JP4075581B2 - Prepreg with adhesive layer, method for producing metal-clad laminate, and metal-clad laminate - Google Patents

Prepreg with adhesive layer, method for producing metal-clad laminate, and metal-clad laminate Download PDF

Info

Publication number
JP4075581B2
JP4075581B2 JP2002338404A JP2002338404A JP4075581B2 JP 4075581 B2 JP4075581 B2 JP 4075581B2 JP 2002338404 A JP2002338404 A JP 2002338404A JP 2002338404 A JP2002338404 A JP 2002338404A JP 4075581 B2 JP4075581 B2 JP 4075581B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
prepreg
adhesive layer
metal
group
amide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002338404A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004168943A (en
Inventor
一雅 竹内
裕子 田中
克之 増田
健次 高井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd, Showa Denko Materials Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP2002338404A priority Critical patent/JP4075581B2/en
Publication of JP2004168943A publication Critical patent/JP2004168943A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4075581B2 publication Critical patent/JP4075581B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着剤層付きプリプレグ、金属張積層板の製造方法及び金属張積層板に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリント配線板用の基板としては、ガラスクロス等の強化繊維に電気絶縁性を有する樹脂を含浸させてなるプリプレグを複数枚積層し、加熱及び加圧することにより一体化させて得られたものが多く用いられている。このような基板上に、配線パターンを有する導体層を形成するための方法として、サブトラクティブ法が知られている。かかる方法においては、上記のようなプリプレグを複数枚積層して積層体を得た後、その表面(片面又は両面)に、金属箔を積層して一体化させた金属張積層板が用いられており、この金属張積層板における金属箔をエッチング等することにより配線パターンの形成を行っている。
【0003】
そして、金属張積層板に使用される電気絶縁性の樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等のような熱硬化性樹脂や、フッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等のような熱可塑性樹脂が用いられている。
【0004】
従来の金属張積層板は、金属箔のプリプレグに対する接着面を電気的又は化学的に粗面化処理を行って表面に微細な凹凸形状を形成させ、かかる金属箔の凹凸に上記のようなプリプレグに含まれている樹脂をしみこませることによりアンカー効果を発現させ、金属箔と積層体との接着力を向上させていた(例えば非特許文献1参照。)。
【0005】
【非特許文献1】
電子材料編集部編、「高密度プリント配線板技術」、工業調査会、昭和61年5月20日、p.149−157
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、導体層中に流れる電流の付近に発生した磁力線は、特に導体の中心部に干渉するため、かかる干渉により電流が導体の表面に集中するという表皮効果が現れ、このために導体における抵抗が増加することが知られている。表皮効果による抵抗の増加は、導体層表面が粗面化されているほど顕著であるため、上記従来技術のように粗面化された金属箔を用いた場合には、伝達する信号の高周波数化が困難となり、処理速度を向上させるための障害となっていた。
【0007】
従って、処理速度向上のためには、導体層の表面平滑化が必要となるが、導体層の表面を平滑にすることによりアンカー効果が得られなくなり、金属張積層板における積層体と金属箔との接着性が低下して導体層の剥離が生じるなど、積層体と金属箔との接着性と、導体層表面の平滑性の特性を両立させることは困難であった。
【0008】
また、電子機器の処理速度の高速化に伴って、実装されるMPUのI/O数が増加しており、MPUをワイヤボンディング法により接続するための端子数も増加している。従って、配線パターンを微細化して端子幅を狭小化することにより端子数の増加に対応する必要があるが、従来の金属張積層板では、かかる微細化により導体層が積層体から剥離してしまう問題があった。
【0009】
更に、情報端末機器の小型化、高密度化に伴って、これらに搭載されるプリント配線板に実装部品を実装する形態は、ピン挿入型から表面実装型へと移行し、近年ではBGA(ボールグリッドアレイ)に代表されるエリアアレイ型が主流となってきている。BGAのような実装部品は、熱及び音波により圧着を行うワイヤボンディング法によって基板上に実装されるが、かかる実装方法においては、基板全体が150℃以上の高温に晒されることから、基板に使用される電気絶縁性の樹脂には、高温においてもふくれ等を発生することのない高い耐熱性が要求されている。
【0010】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、金属張積層板の製造にあたり、粗面化処理されていない平滑な表面を有する導体層を用いた場合でも、導体層と積層体との接着性を良好にすることができ、微細な配線パターンを形成する際にも導体層の剥離を生じず、また高温条件下におけるふくれの発生を低減することが可能な接着剤層付きプリプレグを提供することを目的とする。また、本発明はかかる接着剤層付きプリプレグを用いた金属張積層板の製造方法及びかかる製造方法により得られた金属張積層板を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討を行った結果、特定の接着剤層がプリプレグ上に形成された接着剤層付きプリプレグにより上記目的が達成可能であることを見出し、本発明を完成させた。
【0012】
すなわち、本発明の接着剤層付きプリプレグは、Bステージ状態の第1の硬化性樹脂からなるプリプレグと、該プリプレグ上に形成された第2の硬化性樹脂からなる接着剤層と、を備える接着剤層付きプリプレグであって、前記第2の硬化性樹脂は、主鎖にシロキサン構造を有するポリアミドイミドと該ポリアミドイミドのアミド基と反応を生じる官能基を有するアミド反応性化合物とを含んでおり、上記ポリアミドイミドは、下記一般式(1)で表される芳香族ジアミン及び下記一般式(2)で表されるシロキサンジアミンを含むジアミン混合物と、無水トリメリット酸とを反応させて得られるジイミドジカルボン酸に、芳香族ジイソシアネートを反応させてなるポリアミドイミドであり、

Figure 0004075581
Figure 0004075581
[式中、Xは下記一般式(3a)又は(3b)で表される2価の基、R はアルキル基、フェニル基又は置換フェニル基、R はアルキレン基、フェニレン基又は置換フェニレン基、nは1〜15の整数を示す。
Figure 0004075581
但し、Yは、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜3のハロゲン化脂肪族炭化水素基、スルホニル基、エーテル基、カルボニル基又は単結合であり、複数存在するR 及びR のそれぞれは同一であっても異なっていてもよい。]
上記アミド反応性化合物は、2つ以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物であり、前記ポリアミドイミド100重量部に対する、前記アミド反応性化合物の重量部Xは、前記ポリアミドイミド中のアミド基量をA重量%、前記アミド反応性化合物中のアミド基量をB重量%、前記ポリアミドイミド中のケイ素量をC重量%、前記アミド反応性化合物中のケイ素量をD重量%としたときに、以下の式(I)及び(II)、
4≦(A×100+B×X)/(100+X)≦10・・・(I)
1≦(C×100+D×X)/(100+X)≦15・・・(II)
を満たし、前記接着剤層の硬化後の30℃での弾性率が1900〜2500MPaであることを特徴とする。
【0013】
上記の接着剤層付きプリプレグは、上記の組成の第2の硬化性樹脂からなる接着剤層をプリプレグ上に有しているため、かかる接着剤層付きプリプレグを、金属箔に接着剤層を隣接させて加熱及び加圧することにより、導体層に表面が平滑な金属箔を用いた場合であっても、金属箔とプリプレグが強固に接着した金属張積層板を得ることができる。そして、第2の硬化性樹脂に含まれるポリアミドイミドは高い耐熱性を有していることから、接着剤層は高温に晒されてもふくれ等の異常を生じることが少ない。
【0014】
上記プリプレグとしては、強化繊維が配されているプリプレグを用いることが好ましい。強化繊維が配されているプリプレグを用いることにより、かかる場合の接着剤層付きプリプレグを用いて得られる金属張積層板の強度を向上させることができる。
【0015】
本発明の接着剤層付きプリプレグにおいては、上記接着剤層の厚さは30μm以下であることが好ましい。接着剤層の厚さを30μm以下とすることにより、金属張積層板に用いる際に生じる接着剤層のそり等の発生を大幅に低減することが可能となる。
【0016】
上記ポリアミドイミドは、下記一般式(1)で表される芳香族ジアミン及び下記一般式(2)で表されるシロキサンジアミンを含むジアミン混合物と、無水トリメリット酸とを反応させて得られるジイミドジカルボン酸に、芳香族ジイソシアネートを反応させてなるポリアミドイミドであることが好ましい。
【化4】
Figure 0004075581
【化5】
Figure 0004075581
[式中、Xは、下記一般式(3a)又は(3b)で表される官能基であり、Rはアルキル基、フェニル基又は置換フェニル基、Rはアルキレン基、フェニレン基又は置換フェニレン基、nは1〜15の整数を示す。
【化6】
Figure 0004075581
但し、Yは、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜3のハロゲン化脂肪族炭化水素基、スルホニル基、エーテル基、カルボニル基又は単結合であり、複数存在するR及びRのそれぞれは同一であっても異なっていてもよい。]
【0017】
かかる反応により得られるポリアミドイミドを本発明の接着剤層付きプリプレグにおける第2の硬化性樹脂に含有させることにより、金属箔と積層体との接着性を更に向上させることができる。
【0018】
上記アミド反応性化合物は、2つ以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物であることが好ましく、上記接着剤層の硬化後の弾性率は500〜2500MPaであることが好ましい。かかる構成を採用することにより、接着性及び耐熱性を更に向上させることができる。
【0019】
また本発明は、金属箔とプリプレグとをそれぞれ少なくとも一枚用いて、前記金属箔の少なくとも片面に前記プリプレグが接するように積層し、加熱及び加圧する金属張積層板の製造方法において、前記金属箔の少なくとも一枚は、粗面化処理されていない金属箔であり、少なくとも前記金属箔に隣接させて加熱及び加圧するプリプレグは、前記接着剤層が前記金属箔と接するように配置された上記本発明の接着剤層付きプリプレグであることを特徴とする金属張積層板の製造方法及びかかる製造方法により得られた金属張積層板を提供する。
【0020】
上記の製造方法により得られた金属張積層板は、上記本発明の接着剤層付きプリプレグを用いたものであるため、金属箔とプリプレグとの接着性に優れ、また耐熱性にも優れるようになる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
【0022】
まず、本発明の接着剤層付きプリプレグにおけるプリプレグを構成する成分について説明する。
【0023】
本発明の接着剤層付きプリプレグにおけるプリプレグは、強化繊維を含有しないBステージ状態の第1の硬化性樹脂からなるプリプレグであってもよく、強化繊維を配したBステージ状態の第1の硬化性樹脂からなるプリプレグであってもよいが、強化繊維を配したBステージ状態の第1の硬化性樹脂からなるプリプレグであることが好ましい。
【0024】
強化繊維を配していないBステージ状態の第1の硬化性樹脂からなるプリプレグは、第1の硬化性樹脂をフィルム形状として半硬化状態(Bステージ)にすることにより得ることができ、また、強化繊維を配したBステージ状態の第1の硬化性樹脂からなるプリプレグは、強化繊維に硬化性樹脂を含浸させた後、含浸させた樹脂を半硬化状態(Bステージ)にすることにより得ることができる。第1の硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。強化繊維としては、Eガラス、Dガラス、Sガラス、Qガラス等からなるガラス繊維、ポリイミド、ポリエステル、テトラフルオロエチレン等からなる有機繊維、及びこれらを混合した繊維が例示できる。これらの繊維は、例えば、織布、不織布、ロービング、チョップドストランドマット、サーフェシングマット等の形状で強化繊維として用いることができる。
【0025】
プリプレグとしては、市販のプリプレグを用いることができ、またプリプレグを複数層備えたものを用いてもよい。適用可能な市販のプリプレグとしては、エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂をガラス繊維織布であるガラスクロスに含浸させたプリプレグ(E−67、E−679、E−679F、日立化成工業社製)、ポリイミドに熱硬化成分を配合した樹脂組成物をガラスクロスに含浸させたプリプレグ(GEA−I−671、日立化成工業社製)が挙げられる。
【0026】
強化繊維を配したプリプレグにおける第1の硬化性樹脂と強化繊維の配合比は、重量比で硬化性樹脂/強化繊維=20/80〜80/20であることが好ましく、40/60〜60/40であることがより好ましい。
【0027】
次に本発明の接着剤層付きプリプレグにおける接着剤層を構成する成分について説明する。
【0028】
接着剤層はポリアミドイミド及びアミド反応性化合物を含む第2の硬化性樹脂から構成されるが、かかる第2の硬化性樹脂においては、ポリアミドイミド100重量部に対する、アミド反応性化合物の重量部Xは、ポリアミドイミド中のアミド基量をA重量%、アミド反応性化合物中のアミド基量をB重量%、ポリアミドイミド中のケイ素量をC重量%、アミド反応性化合物中のケイ素量をD重量%としたときに、上記式(I)及び(II)を満たさなければならない。これらの式の少なくとも一方が満たされない場合は、得られる金属張積層板の接着強度及び耐熱性が不十分となる。
【0029】
なお、アミド基量とは、アミド基を含む化合物の重量に占めるアミド基(CONH)の重量%をいい、ケイ素量も同様に、アミド基を含む化合物の重量に占めるケイ素原子(Si)の重量%をいう。
【0030】
上記式(I)及び(II)の条件を具備する場合には、ポリアミドイミド及びアミド反応性化合物の混合物中の全アミド基量が4〜10重量%となり、全ケイ素量が1〜15重量%となる。
【0031】
上記式(I)及び(II)の条件を具備するポリアミドイミドを含む第2の硬化性樹脂は、有機溶媒を用いてワニスとした場合における当該溶媒の揮発速度が速く、第2の硬化性樹脂の硬化を促進しない温度において、極めて容易に残存有機溶媒分を5重量%以下にできるという特徴を有する。また、かかる第2の硬化性樹脂を接着剤層に用いた接着剤層付きプリプレグを金属張積層板に適用することにより、金属箔との接着性及び耐熱性の優れた金属張積層板を得ることができる。これは、主に耐熱性の高いポリアミドイミド中にシロキサン構造を導入したポリアミドイミドに起因するものである。そして、上述のように式(I)及び(II)の条件を具備させることで、残存有機溶媒を低減できるので、銅箔との積層工程において有機溶媒の揮発によるふくれの発生が少なく、金属張積層板のはんだ耐熱性を向上できる。
【0032】
上記特性をより向上させることが可能なことから、上記式(I)における(A×100+B×X)/(100+X)の下限は6が好ましく、上限は8が好ましい。そして同様の観点から上記式(II)における(C×100+D×X)/(100+X)の下限は5が好ましく、上限は10が好ましい。
【0033】
接着剤層を構成するポリアミドイミドは、主鎖にシロキサン構造、アミド結合及びイミド結合を有するポリマーであるが、シロキサン構造とは、−SiO−結合を有する構造をいう。なお、Siには一価の有機基が2つ結合していることが好ましい。
【0034】
ポリアミドイミドは、例えば、上記一般式(1)で表される芳香族ジアミン及び上記一般式(2)で表されるシロキサンジアミンを含むジアミン混合物と、無水トリメリット酸と、を反応させてジイミドジカルボン酸を得、得られたジイミドジカルボン酸に芳香族ジイソシアネートを反応させて得ることができる。
【0035】
上記一般式(1)で表される芳香族ジアミンにおけるY、すなわち炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基は、−C(CH−であることが好ましく、炭素数1〜3のハロゲン化脂肪族炭化水素基は−C(CF2−であることが好ましい。また、上記一般式(2)で表されるシロキサンジアミンにおいては、Rは炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜3のアルキル基であることがより好ましく、Rは、炭素数1〜6のアルキレン基であることが好ましく、炭素数1〜3のアルキレン基であることがより好ましい。
【0036】
上記一般式(1)で表される芳香族ジアミンとしては、例えば、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(アミノフェノキシ)ベンゼンが例示できる。
【0037】
芳香族ジアミンとしては、下記一般式(4)で表される化合物を用いることが好ましく、BAPPを用いることがより好ましい。なお、式中、Yは上記と同義である。
【化7】
Figure 0004075581
【0038】
上記一般式(2)で表されるシロキサンジアミンとしては、ジメチルシロキサン系両末端アミンを用いることが好ましく、かかる化合物はアミノ変性シリコーンオイルX−22−161AS(アミン当量450)、X−22−161A(アミン当量840)、X−22−161B(アミン当量1500)(以上、信越化学工業社製)、BY16−853(アミン当量650)、BY−16−853B(アミン当量2200)(以上、東レダウコーニングシリコーン社製)等として商業的に入手可能である。なお、これらは単独で、または組み合わせて用いることができる。
【0039】
上述の芳香族ジアミン及びシロキサンジアミンのジアミン混合物と、無水トリメリット酸とを反応させることによりジイミドジカルボン酸を得ることができる。得られるジイミドジカルボン酸には、下記一般式(5a)及び下記一般式(5b)で表される化合物が含まれる。
【化8】
Figure 0004075581
【0040】
式中、Zは、上記一般式(1)で表される化合物のアミノ基を除いた残基であり、R、R及びnは上記と同義である。
【0041】
芳香族ジアミン及びシロキサンジアミンを含むジアミン混合物と、無水トリメリット酸の反応においては、芳香族ジアミンのモル数をA、シロキサンジアミンのモル数をB、無水トリメリット酸のモル数をCとすると、(A+B)/Cの値が1.0/2.0〜1.0/2.2となるようにして反応させることが好ましい。AとBとの混合比率A/Bは99.9/0.1〜0/100であることが好ましく、かかる混合比率は、Bのアミン当量に応じて決定することが好ましい。例えば、シロキサンジアミンのアミン当量が400〜500の場合、A/Bは99.9/0.1〜0/100、アミン当量が800〜1000の場合、A/Bは99.9/0.1〜60/40、アミン当量が1500〜1600場合、A/Bは99.9/0.1〜60/40とすることが好ましい。A、B及びCを上記範囲内にすることにより、上記一般式(5a)及び(5b)で表されるジイミドジカルボン酸がより生成しやすくなり、生成するポリアミドイミドにおける全アミド基量及び全ケイ素量について上記式(I)及び(II)を具備させやすくなる。
【0042】
ジイミドジカルボン酸は、まず、芳香族ジアミン及びシロキサンジアミンを含むジアミン混合物と無水トリメリット酸とを非プロトン性極性溶媒中、50〜90℃で反応させた後に、水と共沸可能な芳香族炭化水素を加え、120〜180℃で更に反応させて脱水閉環反応を生じさせることにより製造することが好ましい。非プロトン性極性溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、4−ブチロラクトン、スルホラン等が例示でき、N−メチル−2−ピロリドンを用いることがより好ましい。
【0043】
また、水と共沸可能な芳香族炭化水素としては、トルエン、ベンゼン、キシレン、エチルベンゼン等が例示でき、トルエンを用いることが好ましい。かかる芳香族炭化水素は非プロトン性極性溶媒に対して、重量比で0.1〜0.5となる重量を加えることが好ましい。そして、脱水閉環反応の終了後、更に温度を約190℃に上昇させて水と共沸可能な芳香族炭化水素を除去しておくことが好ましい。
【0044】
上記の反応により得られたジイミドジカルボン酸に、芳香族ジイソシアネートを反応させることにより、ポリアミドイミドを得ることができる。
【0045】
芳香族ジイソシアネートとしては、下記一般式(6)で表される化合物を用いることができる。
【化9】
Figure 0004075581
【0046】
式中、Wは少なくとも1つの芳香環を有する2価の有機基であり、−C−CH−C−で表される基、トリレン基及びナフチレン基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基であることが好ましい。
【0047】
上記一般式(6)で表される化合物としては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、2,4−トリレンダイマー等が例示できる。
【0048】
得られるポリアミドイミドは、下記一般式(7a)及び下記一般式(7b)で表される繰り返し単位を有する化合物である。かかる繰り返し単位は、ブロック的に結合していてもよく、ランダム的に結合していてもよい。なお、式中、Z、W、R、R及びnは上記と同義である。
【化10】
Figure 0004075581
【0049】
ジイミドジカルボン酸と芳香族ジイソシアネートとの反応は、水と共沸可能な芳香族炭化水素を除去した後、いったん溶液を室温まで冷却させてから、芳香族ジイソシアネートを加えて、約190℃で2時間程度反応させることが好ましい。かかる反応においては、生成したジイミドジカルボン酸1当量に対する芳香族ジイソシアネートの添加量は1.0〜1.5当量であることが好ましく、1.1〜1.3当量であることがより好ましい。芳香族ジイソシアネートの添加量が1.0当量未満であると、得られる接着剤層の可撓性が低下する傾向があり、また1.5当量を超えても、同様に得られる接着剤層の可撓性が低下する傾向がある。
【0050】
次に、接着剤層を構成するアミド反応性化合物について説明する。アミド反応性化合物としては、アミド基と反応を生じる官能基を備えた熱硬化性樹脂を用いることができる。熱硬化性樹脂としては、多官能エポキシ化合物、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ビスマレイミド樹脂、トリアジン−ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂等が例示でき、多官能エポキシ化合物を用いることが好ましい。アミド反応性化合物として多官能エポキシ化合物を用いることにより、得られる第2の硬化性樹脂からなる接着剤層の耐熱性だけでなく機械的特性及び電気的特性を向上させることができる。
【0051】
多官能エポキシ化合物としては2個以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物を用いることが好ましく、3個以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物を用いることがより好ましい。
【0052】
2個以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物としては、ビスフェノールA、ノボラック型フェノール樹脂、オルトクレゾールノボラック型フェノール樹脂等の多価フェノールとエピクロルヒドリンとを反応させてなるエポキシ樹脂;1,4−ブタンジオール等の多価アルコールとエピクロルヒドリンとを反応させてなるエポキシ樹脂;フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンとを反応させてなるポリグリシジルエステル;アミン、アミド又は複素環式窒素塩基を有する化合物のN−グリシジル誘導体;脂環式エポキシ樹脂等が例示できる。
【0053】
3個以上のグリシジル基を有する多官能エポキシ化合物としては、ZX−1548−2(東都化成社製)、DER−331L(ダウケミカル社製ビスフェノールA型エポキシ樹脂)、YDCN−195(東都化成社製クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)等が例示できる。
【0054】
アミド反応性化合物の配合量は、アミド基と反応を生じる官能基の数に応じて決定することができ、ポリアミドイミド100重量部に対するアミド反応性化合物の重量部Xは、ポリアミドイミド中のアミド基量をA重量%、アミド反応性化合物中のアミド基量をB重量%、ポリアミドイミド中のケイ素量をC重量%、アミド反応性化合物中のケイ素量をD重量%としたときに、上記の式(I)及び(II)を満たすように決定する。
【0055】
アミド反応性化合物として多官能エポキシ化合物を用いる場合、第2の硬化性樹脂中に、更に多官能エポキシ化合物の硬化剤、硬化促進剤等を加えることが好ましい。多官能エポキシ化合物の硬化剤としては、従来公知のものを用いることができ、例えば、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、グアニル尿素等のアミン類;イミダゾール類;ヒドロキノン、レゾルシノール、ビスフェノールA及びこれらのハロゲン化物、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂等の多官能フェノール類;無水フタル酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、メチルハイミック酸等の酸無水物類等が挙げられ、また硬化促進剤としては、アルキル基置換イミダゾール、ベンゾイミダゾール等のイミダゾール類が挙げられる。
【0056】
上記の硬化剤の配合量は、多官能エポキシ化合物におけるエポキシ当量に応じて決定することができ、例えば硬化剤としてアミン化合物を用いる場合、アミンの活性水素の当量と、多官能エポキシ化合物のエポキシ当量が等しくなるように配合する。また、硬化剤として多官能フェノール類又は酸無水物類を用いる場合、配合量は、多官能エポキシ化合物1当量に対して、フェノール性水酸基又はカルボキシル基が0.6〜1.2当量となるようにすることが好ましい。硬化促進剤を用いる場合は、硬化促進剤の配合量は多官能エポキシ化合物100重量部に対して、0.001〜10重量部であることが好ましい。これらの硬化剤又は硬化促進剤の配合量が上記範囲より少ない場合は多官能エポキシ化合物の硬化が不充分となり、第2の硬化性樹脂の硬化後のガラス転移温度が低下する傾向があり、多い場合は残存の硬化剤又は硬化促進剤により第2の硬化性樹脂の硬化後の電気的特性が低下する傾向がある。
【0057】
第2の硬化性樹脂中には、更に、硬化を阻害しない範囲で、充填剤、カップリング剤、難燃剤等をその他の成分として添加することができる。
【0058】
次に、本発明の接着剤層付きプリプレグの構成について、図面を参照しつつ、好適な実施形態を説明する。
【0059】
図1は本発明の接着剤層付きプリプレグの一実施形態を示す断面図である。図1に示す接着剤層付きプリプレグ1は、プリプレグ2と、プリプレグ2上に形成されたポリアミドイミド及びアミド反応性化合物を含む第2の硬化性樹脂からなる接着剤層4とを備えている。ここで、プリプレグ2における第1の硬化性樹脂と、接着剤層4を構成する第2の硬化性樹脂は、同一であってもよく、異なっていてもよいが、異なることが好ましい。
【0060】
接着剤層付きプリプレグ1においては、プリプレグ2の厚さは、20〜250μmであることが好ましい。また、接着剤層の厚さは30μm以下とすることが好ましく、5〜20μmとすることがより好ましい。接着剤層の厚さを30μm以下とすることにより、接着剤層付きプリプレグを金属張積層板に用いた際に生じるそりを大幅に低減することが可能となる。そして、接着剤層の硬化後の弾性率は500〜2500MPaであることが好ましく、800〜1500MPaであることがより好ましい。接着剤層の硬化後の弾性率を上記範囲内とすることにより、接着性及び耐熱性が更に優れるようになる。
【0061】
かかる接着剤層付きプリプレグ1は、例えば、以下のようにして得ることができる。すなわち、Bステージ状態の第1の硬化性樹脂を含むプリプレグ上に、第2の硬化性樹脂を積層し接着剤層とする製造方法であって、硬化が完結しないようにプリプレグ及び第2の硬化性樹脂を加熱しつつ、プリプレグ上に第2の硬化性樹脂を積層することにより得ることができる。
【0062】
第2の硬化性樹脂は、公知の加熱手段(温風加熱、赤外線加熱、加熱圧着等)を用いて、加熱された状態でプリプレグ上に積層するが、かかる積層時には、プリプレグ及び第2の硬化性樹脂の両方の硬化が完結しないように加熱を行うことが好ましい。プリプレグに積層する接着剤層は、第2の硬化性樹脂を硬化が完結しないようにフィルム状にしたフィルム状硬化性樹脂とし、それを積層することが好ましい。
【0063】
上記のフィルム状硬化性樹脂を用いた接着剤層付きプリプレグの作製方法は、具体的には次のようにして実施することができる。すなわち、まず、離型性の支持体上に上述の第2の硬化性樹脂からなる接着剤層を形成させて接着剤層付きフィルムを得る。次にこの接着剤層付きフィルムの接着剤層がプリプレグに接するように積層させ、プリプレグが完全に硬化しない程度に加熱及び加圧を行う。そして積層後、上記支持体を剥離することにより接着剤層付きプリプレグを得ることができる。
【0064】
離型性の支持体としては、ポリエチレンテレフタレートやアルミ箔等が例示でき、これらの表面に離型処理を施したものがより好適である。特に、厚さ30μm〜200μmのポリエチレンテレフタレートに離型処理を施したものを用いることが好ましい。
【0065】
支持体上に接着剤層を形成させる方法としては、第2の硬化性樹脂を支持体上に塗布する方法が挙げられ、かかる塗布は、第2の硬化性樹脂を有機溶媒中に溶解又は分散させたワニスの状態で行うことが好ましい。かかるワニスに用いる有機溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、スルホラン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
【0066】
接着剤層付きフィルムをプリプレグに積層させる方法としては、例えばロールラミネートによる方法が挙げられる。すなわち接着剤層付きフィルムの接着剤層がプリプレグに接するように重ね、加熱されたロールの間を加圧しながら通過させることにより積層させる。かかる方法におけるロールの温度は150℃以下であることが好ましく、80〜130℃であることがより好ましい。ロールの温度が150℃以上である場合、第2の硬化性樹脂の硬化が過度に進行してしまう場合があり、また支持体の剥離が困難となる傾向がある。
【0067】
次に本発明の金属張積層板の製造方法について、図2を参照しつつ、好適な実施形態を説明する。
【0068】
図2(a)は、2枚の粗面化処理されていない金属箔22と、3枚の積層体形成用プリプレグ10と、2枚の接着剤層付きプリプレグ1とを積層する工程を模式的に示す断面図である。同工程においては、3枚の積層体形成用プリプレグ10を互いに隣接するように積層し、積層された積層体形成用プリプレグ10の上面と下面に、接着剤層付きプリプレグ1を介して金属箔22を積層する。この場合において、接着剤層付きプリプレグ1における接着剤層4は、金属箔22と接するように配置する。
【0069】
金属箔22としては、銅箔やアルミニウム箔等の金属箔を用いることができ、厚さは5〜200μmであることが好ましい。また、厚さ0.5〜15μmの銅箔層と厚さ10〜300μmの銅箔層の間に、ニッケル、ニッケル−リン、ニッケル−スズ合金、ニッケル−鉄合金、鉛、鉛−スズ合金等からなる中間層を設けた3層構造の複合箔や、アルミニウムと銅箔を複合した2層構造の複合箔を用いることもできる。金属箔22の表面粗さはRz=5μm以下であることが好ましく、Rz=2μm以下であることがより好ましい。なお、Rzは、JIS B 0601に規定された十点平均粗さをいう。
【0070】
上述のようにして積層が終了した後に、全体を加熱及び加圧することにより、金属張積層板を得ることができる。図2(b)は、得られた金属張積層板30を模式的に示す断面図である。同図に示す金属張積層板30は、積層体形成用プリプレグ10の硬化物である積層体形成用プリプレグ硬化物20の3層を中心層として、この上面及び下面に、接着剤層付きプリプレグ1の硬化物(プリプレグ硬化物12と接着剤層硬化物14とから構成される。)と金属箔22とがこの順に積層された構成を有している。
【0071】
なお、積層及び硬化は、真空プレス等を用いて行うことができ、硬化の際の温度は、150〜280℃であることが好ましく、180〜250℃であることがより好ましい。また圧力は0.5〜20MPaであることが好ましく、1〜8MPaであることがより好ましい。
【0072】
金属張積層板30においては、金属箔22が接着剤層硬化物14を介してプリプレグ硬化物12に接着され、また硬化によりプリプレグ硬化物12と積層体形成用プリプレグ硬化物20が一体化され積層体を形成していることから、金属箔22は金属張積層板30において上記積層体と強固に接着しており、金属張積層板30に微細な配線パターンを形成させた場合においても、金属箔22からなる導体層の剥離を生じることが極めて少なくなる。また、接着剤層硬化物14は、本発明の接着剤層付きプリプレグ1における接着剤層4の硬化物であるため、高い耐熱性を有しており、高温に晒されたときにふくれ等の発生が大幅に低減される。
【0073】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0074】
[ポリアミドイミドの合成]
(合成例1)
還流冷却器を連結したコック付き25mLの水分定量受器、温度計、攪拌器を備えた1Lのセパラブルフラスコに、芳香族ジアミンとして2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)43.1g(0.105mol)、シロキサンジアミンとして反応性シリコンオイルKF8010(信越化学社製、アミン当量445)40.1g(0.045mol)、無水トリメリット酸(TMA)60.5g(0.315mol)、非プロトン性極性溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン(NMP)440gを入れ、80℃で30分間攪拌した。
【0075】
攪拌終了後、水と共沸可能な芳香族炭化水素としてトルエン100mLを加え、温度を160℃に上昇させて2時間還流させた。水分定量受器に水が約5.4mL以上たまり、水の留出が見られなくなっていることを確認した後、水分定量受器中の水を除去しながら温度を190℃まで上昇させ、トルエンを除去した。
【0076】
フラスコの溶液を室温まで戻した後、芳香族イソシアネートとして4,4’−ジフェニルメタンジイイソシアネート(MDI)45.1g(0.18mol)を加え、温度を190℃に上昇させて2時間反応させ、アミド基量8.1重量%、ケイ素量6.9重量%のポリアミドイミドのNMP溶液を得た。
【0077】
(合成例2)
還流冷却器を連結したコック付き25mLの水分定量受器、温度計、攪拌器を備えた1Lのセパラブルフラスコに、芳香族ジアミンとしてBAPP41.1g(0.10mol)、シロキサンジアミンとして反応性シリコンオイルKF8010の90.0g(0.10mol)、TMA80.7g(0.42mol)、非プロトン性極性溶媒としてNMP505gを入れ、80℃で30分間攪拌した。
【0078】
攪拌終了後、水と共沸可能な芳香族炭化水素としてトルエン100mLを加え、温度を160℃に上昇させて2時間還流させた。水分定量受器に水が約7.2mL以上たまり、水の留出が見られなくなっていることを確認した後、水分定量受器中の水を除去しながら温度を190℃まで上昇させ、トルエンを除去した。
【0079】
フラスコの溶液を室温まで戻した後、芳香族イソシアネートとしてMDI60.1g(0.24mol)を加え、温度を190℃に上昇させて2時間反応させ、アミド基量7.4重量%、ケイ素量10.9重量%のポリアミドイミドのNMP溶液を得た。
【0080】
(合成例3)
還流冷却器を連結したコック付き25mLの水分定量受器、温度計、攪拌器を備えた1Lのセパラブルフラスコに、芳香族ジアミンとしてBAPP55.4g(0.135mol)、シロキサンジアミンとして反応性シリコンオイルX−22−161B(信越化学工業社製、アミン当量1560)46.8g(0.015mol)、TMA60.5g(0.315mol)、非プロトン性極性溶媒としてNMP485gを入れ、80℃で30分間攪拌した。
【0081】
攪拌終了後、水と共沸可能な芳香族炭化水素としてトルエン100mLを加え、温度を160℃に上昇させて2時間還流させた。水分定量受器に水が約5.4mL以上たまり、水の留出が見られなくなっていることを確認した後、水分定量受器中の水を除去しながら温度を190℃まで上昇させ、トルエンを除去した。
【0082】
フラスコの溶液を室温まで戻した後、芳香族イソシアネートとしてMDI45.1g(0.18mol)を加え、温度を190℃に上昇させて2時間反応させ、アミド基量7.2重量%、ケイ素量9.0重量%のポリアミドイミドのNMP溶液を得た。
【0083】
(比較合成例1)
還流冷却器を連結したコック付き25mLの水分定量受器、温度計、攪拌器を備えた2Lのセパラブルフラスコに、芳香族ジアミンとしてBAPP24.6g(0.06mol)、シロキサンジアミンとして反応性シリコンオイルX−22−161A(信越化学工業社製、アミン当量805)225.4g(0.14mol)、TMA80.7g(0.42mol)、非プロトン性極性溶媒としてNMP725gを入れ、80℃で30分間攪拌した。
【0084】
攪拌終了後、水と共沸可能な芳香族炭化水素としてトルエン150mLを加え、温度を160℃に上昇させて2時間還流させた。水分定量受器に水が約7.2mL以上たまり、水の留出が見られなくなっていることを確認した後、水分定量受器中の水を除去しながら温度を190℃まで上昇させ、トルエンを除去した。
【0085】
フラスコの溶液を室温まで戻した後、芳香族イソシアネートとしてMDI60.1g(0.24mol)を加え、温度を190℃に上昇させて2時間反応させ、アミド基量4.9重量%、ケイ素量21.7重量%のポリアミドイミドのNMP溶液を得た。
【0086】
[第2の硬化性樹脂の調製]
(調製例1)
合成例1で得られたポリアミドイミドのNMP溶液300g(固形分30重量%)、アミド反応性化合物としてエポキシ樹脂であるZX−1548−2(東都化成社製、リン含有多官能エポキシ樹脂)20g(樹脂固形分50重量%のジメチルアセトアミド溶液)、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.2gを配合し、組成物が均一になるまで約1時間攪拌した後、脱泡のため24時間室温で静置して、全アミド基量7.3重量%、全ケイ素量6.3重量%の第2の硬化性樹脂のワニスを得た。
【0087】
(調製例2)
合成例1で得られたポリアミドイミドのNMP溶液267g(固形分30重量%)、アミド反応性化合物としてエポキシ樹脂であるZX−1548−2の40g(樹脂固形分50重量%のジメチルアセトアミド溶液)、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.2gを配合し、組成物が均一になるまで約1時間攪拌した後、脱泡のため24時間室温で静置して、全アミド基量6.4重量%、全ケイ素量5.6重量%の第2の硬化性樹脂のワニスを得た。
【0088】
(調製例3)
合成例1で得られたポリアミドイミドのNMP溶液300g(固形分30重量%)、アミド反応性化合物としてエポキシ樹脂であるDER−331L(ダウケミカル社製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)20g(樹脂固形分50重量%のジメチルアセトアミド溶液)、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.2gを配合し、組成物が均一になるまで約1時間攪拌した後、脱泡のため24時間室温で静置して、全アミド基量7.3重量%、全ケイ素量6.3重量%の第2の硬化性樹脂のワニスを得た。
【0089】
(調製例4)
合成例1で得られたポリアミドイミドのNMP溶液300g(固形分30重量%)、アミド反応性化合物としてエポキシ樹脂であるYDCN−195(東都化成社製、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)20g(樹脂固形分50重量%のジメチルアセトアミド溶液)、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.2gを配合し、組成物が均一になるまで約1時間攪拌した後、脱泡のため24時間室温で静置して、全アミド基量7.3重量%、全ケイ素量6.3重量%の第2の硬化性樹脂のワニスを得た。
【0090】
(調製例5)
合成例2で得られたポリアミドイミドのNMP溶液300g(固形分35重量%)、アミド反応性化合物としてエポキシ樹脂であるZX−1548−2の20g(樹脂固形分50重量%のジメチルアセトアミド溶液)、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.3gを配合し、組成物が均一になるまで約1時間攪拌した後、脱泡のため24時間室温で静置して、全アミド基量6.5重量%、全ケイ素量9.8重量%の第2の硬化性樹脂のワニスを得た。
【0091】
(調製例6)
合成例3で得られたポリアミドイミドのNMP溶液300g(固形分30重量%)、アミド反応性化合物としてエポキシ樹脂であるZX−1548−2の20g(樹脂固形分50重量%のジメチルアセトアミド溶液)、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.3gを配合し、組成物が均一になるまで約1時間攪拌した後、脱泡のため24時間室温で静置して、全アミド基量4.4重量%、全ケイ素量8.1重量%の第2の硬化性樹脂のワニスを得た。
【0092】
(比較調製例1)
比較合成例1で得られたポリアミドイミドのNMP溶液300g(樹脂固形分30重量%)、アミド反応性化合物としてエポキシ樹脂であるZX−1548−2の20g(樹脂固形分50重量%のジメチルアセトアミド溶液)、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.3gを配合し、組成物が均一になるまで約1時間攪拌した後、脱泡のため24時間室温で静置して、全アミド基量3.2重量%、全ケイ素量19.5重量%の第2の硬化性樹脂のワニスを得た。
【0093】
(比較調製例2)
合成例1で得られたポリアミドイミドのNMP溶液133g(樹脂固形分30重量%)、アミド反応性化合物としてエポキシ樹脂であるZX−1548−2の120g(樹脂固形分50重量%のジメチルアセトアミド溶液)、2−エチル−4−メチルイミダゾール1.2gを配合し、組成物が均一になるまで約1時間攪拌した後、脱泡のため24時間室温で静置して、全アミド基量2.0重量%、全ケイ素量2.8重量%の第2の硬化性樹脂のワニスを得た。
【0094】
[接着剤層付きプリプレグの作製]
(実施例1)
調製例1で得られた第2の硬化性樹脂のワニスを、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム、ピューレックス、帝人社製)に、接着剤層の乾燥後の厚さが15μmとなるように塗布し、130℃で20分間加熱、乾燥することにより、揮発成分を5〜7重量%含む接着剤層付きフィルムを得た。
【0095】
次に、得られた接着剤層付きフィルムを、接着剤層が接触するようにプリプレグ(GEA−I−671、日立化成工業社製)上に重ねて、温度120℃、速度0.2m/分の条件でホットロールラミネータによりラミネートを行った後、PETフィルムを剥離して、プリプレグ上に接着剤層が形成された実施例1の接着剤層付きプリプレグを得た。
【0096】
(実施例2〜6、比較例1〜2)
調製例1で得られた第2の硬化性樹脂のワニスに替えて調製例2〜6、比較調整例1〜2の第2の硬化性樹脂のワニスを用いた以外は、実施例1と同様にして実施例2〜6、比較例1〜2の接着剤層付きプリプレグを得た。なお、調製例2〜6の第2の硬化性樹脂のワニスを用いた場合が実施例2〜6に、比較調整例1〜2の第2の硬化性樹脂のワニスを用いた場合が比較例1〜2にそれぞれ該当する。
【0097】
(実施例7〜11)
調製例1で得られた第2の硬化性樹脂のワニスを、接着剤層の乾燥後の厚さが5、10、20、30、50μmとなるように塗布した以外は、実施例1と同様にして実施例7〜11のプリプレグを得た。なお、接着剤層の乾燥後の厚さを5、10、20、30、50μmとしたものがそれぞれ実施例7、8、9、10、11に該当する。
【0098】
[接着強度、はんだ耐熱性及び弾性率の測定]
実施例1〜6、比較例1〜2の接着剤層付きプリプレグを、3枚のプリプレグ(GEA−I−671)を積層した積層体の両面にプリプレグが接触するようにして積層した後、最外層両面の接着剤層にそれぞれ表面粗さの異なる銅箔であるF0−WS−12(古河電工社製、Rz=1.8μm)、SLP−12(日本電解社製)の光沢面(Rz=2.0μm)又はGTS−12(古河サーキットフォイル社製、Rz=8.0μm)を積層させ、真空プレスを用いて230℃、90分、4.0MPaの条件でプレスを行うことにより金属張積層板を得た。
【0099】
得られたそれぞれの金属張積層板における銅箔を、それぞれ90度方向に引き剥がす際の引き剥がし強さ(90°剥離強さ、JIS C6481に準拠)を測定することにより接着強度の測定を行った。
【0100】
次に、上記でRz=1.8μmの銅箔を用いて得られた金属張積層板を、20mm×20mmに切断したものをはんだ耐熱性試験用の試料とし、この試料を260℃及び288℃のはんだ浴にそれぞれ浸漬して、ふくれ又は金属箔の剥がれが生じていないかを目視により確認してはんだ耐熱性の評価を行った。なお、はんだ耐熱性の評価は、はんだ浴に試料を浸漬してからふくれ又は金属箔の剥がれが見られるまでの時間を測定し、得られた時間を測定値とした。
【0101】
また、接着剤層を有していないプリプレグを用いた場合との比較を行うため、参考例1として5枚のプリプレグ(GEA−I−671)を積層した積層体の両面に、Rz=1.8μmの銅箔を積層させ、真空プレスを用いて230℃、90分、4.0MPaの条件でプレスを行って得られた金属張積層板を用いて上記と同様に接着強度及びはんだ耐熱性の測定を行った。
【0102】
更に、接着剤層の硬化後の弾性率を測定するため、以下の試験を行った。まず、調製例1〜6、比較調製例1〜2で得られた第2の硬化性樹脂のワニスを厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)に乾燥後の厚さが80μmとなるようにそれぞれ塗布し、130℃で30分間加熱して溶媒を揮発させるとともに硬化させた。硬化後、PETフィルムを剥離して第2の硬化性樹脂の硬化物を得、得られた第2の硬化性樹脂の硬化物をSUS製の枠に挟んで、更に230℃で90分の加熱を行い、厚さが80μmであるフィルム状硬化性樹脂を得た。そして、得られたフィルム状硬化性樹脂の30℃における弾性率を動的粘弾性測定装置(レオロジー社製)を用いて測定した。
【0103】
上記接着強度及びはんだ耐熱性の測定により得られた結果を合わせて表1に示す。また、弾性率の測定結果を、同様の第2の硬化性樹脂のワニスを用いたプリプレグの欄に記載した。
【表1】
Figure 0004075581
【0104】
表1に示すように、実施例1〜6の接着剤層付きプリプレグを用いた金属張積層板では、いずれの表面粗さを有する銅箔であっても0.8〜1.4kN/mの接着強度を示し、また、いずれの温度のはんだ浴に浸漬しても、3分以上ふくれ又は金属箔の剥がれ等の異常の発生は見られなかったのに対し、比較例1〜2の接着剤層付きプリプレグを用いた金属張積層板及び参考例1では、0.2〜0.6kN/mの接着強度を示し、また、いずれもはんだ浴に浸漬してから30秒以内でふくれ又は金属箔の剥がれが見られた。
【0105】
[接着剤層の厚さによる影響の評価]
実施例7〜11の接着剤層付きプリプレグを、その接着剤層が接触するようにして3枚のプリプレグを積層した積層体の片面に積層させた後、接着剤層に銅箔としてF0−WS−12(Rz=1.8μm)又はSLP−12の光沢面(Rz=2.0μm)を積層させ、真空プレスを用いて230℃、90分、4.0MPaの条件でプレスを行うことにより金属張積層板を得た。
【0106】
得られた金属張積層板をそれぞれ用い、そりの発生の確認及び接着強度の測定を行った。なお、そりの発生は、金属張積層板にそりが発生しているか否かを目視により確認し、接着強度の測定は上述の方法と同様に行った。
【0107】
得られたそりの発生の確認及び接着強度の測定の結果をまとめて表2に示す。なお、表2においては、そりの発生の見られなかったものを○で示し、そりの発生の見られたものを×で示した。
【表2】
Figure 0004075581
【0108】
表2に示すように、いずれの接着剤層付きプリプレグを用いた金属張積層板でも、0.6〜1.1kN/mの接着強度を示したが、接着剤層の厚さが50μmである接着剤層付きプリプレグを用いた金属張積層板は、銅箔を内側にするように表面にそりが発生した。
【0109】
[回路形成性の評価]
実施例1、6及び比較例1の接着剤層付きプリプレグを、そのプリプレグが接触するようにして4枚のプリプレグを積層した積層体の両面に積層した後、一方の接着剤層にSLP−100(日本電解社製)を積層し、もう一方の接着剤層に表面粗さの異なる銅箔(Rz=1.8μm、Rz=2.0μm又はRz=8.0μm)をそれぞれ積層させ、真空プレスを用いて230℃、90分、4.0MPaの条件でプレスを行うことにより金属張積層板を得た。
【0110】
得られた金属張積層板をそれぞれ用い、金属張積層板における一方の面に存在するSLP−100表面に全面レジストを形成し、また、他方の面に存在するそれぞれ表面粗さの異なる銅箔上に、ライン幅/スペース幅(L/S)が、20μm/20μm、30μm/30μm、40μm/40μm又は50μm/50μmである櫛型レジストパターンをそれぞれ形成した。そして、塩化第二鉄溶液を用いてエッチングを行うことにより未保護の銅箔を除去した後、レジストを剥離して配線パターンを形成させた。
【0111】
配線パターンが形成された金属張積層板の回路形成性の評価は、顕微鏡を用いて行い、この評価は回路形成が可能であったライン幅/スペース幅(L/S)の最小値を回路形成性の値とした。
【0112】
また、接着剤層を有していないプリプレグを用いた場合との比較を行うため、参考例2として5枚のプリプレグ(GEA−I−671)を積層した積層体の両面に、上記と同様に銅箔を積層して得られた金属張積層板を用い、上記と同様にして回路形成性の評価を行った。
【0113】
得られた回路形成性の評価結果をまとめて表3に示す。
【表3】
Figure 0004075581
【0114】
表3に示すように、実施例1又は6の接着剤層付きプリプレグを用いた金属張積層板では、比較的平滑な金属箔表面(Rz=1.8μm又は2.0μm)を有する銅箔を用いた金属張積層板であっても、エッチング時の残銅の除去を短時間で行うことができ、ライン幅/スペース幅=20μm/20μmで断面形状が矩形に近い良好な配線パターンが得られた。それに対して、比較例1の接着剤層付きプリプレグを用いた金属張り積層板又は参考例2では、Rz=1.8μm又は2.0μmの銅箔を用いた場合において銅箔が一部剥離した。なお、Rz=8.0μmの銅箔を用いた場合は、いずれの金属張積層板でも剥離は生じなかったが、エッチング時に銅箔面上の残銅の除去に長時間を要したために、ラインの上部が細い蒲鉾型となる傾向が見られた。このため、ライン幅/スペース幅は40μm/40μmが良好な配線パターンの得られる限界であった。
【0115】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の接着剤層付きプリプレグによれば、粗面化処理されていない金属箔を用いた場合であっても、金属箔と積層体との接着性に優れ、微細な配線パターンを形成させた場合にも導体層の剥離が生じず、なおかつ耐熱性に優れる金属張積層板を得ることが可能となる。また、本発明によれば、本発明の接着剤層付きプリプレグを用いた金属張積層板の製造方法及びかかる方法により得られた金属張積層板を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の接着剤層付きプリプレグの一実施形態を示す断面図である
【図2】(a)は、2枚の粗面化処理されていない金属箔22と、3枚の積層体形成用プリプレグ10と、2枚の接着剤層付きプリプレグ1とを積層する工程を模式的に示す断面図であり、(b)は、得られた金属張積層板40を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
1・・・接着剤層付きプリプレグ、2・・・プリプレグ、4・・・接着剤層、10・・・積層体形成用プリプレグ、12・・・プリプレグ硬化物、14・・・接着剤層硬化物、20・・・積層体形成用プリプレグ硬化物、22・・・金属箔、30・・・金属張積層板。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a prepreg with an adhesive layer, a method for producing a metal-clad laminate, and a metal-clad laminate.
[0002]
[Prior art]
Many printed circuit boards are obtained by laminating a plurality of prepregs made by impregnating a reinforcing fiber such as glass cloth with a resin having electrical insulation, and then integrating them by heating and pressing. It is used. A subtractive method is known as a method for forming a conductor layer having a wiring pattern on such a substrate. In such a method, a metal-clad laminate in which a plurality of prepregs as described above are laminated to obtain a laminate, and a metal foil is laminated and integrated on the surface (one side or both sides) is used. A wiring pattern is formed by etching the metal foil in the metal-clad laminate.
[0003]
And as an electrically insulating resin used for the metal-clad laminate, thermosetting resins such as phenol resin, epoxy resin, polyimide resin, bismaleimide-triazine resin, fluorine resin, polyphenylene ether resin, etc. Such a thermoplastic resin is used.
[0004]
Conventional metal-clad laminates have a surface roughened electrically or chemically to form a fine concavo-convex shape on the surface of the metal foil, and the prepreg as described above is formed on the concavo-convex of the metal foil. By impregnating the resin contained in the resin, an anchor effect was developed, and the adhesive force between the metal foil and the laminate was improved (for example, see Non-Patent Document 1).
[0005]
[Non-Patent Document 1]
Electronic Materials Editing Department, “High Density Printed Wiring Board Technology”, Industrial Research Committee, May 20, 1986, p. 149-157
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the lines of magnetic force generated in the vicinity of the current flowing in the conductor layer particularly interfere with the central portion of the conductor, so that the skin effect that current concentrates on the surface of the conductor due to such interference appears. It is known to increase. The increase in resistance due to the skin effect is more conspicuous as the surface of the conductor layer becomes rougher. Therefore, when using a roughened metal foil as in the prior art, the high frequency of the signal to be transmitted Therefore, it has become an obstacle to improve the processing speed.
[0007]
Therefore, in order to improve the processing speed, it is necessary to smooth the surface of the conductor layer. However, the anchor effect cannot be obtained by smoothing the surface of the conductor layer, and the laminate and metal foil in the metal-clad laminate can be obtained. It has been difficult to achieve both the adhesion between the laminate and the metal foil and the smoothness of the surface of the conductor layer, such as the occurrence of peeling of the conductor layer due to a decrease in the adhesion of the conductor.
[0008]
As the processing speed of electronic devices is increased, the number of MPUs to be mounted is increasing, and the number of terminals for connecting MPUs by wire bonding is also increasing. Therefore, it is necessary to cope with the increase in the number of terminals by miniaturizing the wiring pattern and reducing the terminal width. However, in the conventional metal-clad laminate, the conductor layer is peeled off from the laminate due to such miniaturization. There was a problem.
[0009]
Furthermore, as information terminal equipment is miniaturized and densified, the form of mounting a mounting component on a printed wiring board mounted thereon has shifted from a pin insertion type to a surface mounting type. The area array type represented by (grid array) has become the mainstream. A mounting component such as BGA is mounted on a substrate by a wire bonding method in which crimping is performed by heat and sound waves. In such a mounting method, the entire substrate is exposed to a high temperature of 150 ° C. or higher, and thus used for a substrate. The electrically insulating resin is required to have high heat resistance that does not cause blistering even at high temperatures.
[0010]
The present invention has been made in view of the above, and in the production of a metal-clad laminate, even when a conductor layer having a smooth surface that has not been roughened is used, the adhesion between the conductor layer and the laminate is improved. To provide a prepreg with an adhesive layer that can improve the resistance of the conductive layer without causing peeling of the conductor layer even when a fine wiring pattern is formed, and can reduce the occurrence of blistering under high-temperature conditions. With the goal. Another object of the present invention is to provide a method for producing a metal-clad laminate using such a prepreg with an adhesive layer and a metal-clad laminate obtained by such a production method.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by a prepreg with an adhesive layer in which a specific adhesive layer is formed on the prepreg, and completed the present invention.
[0012]
  That is, the prepreg with an adhesive layer of the present invention includes a prepreg made of a first curable resin in a B-stage state and an adhesive layer made of a second curable resin formed on the prepreg. A prepreg with an agent layer, wherein the second curable resin includes a polyamideimide having a siloxane structure in the main chain and an amide reactive compound having a functional group that causes a reaction with the amide group of the polyamideimide. ,The polyamidoimide is a diimide dicarboxylic acid obtained by reacting an aromatic diamine represented by the following general formula (1) and a diamine mixture containing a siloxane diamine represented by the following general formula (2) with trimellitic anhydride. It is a polyamide-imide obtained by reacting an aromatic diisocyanate with an acid,
Figure 0004075581
Figure 0004075581
[Wherein, X is a divalent group represented by the following general formula (3a) or (3b), R 1 Is an alkyl group, a phenyl group or a substituted phenyl group, R 2 Represents an alkylene group, a phenylene group or a substituted phenylene group, and n represents an integer of 1 to 15.
Figure 0004075581
Y is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a halogenated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a sulfonyl group, an ether group, a carbonyl group, or a single bond, and a plurality of R 1 And R 2 Each may be the same or different. ]
The amide reactive compound is a polyfunctional epoxy compound having two or more epoxy groups,The weight part X of the amide-reactive compound with respect to 100 parts by weight of the polyamide-imide is A weight% of the amide group in the polyamideimide, B weight% of the amide group in the amide-reactive compound, and the polyamideimide. When the amount of silicon in the mixture is C wt% and the amount of silicon in the amide reactive compound is D wt%, the following formulas (I) and (II):
  4 ≦ (A × 100 + B × X) / (100 + X) ≦ 10 (I)
  1 ≦ (C × 100 + D × X) / (100 + X) ≦ 15 (II)
And the elastic modulus at 30 ° C. after curing of the adhesive layer is 1900 to 2500 MPa.
[0013]
Since the prepreg with an adhesive layer has an adhesive layer made of the second curable resin having the above composition on the prepreg, the prepreg with an adhesive layer is adjacent to the metal foil with the adhesive layer. By heating and pressurizing, a metal-clad laminate in which the metal foil and the prepreg are firmly bonded can be obtained even when a metal foil having a smooth surface is used for the conductor layer. And since the polyamideimide contained in 2nd curable resin has high heat resistance, even if an adhesive bond layer is exposed to high temperature, it does not produce abnormality, such as blistering.
[0014]
As the prepreg, it is preferable to use a prepreg in which reinforcing fibers are arranged. By using the prepreg in which the reinforcing fibers are arranged, the strength of the metal-clad laminate obtained using the prepreg with an adhesive layer in such a case can be improved.
[0015]
In the prepreg with an adhesive layer of the present invention, the thickness of the adhesive layer is preferably 30 μm or less. By setting the thickness of the adhesive layer to 30 μm or less, it is possible to greatly reduce the occurrence of warpage of the adhesive layer and the like that occurs when used for a metal-clad laminate.
[0016]
The polyamidoimide is a diimide dicarboxylic acid obtained by reacting an aromatic diamine represented by the following general formula (1) and a diamine mixture containing a siloxane diamine represented by the following general formula (2) with trimellitic anhydride. Polyamideimide obtained by reacting an aromatic diisocyanate with an acid is preferable.
[Formula 4]
Figure 0004075581
[Chemical formula 5]
Figure 0004075581
[Wherein X is a functional group represented by the following general formula (3a) or (3b);1Is an alkyl group, a phenyl group or a substituted phenyl group, R2Represents an alkylene group, a phenylene group or a substituted phenylene group, and n represents an integer of 1 to 15.
[Chemical 6]
Figure 0004075581
Y is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a halogenated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a sulfonyl group, an ether group, a carbonyl group, or a single bond, and a plurality of R1And R2Each may be the same or different. ]
[0017]
By including the polyamideimide obtained by this reaction in the second curable resin in the prepreg with an adhesive layer of the present invention, the adhesion between the metal foil and the laminate can be further improved.
[0018]
The amide-reactive compound is preferably a polyfunctional epoxy compound having two or more epoxy groups, and the elastic modulus after curing of the adhesive layer is preferably 500 to 2500 MPa. By adopting such a configuration, the adhesiveness and heat resistance can be further improved.
[0019]
Further, the present invention provides a method for producing a metal-clad laminate in which at least one metal foil and a prepreg are used so that the prepreg is laminated on at least one surface of the metal foil, and heated and pressed. At least one of the above is a metal foil that has not been roughened, and at least the prepreg that is heated and pressed adjacent to the metal foil is arranged such that the adhesive layer is in contact with the metal foil. A method for producing a metal-clad laminate, which is a prepreg with an adhesive layer of the invention, and a metal-clad laminate obtained by the production method are provided.
[0020]
Since the metal-clad laminate obtained by the above production method uses the prepreg with an adhesive layer of the present invention, it has excellent adhesion between the metal foil and the prepreg, and also has excellent heat resistance. Become.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
[0022]
First, the component which comprises the prepreg in the prepreg with an adhesive layer of this invention is demonstrated.
[0023]
The prepreg in the prepreg with an adhesive layer of the present invention may be a prepreg made of a first curable resin in a B-stage state that does not contain reinforcing fibers, and the first curable resin in a B-stage state in which reinforcing fibers are arranged. Although it may be a prepreg made of a resin, it is preferably a prepreg made of a first curable resin in a B-stage state in which reinforcing fibers are arranged.
[0024]
The prepreg composed of the first curable resin in the B stage state in which no reinforcing fiber is arranged can be obtained by making the first curable resin into a semi-cured state (B stage) as a film shape. A prepreg composed of a first curable resin in a B-stage state in which reinforcing fibers are arranged is obtained by impregnating a curable resin into a reinforcing fiber and then making the impregnated resin into a semi-cured state (B stage). Can do. As the first curable resin, it is preferable to use a thermosetting resin such as an epoxy resin, a polyimide resin, or a phenol resin. Examples of reinforcing fibers include glass fibers made of E glass, D glass, S glass, Q glass, and the like, organic fibers made of polyimide, polyester, tetrafluoroethylene, and the like, and fibers obtained by mixing these. These fibers can be used as reinforcing fibers in the form of, for example, woven fabric, non-woven fabric, roving, chopped strand mat, and surfacing mat.
[0025]
As the prepreg, a commercially available prepreg can be used, or a prepreg having a plurality of layers of prepreg may be used. Applicable commercially available prepregs include prepregs (E-67, E-679, E-679F, Hitachi Chemical Co., Ltd.) in which a glass cloth, which is a glass fiber woven fabric, is impregnated with a thermosetting resin mainly composed of an epoxy resin. Prepreg (GEA-I-671, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) in which a glass cloth is impregnated with a resin composition in which a thermosetting component is blended with polyimide.
[0026]
The blending ratio of the first curable resin and the reinforced fiber in the prepreg in which the reinforced fibers are arranged is preferably curable resin / reinforced fiber = 20/80 to 80/20 by weight ratio, and 40/60 to 60 / More preferably, it is 40.
[0027]
Next, the component which comprises the adhesive bond layer in the prepreg with an adhesive bond layer of this invention is demonstrated.
[0028]
The adhesive layer is composed of a second curable resin containing a polyamideimide and an amide reactive compound. In the second curable resin, the weight part X of the amide reactive compound is 100 parts by weight of the polyamideimide. The amount of amide groups in the polyamide-imide is A wt%, the amount of amide groups in the amide-reactive compound is B wt%, the amount of silicon in the polyamide-imide is C wt%, and the amount of silicon in the amide-reactive compound is D wt. %, The above formulas (I) and (II) must be satisfied. When at least one of these formulas is not satisfied, the adhesive strength and heat resistance of the resulting metal-clad laminate are insufficient.
[0029]
The amount of amide group means the weight percentage of amide group (CONH) in the weight of the compound containing amide group, and the silicon amount is the weight of silicon atom (Si) in the weight of the compound containing amide group as well. %.
[0030]
When the conditions of the above formulas (I) and (II) are satisfied, the total amount of amide groups in the mixture of polyamideimide and amide reactive compound is 4 to 10% by weight, and the total amount of silicon is 1 to 15% by weight. It becomes.
[0031]
The second curable resin containing the polyamideimide having the conditions of the above formulas (I) and (II) has a high volatilization rate of the solvent when used as a varnish using an organic solvent, and the second curable resin. In the temperature which does not accelerate | stimulate hardening of this, it has the characteristics that a residual organic solvent part can be 5 weight% or less very easily. Further, by applying a prepreg with an adhesive layer using the second curable resin as an adhesive layer to a metal-clad laminate, a metal-clad laminate having excellent adhesion to metal foil and heat resistance is obtained. be able to. This is mainly due to the polyamideimide in which the siloxane structure is introduced into the polyamideimide having high heat resistance. Since the residual organic solvent can be reduced by providing the conditions of the formulas (I) and (II) as described above, the occurrence of blistering due to volatilization of the organic solvent in the lamination process with the copper foil is small, and the metal tension is reduced. The solder heat resistance of the laminate can be improved.
[0032]
Since the above characteristics can be further improved, the lower limit of (A × 100 + B × X) / (100 + X) in formula (I) is preferably 6, and the upper limit is preferably 8. From the same viewpoint, the lower limit of (C × 100 + D × X) / (100 + X) in the above formula (II) is preferably 5, and the upper limit is preferably 10.
[0033]
The polyamideimide constituting the adhesive layer is a polymer having a siloxane structure, an amide bond and an imide bond in the main chain, and the siloxane structure refers to a structure having a —SiO— bond. Note that two monovalent organic groups are preferably bonded to Si.
[0034]
For example, the polyamideimide is obtained by reacting a diamine mixture containing the aromatic diamine represented by the general formula (1) and the siloxane diamine represented by the general formula (2) with trimellitic anhydride to obtain diimide dicarboxylic acid. An acid can be obtained and obtained by reacting the obtained diimidedicarboxylic acid with an aromatic diisocyanate.
[0035]
Y in the aromatic diamine represented by the general formula (1), that is, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms is represented by —C (CH3)2It is preferable that the halogenated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms is —C (CF3)2-Is preferred. In the siloxane diamine represented by the general formula (2), R1Is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R2Is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.
[0036]
Examples of the aromatic diamine represented by the general formula (1) include 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (BAPP) and bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl. ] Sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, 1,3-bis (4 Examples include -aminophenoxy) benzene and 1,4-bis (aminophenoxy) benzene.
[0037]
As the aromatic diamine, a compound represented by the following general formula (4) is preferably used, and BAPP is more preferably used. In the formula, Y is as defined above.
[Chemical 7]
Figure 0004075581
[0038]
As the siloxane diamine represented by the general formula (2), it is preferable to use a dimethylsiloxane-based both-end amine, and these compounds are amino-modified silicone oils X-22-161AS (amine equivalent 450), X-22-161A. (Amine equivalent 840), X-22-161B (amine equivalent 1500) (above, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), BY16-853 (amine equivalent 650), BY-16-853B (amine equivalent 2200) (above, Toray Dow (Commercially available from Corning Silicone). These can be used alone or in combination.
[0039]
Diimide dicarboxylic acid can be obtained by reacting the above diamine mixture of aromatic diamine and siloxane diamine with trimellitic anhydride. The diimide dicarboxylic acid obtained includes compounds represented by the following general formula (5a) and the following general formula (5b).
[Chemical 8]
Figure 0004075581
[0040]
In the formula, Z is a residue excluding the amino group of the compound represented by the general formula (1), and R1, R2And n are as defined above.
[0041]
In the reaction of a diamine mixture containing aromatic diamine and siloxane diamine and trimellitic anhydride, assuming that the number of moles of aromatic diamine is A, the number of moles of siloxane diamine is B, and the number of moles of trimellitic anhydride is C, The reaction is preferably carried out so that the value of (A + B) / C is 1.0 / 2.0 to 1.0 / 2.2. The mixing ratio A / B between A and B is preferably 99.9 / 0.1 to 0/100, and the mixing ratio is preferably determined according to the amine equivalent of B. For example, when the amine equivalent of siloxane diamine is 400 to 500, A / B is 99.9 / 0.1 to 0/100, and when the amine equivalent is 800 to 1000, A / B is 99.9 / 0.1. When -60/40 and amine equivalent are 1500-1600, A / B is preferably 99.9 / 0.1-60 / 40. By making A, B and C within the above ranges, the diimide dicarboxylic acid represented by the general formulas (5a) and (5b) can be more easily generated, and the total amount of amide groups and the total silicon in the generated polyamideimide It becomes easy to provide said formula (I) and (II) about quantity.
[0042]
Diimide dicarboxylic acid is an aromatic carbonization that can be azeotroped with water after reacting a diamine mixture containing aromatic diamine and siloxane diamine with trimellitic anhydride in an aprotic polar solvent at 50 to 90 ° C. It is preferable to produce by adding hydrogen and making it react further at 120-180 degreeC, and producing dehydration ring closure reaction. Examples of the aprotic polar solvent include dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, 4-butyrolactone, sulfolane and the like, and it is more preferable to use N-methyl-2-pyrrolidone.
[0043]
Examples of aromatic hydrocarbons that can be azeotroped with water include toluene, benzene, xylene, and ethylbenzene, and it is preferable to use toluene. The aromatic hydrocarbon is preferably added at a weight ratio of 0.1 to 0.5 with respect to the aprotic polar solvent. And after completion | finish of a dehydration ring closure reaction, it is preferable to raise the temperature to about 190 degreeC, and to remove the aromatic hydrocarbon which can be azeotroped with water.
[0044]
Polyamideimide can be obtained by reacting diimide dicarboxylic acid obtained by the above reaction with aromatic diisocyanate.
[0045]
As the aromatic diisocyanate, a compound represented by the following general formula (6) can be used.
[Chemical 9]
Figure 0004075581
[0046]
In the formula, W is a divalent organic group having at least one aromatic ring, and —C6H4-CH2-C6H4It is preferably at least one group selected from the group consisting of a group represented by-, a tolylene group and a naphthylene group.
[0047]
Examples of the compound represented by the general formula (6) include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, 2 , 4-tolylene dimer and the like.
[0048]
The obtained polyamideimide is a compound having a repeating unit represented by the following general formula (7a) and the following general formula (7b). Such repeating units may be bonded in a block manner or in a random manner. In the formula, Z, W, R1, R2And n are as defined above.
[Chemical Formula 10]
Figure 0004075581
[0049]
The reaction between diimide dicarboxylic acid and aromatic diisocyanate is carried out by removing aromatic hydrocarbons azeotropic with water, once the solution is cooled to room temperature, adding aromatic diisocyanate, and then at about 190 ° C. for 2 hours. It is preferable to react to a certain extent. In such a reaction, the amount of aromatic diisocyanate added is preferably 1.0 to 1.5 equivalents, more preferably 1.1 to 1.3 equivalents, relative to 1 equivalent of the produced diimide dicarboxylic acid. If the amount of aromatic diisocyanate added is less than 1.0 equivalent, the flexibility of the resulting adhesive layer tends to decrease, and even if it exceeds 1.5 equivalents, Flexibility tends to decrease.
[0050]
Next, the amide reactive compound constituting the adhesive layer will be described. As the amide-reactive compound, a thermosetting resin having a functional group that reacts with an amide group can be used. Examples of the thermosetting resin include polyfunctional epoxy compounds, polyimide resins, unsaturated polyester resins, polyurethane resins, bismaleimide resins, triazine-bismaleimide resins, and phenol resins, and it is preferable to use polyfunctional epoxy compounds. By using a polyfunctional epoxy compound as the amide-reactive compound, not only the heat resistance of the adhesive layer made of the second curable resin to be obtained but also the mechanical and electrical characteristics can be improved.
[0051]
As the polyfunctional epoxy compound, a polyfunctional epoxy compound having two or more epoxy groups is preferably used, and a polyfunctional epoxy compound having three or more epoxy groups is more preferably used.
[0052]
Examples of the polyfunctional epoxy compound having two or more epoxy groups include an epoxy resin obtained by reacting a polyhydric phenol such as bisphenol A, a novolac type phenol resin, or an orthocresol novolac type phenol resin with epichlorohydrin; 1,4-butane Epoxy resin formed by reacting polyhydric alcohol such as diol with epichlorohydrin; polyglycidyl ester formed by reacting polybasic acid such as phthalic acid or hexahydrophthalic acid with epichlorohydrin; amine, amide or heterocyclic nitrogen base N-glycidyl derivative of a compound having a alicyclic epoxy resin and the like.
[0053]
As polyfunctional epoxy compounds having 3 or more glycidyl groups, ZX-15548-2 (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), DER-331L (bisphenol A type epoxy resin manufactured by Dow Chemical Company), YDCN-195 (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) Examples thereof include a cresol novolac type epoxy resin.
[0054]
The amount of the amide-reactive compound can be determined according to the number of functional groups that react with the amide group, and the weight part X of the amide-reactive compound with respect to 100 parts by weight of the polyamide-imide is the amide group in the polyamide-imide. When the amount is A wt%, the amount of amide groups in the amide reactive compound is B wt%, the amount of silicon in the polyamideimide is C wt%, and the amount of silicon in the amide reactive compound is D wt%, the above It determines so that Formula (I) and (II) may be satisfy | filled.
[0055]
When a polyfunctional epoxy compound is used as the amide-reactive compound, it is preferable to add a polyfunctional epoxy compound curing agent, a curing accelerator, or the like to the second curable resin. As the curing agent for the polyfunctional epoxy compound, conventionally known ones can be used, for example, amines such as dicyandiamide, diaminodiphenylmethane, guanylurea; imidazoles; hydroquinone, resorcinol, bisphenol A and their halides, novolaks. Type phenolic resins, resol type phenolic resins, and other polyfunctional phenols; acid anhydrides such as phthalic anhydride, benzophenone tetracarboxylic dianhydride, methyl hymic acid, etc., and curing accelerators include alkyl Examples include imidazoles such as group-substituted imidazole and benzimidazole.
[0056]
The compounding amount of the curing agent can be determined according to the epoxy equivalent in the polyfunctional epoxy compound. For example, when an amine compound is used as the curing agent, the equivalent of the active hydrogen of the amine and the epoxy equivalent of the polyfunctional epoxy compound. So that they are equal. Moreover, when using polyfunctional phenols or acid anhydrides as a hardening | curing agent, a compounding quantity is such that a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group will be 0.6-1.2 equivalent with respect to 1 equivalent of polyfunctional epoxy compounds. It is preferable to make it. When using a hardening accelerator, it is preferable that the compounding quantity of a hardening accelerator is 0.001-10 weight part with respect to 100 weight part of polyfunctional epoxy compounds. When the blending amount of these curing agents or curing accelerators is less than the above range, curing of the polyfunctional epoxy compound becomes insufficient, and the glass transition temperature after curing of the second curable resin tends to decrease, which is large. In some cases, the remaining curing agent or curing accelerator tends to lower the electrical characteristics of the second curable resin after curing.
[0057]
In the second curable resin, a filler, a coupling agent, a flame retardant, and the like can be added as other components as long as the curing is not inhibited.
[0058]
Next, preferred embodiments of the prepreg with an adhesive layer of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0059]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a prepreg with an adhesive layer of the present invention. A prepreg 1 with an adhesive layer shown in FIG. 1 includes a prepreg 2 and an adhesive layer 4 made of a second curable resin containing a polyamideimide and an amide-reactive compound formed on the prepreg 2. Here, the first curable resin in the prepreg 2 and the second curable resin constituting the adhesive layer 4 may be the same or different, but are preferably different.
[0060]
In the prepreg 1 with an adhesive layer, the thickness of the prepreg 2 is preferably 20 to 250 μm. Moreover, it is preferable that the thickness of an adhesive bond layer shall be 30 micrometers or less, and it is more preferable to set it as 5-20 micrometers. By setting the thickness of the adhesive layer to 30 μm or less, it is possible to greatly reduce warpage that occurs when the prepreg with an adhesive layer is used for a metal-clad laminate. And it is preferable that the elasticity modulus after hardening of an adhesive bond layer is 500-2500 Mpa, and it is more preferable that it is 800-1500 Mpa. By setting the elastic modulus after curing of the adhesive layer within the above range, the adhesiveness and heat resistance are further improved.
[0061]
Such a prepreg 1 with an adhesive layer can be obtained, for example, as follows. That is, a manufacturing method in which a second curable resin is laminated on a prepreg containing a first curable resin in a B-stage state to form an adhesive layer, and the prepreg and the second curing are performed so that curing is not completed. It can be obtained by laminating the second curable resin on the prepreg while heating the curable resin.
[0062]
The second curable resin is laminated on the prepreg in a heated state using a known heating means (hot air heating, infrared heating, thermocompression bonding, etc.). At the time of such lamination, the prepreg and the second cured resin are laminated. It is preferable to perform heating so that curing of both of the functional resins is not completed. The adhesive layer to be laminated on the prepreg is preferably a film-like curable resin that is formed into a film so that the second curable resin is not completely cured, and is laminated.
[0063]
The method for producing the prepreg with an adhesive layer using the above film-like curable resin can be specifically carried out as follows. That is, first, an adhesive layer made of the second curable resin is formed on a releasable support to obtain a film with an adhesive layer. Next, it laminates | stacks so that the adhesive bond layer of this film with an adhesive layer may contact | connect a prepreg, and it heats and presses to such an extent that a prepreg does not harden | cure completely. And after lamination | stacking, the prepreg with an adhesive bond layer can be obtained by peeling the said support body.
[0064]
Examples of the releasable support include polyethylene terephthalate and aluminum foil, and those having a surface subjected to a release treatment are more preferable. In particular, it is preferable to use a polyethylene terephthalate having a thickness of 30 μm to 200 μm subjected to a release treatment.
[0065]
Examples of the method for forming the adhesive layer on the support include a method in which the second curable resin is applied on the support, and such application is performed by dissolving or dispersing the second curable resin in an organic solvent. It is preferable to carry out in the state of the varnish made. Examples of the organic solvent used in the varnish include dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, sulfolane, and cyclohexanone.
[0066]
As a method of laminating a film with an adhesive layer on a prepreg, for example, a method by roll lamination can be mentioned. That is, the adhesive layer of the film with an adhesive layer is laminated so as to be in contact with the prepreg and laminated by passing between heated rolls while applying pressure. The temperature of the roll in such a method is preferably 150 ° C. or less, and more preferably 80 to 130 ° C. When the temperature of the roll is 150 ° C. or higher, the curing of the second curable resin may proceed excessively, and the support tends to be difficult to peel.
[0067]
Next, a preferred embodiment of the method for producing a metal-clad laminate of the present invention will be described with reference to FIG.
[0068]
FIG. 2A schematically shows a process of laminating two sheets of metal foil 22 that has not been roughened, three prepregs 10 for forming a laminate, and two prepregs 1 with an adhesive layer. FIG. In the same process, three laminated body prepregs 10 are laminated so as to be adjacent to each other, and the metal foil 22 is interposed on the upper and lower surfaces of the laminated laminated prepreg 10 via the prepreg 1 with an adhesive layer. Are stacked. In this case, the adhesive layer 4 in the prepreg 1 with an adhesive layer is disposed so as to be in contact with the metal foil 22.
[0069]
As the metal foil 22, a metal foil such as a copper foil or an aluminum foil can be used, and the thickness is preferably 5 to 200 μm. Also, nickel, nickel-phosphorus, nickel-tin alloy, nickel-iron alloy, lead, lead-tin alloy, etc. between a copper foil layer having a thickness of 0.5-15 μm and a copper foil layer having a thickness of 10-300 μm A composite foil having a three-layer structure provided with an intermediate layer made of or a composite foil having a two-layer structure in which aluminum and copper foil are combined can also be used. The surface roughness of the metal foil 22 is preferably Rz = 5 μm or less, and more preferably Rz = 2 μm or less. Rz refers to the ten-point average roughness specified in JIS B 0601.
[0070]
After lamination is completed as described above, a metal-clad laminate can be obtained by heating and pressurizing the whole. FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing the obtained metal-clad laminate 30. The metal-clad laminate 30 shown in the figure has a prepreg 1 with an adhesive layer on its upper and lower surfaces, with three layers of a prepreg cured product 20 for laminate formation, which is a cured product of the prepreg 10 for laminate formation, as a central layer. The cured product (consisting of the prepreg cured product 12 and the adhesive layer cured product 14) and the metal foil 22 are laminated in this order.
[0071]
In addition, lamination | stacking and hardening can be performed using a vacuum press etc., It is preferable that the temperature in the case of hardening is 150-280 degreeC, and it is more preferable that it is 180-250 degreeC. Further, the pressure is preferably 0.5 to 20 MPa, more preferably 1 to 8 MPa.
[0072]
In the metal-clad laminate 30, the metal foil 22 is bonded to the prepreg cured product 12 via the adhesive layer cured product 14, and the prepreg cured product 12 and the laminate-forming prepreg cured product 20 are integrated and laminated by curing. The metal foil 22 is firmly bonded to the laminate in the metal-clad laminate 30 even when a fine wiring pattern is formed on the metal-clad laminate 30. The peeling of the conductor layer made of 22 is extremely reduced. Moreover, since the adhesive layer cured product 14 is a cured product of the adhesive layer 4 in the prepreg 1 with the adhesive layer of the present invention, it has high heat resistance, and it is blistered when exposed to high temperatures. Occurrence is greatly reduced.
[0073]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
[0074]
[Synthesis of Polyamideimide]
(Synthesis Example 1)
To a 1 L separable flask equipped with a 25 mL water meter with a cock connected to a reflux condenser, a thermometer, and a stirrer, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] as an aromatic diamine Propane (BAPP) 43.1 g (0.105 mol), reactive silicon oil KF8010 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., amine equivalent 445) as siloxane diamine, 40.1 g (0.045 mol), trimellitic anhydride (TMA) 60.5 g (0.315 mol), 440 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added as an aprotic polar solvent, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 30 minutes.
[0075]
After completion of stirring, 100 mL of toluene was added as an aromatic hydrocarbon azeotropic with water, and the temperature was raised to 160 ° C. and refluxed for 2 hours. After confirming that 5.4 mL or more of water had accumulated in the moisture determination receiver and that no water distilling was observed, the temperature was increased to 190 ° C. while removing the water in the moisture determination receiver, Was removed.
[0076]
After returning the solution in the flask to room temperature, 45.1 g (0.18 mol) of 4,4′-diphenylmethanediisocyanate (MDI) was added as an aromatic isocyanate, the temperature was raised to 190 ° C., and the reaction was performed for 2 hours. An NMP solution of polyamideimide having a base amount of 8.1% by weight and a silicon amount of 6.9% by weight was obtained.
[0077]
(Synthesis Example 2)
In a 1 L separable flask equipped with a 25 mL water meter with a cock connected to a reflux condenser, a thermometer, and a stirrer, 41.1 g (0.10 mol) of BAPP as an aromatic diamine and reactive silicone oil as a siloxane diamine 90.0 g (0.10 mol) of KF8010, 80.7 g (0.42 mol) of TMA and 505 g of NMP as an aprotic polar solvent were added and stirred at 80 ° C. for 30 minutes.
[0078]
After completion of stirring, 100 mL of toluene was added as an aromatic hydrocarbon azeotropic with water, and the temperature was raised to 160 ° C. and refluxed for 2 hours. After confirming that about 7.2 mL or more of water had accumulated in the moisture determination receiver and that water was no longer distilled, the temperature was increased to 190 ° C. while removing the water in the moisture determination receiver, Was removed.
[0079]
After returning the solution in the flask to room temperature, 60.1 g (0.24 mol) of MDI was added as an aromatic isocyanate, the temperature was raised to 190 ° C. and reacted for 2 hours, the amount of amide groups was 7.4% by weight, the amount of silicon was 10 An NMP solution of 9% by weight of polyamideimide was obtained.
[0080]
(Synthesis Example 3)
In a 1 L separable flask equipped with a 25 mL water meter with a cock connected to a reflux condenser, a thermometer, and a stirrer, 55.4 g (0.135 mol) of BAPP as an aromatic diamine and reactive silicone oil as a siloxane diamine 46.8 g (0.015 mol) of X-22-161B (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., amine equivalent 1560), 60.5 g (0.315 mol) of TMA, and 485 g of NMP as an aprotic polar solvent were added and stirred at 80 ° C. for 30 minutes. did.
[0081]
After completion of stirring, 100 mL of toluene was added as an aromatic hydrocarbon azeotropic with water, and the temperature was raised to 160 ° C. and refluxed for 2 hours. After confirming that 5.4 mL or more of water had accumulated in the moisture determination receiver and that no water distilling was observed, the temperature was increased to 190 ° C. while removing the water in the moisture determination receiver, Was removed.
[0082]
After returning the solution in the flask to room temperature, 45.1 g (0.18 mol) of MDI was added as an aromatic isocyanate, the temperature was raised to 190 ° C., and the mixture was reacted for 2 hours. The amount of amide groups was 7.2% by weight, the amount of silicon was 9 An NMP solution of 0.0% by weight of polyamideimide was obtained.
[0083]
(Comparative Synthesis Example 1)
In a 2 L separable flask equipped with a 25 mL water meter with a cock connected to a reflux condenser, a thermometer, and a stirrer, 24.6 g (0.06 mol) of BAPP as an aromatic diamine and reactive silicone oil as a siloxane diamine X-22-161A (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., amine equivalent 805) 225.4 g (0.14 mol), TMA 80.7 g (0.42 mol), NMP 725 g as an aprotic polar solvent was added and stirred at 80 ° C. for 30 minutes. did.
[0084]
After completion of the stirring, 150 mL of toluene was added as an aromatic hydrocarbon azeotropic with water, and the temperature was raised to 160 ° C. and refluxed for 2 hours. After confirming that about 7.2 mL or more of water had accumulated in the moisture determination receiver and that water was no longer distilled, the temperature was increased to 190 ° C. while removing the water in the moisture determination receiver, Was removed.
[0085]
After returning the solution in the flask to room temperature, 60.1 g (0.24 mol) of MDI was added as an aromatic isocyanate, the temperature was raised to 190 ° C., and the mixture was reacted for 2 hours. The amount of amide groups was 4.9% by weight, the amount of silicon was 21 An NMP solution of 7 wt% polyamideimide was obtained.
[0086]
[Preparation of second curable resin]
(Preparation Example 1)
300 g of NMP solution of polyamideimide obtained in Synthesis Example 1 (solid content 30% by weight), 20 g of ZX-15548-2 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., phosphorus-containing polyfunctional epoxy resin) as an amide-reactive compound Dimethylacetamide solution having a resin solid content of 50% by weight) and 0.2 g of 2-ethyl-4-methylimidazole were mixed, stirred for about 1 hour until the composition became homogeneous, and then allowed to stand at room temperature for 24 hours for defoaming. Then, a varnish of a second curable resin having a total amide group amount of 7.3% by weight and a total silicon amount of 6.3% by weight was obtained.
[0087]
(Preparation Example 2)
267 g of NMP solution of polyamideimide obtained in Synthesis Example 1 (solid content 30% by weight), 40 g of ZX-1548-2 which is an epoxy resin as an amide-reactive compound (dimethylacetamide solution having a resin solid content of 50% by weight), After adding 0.2 g of 2-ethyl-4-methylimidazole and stirring for about 1 hour until the composition became uniform, the mixture was allowed to stand at room temperature for 24 hours for defoaming, and the total amount of amide groups was 6.4 wt. %, A second curable resin varnish having a total silicon content of 5.6% by weight was obtained.
[0088]
(Preparation Example 3)
300 g of NMP solution of polyamideimide obtained in Synthesis Example 1 (solid content 30% by weight), 20 g of DER-331L (bisphenol A type epoxy resin manufactured by Dow Chemical Co.) which is an epoxy resin as an amide reactive compound (resin solid content) 50% by weight dimethylacetamide solution) and 0.2 g of 2-ethyl-4-methylimidazole were stirred and stirred for about 1 hour until the composition became homogeneous, and then allowed to stand at room temperature for 24 hours for defoaming. A second curable resin varnish having a total amide group content of 7.3% by weight and a total silicon content of 6.3% by weight was obtained.
[0089]
(Preparation Example 4)
300 g of NMP solution of polyamideimide obtained in Synthesis Example 1 (solid content 30% by weight), 20 g of YDCN-195 (cresol novolak type epoxy resin manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) which is an epoxy resin as an amide reactive compound (resin solid content) 50% by weight dimethylacetamide solution) and 0.2 g of 2-ethyl-4-methylimidazole were stirred and stirred for about 1 hour until the composition became homogeneous, and then allowed to stand at room temperature for 24 hours for defoaming. A second curable resin varnish having a total amide group content of 7.3% by weight and a total silicon content of 6.3% by weight was obtained.
[0090]
(Preparation Example 5)
300 g of NMP solution of polyamideimide obtained in Synthesis Example 2 (solid content 35% by weight), 20 g of ZX-1548-2 which is an epoxy resin as an amide reactive compound (dimethylacetamide solution of resin solid content 50% by weight), After blending 0.3 g of 2-ethyl-4-methylimidazole and stirring for about 1 hour until the composition became homogeneous, the mixture was allowed to stand at room temperature for 24 hours for defoaming, and the total amount of amide groups was 6.5 wt. %, A second curable resin varnish having a total silicon content of 9.8% by weight was obtained.
[0091]
(Preparation Example 6)
300 g of NMP solution of polyamideimide obtained in Synthesis Example 3 (solid content 30 wt%), 20 g of ZX-1548-2 which is an epoxy resin as an amide reactive compound (dimethylacetamide solution of resin solid content 50 wt%), After mixing 0.3 g of 2-ethyl-4-methylimidazole and stirring for about 1 hour until the composition became uniform, the mixture was allowed to stand at room temperature for 24 hours for defoaming, and the total amount of amide groups was 4.4 wt. %, A second curable resin varnish having a total silicon content of 8.1% by weight was obtained.
[0092]
(Comparative Preparation Example 1)
300 g of NMP solution of polyamideimide obtained in Comparative Synthesis Example 1 (resin solid content 30 wt%), 20 g of ZX-1548-2 which is an epoxy resin as an amide reactive compound (dimethylacetamide solution of resin solid content 50 wt%) ), 2-ethyl-4-methylimidazole (0.3 g) was added, and the mixture was stirred for about 1 hour until the composition became homogeneous, and then allowed to stand at room temperature for 24 hours for defoaming. A varnish of a second curable resin having 2% by weight and a total silicon amount of 19.5% by weight was obtained.
[0093]
(Comparative Preparation Example 2)
133 g of NMP solution of polyamideimide obtained in Synthesis Example 1 (resin solid content 30 wt%), 120 g of ZX-1548-2 which is an epoxy resin as an amide reactive compound (dimethylacetamide solution of 50 wt% resin solid content) After mixing with 1.2 g of 2-ethyl-4-methylimidazole and stirring for about 1 hour until the composition became homogeneous, the mixture was allowed to stand at room temperature for 24 hours for defoaming. A second curable resin varnish having a weight percent of 2.8% by weight of total silicon was obtained.
[0094]
[Preparation of prepreg with adhesive layer]
(Example 1)
The varnish of the second curable resin obtained in Preparation Example 1 is formed into a 50 μm-thick polyethylene terephthalate film (PET film, Purex, manufactured by Teijin Limited), and the thickness after drying of the adhesive layer is 15 μm. The film with an adhesive layer containing 5 to 7% by weight of a volatile component was obtained by heating and drying at 130 ° C. for 20 minutes.
[0095]
Next, the obtained film with an adhesive layer was layered on a prepreg (GEA-I-671, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) so that the adhesive layer was in contact, and the temperature was 120 ° C. and the speed was 0.2 m / min. After laminating with a hot roll laminator under the above conditions, the PET film was peeled off to obtain a prepreg with an adhesive layer of Example 1 in which an adhesive layer was formed on the prepreg.
[0096]
(Examples 2-6, Comparative Examples 1-2)
Similar to Example 1, except that the varnish of the second curable resin of Preparation Examples 2 to 6 and Comparative Adjustment Examples 1 and 2 was used instead of the varnish of the second curable resin obtained in Preparation Example 1. Thus, prepregs with adhesive layers of Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were obtained. In addition, the case where the varnish of the 2nd curable resin of preparation examples 2-6 was used for Examples 2-6, and the case where the varnish of the 2nd curable resin of comparative adjustment examples 1-2 was used is a comparative example. It corresponds to 1-2 respectively.
[0097]
(Examples 7 to 11)
Similar to Example 1 except that the varnish of the second curable resin obtained in Preparation Example 1 was applied so that the thickness of the adhesive layer after drying was 5, 10, 20, 30, 50 μm. Thus, prepregs of Examples 7 to 11 were obtained. In addition, what made thickness after drying of an adhesive bond layer 5, 10, 20, 30, 50 micrometers corresponded to Examples 7, 8, 9, 10, and 11, respectively.
[0098]
[Measurement of adhesive strength, solder heat resistance and elastic modulus]
After laminating the prepregs with adhesive layers of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 so that the prepregs were in contact with both surfaces of the laminate obtained by laminating three prepregs (GEA-I-671), The glossy surfaces (Rz = 2.0μm) or GTS-12 (manufactured by Furukawa Circuit Foil, Rz = 8.0 μm) is laminated, and a metal-clad lamination is performed by using a vacuum press at 230 ° C. for 90 minutes and 4.0 MPa. I got a plate.
[0099]
The adhesive strength was measured by measuring the peel strength (90 ° peel strength, in accordance with JIS C6481) when peeling the copper foil in each obtained metal-clad laminate in the direction of 90 degrees. It was.
[0100]
Next, the metal-clad laminate obtained by using the copper foil of Rz = 1.8 μm as described above was cut into 20 mm × 20 mm as samples for solder heat resistance test, and these samples were used at 260 ° C. and 288 ° C. Each was immersed in a solder bath and visually checked for blistering or peeling of the metal foil to evaluate solder heat resistance. In addition, evaluation of solder heat resistance measured the time after the sample was immersed in a solder bath until blistering or peeling of metal foil was seen, and the obtained time was made into the measured value.
[0101]
Moreover, in order to compare with the case where the prepreg which does not have an adhesive bond layer is used, as reference example 1, it is Rz = 1.2 on both surfaces of the laminated body which laminated | stacked five prepregs (GEA-I-671). Using a metal-clad laminate obtained by laminating 8 μm copper foil and pressing it at 230 ° C. for 90 minutes and 4.0 MPa using a vacuum press, the adhesive strength and solder heat resistance were the same as above. Measurements were made.
[0102]
Furthermore, in order to measure the elastic modulus after curing of the adhesive layer, the following test was performed. First, the varnish of the second curable resin obtained in Preparation Examples 1 to 6 and Comparative Preparation Examples 1 and 2 is dried on a polyethylene terephthalate film (PET film) having a thickness of 50 μm so that the thickness after drying becomes 80 μm. Each was applied and heated at 130 ° C. for 30 minutes to volatilize and cure the solvent. After curing, the PET film is peeled off to obtain a cured product of the second curable resin, the obtained cured product of the second curable resin is sandwiched between SUS frames, and further heated at 230 ° C. for 90 minutes. And a film-like curable resin having a thickness of 80 μm was obtained. And the elasticity modulus in 30 degreeC of the obtained film-form curable resin was measured using the dynamic viscoelasticity measuring apparatus (made by Rheology).
[0103]
The results obtained by the measurement of the adhesive strength and solder heat resistance are shown together in Table 1. Moreover, the measurement result of the elastic modulus was described in the column of the prepreg using the same varnish of the second curable resin.
[Table 1]
Figure 0004075581
[0104]
As shown in Table 1, in the metal-clad laminate using the prepreg with adhesive layers of Examples 1 to 6, the copper foil having any surface roughness is 0.8 to 1.4 kN / m. Adhesive strength was exhibited, and even when immersed in a solder bath at any temperature, no abnormality such as blistering or peeling of the metal foil was observed for 3 minutes or more, whereas the adhesives of Comparative Examples 1 and 2 In the metal-clad laminate using the prepreg with a layer and Reference Example 1, the adhesive strength of 0.2 to 0.6 kN / m is exhibited, and both are blistered or metal foil within 30 seconds after being immersed in the solder bath The peeling of was seen.
[0105]
[Evaluation of the effect of adhesive layer thickness]
After the prepreg with adhesive layer of Examples 7 to 11 was laminated on one side of a laminate in which three prepregs were laminated so that the adhesive layer was in contact, F0-WS was used as a copper foil on the adhesive layer. -12 (Rz = 1.8 μm) or SLP-12 glossy surface (Rz = 2.0 μm) is laminated and pressed using a vacuum press at 230 ° C. for 90 minutes and 4.0 MPa. A tension laminate was obtained.
[0106]
Using each of the obtained metal-clad laminates, the occurrence of warpage was confirmed and the adhesive strength was measured. The occurrence of warpage was confirmed by visual observation of whether or not warpage occurred in the metal-clad laminate, and the adhesion strength was measured in the same manner as described above.
[0107]
Table 2 summarizes the results of confirmation of the occurrence of warpage and measurement of adhesive strength. In Table 2, those in which no warpage was observed were indicated by ◯, and those in which warpage was observed were indicated by ×.
[Table 2]
Figure 0004075581
[0108]
As shown in Table 2, any metal-clad laminate using a prepreg with an adhesive layer showed an adhesive strength of 0.6 to 1.1 kN / m, but the thickness of the adhesive layer is 50 μm. In the metal-clad laminate using the prepreg with an adhesive layer, warpage occurred on the surface so that the copper foil was inside.
[0109]
[Evaluation of circuit formability]
After laminating the prepregs with adhesive layers of Examples 1 and 6 and Comparative Example 1 on both sides of a laminate in which four prepregs were laminated so that the prepregs were in contact, SLP-100 was applied to one adhesive layer. (Manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd.), and copper foils (Rz = 1.8 μm, Rz = 2.0 μm or Rz = 8.0 μm) with different surface roughness are laminated on the other adhesive layer, respectively, and vacuum press A metal-clad laminate was obtained by performing pressing at 230 ° C. for 90 minutes and 4.0 MPa.
[0110]
Each of the obtained metal-clad laminates is used to form a full resist on the surface of SLP-100 existing on one side of the metal-clad laminate, and on the copper foils having different surface roughnesses on the other side. In addition, comb resist patterns having a line width / space width (L / S) of 20 μm / 20 μm, 30 μm / 30 μm, 40 μm / 40 μm, or 50 μm / 50 μm were formed, respectively. And after removing unprotected copper foil by etching using a ferric chloride solution, the resist was peeled off to form a wiring pattern.
[0111]
The evaluation of the circuit formability of the metal-clad laminate on which the wiring pattern was formed was performed using a microscope, and this evaluation was performed using the minimum value of the line width / space width (L / S) at which circuit formation was possible. The sex value.
[0112]
Moreover, in order to compare with the case where the prepreg which does not have an adhesive bond layer is used, on both surfaces of the laminated body which laminated | stacked five prepregs (GEA-I-671) as the reference example 2, it is similar to the above. Using a metal-clad laminate obtained by laminating copper foils, circuit formability was evaluated in the same manner as described above.
[0113]
Table 3 summarizes the evaluation results of the obtained circuit formability.
[Table 3]
Figure 0004075581
[0114]
As shown in Table 3, in the metal-clad laminate using the prepreg with an adhesive layer of Example 1 or 6, a copper foil having a relatively smooth metal foil surface (Rz = 1.8 μm or 2.0 μm) is used. Even with the metal-clad laminate used, residual copper during etching can be removed in a short time, and a good wiring pattern with a cross-sectional shape close to a rectangle can be obtained with line width / space width = 20 μm / 20 μm. It was. On the other hand, in the metal-clad laminate using the prepreg with an adhesive layer of Comparative Example 1 or Reference Example 2, when the copper foil of Rz = 1.8 μm or 2.0 μm was used, the copper foil was partially peeled off. . When a copper foil of Rz = 8.0 μm was used, peeling did not occur in any of the metal-clad laminates, but it took a long time to remove the remaining copper on the copper foil surface during etching. There was a tendency for the top of the to become a thin bowl. For this reason, the line width / space width is 40 μm / 40 μm, which is the limit for obtaining a good wiring pattern.
[0115]
【The invention's effect】
As described above, according to the prepreg with an adhesive layer of the present invention, even when a metal foil that has not been roughened is used, the adhesion between the metal foil and the laminate is excellent and fine. Even when the wiring pattern is formed, it is possible to obtain a metal-clad laminate that does not peel off the conductor layer and is excellent in heat resistance. Moreover, according to this invention, it becomes possible to provide the manufacturing method of the metal-clad laminated board using the prepreg with an adhesive layer of this invention, and the metal-clad laminated board obtained by this method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a prepreg with an adhesive layer of the present invention.
FIG. 2 (a) shows a step of laminating two sheets of metal foil 22 that has not been roughened, three laminate-forming prepregs 10, and two prepregs 1 with an adhesive layer. It is sectional drawing shown typically, (b) is sectional drawing which shows the obtained metal-clad laminated board 40 typically.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Prepreg with an adhesive layer, 2 ... Prepreg, 4 ... Adhesive layer, 10 ... Laminated prepreg, 12 ... Prepreg cured product, 14 ... Adhesive layer hardening , 20 ... prepreg cured product for forming a laminate, 22 ... metal foil, 30 ... metal-clad laminate.

Claims (5)

Bステージ状態の第1の硬化性樹脂からなるプリプレグと、該プリプレグ上に形成された第2の硬化性樹脂からなる接着剤層と、を備える接着剤層付きプリプレグであって、
前記第2の硬化性樹脂は、主鎖にシロキサン構造を有するポリアミドイミドと該ポリアミドイミドのアミド基と反応を生じる官能基を有するアミド反応性化合物とを含んでおり、
前記ポリアミドイミドは、下記一般式(1)で表される芳香族ジアミン及び下記一般式(2)で表されるシロキサンジアミンを含むジアミン混合物と、無水トリメリット酸とを反応させて得られるジイミドジカルボン酸に、芳香族ジイソシアネートを反応させてなるポリアミドイミドであり、
Figure 0004075581
Figure 0004075581
[式中、Xは下記一般式(3a)又は(3b)で表される2価の基、R はアルキル基、フェニル基又は置換フェニル基、R はアルキレン基、フェニレン基又は置換フェニレン基、nは1〜15の整数を示す。
Figure 0004075581
但し、Yは、炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜3のハロゲン化脂肪族炭化水素基、スルホニル基、エーテル基、カルボニル基又は単結合であり、複数存在するR 及びR のそれぞれは同一であっても異なっていてもよい。]
前記アミド反応性化合物は、2つ以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物であり、
前記ポリアミドイミド100重量部に対する、前記アミド反応性化合物の重量部Xは、
前記ポリアミドイミド中のアミド基量をA重量%、前記アミド反応性化合物中のアミド基量をB重量%、前記ポリアミドイミド中のケイ素量をC重量%、前記アミド反応性化合物中のケイ素量をD重量%としたときに、
以下の式(I)及び(II)、
4≦(A×100+B×X)/(100+X)≦10・・・(I)
1≦(C×100+D×X)/(100+X)≦15・・・(II)
を満たし、
前記接着剤層の硬化後の30℃での弾性率が1900〜2500MPaであることを特徴とする接着剤層付きプリプレグ。
A prepreg with an adhesive layer comprising a prepreg made of a first curable resin in a B-stage state and an adhesive layer made of a second curable resin formed on the prepreg,
The second curable resin includes a polyamideimide having a siloxane structure in the main chain and an amide reactive compound having a functional group that causes a reaction with the amide group of the polyamideimide,
The polyamideimide is a diimide dicarboxylic acid obtained by reacting an aromatic diamine represented by the following general formula (1) and a diamine mixture containing a siloxane diamine represented by the following general formula (2) with trimellitic anhydride. A polyamideimide obtained by reacting an aromatic diisocyanate with an acid;
Figure 0004075581
Figure 0004075581
[Wherein, X is a divalent group represented by the following general formula (3a) or (3b), R 1 is an alkyl group, a phenyl group or a substituted phenyl group, and R 2 is an alkylene group, a phenylene group or a substituted phenylene group. , N represents an integer of 1-15.
Figure 0004075581
Y is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a halogenated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a sulfonyl group, an ether group, a carbonyl group, or a single bond, and a plurality of R 1. And R 2 may be the same or different. ]
The amide reactive compound is a polyfunctional epoxy compound having two or more epoxy groups,
The weight part X of the amide-reactive compound with respect to 100 parts by weight of the polyamideimide is:
The amount of amide groups in the polyamide-imide is A wt%, the amount of amide groups in the amide-reactive compound is B wt%, the amount of silicon in the polyamide-imide is C wt%, and the amount of silicon in the amide-reactive compound is When D weight%,
The following formulas (I) and (II),
4 ≦ (A × 100 + B × X) / (100 + X) ≦ 10 (I)
1 ≦ (C × 100 + D × X) / (100 + X) ≦ 15 (II)
The filling,
A prepreg with an adhesive layer, wherein an elastic modulus at 30 ° C. after curing of the adhesive layer is 1900 to 2500 MPa.
前記プリプレグは強化繊維が配されているプリプレグであることを特徴とする請求項1記載の接着剤層付きプリプレグ。  The prepreg with an adhesive layer according to claim 1, wherein the prepreg is a prepreg in which reinforcing fibers are arranged. 前記接着剤層の厚さが、30μm以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の接着剤層付きプリプレグ。  The thickness of the said adhesive bond layer is 30 micrometers or less, The prepreg with an adhesive bond layer of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 金属箔とプリプレグとをそれぞれ少なくとも一枚用いて、前記金属箔の少なくとも片面に前記プリプレグが接するように積層し、加熱及び加圧する金属張積層板の製造方法において、
前記金属箔の少なくとも一枚は、粗面化処理されていない金属箔であり、
少なくとも前記金属箔に隣接させて加熱及び加圧するプリプレグは、前記接着剤層が前記金属箔と接するように配置された請求項1〜のいずれか一項に記載の接着剤層付きプリプレグであることを特徴とする金属張積層板の製造方法。
In the method for producing a metal-clad laminate in which at least one metal foil and a prepreg are used so that the prepreg is laminated on at least one surface of the metal foil, and heated and pressed.
At least one of the metal foils is a metal foil that has not been roughened,
The prepreg with an adhesive layer according to any one of claims 1 to 3 , wherein the prepreg that is heated and pressed adjacent to at least the metal foil is disposed so that the adhesive layer is in contact with the metal foil. A method for producing a metal-clad laminate characterized by the above.
請求項記載の金属張積層板の製造方法により得られることを特徴とする金属張積層板。A metal-clad laminate obtained by the method for producing a metal-clad laminate according to claim 4 .
JP2002338404A 2002-11-21 2002-11-21 Prepreg with adhesive layer, method for producing metal-clad laminate, and metal-clad laminate Expired - Fee Related JP4075581B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002338404A JP4075581B2 (en) 2002-11-21 2002-11-21 Prepreg with adhesive layer, method for producing metal-clad laminate, and metal-clad laminate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002338404A JP4075581B2 (en) 2002-11-21 2002-11-21 Prepreg with adhesive layer, method for producing metal-clad laminate, and metal-clad laminate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004168943A JP2004168943A (en) 2004-06-17
JP4075581B2 true JP4075581B2 (en) 2008-04-16

Family

ID=32701648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002338404A Expired - Fee Related JP4075581B2 (en) 2002-11-21 2002-11-21 Prepreg with adhesive layer, method for producing metal-clad laminate, and metal-clad laminate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4075581B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10640614B2 (en) 2016-07-28 2020-05-05 3M Innovative Properties Company Segmented silicone polyamide block copolymers and articles containing the same
US10865330B2 (en) 2016-07-28 2020-12-15 3M Innovative Properties Company Segmented silicone polyamide block copolymers and articles containing the same

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2008133293A1 (en) * 2007-04-25 2010-07-29 日立化成工業株式会社 Adhesive sheet
WO2016017368A1 (en) 2014-07-29 2016-02-04 太陽ホールディングス株式会社 Resinous sheet, and structure and wiring board each including same
JP6402005B2 (en) 2014-11-04 2018-10-10 太陽ホールディングス株式会社 Resin-containing sheet, and structure and wiring board using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10640614B2 (en) 2016-07-28 2020-05-05 3M Innovative Properties Company Segmented silicone polyamide block copolymers and articles containing the same
US10865330B2 (en) 2016-07-28 2020-12-15 3M Innovative Properties Company Segmented silicone polyamide block copolymers and articles containing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004168943A (en) 2004-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5648677B2 (en) Primer, resin-coated conductor foil, laminate, and method for producing laminate
JP4455806B2 (en) Prepreg and laminate
WO2006129560A1 (en) Multi-layer wiring board
JP5124984B2 (en) Printed wiring board
JP4517749B2 (en) Prepreg and metal-clad laminate and printed circuit board using the same
JP4075581B2 (en) Prepreg with adhesive layer, method for producing metal-clad laminate, and metal-clad laminate
JP5577837B2 (en) Metal foil-clad laminate, method for producing the same, and printed wiring board using the same
JP5444825B2 (en) Insulating resin composition, prepreg, metal foil-clad laminate, printed wiring board, and multilayer wiring board
JP4075580B2 (en) Method for producing prepreg with adhesive layer and prepreg with adhesive layer
JP4736671B2 (en) Prepreg, metal foil-clad laminate and printed circuit board using these
JP4590982B2 (en) Metal foil with resin
JP4555985B2 (en) Prepreg, and metal foil-clad laminate and printed circuit board obtained using the same
JP2005325203A (en) Prepreg, metal foil-clad laminated plate and printed circuit board obtained using the same
JP4378628B2 (en) Prepreg, laminated board and printed circuit board using them
JP2010037489A (en) Adhesive film, and metal foil with resin
JP2004051910A (en) Resin film and metal-clad laminated sheet
JP3333136B2 (en) Polyamide-imide resin laminated material with copper foil
JP4774702B2 (en) Prepreg, and metal foil-clad laminate and printed circuit board obtained using the same
JP2007305957A (en) Metal-foiled laminate, resin-coated metal foil and multilayered printed circuit board
JP2005200532A (en) Prepreg and laminate
JP2008019444A (en) Prepreg and laminated plate
JP2012169680A (en) Printed wiring board
JP2005325162A (en) Prepreg, metal foil-clad laminated plate and printed circuit board obtained using these

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050628

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070703

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071002

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080121

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees