JP2016089112A - 樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】低粗度でありながら導体層との密着強度(ピール強度)が高く、絶縁信頼性にも優れる絶縁層をもたらす樹脂組成物を提供する。
【解決手段】(A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル硬化剤、(C)パラジウム化合物及び酢酸金属塩からなる群から選択される1種以上の金属化合物を含む樹脂組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、樹脂組成物に関する。
プリント配線板の製造技術として、絶縁層と導体層(回路)を交互に積み重ねるビルドアップ方式による製造方法が知られている。ビルドアップ方式による製造方法において、一般に、絶縁層は樹脂組成物を熱硬化させて形成される。例えば、特許文献1には、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、活性エステル硬化剤、及び金属系硬化促進剤を含む樹脂組成物を熱硬化させて絶縁層を形成する技術が開示されている。
特開2010−285594号公報
シアネートエステル樹脂を含む樹脂組成物は、絶縁信頼性等に優れる絶縁層をもたらすことが知られている。他方において、シアネートエステル樹脂を含む樹脂組成物は、表面粗度が大きい絶縁層に帰着し易く、回路の微細化が困難となる等の問題が生じることを本発明者らは見出した。
本発明の課題は、低粗度でありながら導体層との密着強度(ピール強度)が高く、絶縁信頼性にも優れる絶縁層をもたらす樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記の課題につき鋭意検討した結果、エポキシ樹脂と、活性エステル硬化剤と、パラジウム化合物及び酢酸金属塩からなる群から選択される1種以上の金属化合物とを組み合わせて使用することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の内容を含む。
[1] (A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル硬化剤、(C)パラジウム化合物及び酢酸金属塩からなる群から選択される1種以上の金属化合物を含む樹脂組成物。
[2] パラジウム化合物が、パラジウム錯体及びパラジウム塩から選択される、[1]に記載の樹脂組成物。
[3] パラジウム錯体が、ジアミン化合物、ジケトン化合物、ジエン化合物、ホスフィン化合物、ビピリジン化合物及びアンミン配位子からなる群から選択される配位子を有する、[2]に記載の樹脂組成物。
[4] パラジウム錯体が、(エチレンジアミン)ジニトラトパラジウム(II)、ビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウム(II)、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、テトラアンミンパラジウム(II)水酸塩、テトラアンミンパラジウム(II)硝酸塩、及びテトラアンミンパラジウム(II)酢酸塩からなる群から選択される、[2]又は[3]に記載の樹脂組成物。
[5] パラジウム塩が、パラジウムのカルボン酸塩及びパラジウムのハロゲン化物から選択される、[2]〜[4]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[6] パラジウム塩が、酢酸パラジウム(II)、プロピオン酸パラジウム(II)、2−メチルプロパン酸パラジウム(II)、ピバル酸パラジウム(II)、オクチル酸パラジウム(II)、ステアリン酸パラジウム(II)、ナフテン酸パラジウム(II)及び塩化パラジウム(II)からなる群から選択される、[2]〜[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7] 酢酸金属塩が、酢酸銅(II)、酢酸スズ(II)、酢酸ニッケル(II)、酢酸亜鉛(II)、酢酸コバルト(II)、酢酸マンガン(II)、及び酢酸鉄(II)からなる群から選択される、[1]〜[6]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8] 樹脂組成物中の(C)成分に基づく金属の含有量が、0.05質量%〜3質量%である、[1]〜[7]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[9] (D)無機充填材をさらに含み、樹脂組成物中の(D)成分の含有量が50質量%以上である、[1]〜[8]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[10] (D)成分の平均粒径が0.01μm〜0.3μmである、[9]に記載の樹脂組成物。
[11] (E)イオン捕捉剤をさらに含む、[1]〜[10]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[12] プリント配線板の絶縁層用樹脂組成物である、[1]〜[11]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[13] [1]〜[12]のいずれかに記載の樹脂組成物の層を含む、シート状積層材料。
[14] [1]〜[12]のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含む、プリント配線板。
[15] [14]に記載のプリント配線板を含む、半導体装置。
本発明によれば、低粗度でありながら導体層とのピール強度が高く、絶縁信頼性にも優れる絶縁層をもたらす樹脂組成物を提供することができる。
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
[樹脂組成物]
本発明の樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル硬化剤、(C)パラジウム化合物及び酢酸金属塩からなる群から選択される1種以上の金属化合物を含む。
<(A)エポキシ樹脂>
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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフト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、tert−ブチル−カテコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、トリメチロール型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を含むことが好ましい。エポキシ樹脂の不揮発成分を100質量%とした場合に、少なくとも50質量%以上は1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であるのが好ましい。中でも、1分子中に2個以上のエポキシ基を有し、温度20℃で液状のエポキシ樹脂(以下「液状エポキシ樹脂」という。)と、1分子中に3個以上のエポキシ基を有し、温度20℃で固体状のエポキシ樹脂(以下「固体状エポキシ樹脂」という。)とを含むことが好ましい。エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを併用することで、優れた可撓性を有する樹脂組成物が得られる。また、得られる絶縁層の破断強度も向上する。
液状エポキシ樹脂としては、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、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、及びブタジエン構造を有するエポキシ樹脂が好ましく、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、及びナフタレン型エポキシ樹脂がより好ましい。液状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC(株)製の「HP4032」、「HP4032H」、「HP4032D」、「HP4032SS」(ナフタレン型エポキシ樹脂)、三菱化学(株)製の「jER828EL」、「828US」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)、「jER807」(ビスフェノールF型エポキシ樹脂)、「jER152」(フェノールノボラック型エポキシ樹脂)、新日鉄住金化学(株)製の「ZX1059」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合品)、ナガセケムテックス(株)製の「EX−721」(グリシジルエステル型エポキシ樹脂)、ダイセル化学工業(株)製の「PB−3600」(ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂)が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
固体状エポキシ樹脂としては、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂が好ましく、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂がより好ましい。固体状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC(株)製の「HP−4700」、「HP−4710」(ナフタレン型4官能エポキシ樹脂)、「N−690」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、「N−695」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、「HP−7200」(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂)、「EXA7311」、「EXA7311−G3」、「EXA7311−G4」、「EXA7311−G4S」、「HP6000」(ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂)、日本化薬(株)製の「EPPN−502H」(トリスフェノール型エポキシ樹脂)、「NC7000L」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂)、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3100」(ビフェニル型エポキシ樹脂)、新日鉄住金化学(株)製の「ESN475V」(ナフトール型エポキシ樹脂)、「ESN485」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂)、三菱化学(株)製の「YX4000H」、「YL6121」(ビフェニル型エポキシ樹脂)、「YX4000HK」(ビキシレノール型エポキシ樹脂)、「YX8800」(アントラセン型エポキシ樹脂)、大阪ガスケミカル(株)製の「PG−100」、「CG−500」、三菱化学(株)製の「YL7800」(フルオレン型エポキシ樹脂)、三菱化学(株)製の「jER1010」(固体状ビスフェノールA型エポキシ樹脂)、「jER1031S」(テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂)等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを併用する場合、それらの量比(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂)は、質量比で、1:0.1〜1:8の範囲が好ましい。液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂との量比を斯かる範囲とすることにより、i)シート状積層材料の形態で使用する場合に適度な粘着性がもたらされる、ii)シート状積層材料の形態で使用する場合に十分な可撓性が得られ、取り扱い性が向上する、並びにiii)十分な破断強度を有する絶縁層を得ることができるなどの効果が得られる。液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂の量比(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂)は、質量比で、1:0.3〜1:7の範囲がより好ましく、1:0.6〜1:6の範囲がさらに好ましい。
樹脂組成物中のエポキシ樹脂の含有量は、好ましくは3質量%〜40質量%、より好ましくは5質量%〜35質量%、さらに好ましくは10質量%〜30質量%である。
なお、本発明において、樹脂組成物を構成する各成分の含有量は、樹脂組成物中の不揮発成分の合計を100質量%としたときの値である。
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは50〜5000、より好ましくは50〜3000、さらに好ましくは80〜2000、さらにより好ましくは110〜1000である。この範囲となることで、硬化物の架橋密度が十分となり表面粗さの小さい絶縁層をもたらすことができる。なお、エポキシ当量は、JIS K7236に従って測定することができ、1当量のエポキシ基を含む樹脂の質量である。
エポキシ樹脂の重量平均分子量は、好ましくは100〜5000、より好ましくは250〜3000、さらに好ましくは400〜1500である。ここで、エポキシ樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量である。
<(B)活性エステル硬化剤>
活性エステル硬化剤は、1分子中に活性エステル基を1個以上有する活性エステル化合物である。活性エステル硬化剤としては、1分子中に活性エステル基を2個以上有する活性エステル化合物が好ましく、例えば、フェノールエステル類、チオフェノールエステル類、N−ヒドロキシアミンエステル類、複素環ヒドロキシ化合物のエステル類等の反応活性の高いエステル基を1分子中に2個以上有する活性エステル化合物が好ましく用いられる。活性エステル硬化剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
耐熱性向上の観点から、カルボン酸化合物及び/又はチオカルボン酸化合物と、ヒドロキシ化合物及び/又はチオール化合物との縮合反応によって得られる活性エステル化合物が好ましい。中でも、カルボン酸化合物と、フェノール化合物、ナフトール化合物及びチオール化合物から選択される1種以上とを反応させて得られる活性エステル化合物がより好ましく、カルボン酸化合物と、フェノール性水酸基を有する芳香族化合物とを反応させて得られる、1分子中に2個以上の活性エステル基を有する芳香族化合物がさらに好ましく、少なくとも2個以上のカルボキシ基を1分子中に有するカルボン酸化合物と、フェノール性水酸基を有する芳香族化合物とを反応させて得られる芳香族化合物であって、1分子中に2個以上の活性エステル基を有する芳香族化合物がさらにより好ましい。活性エステル化合物は、直鎖状であってよく、分岐状であってもよい。また、少なくとも2個以上のカルボキシ基を1分子中に有するカルボン酸化合物が脂肪族鎖を含む化合物であれば樹脂組成物との相溶性を高くすることができ、芳香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。
カルボン酸化合物としては、例えば、炭素原子数1〜20(好ましくは2〜10、より好ましくは2〜8)の脂肪族カルボン酸、炭素原子数7〜20(好ましくは7〜10)の芳香族カルボン酸が挙げられる。脂肪族カルボン酸としては、例えば、酢酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、イタコン酸等が挙げられる。芳香族カルボン酸としては、例えば、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等が挙げられる。中でも、耐熱性の観点から、コハク酸、マレイン酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、イソフタル酸、テレフタル酸がより好ましい。
チオカルボン酸化合物としては、特に制限はないが、例えば、チオ酢酸、チオ安息香酸等が挙げられる。
フェノール化合物としては、例えば、炭素原子数6〜40(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜23、さらに好ましくは6〜22)のフェノール化合物が挙げられ、好適な具体例としては、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フェノールフタリン、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、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、ジシクロペンタジエン型ジフェノール等が挙げられる。フェノール化合物としてはまた、フェノールノボラック、特開2013−40270号公報記載のフェノール性水酸基を有するリン原子含有オリゴマーを使用してもよい。
ナフトール化合物としては、例えば、炭素原子数10〜40(好ましくは10〜30、より好ましくは10〜20)のナフトール化合物が挙げられ、好適な具体例としては、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等が挙げられる。ナフトール化合物としてはまた、ナフトールノボラックを使用してもよい。
中でも、ビスフェノールA、ビスフェノールF、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、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、ジシクロペンタジエン型ジフェノール、フェノールノボラック、フェノール性水酸基を有するリン原子含有オリゴマーが好ましく、カテコール、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、ジシクロペンタジエン型ジフェノール、フェノールノボラック、フェノール性水酸基を有するリン原子含有オリゴマーがより好ましく、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、ジシクロペンタジエン型ジフェノール、フェノールノボラック、フェノール性水酸基を有するリン原子含有オリゴマーがさらに好ましく、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、ジシクロペンタジエン型ジフェノール、フェノールノボラック、フェノール性水酸基を有するリン原子含有オリゴマーがさらにより好ましく、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、ジシクロペンタジエン型ジフェノール、フェノール性水酸基を有するリン原子含有オリゴマーが殊更好ましく、ジシクロペンタジエン型ジフェノールが特に好ましい。
チオール化合物としては、特に制限はないが、例えば、ベンゼンジチオール、トリアジンジチオール等が挙げられる。
活性エステル硬化剤の好適な具体例としては、ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル化合物、ナフタレン構造を含む活性エステル化合物、フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル化合物、フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル化合物、芳香族カルボン酸とフェノール性水酸基を有するリン原子含有オリゴマーとを反応させて得られる活性エステル化合物が挙げられ、中でもジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル化合物、ナフタレン構造を含む活性エステル化合物、芳香族カルボン酸とフェノール性水酸基を有するリン原子含有オリゴマーとを反応させて得られる活性エステル化合物がより好ましい。なお本発明において、「ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造」とは、フェニレン−ジシクロペンタレン−フェニレンからなる2価の構造単位を表す。
活性エステル硬化剤としては、特開2004−277460号公報、特開2013−40270号公報に開示されている活性エステル化合物を用いてもよく、また市販の活性エステル化合物を用いることもできる。活性エステル化合物の市販品としては、例えば、DIC(株)製の「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC−8000−65T」、「HPC−8000L−65M」(ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル化合物)、DIC(株)製の「9416−70BK」(ナフタレン構造を含む活性エステル化合物)、三菱化学(株)製の「DC808」(フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル化合物)、三菱化学(株)製の「YLH1026」(フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル化合物)、DIC(株)製の「EXB9050L−62M」(リン原子含有活性エステル化合物)が挙げられる。
低粗度でありながら導体層とのピール強度が高く、絶縁信頼性にも優れる絶縁層を得る観点から、樹脂組成物中の活性エステル硬化剤の含有量は、1質量%以上が好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、4質量%以上、5質量%以上、6質量%以上、7質量%以上、8質量%以上又は9質量%以上がさらにより好ましい。活性エステル硬化剤の含有量の上限は特に限定されないが、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましく、18質量%以下、16質量%以下又は15質量%がさらにより好ましい。
また、(A)エポキシ樹脂のエポキシ基数を1とした場合、機械強度の良好な絶縁層を得る観点から、(B)活性エステル硬化剤の反応基数は、0.2〜2が好ましく、0.3〜1.5がより好ましく、0.35〜1がさらに好ましい。ここで、「エポキシ樹脂のエポキシ基数」とは、樹脂組成物中に存在する各エポキシ樹脂の固形分質量をエポキシ当量で除した値をすべてのエポキシ樹脂について合計した値である。また、「反応基」とはエポキシ基と反応することができる官能基のことを意味し、「活性エステル硬化剤の反応基数」とは、樹脂組成物中に存在する活性エステル硬化剤の固形分質量を反応基当量で除した値を全て合計した値である。
<(C)金属化合物>
本発明の樹脂組成物は、(C)成分として、パラジウム化合物及び酢酸金属塩からなる群から選択される1種以上の金属化合物を含む。
本発明者らは、(A)成分及び(B)成分と組み合わせて、斯かる特定の金属化合物を使用することにより、低粗度でありながら導体層とのピール強度が高く、絶縁信頼性にも優れる絶縁層を実現し得ることを見出した。なお、シアネートエステル樹脂を含む樹脂組成物においては、硬化促進剤として金属系硬化促進剤を使用することは一般的である。この点、本発明において使用する(C)成分は、金属系硬化促進剤として従来好適に使用されていた金属化合物とは、金属の種類、対イオンや配位子の種類において相違する。本発明者らは、(A)成分及び(B)成分との組み合わせにおいて、斯かる特定の(C)成分が、本発明の効果を奏するに際して特異的に優れることを見出したものである。
−パラジウム化合物−
(C)成分として好適に使用されるパラジウム化合物としては、パラジウム錯体及びパラジウム塩が挙げられる。したがって好適な一実施形態において、パラジウム化合物は、パラジウム錯体及びパラジウム塩から選択される。
パラジウム錯体としては、酸化数が0又は2のパラジウム錯体が好ましく、酸化数が2のパラジウム錯体がより好ましい。
パラジウム錯体の好適な例としては、ジアミン化合物、ジケトン化合物、ジエン化合物、ホスフィン化合物、ビピリジン化合物及びアンミン配位子からなる群から選択される配位子を有するパラジウム錯体が挙げられ、中でも、ジアミン化合物、ジエン化合物、ホスフィン化合物及びアンミン配位子からなる群から選択される配位子を有するパラジウム錯体が好ましく、ジアミン化合物及びアンミン配位子からなる群から選択される配位子を有するパラジウム錯体がより好ましい。配位子として使用されるジアミン化合物は、好ましくは炭素原子数1〜12、より好ましくは炭素原子数2〜10、さらに好ましくは炭素原子数2〜8、さらにより好ましくは炭素原子数2〜6のジアミン化合物であり、例えば、エチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、フェニレンジアミンが挙げられる。配位子として使用されるジケトン化合物は、好ましくは炭素原子数3〜15、より好ましくは5〜12、さらに好ましくは5〜10のジケトン化合物であり、例えば、2,4−ペンタンジオン(アセチルアセトン)、2,4−ヘキサンジオン、3,5−ヘプタンジオン、2−メチル−3,5−ヘキサンジオン、6−メチル−2,4−ヘプタンジオン、2,6−ジメチル−3,5−ヘプタンジオン、2,2−ジメチル−3,5−ヘキサンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオンが挙げられる。配位子として使用されるジエン化合物は、好ましくは炭素原子数5〜25、より好ましくは炭素原子数5〜20のジエン化合物であり、例えば、ノルボルナジエン、1,5−シクロオクタジエン、ジベンジリデンアセトンが挙げられる。配位子として好適に使用されるホスフィン化合物は、炭素原子数3〜30(好ましくは炭素原子数6〜24、より好ましくは9〜18)のトリアルキルホスフィン、炭素原子数18〜30(好ましくは18〜27、より好ましくは18〜21)のトリアリールホスフィンであり、例えば、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリtert−ブチルホスフィン、ジtert−ブチルモノメチルホスフィン、トリシクロペンチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリアダマンチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリメシチルホスフィン、トリナフチルホスフィンが挙げられる。配位子として使用されるビピリジン化合物としては、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数6〜18のアリール基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、炭素原子数6〜18のアリールオキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよいビピリジンが好適である。パラジウム錯体が、1分子中に複数の配位子を有する場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。
パラジウム錯体が対イオンを有する場合、好適な対イオンとしては、例えば、硝酸イオン、水酸化物イオン、カルボン酸イオンが挙げられる。対イオンとして使用されるカルボン酸イオンの炭素原子数は、好ましくは1〜20、より好ましくは2〜18、さらに好ましくは2〜12、さらにより好ましくは2〜8、又は2〜4である。パラジウム錯体が、1分子中に複数の対イオンを有する場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。
(A)成分及び(B)成分との組み合わせにおいて、低粗度でありながら導体層とのピール強度が高く、絶縁信頼性にも優れる絶縁層を得る観点から、パラジウム錯体としては、(エチレンジアミン)ジニトラトパラジウム(II)、ビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウム(II)、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、テトラアンミンパラジウム(II)水酸塩、テトラアンミンパラジウム(II)硝酸塩、及びテトラアンミンパラジウム(II)酢酸塩が好ましく;(エチレンジアミン)ジニトラトパラジウム(II)、テトラアンミンパラジウム(II)水酸塩、テトラアンミンパラジウム(II)硝酸塩、及びテトラアンミンパラジウム(II)酢酸塩がより好ましく;(エチレンジアミン)ジニトラトパラジウム(II)がさらに好ましい。
パラジウム塩としては、酸化数2のパラジウム塩が好ましい。
パラジウム塩の好適な例としては、パラジウムのカルボン酸塩、パラジウムのハロゲン化物が挙げられる。したがって一実施形態において、パラジウム塩は、パラジウムのカルボン酸塩及びパラジウムのハロゲン化物から選択される。カルボン酸塩の形成に使用されるカルボン酸イオンの炭素原子数は、好ましくは1〜20、より好ましくは2〜18、さらに好ましくは2〜12、さらにより好ましくは2〜8、又は2〜4である。パラジウム塩が、1分子中に複数のカルボン酸イオンを含む場合、それらは同一でも相異なっていてもよい。ハロゲン化物としては、塩化物が好適である。
(A)成分及び(B)成分との組み合わせにおいて、低粗度でありながら導体層とのピール強度が高く、絶縁信頼性にも優れる絶縁層を得る観点から、パラジウム塩としては、酢酸パラジウム(II)、プロピオン酸パラジウム(II)、2−メチルプロパン酸パラジウム(II)、ピバル酸パラジウム(II)、オクチル酸パラジウム(II)、ステアリン酸パラジウム(II)、ナフテン酸パラジウム(II)及び塩化パラジウム(II)が好ましく;酢酸パラジウム(II)、プロピオン酸パラジウム(II)、2−メチルプロパン酸パラジウム(II)、及びピバル酸パラジウム(II)がより好ましく;酢酸パラジウム(II)がさらに好ましい。
なお、パラジウム化合物に代えて、あるいはパラジウム化合物に加えて、パラジウム以外の貴金属元素を含む化合物を使用してもよい。斯かる貴金属元素としては、例えば、白金、ルテニウム、ロジウム、レニウム、金、銀が挙げられる。配位子や対イオンの種類は、パラジウム化合物と同様としてよい。
−酢酸金属塩−
(C)成分として好適に使用される酢酸金属塩としては、例えば、酢酸銅(II)、酢酸スズ(II)、酢酸ニッケル(II)、酢酸亜鉛(II)、酢酸コバルト(II)、酢酸マンガン(II)、及び酢酸鉄(II)が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
(A)成分及び(B)成分との組み合わせにおいて、低粗度でありながら導体層とのピール強度が高く、絶縁信頼性にも優れる絶縁層を得る観点から、酢酸金属塩としては、酢酸銅(II)、酢酸スズ(II)が好ましい。
低粗度でありながら導体層とのピール強度が高い絶縁層を得る観点から、樹脂組成物中の(C)成分の含有量は、樹脂組成物中の(C)成分に基づく金属の含有量が、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.10質量%以上、さらに好ましくは0.15質量%以上となるように決定してよい。低粗度でありながら導体層とのピール強度が高く、絶縁信頼性にも優れる絶縁層を得る観点から、樹脂組成物中の(C)成分の含有量は、樹脂組成物中の(C)成分に基づく金属の含有量が、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2.8質量%以下、さらに好ましくは2.6質量%以下、2.4質量%以下、2.2質量%以下、2質量%以下、又は1.8質量%以下となるように決定してよい。
<(D)無機充填材>
本発明の樹脂組成物は、さらに無機充填材を含んでもよい。無機充填材を含むことにより、得られる絶縁層の熱膨張率を低下させることができ、クラックや回路歪み等の問題を抑制することができる。
得られる絶縁層の熱膨張率を十分に低下させる観点から、樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上である。無機充填材の含有量が高い樹脂組成物は、一般に、導体層とのピール強度に劣る絶縁層に帰着する傾向にある。これに対し、(A)乃至(C)成分を組み合わせて含む本発明の樹脂組成物では、導体層とのピール強度を低下させることなく、無機充填材の含有量をさらに高めることができる。例えば、樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、52質量%以上、54質量%以上、56質量%以上、58質量%以上、又は60質量%以上にまで高めてよい。
樹脂組成物中の無機充填材の含有量の上限は、得られる絶縁層の機械強度の観点から、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは85質量%以下又は80質量%以下である。
無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、ガラス、コーディエライト、シリコン酸化物、硫酸バリウム、タルク、クレー、雲母粉、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化マンガン、ホウ酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、リン酸ジルコニウム、及びリン酸タングステン酸ジルコニウム等が挙げられる。これらの中でも無定形シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ、中空シリカ等のシリカが特に好適である。またシリカとしては球状シリカが好ましい。無機充填材は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
無機充填材の平均粒径は、表面の粗度が低い絶縁層を得る観点から、好ましくは0.3μm以下、より好ましくは0.25μm以下、さらに好ましくは0.2μm以下である。平均粒径の小さい無機充填材を含む場合、特に平均粒径の小さい無機充填材を高い含有量(例えば、50質量%以上)にて含む場合、無機充填材の凝集が進行し、所期の効果(低粗度)を得られない場合がある。これに対し、(A)乃至(C)成分を組み合わせて含む本発明の樹脂組成物では、さらに平均粒径の小さい無機充填材を使用する場合であっても無機充填材の凝集を抑制することができる。例えば、0.18μm以下、0.16μm以下、0.14μm以下、0.12μm以下、又は0.1μm以下の平均粒径を有する無機充填材を使用する場合であっても、無機充填材の凝集を抑制することができ、本発明の効果を有利に享受し得る。無機充填材の平均粒径の下限は、特に限定されないが、通常、0.01μm以上、0.02μm以上などとし得る。このような平均粒径を有する無機充填材の市販品としては、例えば、電気化学工業(株)製「UFP−30」、(株)アドマテックス製「YC100C」、「YA050C」、「YA050C−MJE」、「YA010C」、トクヤマ(株)製「シルフィルNSS−3N」、「シルフィルNSS−4N」、「シルフィルNSS−5N」が挙げられる。無機充填材の平均粒径はミー(Mie)散乱理論に基づくレーザー回折・散乱法により測定することができる。具体的にはレーザー回折散乱式粒度分布測定装置により、無機充填材の粒度分布を体積基準で作成し、そのメディアン径を平均粒径とすることで測定することができる。測定サンプルは、無機充填材を超音波により水中に分散させたものを好ましく使用することができる。レーザー回折散乱式粒度分布測定装置としては、(株)堀場製作所製「LA−500」等を使用することができる。
無機充填材は、耐湿性及び分散性を高める観点から、アミノシラン系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤、メルカプトシラン系カップリング剤、シラン系カップリング剤、オルガノシラザン化合物、チタネート系カップリング剤などの1種以上の表面処理剤で処理されていることが好ましい。表面処理剤の市販品としては、例えば、信越化学工業(株)製「KBM403」(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業(株)製「KBM803」(3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業(株)製「KBE903」(3−アミノプロピルトリエトキシシラン)、信越化学工業(株)製「KBM573」(N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業(株)製「SZ−31」(ヘキサメチルジシラザン)等が挙げられる。
表面処理剤による表面処理の程度は、無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量によって評価することができる。無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、無機充填材の分散性向上の観点から、0.02mg/m以上が好ましく、0.1mg/m以上がより好ましく、0.2mg/m以上が更に好ましい。一方、樹脂ワニスの溶融粘度やシート形態での溶融粘度の上昇を防止する観点から、1mg/m以下が好ましく、0.8mg/m以下がより好ましく、0.5mg/m以下が更に好ましい。
無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、表面処理後の無機充填材を溶剤(例えば、メチルエチルケトン(MEK))により洗浄処理した後に測定することができる。具体的には、溶剤として十分な量のMEKを表面処理剤で表面処理された無機充填材に加えて、25℃で5分間超音波洗浄する。上澄液を除去し、固形分を乾燥させた後、カーボン分析計を用いて無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量を測定することができる。カーボン分析計としては、(株)堀場製作所製「EMIA−320V」等を使用することができる。
<(E)イオン捕捉剤>
本発明の樹脂組成物は、イオン捕捉剤をさらに含んでもよい。イオン捕捉剤を含むことにより、得られる絶縁層の絶縁信頼性をさらに高めることができる。
イオン捕捉剤としては、イオン捕捉能を有する限り特に限定されず、プリント配線板の絶縁層の形成に使用される公知のイオン捕捉剤を使用してよい。本発明において、イオン捕捉能とは、無機酸アニオン、有機酸アニオン、ハロゲンアニオン、金属カチオン等を捕捉することによりイオン性不純物の量を低下させる能力をいう。イオン性不純物が多く含まれると、高温、高湿条件下において導体層のマイグレーション現象が起こり易くなり、絶縁層の絶縁信頼性が低下する傾向にある。
イオン捕捉剤としては、イオン捕捉能を有する無機化合物が好ましく、例えば、ハイドロタルサイト系イオン捕捉剤、酸化ビスマス系イオン捕捉剤、酸化アンチモン系イオン捕捉剤、リン酸チタン系イオン捕捉剤、リン酸ジルコニウム系イオン捕捉剤等が挙げられる。イオン捕捉剤の平均粒径は、良好なイオン捕捉能を得る観点、表面粗度の低い絶縁層を得る観点から、好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.4μm以下、さらに好ましくは0.3μm以下又は0.2μm以下である。イオン捕捉剤の平均粒径の下限は、特に限定されないが、通常、0.1μm以上などとし得る。イオン捕捉剤の市販品としては、例えば、東亜合成(株)製の「IXEPLAS−A1」、「IXEPLAS−A2」、「IXEPLAS−B1」が挙げられる。
樹脂組成物中のイオン捕捉剤の含有量は、絶縁信頼性に優れる絶縁層を得る観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上、さらに好ましくは0.5質量%以上又は1質量%以上である。イオン捕捉剤の含有量の上限は、特に限定されないが、通常、20質量%以下、15質量%以下、10質量%以下、5質量%以下などとし得る。
<(F)熱可塑性樹脂>
熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエステル樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂は、1種単独で用いてもよく、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
熱可塑性樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は8,000〜70,000の範囲が好ましく、10,000〜60,000の範囲がより好ましく、20,000〜60,000の範囲がさらに好ましい。熱可塑性樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定される。具体的には、熱可塑性樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は、測定装置として(株)島津製作所製LC−9A/RID−6Aを、カラムとして昭和電工(株)製Shodex K−800P/K−804L/K−804Lを、移動相としてクロロホルム等を用いて、カラム温度を40℃にて測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて算出することができる。
フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA骨格、ビスフェノールF骨格、ビスフェノールS骨格、ビスフェノールアセトフェノン骨格、ノボラック骨格、ビフェニル骨格、フルオレン骨格、ジシクロペンタジエン骨格、ノルボルネン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、アダマンタン骨格、テルペン骨格、及びトリメチルシクロヘキサン骨格からなる群から選択される1種以上の骨格を有するフェノキシ樹脂が挙げられる。フェノキシ樹脂の末端は、フェノール性水酸基、エポキシ基等のいずれの官能基でもよい。フェノキシ樹脂は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。フェノキシ樹脂の具体例としては、三菱化学(株)製の「1256」及び「4250」(いずれもビスフェノールA骨格含有フェノキシ樹脂)、「YX8100」(ビスフェノールS骨格含有フェノキシ樹脂)、及び「YX6954」(ビスフェノールアセトフェノン骨格含有フェノキシ樹脂)が挙げられ、その他にも、新日鉄住金化学(株)製の「FX280」及び「FX293」、三菱化学(株)製の「YL7553」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」及び「YL7482」等が挙げられる。
ポリビニルアセタール樹脂としては、例えば、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂が挙げられ、ポリビニルブチラール樹脂が好ましい。ポリビニルアセタール樹脂の具体例としては、例えば、電気化学工業(株)製の「電化ブチラール4000−2」、「電化ブチラール5000−A」、「電化ブチラール6000−C」、「電化ブチラール6000−EP」、積水化学工業(株)製のエスレックBHシリーズ、BXシリーズ、KSシリーズ、BLシリーズ、BMシリーズ等が挙げられる。
ポリイミド樹脂の具体例としては、新日本理化(株)製の「リカコートSN20」及び「リカコートPN20」が挙げられる。ポリイミド樹脂の具体例としてはまた、2官能性ヒドロキシル基末端ポリブタジエン、ジイソシアネート化合物及び四塩基酸無水物を反応させて得られる線状ポリイミド(特開2006−37083号公報記載のポリイミド)、ポリシロキサン骨格含有ポリイミド(特開2002−12667号公報及び特開2000−319386号公報等に記載のポリイミド)等の変性ポリイミドが挙げられる。
ポリアミドイミド樹脂の具体例としては、東洋紡績(株)製の「バイロマックスHR11NN」及び「バイロマックスHR16NN」が挙げられる。ポリアミドイミド樹脂の具体例としてはまた、日立化成工業(株)製の「KS9100」、「KS9300」(ポリシロキサン骨格含有ポリアミドイミド)等の変性ポリアミドイミドが挙げられる。
ポリエーテルスルホン樹脂の具体例としては、住友化学(株)製の「PES5003P」等が挙げられる。
ポリスルホン樹脂の具体例としては、ソルベイアドバンストポリマーズ(株)製のポリスルホン「P1700」、「P3500」等が挙げられる。
中でも、(A)乃至(C)成分との組み合わせにおいて、表面粗度がさらに低く導体層とのピール強度により優れる絶縁層を得る観点から、熱可塑性樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂が好ましい。したがって好適な一実施形態において、(F)成分は、フェノキシ樹脂及びポリビニルアセタール樹脂からなる群から選択される1種以上を含む。
樹脂組成物中の熱可塑性樹脂の含有量は、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%としたとき、好ましくは0.1質量%〜20質量%、より好ましくは0.5質量%〜10質量%、さらに好ましくは1質量%〜5質量%である。
<(G)活性エステル硬化剤以外の硬化剤>
本発明の樹脂組成物は、活性エステル硬化剤以外の硬化剤をさらに含んでもよい。
活性エステル硬化剤以外の硬化剤としては、エポキシ樹脂を硬化させる機能を有する限り特に限定されないが、例えば、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、シアネートエステル系硬化剤、ベンゾオキサジン系硬化剤、カルボジイミド系硬化剤等が挙げられる。これらの硬化剤は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、(A)乃至(C)成分との組み合わせにおいて、表面粗度が特に低く導体層とのピール強度に特に優れる絶縁層を得る観点、特に良好な絶縁信頼性を呈する絶縁層を得る観点から、活性エステル硬化剤以外の硬化剤としては、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤が好ましい。
フェノール系硬化剤及びナフトール系硬化剤としては、耐熱性及び耐水性の観点から、ノボラック構造を有するフェノール系硬化剤、又はノボラック構造を有するナフトール系硬化剤が好ましい。また、導体層とのピール強度に優れる絶縁層を得る観点から、含窒素フェノール系硬化剤及び含窒素ナフトール系硬化剤が好ましく、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤及びトリアジン骨格含有ナフトール系硬化剤がより好ましい。中でも、耐熱性、耐水性、及び導体層とのピール強度を高度に満足させる観点から、トリアジン骨格含有フェノールノボラック樹脂及びトリアジン骨格含有ナフトールノボラック樹脂が好ましい。フェノール系硬化剤及びナフトール系硬化剤の具体例としては、例えば、明和化成(株)製の「MEH−7700」、「MEH−7810」、「MEH−7851」、日本化薬(株)製の「NHN」、「CBN」、「GPH」、新日鉄住金化学(株)製の「SN−170」、「SN−180」、「SN−190」、「SN−475」、「SN−485」、「SN−495」、「SN−375」、「SN−395」、DIC(株)製の「LA−7052」、「LA−7054」、「LA−3018」、「LA−1356」、「TD2090」等が挙げられる。
シアネートエステル系硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、ノボラック型(フェノールノボラック型、アルキルフェノールノボラック型など)シアネートエステル系硬化剤、ジシクロペンタジエン型シアネートエステル系硬化剤、ビスフェノール型(ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型など)シアネートエステル系硬化剤、及びこれらが一部トリアジン化したプレポリマーなどが挙げられる。具体例としては、ビスフェノールAジシアネート、ポリフェノールシアネート(オリゴ(3−メチレン−1,5−フェニレンシアネート))、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルフェニルシアネート)、4,4’−エチリデンジフェニルジシアネート、ヘキサフルオロビスフェノールAジシアネート、2,2−ビス(4−シアネート)フェニルプロパン、1,1−ビス(4−シアネートフェニルメタン)、ビス(4−シアネート−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,3−ビス(4−シアネートフェニル−1−(メチルエチリデン))ベンゼン、ビス(4−シアネートフェニル)チオエーテル、及びビス(4−シアネートフェニル)エーテル等の2官能シアネート樹脂、フェノールノボラック及びクレゾールノボラック等から誘導される多官能シアネート樹脂、これらシアネート樹脂が一部トリアジン化したプレポリマーなどが挙げられる。シアネートエステル系硬化剤の具体例としては、ロンザジャパン(株)製の「PT30」及び「PT60」(いずれもフェノールノボラック型多官能シアネートエステル樹脂)、「BA230」(ビスフェノールAジシアネートの一部又は全部がトリアジン化され三量体となったプレポリマー)等が挙げられる。
ベンゾオキサジン系硬化剤の具体例としては、昭和高分子(株)製の「HFB2006M」、四国化成工業(株)製の「P−d」、「F−a」が挙げられる。
カルボジイミド系硬化剤の具体例としては、日清紡ケミカル(株)製の「V−03」、「V−07」等が挙げられる。
活性エステル硬化剤以外の硬化剤を使用する場合、樹脂組成物中の該硬化剤の含有量は、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは1.5質量%以上、又は2質量%以上である。該含有量の上限は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、14質量%以下、13質量%以下、又は12質量%以下である。ここで、シアネートエステル系硬化剤を使用する場合、樹脂組成物中のシアネートエステル系硬化剤と活性エステル硬化剤との質量比(シアネートエステル系硬化剤/活性エステル硬化剤)は、表面粗度が低く導体層とのピール強度に優れる絶縁層を得る観点から、好ましくは1/2以下、より好ましくは1/3以下、さらに好ましくは1/4以下、1/5以下、又は1/10以下である。該質量比の下限は特に限定されず、0であってよい。
<(H)硬化促進剤>
本発明の樹脂組成物は、硬化促進剤をさらに含んでもよい。硬化促進剤としては、例えば、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤等が挙げられ、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤が好ましい。硬化促進剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及び硬化剤(すなわち、(A)成分、(B)成分及び(G)成分)の不揮発成分の合計を100質量%としたとき、0.05質量%〜3質量%の範囲で使用することが好ましい。
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、難燃剤及び有機充填材からなる群から選択される1種以上の添加剤をさらに含んでもよい。
−難燃剤−
難燃剤としては、例えば、有機リン系難燃剤、有機系窒素含有リン化合物、窒素化合物、シリコーン系難燃剤、金属水酸化物等が挙げられる。難燃剤は、1種単独で用いてもよく、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。樹脂組成物中の難燃剤の含有量は特に限定はされないが、好ましくは0.5質量%〜10質量%、より好ましくは0.8質量%〜9質量%である。
−有機充填材−
有機充填材としては、プリント配線板の絶縁層を形成するに際し使用し得る任意の有機充填材を使用してよく、例えば、ゴム粒子、ポリアミド微粒子、シリコーン粒子などが挙げられ、ゴム粒子が好ましい。樹脂組成物中の有機充填材の含有量は、好ましくは1質量%〜10質量%、より好ましくは2質量%〜5質量%である。
−他の成分−
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、他の成分を含んでいてもよい。斯かる他の成分としては、例えば、有機銅化合物、有機亜鉛化合物及び有機コバルト化合物等の有機金属化合物、並びに増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤、及び着色剤等の樹脂添加剤等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物の調製方法は、特に限定されるものではなく、例えば、配合成分を、必要により溶媒等を添加し、回転ミキサーなどを用いて混合・分散する方法などが挙げられる。
本発明の樹脂組成物は、低粗度でありながら導体層とのピール強度が高く、絶縁信頼性にも優れる絶縁層をもたらす。したがって本発明の樹脂組成物は、プリント配線板の絶縁層を形成するための樹脂組成物(プリント配線板の絶縁層用樹脂組成物)として好適に使用することができ、プリント配線板の層間絶縁層を形成するための樹脂組成物(プリント配線板の層間絶縁層用樹脂組成物)としてより好適に使用することができる。本発明の樹脂組成物はまた、接着フィルム及びプリプレグからなる群から選択されるシート状積層材料、ソルダーレジスト、アンダーフィル材、ダイボンディング材、半導体封止材、穴埋め樹脂、部品埋め込み樹脂等、樹脂組成物が必要とされる用途の広範囲に使用できる。
[シート状積層材料]
本発明の樹脂組成物は、ワニス状態で塗布して使用することもできるが、工業的には一般に、該樹脂組成物の層を含むシート状積層材料の形態で用いることが好適である。
シート状積層材料は、好ましくは、以下に示す接着フィルム又はプリプレグである。
一実施形態において、接着フィルムは、支持体と、該支持体と接合している樹脂組成物層(接着層)とを含んでなり、樹脂組成物層(接着層)が本発明の樹脂組成物から形成される。
樹脂組成物層の厚さは、プリント配線板の薄型化の観点から、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下、さらに好ましくは60μm以下、さらにより好ましくは50μm以下又は40μm以下である。樹脂組成物層の厚さの下限は、特に限定されないが、通常、1μm以上、5μm以上、10μm以上などとし得る。
支持体としては、例えば、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔、離型紙が挙げられ、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔が好ましい。
支持体としてプラスチック材料からなるフィルムを使用する場合、プラスチック材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル、環状ポリオレフィン、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエーテルサルファイド(PES)、ポリエーテルケトン、ポリイミドなどが挙げられる。中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましく、安価なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
支持体として金属箔を使用する場合、金属箔としては、例えば、銅箔、アルミニウム箔等が挙げられ、銅箔が好ましい。銅箔としては、銅の単金属からなる箔を用いてもよく、銅と他の金属(例えば、スズ、クロム、銀、マグネシウム、ニッケル、ジルコニウム、ケイ素、チタン等)との合金からなる箔を用いてもよい。
支持体は、樹脂組成物層と接合する側の表面にマット処理、コロナ処理を施してあってもよい。また、支持体としては、樹脂組成物層と接合する側の表面に離型層を有する離型層付き支持体を使用してもよい。離型層付き支持体の離型層に使用する離型剤としては、例えば、アルキド樹脂、オレフィン樹脂、ウレタン樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択される1種以上の離型剤が挙げられる。離型剤の市販品としては、例えば、アルキド樹脂系離型剤である、リンテック(株)製の「SK−1」、「AL−5」、「AL−7」などが挙げられる。
支持体の厚さは、特に限定されないが、5μm〜75μmの範囲が好ましく、10μm〜60μmの範囲がより好ましい。なお、支持体が離型層付き支持体である場合、離型層付き支持体全体の厚さが上記範囲であることが好ましい。
接着フィルムは、例えば、有機溶剤に樹脂組成物を溶解した樹脂ワニスを調製し、この樹脂ワニスを、ダイコーターなどを用いて支持体上に塗布し、更に乾燥させて樹脂組成物層を形成させることにより製造することができる。
有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)及びシクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びカルビトールアセテート等の酢酸エステル類、セロソルブ及びブチルカルビトール等のカルビトール類、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド(DMAc)及びN−メチルピロリドン等のアミド系溶媒等を挙げることができる。有機溶剤は1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
乾燥は、加熱、熱風吹きつけ等の公知の方法により実施してよい。乾燥条件は特に限定されないが、樹脂組成物層中の有機溶剤の含有量が10質量%以下、好ましくは5質量%以下となるように乾燥させる。樹脂ワニス中の有機溶剤の沸点によっても異なるが、例えば30質量%〜60質量%の有機溶剤を含む樹脂ワニスを用いる場合、50℃〜150℃で3分間〜10分間乾燥させることにより、樹脂組成物層を形成することができる。
接着フィルムにおいて、樹脂組成物層の支持体と接合していない面(即ち、支持体とは反対側の面)には、支持体に準じた保護フィルムをさらに積層することができる。保護フィルムの厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、1μm〜40μmである。保護フィルムを積層することにより、樹脂組成物層の表面へのゴミ等の付着やキズを防止することができる。接着フィルムは、ロール状に巻きとって保存することが可能である。接着フィルムが保護フィルムを有する場合、保護フィルムを剥がすことによって使用可能となる。
一実施形態において、プリプレグは、シート状繊維基材に本発明の樹脂組成物を含浸させて形成される。
プリプレグに用いるシート状繊維基材は特に限定されず、ガラスクロス、アラミド不織布、液晶ポリマー不織布等のプリプレグ用基材として常用されているものを用いることができる。プリント配線板の薄型化の観点から、シート状繊維基材の厚さは、好ましくは50μm以下であり、より好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下、さらにより好ましくは20μm以下である。シート状繊維基材の厚さの下限は特に限定されないが、通常、10μm以上である。
プリプレグは、ホットメルト法、ソルベント法等の公知の方法により製造することができる。
プリプレグの厚さは、上述の接着フィルムにおける樹脂組成物層と同様の範囲とし得る。
本発明のシート状積層材料は、プリント配線板の絶縁層を形成するため(プリント配線板の絶縁層用)に好適に使用することができ、プリント配線板の層間絶縁層を形成するため(プリント配線板の層間絶縁層用)により好適に使用することができる。
[プリント配線板]
本発明のプリント配線板は、本発明の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含む。
一実施形態において、本発明のプリント配線板は、上述の接着フィルムを用いて、下記(I)及び(II)の工程を含む方法により製造することができる。
(I)内層基板上に、接着フィルムを、該接着フィルムの樹脂組成物層が内層基板と接合するように積層する工程
(II)樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成する工程
工程(I)で用いる「内層基板」とは、主として、ガラスエポキシ基板、金属基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、BTレジン基板、熱硬化型ポリフェニレンエーテル基板等の基板、又は該基板の片面又は両面にパターン加工された導体層(回路)が形成された回路基板をいう。またプリント配線板を製造する際に、さらに絶縁層及び/又は導体層が形成されるべき中間製造物の内層回路基板も本発明でいう「内層基板」に含まれる。プリント配線板が部品内蔵回路板である場合、部品を内蔵した内層基板を使用すればよい。
内層基板と接着フィルムの積層は、例えば、支持体側から接着フィルムを内層基板に加熱圧着することにより行うことができる。接着フィルムを内層基板に加熱圧着する部材(以下、「加熱圧着部材」ともいう。)としては、例えば、加熱された金属板(SUS鏡板等)又は金属ロール(SUSロール)等が挙げられる。なお、加熱圧着部材を接着フィルムに直接プレスするのではなく、内層基板の表面凹凸に接着フィルムが十分に追随するよう、耐熱ゴム等の弾性材を介してプレスするのが好ましい。
内層基板と接着フィルムの積層は、真空ラミネート法により実施してよい。真空ラミネート法において、加熱圧着温度は、好ましくは60℃〜160℃、より好ましくは80℃〜140℃の範囲であり、加熱圧着圧力は、好ましくは0.098MPa〜1.77MPa、より好ましくは0.29MPa〜1.47MPaの範囲であり、加熱圧着時間は、好ましくは20秒間〜400秒間、より好ましくは30秒間〜300秒間の範囲である。積層は、好ましくは圧力26.7hPa以下の減圧条件下で実施する。
積層は、市販の真空ラミネーターによって行うことができる。市販の真空ラミネーターとしては、例えば、(株)名機製作所製の真空加圧式ラミネーター、ニチゴー・モートン(株)製のバキュームアップリケーター等が挙げられる。
積層の後に、常圧下(大気圧下)、例えば、加熱圧着部材を支持体側からプレスすることにより、積層された接着フィルムの平滑化処理を行ってもよい。平滑化処理のプレス条件は、上記積層の加熱圧着条件と同様の条件とすることができる。平滑化処理は、市販のラミネーターによって行うことができる。なお、積層と平滑化処理は、上記の市販の真空ラミネーターを用いて連続的に行ってもよい。
支持体は、工程(I)と工程(II)の間に除去してもよく、工程(II)の後に除去してもよい。
工程(II)において、樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成する。
樹脂組成物層の熱硬化条件は特に限定されず、プリント配線板の絶縁層を形成するに際して通常採用される条件を使用してよい。
例えば、樹脂組成物層の熱硬化条件は、樹脂組成物の種類等によっても異なるが、硬化温度は120℃〜240℃の範囲(好ましくは150℃〜220℃の範囲、より好ましくは170℃〜200℃の範囲)、硬化時間は5分間〜120分間の範囲(好ましくは10分間〜100分間、より好ましくは15分間〜90分間)とすることができる。
樹脂組成物層を熱硬化させる前に、樹脂組成物層を硬化温度よりも低い温度にて予備加熱してもよい。例えば、樹脂組成物層を熱硬化させるのに先立ち、50℃以上120℃未満(好ましくは60℃以上110℃以下、より好ましくは70℃以上100℃以下)の温度にて、樹脂組成物層を5分間以上(好ましくは5分間〜150分間、より好ましくは15分間〜120分間)予備加熱してもよい。
プリント配線板を製造するに際しては、(III)絶縁層に穴あけする工程、(IV)絶縁層を粗化処理する工程、(V)導体層を形成する工程をさらに実施してもよい。これらの工程(III)乃至(V)は、プリント配線板の製造に用いられる、当業者に公知の各種方法に従って実施してよい。なお、支持体を工程(II)の後に除去する場合、該支持体の除去は、工程(II)と工程(III)との間、工程(III)と工程(IV)の間、又は工程(IV)と工程(V)との間に実施してよい。
他の実施形態において、本発明のプリント配線板は、上述のプリプレグを用いて製造することができる。製造方法は基本的に接着フィルムを用いる場合と同様である。
工程(III)は、絶縁層に穴あけする工程であり、これにより絶縁層にビアホール、スルーホール等のホールを形成することができる。工程(III)は、絶縁層の形成に使用した樹脂組成物の組成等に応じて、例えば、ドリル、レーザー、プラズマ等を使用して実施してよい。ホールの寸法や形状は、プリント配線板のデザインに応じて適宜決定してよい。
工程(IV)は、絶縁層を粗化処理する工程である。粗化処理の手順、条件は特に限定されず、プリント配線板の絶縁層を形成するに際して通常使用される公知の手順、条件を採用することができる。例えば、膨潤液による膨潤処理、酸化剤による粗化処理、中和液による中和処理をこの順に実施して絶縁層を粗化処理することができる。膨潤液としては特に限定されないが、アルカリ溶液、界面活性剤溶液等が挙げられ、好ましくはアルカリ溶液であり、該アルカリ溶液としては、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液がより好ましい。市販されている膨潤液としては、例えば、アトテックジャパン(株)製の「スウェリング・ディップ・セキュリガンスP」、「スウェリング・ディップ・セキュリガンスSBU」等が挙げられる。膨潤液による膨潤処理は、特に限定されないが、例えば、30℃〜90℃の膨潤液に絶縁層を1分間〜20分間浸漬することにより行うことができる。絶縁層の樹脂の膨潤を適度なレベルに抑える観点から、40℃〜80℃の膨潤液に硬化体を5分間〜15分間浸漬させることが好ましい。酸化剤としては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウムの水溶液に過マンガン酸カリウムや過マンガン酸ナトリウムを溶解したアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。アルカリ性過マンガン酸溶液等の酸化剤による粗化処理は、60℃〜80℃に加熱した酸化剤溶液に絶縁層を10分間〜30分間浸漬させて行うことが好ましい。また、アルカリ性過マンガン酸溶液における過マンガン酸塩の濃度は5質量%〜10質量%が好ましい。市販されている酸化剤としては、例えば、アトテックジャパン(株)製の「コンセントレート・コンパクトCP」、「ドージングソリューション・セキュリガンスP」等のアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。また、中和液としては、酸性の水溶液が好ましく、市販品としては、例えば、アトテックジャパン(株)製の「リダクションソリューション・セキュリガントP」が挙げられる。中和液による処理は、酸化剤による粗化処理がなされた処理面を30℃〜80℃の中和液に5分間〜30分間浸漬させることにより行うことができる。作業性等の点から、酸化剤による粗化処理がなされた対象物を、40℃〜70℃の中和液に5分間〜20分間浸漬する方法が好ましい。
先述のとおり、シアネートエステル樹脂を含む樹脂組成物は、表面粗度が大きい絶縁層に帰着し易く、回路の微細化が困難となる等の問題が生じる場合があった。これに対し、(A)乃至(C)成分を組み合わせて使用する本発明によれば、表面粗度の低い絶縁層を有利に形成することができる。一実施形態において、粗化処理後の絶縁層表面の算術平均粗さ(Ra)は、好ましくは200nm以下、より好ましくは180nm以下、さらに好ましくは160nm以下、140nm以下、120nm以下、100nm以下、80nm以下、60nm以下、又は50nm以下である。Ra値の下限は特に限定はされないが、0.5nm以上が好ましく、1nm以上がより好ましい。絶縁層表面の算術平均粗さ(Ra)は、非接触型表面粗さ計を用いて測定することができる。非接触型表面粗さ計の具体例としては、ビーコインスツルメンツ社製の「WYKO NT3300」が挙げられる。
工程(V)は、導体層を形成する工程である。
導体層に使用する導体材料は特に限定されない。好適な実施形態では、導体層は、金、白金、パラジウム、銀、銅、アルミニウム、コバルト、クロム、亜鉛、ニッケル、チタン、タングステン、鉄、スズ及びインジウムからなる群から選択される1種以上の金属を含む。導体層は、単金属層であっても合金層であってもよく、合金層としては、例えば、上記の群から選択される2種以上の金属の合金(例えば、ニッケル・クロム合金、銅・ニッケル合金及び銅・チタン合金)から形成された層が挙げられる。中でも、導体層形成の汎用性、コスト、パターニングの容易性等の観点から、クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、金、パラジウム、銀若しくは銅の単金属層、又はニッケル・クロム合金、銅・ニッケル合金、銅・チタン合金の合金層が好ましく、クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、金、パラジウム、銀若しくは銅の単金属層、又はニッケル・クロム合金の合金層がより好ましく、銅の単金属層が更に好ましい。
導体層は、単層構造であっても、異なる種類の金属若しくは合金からなる単金属層又は合金層が2層以上積層した複層構造であってもよい。導体層が複層構造である場合、絶縁層と接する層は、クロム、亜鉛若しくはチタンの単金属層、又はニッケル・クロム合金の合金層であることが好ましい。
導体層の厚さは、所望のプリント配線板のデザインによるが、一般に3μm〜35μm、好ましくは5μm〜30μmである。
一実施形態において、導体層は、メッキにより形成してよい。例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法等の従来公知の技術により絶縁層の表面にメッキして、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。以下、導体層をセミアディティブ法により形成する例を示す。
まず、絶縁層の表面に、無電解メッキによりメッキシード層を形成する。次いで、形成されたメッキシード層上に、所望の配線パターンに対応してメッキシード層の一部を露出させるマスクパターンを形成する。露出したメッキシード層上に、電解メッキにより金属層を形成した後、マスクパターンを除去する。その後、不要なメッキシード層をエッチングなどにより除去して、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。
他の実施形態において、導体層は、金属箔を使用して形成してよい。金属箔を使用して導体層を形成する場合、工程(V)は、工程(I)と工程(II)の間に実施することが好適である。例えば、工程(I)の後、支持体を除去し、露出した樹脂組成物層の表面に金属箔を積層する。樹脂組成物層と金属箔との積層は、真空ラミネート法により実施してよい。積層の条件は、工程(I)について説明した条件と同様としてよい。次いで、工程(II)を実施して絶縁層を形成する。その後、絶縁層上の金属箔を利用して、サブトラクティブ法、モディファイドセミアディティブ法等の従来の公知の技術により、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。
金属箔は、例えば、電解法、圧延法等の公知の方法により製造することができる。金属箔の市販品としては、例えば、JX日鉱日石金属(株)製のHLP箔、JXUT−III箔、三井金属鉱山(株)製の3EC−III箔、TP−III箔等が挙げられる。
絶縁層と導体層とは十分なピール強度を示すことが求められ、一般に、絶縁層表面の凹凸に起因するアンカー効果によって斯かる密着性を得ている。しかしながら、絶縁層表面の凹凸が大きいと、配線パターン形成時にエッチングで不要な導体層を除去する際、アンカー部分の導体層が除去され難く、アンカー部分の導体層を十分に除去し得る条件でエッチングした場合、配線パターンの溶解が顕著化し、配線の配線化の妨げとなっていた。これに対し、本発明によれば、以下に示すとおり、低粗度でありながら導体層とのピール強度が高い絶縁層を有利に得ることができる。したがって本発明は、回路の微細化に著しく寄与するものである。例えば、回路幅(ライン;L)と回路間の幅(スペース;S)の比(L/S)が10μm/10μm以下(すなわち、配線ピッチ20μm以下)、L/S=9μm/9μm以下(配線ピッチ18μm以下)の回路を歩留まりよく形成することができる。さらには、L/S=8μm/8μm以下(配線ピッチ16μm以下)、L/S=7μm/7μm以下(配線ピッチ14μm以下)、L/S=6μm/6μm以下(配線ピッチ12μm以下)、L/S=5μm/5μm以下(配線ピッチ10μm以下)、L/S=4μm/4μm以下(配線ピッチ8μm以下)の微細な回路を歩留まりよく形成することができる。したがって好適な一実施形態において、導体層は、配線ピッチ16μm以下の回路を含む。
本発明の樹脂組成物を使用してプリント配線板を製造することにより、導体層とのピール強度に優れる絶縁層を実現することができる。本発明のプリント配線板において、絶縁層と導体層とのピール強度は、好ましくは0.54kgf/cm以上、より好ましくは0.55kgf/cm以上、さらに好ましくは0.56kgf/cm以上、0.57kgf/cm以上、0.58kgf/cm以上、0.59kgf/cm以上、又は0.6kgf/cm以上である。ピール強度の上限は特に制限されないが、通常、1.2kgf/cm以下、0.9kgf/cm以下などとなる。本発明のプリント配線板は、絶縁層の表面の算術平均粗さRaが小さい(例えば、200nm以下)にもかかわらず、このように高いピール強度を呈することから、プリント配線板の微細配線化に著しく寄与するものである。なお本発明において、絶縁層と導体層とのピール強度とは、導体層を絶縁層に対して垂直方向(90度方向)に引き剥がしたときのピール強度(90度ピール強度)をいい、導体層を絶縁層に対して垂直方向(90度方向)に引き剥がしたときのピール強度を引っ張り試験機で測定することにより求めることができる。引っ張り試験機としては、例えば、(株)TSE製の「AC−50C−SL」等が挙げられる。
また、本発明の樹脂組成物を使用してプリント配線板を製造することにより、絶縁信頼性に優れる絶縁層を実現することができる。例えば、本発明のプリント配線板を、130℃、85%RHの条件下で100時間の加速環境試験に付したとき、絶縁層の絶縁抵抗値(Ω)は、好ましくは1.0×10以上、より好ましくは1.0×10以上、さらに好ましくは1.0×10以上、1.0×1010以上、1.0×1011以上、又は1.0×1012以上である。該絶縁抵抗値の上限は特に限定されず、高いほど好適であるが、通常、1.0×1020以下などとし得る。絶縁層の絶縁抵抗値は、後述する<絶縁抵抗値の測定>に記載の方法に従って測定することができる。
[半導体装置]
本発明のプリント配線板を用いて、半導体装置を製造することができる。
半導体装置としては、電気製品(例えば、コンピューター、携帯電話、デジタルカメラ及びテレビ等)及び乗物(例えば、自動二輪車、自動車、電車、船舶及び航空機等)等に供される各種半導体装置が挙げられる。
本発明の半導体装置は、プリント配線板の導通箇所に、部品(半導体チップ)を実装することにより製造することができる。「導通箇所」とは、「プリント配線板における電気信号を伝える箇所」であって、その場所は表面であっても、埋め込まれた箇所であってもいずれでも構わない。また、半導体チップは半導体を材料とする電気回路素子であれば特に限定されない。
本発明の半導体装置を製造する際の半導体チップの実装方法は、半導体チップが有効に機能しさえすれば、特に限定されないが、具体的には、ワイヤボンディング実装方法、フリップチップ実装方法、バンプなしビルドアップ層(BBUL)による実装方法、異方性導電フィルム(ACF)による実装方法、非導電性フィルム(NCF)による実装方法、などが挙げられる。ここで、「バンプなしビルドアップ層(BBUL)による実装方法」とは、「半導体チップをプリント配線板の凹部に直接埋め込み、半導体チップとプリント配線板上の配線とを接続させる実装方法」のことである。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、「部」は質量部を意味する。
〔測定方法・評価方法〕
まずは各種測定方法・評価方法について説明する。
<評価基板a及びbの調製>
(1)内層回路基板の下地処理
内層回路の形成されたガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(銅箔の厚さ18μm、基板の厚さ0.4mm、パナソニック(株)製「R1515A」)の両面を、メック(株)製「CZ8101」に浸漬し1μmエッチングして銅表面の粗化処理を行った。
(2)接着フィルムの積層
実施例及び比較例で作製した接着フィルムを、バッチ式真空加圧ラミネーター((株)名機製作所製「MVLP−500」)を用いて、樹脂組成物層が内層回路基板と接合するように、内層回路基板の両面にラミネート処理した。ラミネート処理は、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とした後、100℃、圧力0.74MPaにて30秒間圧着することにより行った。
(3)樹脂組成物層の熱硬化
接着フィルムの積層後、100℃で30分間、次いで180℃で30分間の条件で樹脂組成物層を熱硬化させて、内層回路基板の両面に絶縁層を形成した。その後、支持体を剥離して絶縁層を露出させた。
(4)粗化処理
絶縁層の露出した内層回路基板を、膨潤液(アトテックジャパン(株)製「スエリングディップ・セキュリガントP」、ジエチレングリコールモノブチルエーテル含有の水酸化ナトリウム水溶液)に60℃で10分間浸漬し、次いで酸化剤(アトテックジャパン(株)製「コンセントレート・コンパクトCP」、過マンガン酸カリウム濃度約6質量%、水酸化ナトリウム濃度約4質量%の水溶液)に80℃で20分間浸漬し、最後に中和液(アトテックジャパン(株)製「リダクションソリューション・セキュリガントP」、硫酸ヒドロキシルアミン水溶液)に40℃で5分間浸漬した。その後、80℃で30分間乾燥させた。得られた基板を「評価基板a」と称する。
(5)導体層の形成
セミアディティブ法に従って、絶縁層表面に導体層を形成した。
すなわち、粗化処理後の基板を、塩化パラジウム(PdCl)を含む無電解メッキ液に40℃で5分間浸漬した後、無電解銅メッキ液に25℃で20分間浸漬し、絶縁層の粗化面にメッキシード層を形成した。次いで、150℃にて30分間加熱してアニール処理を行った後、メッキシード層上にエッチングレジストを形成し、エッチングによりメッキシード層をパターン形成した。その後、硫酸銅電解メッキを行い、厚さ30μmの導体層を形成し、200℃にて60分間アニール処理を行った。得られた基板を「評価基板b」と称する。
<評価基板cの調製>
(1)内層回路基板の下地処理と、(2)接着フィルムの積層とを、<評価基板a及びbの調製>と同様にして実施した。
(3)金属箔の下地処理
金属箔として、三井金属鉱山(株)製「3EC−III」(電界銅箔、35μm)を用意した。該金属箔の光沢面をメック(株)製「CZ8101」に浸漬し1μmエッチングして銅表面の粗化処理を行った。
(4)金属箔の積層
接着フィルムが積層された基板から支持体を剥離して、樹脂組成物層を露出させた。次いで、金属箔を、該金属箔の光沢面と樹脂組成物層とが接合するように、基板の両面にラミネート処理した。ラミネート処理は、<評価基板a及びbの調製>の(2)と同様の条件にて実施した。
(5)樹脂組成物層の熱硬化
金属箔の積層後、100℃で30分間、次いで180℃で30分間、さらに200℃で60分間の条件で樹脂組成物層を熱硬化させて、基板の両面に絶縁層を形成した。得られた基板を「評価基板c」と称する。
<評価基板dの調製>
評価基板aを、塩化パラジウム(PdCl)を含む無電解メッキ液に40℃で5分間、次いで無電解銅メッキ液に25℃で20分間浸漬し、絶縁層の粗化面にメッキシード層を形成した。次いで、150℃にて30分間加熱してアニール処理を行った後、メッキシード層の表面を5%硫酸水溶液で30秒処理した。得られた基板の両面に、PETフィルム付きドライフィルム(ニチゴー・モートン(株)製「ALPHO 20A263」、ドライフィルムの厚さ20μm)を、ドライフィルムがメッキシード層と接合するように、バッチ式真空加圧ラミネーター((株)名機製作所製「MVLP−500」)を用いて積層した。ドライフィルムの積層は、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とした後、温度70℃、圧力0.1MPaにて20秒間圧着することにより行った。
その後、配線パターン(詳細は以下に示す。)を形成したガラスマスク(フォトマスク)を、ドライフィルムの保護層であるPETフィルム上に配置し、UVランプにより照射強度150mJ/cmにてUV照射した。UV照射後、30℃の1%炭酸ナトリウム水溶液を噴射圧0.15MPaにて30秒間スプレー処理した。その後、水洗して、ドライフィルムの現像(パターン形成)を行った。
ガラスマスクの配線パターン:
L/S=5μm/7μm、すなわち配線ピッチ12μmの櫛歯パターン(配線長15mm、16ライン)
ドライフィルムの現像後、メッキシード層に電解銅めっきを行い、導体層を形成した。次いで、50℃の3%水酸化ナトリウム溶液を噴射圧0.2MPaにてスプレー処理し、PETフィルム付きドライフィルムを剥離した。その後、(株)荏原電産製のSACプロセスにて余分なメッキシード層を除去して回路を形成した。得られた基板を「評価基板d」と称する。
<算術平均粗さ(Ra)の測定>
評価基板aについて、非接触型表面粗さ計(ビーコインスツルメンツ社製「WYKO NT3300」)を用いて、VSIコンタクトモード、50倍レンズにより測定範囲を121μm×92μmとして得られる数値によりRa値を求めた。各サンプルについて無作為に選んだ10点の平均値を求めた。
<メッキ導体層ピール強度の測定>
絶縁層とメッキ導体層のピール強度の測定は、評価基板bについて、日本工業規格(JIS C6481)に準拠して行った。具体的には、評価基板bの導体層に、幅10mm、長さ100mmの部分の切込みをいれ、この一端を剥がしてつかみ具で掴み、室温中にて、50mm/分の速度で垂直方向に35mmを引き剥がした時の荷重(kgf/cm)を測定し、ピール強度を求めた。測定には、引っ張り試験機((株)TSE製「AC−50C−SL」)を使用した。
<金属箔導体層ピール強度の測定>
絶縁層と金属箔導体層のピール強度の測定は、評価基板cを用いて実施した。具体的には、評価基板cを150×30mmの小片に切断した。小片の銅箔部分に、幅10mm、長さ100mmの部分の切込みをいれ、この一端を剥がしてつかみ具で掴み、室温中にて、50mm/分の速度で垂直方向に35mmを引き剥がした時の荷重(kgf/cm)を測定し、ピール強度を求めた。測定には、引っ張り試験機((株)TSE製「AC−50C−SL」)を使用した。
<絶縁抵抗値の測定>
評価基板dについて、高度加速寿命試験装置(楠本化成(株)製「PM422」)を用いて、130℃、85%RHの条件で100時間の加速環境試験を実施した。加速環境試験の後、絶縁抵抗値(Ω)をエレクトロケミカルマイグレーションテスター(J−RAS(株)製「ECM−100」)にて測定した。絶縁抵抗値(Ω)は、下記の評価基準に従って評価した。
評価基準:
◎:1.0×10以上
○:1.0×10以上
×:1.0×10未満
<実施例1>
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「828US」、エポキシ当量約180、重量平均分子量370)10部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC3000L」、エポキシ当量約269)25部、ビキシレノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「YX4000HK」、エポキシ当量約185)25部、及びフェノキシ樹脂(三菱化学(株)製「YL7553BH30」、固形分30質量%のMEKとシクロヘキサノンの1:1溶液)10部を、ソルベントナフサ30部に撹拌しながら加熱溶解させた。室温にまで冷却した後、そこへ、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤(DIC(株)製「LA−3018−50P」、水酸基当量約151、固形分50%の2−メトキシプロパノール溶液)15部、活性エステル硬化剤(DIC(株)製「HPC−8000−65T」、活性基当量約223、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)40部、アミン系硬化促進剤(4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、固形分10質量%のMEK溶液)4部、金属化合物(酢酸パラジウム(Pd(OAc))、固形分2質量%のMEK溶液)50部、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球状シリカ(平均粒径0.1μm、電気化学工業(株)製「UFP−30」)175部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂ワニスを調製した。
支持体としてアルキド樹脂系離型層付きPETフィルム(リンテック(株)製「AL5」、厚さ38μm)を用意した。該支持体の離型層上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが30μmとなるように樹脂ワニスを均一に塗布し、80℃〜120℃(平均100℃)で5分間乾燥させて、接着フィルムを作製した。
<実施例2>
金属化合物(酢酸パラジウム(Pd(OAc))、固形分2質量%のMEK溶液)の配合量を500部に変更した以外は、実施例1と同様にして樹脂ワニス、接着フィルムを作製した。
<実施例3>
高速回転ミキサーで分散する際に、イオン捕捉剤(東亜合成(株)製「IXEPLAS−A2」)10部をさらに加えたこと以外は、実施例2と同様にして樹脂ワニス、接着フィルムを作製した。
<実施例4>
金属化合物(酢酸パラジウム(II)、Pd(OAc)、固形分2質量%のMEK溶液)50部に代えて、金属化合物((エチレンジアミン)ジニトラトパラジウム(II)、PdEDA(ONO、固形分0.5質量%のMEK溶液)200部を使用した以外は、実施例1と同様にして樹脂ワニス、接着フィルムを作製した。
<実施例5>
金属化合物(酢酸パラジウム、Pd(OAc)、固形分2質量%のMEK溶液)50部に代えて、金属化合物(酢酸銅(II)、Cu(OAc)、固形分2質量%のMEK溶液)250部を使用した以外は、実施例1と同様にして樹脂ワニス、接着フィルムを作製した。
<実施例6>
金属化合物(酢酸パラジウム、Pd(OAc)、固形分2質量%のMEK溶液)50部に代えて、金属化合物(酢酸スズ(II)、Sn(OAc)、固形分2質量%のMEK溶液)250部を使用した以外は、実施例1と同様にして樹脂ワニス、接着フィルムを作製した。
<比較例1>
金属化合物(酢酸パラジウム、Pd(OAc)、固形分2質量%のMEK溶液)50部を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして樹脂ワニス、接着フィルムを作製した。
<比較例2>
金属化合物(酢酸パラジウム、Pd(OAc)、固形分2質量%のMEK溶液)50部に代えて、金属化合物(ビス(2,4−ペンタンジオナト)銅(II)、Cu(acac)、固形分2質量%のMEK溶液)250部を使用した以外は、実施例1と同様にして樹脂ワニス、接着フィルムを作製した。
<比較例3>
活性エステル硬化剤(DIC(株)製「HPC−8000−65T」、活性基当量約223、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)40部に代えて、シアネートエステル系硬化剤(ロンザジャパン(株)製「BA230S75」、シアネート当量232、不揮発分75質量%のMEK溶液)28部を使用した以外は、実施例4と同様にして樹脂ワニス、接着フィルムを作製した。
Figure 2016089112

Claims (15)

  1. (A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル硬化剤、(C)パラジウム化合物及び酢酸金属塩からなる群から選択される1種以上の金属化合物を含む樹脂組成物。
  2. パラジウム化合物が、パラジウム錯体及びパラジウム塩から選択される、請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. パラジウム錯体が、ジアミン化合物、ジケトン化合物、ジエン化合物、ホスフィン化合物、ビピリジン化合物及びアンミン配位子からなる群から選択される配位子を有する、請求項2に記載の樹脂組成物。
  4. パラジウム錯体が、(エチレンジアミン)ジニトラトパラジウム(II)、ビス(2,4−ペンタンジオナト)パラジウム(II)、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、テトラアンミンパラジウム(II)水酸塩、テトラアンミンパラジウム(II)硝酸塩、及びテトラアンミンパラジウム(II)酢酸塩からなる群から選択される、請求項2又は3に記載の樹脂組成物。
  5. パラジウム塩が、パラジウムのカルボン酸塩及びパラジウムのハロゲン化物から選択される、請求項2〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  6. パラジウム塩が、酢酸パラジウム(II)、プロピオン酸パラジウム(II)、2−メチルプロパン酸パラジウム(II)、ピバル酸パラジウム(II)、オクチル酸パラジウム(II)、ステアリン酸パラジウム(II)、ナフテン酸パラジウム(II)及び塩化パラジウム(II)からなる群から選択される、請求項2〜5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  7. 酢酸金属塩が、酢酸銅(II)、酢酸スズ(II)、酢酸ニッケル(II)、酢酸亜鉛(II)、酢酸コバルト(II)、酢酸マンガン(II)、及び酢酸鉄(II)からなる群から選択される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  8. 樹脂組成物中の(C)成分に基づく金属の含有量が、0.05質量%〜3質量%である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  9. (D)無機充填材をさらに含み、樹脂組成物中の(D)成分の含有量が50質量%以上である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  10. (D)成分の平均粒径が0.01μm〜0.3μmである、請求項9に記載の樹脂組成物。
  11. (E)イオン捕捉剤をさらに含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  12. プリント配線板の絶縁層用樹脂組成物である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  13. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の樹脂組成物の層を含む、シート状積層材料。
  14. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含む、プリント配線板。
  15. 請求項14に記載のプリント配線板を含む、半導体装置。
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