JP2012251045A - エポキシ樹脂材料及び多層基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係るエポキシ樹脂材料は、下記式(1)で表されるエポキシ樹脂と、上記エポキシ樹脂のエポキシ基と反応可能な官能基を2つ以上有する硬化剤とを含む。下記式(1)中、Xはカルボニル基又はスルホニル基を表す。本発明に係る多層基板11は、回路基板12と、回路基板12の回路が形成された表面12a上に配置された硬化物層13〜16とを備える。硬化物層13〜16は、上記エポキシ樹脂材料を硬化させることにより形成されている。
【化1】
【選択図】図1
Description
本発明に係るエポキシ樹脂材料は、式(1)で表されるエポキシ樹脂と、該エポキシ樹脂のエポキシ基と反応可能な官能基を2つ以上有する硬化剤とを含む。
本発明に係るエポキシ樹脂材料に含まれているエポキシ樹脂は、下記式(1)で表されるエポキシ樹脂である。下記式(1)における2つのジグリシジルアミノ基を有するアミノ基のベンゼン環に対する結合部位は特に限定されない。下記式(1)における2つのジグリシジルアミノ基を有するアミノ基がベンゼン環のどの部位に結合していても、硬化物の熱による寸法変化は十分に小さくなり、耐熱性も十分に高くなる。
本発明に係るエポキシ樹脂材料に含まれている硬化剤は、上記エポキシ樹脂のエポキシ基と反応可能な官能基を2つ以上有していれば特に限定されない。該硬化剤として、従来公知の硬化剤を使用可能である。上記硬化剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
硬化物の熱による寸法変化をより一層小さくする観点からは、上記エポキシ樹脂材料は、充填剤を含むことが好ましい。また、充填剤の使用により、粗化処理又はデスミア処理された硬化物の表面粗さを小さくすることができる。上記充填剤としては、無機充填剤、有機充填剤及び有機無機複合充填剤等が挙げられる。なかでも、無機充填剤が好ましい。上記充填剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記エポキシ樹脂材料は、必要に応じて硬化促進剤を含んでいてもよい。硬化促進剤の使用により、硬化速度をより一層速くすることができる。エポキシ樹脂材料を速やかに硬化させることで、硬化物の架橋構造を均一にすることができると共に、未反応の官能基数を減らすことができ、結果的に架橋密度を高くすることができる。該硬化促進剤は特に限定されず、従来公知の硬化促進剤を使用可能である。上記硬化促進剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記樹脂組成物をフィルム状に成形する方法としては、例えば、押出機を用いて、樹脂組成物を溶融混練し、押出した後、Tダイ又はサーキュラーダイ等により、フィルム状に成形する押出成形法、樹脂組成物を有機溶剤等の溶剤に溶解又は分散させた後、キャスティングしてフィルム状に成形するキャスティング成形法、並びに従来公知のその他のフィルム成形法等が挙げられる。なかでも、薄型化を進めることができるので、押出成形法又はキャスティング成形法が好ましい。フィルムにはシートが含まれる。
上記エポキシ樹脂材料は、プリント配線板において絶縁層を形成するために好適に用いられる。
上記エポキシ樹脂材料は、銅張り積層板を得るために好適に用いられる。上記銅張り積層板の一例として、銅箔と、該銅箔の一方の表面に積層されたBステージフィルムとを備える銅張り積層板が挙げられる。この銅張り積層板のBステージフィルムが、本発明に係るエポキシ樹脂材料により形成される。
本発明に係るエポキシ樹脂材料は、粗化処理又はデスミア処理される硬化物を得るために用いられることが好ましい。上記硬化物には、更に硬化が可能な予備硬化物も含まれる。
また、本発明に係るエポキシ樹脂材料を予備硬化させることにより得られた予備硬化物又は硬化物に、貫通孔が形成されることがある。上記多層基板などでは、貫通孔として、ビア又はスルーホール等が形成される。例えば、ビアは、CO2レーザー等のレーザーの照射により形成できる。ビアの直径は特に限定されないが、60〜80μm程度である。上記貫通孔の形成により、ビア内の底部には、硬化物層に含まれている樹脂成分に由来する樹脂の残渣であるスミアが形成されることが多い。
(1)ジグリジシルアミン型ビスフェノールS型エポキシ樹脂(上記式(1A)で表されるエポキシ樹脂に相当する、上記式(1A)中のXはスルホニル基、小西化学社製「TG3DAS」、重量平均分子量1000以下、エポキシ当量138)
(2)ビスフェノールA型エポキシ樹脂(日本化薬社製「RE410S」、エポキシ当量178)
(3)ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂(DIC社製「HP7200L」、エポキシ当量250)
(4)エポキシ樹脂(ADEKA社製「アデカレジンEP−3900S」、エポキシ当量100)
(1)フェノールノボラック硬化剤1(明和化成社製「MEH7851−4H」、フェノール硬化剤当量241)
(2)フェノールノボラック硬化剤2(明和化成社製「H−4」、フェノール硬化剤当量105)
(3)アミノトリアジン骨格クレゾールノボラック硬化剤含有液(DIC社製「LA3018−50P」、重量平均分子量1000以下、固形分50重量%とプロピレングリコールモノメチルエーテル含有溶剤50重量%とを含む、フェノール硬化剤当量151)
イミダゾール化合物(2−フェニル−4−メチルイミダゾール、四国化成工業社製「2P4MZ」)
シリカ含有スラリー(アドマテックス社製「SC2050HNK」、平均粒子径0.5μmの溶融シリカ、シリカがアミノシランカップリング剤で表面処理されている、固形分70重量%とシクロヘキサノン30重量%とを含む)
上記シリカ含有スラリー(アドマテックス社製「SC2050HNK」)63.2重量部(固形分で44.2重量部)と、アミノトリアジン骨格クレゾールノボラック硬化剤含有液(DIC社製「LA3018−50P」)14.6重量部(固形分で7.3重量部)と、ジグリジシルアミン型ビスフェノールS型エポキシ樹脂(小西化学社製「TG3DAS」)22.0重量部と、イミダゾール化合物(四国化成工業社製「2P4MZ」)0.2重量部とを混合し、均一な液となるまで常温で攪拌し、樹脂組成物ワニスを得た。
使用した材料の種類及び配合量(重量部)を下記の表1に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、積層フィルム及び樹脂シートの一次硬化物を作製した。
(1)平均線膨張率
得られた樹脂シートの一次硬化物を、190℃で3時間加熱して硬化させ、硬化物Aを得た。得られた硬化物Aを、3mm×25mmの大きさに裁断した。線膨張率計(セイコーインスツルメンツ社製「TMA/SS120C」)を用いて、引張り荷重3.3×10−2N、昇温速度5℃/分の条件で、裁断された硬化物の0〜50℃における平均線膨張率を測定した。0〜50℃における平均線膨張率が25ppm/℃以下である場合を「○」、0〜50℃における平均線膨張率が25ppm/℃を超える場合を「×」と判定した。
得られた樹脂シートの一次硬化物を、190℃で3時間加熱して硬化させ、硬化物Aを得た。得られた硬化物Aを直径5mmの大きさに型抜きして5枚重ねた。示差熱、熱重量同時測定装置(SHIMADZU社製「DTG−60」)を用いて、かつ型抜きして重ねた5枚の硬化物Aを用いて、昇温速度10℃/分、雰囲気ガスとして空気を100mL/分の条件で、30〜800℃の温度範囲で測定を行った。30℃での充填剤を除いた樹脂だけの重量を100重量%とした場合、測定中に樹脂分で3重量%減少した時の温度をTd3と決め、その温度を耐熱性の指標とした。Td3が300℃以上である場合を「○」、Td3が300℃未満である場合を「×」と判定した。
銅張り積層板(厚さ150μmのガラスエポキシ基板と厚さ35μmの銅箔との積層体)を用意した。銅箔をエッチング処理し、L/Sが50μm/50μm及び長さが1cmである銅パターンを26本作製し、凹凸基板を得た。
12…回路基板
12a…上面
13〜16…硬化物層
17…金属層
Claims (9)
- 前記Xがスルホニル基である、請求項1又は2に記載のエポキシ樹脂材料。
- 前記硬化剤が、アミノトリアジン骨格を有する硬化剤である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂材料。
- 前記硬化剤が、アミノトリアジン骨格を有するクレゾールノボラック硬化剤、又はアミノトリアジン骨格を有するフェノールノボラック硬化剤である、請求項4に記載のエポキシ樹脂材料。
- シリカをさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂材料。
- フィルム状に成形されたBステージフィルムである、請求項1〜6のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂材料。
- 粗化処理又はデスミア処理される硬化物を得るために用いられるエポキシ樹脂材料である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂材料。
- 回路基板と、
前記回路基板の表面上に配置された硬化物層とを備え、
前記硬化物層が、請求項1〜8のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂材料を硬化させることにより形成されている、多層基板。
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