JP6750202B2 - 樹脂組成物、接着フィルムおよびコアレス基板の製造方法 - Google Patents

樹脂組成物、接着フィルムおよびコアレス基板の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、コアレス基板の製造方法に有用な樹脂組成物および接着フィルム、並びにコアレス基板の製造方法に関する。
電子産業の発達に伴い、電子部品の高機能化、軽薄短小化に対する要求が急増しており、これにより、このような電子部品が搭載されるプリント回路基板も高密度配線化および薄板化が求められている。特に、プリント回路基板の薄板化に応えるべく、コア層を除去して全体の厚さを減らし、信号処理時間を短縮することができるコアレス基板が注目されている(例えば、特許文献1)。
特表2015−518651公報
コアレス基板は、例えば、下記工程(1)〜(3)を含む方法によって製造することができる:
(1)その上に回路前駆体が形成されたコア層と、支持体および該支持体と接合している樹脂組成物層を有する接着フィルムとを、回路前駆体と樹脂組成物層とが接触するようにラミネートし、接着フィルムの支持体を剥離した後に樹脂組成物層を熱硬化するか、または樹脂組成物層を熱硬化した後に接着フィルムの支持体を剥離して、硬化した樹脂組成物層である絶縁層を形成する工程、
(2)絶縁層の表面を研磨切削する工程、および
(3)コア層を除去した後、回路前駆体と接触する半田ボールを設置する工程。
上記工程(1)で使用されるコア層の一例として、片面に回路前駆体が形成されたコア層の概略図を図1に示す。上記工程(1)で得られる、その上に絶縁層および回路前駆体が形成されたコア層の概略図を図2に示す。上記工程(2)で得られる、その上に研磨切削された絶縁層および回路前駆体が形成されたコア層の概略図を図3に示す。上記工程(3)で得られる、回路前駆体、絶縁層および半田ボールを有するコアレス基板の概略図を図4に示す。
また、上記工程(1)で使用されるコア層の一例として、両面に回路前駆体が形成されたコア層の概略図を図5に示す。このようなコア層としては、例えば、ピーラブル銅箔を有する銅張積層板(CCL)を使用することができる。コア層として、両面に回路前駆体が形成されたCCLを使用する場合、上記工程(3)のコア層の除去は、離形層を介して中央の銅箔および樹脂層(またはプリプレグ層)を剥離し、次いで残った銅箔をエッチングで除去することによって行うことができる。
また、上記工程(2)で得られた研磨切削された絶縁層および回路前駆体が形成されたコア層に、めっき等で回路前駆体を形成し、さらに上記工程(1)および(2)を繰り返した後、上記工程(3)を行ってコア層を除去し、半田ボールを設置することによって、例えば図6に示されるような、多層構造のコアレス基板を製造することもできる。なお、図6は2層構造のコアレス基板を示しているが、3層以上の構造のコアレス基板も製造することができる。
本発明は、上記コアレス基板に使用するために特に適した絶縁層を形成することができる樹脂組成物を提供することを目的とする。詳細には、本発明は、上記(2)の研磨切削工程時において、優れた作業性および優れた密着信頼性を示し、砥石を摩耗させることがない絶縁層を形成し得る樹脂組成物を提供することを目的とする。さらに、該絶縁層上に導体層を形成する場合には、本発明は、高いピール強度を有する導体層が形成可能な樹脂組成物を提供することを目的とする。ここで、研磨切削工程時において密着信頼性に優れるとは、研磨切削工程時に生じる応力で絶縁層に欠けや割れが生じず、且つ絶縁層がコア層から剥がれないことを意味する。
本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、硬化した樹脂組成物のビッカース硬度およびガラス転移温度が特定範囲になるように調整することによって、上記目的を達成し得ることを見出した。この知見に基づく本発明は以下の通りである。
[1] (A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、および(C)無機充填材を含む樹脂組成物であって、
180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物のビッカース硬度(HV1)が、式(i):
40<HV1<220 ・・・ (i)
を満たし、
HV1と、180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物のビッカース硬度(HV2)との関係が、式(ii):
1<HV2/HV1<1.5 ・・・ (ii)
を満たし、且つ
180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物のガラス転移温度が140℃以上である樹脂組成物。
[2] 180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物とその表面に形成された導体層との間のピール強度が0.3kgf/cm以上である前記[1]に記載の樹脂組成物。
[3] 成分(A)であるエポキシ樹脂が、ビフェニル型エポキシ樹脂を含む前記[1]または[2]に記載の樹脂組成物。
[4] 成分(A)であるエポキシ樹脂が、アミノフェノール型エポキシ樹脂を含む前記[1]〜[3]のいずれか一つに記載の樹脂組成物。
[5] さらに(E)23℃における弾性率が5〜200MPaである高分子樹脂を含む前記[1]〜[4]のいずれか一つに記載の樹脂組成物。
[6] 成分(E)である高分子樹脂のガラス転移温度が、30℃以下である前記[5]に記載の樹脂組成物。
[7] 成分(E)である高分子樹脂が、ポリブタジエン構造、ポリイソプレン構造、ポリカーボネート構造、(メタ)アクリレート構造およびポリシロキサン構造から選択される一つ以上の構造を有する樹脂である前記[5]または[6]に記載の樹脂組成物。
[8] 成分(E)である高分子樹脂が、ポリブタジエン構造、ポリイソプレン構造、ポリカーボネート構造、(メタ)アクリレート構造およびポリシロキサン構造から選択される一つ以上の構造を有するポリイミド樹脂である前記[5]〜[7]のいずれか一つに記載の樹脂組成物。
[9] 成分(E)である高分子樹脂が、式(1−a)で表される構造および式(1−b)で表される構造:
[式中、R1は、ポリブタジエン構造を有する2価の有機基、ポリイソプレン構造を有する2価の有機基、またはポリカーボネート構造を有する2価の有機基を示し、R2は、4価の有機基を示し、R3は2価の有機基を示す。]
を有するポリイミド樹脂である前記[5]〜[8]のいずれか一つに記載の樹脂組成物。
[10] 成分(E)である高分子樹脂が、式(a−b−c)で表される構造:
[式中、R1は、ポリブタジエン構造を有する2価の有機基、ポリイソプレン構造を有する2価の有機基、またはポリカーボネート構造を有する2価の有機基を示し、R2は、4価の有機基を示し、R3は、2価の有機基を示し、nおよびmは整数を示す。]
を有するポリイミド樹脂である前記[5]〜[9]のいずれか一つに記載の樹脂組成物。
[11] 成分(E)である高分子樹脂の数平均分子量が、5,000〜25,000である前記[5]〜[10]のいずれか一つに記載の樹脂組成物。
[12] 支持体および該支持体と接合している前記[1]〜[11]のいずれか一つに記載の樹脂組成物からなる樹脂組成物層を有する接着フィルム。
[13] (1)その上に回路前駆体が形成されたコア層と、支持体および該支持体と接合している樹脂組成物層を有する接着フィルムとを、回路前駆体と樹脂組成物層とが接触するようにラミネートし、接着フィルムの支持体を剥離した後に樹脂組成物層を熱硬化するか、または樹脂組成物層を熱硬化した後に接着フィルムの支持体を剥離して、硬化した樹脂組成物層である絶縁層を形成する工程、
(2)絶縁層の表面を研磨切削する工程、および
(3)コア層を除去した後、回路前駆体と接触する半田ボールを設置する工程
を含むコアレス基板の製造方法に用いられる接着フィルムであって、
樹脂組成物層が、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、および(C)無機充填材を含み、
180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV1)が、式(i):
40<HV1<220 ・・・ (i)
を満たし、
HV1と、180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV2)との関係が、式(ii):
1<HV2/HV1<1.5 ・・・ (ii)
を満たし、且つ
180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のガラス転移温度が140℃以上である接着フィルム。
[14] (1)その上に回路前駆体が形成されたコア層と、支持体および該支持体と接合している樹脂組成物層を有する接着フィルムとを、回路前駆体と樹脂組成物層とが接触するようにラミネートし、接着フィルムの支持体を剥離した後に樹脂組成物層を熱硬化するか、または樹脂組成物層を熱硬化した後に接着フィルムの支持体を剥離して、硬化した樹脂組成物層である絶縁層を形成する工程、
(2)絶縁層の表面を研磨切削する工程、および
(3)コア層を除去した後、回路前駆体と接触する半田ボールを設置する工程
を含むコアレス基板の製造方法であって、
樹脂組成物層が、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、および(C)無機充填材を含み、
180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV1)が、式(i):
40<HV1<220 ・・・ (i)
を満たし、
HV1と、180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV2)との関係が、式(ii):
1<HV2/HV1<1.5 ・・・ (ii)
を満たし、且つ
180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のガラス転移温度が140℃以上である製造方法。
本発明の樹脂組成物から、研磨切削工程時における優れた作業性および優れた密着信頼性を有する絶縁層を形成することができる。
片面に回路前駆体が形成されたコア層の概略図である。 その上に絶縁層および回路前駆体が形成されたコア層の概略図である。 その上に研磨切削された絶縁層および回路前駆体が形成されたコア層の概略図である。 回路前駆体、絶縁層および半田ボールを有するコアレス基板の概略図である。 両面に回路前駆体が形成されたコア層の概略図である。 多層(2層)構造のコアレス基板の概略図である。
(I)樹脂組成物
本発明の樹脂組成物は、180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物のビッカース硬度(HV1)が、式(i):
40<HV1<220 ・・・ (i)
を満たし、
HV1と、180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物のビッカース硬度(HV2)との関係が、式(ii):
1<HV2/HV1<1.5 ・・・ (ii)
を満たし、且つ
180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物のガラス転移温度が140℃以上であることを特徴とする。以下、(A)エポキシ樹脂等について順に説明する。
<(A)エポキシ樹脂>
本発明の樹脂組成物は、成分(A)としてエポキシ樹脂を含む。エポキシ樹脂は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。エポキシ樹脂の数平均分子量は、好ましくは100〜5,000、より好ましくは200〜3,000である。
成分(A)であるエポキシ樹脂の含有量は、熱硬化後の樹脂組成物に耐薬品性を付与するという観点から、樹脂組成物の固形分100質量%中、好ましくは3〜50質量%、より好ましくは3.5〜40質量%である。
本発明においてエポキシ樹脂とは、1分子中に二つ以上のエポキシ基を有し、エポキシ当量が50g/eq以上5,000g/eq未満であるエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂のエポキシ当量は、より好ましくは50〜3000g/eq、さらに好ましくは80〜2000g/eq、さらにより好ましくは110〜1000g/eqであり、特に好ましくは150〜300g/eqである。ここでエポキシ当量とは、1グラム当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム数(g/eq)であり、JIS K 7236に規定された方法に従って測定される。
エポキシ樹脂としては、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、アミノフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、tert-ブチル-カテコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂(例えば、DIC(株)製「EXA−7311−G4S」)、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、ポリブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、トリメチロール型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂等が挙げられる。
樹脂組成物への低吸湿性付与の観点から、エポキシ樹脂はビフェニル型エポキシ樹脂を含むことが好ましい。ビフェニル型エポキシ樹脂は、1種のみを使用してもよく、2種以上を使用してもよい。ビフェニル型エポキシ樹脂の具体例としては、日本化薬(株)製の「NC−3000H」、「NC−3000L」、「NC−3000」、「NC−3100」、三菱化学(株)製の「YX−4000」、「YX−4000H」等が挙げられる。
ビフェニル型エポキシ樹脂を使用する場合、その含有量は、エポキシ樹脂100質量%中、好ましくは10〜80質量%、より好ましくは15〜70質量%である。
樹脂組成物への耐熱性付与の観点から、エポキシ樹脂はアミノフェノール型エポキシ樹脂を含むことが好ましい。アミノフェノール型エポキシ樹脂は、1種のみを使用してもよく、2種以上を使用してもよい。アミノフェノール型エポキシ樹脂の具体例としては、三菱化学(株)製の「630LSD」、「630」、ADEKA(株)製の「EP−3950S」、「EP−3950L」等が挙げられる。
アミノフェノール型エポキシ樹脂を使用する場合、その含有量は、エポキシ樹脂100質量%中、好ましくは2〜80質量%、より好ましくは3〜70質量%である。
樹脂組成物へのフロー性付与の観点から、エポキシ樹脂は液状エポキシ樹脂を含むことが好ましい。ここで液状エポキシ樹脂とは、25℃で液状であるエポキシ樹脂を意味する。液状エポキシ樹脂は、1種のみを使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
液状エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エステル骨格を有する脂環式エポキシ樹脂、およびブタジエン構造を有するエポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂およびナフタレン型エポキシ樹脂がより好ましい。液状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC(株)製の「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(ナフタレン型エポキシ樹脂)、三菱化学(株)製の「828US」、「jER828EL」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)、「jER807」(ビスフェノールF型エポキシ樹脂)、「jER152」(フェノールノボラック型エポキシ樹脂)、「YL7760」(ビスフェノールAF型エポキシ樹脂)、新日鉄住金化学(株)製の「ZX1059」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合品)、ナガセケムテックス(株)製の「EX−721」(グリシジルエステル型エポキシ樹脂)、(株)ダイセル製の「セロキサイド2021P」(エステル骨格を有する脂環式エポキシ樹脂)、「PB−3600」(ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂)が挙げられる。
液状エポキシ樹脂を使用する場合、その含有量は、エポキシ樹脂100質量%中、好ましくは10〜90質量%、より好ましくは20〜80質量%である。
<(B)硬化剤>
本発明の樹脂組成物は、成分(B)として硬化剤を含む。本発明において硬化剤は、エポキシ樹脂と反応する反応性基を有し、エポキシ樹脂を硬化する機能を有するものである限り、特に限定されない。反応性基は保護されていてもよい。硬化剤としては、例えば、アミン系硬化剤、グアニジン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、フェノール系硬化剤(例えば、フェノールノボラック樹脂)、ナフトール系硬化剤、ベンゾオキサジン系硬化剤、カルボジイミド系硬化剤、シアネートエステル系硬化剤、活性エステル系硬化剤、酸無水物系硬化剤、またはこれらのエポキシアダクトやマイクロカプセル化したもの等を挙げることができる。硬化剤は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
フェノール系硬化剤およびナフトール系硬化剤としては、耐熱性および耐水性の観点から、ノボラック構造を有するフェノール系硬化剤、またはノボラック構造を有するナフトール系硬化剤が好ましい。また、導体層との密着性に優れる絶縁層を得る観点から、含窒素フェノール系硬化剤および含窒素ナフトール系硬化剤が好ましく、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤およびトリアジン骨格含有ナフトール系硬化剤がより好ましい。中でも、耐熱性、耐水性、および導体層との密着性を高度に満足させる観点から、トリアジン骨格含有フェノールノボラック樹脂およびトリアジン骨格含有ナフトールノボラック樹脂が好ましい。フェノール系硬化剤およびナフトール系硬化剤の具体例としては、例えば、明和化成(株)製の「MEH−7700」、「MEH−7810」、「MEH−7851」、日本化薬(株)製の「NHN」、「CBN」、「GPH」、新日鉄住金化学(株)製の「SN−170」、「SN−180」、「SN−190」、「SN−475」、「SN−485」、「SN−495」、「SN−375」、「SN−395」、DIC(株)製の「LA−7052」、「LA−7054」、「LA−3018」、「LA−1356」、「TD2090」が挙げられる。
シアネートエステル系硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、ノボラック型(フェノールノボラック型、アルキルフェノールノボラック型等)シアネートエステル系硬化剤、ジシクロペンタジエン型シアネートエステル系硬化剤、ビスフェノール型(ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型等)シアネートエステル系硬化剤、およびこれらが一部トリアジン化したプレポリマー等が挙げられる。具体例としては、ビスフェノールAジシアネート、ポリフェノールシアネート、オリゴ(3−メチレン−1,5−フェニレンシアネート)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルフェニルシアネート)、4,4’−エチリデンジフェニルジシアネート、ヘキサフルオロビスフェノールAジシアネート、2,2−ビス(4−シアネート)フェニルプロパン、1,1−ビス(4−シアネートフェニルメタン)、ビス(4−シアネート−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,3−ビス(4−シアネートフェニル−1−(メチルエチリデン))ベンゼン、ビス(4−シアネートフェニル)チオエーテル、およびビス(4−シアネートフェニル)エーテル等の2官能シアネート樹脂、フェノールノボラックおよびクレゾールノボラック等から誘導される多官能シアネート樹脂、これらシアネート樹脂が一部トリアジン化したプレポリマー等が挙げられる。これらは1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。市販されているシアネートエステル系硬化剤としては、例えば、ジシクロペンタジエン構造含有シアネートエステル樹脂(ロンザジャパン(株)製、DT−4000、DT−7000)、ビスフェノール型シアネートエステル樹脂である「プリマセット(Primaset) BA200」(ロンザ(株)製)、「プリマセット(Primaset) BA230S」(ロンザ(株)製)、ビスフェノールH型シアネートエステル樹脂である「プリマセット(Primaset) LECY」(ロンザ(株)製)、「アロシー(Arocy)L10」(バンティコ(株)製)、ノボラック型シアネートエステル樹脂である「プリマセット(Primaset) PT30」(ロンザ(株)製)、「アロシー(Arocy)XU371」(バンティコ(株)製)、ジシクロペンタジエン型シアネートエステル樹脂である「アロシー(Arocy)XP71787.02L」(バンティコ(株)製)等が挙げられる。シアネートエステル系硬化剤は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
活性エステル系硬化剤としては、特に限定されないが、一般にフェノールエステル類、チオフェノールエステル類、N−ヒドロキシアミンエステル類、複素環ヒドロキシ化合物のエステル類等の反応活性の高いエステル基を1分子中に2個以上有する化合物が好ましく用いられる。活性エステル系硬化剤は、カルボン酸化合物および/またはチオカルボン酸化合物とヒドロキシ化合物および/またはチオール化合物との縮合反応によって得られるものが好ましい。特に耐熱性向上の観点から、カルボン酸化合物とヒドロキシ化合物とから得られる活性エステル系硬化剤が好ましく、カルボン酸化合物とフェノール化合物および/またはナフトール化合物とから得られる活性エステル系硬化剤がより好ましい。カルボン酸化合物としては、例えば安息香酸、酢酸、コハク酸、マレイン酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等が挙げられる。フェノール化合物またはナフトール化合物としては、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フェノールフタリン、メチル化ビスフェノールA、メチル化ビスフェノールF、メチル化ビスフェノールS、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、カテコール、α−ナフトール、β−ナフトール、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシベンゾフェノン、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、フロログルシン、ベンゼントリオール、ジシクロペンタジエニルジフェノール、フェノールノボラック等が挙げられる。
具体的には、ジシクロペンタジエニルジフェノール構造を含む活性エステル化合物、ナフタレン構造を含む活性エステル化合物、フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル化合物、フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル化合物が好ましく、中でもナフタレン構造を含む活性エステル化合物、ジシクロペンタジエニルジフェノール構造を含む活性エステル化合物がより好ましい。
活性エステル系硬化剤の市販品としては、ジシクロペンタジエニルジフェノール構造を含む活性エステル化合物として、「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC−8000−65T」(DIC(株)製)、ナフタレン構造を含む活性エステル化合物として「EXB9416−70BK」(DIC(株)製)、フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル化合物として「DC808」(三菱化学(株)製)、フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル化合物として「YLH1026」(三菱化学(株)製)などが挙げられる。
ベンゾオキサジン系硬化剤の具体例としては、昭和高分子(株)製の「HFB2006M」、四国化成工業(株)製の「P−d」、「F−a」が挙げられる。
カルボジイミド系硬化剤の具体例としては、日清紡ケミカル(株)製の「V−03」、「V−07」が挙げられる。
硬化剤としては、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、シアネートエステル系硬化剤および活性エステル系硬化剤が好ましく、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤が好ましく、フェノール系硬化剤がより好ましい。硬化剤の含有量は、樹脂組成物に十分な耐熱性を付与するという観点から、成分(A)であるエポキシ樹脂100質量部に対して、好ましくは10〜90質量部、より好ましくは15〜85質量部、さらに好ましくは20〜80質量部である。
<(C)無機充填材>
本発明の樹脂組成物は、成分(C)として、無機充填材を含有する。無機充填材は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、タルク、クレー、雲母粉、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、ホウ酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム等が挙げられる。これらの中でも、シリカおよびアルミナが好ましく、シリカがより好ましい。
市販されているアルミナとして、例えば、デンカ(株)製の「DAW−3」、「DAW−1」、「DAW−7」、「DAW−45」、「ASFP−20」、(株)アドマテックス製の「AO−802」、「AO−809」、「AO−820」、昭和電工(株)製の「CB−P02」、「CB−P05」、「CB−P07」、「CB−P10」、「CB−P15」、「CB−P40」、「CB−A20S」、「CB−A30S」、「CB−A40S」等が挙げられる。
シリカとしては、無定形シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ、中空シリカ、球形シリカが挙げられる。充填性を高める点から、溶融シリカ、球形シリカが好ましく、球形溶融シリカがより好ましい。市販されている球形溶融シリカとして、例えば、(株)アドマテックス製の「SO−C1」、「SO−C2」、「SO−C5」が挙げられる。
無機充填材の平均粒径は、特に限定されないが、絶縁信頼性の観点から、5μm以下が好ましく、3μm以下がより好ましく、2μm以下がさらに好ましく、1μm以下がさらに一層好ましく、0.8μm以下が殊更好ましく、0.6μm以下が特に好ましい。一方、樹脂組成物の粘度が上昇し、取り扱い性が低下するのを防止するという観点から、該平均粒径は、0.01μm以上が好ましく、0.03μm以上がより好ましく、0.05μm以上がさらに好ましく、0.07μm以上がさらに一層好ましく、0.1μm以上が殊更好ましい。上記無機充填材の平均粒径はミー(Mie)散乱理論に基づくレーザー回折・散乱法により測定することができる。具体的にはレーザー回折散乱式粒度分布測定装置により、無機充填材の粒度分布を体積基準で作成し、そのメディアン径を平均粒径とすることで測定することができる。測定サンプルは、無機充填材を超音波により水中に分散させたものを好ましく使用することができる。レーザー回折散乱式粒度分布測定装置としては、(株)堀場製作所製 LA−950等を使用することができる。
無機充填材の含有量は、熱膨張率およびタックの改善の観点から、樹脂組成物の固形分100質量%中、好ましくは40〜93質量%、より好ましくは50〜92質量%、さらに好ましくは60〜90質量%である。
無機充填材として、1種またはそれ以上の表面処理剤で表面処理された無機充填材を使用することが好ましい。表面処理剤としては、例えば、アミノシラン系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤、メルカプトシラン系カップリング剤、スチリルシラン系カップリング剤、アクリレートシラン系カップリング剤、イソシアネートシラン系カップリング剤、スルフィドシラン系カップリング剤、ビニルシラン系カップリング剤、シラン系カップリング剤、オルガノシラザン化合物およびチタネート系カップリング剤等が挙げられる。表面処理によって、無機充填材の分散性や耐湿性を向上させることができる。
具体的な表面処理剤としては、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−2(−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン等のアミノシラン系カップリング剤;3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシラン、グリシジルブチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン系カップリング剤;3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、11−メルカプトウンデシルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン系カップリング剤;p−スチリルトリメトキシシラン等のスチリルシラン系カップリング剤;3−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピルジメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピルジエトキシシラン等のアクリレートシラン系カップリング剤;3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等のイソシアネートシラン系カップリング剤;ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等のスルフィドシラン系カップリング剤;メチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メタクロキシプロピルトリメトキシシラン、イミダゾールシラン、トリアジンシラン、t−ブチルトリメトキシシラン等のシラン系カップリング剤;ヘキサメチルジシラザン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、トリシラザン、シクロトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、ヘキサブチルジシラザン、ヘキサオクチルジシラザン、1,3−ジエチルテトラメチルジシラザン、1,3−ジ−n−オクチルテトラメチルジシラザン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシラザン、1,3−ジメチルテトラフェニルジシラザン、1,3−ジエチルテトラメチルジシラザン、1,1,3,3−テトラフェニル−1,3−ジメチルジシラザン、1,3−ジプロピルテトラメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ジメチルアミノトリメチルシラザン、テトラメチルジシラザン等のオルガノシラザン化合物;テトラ−n−ブチルチタネートダイマー、チタニウム−i−プロポキシオクチレングリコレート、テトラ−n−ブチルチタネート、チタンオクチレングリコレート、ジイソプロポキシチタンビス(トリエタノールアミネート)、ジヒドロキシチタンビスラクテート、ジヒドロキシビス(アンモニウムラクテート)チタニウム、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、トリ−n−ブトキシチタンモノステアレート、テトラ−n−ブチルチタネート、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(N−アミドエチル・アミノエチル)チタネート等のチタネート系カップリング剤等が挙げられる。これらのなかでもアミノシラン系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤、メルカプトシラン系カップリング剤、オルガノシラザン化合物が好ましく、アミノシラン系カップリング剤がより好ましい。市販品としては、信越化学工業(株)製「KBM403」(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業(株)製「KBM803」(3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業(株)製「KBE903」(3−アミノプロピルトリエトキシシラン)、信越化学工業(株)製「KBM573」(N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業(株)製「SZ−31」(ヘキサメチルジシラザン)等が挙げられる。
表面処理剤による無機充填材の表面処理方法は、特に限定されないが、乾式法や湿式法が挙げられる。乾式法としては、例えば、回転ミキサーに無機充填材を仕込んで、撹拌しながら表面処理剤のアルコール溶液または水溶液を滴下または噴霧した後、さらに撹拌し、ふるいにより分級し、その後、加熱により表面処理剤と無機充填材とを脱水縮合させる方法が挙げられる。湿式法としては、例えば、無機充填材と有機溶媒とのスラリーを撹拌しながら表面処理剤を添加し、撹拌した後、濾過、乾燥およびふるいによる分級を行い、その後、加熱により表面処理剤と無機充填材とを脱水縮合させる方法が挙げられる。
<(D)硬化促進剤>
本発明の樹脂組成物は、成分(D)として、硬化促進剤を含有することができる。硬化促進剤とは、(A)エポキシ樹脂と(B)硬化剤の反応、または(A)エポキシ樹脂同士の反応を促進する機能を有する化合物である。硬化促進剤は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。硬化促進剤としては、特に限定されないが、例えば、イミダゾール系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤、ホスホニウム系硬化促進剤等が挙げられる。
イミダゾール系硬化促進剤としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール、1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン等のイミダゾール化合物およびイミダゾール化合物とエポキシ樹脂とのアダクト体等が挙げられる。イミダゾール系硬化促進剤は、市販品を使用してもよい。市販のイミダゾール系硬化促進剤としては、例えば、四国化成(株)製「2P4MZ」が挙げられる。
アミン系硬化促進剤としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン等のトリアルキルアミン、4−ジメチルアミノピリジン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6,−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−ウンデセン(以下、DBUと略記する。)等のアミン化合物等が挙げられる。
グアニジン系硬化促進剤としては、例えば、ジシアンジアミド、1−メチルグアニジン、1−エチルグアニジン、1−シクロヘキシルグアニジン、1−フェニルグアニジン、1−(o−トリル)グアニジン、ジメチルグアニジン、ジフェニルグアニジン、トリメチルグアニジン、テトラメチルグアニジン、ペンタメチルグアニジン、1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、7−メチル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、1−メチルビグアニド、1−エチルビグアニド、1−n−ブチルビグアニド、1−n−オクタデシルビグアニド、1,1−ジメチルビグアニド、1,1−ジエチルビグアニド、1−シクロヘキシルビグアニド、1−アリルビグアニド、1−フェニルビグアニド、1−(o−トリル)ビグアニド等が挙げられる。
ホスホニウム系硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、ホスホニウムボレート化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、n−ブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラブチルホスホニウムデカン酸塩、(4−メチルフェニル)トリフェニルホスホニウムチオシアネート、テトラフェニルホスホニウムチオシアネート、ブチルトリフェニルホスホニウムチオシアネート等が挙げられる。
硬化促進剤を使用する場合、その含有量は、樹脂組成物の保存安定性の観点から、成分(A)であるエポキシ樹脂100質量部に対して、好ましくは0.2〜5質量部、より好ましくは0.3〜4質量部、さらに好ましくは0.4〜3質量部である。
<(E)23℃における弾性率が5〜200MPaである高分子樹脂>
本発明の樹脂組成物は、さらに、成分(E)として23℃における弾性率が5〜200MPaである高分子樹脂を含んでいてもよい。成分(E)である高分子樹脂は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
成分(E)である高分子樹脂の23℃における弾性率は、後述する実施例欄に記載するように、まず高分子樹脂フィルムを製造し、日本工業規格(JIS K7127)に準拠し、テンシロン万能試験機((株)エー・アンド・デイ製)を用いて該フィルムの引っ張り試験を行って測定した値である。充分な柔軟性を樹脂組成物に付与するという観点から、該弾性率は、好ましくは7〜180MPa、より好ましくは10〜150MPaである。
充分な耐熱性を付与するという観点から、成分(E)である高分子樹脂の数平均分子量は、好ましくは5,000〜25,000、より好ましくは7,000〜22,000、さらに好ましくは9,000〜20,000である。ここで、高分子樹脂の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法(ポリスチレン換算)で測定した値である。GPC法による数平均分子量は、具体的には、測定装置として(株)島津製作所製LC−9A/RID−6Aを、カラムとして昭和電工(株)製Shodex K−800P/K−804L/K−804Lを、移動相としてクロロホルムを用いて、カラム温度40℃にて測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて算出することができる。
樹脂組成物に充分な柔軟性を付与するという観点から、成分(E)である高分子樹脂のガラス転移温度は、好ましくは30℃以下、より好ましくは−15℃〜29℃、さらに好ましくは−10℃〜20℃である。ここで、高分子樹脂のガラス転移温度は、動的粘弾性測定によって得られるtanδのピーク温度、または熱機械分析装置で引張荷重法による熱機械分析から読み取ることができる。
成分(E)である高分子樹脂を使用する場合、その含有量は、樹脂組成物と被着体との密着力を確保するという観点から、樹脂組成物の固形分100質量%中、好ましくは2〜40質量%、より好ましくは3〜30質量%、さらに好ましくは4〜20質量%である。
成分(E)である高分子樹脂は、好ましくはポリブタジエン構造、ポリイソプレン構造、ポリカーボネート構造、(メタ)アクリレート構造およびポリシロキサン構造から選択される一つ以上の構造を有する樹脂である。ポリブタジエン構造およびポリイソプレン構造は、いずれも、水素添加されていてもよい。高分子樹脂は、より好ましくはポリブタジエン構造、ポリイソプレン構造、ポリカーボネート構造、(メタ)アクリレート構造およびポリシロキサン構造から選択される一つ以上の構造を有するポリイミド樹脂であり、さらに好ましくはポリブタジエン構造、ポリイソプレン構造またはポリカーボネート構造を有するポリイミド樹脂であり、特に好ましくはポリブタジエン構造またはポリカーボネート構造を有するポリイミド樹脂である。
成分(E)としてポリイミド樹脂を使用する場合、その酸価は3〜30mgKOH/gが好ましく、5〜20mKOH/gがより好ましい。
ポリブタジエン構造としては、例えば、式(i−a)または式(i−b)で表されるポリブタジエン構造、或いは式(i−c)または式(i−d)で表される水添ポリブタジエン構造が挙げられる。
[式(i−a)〜(i−d)中、n1は、5〜30の整数(好ましくは10〜20の整数)を示す。]
ポリイソプレン構造としては、例えば、式(ii−a)で表されるポリイソプレン構造、または式(ii−b)で表される水添ポリイソプレン構造が挙げられる。
[式(ii−a)および(ii−b)中、n2は、5〜30の整数(好ましくは10〜20の整数)を示す。]
ポリカーボネート構造としては、例えば、式(iii)で表されるものが挙げられる。
[式(iii)中、R4およびR5は、それぞれ独立に、炭素数1〜20(好ましくは炭素数1〜10)のアルキレン基を示し、n3は、5〜30の整数(好ましくは10〜20の整数)を示す。]
(メタ)アクリレート構造としては、例えば、式(iv)で表されるものが挙げられる。
[式(iv)中、R6は、水素原子またはメチル基を示し、R7は、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基を示す。]
ポリシロキサン構造しては、例えば、式(v)で表されるものが挙げられる。
(式中、R8およびR9は、それぞれ独立して、炭素数1〜5のアルキレン基、フェニレン基または炭素数1〜5のオキシアルキレン基を示し、R10〜R14は、それぞれ独立して、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、またはフェノキシ基を示し、a、bおよびcは、それぞれ独立して、0以上の整数を示し、b+c≧1、a+b+c≧60である。式中、ベンゼン環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜8のアルキル基等で置換されていてもよい。)
ポリシロキサン構造を有する樹脂は、具体的には国際公開第2010/053185号に記載されているものが挙げられる。
ポリブタジエン構造、ポリイソプレン構造、またはポリカーボネート構造を有するポリイミド樹脂としては、例えば、式(1−a)で表される構造および式(1−b)で表される構造:
[式中、R1は、ポリブタジエン構造を有する2価の有機基、ポリイソプレン構造を有する2価の有機基、またはポリカーボネート構造を有する2価の有機基(好ましくは、ポリブタジエン構造を有する2価の有機基またはポリカーボネート構造を有する2価の有機基)を示し、R2は、4価の有機基を示し、R3は、2価の有機基を示す。]
を有するポリイミド樹脂(以下「ポリイミド樹脂(1−a)(1−b)」と略称することがある。)が挙げられる。
ポリイミド樹脂(1−a)(1−b)の中でも、式(a−b−c)で表される構造:
[式中、R1〜R3は上記と同義であり、nおよびmは整数を示す。]
を有するポリイミド樹脂(以下「ポリイミド樹脂(a−b−c)」と略称することがある。)が好ましい。nは、例えば1〜100の整数、好ましくは1〜10の整数であり、mは、例えば1〜100の整数、好ましくは1〜10の整数である。なお以下では、上述のポリイミド樹脂(1−a)(1−b)およびポリイミド樹脂(a−b−c)を、まとめて「ポリイミド樹脂(E)」と略称することがある。
ポリブタジエン構造を有する2価の有機基としては、例えば、原料として使用する2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエンのヒドロキシ基を除いた残基である。そのような基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
[式(i−a)〜(i−d)中、n1は、5〜30の整数(好ましくは10〜20の整数)を示す。]
ポリイソプレン構造を有する2価の有機基としては、例えば、原料として使用する2官能性ヒドロキシ基末端ポリイソプレンのヒドロキシ基を除いた残基である。そのような基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
[式(ii−a)および(ii−b)中、n2は、5〜30の整数(好ましくは10〜20の整数)を示す。]
ポリカーボネート構造を有する2価の有機基としては、例えば、原料として使用するポリカーボネートジオールのヒドロキシ基を除いた残基である。そのような基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
[式(iii)中、R4およびR5は、それぞれ独立に、炭素数1〜20(好ましくは炭素数1〜10)のアルキレン基を示し、n3は、5〜30の整数(好ましくは10〜20の整数)を示す。]
4価の有機基としては、例えば、原料として使用する多塩基酸またはその無水物のカルボキシ基または酸無水物基を除いた残基である。そのような4価の有機基としては、例えば以下の基が挙げられる。
[式中、Aは、酸素原子、硫黄原子、CO、SO、SO、CH、CH(CH)、C(CH、C(CF、またはC(CClを表す。式中、芳香環上の水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜8のアルキル基等で置換されていてもよい。]
R3である2価の有機基は、例えば、ジイソシアネート化合物のイソシアネート基を除いた残基である。前記ジイソシアネート化合物としては、例えば、トルエン−2,4−ジイソシアネート、トルエン−2,6−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;イソホロンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネートが挙げられる。これらの中で芳香族ジイソシアネートおよび脂環式ジイソシアネートが好ましく、トルエン−2,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートがより好ましい。
ポリブタジエン構造、ポリイソプレン構造またはポリカーボネート構造を有するポリイミド樹脂は、例えば、以下のようにして製造することができる。まず、2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエン、2官能性ヒドロキシ基末端ポリイソプレンまたはポリカーボネートジオールとジイソシアネート化合物とを、2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエン、2官能性ヒドロキシ基末端ポリイソプレンまたはポリカーボネートジオールのヒドロキシ基1モルに対するジイソシアネート化合物のイソシアネート基の量が1モルを超える比率で反応させ、式(a−b):
[式中、R1、R3およびnは上記と同義である。]
で表されるジイソシアネート反応物(以下「ジイソシアネート反応物(a−b)」と略称することがある。)を製造する。
原料として使用する2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエンの数平均分子量は、他の原料との相溶性が良好であるという観点から、好ましくは800〜10,000、より好ましくは1,000〜6,000である。なお、2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエンの数平均分子量の測定法は、上述の高分子樹脂の数平均分子量の測定法(GPC法)と同じである。また、前記R1である2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエンのヒドロキシ基を除いた残基の好ましい数平均分子量も前記と同じである。
2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエンとしては、市販品を使用することができる。そのような市販品としては、例えば、日本曹達(株)製のG−3000、G−1000、GI−3000,GI−1000、出光石油化学(株)製のR−45EPI等が挙げられる。
原料として使用する2官能性ヒドロキシ基末端ポリイソプレンの数平均分子量は、他の原料との相溶性が良好であるという観点から、好ましくは800〜10,000、より好ましくは1,000〜6,000である。なお、2官能性ヒドロキシ基末端ポリイソプレンの数平均分子量の測定法は、上述の高分子樹脂の数平均分子量の測定法(GPC法)と同じである。また、前記R1である2官能性ヒドロキシ基末端ポリイソプレンのヒドロキシ基を除いた残基の好ましい数平均分子量も前記と同じである。
2官能性ヒドロキシ基末端ポリイソプレンとしては、市販品を使用することができる。
原料として使用するポリカーボネートジオールの数平均分子量は、他原料との相溶性が良いという観点から、好ましくは500〜5,000、より好ましくは1,000〜3,000である。なお、ポリカーボネートジオールの数平均分子量の測定法は、上述の高分子樹脂の数平均分子量の測定法(GPC法)と同じである。また、前記R1であるポリカーボネートジオールのヒドロキシ基を除いた残基の好ましい数平均分子量も前記と同じである。
ポリカーボネートジオールとしては、市販品を使用することができる。そのような市販品としては、例えば、クラレ(株)製のC−1015N、C−2015N、旭化成ケミカルズ(株)製のT−6002、T−4672、T−5652、(株)ダイセル製のCD205、CD205PL、CD205HL、CD210、CD210PL、日本ポリウレタン工業(株)製のニッポラン981、980R等が挙げられる。
原料として使用するジイソシアネート化合物としては、例えば、トルエン−2,4−ジイソシアネート、トルエン−2,6−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;イソホロンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネートが挙げられる。これらの中で芳香族ジイソシアネートおよび脂環式ジイソシアネートが好ましく、トルエン−2,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートがより好ましい。
2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエン、2官能性ヒドロキシ基末端ポリイソプレンまたはポリカーボネートジオールのヒドロキシ基:ジイソシアネート化合物のイソシアネート基のモル比が1:1.5〜1:2.5となる量で、これらを反応させるのが好ましい。
2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエン、2官能性ヒドロキシ基末端ポリイソプレンまたはポリカーボネートジオールとジイソシアネート化合物との反応は、通常、有機溶媒中、80℃以下の温度で1〜8時間行われる。この反応では、必要により、触媒を用いてもよい。
上記有機溶媒としては、例えば、N,N’−ジメチルホルムアミド、N,N’−ジエチルホルムアミド、N,N’−ジメチルアセトアミド、N,N’−ジエチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、テトラメチルウレア、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、ジグライム、トリグライム、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の極性溶媒を挙げることができる。これらの極性溶媒は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、必要により芳香族炭化水素等の非極性溶媒を適宜混合して用いてもよい。
上記触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジメチル錫ジクロライド、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛等の有機金属触媒が挙げられる。
次に、得られたジイソシアネート反応物(a−b)に、多塩基酸またはその無水物を反応させる。
原料として使用する多塩基酸またはその無水物としては、例えば、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、3,3’−4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸等の四塩基酸およびこれらの無水物、トリメリット酸、シクロヘキサントリカルボン酸等の三塩基酸およびこれらの無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト(1,2−C)フラン−1,3−ジオン等が挙げられる。これらの中で、四塩基酸無水物が好ましく、四塩基酸二無水物がより好ましく、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物がさらに好ましい。
ポリイミド樹脂(E)中にイソシアネート基を極力残さないようにするため、ジイソシアネート化合物に含まれるイソシアネート基のモル量をX、2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエン、2官能性ヒドロキシ基末端ポリイソプレンまたはポリカーボネートジオールに含まれるヒドロキシ基のモル量をW、多塩基酸またはその無水物に含まれるカルボキシ基のモル量をYおよび酸無水物基のモル量をYとすると、0.5Y+Y>X−W≧(0.5Y+Y)/5の関係を満たす量で、反応を行うことが好ましい。
ジイソシアネート反応物(a−b)と多塩基酸またはその無水物との反応は、通常、120〜180℃の温度で、2〜24時間行われる。この反応では、必要により触媒を用いてもよい。また、上述した有機溶媒をさらに添加してから、反応を行ってもよい。
上記触媒としては、例えば、テトラメチルブタンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、N,N’−ジメチルピペリジン、α−メチルベンジルジメチルアミン、N−メチルモルホリン、トリエチレンジアミン等のアミン類が挙げられる。これらの中で、トリエチレンジアミンが好ましい。
ポリイミド樹脂(E)中にイソシアネート基(−NCO)を極力残さないようにするために、上記反応では、FT−IR等でイソシアネート基の消失を確認するのが好ましい。このようにして得られるポリイミド樹脂(E)の末端は式(1−c)または式(1−d):
[各式中、R2は上記と同義である。]
で表すことができる。
ポリイミド樹脂(E)の製造において、ジイソシアネート反応物(a−b)と多塩基酸またはその無水物とを反応させた後、得られた反応物をさらにジイソシアネート化合物と反応させることにより、より高分子量のポリイミド樹脂を製造することができる。この場合のイソシアネート化合物の反応割合は特に限定されないが、ジイソシアネート化合物に含まれるイソシアネート基のモル量をX、2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエン、2官能性ヒドロキシ基末端ポリイソプレンまたはポリカーボネートジオールに含まれるヒドロキシ基のモル量をW、多塩基酸またはその無水物に含まれるカルボキシ基のモル量をYおよび酸無水物基のモル量をY、さらに反応させるジイソシアネート化合物に含まれるイソシアネート基のモル量をZとすると、(0.5Y+Y)−(X−W)>Z≧0の関係を満たす量で、反応を行うことが好ましい。
さらなるジイソイシアネート化合物との上記反応は、通常、120〜180℃の温度で2〜24時間行われる。
なお、ジイソシアネート反応物(a−b)に、多塩基酸またはその無水物を反応させる際に、適宜多官能フェノール化合物等の改質剤を加えることも可能である。
<他の成分>
本発明の樹脂組成物は、上述の成分(A)〜(E)に加えて、他の成分を含んでいてもよい。
本発明の樹脂組成物は、さらに、熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂を使用する場合、その含有量は、樹脂組成物の固形分100質量%中、好ましくは0.5〜40質量%、より好ましくは0.7〜30質量%、さらに好ましくは1〜25質量%である。
熱可塑性樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は8,000〜1,000,000の範囲が好ましい。熱可塑性樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定される。具体的には、熱可塑性樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は、測定装置として(株)島津製作所製LC−9A/RID−6Aを、カラムとして昭和電工(株)製Shodex K−800P/K−804L/K−804Lを、移動相としてクロロホルム等を用いて、カラム温度を40℃にて測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて算出することができる。
熱可塑性樹脂としては、アクリル酸エステル共重合体、フェノキシ樹脂が好ましく、フェノキシ樹脂がより好ましい。
アクリル酸エステル共重合体の具体例としては、ナガセケムテックス(株)製の「テイサンレジンSG−P3」、「テイサンレジンSG−600LB」、「テイサンレジンSG−280」、「テイサンレジンSG−790」、「テイサンレジンSG−K2」、根上工業(株)製「SN−50」、「AS−3000E」、「ME−2000」等が挙げられる。
フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA骨格、ビスフェノールF骨格、ビスフェノールS骨格、ビスフェノールアセトフェノン骨格、ノボラック骨格、ビフェニル骨格、フルオレン骨格、ジシクロペンタジエン骨格、ノルボルネン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、アダマンタン骨格、テルペン骨格、およびトリメチルシクロヘキサン骨格からなる群から選択される1種以上の骨格を有するフェノキシ樹脂が挙げられる。フェノキシ樹脂の末端は、フェノール性水酸基、エポキシ基等のいずれの官能基でもよい。フェノキシ樹脂は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。フェノキシ樹脂の具体例としては、三菱化学(株)製の「1256」および「4250」(いずれもビスフェノールA骨格含有フェノキシ樹脂)、「YX8100」(ビスフェノールS骨格含有フェノキシ樹脂)、および「YX6954」(ビスフェノールアセトフェノン骨格含有フェノキシ樹脂)が挙げられ、その他にも、新日鉄住金化学(株)製の「FX280」および「FX293」、三菱化学(株)製の「YL6954BH30」、「YX7553」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」および「YL7482」が挙げられる。
フェノキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは6,000〜30,000g/eq、より好ましくは7,000〜20,000g/eq、さらに好ましくは9,000〜15,000g/eqである。フェノキシ樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は8,000〜200,000の範囲が好ましく、10,000〜100,000の範囲がより好ましく、20,000〜60,000の範囲がさらに好ましい。
本発明の樹脂組成物は、さらに、ビスマレイミド樹脂、ビスアリルナジイミド樹脂、ビニルベンジルエーテル樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、およびビスマレイミドとジアミンとの重合物等を含んでいてもよい。
ビスマレイミド樹脂としては、例えば、4,4’−フェニルメタンビスマレイミドである「BMI−S」(三井化学(株)製)、ポリフェニルメタンマレイミドである「BMI−M−20」(三井化学(株)製)等が挙げられる。ビスマレイミド樹脂は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
ビスアリルナジイミド樹脂としては、例えば、ジフェニルメタン−4,4’−ビスアリルナジックイミドである「BANI−M」(丸善石油化学(株)製)等が挙げられる。ビスアリルナジイミド樹脂は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
ビニルベンジルエーテル樹脂としては、例えば、V−1000X(昭和高分子(株)製)、米国特許第4116936号明細書、米国特許第4170711号明細書、米国特許4278708号明細書、特開平9−31006号公報、特開2001−181383号公報、特開2001−253992号公報、特開2003−277440号公報、特開2003−283076号公報、国際公開第02/083610号パンフレット記載のもの等が挙げられる。ビニルベンジルエーテル樹脂は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
ベンゾオキサジン樹脂としては、例えば、四国化成(株)製「B−a型ベンゾオキサジン」、「B−m型ベンゾオキサジン」が挙げられる。ベンゾオキサジン樹脂は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
熱硬化性樹脂であるビスマレイミド化合物とジアミン化合物との重合物としては、例えば、(株)プリンテック製の「テクマイトE2020」が挙げられる。ビスマレイミド化合物とジアミン化合物との重合物は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の樹脂組成物は、さらに、シリコーンパウダー、ナイロンパウダー、フッ素パウダー、ゴム粒子等の有機充填材;オルベン、ベントン等の増粘剤;シリコーン系、フッ素系、高分子系の消泡剤またはレベリング剤;チアゾール系シランカップリング剤、トリアゾール系シランカップリング剤等の密着性付与剤;フタロシアニン・ブルー、フタロシアニン・グリーン、アイオジン・グリーン、ジスアゾイエロー、カーボンブラック等の着色剤;有機リン系難燃剤、有機系窒素含有リン化合物、窒素化合物、シリコーン系難燃剤、金属水酸化物等の難燃剤;等を含んでいてもよい。
<180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物のビッカース硬度(HV1)>
本発明の樹脂組成物は、HV1が、式(i):
40<HV1<220 ・・・ (i)
を満たすことを特徴の一つとする。ビッカース硬度は、日本工業規格(JIS Z 2244)に準拠し、ビッカース硬度計(例えば、ミツトヨ(株)製)を使用して、測定することができる。
40<HV1を満たすことによって、研磨切削工程で砥石の目詰まり等の不具合を防止し、研磨切削工程をスムーズに行うことができる。また、HV1<220を満たすことによって、砥石の摩耗を抑えて、砥石の寿命を長くすることができる。HV1は、好ましくは41以上、より好ましくは45以上であり、好ましくは219以下、より好ましくは210以下である。
樹脂組成物中に配合する(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、(C)無機充填材の量をそれぞれ適宜調整したり、(A)エポキシ樹の種類、(C)無機充填材の種類を適宜選択することにより、HV1が式(i)を満たすようにすることができる。例えば、樹脂組成物中に配合する(C)無機充填材の量を増やすことにより、HV1を増大させることができ、(C)無機充填材の量の量を減らすことによってHV1を低減させることができる。
<180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物のビッカース硬度(HV1)と180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物のビッカース硬度(HV2)との関係>
本発明の樹脂組成物は、HV1とHV2との関係が、式(ii):
1<HV2/HV1<1.5 ・・・ (ii)
を満たすことを特徴の一つとする。
1<HV2/HV1を満たすことによって、硬化した樹脂組成物とコア層との良好な密着性を達成することができる。また、HV2/HV1<1.5を満たすことによって、硬化時間によらず、硬化した樹脂組成物の研磨切削工程時における作業性および耐砥石摩耗性を安定して担保することができる。HV2/HV1は、好ましくは1.05以上、より好ましくは1.1以上であり、好ましくは1.45以下、より好ましくは1.4以下である。
樹脂組成物中に配合する(A)エポキシ樹脂、および/または(B)硬化剤の種類および量を選択し、両者の反応性を適宜調整することにより、HV2/HV1が式(ii)を満たすようにすることができる。
<180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物のガラス転移温度>
本発明の樹脂組成物は、上記ガラス転移温度が140℃以上であることを特徴の一つとする。上記ガラス転移温度が140℃以上であることによって、研磨切削工程で砥石の目詰まり等の不具合を防止して、研磨切削工程をスムーズに行うことができる。上記ガラス転移温度は、好ましくは150℃以上である。一方、上記ガラス転移温度の上限は特に制限されないが、ガラス転移温度は、例えば300℃以下、好ましくは200℃以下、より好ましくは180以下である。このガラス転移温度は、実施例に記載する方法によって測定することができる。
<180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物とその表面に形成された導体層との間のピール強度>
180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物とその表面に形成された導体層との間のピール強度は、下記実施例における「(7)硬化した樹脂組成物層とその表面に形成された導体層との間のピール強度」に記載の方法により測定することができる。該ピール強度は、0.3kgf/cm以上が好ましく、0.35kgf/cm以上がより好ましく、0.4kgf/cm以上がさらに好ましく、0.5kgf/cm以上が特に好ましい。該ピール強度の上限は、特に制限されないが、該ピール強度は、例えば2kgf/cm以下、好ましくは1.2kgf/cm以下である。
<樹脂組成物の製造>
本発明の樹脂組成物は、上記成分を適宜混合し、また、必要に応じて三本ロール、ボールミル、ビーズミル、サンドミル等の混練手段、あるいはスーパーミキサー、プラネタリーミキサー等の撹拌手段により混練または混合することにより製造することができる。
(II)接着フィルム
本発明は、支持体、および該支持体と接合している本発明の樹脂組成物からなる樹脂組成物層を有する接着フィルムを提供する。樹脂組成物の説明は、上述した通りである。
本発明は、また、後述のコアレス基板の製造方法に用いられる接着フィルムであって、
樹脂組成物層が、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、および(C)無機充填材を含み、
180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV1)が、式(i):
40<HV1<220 ・・・ (i)
を満たし、
HV1と、180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV2)との関係が、式(ii):
1<HV2/HV1<1.5 ・・・ (ii)
を満たし、且つ
180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のガラス転移温度が140℃以上である接着フィルムも提供する。
樹脂組成物層が含む(A)エポキシ樹脂等の説明、および樹脂組成物層のHV1、HV2および上記ガラス転移温度の説明は、上述の樹脂組成物での説明と同じである。以下、接着フィルムの支持体等について順に説明する。
<支持体>
接着フィルムに使用する支持体としては、例えば、プラスチックフィルム、離型紙、銅箔、アルミニウム箔などの金属箔等が挙げられ、これらの中でプラスチックフィルムが好ましい。プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等)、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート)、ポリエチレンナフタレート等)、ポリカーボネート、ポリイミド等のフィルムが挙げられ、これらの中で、ポリエステルフィルムが好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルムがより好ましい。
支持体の厚さは、良好なハンドリング性を確保する観点から、好ましくは3〜100μm、より好ましくは10〜75μmである。
<樹脂組成物層の形成>
樹脂組成物層は、当業者に公知の方法で形成すればよく、例えば、有機溶剤に本発明の樹脂組成物を溶解したワニスを調製し、支持体上に、ワニスを塗布および乾燥することで形成することができる。有機溶剤の乾燥は、例えば、熱風吹きつけ等によって行うことができる。
有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート等の酢酸エステル類;セロソルブ、ブチルカルビトール等のカルビトール類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等;ソルベントナフサ等の芳香族系混合溶剤を挙げることができる。有機溶剤は1種または2種以上組み合わせて使用してもよい。
乾燥条件は、特に制限はないが、乾燥温度は、例えば30〜150℃、好ましくは50〜140℃であり、乾燥時間は、例えば1〜10分、好ましくは2〜8分である。
樹脂組成物層の厚さ(乾燥後の厚さ)は、好ましくは3〜700μm、より好ましくは4〜650μm、さらに好ましくは5〜600μmである。
(III)コアレス基板の製造方法
本発明は、
(1)その上に回路前駆体が形成されたコア層と、支持体および該支持体と接合している樹脂組成物層を有する接着フィルムとを、回路前駆体と樹脂組成物層とが接触するようにラミネートし、接着フィルムの支持体を剥離した後に樹脂組成物層を熱硬化するか、または樹脂組成物層を熱硬化した後に接着フィルムの支持体を剥離して、硬化した樹脂組成物層である絶縁層を形成する工程、
(2)絶縁層の表面を研磨切削する工程、および
(3)コア層を除去した後、回路前駆体と接触する半田ボールを設置する工程
を含むコアレス基板の製造方法であって、
樹脂組成物層が、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、および((C)無機充填材を含み、
180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV1)が、式(i):
40<HV1<220 ・・・ (i)
を満たし、
HV1と、180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV2)との関係が、式(ii):
1<HV2/HV1<1.5 ・・・ (ii)
を満たし、且つ
180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のガラス転移温度が140℃以上である製造方法も提供する。
樹脂組成物層が含む(A)エポキシ樹脂等の説明、および樹脂組成物層のHV1、HV2および上記ガラス転移温度の説明は、上述の樹脂組成物での説明と同じである。以下、工程(1)等について順に説明する。
<工程(1)>
工程(1)では、ラミネートはコア層の片面または両面に実施することができる。コア層としては、例えば、金属板、ガラス板、樹脂(例えば、エンジニアリングプラスチック)層、プリプレグ層(例えば、ガラスクロスを含む樹脂層)、またはガラス板、樹脂層若しくはプリプレグ層の片面または両面に金属層が形成されたもの(例えば、ピーラブル銅箔を有する銅張積層板(CCL))等が用いられる。コア層の厚さは、例えば30〜800μmである。
回路前駆体の形成はフォトレジストを使用した一般的な方法で実施することができる。即ち、コア層の上をフォトレジストで被覆し、マスクを用いてフォトレジストを露光現像し、パターンを作成する。作製したパターンに、銅などの導電性材料で付着させ、トレース層を形成する。その後、同様のフォトレジストを使用した同様のプロセスによりトレース層の上に金属ピラーを形成する。例えば、金属ピラーの幅は30〜90μmであり、その高さは10〜200μmである。樹脂組成物の熱硬化は、例えば、オーブン等で実施することができる。例えば、熱硬化の温度は130〜220℃であり、その時間は15〜120分である。熱硬化は、大気下でも、不活性ガス下でも、実施することができる。
<工程(2)>
工程(2)では、工程(1)で形成した絶縁層(硬化した樹脂組成物層)に対し、研磨切削を実施する。研磨切削は、例えばベルト研磨、バフ研磨、平面研削盤などを使用する研磨で実施することができる。目標とする研磨切削後の絶縁層表面の状態に応じて、様々な番手の砥粒を用いることができる。
<工程(3)>
工程(3)におけるコア層の除去は、化学エッチングまたは機械的に実施することができる。コア層の除去後の半田ボールの設置は、一般的な方法で実施することができる。
必要に応じて、工程(1)〜(2)の導体層および絶縁層の形成を繰り返して実施し、多層の配線層を形成してもよい。または、工程(2)の後に、(イ)絶縁層に穴あけする工程、(ロ)絶縁層を粗化処理する工程、(ハ)導体層を形成する工程をさらに1回または複数回実施してもよい。
工程(イ)(絶縁層に穴あけする工程)により、絶縁層にビアホール、スルーホール等のホールを形成することができる。工程(イ)は、絶縁層の形成に使用した樹脂組成物の組成等に応じて、例えば、ドリル、レーザー、プラズマ等を使用して実施してよい。ホールの寸法や形状は、回路基板のデザインに応じて適宜決定してよい。
工程(ロ)の粗化処理の手順および条件は、特に限定されず、回路基板の絶縁層を形成するに際して通常使用される公知の手順および条件を採用することができる。例えば、膨潤液による膨潤処理、酸化剤による粗化処理、中和液による中和処理をこの順に実施して絶縁層を粗化処理することができる。膨潤液としては特に限定されないが、アルカリ溶液、界面活性剤溶液等が挙げられ、好ましくはアルカリ溶液であり、該アルカリ溶液としては、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液がより好ましい。市販されている膨潤液としては、例えば、アトテックジャパン(株)製の「スウェリング・ディップ・セキュリガンスP」、「スウェリング・ディップ・セキュリガンスSBU」等が挙げられる。膨潤液による膨潤処理は、特に限定されないが、例えば、30℃〜90℃の膨潤液に絶縁層を1分間〜20分間浸漬することにより行うことができる。絶縁層の樹脂の膨潤を適度なレベルに抑える観点から、40℃〜80℃の膨潤液に硬化体を5分間〜15分間浸漬させることが好ましい。酸化剤としては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウムの水溶液に過マンガン酸カリウムや過マンガン酸ナトリウムを溶解したアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。アルカリ性過マンガン酸溶液等の酸化剤による粗化処理は、60℃〜80℃に加熱した酸化剤溶液に絶縁層を10分間〜30分間浸漬させて行うことが好ましい。また、アルカリ性過マンガン酸溶液における過マンガン酸塩の濃度は5質量%〜10質量%が好ましい。市販されている酸化剤としては、例えば、アトテックジャパン(株)製の「コンセントレート・コンパクトCP」、「ドージングソリューション・セキュリガンスP」等のアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。また、中和液としては、酸性の水溶液が好ましく、市販品としては、例えば、アトテックジャパン(株)製の「リダクションソリューション・セキュリガントP」が挙げられる。中和液による処理は、酸化剤による粗化処理がなされた処理面を30℃〜80℃の中和液に5分間〜30分間浸漬させることにより行うことができる。作業性等の点から、酸化剤による粗化処理がなされた対象物を、40℃〜70℃の中和液に5分間〜20分間浸漬する方法が好ましい。
粗化処理後の絶縁層表面の算術平均粗さRaは、好ましくは300nm以下、より好ましくは280nm以下、より一層好ましくは260nm以下、さらに好ましくは240nm以下、さらに一層好ましくは220nm以下、特に好ましくは200nm以下である。Raの下限は特に限定されないが、Raは、例えば1nm以上、好ましくは3nm以上、より好ましくは5nm以上である。絶縁層表面の算術平均粗さ(Ra)は、非接触型表面粗さ計を用いて測定することができる。非接触型表面粗さ計の具体例としては、ビーコインスツルメンツ社製の「WYKO NT3300」が挙げられる。
工程(ハ)における導体層の形成は、めっきにより実施することができる。例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法等の従来公知の技術により絶縁層の表面にめっきして、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。以下、導体層をセミアディティブ法により形成する例を示す。
まず、絶縁層の表面に、無電解めっきによりめっきシード層を形成する。次いで、形成されためっきシード層上に、所望の配線パターンに対応してめっきシード層の一部を露出させるマスクパターンを形成する。露出しためっきシード層上に、電解めっきにより金属層を形成した後、マスクパターンを除去する。その後、不要なめっきシード層をエッチング等により除去して、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。
以下、合成例、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の合成例等によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、以下に記載の「%」および「部」は、特段の記載が無い限り、「質量%」および「質量部」を意味する。
以下に記載の「当量」とは、1グラム当量の官能基を含む化合物のグラム数(g/eq)を意味する。言い換えると、以下に記載の「当量」とは、当量の対象である官能基を有する化合物の分子量を該化合物が有する官能基の数で除した値、即ち、官能基1個あたりの分子量を意味する。
合成例1
(1)高分子樹脂Eワニスの製造
反応容器に2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエン(数平均分子量:5,047(GPC法)、水酸基当量:1798g/eq、固形分100%、日本曹達(株)製「G−3000」)50gと、芳香族炭化水素系混合溶媒(出光石油化学(株)製「イプゾール150」)23.5g、およびジブチル錫ラウレート0.005gを混合した。混合物が均一になったところで50℃に昇温し、更に撹拌しながら、トルエン−2,4−ジイソシアネート(イソシアネート基当量:87.08g/eq)4.8gを添加し、約3時間反応を行った。次いで、この反応物を室温まで冷却してから、これにベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(酸無水物当量:161.1g/eq)8.96g、トリエチレンジアミン0.07g、およびジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(ダイセル化学工業(株)社製「エチルジグリコールアセテート」)40.4gを添加し、攪拌しながら130℃まで昇温し、約4時間反応を行った。FT−IRより2250cm−1のNCOピークの消失の確認を行った。NCOピーク消失の確認をもって反応の終点とみなし、反応物を室温まで降温してから目開きが100μmである濾布で濾過して、イミド骨格、ウレタン骨格およびポリブタジエン骨格を有する高分子樹脂Eのワニスを得た。
高分子樹脂Eワニスの粘度:7.5Pa・s(25℃、E型粘度計)
高分子樹脂Eワニスの固形分:50%
高分子樹脂Eの酸価:16.9mgKOH/g
高分子樹脂Eの数平均分子量:13,723
高分子樹脂Eのガラス転移温度:−10℃
高分子樹脂Eのポリブタジエン構造部分の含有率:50/(50+4.8+8.96)×100=78.4%
高分子樹脂Eの23℃における弾性率:20MPa
(2)23℃における弾性率の測定
得られた高分子樹脂Eの23℃における弾性率は以下のようにして測定した。得られた高分子樹脂Eワニスの固形分が40%となるように、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートで希釈した。続いて、希釈した高分子樹脂Eワニスをポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが40μmとなるようにダイコーターにて塗布し、オーブンで乾燥して、有機溶剤を除去し、高分子樹脂フィルムを得た。日本工業規格(JIS K7127)に準拠し、テンシロン万能試験機((株)エー・アンド・デイ製)を用いて該フィルムの引っ張り試験を行い、その23℃における弾性率を測定した。
実施例1
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)30部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC−3000H」、エポキシ当量:288g/eq)8部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)5部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、アクリル酸エステル共重合体(ナガセケムテックス(株)製「テイサンレジンSG−P3」、固形分15%のメチルエチルケトン溶液、アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量:850,000)1,000部、クレゾールノボラック樹脂(DIC(株)製「KA−1163」、フェノール性水酸基当量:118g/eq)12部、無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形溶融シリカ(アドマテックス(株)製「SO−C2」、平均粒径:0.5μm)}950部、およびメチルエチルケトン20部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥し、接着フィルムを得た。
実施例2
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)30部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC−3000H」、エポキシ当量:288g/eq)8部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)5部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、高分子樹脂Eワニス300部、クレゾールノボラック樹脂(DIC(株)製「KA−1163」、フェノール性水酸基当量:118g/eq)12部、無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形溶融シリカ(アドマテックス(株)製「SO−C2」、平均粒径:0.5μm)}950部、およびメチルエチルケトン20部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
実施例3
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)30部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC−3000H」、エポキシ当量:288g/eq)8部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)5部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、高分子樹脂Eワニス300部、クレゾールノボラック樹脂(DIC(株)製「KA−1163」、フェノール性水酸基当量:118g/eq)12部、無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理されたアルミナ(デンカ(株)製「DAW−3」、平均粒径:3μm)}950部、およびメチルエチルケトン20部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
実施例4
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)42部、ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC(株)製「EXA−7311−G4S」、エポキシ当量:186g/eq)10部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC−3000H」、エポキシ当量:288g/eq)8部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)2部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、フェノキシ樹脂溶液(三菱化学(株)製「YX−6954」、メチルエチルケトンとシクロヘキサノンとの混合溶液、固形分:30%、フェノキシ樹脂の重量平均分子量:38,000)20部、ナフトール系硬化剤(新日鉄住金化学(株)製「SN−485」、水酸基当量:215g/eq)のメチルエチルケトン溶液(固形分:50%)30部、メチルエチルケトン30部、および無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形溶融シリカ((株)アドマテックス製「SO−C2」、平均粒径:0.5μm)}500部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
実施例5
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)30部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC−3000H」、エポキシ当量:288g/eq)8部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)5部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、高分子樹脂Eワニス300部、クレゾールノボラック樹脂(DIC(株)製「KA−1163」、フェノール性水酸基当量:118g/eq)12部、無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形溶融シリカ(アドマテックス(株)製「SO−C5」、平均粒径:1.5μm)}950部、およびメチルエチルケトン20部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
実施例6
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)42部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC−3000H」、エポキシ当量:288g/eq)8部、ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC(株)製「EXA−7311−G4S」、エポキシ当量:186g/eq)10部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)2部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、フェノキシ樹脂溶液(三菱化学(株)製「YX−6954」、メチルエチルケトンとシクロヘキサノンとの混合溶液、固形分:30%、フェノキシ樹脂の重量平均分子量:38,000)20部、ナフトール系硬化剤(新日鉄住金化学(株)製「SN−485」、水酸基当量:215g/eq)のメチルエチルケトン溶液(固形分:50%)30部、メチルエチルケトン30部、および無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理されたアルミナ(デンカ(株)製「DAW−3」、平均粒径:3μm)}500部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
実施例7
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)30部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC−3000H」、エポキシ当量:288g/eq)8部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)5部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、高分子樹脂Eワニス300部、クレゾールノボラック樹脂(DIC(株)製「KA−1163」、フェノール性水酸基当量:118g/eq)12部、無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形溶融シリカ(アドマテックス(株)製「SO−C5」、平均粒径:1.5μm)}780部、メチルエチルケトン20部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
実施例8
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)42部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC−3000H」、エポキシ当量:288g/eq)8部、ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC(株)製「EXA−7311−G4S」、エポキシ当量:186g/eq)12部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、フェノキシ樹脂溶液(三菱化学(株)製「YX−6954」、メチルエチルケトンとシクロヘキサノンとの混合溶液、固形分:30%、重量平均分子量:38,000)20部、ナフトール系硬化剤(新日鉄住金化学(株)製「SN−485」、水酸基当量:215g/eq)のメチルエチルケトン溶液(固形分:50%)30部、無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形溶融シリカ(アドマテックス(株)製「SO−C2」、平均粒径:0.5μm)}500部、およびメチルエチルケトン20部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
実施例9
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)35部、ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC(株)製「EXA−7311−G4S」、エポキシ当量:186g/eq)8部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)5部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、高分子樹脂Eワニス300部、クレゾールノボラック樹脂(DIC(株)製「KA−1163」、フェノール性水酸基当量:118g/eq)12部、無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形溶融シリカ(アドマテックス(株)製「SO−C2」、平均粒径:0.5μm)}950部、およびメチルエチルケトン20部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
比較例1
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)30部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC−3000H」、エポキシ当量:288g/eq)8部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)5部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、高分子樹脂Eワニス300部、クレゾールノボラック樹脂(DIC(株)製「KA−1163」、フェノール性水酸基当量:118g/eq)12部、無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形溶融シリカ(アドマテックス(株)製「SO−C2」、平均粒径:0.5μm)}650部、メチルエチルケトン20部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
比較例2
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)42部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC−3000H」、エポキシ当量:288g/eq)8部、ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC(株)製「EXA−7311−G4S」、エポキシ当量:186g/eq)10部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)2部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、フェノキシ樹脂溶液(三菱化学(株)製「YX−6954」、メチルエチルケトンとシクロヘキサノンとの混合溶液、固形分:30%、重量平均分子量:38,000)20部、ナフトール系硬化剤(新日鉄住金化学(株)製「SN−485」、水酸基当量:215g/eq)のメチルエチルケトン溶液(固形分:50%)30部、無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形溶融シリカ(アドマテックス(株)製「SO−C2」、平均粒径:0.5μm)}1030部、およびメチルエチルケトン35部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
比較例3
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)30部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC−3000H」、エポキシ当量:288g/eq)8部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)5部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)0.2部、高分子樹脂Eワニス300部、クレゾールノボラック樹脂(DIC(株)製「KA−1163」、フェノール性水酸基当量:118g/eq)12部、無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形溶融シリカ(アドマテックス(株)製「SO−C5」、平均粒径:1.5μm)}780部、メチルエチルケトン20部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
比較例4
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)33部、ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC(株)製「EXA−7311−G4S」、エポキシ当量:186g/eq)8部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)2部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、高分子樹脂Eワニス300部、クレゾールノボラック樹脂(DIC(株)製「KA−1163」、フェノール性水酸基当量:118g/eq)12部、無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形溶融シリカ(アドマテックス(株)製「SO−C2」、平均粒径:0.5μm)}950部、およびメチルエチルケトン20部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
比較例5
液状エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との1:1混合品(質量比)、エポキシ当量:169g/eq)33部、ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC(株)製「EXA−7311−G4S」、エポキシ当量:186g/eq)8部、アミノフェノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「630LSD」、エポキシ当量:90〜105g/eq)2部、硬化促進剤(四国化成(株)製「2P4MZ」、イミダゾール誘導体)1部、高分子樹脂Eワニス300部、クレゾールノボラック樹脂(DIC(株)製「KA−1163」、フェノール性水酸基当量:118g/eq)12部、無機充填材{フェニルアミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製「KBM573」)で表面処理された球形溶融シリカ(アドマテックス(株)製「SO−C2」、平均粒径:0.5μm)}1020部、およびメチルエチルケトン20部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂組成物ワニスを作製した。次に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように、得られた樹脂組成物ワニスをダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥して、接着フィルムを得た。
上記実施例および比較例で得られた接着フィルムの樹脂組成物層の特性を以下のようにして評価した。樹脂組成物層の組成(溶剤を除く固形分での量)および評価結果を下記表1に示す。
(1)180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のガラス転移温度
オーブンを使用して、接着フィルムを180℃で90分加熱することによって樹脂組成物層を硬化させた。次いで硬化した樹脂組成物層を、ポリエチレンテレフタレートフィルムから剥がした後、幅5mmおよび長さ15mmに切断して、試験片を作製した。動的粘弾性測定装置(SIIナノテクノロジー(株)製「EXSTAR6000」)を使用して、引張加重法で、得られた試験片の熱機械分析を行った。詳しくは、試験片を前記装置に装着後、荷重200mN、昇温速度2℃/分および測定温度範囲25〜270℃の条件にて、連続して2回、熱機械分析を行った。1回目の測定が終了した後、空冷して温度を測定初期温度まで低下させてから、2回目の測定を行った。2回目の熱機械分析における寸法変化シグナルの傾きが変化する点から、試験片のガラス転移温度(℃)を算出した。結果を下記表1の「ガラス転移温度(℃)」の欄に記載する。
(2)180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV1)および180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV2)
オーブンを使用して、接着フィルムを180℃で30分または90分加熱することによって硬化した樹脂組成物を硬化させた。次いで硬化した樹脂組成物層を、ポリエチレンテレフタレートフィルムから剥がした後、幅30mmおよび長さ30mmに切断して試験片を作製した。ビッカース硬度計(ミツトヨ(株)製)を使用して、得られた試験片のビッカース硬度を測定した。180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV1)の結果を下記表1の「ビッカース硬度(HV1)」の欄に、180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV2)の結果を「ビッカース硬度(HV2)」の欄に記載する。また、「HV2/HV1」の結果も下記表1に記載する。
(3)180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層の23℃における弾性率
オーブンを使用して、接着フィルムを180℃で90分加熱することによって樹脂組成物層を硬化させた後、硬化した樹脂組成物層を、ポリエチレンテレフタレートフィルムから剥がした。日本工業規格(JIS K7127)に準拠し、テンシロン万能試験機((株)エー・アンド・デイ製)を用いて、硬化した樹脂組成物層の引っ張り試験を行い、その23℃における弾性率を測定した。結果を下記表1の「弾性率(GPa)」の欄に記載する。
(4)砥石の目詰まり等
大きさ500mm×300mmのガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(銅箔の厚さ18μm、基板厚さ0.3mm、パナソニック(株)製「R5715ES」)を金属表面処理液(メック(株)製「CZ8100」)に浸漬して、積層板両面にある銅表面の粗化処理を行った。
上記接着フィルム(乾燥後の樹脂組成物層の厚さ:100μm)を、バッチ式真空加圧ラミネーター((株)名機製作所製「MVLP−500」)を用いて、積層板の片面にラミネートした。ラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、100℃、圧力0.74MPaで圧着することにより行った。
その後180℃30分の熱硬化を実施し、平面研削盤にて、硬化した樹脂組成物層を研磨切削して(研磨切削の条件:砥石周速500m/min、テーブルスピード13m/min、1回の切り込み量3μm、全切削厚さ50μm、砥石番手#1000)、砥石の目詰まり等を下記基準で評価した。結果を下記表1の「砥石の目詰まり等」の欄に記載する。
○:砥石の目詰まりがなく、研磨切削後の樹脂組成物面の外観が均一。
△:砥石の目詰まりが起こり、研削研磨切削後の樹脂組成物面に一部斑が生じた。
×:砥石の目詰まりが起こり、研磨切削後の樹脂組成物の全面に斑が生じた。
(5)砥石の摩耗等
大きさ500mm×300mmのガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(銅箔の厚さ18μm、基板厚さ0.3mm、パナソニック(株)製「R5715ES」)を金属表面処理液(メック(株)製「CZ8100」)に浸漬して、積層板両面にある銅表面の粗化処理を行った。
上記接着フィルム(乾燥後の樹脂組成物層の厚さ:100μm)を、バッチ式真空加圧ラミネーター((株)名機製作所製「MVLP−500」)を用いて、積層板の片面にラミネートした。ラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、100℃、圧力0.74MPaで圧着することにより行った。
その後180℃30分の熱硬化を実施し、平面研削盤にて、硬化した樹脂組成物層を研磨切削して(研磨切削の条件:砥石周速500m/min、テーブルスピード13m/min、1回の切り込み量3μm、砥石番手#1000)、砥石の摩耗等を下記基準で評価した。結果を下記表1の「砥石の摩耗等」の欄に記載する。
○:砥石の摩耗が少なく、研磨切削の効率にほとんど変化が見られない。
△:砥石の摩耗が起こり、研磨切削の効率がやや悪化する。
×:砥石の摩耗が起こり、研磨切削の効率が急速に悪化する。
(6)研磨切削工程時における密着信頼性
大きさ500mm×300mmのガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(銅箔の厚さ18μm、基板厚さ0.3mm、パナソニック(株)製「R5715ES」)を金属表面処理液(メック(株)製「CZ8100」)に浸漬して、積層板両面にある銅表面の粗化処理を行った。
上記接着フィルム(乾燥後の樹脂組成物層の厚さ:100μm)を、バッチ式真空加圧ラミネーター((株)名機製作所製「MVLP−500」)を用いて、積層板の片面にラミネートした。ラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、100℃、圧力0.74MPaで圧着することにより行った。
その後180℃30分の熱硬化を実施し、平面研削盤にて、硬化した樹脂組成物層を研磨切削して(研磨切削の条件:砥石周速500m/min、テーブルスピード13m/min、1回の切り込み量3μm。全切削厚さ50μm、砥石番手#1000)して、研磨切削工程時における密着信頼性を下記基準で評価した。結果を下記表1の「密着信頼性」の欄に記載する。
○:絶縁層とコア層との剥がれ、絶縁層表面のヒビが見られない。
△:絶縁層とコア層との剥がれはないが、絶縁層表面のヒビが見られる。
×:絶縁層とコア層との剥がれが見られる。
(7)硬化した樹脂組成物層とその表面に形成された導体層との間のピール強度
大きさ500mm×300mmのガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(銅箔の厚さ18μm、基板厚さ0.3mm、パナソニック(株)製「R5715ES」)を金属表面処理液(メック(株)製「CZ8100」)に浸漬して、積層板両面にある銅表面の粗化処理を行った。
上記接着フィルム(乾燥後の樹脂組成物層の厚さ:100μm)を、バッチ式真空加圧ラミネーター((株)名機製作所製「MVLP−500」)を用いて、積層板の片面にラミネートした。ラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、100℃、圧力0.74MPaで圧着することにより行った。
その後180℃30分の熱硬化を実施し、硬化した樹脂組成物層を平面研削盤にて研磨切削した(研磨切削の条件:砥石周速500m/min、テーブルスピード13m/min、1回の切り込み量3μm、全切削厚さ50um、砥石番手#1000)。
研磨切削後、絶縁層(硬化した樹脂組成物層)付き積層板を膨潤液である、アトテックジャパン(株)のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有するスエリングディップ・セキュリガンドPに60℃で5分間浸漬し、次に粗化液として、アトテックジャパン(株)のコンセントレート・コンパクトP(KMnO:60g/L、NaOH:40g/Lの水溶液)に80℃で20分間浸漬し、最後に中和液として、アトテックジャパン(株)のリダクションショリューシン・セキュリガントPに40℃で5分間浸漬した。この粗化処理後の積層板を評価基板Aとした。
絶縁層表面に回路を形成するために、評価基板Aを、PdClを含む無電解メッキ用溶液に浸漬し、次に無電解銅メッキ液に浸漬した。次いで、硫酸銅電解メッキを行い、30μmの厚さで導体層を形成した。次に、アニール処理を180℃にて60分間行った。このメッキ後の積層板を評価基板Bとした。
評価基板Bの導体層に、幅10mmおよび長さ100mmの部分の切込みを入れ、この一端を剥がしてつかみ具(株式会社ティー・エス・イー、オートコム型試験機 AC−50C−SL)で掴み、室温中にて、50mm/分の速度で垂直方向に35mmを引き剥がした時の荷重を、ピール強度(kgf/cm)として測定した。結果を下記表1の「ピール強度(kgf/cm)」の欄に記載する。
本発明の樹脂組成物は、研磨切削工程時における優れた作業性および優れた密着信頼性を有する絶縁層を形成することができる。そのため、本発明の樹脂組成物はコアレス基板の製造等に有用である。
1 コア層
2 回路前駆体
3 絶縁層
4 半田ボール
5 コアレス基板
6 樹脂層(またはプリプレグ層)
7 銅箔
8 離形層

Claims (23)

  1. (A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、および(C)無機充填材を含む樹脂組成物であって、
    180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物のビッカース硬度(HV1)が、式(i):
    40<HV1<220 ・・・ (i)
    を満たし、
    HV1と、180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物のビッカース硬度(HV2)との関係が、式(ii):
    1<HV2/HV1<1.5 ・・・ (ii)
    を満たし、且つ
    180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物のガラス転移温度が140℃以上である樹脂組成物。
  2. 180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物とその表面に形成された導体層との間のピール強度が0.3kgf/cm以上である請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. 成分(A)であるエポキシ樹脂が、ビフェニル型エポキシ樹脂を含む請求項1または2に記載の樹脂組成物。
  4. 成分(A)であるエポキシ樹脂が、アミノフェノール型エポキシ樹脂を含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  5. さらに(E)23℃における弾性率が5〜200MPaである高分子樹脂を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  6. 成分(E)である高分子樹脂のガラス転移温度が、30℃以下である請求項5に記載の樹脂組成物。
  7. 成分(E)である高分子樹脂が、ポリブタジエン構造、ポリイソプレン構造、ポリカーボネート構造、(メタ)アクリレート構造およびポリシロキサン構造から選択される一つ以上の構造を有する樹脂である請求項5または6に記載の樹脂組成物。
  8. 成分(E)である高分子樹脂が、ポリブタジエン構造、ポリイソプレン構造、ポリカーボネート構造、(メタ)アクリレート構造およびポリシロキサン構造から選択される一つ以上の構造を有するポリイミド樹脂である請求項5〜7のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  9. 成分(E)である高分子樹脂が、式(1−a)で表される構造および式(1−b)で表される構造:

    [式中、R1は、ポリブタジエン構造を有する2価の有機基、ポリイソプレン構造を有する2価の有機基、またはポリカーボネート構造を有する2価の有機基を示し、R2は、4価の有機基を示し、R3は2価の有機基を示す。]
    を有するポリイミド樹脂である請求項5〜8のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  10. 成分(E)である高分子樹脂が、式(a−b−c)で表される構造:

    [式中、R1は、ポリブタジエン構造を有する2価の有機基、ポリイソプレン構造を有する2価の有機基、またはポリカーボネート構造を有する2価の有機基を示し、R2は、4価の有機基を示し、R3は、2価の有機基を示し、nおよびmは整数を示す。]
    を有するポリイミド樹脂である請求項5〜9のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  11. 成分(E)である高分子樹脂の数平均分子量が、5,000〜25,000である請求項5〜10のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  12. さらにイミダゾール系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤およびホスホニウム系硬化促進剤からなる群から選ばれる少なくとも一つである(D)硬化促進剤を含む請求項1〜11のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  13. 成分(D)である硬化促進剤の含有量が、成分(A)であるエポキシ樹脂100質量部に対して、1.6〜5質量部である請求項12に記載の樹脂組成物。
  14. 成分(C)である無機充填材の含有量が、樹脂組成物の固形分100質量%中、79〜90質量%である請求項1〜13のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  15. 支持体および該支持体と接合している請求項1〜14のいずれか一項に記載の樹脂組成物からなる樹脂組成物層を有する接着フィルム。
  16. (1)その上に回路前駆体が形成されたコア層と、支持体および該支持体と接合している樹脂組成物層を有する接着フィルムとを、回路前駆体と樹脂組成物層とが接触するようにラミネートし、接着フィルムの支持体を剥離した後に樹脂組成物層を熱硬化するか、または樹脂組成物層を熱硬化した後に接着フィルムの支持体を剥離して、硬化した樹脂組成物層である絶縁層を形成する工程、
    (2)絶縁層の表面を研磨切削する工程、および
    (3)コア層を除去した後、回路前駆体と接触する半田ボールを設置する工程
    を含むコアレス基板の製造方法に用いられる接着フィルムであって、
    樹脂組成物層が、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、および(C)無機充填材を含み、
    180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV1)が、式(i):
    40<HV1<220 ・・・ (i)
    を満たし、
    HV1と、180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV2)との関係が、式(ii):
    1<HV2/HV1<1.5 ・・・ (ii)
    を満たし、且つ
    180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のガラス転移温度が140℃以上である接着フィルム。
  17. 樹脂組成物層が、さらにイミダゾール系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤およびホスホニウム系硬化促進剤からなる群から選ばれる少なくとも一つである(D)硬化促進剤を含む請求項16に記載の接着フィルム。
  18. 成分(D)である硬化促進剤の含有量が、成分(A)であるエポキシ樹脂100質量部に対して、1.6〜5質量部である請求項17に記載の接着フィルム。
  19. 成分(C)である無機充填材の含有量が、樹脂組成物の固形分100質量%中、79〜90質量%である請求項17〜18のいずれか一項に記載の接着フィルム。
  20. (1)その上に回路前駆体が形成されたコア層と、支持体および該支持体と接合している樹脂組成物層を有する接着フィルムとを、回路前駆体と樹脂組成物層とが接触するようにラミネートし、接着フィルムの支持体を剥離した後に樹脂組成物層を熱硬化するか、または樹脂組成物層を熱硬化した後に接着フィルムの支持体を剥離して、硬化した樹脂組成物層である絶縁層を形成する工程、
    (2)絶縁層の表面を研磨切削する工程、および
    (3)コア層を除去した後、回路前駆体と接触する半田ボールを設置する工程
    を含むコアレス基板の製造方法であって、
    樹脂組成物層が、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、および(C)無機充填材を含み、
    180℃で30分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV1)が、式(i):
    40<HV1<220 ・・・ (i)
    を満たし、
    HV1と、180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のビッカース硬度(HV2)との関係が、式(ii):
    1<HV2/HV1<1.5 ・・・ (ii)
    を満たし、且つ
    180℃で90分加熱することによって硬化した樹脂組成物層のガラス転移温度が140℃以上である製造方法。
  21. 樹脂組成物層が、さらにイミダゾール系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤およびホスホニウム系硬化促進剤からなる群から選ばれる少なくとも一つである(D)硬化促進剤を含む請求項20に記載の製造方法。
  22. 成分(D)である硬化促進剤の含有量が、成分(A)であるエポキシ樹脂100質量部に対して、1.6〜5質量部である請求項21に記載の製造方法。
  23. 成分(C)である無機充填材の含有量が、樹脂組成物の固形分100質量%中、79〜90質量%である請求項20〜22のいずれか一項に記載の製造方法。
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