JP2008101062A - Resin composition, prepreg, laminated plate and semiconductor device - Google Patents

Resin composition, prepreg, laminated plate and semiconductor device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insulation resin composition having a high insulation reliability in the case of using it as the insulation resin composition of a laminated plate, having flame retardance and capable of performing a high density, highly multiple-layered molding, and a prepreg, laminated plate and a semiconductor device by using the same. <P>SOLUTION: This insulation resin composition is characterized by having ≥6 and ≤50 ppm/°C linear expansion coefficient at 25°C, containing (a) a metal hydroxide having ≥10 and ≤500 ppm concentration of metal ionic impurities and (b) a novolac type epoxy resin and also containing a not substantially halogenated epoxy resin. The prepreg is characterized by using the above insulation resin composition. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、樹脂組成物、プリプレグ、積層板、及び半導体装置に関するものである。   The present invention relates to a resin composition, a prepreg, a laminate, and a semiconductor device.

エポキシ樹脂などに代表される絶縁樹脂組成物の硬化物は、機械的特性、電気的特性、化学的特性等に優れており、電気・電子機器部品等の広い用途に使用されている。これらの熱硬化性樹脂組成物には、火災に対する安全性を確保するため難燃性が付与されている場合が多い。   A cured product of an insulating resin composition typified by an epoxy resin is excellent in mechanical characteristics, electrical characteristics, chemical characteristics, and the like, and is used in a wide range of applications such as electrical and electronic equipment parts. These thermosetting resin compositions are often imparted with flame retardancy to ensure safety against fire.

絶縁樹脂組成物を難燃化する手法のひとつとして、臭素化エポキシ樹脂等のハロゲン含有化合物を用いる方法がある(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、ハロゲン含有化合物は高度な難燃性を付与できるものの、例えば、臭素化芳香族化合物は、熱分解で腐食性を有する臭素、臭化水素を生ずるだけでなく、酸素の存在下で分解した場合には毒性の高いポリブロモジベンゾフラン、ポリブロモジベンゾオキシンを生成する可能性がある。そして、臭素を含有する老朽廃材の処分は極めて困難である。このような理由から、ハロゲン含有化合物に代わる難燃剤が検討されている。
One method for making an insulating resin composition flame-retardant is a method using a halogen-containing compound such as a brominated epoxy resin (see, for example, Patent Document 1).
However, although halogen-containing compounds can impart a high degree of flame retardancy, for example, brominated aromatic compounds not only generate corrosive bromine and hydrogen bromide by thermal decomposition, but also decompose in the presence of oxygen. In some cases, highly toxic polybromodibenzofuran or polybromodibenzooxine may be produced. And disposal of obsolete waste containing bromine is extremely difficult. For these reasons, flame retardants that replace halogen-containing compounds have been studied.

ハロゲン含有化合物を用いない難燃化技術としては、ホスフィンオキサイド化合物などのリン含有化合物を用いる方法や(例えば、特許文献2〜4参照。)、水酸化アルミニウムを用いる方法がある(例えば、特許文献5参照)。   Examples of the flame retardant technology that does not use a halogen-containing compound include a method using a phosphorus-containing compound such as a phosphine oxide compound (for example, see Patent Documents 2 to 4), and a method using aluminum hydroxide (for example, Patent Document). 5).

また近年、電子機器の高機能化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、高密度実装化が進んでおり、これらに使用される高密度実装対応の積層板等は、従来にも増して、小型化や高密度化での用途も広がっている。これらの用途でも利用可能とするためには、積層板の低熱膨張化や接続信頼性が重要となってくる(例えば、特許文献6参照。)。 In recent years, along with demands for higher functionality of electronic devices, electronic components have been densely integrated and mounted with high density, and the number of high-density mounting compatible laminates used for these components has increased. As a result, applications for miniaturization and high density are also expanding. In order to be usable in these applications, low thermal expansion and connection reliability of the laminated plate are important (for example, see Patent Document 6).

特開2000−212249号公報JP 2000-212249 A 特開2001−254001号公報JP 2001-254001 A 特開2004−067968号公報JP 2004-0697968 A 特開平11−124489号公報JP-A-11-124489 特開2005−20692号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-20692 特開2005−7783号公報JP 2005-7783 A

本発明は、電子機器に用いられる積層板の絶縁樹脂組成物に用いた場合に、冷熱サイクル試験等の熱衝撃試験により、導体回路層の剥離やクラックが発生しない低熱膨張性や、高温、多湿の環境下においても高い絶縁信頼性を有すると共に、難燃性を有し、高密度、高多層成形が可能な積層板を作製可能な絶縁樹脂組成物と、これを用いたプリプレグ、積層板、及び半導体装置を提供するものである。   The present invention, when used in an insulating resin composition of a laminated board used in electronic equipment, has low thermal expansion, high temperature and high humidity, and does not cause peeling or cracking of a conductor circuit layer by a thermal shock test such as a thermal cycle test. Insulating resin composition capable of producing a laminated board that has high insulation reliability even under the environment of the above, flame retardancy, and capable of high density and high multilayer molding, and a prepreg, laminated board, And a semiconductor device.

このような目的は、下記(1)〜(15)に記載の本発明により達成される。
(1)繊維基材に含浸させてシート状のプリプレグを形成するために用いる絶縁樹脂組成物であって、前記絶縁樹脂組成物の硬化物の線膨張係数が、25℃において6ppm/℃以上50ppm/℃以下であり、
(a)金属イオン性不純物の濃度が500ppm以下である金属水酸化物、
(b)ノボラック型エポキシ樹脂を含み、かつ、実質的にハロゲン化されていないエポキシ樹脂
を含有することを特徴とする絶縁樹脂組成物。
(2)前記絶縁樹脂組成物が、(c)金属水酸化物以外の無機充填材を含有する(1)記載の絶縁樹脂組成物。
(3)前記絶縁樹脂組成物の300℃における重量減少率が15%以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載の絶縁樹脂組成物。
(4)前記(a)金属水酸化物の平均粒径が0.1μm以上10μm以下である(1)ないし(3)のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物。
(5)前記(a)金属水酸化物の300℃における重量減少率が20重量%以上40重量%以下であることを特徴とする(1)ないし(4)のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物。
(6)前記絶縁樹脂組成物全体として、前記(a)金属水酸化物の含有量が1重量%以上50重量%以下であることを特徴とする(1)ないし(5)のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物。
(7)前記(a)金属水酸化物中に含まれる金属イオン性不純物は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオン、フランシウムイオン、ベリリウムイオン、カルシウムイオン、ストロンチウムイオン、バリウムイオン、亜鉛イオン、スズイオン、及び鉛イオンよりなる群から選ばれる少なくとも1種類以上である(1)ないし(6)のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物。
(8)前記(a)金属水酸化物は、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化ガリウム、及び水酸化ジルコニルよりなる郡から選ばれる(1)ないし(7)のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物。
(9)前記(c)金属水酸化物以外の無機充填材は金属酸化物である(2)ないし(8)のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物。
(10)前記金属酸化物が溶融シリカである(9)に記載の絶縁樹脂組成物。
(11)(1)ないし(10)のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物を繊維基材に含浸させてなることを特徴とするプリプレグ。
(12)前記繊維基材がガラス繊維からなることを特徴とする(11)に記載のプリプレグ。
(13)前記繊維基材が有機繊維からなることを特徴とする(11)に記載のプリプレグ。
(14)(11)ないし(13)のいずれかに記載のプリプレグを1枚以上重ね合わせ加熱加圧成形してなることを特徴とする積層板。
(15)(14)に記載の積層板にチップを搭載してなることを特徴とする半導体装置。
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (15).
(1) An insulating resin composition used for forming a sheet-like prepreg by impregnating a fiber base material, wherein a linear expansion coefficient of a cured product of the insulating resin composition is 6 ppm / ° C. or more and 50 ppm at 25 ° C. / ° C or less,
(A) a metal hydroxide having a concentration of metal ionic impurities of 500 ppm or less,
(B) An insulating resin composition comprising a novolac type epoxy resin and an epoxy resin which is not substantially halogenated.
(2) The insulating resin composition according to (1), wherein the insulating resin composition contains an inorganic filler other than (c) a metal hydroxide.
(3) The insulating resin composition according to (1) or (2), wherein a weight reduction rate at 300 ° C. of the insulating resin composition is 15% or less.
(4) The insulating resin composition according to any one of (1) to (3), wherein (a) the metal hydroxide has an average particle size of 0.1 μm to 10 μm.
(5) The insulating resin composition according to any one of (1) to (4), wherein the weight reduction rate at 300 ° C. of the (a) metal hydroxide is 20% by weight or more and 40% by weight or less. object.
(6) The insulating resin composition as a whole, wherein the content of the (a) metal hydroxide is 1% by weight or more and 50% by weight or less. Insulating resin composition.
(7) The metal ionic impurities contained in the metal hydroxide (a) are lithium ion, sodium ion, potassium ion, rubidium ion, cesium ion, francium ion, beryllium ion, calcium ion, strontium ion, barium ion. The insulating resin composition according to any one of (1) to (6), which is at least one selected from the group consisting of zinc ions, tin ions, and lead ions.
(8) The insulating resin according to any one of (1) to (7), wherein the metal hydroxide (a) is selected from the group consisting of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, gallium hydroxide, and zirconyl hydroxide. Composition.
(9) The insulating resin composition according to any one of (2) to (8), wherein the inorganic filler other than (c) the metal hydroxide is a metal oxide.
(10) The insulating resin composition according to (9), wherein the metal oxide is fused silica.
(11) A prepreg obtained by impregnating a fiber base material with the insulating resin composition according to any one of (1) to (10).
(12) The prepreg according to (11), wherein the fiber base material is made of glass fiber.
(13) The prepreg according to (11), wherein the fiber base material is made of an organic fiber.
(14) A laminate comprising one or more of the prepregs according to any one of (11) to (13) which are stacked and heated and pressed.
(15) A semiconductor device comprising a chip mounted on the laminate according to (14).

本発明の絶縁樹脂組成物、プリプレグは、ハロゲン含有化合物、リン含有化合物を用いることなく難燃性を達成することができるとともに、従来のものと比較して、優れた低熱膨張性、絶縁信頼性を発現できる、積層板、及び半導体装置を得ることができるものである。 The insulating resin composition and prepreg of the present invention can achieve flame retardancy without using a halogen-containing compound and a phosphorus-containing compound, and have superior low thermal expansion and insulation reliability compared to conventional ones. Thus, a laminated plate and a semiconductor device can be obtained.

以下に本発明の絶縁樹脂組成物、プリプレグ、積層板、及び半導体装置について詳細に説明する。   The insulating resin composition, prepreg, laminate and semiconductor device of the present invention will be described in detail below.

本発明の絶縁樹脂組成物の硬化物(以下、単に「硬化物」ということがある)の線膨張係数は、25℃において6ppm/℃以上50ppm/℃以下である。これにより、硬化物を積層板や半導体装置用いた際、冷熱サイクル試験等の熱衝撃試験において導体回路層の剥離やクラックの発生を抑制できる。またプレス成形時や半田リフロー時の基板の反りを抑制することもできる。前記線膨張係数は、特に限定はされないが、8ppm/℃以上40ppm/℃以下が好ましく、さらに10ppm/℃以上30ppm/℃以下が好ましく、さらには12ppm/℃以上20ppm/℃以下が好ましい。これにより前記作用を効果的に発現させることができる。  The linear expansion coefficient of the cured product of the insulating resin composition of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “cured product”) is 6 ppm / ° C. or more and 50 ppm / ° C. or less at 25 ° C. Thereby, when a hardened material is used for a laminated board or a semiconductor device, peeling of a conductor circuit layer and generation of cracks can be suppressed in a thermal shock test such as a thermal cycle test. Moreover, the curvature of the board | substrate at the time of press molding or solder reflow can also be suppressed. The linear expansion coefficient is not particularly limited, but is preferably 8 ppm / ° C. or more and 40 ppm / ° C. or less, more preferably 10 ppm / ° C. or more and 30 ppm / ° C. or less, and further preferably 12 ppm / ° C. or more and 20 ppm / ° C. or less. Thereby, the said effect | action can be expressed effectively.

線膨張係数が前記下限値未満であると、基板の厚みによっては導体回路との線膨張のミスマッチにより、プレス成形時や半田リフロー時の基板の反りを抑制することができなくなることがある。また、前記上限値を超えると、こちらも導体回路との線膨張のミスマッチにより、プレス成形時や半田リフロー時の基板の反りや冷熱サイクル試験等の熱衝撃試験における導体回路層の剥離やクラックの発生を抑制することができなくなる恐れがある。 If the linear expansion coefficient is less than the lower limit value, depending on the thickness of the substrate, it may not be possible to suppress warpage of the substrate during press molding or solder reflow due to mismatch of linear expansion with the conductor circuit. In addition, if the upper limit is exceeded, this also causes a linear expansion mismatch with the conductor circuit, which causes warpage of the circuit board during press molding or solder reflow, and peeling or cracking of the conductor circuit layer in a thermal shock test such as a thermal cycle test. There is a risk that the generation cannot be suppressed.

尚、絶縁樹脂組成物の硬化物の線膨張係数は、樹脂の種類、樹脂の含有量、充填材の種類、充填材の量に依存する。本発明は、樹脂の選択、選択した樹脂の含有量と(a)金属水酸化物、或いは選択した無機充填材を含有量とを調整することで任意に線膨張係数を設定することができる。 The linear expansion coefficient of the cured product of the insulating resin composition depends on the type of resin, the content of the resin, the type of filler, and the amount of filler. In the present invention, the linear expansion coefficient can be arbitrarily set by adjusting the selection of the resin, the content of the selected resin, and (a) the content of the metal hydroxide or the selected inorganic filler.

本発明の絶縁樹脂組成物の硬化物は、特に限定されないが300℃における重量減少率が15%以下である。これにより、硬化物を積層板や半導体装置に用いた際、吸湿後の半田耐熱性を改良することができる。また前記重量減少率は10%以下が好ましい。これにより前記作用を効果的に発現させることができる。
なお、重量減少率は、TG−DTA(示差熱熱重量同時測定)により、試料を30℃から500℃まで10℃/分の条件で昇温させ、試料の重量変化を追跡し、((30℃の試料重量)−(300℃の試料重量))/(30℃の試料重量)×100で求まる値とした。
Although the hardened | cured material of the insulating resin composition of this invention is not specifically limited, The weight decreasing rate in 300 degreeC is 15% or less. Thereby, when a hardened | cured material is used for a laminated board or a semiconductor device, the solder heat resistance after moisture absorption can be improved. The weight reduction rate is preferably 10% or less. Thereby, the said effect | action can be expressed effectively.
The weight reduction rate was determined by raising the temperature of the sample from 30 ° C. to 500 ° C. at 10 ° C./min by TG-DTA (differential thermogravimetric simultaneous measurement), and tracking the weight change of the sample ((30 It was set as the value calculated | required by the sample weight of (degreeC)-(sample weight of 300 degreeC)) / (sample weight of 30 degreeC) x100.

本発明の絶縁樹脂組成物で用いられる(a)金属水酸化物は、(a)金属水酸化物中に含有する金属イオン性不純物の濃度が500ppm以下である。これにより、硬化物を積層板や半導体装置に用いた際、HAST試験やPCT試験などの高温、多湿下で処理しても高い絶縁信頼性を保持することができる。また、特に限定はされないが、前記金属イオン性不純物の濃度は、400ppm以下が好ましく、さらに300ppm以下が好ましく、さらには200ppm以下が好ましい。これにより前記作用を効果的に発現させることができる。
前記上限値を超えると絶縁信頼性が損なわれる恐れがある。
金属イオン性不純物の濃度は、(a)金属水酸化物を純水中で80℃、24h処理し、純水中に金属イオンを抽出した後、ICP−MS(誘導結合プラズマイオン源質量分析装置)を用い測定した。
The (a) metal hydroxide used in the insulating resin composition of the present invention has a concentration of metal ionic impurities contained in the (a) metal hydroxide of 500 ppm or less. Thereby, when using hardened | cured material for a laminated board and a semiconductor device, high insulation reliability can be hold | maintained even if it processes under high temperature and high humidity, such as a HAST test and a PCT test. Further, although not particularly limited, the concentration of the metal ionic impurity is preferably 400 ppm or less, more preferably 300 ppm or less, and further preferably 200 ppm or less. Thereby, the said effect | action can be expressed effectively.
If the upper limit is exceeded, insulation reliability may be impaired.
The concentration of the metal ionic impurities is: (a) after treating the metal hydroxide in pure water at 80 ° C. for 24 hours and extracting the metal ions in pure water, ICP-MS (inductively coupled plasma ion source mass spectrometer) ) And measured.

本発明の絶縁樹脂組成物で用いられる(a)金属水酸化物に含まれる金属イオン性不純物は、チウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオン、フランシウムイオン、ベリリウムイオン、カルシウムイオン、ストロンチウムイオン、バリウムイオン、亜鉛イオン、スズイオン、及び鉛イオンからなる郡より選ばれる少なくとも1種類以上であることが望ましい。これらの中でも特にナトリウムイオン、カリウムイオンであることが望ましい。これらの濃度が前記範囲内であれば、硬化物を積層板や半導体装置に用いた際、HAST試験やPCT試験などの高温、多湿下で処理しても高い絶縁信頼性を保持することができる。   The metal ionic impurities contained in the metal hydroxide (a) used in the insulating resin composition of the present invention include thium ion, sodium ion, potassium ion, rubidium ion, cesium ion, francium ion, beryllium ion, calcium ion, and strontium. It is desirable that there be at least one selected from the group consisting of ions, barium ions, zinc ions, tin ions, and lead ions. Of these, sodium ions and potassium ions are particularly desirable. If these concentrations are within the above ranges, high insulation reliability can be maintained even when the cured product is used in a laminated plate or a semiconductor device even if it is processed under high temperature and high humidity such as HAST test or PCT test. .

本発明の絶縁樹脂組成物で用いられる(a)金属水酸化物の平均粒径は、特に限定されないが、0.1μm以上10μm以下であることが好ましい。これにより、絶縁樹脂組成物からなるワニスの粘度及び絶縁樹脂組成物をBステージ化した際の最低溶融粘度の調整が容易となり、また加熱加圧時の成形性や内層回路基板の埋め込み性も良好となる。さらに、Bステージ化あるいは硬化後の絶縁樹脂組成物の表面を化学的及び/あるいは物理的な処理によって粗化した際の樹脂表面粗さを調整することができる。平均粒径は、例えば粒度分布計(HORIBA製、LA−500)により測定することができる。   Although the average particle diameter of (a) metal hydroxide used by the insulating resin composition of this invention is not specifically limited, It is preferable that they are 0.1 micrometer or more and 10 micrometers or less. This makes it easy to adjust the viscosity of the varnish made of the insulating resin composition and the minimum melt viscosity when the insulating resin composition is B-staged, and has good moldability during heating and pressurization and good embedding of the inner layer circuit board. It becomes. Furthermore, the resin surface roughness when the surface of the B-staged or cured insulating resin composition is roughened by chemical and / or physical treatment can be adjusted. The average particle diameter can be measured by, for example, a particle size distribution meter (manufactured by HORIBA, LA-500).

前記(a)金属水酸化物の平均粒径は、さらに0.1μm以上8μm以下が好ましく、さらに0.1μm以上5μm以下が好ましく、特に0.1μm以上3μm以下が好ましい。これにより前記作用を効果的に発現させることができる。
(a)金属水酸化物の平均粒径が前記下限値未満では、絶縁樹脂組成物からなるワニスの粘度が高くなるため繊維基材への含浸しにくくなり、プリプレグの作製が困難となる。さらに絶縁樹脂組成物をBステージ化した際の最低溶融粘度が高くなるため、加熱加圧時の成形性や内層回路基板の埋め込み性が低下する。また、前記上限値を超えると、Bステージ化あるいは硬化状態の絶縁樹脂組成物よりなるフィルムシートの表面を化学的及び/あるいは物理的な処理によって粗化した際の樹脂表面粗さが大きくなったり、絶縁信頼性が低下したりする。
The average particle diameter of the (a) metal hydroxide is preferably 0.1 μm or more and 8 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 5 μm or less, and particularly preferably 0.1 μm or more and 3 μm or less. Thereby, the said effect | action can be expressed effectively.
(A) When the average particle diameter of the metal hydroxide is less than the lower limit, the viscosity of the varnish made of the insulating resin composition becomes high, so that it becomes difficult to impregnate the fiber base material, and it becomes difficult to produce the prepreg. Further, since the minimum melt viscosity when the insulating resin composition is B-staged is increased, the moldability during heating and pressurization and the embedding property of the inner layer circuit board are lowered. When the upper limit is exceeded, the resin surface roughness when the surface of the film sheet made of the B-staged or cured insulating resin composition is roughened by chemical and / or physical treatment may increase. Insulation reliability may be reduced.

前記(a)金属水酸化物は、特に限定されないが、平均粒径が単分散の(a)金属水酸化物を用いることもできるし、平均粒径が多分散の(a)金属水酸化物を用いることができる。さらに平均粒径が単分散及び/または、多分散の水酸化物を1種類または2種類以上とを併用することもできる。   The (a) metal hydroxide is not particularly limited, but the (a) metal hydroxide having a monodisperse average particle diameter can be used, or the (a) metal hydroxide having a polydisperse average particle diameter can be used. Can be used. Further, monodispersed and / or polydispersed hydroxides having an average particle diameter of one type or two or more types can be used in combination.

前記絶縁樹脂組成物よりなるフィルムシートの表面を粗化した際の表面粗さは特に限定はされないが、Ra(算術平均粗さ)が1μm以下であることが好ましい。これにより、高周波回路基板の用途で用いた際、導体回路の信号伝搬速度へ与える影響を軽減することができる。   The surface roughness when the surface of the film sheet made of the insulating resin composition is roughened is not particularly limited, but Ra (arithmetic mean roughness) is preferably 1 μm or less. Thereby, when it is used for a high frequency circuit board, the influence on the signal propagation speed of the conductor circuit can be reduced.

前記(a)金属水酸化物の300℃における重量減少率は、20重量%以上40重量%以下であることが好ましい。これにより、耐熱性を損なわずに難燃性を付与することができる。前記重量減少率が前記下限値未満では、十分に難燃性を発揮することが難しく、前記上限値を超えると、耐熱性が悪化する恐れがある。
なお、重量減少率は、TG−DTA(示差熱熱重量同時測定)により、試料を30℃から500℃まで10℃/分の条件で昇温させ、試料の重量変化を追跡し、((30℃の試料重量)−(300℃の試料重量))/(30℃の試料重量)×100で求まる値とした。
The weight reduction rate of the (a) metal hydroxide at 300 ° C. is preferably 20% by weight or more and 40% by weight or less. Thereby, a flame retardance can be provided, without impairing heat resistance. If the weight reduction rate is less than the lower limit, it is difficult to sufficiently exhibit flame retardancy, and if it exceeds the upper limit, heat resistance may be deteriorated.
The weight reduction rate was determined by raising the temperature of the sample from 30 ° C. to 500 ° C. at 10 ° C./min by TG-DTA (differential thermogravimetric simultaneous measurement), and tracking the weight change of the sample ((30 It was set as the value calculated | required by the sample weight of (degreeC)-(sample weight of 300 degreeC) / (sample weight of 30 degreeC) x100.

前記(a)金属水酸化物の含有量は、特に限定はされないが絶縁樹脂組成物全体に対して、1重量%以上50重量%以下であることが好ましい。これにより、耐熱性を損なわずに難燃性を付与することができる。含有量さらに2重量%以上45重量%以下が好ましく、さらに5重量%以上40重量%以下が好ましく、特に10重量%以上30重量%以下が好ましい。これにより、前記作用を効果的に発現させることができる。含有量が前記下限値未満では、難燃性の効果を十分に得られない恐れがあり、前記上限値を超えると、耐熱性が低下する恐れがある。   Although content of said (a) metal hydroxide is not specifically limited, It is preferable that they are 1 weight% or more and 50 weight% or less with respect to the whole insulating resin composition. Thereby, a flame retardance can be provided, without impairing heat resistance. The content is further preferably 2% by weight to 45% by weight, more preferably 5% by weight to 40% by weight, and particularly preferably 10% by weight to 30% by weight. Thereby, the said effect | action can be expressed effectively. If the content is less than the lower limit, the flame-retardant effect may not be sufficiently obtained, and if the content exceeds the upper limit, the heat resistance may be reduced.

前記(a)金属水酸化物は、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化ガリウム、及び水酸化ジルコニルよりなる群から選ばれる少なくとも1種類以上であることが好ましい。これにより、難燃性を付与することができる。これらの中でも特に水酸化アルミニウムが好ましい。これにより、耐熱性を損なわずに難燃性を付与することができる。   The (a) metal hydroxide is preferably at least one selected from the group consisting of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, gallium hydroxide, and zirconyl hydroxide. Thereby, a flame retardance can be provided. Among these, aluminum hydroxide is particularly preferable. Thereby, a flame retardance can be provided, without impairing heat resistance.

本発明の絶縁樹脂組成物で用いられる(b)エポキシ樹脂は、ノボラック型エポキシ樹脂を含む。これにより、この絶縁樹脂組成物の硬化物の架橋密度を増加させ、高い難燃性と耐熱性とを付与することができる。
ノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノ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等を挙げることができる。これらの中でもクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。これにより、前記効果に加えて、硬化物の吸水率を低下させ、高湿環境下での耐湿性を向上させることができる。
The (b) epoxy resin used in the insulating resin composition of the present invention includes a novolac type epoxy resin. Thereby, the crosslinking density of the hardened | cured material of this insulating resin composition can be increased, and high flame retardance and heat resistance can be provided.
Examples of the novolak type epoxy resin include a cresol novolak type epoxy resin, a phenol novolak type epoxy resin, and a bisphenol A novolak type epoxy resin. Among these, a cresol novolac type epoxy resin is preferable. Thereby, in addition to the said effect, the water absorption rate of hardened | cured material can be reduced and the moisture resistance in a high-humidity environment can be improved.

前記ノボラック型エポキシ樹脂の含有量は特に限定されないが、エポキシ樹脂全体の60〜90重量%であることが好ましい。さらに好ましくは65〜75重量%である。これにより、前記作用を効果的に発現させることができる。
ノボラック型エポキシ樹脂の含有量が前記下限値未満であると、耐熱性を向上させる効果が充分でないことがある。また、前記上限値を超えると、硬化物が硬くなり、ドリル加工性や打ち抜き加工性が低下することがある。
The content of the novolac type epoxy resin is not particularly limited, but is preferably 60 to 90% by weight of the entire epoxy resin. More preferably, it is 65 to 75% by weight. Thereby, the said effect | action can be expressed effectively.
If the content of the novolac epoxy resin is less than the lower limit, the effect of improving the heat resistance may not be sufficient. Moreover, when the said upper limit is exceeded, hardened | cured material will become hard and drill workability and punching workability may fall.

本発明の絶縁樹脂組成物においては、前記ノボラック型エポキシ樹脂の他にエポキシ樹脂を併用することができる。併用するエポキシ樹脂としては例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂などが挙げられる。
ここで、液状のビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂を併用すると、繊維基材への含浸性を向上させることができる。また、固形のビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂を併用すると、銅箔への密着性を向上させることができる。
In the insulating resin composition of the present invention, an epoxy resin can be used in combination with the novolac type epoxy resin. Examples of the epoxy resin used in combination include bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin.
Here, when liquid bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin are used in combination, the impregnation property to the fiber base material can be improved. Moreover, when solid bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin are used in combination, adhesion to copper foil can be improved.

本発明の絶縁樹脂組成物において用いられるエポキシ樹脂は、ハロゲン化されていないものである。
これにより、実質的にハロゲン化合物を用いることなく、難燃性を付与することができるとともに、硬化物の熱分解時に、ハロゲンに起因する腐食性、毒性を有する成分の発生をなくすことができる。
The epoxy resin used in the insulating resin composition of the present invention is not halogenated.
Thereby, flame retardancy can be imparted substantially without using a halogen compound, and the occurrence of corrosive and toxic components due to halogen can be eliminated during thermal decomposition of the cured product.

本発明の絶縁樹脂組成物は、(c)金属水酸化物以外の無機充填材(以下、単に「無機充填材」ということがある)を含むことが好ましい。これにより、低熱膨張性や難燃性を付与することができる。前記無機充填材の含有量は、特に限定はされないが、絶縁樹脂組成物全体に対して5重量%以上70重量%以下であることが好ましい。さらに10重量%以上60重量%以下が好ましく、さらに15重量%以上50重量%以下が好ましい。これにより、前記作用を効果的に発現させることができる。含有量が前記下限値未満では、低熱膨張性や難燃性の効果を十分に得られない恐れがあり、前記上限値を超えると、加熱加圧時の成形性が低下する恐れがある。
前記無機充填材としては、例えばタルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素等の窒化物、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸塩等を挙げることができる。無機充填材として、これらの中の1種類を単独で用いることもできるし、2種類以上を併用したりすることもできる。
The insulating resin composition of the present invention preferably contains (c) an inorganic filler other than the metal hydroxide (hereinafter sometimes simply referred to as “inorganic filler”). Thereby, low thermal expansibility and a flame retardance can be provided. Although content of the said inorganic filler is not specifically limited, It is preferable that it is 5 to 70 weight% with respect to the whole insulating resin composition. Further, it is preferably 10% by weight or more and 60% by weight or less, more preferably 15% by weight or more and 50% by weight or less. Thereby, the said effect | action can be expressed effectively. If the content is less than the lower limit, the effects of low thermal expansion and flame retardancy may not be sufficiently obtained, and if the content exceeds the upper limit, the moldability during heating and pressurization may be reduced.
Examples of the inorganic filler include silicates such as talc, calcined clay, unfired clay, mica and glass, oxides such as titanium oxide, alumina, silica and fused silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, hydrotalcite and the like. Carbonates, sulfates or sulfites such as barium sulfate, calcium sulfate, calcium sulfite, borates such as zinc borate, barium metaborate, aluminum borate, calcium borate, sodium borate, aluminum nitride, boron nitride And nitrides such as silicon nitride and carbon nitride, and titanates such as strontium titanate and barium titanate. As the inorganic filler, one of these can be used alone, or two or more can be used in combination.

本発明の無機充填材は、特に金属酸化物であることが好ましい。これにより、耐熱性を損なわずに低熱膨張性や難燃性を付与することができる。さらに、前記金属酸化物はシリカが好ましく、溶融シリカ(特に球状溶融シリカ)が低熱膨張性に優れる点で好ましい。これにより前記作用を効果的に発現させることができる。その形状は破砕状、球状があるが、例えば繊維基材への含浸性を確保するために絶縁樹脂組成物の溶融粘度を下げる目的に球状シリカを使う等、その目的にあわせた使用方法が採用される。   The inorganic filler of the present invention is particularly preferably a metal oxide. Thereby, low thermal expansibility and a flame retardance can be provided, without impairing heat resistance. Furthermore, the metal oxide is preferably silica, and fused silica (particularly spherical fused silica) is preferred in that it has excellent low thermal expansibility. Thereby, the said effect | action can be expressed effectively. The shape is crushed and spherical, but for example, spherical silica is used to lower the melt viscosity of the insulating resin composition in order to ensure the impregnation of the fiber base material, etc. Is done.

無機充填材の平均粒子径は、特に限定されないが、5.0μm以下が好ましく、特に0.1〜2.0μmが好ましい。無機充填材の粒径が前記下限値未満であるとワニスの粘度が高くなるため、プリプレグ作製時の作業性に影響を与える場合がある。また、前記上限値を超えると、ワニス中で無機充填剤の沈降等の現象が起こる場合がある。
この平均粒子径は、例えば粒度分布計(HORIBA製、LA−500)により測定することができる。
The average particle diameter of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 5.0 μm or less, and particularly preferably 0.1 to 2.0 μm. If the particle size of the inorganic filler is less than the lower limit, the viscosity of the varnish becomes high, which may affect the workability during prepreg production. When the upper limit is exceeded, phenomena such as sedimentation of the inorganic filler may occur in the varnish.
This average particle diameter can be measured, for example, by a particle size distribution meter (manufactured by HORIBA, LA-500).

また前記無機充填材は、特に限定されないが、平均粒子径が単分散の無機充填材を用いることもできるし、平均粒子径が多分散の無機充填材を用いることができる。さらに平均粒子径が単分散及び/または、多分散の無機充填材を1種類または2種類以上とを併用したりすることもできる。   The inorganic filler is not particularly limited, and an inorganic filler having a monodispersed average particle diameter can be used, and an inorganic filler having a polydispersed average particle diameter can be used. Furthermore, one type or two or more types of inorganic fillers having an average particle size of monodisperse and / or polydisperse may be used in combination.

前記絶縁樹脂組成物は、特に限定されないが、カップリング剤を用いることが好ましい。前記カップリング剤は、前記絶縁樹脂組成物中の絶縁樹脂と、前記(a)金属水酸化物及び前記無機充填材との界面の濡れ性を向上させることにより、繊維基材に対して絶縁樹脂等や(a)金属水酸化物及び無機充填材を均一に定着させ、耐熱性、特に吸湿後の半田耐熱性を改良することができる。
前記カップリング剤としては、通常用いられるものなら何でも使用できるが、具体的にはエポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤およびシリコーンオイル型カップリング剤の中から選ばれる1種以上のカップリング剤を使用することが好ましい。これにより、(a)金属水酸化物及び無機充填材の界面との濡れ性を高くすることができ、それによって耐熱性をより向上させることできる。
The insulating resin composition is not particularly limited, but it is preferable to use a coupling agent. The coupling agent improves the wettability of the interface between the insulating resin in the insulating resin composition and the (a) metal hydroxide and the inorganic filler, thereby insulating the fiber base material. (A) The metal hydroxide and the inorganic filler can be uniformly fixed to improve heat resistance, particularly solder heat resistance after moisture absorption.
As the coupling agent, any commonly used one can be used. Specifically, an epoxy silane coupling agent, a cationic silane coupling agent, an aminosilane coupling agent, a titanate coupling agent, and a silicone oil type coupling. It is preferable to use one or more coupling agents selected from among the agents. Thereby, (a) wettability with the interface of a metal hydroxide and an inorganic filler can be made high, and thereby heat resistance can be improved more.

前記カップリング剤の添加量は、前記(a)金属水酸化物及び無機充填材の比表面積に依存するので特に限定されないが、(a)金属水酸化物と無機充填材を合わせた100重量部に対して0.05〜3重量%が好ましく、特に0.1〜2重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると(a)金属水酸化物及び無機充填材を十分に被覆できないため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反応に影響を与え、曲げ強度等が低下する場合がある。   The amount of the coupling agent added is not particularly limited because it depends on the specific surface area of the (a) metal hydroxide and the inorganic filler, but (a) 100 parts by weight of the total of the metal hydroxide and the inorganic filler. The amount is preferably 0.05 to 3% by weight, more preferably 0.1 to 2% by weight. If the content is less than the lower limit (a) the metal hydroxide and the inorganic filler cannot be sufficiently covered, the effect of improving heat resistance may be reduced. If the content exceeds the upper limit, the reaction is affected. The bending strength and the like may be reduced.

前記絶縁樹脂組成物には、必要に応じて硬化促進剤を用いても良い。前記硬化促進剤としては公知の物を用いることが出来る。例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン等の3級アミン類、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−エチル−4−エチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、フェノール、ビスフェノールA、ノニルフェノール等のフェノール化合物、酢酸、安息香酸、サリチル酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸等、またはこの混合物が挙げられる。硬化促進剤として、これらの中の誘導体も含めて1種類を単独で用いることもできるし、これらの誘導体も含めて2種類以上を併用することもできる。   A curing accelerator may be used in the insulating resin composition as necessary. A well-known thing can be used as said hardening accelerator. For example, tertiary amines such as triethylamine, tributylamine, diazabicyclo [2,2,2] octane, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-ethyl-4-ethylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, Imidazoles such as 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxyimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxyimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, phenol, bisphenol A, nonylphenol, etc. Examples thereof include phenolic compounds, acetic acid, benzoic acid, salicylic acid, organic acids such as p-toluenesulfonic acid, and the like, or mixtures thereof. As the curing accelerator, one kind including these derivatives can be used alone, or two or more kinds including these derivatives can be used in combination.

前記硬化促進剤の含有量は、特に限定されないが、前記絶縁樹脂組成物全体の0.05〜5重量%が好ましく、特に0.2〜2重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると硬化を促進する効果が現れない場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグの保存性が低下する場合がある。   Although content of the said hardening accelerator is not specifically limited, 0.05 to 5 weight% of the whole said insulating resin composition is preferable, and 0.2 to 2 weight% is especially preferable. When the content is less than the lower limit, the effect of promoting curing may not appear, and when the content exceeds the upper limit, the storability of the prepreg may deteriorate.

前記絶縁樹脂組成物では、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体等のポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマ−、ポリブタジエン、エポキシ変性ポリブタジエン、アクリル変性ポリブタジエン、メタクリル変性ポリブタジエン等のジエン系エラストマーを併用しても良い。
また、前記絶縁樹脂組成物には、必要に応じて、顔料、染料、消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、発泡剤、酸化防止剤、難燃剤、イオン捕捉剤等の前記成分以外の添加物を添加しても良い。
In the insulating resin composition, a phenoxy resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyphenylene oxide resin, polyethersulfone resin, polyester resin, polyethylene resin, polystyrene resin or other thermoplastic resin, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene. Polystyrene thermoplastic elastomers such as copolymers, thermoplastic elastomers such as polyolefin thermoplastic elastomers, polyamide elastomers, polyester elastomers, and other diene elastomers such as polybutadiene, epoxy modified polybutadiene, acrylic modified polybutadiene, and methacrylic modified polybutadiene. You may use together.
In addition, if necessary, additives other than the above components such as pigments, dyes, antifoaming agents, leveling agents, ultraviolet absorbers, foaming agents, antioxidants, flame retardants, and ion scavengers may be added to the insulating resin composition. A thing may be added.

次に、プリプレグについて説明する。
本発明のプリプレグは、上述の絶縁樹脂組成物を繊維基材に含浸させてなるものである。これにより、誘電特性、高温多湿下での機械的、電気的接続信頼性等の各種特性に優れたプリント配線板を製造するのに好適なプリプレグを得ることができる。
Next, the prepreg will be described.
The prepreg of the present invention is obtained by impregnating a fiber base material with the above-described insulating resin composition. Thereby, a prepreg suitable for manufacturing a printed wiring board excellent in various characteristics such as dielectric characteristics, mechanical and electrical connection reliability under high temperature and high humidity can be obtained.

本発明で用いる繊維基材としては、ガラス織布、ガラス不織布等のガラス繊維基材、ポリアミド樹脂繊維、芳香族ポリアミド樹脂繊維、全芳香族ポリアミド樹脂繊維等のポリアミド系樹脂繊維、ポリエステル樹脂繊維、芳香族ポリエステル樹脂繊維、全芳香族ポリエステル樹脂繊維等のポリエステル系樹脂繊維、ポリイミド樹脂繊維、フッ素樹脂繊維等を主成分とする織布または不織布で構成される合成繊維基材、クラフト紙、コットンリンター紙、リンターとクラフトパルプの混抄紙等を主成分とする紙基材等の有機繊維基材等が挙げられる。これらの中でもガラス繊維基材が好ましい。これにより、プリプレグの強度が上がり、また低吸水化することができる。また、プリプレグの線膨張係数を小さくすることができる。   As the fiber base material used in the present invention, glass fiber base materials such as glass woven fabric and glass nonwoven fabric, polyamide resin fibers, aromatic polyamide resin fibers, polyamide resin fibers such as wholly aromatic polyamide resin fibers, polyester resin fibers, Synthetic fiber substrate, kraft paper, cotton linter composed of woven or non-woven fabric mainly composed of aromatic polyester resin fiber, polyester resin fiber such as wholly aromatic polyester resin fiber, polyimide resin fiber, fluororesin fiber, etc. Examples thereof include organic fiber base materials such as paper base materials mainly composed of paper, mixed paper of linter and kraft pulp, and the like. Among these, a glass fiber base material is preferable. Thereby, the intensity | strength of a prepreg can go up and water absorption can be made low. In addition, the linear expansion coefficient of the prepreg can be reduced.

本発明で得られる絶縁樹脂組成物を繊維基材に含浸させる方法には、例えば、本発明の絶縁樹脂組成物を用いて樹脂ワニスを調製し、繊維基材を樹脂ワニスに浸漬する方法、各種コーターによる塗布する方法、スプレーによる吹き付ける方法等が挙げられる。これらの中でも、繊維基材を樹脂ワニスに浸漬する方法が好ましい。これにより、繊維基材に対する絶縁樹脂組成物の含浸性を向上させることができる。なお、繊維基材を樹脂ワニスに浸漬する場合、通常の含浸塗布設備を使用することができる。   Examples of the method of impregnating the fiber base material with the insulating resin composition obtained in the present invention include a method of preparing a resin varnish using the insulating resin composition of the present invention and immersing the fiber base material in the resin varnish, Examples thereof include a coating method using a coater and a spraying method. Among these, the method of immersing the fiber base material in the resin varnish is preferable. Thereby, the impregnation property of the insulating resin composition with respect to the fiber base material can be improved. In addition, when a fiber base material is immersed in a resin varnish, a normal impregnation coating equipment can be used.

前記樹脂ワニスに用いられる溶媒は、前記絶縁樹脂組成物中の樹脂成分に対して良好な溶解性を示すことが望ましいが、悪影響を及ぼさない範囲で貧溶媒を使用しても構わない。良好な溶解性を示す溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、セルソルブ系、カルビトール系等が挙げられる。
前記樹脂ワニス中の不揮発分濃度としては特に限定されないが、40〜80重量%が好ましく、特に50〜65重量%が好ましい。これにより、樹脂ワニスの粘度を好適な範囲に調製することができ、繊維基材への含浸性を更に向上させることができる。前記繊維基材に前記絶縁樹脂組成物を含浸させ、所定温度、例えば80〜200℃等で乾燥させることによりプリプレグを得ることが出来る。
The solvent used in the resin varnish desirably has good solubility in the resin component in the insulating resin composition, but a poor solvent may be used as long as it does not adversely affect the resin varnish. Examples of the solvent exhibiting good solubility include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, cellosolve and carbitol.
The nonvolatile content concentration in the resin varnish is not particularly limited, but is preferably 40 to 80% by weight, and particularly preferably 50 to 65% by weight. Thereby, the viscosity of a resin varnish can be adjusted to a suitable range, and the impregnation property to a fiber base material can be improved further. A prepreg can be obtained by impregnating the fibrous base material with the insulating resin composition and drying at a predetermined temperature, for example, 80 to 200 ° C.

次に、積層板について説明する。
本発明の積層板は、上述のプリプレグを少なくとも1枚成形してなるものである。これにより、誘電特性、高温多湿化での機械的、電気的接続信頼性に優れた積層板を得ることができる。
プリプレグ1枚のときは、その上下両面もしくは片面に金属箔あるいはフィルムを重ねる。また、プリプレグを2枚以上積層することもできる。プリプレグ2枚以上積層するときは、積層したプリプレグの最も外側の上下両面もしくは片面に金属箔あるいはフィルムを重ねる。次に、プリプレグと金属箔等とを重ねたものを加熱、加圧することで積層板を得ることができる。前記加熱する温度は、特に限定されないが、120〜220℃が好ましく、特に150〜200℃が好ましい。また、前記加圧する圧力は、特に限定されないが、2〜5MPaが好ましく、特に2.5〜4MPaが好ましい。
Next, a laminated board is demonstrated.
The laminate of the present invention is formed by molding at least one prepreg described above. Thereby, the laminated board excellent in the dielectric property and the mechanical and electrical connection reliability in high temperature and high humidity can be obtained.
In the case of a single prepreg, a metal foil or film is stacked on both upper and lower surfaces or one surface. Two or more prepregs can be laminated. When two or more prepregs are laminated, a metal foil or film is laminated on the outermost upper and lower surfaces or one surface of the laminated prepreg. Next, a laminate can be obtained by heating and pressurizing a laminate of a prepreg and a metal foil. Although the temperature to heat is not specifically limited, 120-220 degreeC is preferable and especially 150-200 degreeC is preferable. Moreover, the pressure to pressurize is not particularly limited, but is preferably 2 to 5 MPa, and particularly preferably 2.5 to 4 MPa.

前記金属箔を構成する金属としては、例えば銅及び銅系合金、アルミ及びアルミ系合金、銀及び銀系合金、金及び金系合金、亜鉛及び亜鉛系合金、ニッケル及びニッケル系合金、錫及び錫系合金、鉄および鉄系合金等が挙げられる。
また、フィルムとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、フッ素系樹脂等を挙げることができる。
Examples of the metal constituting the metal foil include copper and copper alloys, aluminum and aluminum alloys, silver and silver alloys, gold and gold alloys, zinc and zinc alloys, nickel and nickel alloys, tin and tin. Alloy, iron, iron alloy and the like.
Examples of the film include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyimide, and fluorine resin.

次に半導体装置について説明する。
前記積層板に通常行われる導体回路等を形成し、半導体素子を実装して所定の加工をすることにより、半導体装置を作製した。
Next, the semiconductor device will be described.
A conductor circuit or the like normally performed on the laminated plate was formed, a semiconductor element was mounted, and a predetermined processing was performed to manufacture a semiconductor device.

以下、本発明を実施例及び比較例により説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。尚、配合は予め予測した線膨張係数が得られることを狙い配合した。   Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention, the present invention is not limited to this. The blending was performed with the aim of obtaining a previously predicted linear expansion coefficient.

(実施例1)
(1)樹脂ワニスの調整
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(「エピクロンN-690」、エポキシ当量210、大日本インキ化学工業株式会社製)34重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(1)
(「エピクロン850」、エポキシ当量190、大日本インキ化学工業株式会社製)10重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)(「エピクロン7050」、エポキシ当量1900、大日本インキ化学工業株式会社製)4重量部、硬化促進剤(2−エチル−4−メチルイミダゾール)1重量部、およびエポキシシラン型カップリング剤(A−187、GE東芝シリコーン株式会社製)1重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、洗浄した金属水酸化物(1)(水酸化アルミニウム、HP−360、平均粒径2.7μm、金属イオン性不純物(ナトリウムイオン)濃度10ppm、300℃の重量減少率25%、昭和電工株式会社製)10重量部、無機充填材(球状溶融シリカ、SO−25R、平均粒径0.5μm、株式会社アドマテックス社製)40重量部を添加し、高速撹拌機を用いて10分撹拌して、樹脂ワニスを得た。金属イオン性不純物の濃度は、(a)金属水酸化物を純水中で80℃、24h処理し、純水中に金属イオンを抽出した後、ICP−MSにてナトリウムイオンを測定した。以下特に断りがない場合は同様に測定した。
(Example 1)
(1) Adjustment of resin varnish Cresol novolak type epoxy resin (“Epiclon N-690”, epoxy equivalent 210, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) 34 parts by weight, bisphenol A type epoxy resin (1)
("Epiclon 850", epoxy equivalent 190, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) 10 parts by weight, bisphenol A type epoxy resin (2) ("Epiclon 7050", epoxy equivalent 1900, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) 4 parts by weight, 1 part by weight of a curing accelerator (2-ethyl-4-methylimidazole), and 1 part by weight of an epoxysilane coupling agent (A-187, manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) were dissolved in methyl ethyl ketone at room temperature. Washed metal hydroxide (1) (aluminum hydroxide, HP-360, average particle size of 2.7 μm, metal ionic impurity (sodium ion) concentration of 10 ppm, weight reduction rate of 300 ° C., 25%, Showa Denko KK 10 parts by weight, inorganic filler (spherical fused silica, SO-25R, average particle size 0.5 μm, Adma Co., Ltd.) 40 parts by weight of Tex Co.) was added and stirred for 10 minutes using a high-speed stirrer to obtain a resin varnish. Concentrations of metal ion impurities were: (a) metal hydroxide was treated in pure water at 80 ° C. for 24 hours, and after extracting metal ions into pure water, sodium ions were measured by ICP-MS. Hereinafter, the measurement was performed in the same manner unless otherwise specified.

(2)プリプレグの製造
上述の樹脂ワニスをガラス織布(厚さ94μm、日東紡績製、WEA−2116)に含浸し、150℃の加熱炉で2分間乾燥して、プリプレグ中のワニス固形分が約50重量部のプリプレグを得た。
(2) Manufacture of prepreg The above-mentioned resin varnish is impregnated into a glass woven fabric (thickness 94 μm, manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., WEA-2116), dried in a heating furnace at 150 ° C. for 2 minutes, and the varnish solid content in the prepreg is reduced. About 50 parts by weight of prepreg was obtained.

(3)積層板の製造
上述のプリプレグを所定枚数重ね、両面に18μmの銅箔を重ねて、圧力4MPa、温度200℃で2時間加熱加圧成形することによって、両面銅張積層板を得た。
(3) Manufacture of laminated board A predetermined number of the above-mentioned prepregs were stacked, 18 μm copper foils were stacked on both sides, and heat-pressed at a pressure of 4 MPa and a temperature of 200 ° C. for 2 hours to obtain a double-sided copper-clad laminate. .

(4)半導体装置の製造
50mm×50mmサイズの上述の両面銅張積層板上に所定の回路配線を形成し、厚さ0.75mm、15mm×15mmサイズの半導体素子をフリップチップボンダー、リフロー炉にて接合し、アンダーフィルを充填することによって、半導体装置を作製した。
(4) Manufacture of semiconductor device A predetermined circuit wiring is formed on the above-mentioned double-sided copper-clad laminate having a size of 50 mm × 50 mm, and a semiconductor element having a thickness of 0.75 mm and a size of 15 mm × 15 mm is applied to a flip chip bonder and a reflow furnace. The semiconductor device was fabricated by bonding and filling with underfill.

(実施例2)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を30重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(1)を9重量部、洗浄した金属水酸化物(1)を5重量部、無機充填材を50重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 2)
Except for 30 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin, 9 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (1), 5 parts by weight of washed metal hydroxide (1), and 50 parts by weight of inorganic filler. Prepared in the same manner as in Example 1.

(実施例3)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を25重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(1)を8重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)を3重量部、洗浄した金属水酸化物(1)を2重量部、無機充填材を60重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 3)
25 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin, 8 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (1), 3 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (2), 2 parts by weight of washed metal hydroxide (1), It was produced in the same manner as in Example 1 except that the inorganic filler was changed to 60 parts by weight.

(実施例4)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を19重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(1)を6重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)を2重量部、洗浄した金属水酸化物(1)を1重量部、無機充填材を70重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
Example 4
19 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin, 6 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (1), 2 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (2), 1 part by weight of washed metal hydroxide (1), It was produced in the same manner as in Example 1 except that the inorganic filler was 70 parts by weight.

(実施例5)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を17重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(1)を4重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)を2重量部、洗浄した金属水酸化物(1)を5重量部、無機充填材を70重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 5)
17 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin, 4 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (1), 2 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (2), 5 parts by weight of washed metal hydroxide (1), It was produced in the same manner as in Example 1 except that the inorganic filler was 70 parts by weight.

(実施例6)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を12重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(1)を4重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)を2重量部、無機充填材を70重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 6)
Example except that cresol novolac type epoxy resin was 12 parts by weight, bisphenol A type epoxy resin (1) was 4 parts by weight, bisphenol A type epoxy resin (2) was 2 parts by weight, and inorganic filler was 70 parts by weight. 1 was produced.

(実施例7)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を36重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(1)を12重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)を5重量部、洗浄した金属水酸化物(1)を30重量部、無機充填材を15重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 7)
36 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin, 12 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (1), 5 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (2), 30 parts by weight of washed metal hydroxide (1), It was produced in the same manner as in Example 1 except that the inorganic filler was changed to 15 parts by weight.

(実施例8)
洗浄した金属水酸化物(1)を40重量部、無機充填材を10重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 8)
This was prepared in the same manner as in Example 1 except that the washed metal hydroxide (1) was 40 parts by weight and the inorganic filler was 10 parts by weight.

(実施例9)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を28重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)を5重量部、洗浄した金属水酸化物(1)を45重量部、無機充填材を10重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
Example 9
Except for 28 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin, 5 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (2), 45 parts by weight of washed metal hydroxide (1), and 10 parts by weight of inorganic filler. Prepared in the same manner as in Example 1.

(実施例10)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を28重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)を5重量部、洗浄した金属水酸化物(1)を50重量部、無機充填材を5重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 10)
Except for 28 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin, 5 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (2), 50 parts by weight of washed metal hydroxide (1), and 5 parts by weight of inorganic filler. Prepared in the same manner as in Example 1.

(実施例11)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を36重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(1)を9重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)を3重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 11)
This was prepared in the same manner as in Example 1 except that 36 parts by weight of the cresol novolac type epoxy resin, 9 parts by weight of the bisphenol A type epoxy resin (1), and 3 parts by weight of the bisphenol A type epoxy resin (2) were used.

(実施例12)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を29重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(1)を13重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)を6重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 12)
It was prepared in the same manner as in Example 1 except that 29 parts by weight of the cresol novolac type epoxy resin, 13 parts by weight of the bisphenol A type epoxy resin (1), and 6 parts by weight of the bisphenol A type epoxy resin (2) were used.

(実施例13)
洗浄した金属水酸化物(1)の代わりに洗浄した金属水酸化物(2)(水酸化アルミニウム、HP−32、平均粒径8.0μm、金属イオン性不純物(ナトリウムイオン)濃度200ppm、300℃の重量減少率30%、昭和電工株式会社製)を10重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 13)
Washed metal hydroxide (2) instead of washed metal hydroxide (1) (aluminum hydroxide, HP-32, average particle size 8.0 μm, metal ion impurity (sodium ion) concentration 200 ppm, 300 ° C. This was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight reduction rate of 30% of Showa Denko KK was 10 parts by weight.

(実施例14)
洗浄した金属水酸化物(1)の代わりに洗浄した金属水酸化物(3)(水酸化アルミニウム、HP−42M、平均粒径1.0μm、金属イオン性不純物(ナトリウムイオン)濃度400ppm、300℃の重量減少率30%、昭和電工株式会社製)を10重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 14)
Washed metal hydroxide (3) instead of washed metal hydroxide (1) (aluminum hydroxide, HP-42M, average particle size 1.0 μm, metal ion impurity (sodium ion) concentration 400 ppm, 300 ° C. This was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight reduction rate of 30% of Showa Denko KK was 10 parts by weight.

(実施例15)
洗浄した金属水酸化物(1)の代わりに洗浄した金属水酸化物(4)(水酸化アルミニウム、HP−43M、平均粒径0.6μm、金属イオン性不純物(ナトリウムイオン)濃度500ppm、300℃の重量減少率30%、昭和電工株式会社製)を10重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 15)
Washed metal hydroxide (4) instead of washed metal hydroxide (1) (aluminum hydroxide, HP-43M, average particle size 0.6 μm, metal ionic impurity (sodium ion) concentration 500 ppm, 300 ° C. This was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight reduction rate of 30% of Showa Denko KK was 10 parts by weight.

(実施例16)
洗浄した金属水酸化物(1)の代わりに洗浄した金属水酸化物(5)(水酸化アルミニウム、HS−320、平均粒径10.0μm、金属イオン性不純物(ナトリウムイオン)濃度20ppm、300℃の重量減少率25%、昭和電工株式会社製)を10重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 16)
Washed metal hydroxide (5) instead of washed metal hydroxide (1) (aluminum hydroxide, HS-320, average particle size 10.0 μm, metal ionic impurity (sodium ion) concentration 20 ppm, 300 ° C. This was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight reduction rate of 25%, manufactured by Showa Denko KK was 10 parts by weight.

(実施例17)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂の代わりにフェノールノボラック型エポキシ樹脂(「エピクロンN-770」、エポキシ当量190、大日本インキ化学工業株式会社製)を34重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Example 17)
Prepared in the same manner as in Example 1 except that 34 parts by weight of phenol novolac epoxy resin (“Epiclon N-770”, epoxy equivalent 190, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) was used instead of cresol novolac epoxy resin. did.

(比較例1)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を44重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(1)を20重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)を14重量部、洗浄した金属水酸化物(1)を20重量部とし、無機充填材を配合しなかった以外は、実施例1と同様に作製した。
(Comparative Example 1)
44 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin, 20 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (1), 14 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (2), and 20 parts by weight of washed metal hydroxide (1) This was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic filler was not blended.

(比較例2)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を36重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(1)を12重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)を5重量部、洗浄した金属水酸化物(1)の代わりに未洗浄の金属水酸化物(6)(水酸化アルミニウム、HP−42I、平均粒径1.0μm、金属イオン性不純物(ナトリウムイオン)濃度2800ppm、300℃の重量減少率25%、昭和電工株式会社製)を30重量部、無機充填材を15重量部とした以外は、実施例1と同様に作製した。
(Comparative Example 2)
36 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin, 12 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (1), 5 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (2), unwashed instead of washed metal hydroxide (1) Metal hydroxide (6) (aluminum hydroxide, HP-42I, average particle size 1.0 μm, metal ion impurity (sodium ion) concentration 2800 ppm, weight reduction rate of 300 ° C., 25%, manufactured by Showa Denko KK) Was prepared in the same manner as in Example 1 except that 30 parts by weight and 15 parts by weight of the inorganic filler were used.

(比較例3)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を57重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(1)を18重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(2)を7重量部、硬化促進剤(2−エチル−4−メチルイミダゾール)を2重量部、無機充填材を15重量部とし、洗浄した金属水酸化物(1)を配合しなかった以外は、実施例1と同様に作製した。
(Comparative Example 3)
57 parts by weight of a cresol novolac type epoxy resin, 18 parts by weight of a bisphenol A type epoxy resin (1), 7 parts by weight of a bisphenol A type epoxy resin (2), and a curing accelerator (2-ethyl-4-methylimidazole) It was produced in the same manner as in Example 1 except that 2 parts by weight and 15 parts by weight of the inorganic filler were used and the washed metal hydroxide (1) was not blended.

実施例および比較例で得られた樹脂組成物、プリプレグ、積層板、半導体装置について、特性の評価を行った。結果を表1及び表2に示す。 The properties of the resin compositions, prepregs, laminates, and semiconductor devices obtained in the examples and comparative examples were evaluated. The results are shown in Tables 1 and 2.

評価方法は、以下の通りである。 The evaluation method is as follows.

1.線膨張係数
厚さ1.2mmの両面銅張積層板の銅箔を全面エッチングし、得られた積層板から2mm×2mmのテストピースを切り出し、TMAを用いて5℃/分の条件で、25℃での厚み方向(Z方向)の線膨張係数を測定し、予想通りの線膨張係数が得らたことを確認した。
1. A copper foil of a double-sided copper clad laminate having a linear expansion coefficient thickness of 1.2 mm was etched on the entire surface, and a 2 mm × 2 mm test piece was cut out from the obtained laminate, and 25 ° C./minute using TMA. The linear expansion coefficient in the thickness direction (Z direction) at ° C. was measured, and it was confirmed that the expected linear expansion coefficient was obtained.

2.熱衝撃試験
厚さ0.8mmの両面銅張積層板を用いて半導体装置のテストピースを作製した。得られたテストピースをフロリナート中で−55℃10分、125℃10分、−55℃10分を1サイクルとして、1000サイクル処理し、テストピースにクラックが発生していないか確認した。
○:クラック発生なし
×:クラック発生
2. A test piece of a semiconductor device was manufactured using a double-sided copper clad laminate having a thermal shock test thickness of 0.8 mm. The obtained test piece was treated for 1000 cycles in Fluorinert with -55 ° C for 10 minutes, 125 ° C for 10 minutes, and -55 ° C for 10 minutes as one cycle, and it was confirmed whether or not cracks occurred in the test piece.
○: No crack occurrence ×: Crack occurrence

3.基板の反り
厚さ0.4mmの両面銅張積層板を用いて半導体装置を作製し、基板の反りを測定した。
絶縁信頼性試験
厚さ0.4mmの両面銅張積層板に、メカニカルドリルを用いて径0.4mm、壁間距離0.4mmのスルーホールを開け、その後メッキ、回路配線を形成して、85℃、85%RH、印加電圧50Vの条件下で1000h処理し、100Vで絶縁抵抗を測定した。
○:1.0×1010Ω以上
×:1.0×1010Ω以下
3. Substrate Warpage A semiconductor device was fabricated using a double-sided copper clad laminate having a thickness of 0.4 mm, and the warpage of the substrate was measured.
Insulation reliability test On a double-sided copper clad laminate with a thickness of 0.4 mm, a mechanical drill is used to open a through hole with a diameter of 0.4 mm and a distance between walls of 0.4 mm, and then plating and circuit wiring are formed. The film was treated for 1000 h under the conditions of ° C., 85% RH and applied voltage of 50V, and the insulation resistance was measured at 100V.
○: 1.0 × 10 10 Ω or more ×: 1.0 × 10 10 Ω or less

4.プレス成形性
内層回路銅の厚さが35μm、20mm径のアンクラッドが配列されたパターンのテスト基板上下に、上述のプリプレグを各1枚、18μmの銅箔を重ねて、圧力4MPa、温度200℃で2時間加熱加圧成形後、銅箔を全面エッチングしてプレス成形ボイドがないか確認した。
○:成形ボイドなし
×:成形ボイドあり
4). Press formability One layer of the above prepreg and 18 μm copper foil are stacked on top and bottom of a test substrate having a pattern in which inner layer circuit copper has a thickness of 35 μm and 20 mm diameter unclad are arranged, pressure 4 MPa, temperature 200 ° C. After 2 hours heating and pressure forming, the entire surface of the copper foil was etched to confirm that there was no press molding void.
○: No forming void ×: With forming void

5.算術表面粗さ:Ra
厚さ0.6mmの両面銅張積層板の銅箔を全面エッチング後、膨潤:80℃、5分、粗化:80℃、10分、中和:40℃、5分の条件でデスミアを行い、基板のRaを測定した。
5. Arithmetic surface roughness: Ra
After etching the copper foil of a double-sided copper clad laminate with a thickness of 0.6 mm, desmearing is performed under conditions of swelling: 80 ° C., 5 minutes, roughening: 80 ° C., 10 minutes, neutralization: 40 ° C., 5 minutes. The Ra of the substrate was measured.

6.ガラス転移温度
厚さ0.6mmの両面銅張積層板の銅箔を全面エッチングし、得られた積層板から10mm×60mmのテストピースを切り出し、動的粘弾性測定装置(DMA983、TAインスツルメント社製)を用いて3℃/分で昇温し、tanδのピーク位置をガラス転移温度とした。
6). Glass transition temperature A copper foil of a double-sided copper-clad laminate with a thickness of 0.6 mm is entirely etched, and a 10 mm × 60 mm test piece is cut out from the obtained laminate, and a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA983, TA instrument) Was used, and the peak position of tan δ was defined as the glass transition temperature.

7.重量減少率
両面銅張積層板の銅箔を全面エッチング後、絶縁樹脂組成物の硬化物を削り取り、TG−DTAを用い30℃から500℃まで10℃/分の条件で昇温し、((30℃の硬化物重量)−(300℃の硬化物重量))/(30℃の硬化物重量)×100から重量減少率(%)を算出した。
7). Weight reduction rate After etching the entire surface of the copper foil of the double-sided copper-clad laminate, the cured product of the insulating resin composition is scraped off, and the temperature is raised from 30 ° C. to 500 ° C. at a rate of 10 ° C./min using TG-DTA. Weight reduction rate (%) was calculated from 30 ° C. cured product weight) − (300 ° C. cured product weight)) / (30 ° C. cured product weight) × 100.

8.難燃性試験
UL−94規格に従い、1mm厚のテストピースを垂直法により測定した。
8). Flame Retardancy Test According to UL-94 standard, a 1 mm thick test piece was measured by the vertical method.

9.吸水率
厚さ0.2mmの両面銅張り積層板を全面エッチングし、得られた積層板から50mm×50mmのテストピースを切り出し、JIS C 6481に従い測定した。
9. A double-sided copper-clad laminate having a water absorption rate of 0.2 mm was entirely etched, and a 50 mm × 50 mm test piece was cut out from the obtained laminate and measured according to JIS C 6481.

10.ピール強度
厚さ0.6mmの両面銅張積層板をJIS C 6481に準拠して測定した。
10. Peel strength A double-sided copper clad laminate having a thickness of 0.6 mm was measured in accordance with JIS C 6481.

11.吸湿半田耐熱
厚さ0.2mmの両面銅張積層板から50mm×50mmに切り出し、JIS C 6481に従い半面エッチングを行ってテストピースを作成した。121℃のプレッシャークッカーで2時間処理した後、260℃のはんだ槽に銅箔面を下にして浮かべ、120秒後の外観異常の有無を調べた。
○:異常なし
×:フクレあり
11. A test piece was prepared by cutting a double-sided copper-clad laminate having a heat-absorbing solder heat-resistant thickness of 0.2 mm into 50 mm × 50 mm and performing half-surface etching according to JIS C 6481. After being treated with a pressure cooker at 121 ° C. for 2 hours, it was floated in a solder bath at 260 ° C. with the copper foil face down, and the presence or absence of appearance abnormality after 120 seconds was examined.
○: No abnormality ×: Fluffy

表1、表2からも明らかなように、実施例1〜17は、絶縁樹脂組成物の硬化物の線膨張係数が低く、(a)金属水酸化物、ノボラック型エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂及び、無機充填材を含有する本発明の絶縁樹脂組成物と、これを用いたプリプレグ、積層板、及び半導体装置である。
実施例1〜17はいずれも、絶縁信頼性、難燃性、吸湿耐熱性において良好な結果であった。
これに対し、比較例1は、無機充填材が含有せず、エポキシ樹脂に対するノボラック型エポキシの含有量が少ないため、線膨張係数が大きくなり、熱衝撃試験や吸湿半田耐熱試験でクラックやフクレが発生した。
比較例2は、金属水酸化物中の金属イオン性不純物の濃度が高く、絶縁信頼性試験で絶縁抵抗が低下した。
また、比較例3は、(a)金属水酸化物を含有せず、無機充填材の含有量が少ないため、難燃性が低下した。
As is clear from Tables 1 and 2, Examples 1 to 17 have a low linear expansion coefficient of the cured product of the insulating resin composition, and (a) an epoxy resin containing a metal hydroxide and a novolac type epoxy resin, and An insulating resin composition of the present invention containing an inorganic filler, and a prepreg, a laminate and a semiconductor device using the same.
Examples 1 to 17 all had good results in insulation reliability, flame retardancy, and moisture absorption heat resistance.
On the other hand, Comparative Example 1 does not contain an inorganic filler, and since the content of novolac-type epoxy with respect to the epoxy resin is small, the coefficient of linear expansion increases, and cracks and blisters are observed in the thermal shock test and moisture absorption solder heat test. Occurred.
In Comparative Example 2, the concentration of metal ionic impurities in the metal hydroxide was high, and the insulation resistance decreased in the insulation reliability test.
Moreover, since the comparative example 3 did not contain (a) metal hydroxide and there was little content of an inorganic filler, a flame retardance fell.

本発明の絶縁樹脂組成物は、プリプレグ、該プリプレグを用いた積層板、該積層板よりなる半導体装置に好適に用いることができるが、その他、難燃性、耐半田性、絶縁信頼性、熱衝撃性等の信頼性にも優れることから、車載用の電子部品装置、例えば、燃料電池自動車およびハイブリッド自動車等のパワーエレクトロニクス機器等やハイブッド車に用いられるモーター駆動用電子部品のチップの保護などに用いる樹脂部分に用いることも可能である。   The insulating resin composition of the present invention can be suitably used for a prepreg, a laminate using the prepreg, and a semiconductor device comprising the laminate, but in addition, flame retardancy, solder resistance, insulation reliability, heat Excellent in impact and other reliability, so it can be used to protect automotive electronic component devices such as power electronics devices such as fuel cell vehicles and hybrid vehicles, and motor drive electronic component chips used in hybrid vehicles. It is also possible to use for the resin part to be used.

Claims (15)

繊維基材に含浸させてシート状のプリプレグを形成するために用いる絶縁樹脂組成物であって、前記絶縁樹脂組成物の硬化物の線膨張係数が、25℃において6ppm/℃以上50ppm/℃以下であり、
(a)金属イオン性不純物の濃度が500ppm以下である金属水酸化物、
(b)ノボラック型エポキシ樹脂を含み、かつ、実質的にハロゲン化されていないエポキシ樹脂
を含有することを特徴とする絶縁樹脂組成物。
An insulating resin composition used for impregnating a fiber base material to form a sheet-like prepreg, wherein a linear expansion coefficient of a cured product of the insulating resin composition is 6 ppm / ° C. or more and 50 ppm / ° C. or less at 25 ° C. And
(A) a metal hydroxide having a concentration of metal ionic impurities of 500 ppm or less,
(B) An insulating resin composition comprising a novolac type epoxy resin and an epoxy resin which is not substantially halogenated.
前記絶縁樹脂組成物が、(c)金属水酸化物以外の無機充填材を含有する請求項1記載の絶縁樹脂組成物。 The insulating resin composition according to claim 1, wherein the insulating resin composition contains an inorganic filler other than (c) a metal hydroxide. 前記絶縁樹脂組成物の300℃における重量減少率が15%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の絶縁樹脂組成物。 The insulating resin composition according to claim 1 or 2, wherein a weight reduction rate at 300 ° C of the insulating resin composition is 15% or less. 前記(a)金属水酸化物の平均粒径が0.1μm以上10μm以下である請求項1ないし3のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物。 The insulating resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the average particle diameter of the (a) metal hydroxide is 0.1 µm or more and 10 µm or less. 前記(a)金属水酸化物の300℃における重量減少率が20重量%以上40重量%以下であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物。 5. The insulating resin composition according to claim 1, wherein (a) the weight reduction rate of the metal hydroxide at 300 ° C. is 20 wt% or more and 40 wt% or less. 前記絶縁樹脂組成物全体として、前記(a)金属水酸化物の含有量が1重量%以上50重量%以下であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物。 The insulating resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the content of the (a) metal hydroxide is 1 wt% or more and 50 wt% or less as the whole insulating resin composition. . 前記(a)金属水酸化物中に含まれる金属イオン性不純物は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオン、フランシウムイオン、ベリリウムイオン、カルシウムイオン、ストロンチウムイオン、バリウムイオン、亜鉛イオン、スズイオン、及び鉛イオンよりなる群から選ばれる少なくとも1種類以上である請求項1ないし6のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物。 The metal ionic impurities contained in the metal hydroxide (a) are lithium ion, sodium ion, potassium ion, rubidium ion, cesium ion, francium ion, beryllium ion, calcium ion, strontium ion, barium ion, zinc ion. The insulating resin composition according to claim 1, wherein the insulating resin composition is at least one selected from the group consisting of tin ions and lead ions. 前記(a)金属水酸化物は、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化ガリウム、及び水酸化ジルコニルよりなる群から選ばれる請求項1ないし7のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物。 The insulating resin composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the metal hydroxide (a) is selected from the group consisting of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, gallium hydroxide, and zirconyl hydroxide. 前記(c)金属水酸化物以外の無機充填材は金属酸化物である請求項2ないし8のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物。 The insulating resin composition according to any one of claims 2 to 8, wherein the inorganic filler other than (c) the metal hydroxide is a metal oxide. 前記金属酸化物が溶融シリカである請求項9に記載の絶縁樹脂組成物。 The insulating resin composition according to claim 9, wherein the metal oxide is fused silica. 請求項1ないし10のいずれかに記載の絶縁樹脂組成物を繊維基材に含浸させてなることを特徴とするプリプレグ。 A prepreg obtained by impregnating a fiber base material with the insulating resin composition according to any one of claims 1 to 10. 前記繊維基材がガラス繊維からなることを特徴とする請求項11に記載のプリプレグ。 The prepreg according to claim 11, wherein the fiber substrate is made of glass fiber. 前記繊維基材が有機繊維からなることを特徴とする請求項11に記載のプリプレグ。 The prepreg according to claim 11, wherein the fiber substrate is made of an organic fiber. 請求項11ないし13のいずれかに記載のプリプレグを1枚以上重ね合わせ加熱加圧成形してなることを特徴とする積層板。 A laminate comprising one or more of the prepregs according to any one of claims 11 to 13 laminated and heated and pressed. 請求項14に記載の積層板に半導体素子を搭載してなることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device comprising a semiconductor element mounted on the laminate according to claim 14.
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