JP4478095B2 - ポリオキシアルキレンアミンにより変性されたポリアミドイミド樹脂とその組成物 - Google Patents
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Description
ージがある。この種のCSPパッケージにおいて、ワイヤボンディングにより、ポリイミド樹脂製の回路基板と素子とを相互接続し、次いで樹脂により密封されている。このようなCSPパッケージは、構造が簡単であり、しかも周知のボールグリッドアレー(BGA)技術を修飾応用して、生産されることが可能なので、現在広く利用されている。
料として主に使用するが、それは優れた電気的性質、機械的特性および耐熱性が高いことに由来する。
又、本発明の目的は、耐熱性の高いポリアミドイミド樹脂とその組成物及びこれによる回路基板の製造方法を提供するものである。
またさらに、本発明は、ポリオキシアルキレンアミンにより変性されたポリアミドイミド樹脂を提供することを目的としている。
および、
ポリフェニルジアミン類化合物の混合物と、トリメリット酸無水物との反応により得られるジイミドジカルボン酸と、
一般式(2)で表わされるジイソシアン酸エステル;
る次式(3)で表わされることを特徴とするポリオキシアルキレンアミンにより変性されたポリイミドイミド樹脂;
キシアルキレンアミン由来の基の両者の基を表し、
R 1 が、ポリフェニルジアミン類化合物由来の基であるときは、
ン由来の基を表すときは、次式
R 2 は、炭素数1〜3のアルキレン基を表し、mは、25〜150の整数を表す。〕。
されるジイミドジカルボン酸を得る。
アルキレンアミン由来の基の両者の基を表し、
ただし、上記式においてnは2又は3を示す。
次に、式(1)のジイミドカルボン酸と下記式(2)で示されるジイソシアン酸エステルとを反応させることよって
下記式(3)により示されるポリオキシアルキレンアミンにより変性されたポリアミドイミド樹脂を得る。
本発明のポリオキシアルキレンアミンより変性されたポリアミドイミド樹脂は、ジイミドジカルボン酸化合物とジイソシアン酸エステルにより製造される。本発明において、ジイミドカルボン酸化合物は、一般式(1)で示される構造を有する。
ルキレンアミン由来の基の両者の基を表し、
又、ジイソシアン酸エステルは、一般式(2)で示される構造を有する。
である。
本発明の実施例の一つに、一般式(1)で示されるポリアミド酸化合物は、下記一般式(4)で示されるポリオキシアルキレンアミンと、
ポリフェニルジアミン類化合物である、一般式(5)で示される2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン(BAPP)と、
その内、原料化合物であるポリオキシアルキレンアミンとしては市販品があり、例えば、一般式(4)(式中、nは2〜3を示す。)で示される化合物(分子量は、230である)にあたる、ジェファミンD―230(米国ハンツマン(株))が挙げられる。
次に、下記の反応式2により、一般式(1)で示されるジイミドカルボン酸と一般式(2)で示されるジイソシアン酸エステルとを反応させることにより、一般式(3)のポリオキシアルキレンアミンより変性されたポリアミドイミド樹脂を得る。
本発明において、ポリオキシアルキレンアミンにより変性されたポリアミドイミド樹脂の分子量は、約25,000〜150,000であり、好ましくは、約50,000〜120,000である。
先ず、BAPPのようなポリフェニルジアミン類化合物とポリオキシアルキレンアミンとを、非プロトン性溶媒に溶解させる。該非プロトン性溶媒の具体例として、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAC)、ジメチルホルムアミド(DMF)および上記の混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。次に、トリメリト酸無水物(TMA)を加えて、加熱反応せしめ、有機溶剤を加え還流しながら副生成物の水を反応系外に除去する。ここで有機溶剤としては、例えば、トルエンが使用されるが、これに限定されない。この際、閉環、脱水の反応により、ジイミドカルボン酸化合物を得る。更に反応を続け、水の留出が止まるのを確認した後、溶剤のトルエンを留去して反応を終え、反応混合物の温度を室温にまで戻す。
ロニトリルーブタジエンゴム、末端がアミノ基であるアクリロニトリルーブタジエンゴム、末端がエポキシ基であるアクリロニトリルーブタジエンゴム、シロキサンゴムとその近縁体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。上記の無機充填剤の具体例としては、例えば、シリカ(SiO2)、アルミナ(Al2O3)、水酸化アルミニウム(
Al(OH)3)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、酸化アンチモン(Sb2O5)、炭酸カルシウム(CaCO3)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、硅酸カルシウム、酸化マグネシウム(MgO)、酸化亜鉛(ZnO)、タルク、マイカ、メラミンピロホスフェート、メラミンポリホスフェートとその近縁化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
原料化合物についての説明
ポリオキシアルキレンアミン:一般式(4)で表される化合物。
BAPP:下記の一般式(5)で表される、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン。
MDI:下記の一般式(2)で表される4,4'―ジフェニルメタンジイソシアナート
。
BE501:ビスA型エポキシ樹脂、エポキシ当量500、台湾長春人造樹脂(株)製品。
2−MI:2−メチルイミダゾール。
合成例
攪拌機を備えた四口反応容器に、BAPP(13.12g、0.032mol)とポリオ
キシアルキレンアミン(1.84g、0.008mol)、及び溶媒としてNMP(65g)を加え、攪拌してBAPPおよびポリオキシアルキレンアミンを溶媒に溶解させる。
実施例1
上記の合成例で得たポリオキシアルキレンアミンにより変性されたポリアミドイミド樹脂73g(固形分は、30%)、ゴム6g(日本ゼオン1072をNMPに溶解し、ゴム固形分は、20%)、BE―501(21g)、および、2−MI(0.5g)をそれぞれフラスコに加え、攪拌機で、500rpmで20分間攪拌して均一に分散させる。この際のワニスの固形分は41.4%となる。次に、ワニス固形分に対して、10%の重量比のタルク(4.14g)を加えた後、500rpmで30分間攪拌し、その後、4時間静置して脱気する。
両面が銅箔のシートを得る。このシートを窒素ガスで充満した高温オーブンに入れ、260℃で1時間、更に280℃で2時間が熱硬化せしめて、高い粘着性と耐熱性を有する軟質の両面回路基板を得る。
実施例2〜8
実施例1に示す方法で、軟質の両面回路基板を製造する、但し、各実施例の組成は表1
に示された通りに変更して行われる。
日立化成(株)の製品KS6500樹脂を使用して、実施例1と同じ方法で軟質の両面回路基板を製造した。
(1)銅箔接着強度:IPC TM−650 2.4.9法により測定される。
(2)耐熱試験:IPC TM−650 2.4.13法により測定される。
合格することが明らかにされた。
上記の実施例は、本発明の原理とその効果を示すに留まり、本発明を限定するものではない。本発明の精神とその範囲を逸脱しない限り、この領域に熟知するものにとっては、上記の実施例に何らかの修飾と変更を与えることができるが、これらはすべて本発明の範囲に入り、下記の請求範囲でその権利が保護される。
Claims (14)
- 一般式(4)で表わされるポリオキシアルキレンアミン;
(式(4)中、nは2〜3の整数である)、
および、ポリフェニルジアミン類化合物のみからなる混合物と、トリメリット酸無水物との反応により得られるジイミドジカルボン酸、
および一般式(2)で表わされるジイソシアン酸エステル;
(式(2)中、R2は、炭素数1〜3のアルキレン基を示す)のみを反応せしめて得られる次式(3)で表わされることを特徴とするポリオキシアルキレンアミンにより変性されたポリアミドイミド樹脂;
〔ただし、式(3)中、R1は、ポリフェニルジアミン類化合物由来の基およびポリオキシアルキレンアミン由来の基の両者の基を表し、R1が、ポリフェニルジアミン類化合物由来の基であるときは、
よりなる群から選ばれる少なくとも一つの基を表し、R1が、ポリオキシアルキレンアミ
ン由来の基を表すときは、次式
(ただし、式(4−1)においてnは2〜3の整数を示す)であり、R2は、炭素数1〜3のアルキレン基を表し、mは、25〜150の整数を表す。〕。 - 前記のR2がメチレン基であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂。
- フェニレン基が下記式よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の基であるポリフェ二ルジアミン類化合物(5);
および下記一般式(4)で表わされるポリオキシアルキレンアミンのみからなる混合物と、
(上記式(4)において、nは、2〜3の整数を表す。)
トリメリット酸無水物(TMA)のみの下記反応式1により示される一般式(1)で表わされるジイミドジカルボン酸を得;
(上記反応式1においてnおよびR1は、前記と同じ意味である。)
次いで、下記反応式2により、上記一般式1で表わされるジイミドカルボン酸と下記一般式(2)で表わされるジイソシアン酸エステル;
(式〔2〕中、R2は、炭素数1〜3のアルキル基を表す)
のみを反応させて得られる一般式(3)で表わされることを特徴とする請求項1に記載のポリオキシアルキレンアミンにより変性されたポリアミドイミド樹脂;
(ただし反応式2において、R1は、
(ただし、式(4―1)において、nは上記と同じ意味である)とともに、式(1)において、R1は、下記式で表わされる群から選ばれる少なくとも1種類の基であり、
式(3)において、mは、25〜150の整数を示し、式(2)、式(3)において、R2は、前記と同じ意味である。)。 - 請求項1に記載のポリオキシアルキレンアミンより変性されたポリアミドイミド樹脂40〜80重量部と、熱硬化性樹脂20〜45重量部と、ゴム弾性体5〜20重量部とを含むことを特徴とするポリアミドイミド樹脂組成物。
- 無機充填剤0〜15重量部を更に含むことを特徴とする請求項4に記載の樹脂組成物。
- 前記の熱硬化性樹脂は、二つのエポキシ基を有するエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項4に記載の樹脂組成物。
- 前記の熱硬化性樹脂は、含燐エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ブロム系エポキシ樹脂及びその混合物からなる群より選ばれることを特徴とする請求項4又は6に記載の樹脂組成物。
- 前記のゴム弾性体が、アクリロニトリルゴム、ブタジェンゴム、末端がカルボキシル基であるアクリロニトリルーブタジエンゴム、末端がアミノ基であるアクリロニトリルーブタジエンゴム、末端がエポキシ基であるアクリロニトリルーブタジエンゴム、シロキサンゴムとその混合物からなる群より選ばれることを特徴とする請求項4に記載の樹脂組成物。
- 前記の無機充填剤は、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硅酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、タルク、マイカ、メラミンピロホスフェート、メラミンポリホスフェートとその混合物からなる群より選ばれることを特徴とする請求項5に記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂組成物が、さらに硬化剤を含むことを特徴とする請求項4に記載の樹脂組成物。
- 前記の硬化剤は、2―エチルー4―メチルイミダゾール又は2−メチルイミダゾールであることを特徴とする請求項10に記載の樹脂組成物。
- 請求項4に記載のポリオキシアルキレンアミンより変性されたポリアミドイミド樹脂組成物を用い、軟質の回路基板を製造する方法において、
ポリオキシアルキレンアミンにより変性されるポリアミドイミド樹脂組成物を金属箔上に塗布する工程と、
加熱して溶剤を除去する工程とを含むことを特徴とする軟質の回路基板を製造する方法。 - 金属箔のないポリオキシアルキレンアミンより変性されるポリアミドイミド樹脂組成物の塗層の表面に、加圧下で他の金属箔を粘着せしめる工程と、
窒素ガス雰囲気中、加熱により樹脂組成物を硬化させて、金属箔/樹脂層/金属箔から構成される軟質の両面回路基板を製造する工程とを更に含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 前記の金属箔は、銅箔、アルミ箔、ニッケル箔およびこれらの金属を含む合金箔よりなる群から選ばれる一種類の金属箔であることを特徴とする請求項12又は13に記載の方法。
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