JP5135826B2 - 樹脂組成物、プリプレグおよび金属箔張り積層板 - Google Patents
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Description
2級水酸基量はC13-NMR法を用いて求める。構造が既知のビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)をC13-NMRで測定してビスフェノールA型の骨格、2-ヒドロキシ-1,3-プロピリデン基、グリシジル基の炭素量比を求め、この3つの要素の構造がそれぞれ持つ炭素数から3者の量を要素のモル比として計算する。2-ヒドロキシ-1,3-プロピリデン基を1とした各要素のモル比と、3者の構造から計算される各要素の分子量との積和は2級水酸基当量に該当し、その逆数が2級水酸基量となる。
2級水酸基量が0.4meq/gを超える場合、得られる積層板の電気特性が低下する問題がある。ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)の具体例としては、2級水酸基量が0.4meq/g以下の、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂が挙げられ、1種類もしくは2種類以上を適宜混合して使用することも可能である。好適なものとして、2級水酸基量が0.4meq/g以下の臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂が挙げられる。ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)の配合量は、樹脂組成物中の樹脂固形分100重量部に対し、15〜40重量部の範囲が好ましく、20〜35重量部の範囲が特に好適である。
2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210、シアネート当量139、三菱ガス化学製) 27重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピクロン153、エポキシ当量400、2級水酸基量0.3meq/g,大日本インキ化学工業製) 33重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(ESCN-220F、エポキシ当量215、住友化学製) 40重量部、球状合成シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、アドマテックス製) 30重量部、オクチル酸亜鉛 0.03重量部を混合してワニスを得た。このワニスをメチルエチルケトンで希釈し、厚さ0.1mmのEガラスクロスに含浸塗工し、165℃で11分加熱乾燥して、樹脂量45重量%と55重量%のプリプレグを得た。次に、この樹脂量45重量%プリプレグ1枚の両面に厚さ35μmの銅箔を配置し、これとは別に樹脂量55重量%プリプレグ8枚を重ねた両面に厚さ18μm銅箔を配置し、各々、圧力30kg/cm2、温度200℃で150分間真空プレスを行い、厚さ0.1mmの35μm銅張積層板と、厚さ約1.2mmの18μm銅張積層板を得た。次いで厚さ0.1mm,35μm銅張り積層板に回路を形成し、この回路に黒化処理を実施し、内層回路板とした後、樹脂量55重量%プリプレグとこの内層回路板とを1枚ずつ交互に39枚重ねた両面に厚さ18μm銅箔を配置し、上記のプレス条件で真空プレスを行い、厚さ約5mmの40層板を得た。その40層板をメカニカルドリルで貫通スルーホールを形成、パネルメッキ後、最外層に回路を形成してレジストを塗布しプリント基板とした。得られた銅張り積層板およびプリント基板の物性値を表1に示す。
2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210) 35重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピクロン153) 33重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(ESCN-220F) 32重量部、球状合成シリカ(SC2050) 40重量部、オクチル酸亜鉛 0.03重量部を混合してワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例1と同様にして行い、得られた銅張り積層板およびプリント基板の物性値を表1に示す。
2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210) 30重量部、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、エポキシ当量285、日本化薬製) 7重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピクロン153) 25重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(ESCN-220F) 38重量部、球状合成シリカ(SC2050) 20重量部、オクチル酸亜鉛 0.03重量部を混合してワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例1と同様にして行い、得られた銅張り積層板およびプリント基板の物性値を表1に示す。
2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210) 40重量部、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S) 6重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピクロン153) 24重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(ESCN-220F) 30重量部、球状合成シリカ(SC2050) 60重量部、オクチル酸亜鉛 0.03重量部を混合してワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例1と同様にして行い、得られた銅張り積層板およびプリント基板の物性値を表1に示す。
2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210) 40重量部、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S) 6重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピクロン153) 24重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(ESCN-220F) 30重量部、球状溶融シリカ(FB-3SDC、平均粒径3μm、電気化学工業製) 60重量部、オクチル酸亜鉛 0.03重量部を混合してワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例1と同様にして行い、得られた銅張り積層板およびプリント基板の物性値を表1に示す。
2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210) 25重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピクロン1123P:エポキシ当量545、2級水酸基量1.6meq/g、大日本インキ化学工業製) 65重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(ESCN-220F) 10重量部、球状合成シリカ(SC2050) 40重量部、オクチル酸亜鉛 0.05重量部を混合してワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例1と同様にして行い、得られた銅張り積層板およびプリント基板の物性値を表2に示す。
2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210) 20重量部、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S) 6重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピクロン153) 24重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(ESCN-220F) 50重量部、球状合成シリカ(SC2050) 80重量部、オクチル酸亜鉛 0.04重量部を混合してワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例1と同様にして行い、得られた銅張り積層板およびプリント基板の物性値を表2に示す。
2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210) 45重量部、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S) 6重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピクロン153) 24重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(ESCN-220F) 25重量部、球状合成シリカ(SC2050) 20重量部、オクチル酸亜鉛 0.04重量部を混合してワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例1と同様にして行い、得られた銅張り積層板およびプリント基板の物性値を表2に示す。
2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210) 30重量部、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S) 70重量部、球状合成シリカ(SC2050) 20重量部、オクチル酸亜鉛 0.03重量部を混合してワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例1と同様にして行い、得られた銅張り積層板およびプリント基板の物性値を表2に示す。
2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210) 30重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピクロン153) 70重量部、球状合成シリカ(SC2050) 20重量部、オクチル酸亜鉛 0.05重量部を混合してワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例1と同様にして行い、これを実施例1と同様にして行い、得られた銅張り積層板およびプリント基板の物性値を表2に示す。
2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210) 30重量部、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、エポキシ当量285、日本化薬製) 7重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピクロン153) 25重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(ESCN-220F) 38重量部、オクチル酸亜鉛 0.03重量部を混合してワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例1と同様にして行い、得られた銅張り積層板およびプリント基板の物性値を表2に示す。
2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210)40重量部、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S) 6重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピクロン153) 24重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(ESCN-220F) 30重量部、破砕シリカ(FS-20、平均粒径4.9μm、電気化学工業製) 60重量部、オクチル酸亜鉛 0.03重量部を混合してワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例1と同様にして行い、得られた銅張り積層板およびプリント基板の物性値を表2に示す。
1)エポキシ樹脂中の2級水酸基量測定:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)をC13-NMRで測定してビスフェノールA型の骨格、2-ヒドロキシ-1,3-プロピリデン基、グリシジル基の炭素量比を求め、この3つの要素の構造がそれぞれ持つ炭素数から3者の量を要素のモル比として計算する。2-ヒドロキシ-1,3-プロピリデン基を1とした各要素のモル比と、3者の構造から計算される各要素の分子量との積和の逆数が2級水酸基量となる。 (2回測定の平均値)
2)ピール強度:JIS C6481に準じて、18μm銅箔付きの試験片(30mm×150mm×1.2mm)の銅箔の引き剥がし強度を測定。2回測定し2回とも0.8kg/cm以上であれば合格(○)とした。
3)誘電正接:厚さ1.2mm銅張り積層板の銅箔を除去した試験片を使用し、空洞共振器摂動法(Agilent 8722ES,アジレントテクノロジー製)にて1GHzでの値を測定。(6回測定の平均値)
4)T-288(Time to Delamination):IPC TM-650に準じて、18μm銅箔付きの試験片(5mm×5mm×1.2mm)を使用し、TMA装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー製EXSTAR6000 TMA/SS6100)を用い、昇温10℃/分で288℃まで加熱。288℃に到達後、温度を一定に保持し、288℃到達時からデラミネーションが発生するまでの時間を測定、2回測定し1回でも10分未満であれば不合格(×)とした。
5)収縮量:18μm銅箔付きの試験片(5mm×5mm×1.2mm)を使用し、TMA装置(EXSTAR6000 TMA/SS6100)を用い、昇温20℃/分で30℃から260℃まで加熱、260℃到達後15分保持し、その後260℃から30℃まで20℃/分で降温する。これを1サイクルとし、5サイクル実施。各サイクルの厚さ方向の60℃における昇温時の変位量について、1サイクル目は硬化歪
みの影響があるため、2サイクル目の値を基準とし、5サイクル目の収縮量で判断した。測定を3回繰り返し、3回とも収縮量が±2μmの範囲内であれば合格(○)とした。
6)耐リフロー性:厚さ約5mmのプリント板(1mmピッチ、φ0.25mmスルーホール5000穴仕様)を85℃,85%RH環境下で24時間処理した後、リフロー加熱炉(サラマンダXNB-738PC,古河電気工業製、1〜8ゾーンの設定温度:185℃、175℃、175℃、192℃、228℃、265℃、269℃、190℃)で、40cm/min.の速度でリフロー加熱処理を10回繰り返した後の外観変化を目視にて観察。判定基準は、サンプル表面に異常(膨れ、デラミネーション)がないことおよびスルーホール部の断面観察において異常(レジンクラック、デラミネーション)がないこととした。試験は5回行い、5回とも異常が無ければ○とした。
7)ドリル折損:樹脂量45重量%のプリプレグ8枚の両面に厚さ12μmの銅箔を配置し、厚さ0.8mmの銅張積層板を作成し、この試験片(510mm×340mm×0.8mm)を1枚使用し、エントリーシート(LE800 厚さ0.070mm、三菱ガス化学製)を重ね、ドリルビット(MD J492B 0.105x1.6mm、ユニオンツール製)、回転数160krpm、送り速度1.2m/minの条件で、0.2mmピッチで5000穴まで、NCドリルマシン(H-MARK-20V日立ビアメカニクス製)で加工した。試験は3回行い、3回とも5000穴までドリル折損がなければ合格(○)とした。
8)球状シリカの平均粒径:HORIVA製 LA-750レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置によって測定した。
Claims (5)
- 分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂で、2級水酸基量が0.4meq/g以下のビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)、分子内に2個以上のエポキシ基を有するノボラック型エポキシ樹脂(b)、分子内に2個以上のシアネート基を有するシアン酸エステル樹脂(c)および平均粒径が4μm以下の球状シリカ(d)を含有する熱硬化性の樹脂組成物であって、該樹脂組成物中のシアネート基/エポキシ基の当量比が0.7〜1.45の範囲である樹脂組成物。
- 該ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a)が、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂である請求項1記載の樹脂組成物。
- 該樹脂組成物中の球状シリカ(d)の含有量が、樹脂組成物中の樹脂固形分100重量部に対して、10〜70重量部である請求項1又は2記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物をガラス織布に含浸又は塗布してなるプリプレグ。
- 請求項4に記載のプリプレグを少なくとも1枚以上重ね、その片面もしくは両面に金属箔を配して積層成形して得られる金属箔張り積層板。
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