1200℃〜1400℃にて溶融し、スピノーダル分相を利用しSiOと無機塩を分相させ、無機塩を酸処理することで空孔を持つ多孔性シリカを得ることができる。
前記無機多孔体の平均粒子径は、特に限定されないが、20μm以下が好ましい。最大粒径が20μmを越える充填材を含む樹脂組成物で構成された絶縁層を形成した場合、充填材の祖粒分が配線間にブリッジし配線間の電気特性が不均一となり誤作動の原因や、信頼性の低下を招くことから好ましくない。また充填量としてはこの樹脂組成物に適するものであれば限定されない。
前記充填材の含有量は、樹脂組成物に対して5〜80重量%が好ましく、特に10〜60重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると電気特性または機械強度を低下させる場合がある。
本発明に用いられる樹脂組成物は、更に任意の潜伏性触媒を添加することができる。これにより、絶縁層をラミネートまたはプレス形成した後に行なう加熱硬化を、200℃以下の温度、2時間以内の温度にすることができる。
前記潜伏性触媒とは、例えば120℃未満では前記重合性二重結合または三重結合を有する化合物の反応を促進させないが、120℃以上となると反応を促進させることが可能となるものである。より具体的には、150℃の熱板上ゲルタイムを1分30秒以上にすることができるものをいう。
このような潜伏性触媒としては、例えばホスフィン化合物、イミダゾール誘導体などが挙げられる。ホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムフェノエート、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラフェノキシボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラアルコキシボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラアルキルボレート、テトラフェニルホスホニウム等が挙げられる。イミダゾール誘導体としては、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−エチルイミダゾール、1−ベンジル−2−エチル−5−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシジメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−〔2′−メチル−イミダゾリル−(1′)〕−エチル−s−トリアジン、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール等が挙げられる。これらの中でも2,4−ジアミノ−6−〔2′−メチル−イミダゾリル−(1′)〕−エチル−s−トリアジン、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾールが特に好ましい。これにより、触媒の潜伏性が特に向上する。
さらには、ホスフィン化合物は、ホスホニウム塩が好ましい。これにより、十分な潜在性と硬化性を併せ持つことができる。これらは、単独または2種類以上を併用してもよい。
また、その他の潜在性触媒としては、例えばベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル類、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン等のアセトフェノン類、チオキサンソン、2−クロルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、2,4−ジメチルチオキサンソン等のチオキサンソン類、エチルアントラキノン、ブチルアントラキノン等のアルキルアントラキノン類等を挙げることができる。
また、アゾビスイソブチロニトリル、イソブチリルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカルボナート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド等の有機過酸化物を挙げることができる。
更に光および/または熱重合開始剤として光酸発生剤を用いると、重合性二重結合または三重結合を有する化合物の架橋を行うとともに、その後の硬化により基板との密着性が向上する。好ましい光酸発生剤としてはオニウム塩、ハロゲン化合物、硫酸塩やその混合物である。例えばオニウム塩としては、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ヨードニウム塩、スルフォニウム塩、リン酸塩、アルソニウム塩、オキソニウム塩などである。前記のオニウム塩とカウンターアニオンを作ることができる化合物である限り、カウンターアニオンの制限はない。カウンターアニオンの例としては、ホウ酸、リン酸、アンチモニック酸、硫酸塩、カルボン酸とその塩化物であるがこれに限定されない。オニウム塩の光酸発生剤としては、トリフェニルスルフォニウムテトラフルオロフォスフェート、トリフェニルスルフォニウムテトラフルオロサルフェート、4−チオフェノキシジフェニルスルフォニウムテトラフルオロボレート、4−チオフェノキシジフェニルスルフォニウムテトラフルオロアンチモネート、4−t−ブチルフェニルジフェニルスルフォニウムテトラフルオロアンチモネート、4−t−ブチルフェニルジフェニルスルフォニウムトリフルオロフォスフォネート、トリス(4−メチルフェニル)スルフォニウムトリフルオロボレート、トリス(4−メチルフェニル)スルフォニウムテトラフルオロボレート、トリス(4−メチルフェニル)スルフォニウムヘキサフルオロアーセネート、トリス(4−メチルフェニル)スルフォニウムヘキサフルフォスフェート、トリス(4−メチルフェニル)スルフォニウムヘキサフルオロスルフォネート、トリス(4−メトキシフェニル)スルフォニウムテトラフルオロボレート、トリス(4−メチルフェニル)スルフォニウムヘキサフルオアンチモネート、トリス(4−メチルフェニル)スルフォニウムヘキサフルオフォスフェート、トリフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、トリフェニルヨードニウムトリフルオロスルフォネート、3,3−ジニトロジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、3,3−ジニトロジフェニルヨードニウムトリフルオロサルフォネート、4,4−ジニトロジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、4,4−ジニトロジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアーセネイト、4,4−ジニトロジフェニルヨードニウムトリフルオロサルフォネート、4,4’−ジ−t−ブチルフェニルヨードニウムトリフレート、4,4’,4“−トリス(t−ブチルフェニル)スルフォニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルスルフォニウムジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4,4‘−ジ−t−ブチルフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリス(t−ブチルフェニル)スルフォニムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、(4−メチルフェニル)(4−(1−メチルエチル)フェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−(2−メチルプロピル)フェニル(4−メチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェイトとそれらの混合物である。を単独で使用しても混合して使用しても良い。
これらの潜在性触媒の中でも下記に記載のものが特に好ましい。
4,4’−ジ−t−ブチルフェニルヨードニウムトリフレート、4,4’,4“−トリス(t−ブチルフェニル)スルフォニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルスルフォニウムジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4,4‘−ジ−t−ブチルフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリス(t−ブチルフェニル)スルフォニムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、(4−メチルフェニル)(4−(1−メチルエチル)フェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−(2−メチルプロピル)フェニル(4−メチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェイトとそれらの混合物である。
前記潜伏性触媒の含有量は特に限定されないが、樹脂組成物の樹脂成分に対して0.1〜10重量%が好ましく、特に0.5〜5重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると重合性二重結合または三重結合を有する化合物が硬化不足、前記上限値を超えると保存安定性が低下する恐れがある。
本発明に用いられる環状オレフィン系樹脂および重合性二重結合または三重結合を有する化合物以外にも、密着性や加工性を向上させるため、他のエラストマーを添加することができる。例えば、ビスフェノールA型フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリブタジエン、ポリプロピレン、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−メタクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリル系共重合体、ポリ酢酸ビニル樹脂、ナイロン、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体などを用いることができ、単独あるいは2種以上混合しても良い。また添加量としてはこの樹脂組成物に適するものであれば限定されない。
更に本発明の樹脂組成物は、上記成分以外に、必要に応じて、カップリング剤等の添加剤を用いることができる。本発明で使用できるカップリング剤としては、シラン系、チタネート系、アルミニウム系カップリング剤などが挙げられる。その中でも、シリコンチップとの界面での密着性が良いシラン系カップリング剤が好ましい。例えば、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランおよびN−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノシラン化合物、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランおよびβ−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシシラン化合物、その他として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルエトキシシラン、γ−メルカトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカトプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。カップリング剤の添加量は、樹脂組成物の樹脂成分に対し0.1〜10重量部が好ましい。
また、本発明の樹脂組成物には、樹脂の相溶性、安定性、作業性等の各種特性向上のため、各種添加剤、例えば、レベリング剤、酸化防止剤、非反応性希釈剤、反応性希釈剤、揺変性付与剤、増粘剤等を適宜添加しても良い。
本発明の樹脂組成物の製造方法としては、まず、上記環状オレフィン系樹脂および重合性二重結合または三重結合を有する化合物と、任意に、活性エステル基を有する化合物、充填材、および任意の潜在性触媒や添加剤とを混合することによりえられるが、これをワニスとする場合は、メチルエチルケトン、トルエン、酢酸エチル、シクロヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンテトラヒドロフランおよびアニソール等の有機溶剤中で、超音波分散方式、高圧衝突式分散方式、高速回転分散方式、ビーズミル方式、高速せん断分散方式、および自転公転式分散方式などの各種混合機を用いて混合・攪拌してワニスを得ることができる。このようにして得られる樹脂組成物を用いた絶縁層を形成して得られる配線板または多層配線板は、電気特性・加工性および信頼性に優れる。
本発明の樹脂組成物は、優れた電気特性および加工性を有するため、プリント配線板や多層配線板だけでなく、半導体装置および液晶表示装置などの絶縁体等に好適である。特に、層間絶縁層における厚みの均一性および表面の平滑性が求められる多層配線板の絶縁層に用いる場合、回路埋め込み性および表面平滑性に優れるため、安定性した高速伝送特性を有する多配線板を提供することができる。また、銅回路等の金属、シリコン、有機材料等の各被着体への優れた密着性、低吸湿性を有するため、高い実装信頼性・接続信頼性を有する多層配線板を提供することができる。
次に、積層体について説明する。
図1は、本発明の積層体の一例を模式的に示す断面図である。
積層体1は、上記の樹脂組成物で構成される樹脂層3と、キャリアフィルム2とを積層してなるものである。
上記樹脂組成物で構成される樹脂層により、電子機器の高速伝送化を可能とする電気特性およびレーザー加工性に優れる特性を有する絶縁層として用いることができる。
樹脂組成物で構成される樹脂層3の厚さは、特に限定されないが、0.1〜60μmが好ましく、特に1〜40μmが好ましい。樹脂組成物で構成される樹脂層の厚さは、絶縁信頼性を向上させる上で前記下限値以上が好ましく、多層配線板における目的の一つである薄膜化を達成する上で前記上限値以下が好ましい。
キャリアフィルム2は、銅やアルミニウムなどの導体層として使用可能な金属箔、または樹脂組成物で構成される樹脂層2から適度な強度で剥離容易である樹脂フィルムが好ましい。前記樹脂フィルムとしては、ポリエステル、芳香族ポリイミド、ポリエチレン等で構成されるフィルムが挙げられる。これらキャリアフィルムの中でも、ポリエステルで構成されるフィルムが最も好ましい。これにより、樹脂組成物で構成される樹脂層3から適度な強度で剥離することが特に容易となる。また、反応性希釈剤に対する安定性にも優れている。さらに、反応性希釈剤および溶剤に溶解している樹脂組成物成分が、キャリアフィルムにマイグレーションするのを防止することもできる。また、キャリアフィルム3の厚さは、特に限定されないが、10〜200μmが好ましく、特に20〜100μmが好ましい。キャリアフィルムの厚さが前記範囲内であると、特に配線板における回路上での樹脂層の平坦性に優れる。
樹脂組成物で構成される樹脂層3をキャリアフィルム2に積層する方法としては、例えば、前記樹脂組成物を溶剤等に溶解してワニスとし、これを用いて、キャリアフィルム3に樹脂層を形成することができる。前記樹脂層を形成する方法としては、例えば、ロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーターおよびカーテンコーターなどにより塗布または流延する方法、スプレーにより噴霧する方法、デッィピングにより浸漬する方法、印刷機、真空印刷機およびディスペンサーにより描画する方法、場合によりスピンコート等が挙げられる。これらの中でも、ダイコーターを用いる方法が好ましい。これにより、所定の厚さを有する積層体1を安定して生産できる。
具体的に積層体1を製造する方法としては、例えば、樹脂組成物を溶剤に溶解したものをキャリアフィルム2に1〜100μm程度の厚さで塗布し、その塗布層を、例えば、80〜200℃で20秒〜30分し、好ましくは残留溶媒量が全体の1.0重量%以下とする。これにより、樹脂組成物で構成される樹脂層3がキャリアフィルム2上に積層された積層体1を得ることができる。(図1)
この様にして得られた樹脂層は、加工性と電気特性に優れており、例えば、0.5μm以下の表面凹凸の高低差、1GHzにおいて3.0以下の誘電率、0.006以下の誘電正接を達成することができる。
次に、配線板について説明する。
図2は、本発明の配線板の一例を示す断面図である。
図2に示すように、配線板10は、コア基板5と、コア基板5の両面に設けられた樹脂層3とで構成されている。
コア基板5には、ドリル機で開口された開口部51が形成されている。また、コア基板5の両表面には導体回路52が形成されている。
開口部51の内部はメッキ処理されており、コア基板5の両表面の導体回路52が導通されている。
導体回路52を覆うようにコア基板5の両面に、樹脂層3が設けられている。樹脂層3には、レーザー加工により形成された開口部31が形成されている。
また、樹脂層3の両表面には、第2導体回路32が形成されている。
導体回路52と、導体回路32とは、開口部31を介して導通されている。
このような配線板を製造する方法としては、図3を用いて説明すると、例えば、コア基板(例えばFR−4の両面銅箔)103にドリル機で開孔して開口部102を設けた後、無電解めっきにより、開口部102にメッキ処理を行い、コア基板103の両面の導通を図る。そして、前記銅箔をエッチングすることにより導体回路101を形成する(図3(a))。
導体回路101の材質としては、この製造方法に適するものであれば、どのようなものでも良いが、導体回路の形成においてエッチングや剥離などの方法により除去可能であることが好ましく、前記エッチングにおいては、これに使用される薬液などに耐性を有するものが好ましい。そのような導体回路101の材質としては、例えば、銅、銅合金、42合金およびニッケル等が挙げられる。特に、銅箔、銅板および銅合金板は、電解めっき品や圧延品を選択できるだけでなく、様々な厚みのものを容易に入手できるため、導体回路101として使用するのに最も好ましい。
次に、導体回路101を覆うように、樹脂層104を形成する(図3(b))。樹脂層104を形成する方法としては、本発明の樹脂組成物を絶縁層形成面に直接塗布して形成する方法、上述の樹脂層付キャリア材料をプレスする方法、樹脂層付キャリア材料を、真空プレス、常圧ラミネーター、真空ラミネータ−およびベクレル式積層装置等を用いて積層して樹脂層104を形成する方法が挙げられる。
また、キャリア材料として金属層を用いた場合、該金属層を導体回路として加工することができる。
次に、樹脂層形成に樹脂層付きキャリア材料を用いた場合、キャリア材料を剥離した後、形成した樹脂層104を加熱・硬化する。加熱・硬化する温度は、150℃〜300℃の範囲が好ましい。特に、150℃〜250℃が好ましい。また、一層目の樹脂層104を加熱、半硬化させ、樹脂層104上に、一層ないし複数の樹脂層104をさらに形成し半硬化の樹脂層104を実用上問題ない程度に再度加熱硬化させることにより樹脂層104間および樹脂層104と導体回路101間の密着力を向上させることができる。この場合の半硬化の温度は、100℃〜250℃が好ましく、150℃〜200℃がより好ましい。
次に、樹脂層104に、レーザーを照射して、開口部105を形成する(図3(c))。前記レーザーとしては、エキシマレーザー、UVレーザーおよび炭酸ガスレーザー等が使用できる。前記レーザーによる開口部105の形成は、樹脂層104の材質が感光性・非感光性に関係なく、微細な開口部105を容易に形成することができる。したがって、樹脂層104に微細加工が必要とされる場合に、特に好ましい。
次に、導体回路106を形成する(図3(d))。導体回路106の形成方法としては、公知の方法であるセミアディティブ法などで形成することができる。
次に、導体ポストを形成する(図3(e))。導体ポスト107の形成方法としては、公知の方法である電解メッキ等で形成することができる。例えば、導体回路106を電解メッキ用リードとして、銅電解メッキを行ない、銅で充填し銅ポストを形成することができる。これの方法により、配線板を得ることができる。
上記配線板を得る工程において、上記図3(b)〜図3(e)で示した工程を繰り返すことにより、さらに多層の配線板を得ることができる。
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1)
環状オレフィン系樹脂として2−ノルボルネン/5−ヘキシル−2−ノルボルネン(75/25)モノマーの付加共重合体(A−1、Mw=250,000)を用いた。なお、ポリマーAは、下記の方法で合成した。
[環状オレフィン系樹脂(A−1)の合成]
重合系の雰囲気を不活性ガスの窒素で十分に満たした反応容器中に、2−ノルボルネン14.1g(0.15mol)、5−ヘキシル−2−ノルボルネン8.9g(0.05mol)、重合溶剤としてエチルアセテート170g、シクロヘキサン147g(0.53M)を仕込んだ。次いで、遷移金属触媒(η−トルエンニッケルビス(ペンタフルオロフェニル)1.39g(2.8×10−3mol)をトルエン10gに溶解させた触媒溶液を反応容器に投入した。室温で4時間攪拌重合させた後、氷酢酸94ml、30%過酸化水素水174ml、純水600mlの混合液に前記重合溶液を投入し、2時間攪拌した。水層の遷移金属触媒と樹脂溶液の有機層とに分離した溶液の水層を除去した。更に有機層を数回純水で洗浄した、そして、樹脂溶液をメタノール中に投入し環状オレフィン系樹脂を析出させた。固形分を濾過後、減圧乾燥し溶剤を除き環状オレフィン系樹脂を得た。
得られた環状オレフィン系樹脂(A−1)を21.43g、重合性二重結合または三重結合を有する化合物として、アリル変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(日本化薬工業社製、RE−810NM)6.37g、潜在性触媒として(4−メチルフェニル)(4−(1−メチルエチル)フェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニルボレート)を0.43g、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製、KBM−403E)0.34gとをメシチレン150gに溶解させ樹脂溶液を調整した。
上述の樹脂溶液をキャリアフィルムとしてポリエステルフィルム(ダイヤホイル社製、MRX−50、厚さ50μm)上にロールコーターで、厚さが25μmになるように塗布した。その後、80℃で10分、140℃で10分乾燥を行い、キャリアフィルムとを積層して、キャリアフィルム付き樹脂層からなる積層体を得た。
各実施例および比較例により得られた積層体について、次の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。結果を表1に示す。
(1)電気特性(誘電率、誘電正接)
周波数2.5GHzにおける誘電特性を測定した。測定機器は、円筒空洞共振機(アジレント・テクノロジー社製、マイクロ波ネットワークアナライザ HP8510B)を用いた。なお積層体よりキャリアフィルムを除去し、続いて窒素雰囲気下の乾燥機により200℃で1時間熱処理して、絶縁樹脂を得サンプルとした。
(2)吸水率
重量で0.5gの測定サンプルを得た。次に、測定サンプルを恒温・恒湿槽中で温度85℃、湿度85%で168時間吸水処理を行い、吸水処理前重量と吸水処理後の重量変化率を吸水率とした。なお積層体の樹脂組成物で構成される層を200℃で2時間熱処理を行なったものより、樹脂組成物で構成される層を剥離してサンプルとした。
各符号は、以下の通りである。
◎:良好 <1.0%
○:実質上問題なし 1.0〜2.0%
△:実質上使用不可 2.0〜2.5%
×:使用不可 >2.5%
(3)加工性(ラミネート性)
線幅/線間/厚み=20μm/20μm/10μmである回路層を有する回路基板上に、上記で得た積層体を最高到達温度200℃、圧力1.96×10−2MPa(20Kgf/cm)の条件で真空プレスによりラミネート後、キャリアフィルムを剥離し、窒素雰囲気下の乾燥機により200℃で1時間熱処理して、樹脂組成物を硬化させて絶縁層を形成した。得られた絶縁層を有する回路基板の断面を観察し、線間の樹脂の埋め込み具合を評価した。
各符号は、以下の通りである。
◎:樹脂が隙間なく、埋め込まれており良好
○:2μm以下の微小な円形ボイド、実用上使用可
△:2μm以上のボイド、実質上使用不可
×:埋め込み不良
(4)耐熱性
耐熱性を示差熱量分析(TG−DTA)を用いて、5%重量減少する温度で評価した。なお積層体の樹脂組成物で構成される層を200℃で1時間熱処理を行なったものより、樹脂組成物で構成される層を剥離してサンプルとした。
各符号は、以下の通りである。
◎:350℃以上
○:300〜350℃
△:260〜300℃
×:260℃未満
(実施例2)
活性エステル基を有する化合物として、エステル樹脂(B−1、大日本インキ社製、EXB9451−65T)を、潜在性触媒として2−エチル−4−メチル−2−イミダゾール(四国化成社製、2E4MZ)を用い、以下の配合にした以外は、実施例1と同じように行った。
環状オレフィン系樹脂(A−1)を21.43g、重合性二重結合または三重結合を有する化合物としてアリル変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(日本化薬工業社製、RE−810NM)3.19g、活性エステル基を有する化合物として、エステル樹脂(B−1、大日本インキ社製、EXB9451−65T)3.19g、潜在性触媒として2−エチル−4−メチル−2−イミダゾール(四国化成社製、2E4MZ)0.43g、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製、KBM−403E)0.34gとをメシチレン150gに溶解させ樹脂溶液を調整した。
(実施例3)
活性エステル基を有する化合物として、イソフタル酸クロライドとα−ナフトールおよびノボラック型フェノールのエステル化合物(B−2)を用い以下の配合にした以外は、実施例2と同じように行った。なお、エステル化合物(B−2)は、下記の方法で合成した。
[エステル化合物(B−2)の合成]
温度計、攪拌機、原料投入口を備えた四つ口のセパラブルフラスコ1L中に、純水300cc、水酸化ナトリウム7.6g(0.19mol)とを投入し、完全に溶解するまで窒素導入しながら攪拌した。次いで、α−ナフトール13.0g(0.09mol)、ノボラック型フェノール9.36g(0.09mol(OH)、住友ベークライト社製、PR51714を入れ溶解後、α−ナフトール水溶液を50℃まで昇温する。次いで、トルエン200cc中にイソフタル酸クロライド(アルドリッチ社製)18.27g(0.09mol)を溶かした溶液を攪拌しながら滴下し5時間反応させた。反応終了後、溶液は水層と有機層に分液し水層を除去し、有機層を7%炭酸ナトリウム水溶液で水洗した。これを繰り返し、pHが中性となったところで終了とした。有機層は、硫酸マグネシウムで脱水した。次いで、ろ過、エバポレータにより留去濃縮した。次いで、ヘキサン150ccをゆっくり滴下し再結晶化により析出させた。次いで、ろ過、エタノール洗浄し、乾燥し粉末固体19gを得た
環状オレフィン系樹脂(A−1)を21.43g、重合性二重結合または三重結合を有する化合物としてアリル変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(日本化薬工業社製、RE−810NM)3.54g、活性エステル基を有する化合物として、エステル化合物(B−2)3.60g、潜在性触媒として2−エチル−4−メチル−2−イミダゾール(四国化成社製、2E4MZ)0.43g、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製、KBM−403E)0.34gとをメシチレン150gに溶解させ樹脂溶液を調整した。
(実施例4)
重合性二重結合または三重結合を有する化合物として1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(新中村化学工業社製、NKエステルA−HD−N)を、潜在性触媒としてラジカル開始剤(日本油脂社製、パークミルD)用をいた以外は実施例1と同じように行った。
(実施例5)
環状オレフィン系樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例2と同じように行った。
環状オレフィン系樹脂として5−ブチル−2−ノルボルネン/5−(2−トリメトキシシリルエチル)−2−ノルボルネン(90/10)モノマーの付加共重合体(A−2、Mw=250,000)を用いた。なお、環状オレフィン系樹脂(A−2)は、下記の方法で合成した。
[環状オレフィン系樹脂(A−2)の合成]
重合系の雰囲気を不活性ガスの窒素で十分に満たした反応容器中に、5−ブチル−2−ノルボルネン27.05g(0.18mol)、5−(2−トリメトキシシリルエチル)−2−ノルボルネン4.85g(0.02mol)、重合溶剤としてエチルアセテート170g、シクロヘキサン147g(0.53M)を仕込んだ。次いで、遷移金属触媒(η−トルエンニッケルビス(ペンタフルオロフェニル)1.39g(2.86×10−3mol)をトルエン10gに溶解させた触媒溶液を反応容器に投入した。室温で4時間攪拌重合させた後、氷酢酸94ml、30%過酸化水素水174ml、純水600mlの混合液に前記重合溶液を投入し、2時間攪拌した。水層の遷移金属触媒と樹脂溶液の有機層とに分離した溶液の水層を除去した。更に有機層を数回純水で洗浄した、そして、樹脂溶液をメタノール中に投入し環状オレフィン系樹脂を析出させた。固形分を濾過後、減圧乾燥し溶剤を除き環状オレフィン系樹脂を得た。
(実施例6)
環状オレフィン系樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例2と同じように行った。
環状オレフィン系樹脂(A−3)として、テトラシクロドデセンと8−メチルテトラシクロドデセンを特開平4−363312号公報記載の公知の方法により開環重合水素添加物(Mw=52,000、水素化率95%)を用いた。
(実施例7)
環状オレフィン系樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例2と同じように行った。
環状オレフィン系樹脂として5−デシル−2−ノルボルネン/5−メチルグリシジルエーテル−2−ノルボルネン(70/30)モノマーの付加共重合体(A−4、Mw=150,000)を用いた。なお、環状オレフィン系樹脂(A−4)は、下記の方法で合成した。
[環状オレフィン系樹脂(A−4)の合成]
重合系の雰囲気を不活性ガスの窒素で十分に満たした反応容器中に、5−デシル−2−ノルボルネン32.82g(0.14mol)、5−メチルグリシジルエーテル−2−ノルボルネン10.81g(0.06mol)、重合溶剤としてエチルアセテート170g、シクロヘキサン147g(0.53M)を仕込んだ。次いで、遷移金属触媒(η−トルエンニッケルビス(ペンタフルオロフェニル)1.39g(2.86×10−3mol)をトルエン10gに溶解させた触媒溶液を反応容器に投入した。室温で4時間攪拌重合させた後、氷酢酸94ml、30%過酸化水素水174ml、純水600mlの混合液に前記重合溶液を投入し、2時間攪拌した。水層の遷移金属触媒と樹脂溶液の有機層とに分離した溶液の水層を除去した。更に有機層を数回純水で洗浄した、そして、樹脂溶液をメタノール中に投入し環状オレフィン系樹脂を析出させた。固形分を濾過後、減圧乾燥し溶剤を除き環状オレフィン系樹脂を得た。
(実施例8)
環状オレフィン系樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例2と同じように行った。
環状オレフィン系樹脂として2−ノルボルネン/5−メチルグリシジルエーテル−2−ノルボルネン(90/10)モノマーの付加共重合体(A−5、Mw=200,000)を用いた。なお、環状オレフィン系樹脂(A−5)は、下記の方法で合成した。
[環状オレフィン系樹脂(A−5)の合成]
重合系の雰囲気を不活性ガスの窒素で十分に満たした反応容器中に、2−ノルボルネン16.95g(0.18mol)、5−メチルグリシジルエーテル−2−ノルボルネン3.60g(0.02mol)、重合溶剤としてエチルアセテート170g、シクロヘキサン147g(0.53M)を仕込んだ。次いで、遷移金属触媒(η−トルエンニッケルビス(ペンタフルオロフェニル)1.39g(2.86×10−3mol)をトルエン10gに溶解させた触媒溶液を反応容器に投入した。室温で4時間攪拌重合させた後、氷酢酸94ml、30%過酸化水素水174ml、純水600mlの混合液に前記重合溶液を投入し、2時間攪拌した。水層の遷移金属触媒と樹脂溶液の有機層とに分離した溶液の水層を除去した。更に有機層を数回純水で洗浄した、そして、樹脂溶液をメタノール中に投入し環状オレフィン系樹脂を析出させた。固形分を濾過後、減圧乾燥し溶剤を除き環状オレフィン系樹脂を得た。
(実施例9)
環状オレフィン系樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例2と同じように行った。
環状オレフィン系樹脂として5−メチル−2−ノルボルネン/2−ノルボルネン−5−メチルアクリレート(90/10)モノマーの付加共重合体(A−6、Mw=200,000)を用いた。なお、環状オレフィン系樹脂(A−6)は、下記の方法で合成した。
[環状オレフィン系樹脂(A−6)の合成]
重合系の雰囲気を不活性ガスの窒素で十分に満たした反応容器中に、5−メチルー2−ノルボルネン16.23g(0.15mol)、2−ノルボルネン−5−メチルアクリレート9.62g(0.05mol)、重合溶剤としてメシチレン115g、を仕込んだ。次いで、遷移金属触媒([(アセチル)ビス(トリイソプロピルホスフィン)(アセトニトリル)パラジウム])0.0193g(1.60×10−5mol)、ルイス酸としてジメチルフェニルアンモニウムテトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート0.0256g(3.20×10−5mol)、分子量調節剤としてトリエトキシシラン0.116gとを、トルエン1gに溶解させ、触媒溶液を反応容器に投入した。70℃で3時間攪拌重合させた後、樹脂溶液をメタノール中に投入し環状オレフィン系樹脂を析出させた。固形分を濾過後、減圧乾燥し溶剤を除き環状オレフィン系樹脂を得た。
(実施例10)
環状オレフィン系樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例3と同じように行った。
環状オレフィン系樹脂として5−メチルー2−ノルボルネン/2−ノルボルネン−5−メチルアクリレート(90/10)モノマーの付加共重合体(A−6、Mw=200,000)を用いた。
(実施例11)
環状オレフィン系樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例4と同じように行った。
環状オレフィン系樹脂として5−メチルー2−ノルボルネン/2−ノルボルネン−5−メチルアクリレート(90/10)モノマーの付加共重合体(A−6、Mw=200,000)を用いた。
(実施例12)
環状オレフィン系樹脂として以下のものを用い、充填材として無機シリカ(平均粒径20〜30nm、シーアイ化成社製)を全固形分の30重量%になるように混合分散した以外は、実施例9と同じように行った。
環状オレフィン系樹脂として5−メチルー2−ノルボルネン/2−ノルボルネン−5−メチルアクリレート(90/10)モノマーの付加共重合体(A−6、Mw=200,000)を用いた。
(実施例13)
充填材としてフッ素粒子(平均粒径200〜400nm、喜多村社製)を全固形分の30重量%になるように混合分散した以外用いた以外は、実施例12と同じように行った。
(実施例14)
充填材として無機多孔体(平均粒径60nm、空孔率30%、触媒化成工業社製)を全固形分の30重量%になるように混合分散した以外用いた以外は、実施例12と同じように行った。
(比較例1)
重合性二重結合または三重結合を有する化合物および、潜在性触媒を抜いた以外は、実施例1と同じように行った。
(比較例2)
重合性二重結合または三重結合を有する化合物に代えて、以下のエポキシ樹脂を用いた以外は、実施例1と同じように行った。
エポキシ樹脂として、ビスフェノールA/ビスフェノールFエポキシ樹脂(大日本インキ工業社製、EXA830LVP)を用いた。
(比較例3)
環状オレフィン系樹脂の代わりに以下の非感光ポリイミドを用いた以外は、実施例2と同じように行った。
非感光ポリイミド樹脂として、公知の方法で1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンと4,4’−オキシジフタル酸二無水物の縮合物(Mw=89,000)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶剤中に得た。
次に、上記で得た積層体(キャリアフィルム付き樹脂層)を用いて、配線板の実施例および比較例について説明する。
(実施例1A)
1.内層回路および絶縁層の形成
総厚さが0.3mmで銅箔厚さが12μmの両面銅張り積層板(住友ベークライト(株)製ELC−4781)を用いて、ドリル機で開孔後、無電解めっきで上下銅箔間の導通を図り、前記両面の銅箔をエッチングすることにより内層導体回路を両面に形成した。
次に内層導体回路に過酸化水素水と硫酸を主成分とする薬液(旭電化工業(株)製テックSO−G)をスプレー吹きつけすることにより粗化処理による凹凸形成を行い、実施例1で得られた積層体の樹脂層面を導体回路面に合わせて、真空ラミネーターを使用して導体回路を埋め込み、200℃で60分間のベーキング処理を行い、絶縁層を形成した。
2.レーザー加工および外層回路の形成
次に、UV−YAGレーザー装置(三菱電機(株)製ML605LDX)を用いてφ40μmの開口部(ブラインド・ヴィアホール)を形成し、デスミア処理(日本マクダーミッド(株)製マキュダイザーシリーズ)を施した後、無電解銅めっき(上村工業(株)製スルカップPRX)を15分間行い、厚さ0.5μmの給電層を形成した。次に、この給電層表面に、厚さ25μmの紫外線感光性ドライフィルム(旭化成(株)製AQ−2558)をホットロールラミネーターにより貼り合わせ、最小線幅/線間が20/20μmのパターンが描画されたクロム蒸着マスク((株)トウワプロセス製)を使用して、位置合わせ、露光装置(ウシオ電機(株)製UX−1100SM−AJN01)により露光した。炭酸ソーダ水溶液にて現像し、めっきレジストを形成した。
次に、給電層を電極として電解銅めっき(奥野製薬(株)81−HL)を3A/dm2、30分間行って、厚さ約20μmの銅配線を形成した。ここで2段階剥離機を用いて、前記めっきレジストを剥離した。なお、デスミアにおける各薬液は、1段階目のアルカリ水溶液層にはモノエタノールアミン溶液(三菱瓦斯化学(株)製R−100)、2段階目の酸化性樹脂エッチング剤には過マンガン酸カリウムと水酸化ナトリウムを主成分とする水溶液(日本マクダーミッド(株)製マキュダイザー9275、9276)、中和には酸性アミン水溶液(日本マクダーミッド(株)製マキュダイザー9279)をそれぞれ用いた。
次に、給電層を過硫酸アンモニウム水溶液(メルテックス(株)製AD−485)に浸漬処理することで、エッチング除去し、配線間の絶縁を確保した。最後に、回路表面にドライフィルムタイプのソルダーレジスト(住友ベークライト(株)製CFP−1121)を真空ラミネーターにて回路埋め込みを行いながら形成し、最終的に配線板を得た。
(実施例2A〜14A)
実施例2Aにおいて、実施例1で得られた積層体に替えて、実施例2〜14で得た積層体を用いて、実施例2Aと同様にして、それぞれ配線板を得た。
(比較例1A〜4A)
実施例2Aにおいて、実施例1で得られた積層体に替えて、比較例1〜4で得た積層体を用いて、実施例2Aと同様にして、それぞれ配線板を得た。
各実施例および比較例により得られた配線板について、次の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。結果を表2に示す。
(1)接続信頼性
接続信頼性は、温度30℃、湿度70%の雰囲気下で1965時間放置後260℃リフローを3回行い、温度サイクル試験(−40℃、125℃各30分、さらしなし)を行ない、100サイクル毎に導通テストして、不良発生サイクルで評価した。
各符号は以下の通りである。
◎:800サイクル以上
○:500〜800サイクル
△:100〜500サイクル
×:100サイクル未満
(2)絶縁信頼性
絶縁信頼性は、温度85℃、湿度85%の雰囲気下で100時間放置後の導体間の絶縁抵抗値をデジタル絶縁抵抗値で評価した。各符号は以下の通りである。
◎:絶縁抵抗値1010Ω以上
○:絶縁抵抗値108〜10Ω
△:絶縁抵抗値10〜10Ω
×:絶縁抵抗値10未満
表1から明らかなように、実施例1〜14は、電気特性、低吸水性、加工性および耐熱性に優れていた。また、実施例3、6、および7は、特に低吸水性に優れていることが示された。また、実施例1〜3は、特に加工性に優れていることが示された。これに対して、比較例2〜3は、電気特性に劣っていた。また、比較例1または3 は、加工性に劣っていた。
更に、表2から明らかなように、実施例1A〜14Aは、接続信頼性および絶縁信頼性に優れていた。したがって、実施例においては、電気特性および信頼性双方に優れていた。これに対して、比較例1A〜3Aは、接続信頼性または絶縁信頼性のいずれかに劣っていた。これは比較例1A、3Aにおいて、加工性が劣っていたこと、また、比較例2A、3Aは、吸水性に劣っていたため耐半田リフロー性が低いことが原因であった。
本発明によれば、絶縁層として必要な高信頼性と加工性を合わせ持った樹脂組成物を得ることができるので、電気特性や、微細加工を必要とする半導体搭載用基板などの絶縁材として用いることができる。また、これにより、電気特性、特に誘電特性に優れた配線板が得られるので、部品の小型化や信号の高速伝送性が要求される電子機器用の多層配線板などに適用できる。
本発明の積層体の一例を示す断面図である。 本発明の配線板の一例を示す断面図である。 本発明の配線板の製造方法の一例を示す断面図である。
符号の説明
1 積層体
2 キャリアフィルム
3 樹脂層
5 コア基板
10 配線板
31 樹脂層の開口部
32 導体回路
51 コア基板の開口部
52 導体回路
101 導体回路
102 開口部
103 コア基板
104 樹脂層
105 開口部
106 導体回路
107 導体ポスト

Claims (20)

  1. 配線板の絶縁層を構成する樹脂組成物であって、
    環状オレフィン系樹脂と、重合性二重結合または三重結合を有する化合物とを含むことを特徴とする樹脂組成物。
  2. 前記重合性二重結合または三重結合を有する化合物は、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリル基、エチニル基およびフェニルエチニル基から選ばれる基を有するものである請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. 前記重合性二重結合または三重結合を有する化合物は、その分子内に2つ以上のエポキシ基を有するものである請求項1または2に記載の樹脂組成物。
  4. 前記樹脂組成物は、更に活性エステル基を有する化合物を含むものである請求項1乃至3のいずれかに記載の樹脂組成物。
  5. 前記環状オレフィン系樹脂は、ノルボルネン系樹脂を含むものである請求項1乃至4のいずれかに記載の樹脂組成物。
  6. 前記環状オレフィン系樹脂は、下記一般式(1)で表される繰り返し構造を含むものである請求項1乃至5のいずれかに記載の樹脂組成物。
    [式(1)中のXは、−CH−、−CHCH−、または−O−を示し、R、R2、3、はそれぞれ独立して水素原子、炭化水素基、炭素数1〜12の極性基を示し、または該極性基を含む基を示す。R、R、RおよびRは、少なくとも1つが炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基である。nは0から2の整数を示し、その繰り返しは異なっていても良い。]
  7. 前記環状オレフィン系樹脂は、下記一般式(2)で表されるモノマーを含む環状オレフィン系モノマーの付加重合体を含むものである請求項1乃至6のいずれかに記載の樹脂組成物。
    [式(1)中のXは、−CH−、−CHCH−、または−O−を示し、R、R2、3、はそれぞれ独立して水素原子、炭化水素基、炭素数1〜12の極性基を示し、または該極性基を含む基を示す。R、R、RおよびRは、少なくとも1つが炭素数1〜12の極性基または該極性基を含む基である。nは0から2の整数を示し、2種類以上用いても良い。]
  8. 前記環状オレフィン系樹脂は、(メタ)アクリル基を有する基を含むものである請求項1乃至7のいずれかに記載の樹脂組成物。
  9. 前記樹脂組成物は、さらに充填材を含むものである請求項1乃至8のいずれかに記載の樹脂組成物。
  10. 前記充填材は、シリカである請求項9に記載の樹脂組成物。
  11. 前記充填材は、フッ素樹脂で構成される粒子である請求項9に記載の樹脂組成物。
  12. 前記充填材は、無機多孔体である請求項9に記載の樹脂組成物。
  13. 配線板に用いる積層体であって、請求項1乃至12のいずれかに記載の樹脂組成物より構成される樹脂層と、キャリアフィルムとを積層してなることを特徴とする積層体。
  14. 請求項1乃至12のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて絶縁層を形成する工程と、回路層を形成する工程と、前記絶縁層をレーザー照射により開孔する工程と、を含む配線板の製造方法。
  15. 前記絶縁層を形成する工程は、前記樹脂組成物を塗布して形成するものである請求項14に記載の配線板の製造方法。
  16. 前記絶縁層を形成する工程は、前記樹脂組成物を用いて得られたフィルムをラミネートして形成ものである請求項14に記載の配線板の製造方法。
  17. 前記絶縁層を形成する工程におけるフィルムは、金属層付きフィルムである請求項15に記載の配線板の製造方法。
  18. 前記絶縁層を加熱硬化する工程を含む請求項14乃至17のいずれかに記載の配線板の製造方法。
  19. 請求項14乃至18のいずれかに記載の製造方法により得られる配線板。
  20. 請求項13に記載の積層体を用いて形成された樹脂層を有することを特徴とする配線板。
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