JP7287380B2 - 接着剤組成物、フィルム状接着剤、接着層、接着シート、樹脂付銅箔、銅張積層板、プリント配線板、並びに多層配線板及びその製造方法 - Google Patents
接着剤組成物、フィルム状接着剤、接着層、接着シート、樹脂付銅箔、銅張積層板、プリント配線板、並びに多層配線板及びその製造方法 Download PDFInfo
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Description
(項目1)
芳香環構造及び/又は脂環構造を有する酸二無水物(a1)並びにダイマージアミンを含むジアミン(a2)を含むモノマー群の反応物(A)、架橋剤(B)、並びにジエン系ポリマー(C)を含む接着剤組成物であり、
ジエン系ポリマー(C)を構成するモノマーとして、1,2-ビニル構造を有するジエン系モノマーを含む、接着剤組成物。
(項目2)
さらに、硬化剤(D)を含む項目1に記載の接着剤組成物。
(項目3)
さらに、難燃剤(E)を含む項目1又は2に記載の接着剤組成物。
(項目4)
さらに、熱ラジカル重合開始剤(F)を含む項目1~3のいずれかに記載の接着剤組成物。
(項目5)
項目1~4のいずれかに記載の接着剤組成物の加熱硬化物を含む、フィルム状接着剤。
(項目6)
項目1~4のいずれかに記載の接着剤組成物又は項目5に記載のフィルム状接着剤を含む、接着層。
(項目7)
項目6に記載の接着層及び支持フィルムを含む、接着シート。
(項目8)
項目6に記載の接着層及び銅箔を含む、樹脂付銅箔。
(項目9)
項目7に記載の接着シート及び/又は項目8に記載の樹脂付銅箔
並びに
銅箔、絶縁性シート及び支持フィルムからなる群から選択される1つ以上を含む、銅張積層板。
(項目10)
項目9に記載の銅張積層板の銅箔面に回路パターンを有する、プリント配線板。
(項目11)
プリント配線板又はプリント回路板(1)、
項目6に記載の接着層、及び
プリント配線板又はプリント回路板(2)をこの順に含む、
多層配線板。
(項目12)
下記工程1及び2を含む多層配線板の製造方法。
工程1:項目1~4のいずれかに記載の接着剤組成物又は項目5に記載のフィルム状接着剤を、プリント配線板又はプリント回路板(1)の少なくとも片面に接触させることによって、接着層付基材を製造する工程
工程2:該接着層付基材の上に、プリント配線板又はプリント回路板(2)を積層し、加熱及び加圧下に圧着する工程
本開示の芳香環構造及び/又は脂環構造を有する酸二無水物(a1)(以下、「(a1)成分」ともいう。)並びにダイマージアミンを含むジアミン(a2)(以下、「(a2)成分」ともいう。)を含むモノマー群の反応物(A)(以下、「(A)成分」ともいう。)とはポリイミドのことである。
(a1)成分として、各種公知のものを特に制限なく使用できる。(a1)成分として例示される物質並びに(a1)成分として公知のものを単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
Xは単結合、-SO2-、-CO-、-O-、-O-C6H4-C(CH3)2-C6H4-O-、-COO-X1-OCO-又はX2を表す。
X1は-(CH2)l-(l=1以上20以下)又は-H2C-HC(-O-C(=O)-CH3)-CH2-を表す。
X2は、下記式を表す。
(a2)成分はダイマージアミンを含むジアミンのことである。ダイマージアミンとは、不飽和脂肪酸の二量体として得られる環式又は非環式ダイマー酸の全てのカルボキシル基を一級アミノ基に置換したものが例示される。(a2)成分として、各種公知のものを特に制限なく使用できる。(a2)成分として例示される物質及び(a2)成分として公知のものを単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
上記ダイマージアミン以外に、下記のジアミンを(A)成分のモノマー群に含めてもよい。上記ダイマージアミン以外のジアミンとして、鎖状構造の炭化水素基を有するジアミン、脂環構造を有するジアミン、芳香環構造を有するジアミン等が例示される。
架橋剤(B)(以下、「(B)成分」ともいう。)は、(C)成分以外のもので、接着剤の架橋剤として機能するものであれば、各種公知のものを特に制限なく使用できる。架橋剤は、架橋剤として例示される物質及び架橋剤として公知のものを単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。架橋剤は、エポキシド、ベンゾオキサジン、ビスマレイミド及びシアネートエステルからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
は、上記ポリイミドとの相溶性が良好である。また、これを用いると接着層の低損失弾性率化が容易となり、その耐熱接着性及び低誘電特性も良好となる。
ジエン系ポリマー(C)(以下、「(C)成分」ともいう。)は、重合性不飽和結合である炭素-炭素二重結合を2つ有するモノマーであるジエン系モノマーを含むモノマーを重合することで得られるポリマーのことである。(C)成分は、(C)成分を構成するモノマーとして1,2-ビニル構造を有するジエン系モノマーを含めばよい。(C)成分の代わりに、(C)成分を構成するモノマーとして1,2-ビニル構造を有さないジエン系モノマーのみを用いた場合、接着剤組成物の硬化性が悪いため好ましくない。
(1)1,2-ビニル構造を有するジエン系モノマー(α)を重合させる方法、
(2)1,2-ビニル構造を有するジエン系モノマー(α)と、1,2-ビニル構造を有するジエン系モノマーと重合することのできるモノマー(β)を共重合させる方法が例示される。ここで、(C)成分の製造時に、必要に応じて各種の重合開始剤やランダマイザー等を使用してもよい。また、リチウム系の重合開始剤を用いてアニオン重合で(C)成分を製造する際には、各種変性剤でポリマー鎖のリビング末端を変性することも可能である。変性剤として、エチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを使用すれば、両末端又は片末端に水酸基を有するジエン系ポリマーを得ることができる。
1つの実施形態において、(B)成分がエポキシドを含む場合、本開示の接着剤組成物に各種公知の硬化剤(D)(以下、「(D)成分」ともいう。)を併用してもよい。本開示において「硬化剤」とは、エポキシドと反応する硬化剤のことである。
1つの実施形態において、本開示の接着剤組成物に、難燃剤(E)(以下、「(E)成分」ともいう。)を含んでもよい。(E)成分として例示される物質及び(E)成分として公知のものを単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。(E)成分は、リン系難燃剤、無機フィラー等が例示される。
熱ラジカル重合開始剤(F)(以下、「(F)成分」ともいう。)として、各種公知のものを特に制限なく使用できる。(F)成分として、アゾ化合物、パーオキサイド等が例示される。(F)成分として例示された物質及び(F)成分として公知のものを単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
1つの実施形態において、本開示の接着剤組成物に、有機溶剤(G)(以下、「(G)成分」ともいう。)を配合してもよい。(G)成分として例示される物質及び(G)成分として公知のものを単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。(G)成分として、ケトン溶剤、芳香族溶剤、アルコール溶剤、グリコール溶剤、グリコールエーテル溶剤、エステル溶剤、ハロアルカン溶剤、アミド溶剤、その他石油系溶剤等が例示される。
本開示の接着剤組成物は、上記ポリイミド、架橋剤、ジエン系ポリマー、硬化剤、難燃剤、熱ラジカル重合開始剤、有機溶剤のいずれでもないものを添加剤として含み得る。
本開示において、上記接着剤組成物の加熱硬化物を含む、フィルム状接着剤を提供する。フィルム状接着剤の製造方法は、上記接着剤組成物を適当な剥離紙に塗工する工程、加熱して有機溶剤を揮発させることによって硬化させる工程、該剥離紙から剥離する工程等を含む方法等が例示される。該フィルム状接着剤の厚みは、3μm以上40μm以下程度が好ましい。剥離紙は、従来公知のもの等が例示される。
本開示において、上記接着剤組成物又は上記フィルム状接着剤を含む、接着層を提供する。上記接着層を製造する際には、上記接着剤組成物と上記接着剤組成物以外の各種公知の接着剤とを併用してもよい。同様に上記フィルム状接着剤と上記フィルム状接着剤以外の各種公知のフィルム状接着剤とを併用してもよい。さらに、上記接着層を製造する際には、上記接着剤組成物と必要に応じて各種公知の接着剤又は上記フィルム状接着剤と必要に応じて各種公知のフィルム状接着剤を加熱硬化することで接着層を得ることができる。
本開示において、上記接着層及び支持フィルムを含む、接着シートを提供する。
本開示において、上記接着層及び銅箔を含む、樹脂付銅箔を提供する。具体的には、上記樹脂付銅箔は、上記接着剤組成物又は上記フィルム状接着剤を銅箔に塗工又は貼り合わせたものである。該銅箔として、圧延銅箔、電解銅箔等が例示される。銅箔の厚みは、1μm以上100μm以下程度が好ましく、2μm以上38μm以下程度がより好ましい。また、該銅箔は、各種表面処理(粗化、防錆化等)が施されたものであってよい。防錆化処理として、Ni,Zn,Sn等を含むメッキ液を用いたメッキ処理、クロメート処理等の、いわゆる鏡面化処理が例示される。また、塗工手段として、各種公知の方法が採用できる。本開示の接着剤組成物は接着性が非常に良好であることから、鏡面化処理を受けた銅箔のように難接着及び/又は難密着の材料であっても良好に接着及び/又は密着することができる。
本開示において、上記接着シート及び/又は上記樹脂付銅箔並びに銅箔、絶縁性シート及び支持フィルムからなる群から選択される1つ以上を含む、銅張積層板を提供する。銅張積層板は、CCL(Copper Clad Laminate)とも呼ばれる。銅張積層板は、具体的には、各種公知の銅箔若しくは絶縁性シートの少なくとも片面又は両面に、上記樹脂付銅箔を、加熱下に圧着させたものである。片面に貼り合わせる場合には、他方の面に上記樹脂付銅箔とは異なるものを圧着させてもよい。また、当該銅張積層板における樹脂付銅箔、銅箔及び絶縁性シートの枚数は特に制限されない。
本開示において、上記銅張積層板の銅箔面に回路パターンを有する、プリント配線板を提供する。銅張積層板の銅箔面に回路パターンを形成するパターニング手段として、サブトラクティブ法、セミアディティブ法等が例示される。セミアディティブ法は、銅張積層板の銅箔面に、レジストフィルムでパターニングした後、電解銅メッキを行い、レジストを除去し、アルカリ液でエッチングする方法が例示される。また、該プリント配線板における回路パターン層の厚みは特に限定されない。また、該プリント配線板をコア基材とし、その上に同一のプリント配線板や他の公知のプリント配線板又はプリント回路板を積層することによって、多層基板を得ることもできる。積層の際には上記接着剤組成物と上記接着剤組成物以外の他の公知の接着剤とを併用できる。また、多層基板における積層数は特に限定されない。また、積層の都度、ビアホールを挿設し、内部をメッキ処理してもよい。前記回路パターンのライン/スペース比は、1μm/1μm~100μm/100μm程度が好ましい。また、前記回路パターンの高さは、1μm以上50μm以下程度が好ましい。
本開示において、プリント配線板に対してコンデンサ等の各種公知の部品を装着した、プリント回路板を提供する。
本開示において、プリント配線板又はプリント回路板(1)、上記接着層、及びプリント配線板又はプリント回路板(2)をこの順に含む、多層配線板を提供する。(1)及び(2)のプリント配線板は、上記プリント配線板であってよく、また、各種公知のものであってもよい。同様に(1)及び(2)のプリント回路板は、上記プリント回路板であってよく、また、各種公知のものであってもよい。また、(1)及び(2)のプリント配線板は同一のものであっても異なるものであってもよい。同様に、(1)及び(2)のプリント回路板も同一のものであっても異なるものであってもよい。
本開示において、下記工程1及び2を含む多層配線板の製造方法を提供する。
工程1:上記接着剤組成物又は上記フィルム状接着剤を、プリント配線板又はプリント回路板(1)の少なくとも片面に接触させることによって、接着層付基材を製造する工程
工程2:該接着層付基材の上に、プリント配線板又はプリント回路板(2)を積層し、加熱及び加圧下に圧着する工程
(GPC測定条件)
機種 :製品名「HLC-8320GPC」(東ソー(株)製)
カラム :製品名「TSKgel SuperHZM-M」(東ソー(株)製)
展開溶剤:THF
流量 :0.35mL/分
測定温度:40℃
検出器 :RI
標準 :ポリスチレン
試料調製:0.4%溶液
撹拌機、分水器、温度計及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に4,4’-[プロパン-2,2-ジイルビス(1,4-フェニレンオキシ)]ジフタル酸二無水物(製品名「BisDA-1000」(以下、「BisDA」ともいう。)、SABICイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社製)を100.00g、シクロヘキサノンを371.82g仕込み、溶液を60℃まで加熱した。次いで、C36ダイマージアミン(製品名「PRIAMINE1075」、クローダジャパン(株)製。)100.82gを徐々に添加した後、メチルシクロヘキサンを74.36g仕込み、140℃まで加熱し、3時間かけてイミド化反応を実施することにより、ポリイミド(A-1)の溶液(不揮発分30.0%)を得た。なお、該ポリイミド樹脂の酸成分/アミン成分のモル比は1.03であり、軟化点は80℃であり、重量平均分子量は40000であった。
撹拌機、分水器、温度計及び窒素ガス導入管を備えた反応容器にBisDAを100.00g、シクロヘキサノンを275.00g仕込み、溶液を60℃まで加熱した。次いで、C36ダイマージアミン(製品名「PRIAMINE1075」、クローダジャパン(株)製)67.25gと、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(製品名「1,3-BAC」、三菱ガス化学(株)製)8.34gとを徐々に添加した後、メチルシクロヘキサンを45.83g、エチレングリコールジメチルエーテル(DMG)を82.50g仕込み、140℃まで加熱し、3時間かけてイミド化反応を実施することにより、ポリイミド(A-2)の溶液(不揮発分30.0%)を得た。なお、該ポリイミド樹脂の酸成分/アミン成分のモル比は1.05であり、軟化点は100℃であり、重量平均分子量は30000であった。
製造例3~4は、組成を表1の内容に変更したことを除き、製造例1と同様の手法により行い、ポリイミド(A-3)~(A-4)を得た。
BisDA:4,4’-[プロパン-2,2-ジイルビス(1,4-フェニレンオキシ)]ジフタル酸二無水物(SABICイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社製)
BTDA:3,3‘,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
PRIAMINE1075:C36ダイマージアミン(クローダジャパン(株)製)
1,3-BAC:1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(三菱ガス化学(株)製)
DMG:エチレングリコールジメチルエーテル
ポリイミド(A-1)の溶液100.0g、架橋剤(B)として多官能エポキシ樹脂(製品名「TETRAD-X」、三菱ガス化学(株)製)を0.93g、ジエン系ポリマー(C)として液状ブタジエン・スチレン・ランダムコポリマー(製品名「Ricon 100」、CRAY VALLEY社製)を3.40g、硬化剤(D)として2-エチル-4-メチルイミダゾール(製品名「キュアゾール2E4MZ-A」、四国化成工業(株)製)を0.0032g、難燃剤(E)として球状シリカのフィラー(製品名「FB-3SDC」、デンカ(株)製)のメチルエチルケトン分散液(固形分50%)19.64g及びリン系難燃剤(製品名「Exolit OP935」、クラリアントケミカルズ(株)製)のメチルエチルケトン分散液(固形分40%)12.27g、並びに熱ラジカル重合開始剤(F)としてジクミルパーオキサイド(製品名「パークミルD」、日本油脂(株)製)を0.034g混合し、有機溶媒(G)であるシクロヘキサノン27.38gによく撹拌することによって、不揮発分30.0%の接着剤組成物を得た。
実施例2~22及び比較例1~3は、接着剤組成物の組成を表2~4の内容に変更したことを除き、実施例1と同様の手法により行い、不揮発分30%の接着剤組成物(2)~(22)及び(C1)~(C3)を得た。
接着剤組成物(1)を、離型フィルム(製品名「WH52-P25CM(白)」、サンエー化研(株)製)に、乾燥後の厚みが25μmとなるようギャップコーターにて塗布した後、150℃で5分間乾燥させた。フィルム状接着剤を離型フィルムから剥離し、得られたフィルム状接着剤の片面を、市販の電解銅箔(製品名「F2-WS」、古河電気工業(株)製)(膜厚18μm)の鏡面側に重ね、もう一方の面を市販のLCPフィルム(製品名「ベクスター」、(株)クラレ製)に重ねた、LCPフィルム-フィルム状接着剤-電解銅箔の積層体を作製した。次いで、当該積層体をプレス用支持体の上に置き、電解銅箔側より圧力2.5MPa、180℃及び90分間の条件で加熱プレスすることにより10cm×10cmの銅張積層板(1)を作製した。
評価例1-2~1-10及び比較評価例1-1~1-2は、接着剤組成物(1)を接着剤組成物(2)~(10)又は(C1)~(C2)のものに変更したことを除き、評価例1-1と同様の手法により行い、銅張積層板(2)~(10)及び(C1)~(C2)を得た。
接着剤組成物(6)を、離型フィルム(製品名「WH52-P25CM(白)」、サンエー化研(株)製)に、乾燥後の厚みが25μmとなるようギャップコーターにて塗布した後、150℃で5分間乾燥させた。フィルム状接着剤を離型フィルムから剥離し、得られたフィルム状接着剤の片面を、市販のフレキシブル銅張積層板(製品名「2NUSR2518LJ1」、昆山雅森電子材料科技有限公司製、PI:1mil、Cu:1/2オンス)の銅箔側に重ね、フィルム状接着剤のもう一方の面を、もう1つのフレキシブル銅張積層板(製品名「2NUSR2518LJ1」)のポリイミド側に重ねた、フレキシブル銅張積層板-フィルム状接着剤-フレキシブル銅張積層板の積層体を作製した。次いで、当該積層体をプレス用支持体の上に置き、圧力2.5MPa、180℃及び90分間の条件で加熱プレスすることにより10cm×10cmの多層配線板(1)を作製した。なお、上記フレキシブル銅張積層板の銅箔面には回路パターンがないため、厳密には本開示の多層配線板の定義には当てはまらない。すなわち多層配線板(1)は多層配線板の仮想的なモデルとして作製したものである。
評価例2-2~2-13及び比較評価例2-1~2-2は、接着剤組成物(6)を接着剤組成物(11)~(22)又は(C2)~(C3)のものに変更したことを除き、評価例2-1と同様の手法により行い、多層配線板(2)~(13)及び(C1)~(C2)を得た。
接着剤組成物(1)~(22)及び(C1)~(C3)を、離型フィルム(製品名「WH52-P25CM(白)」、サンエー化研(株)製)に、乾燥後の厚みが25μmとなるようギャップコーターにて塗布した後、150℃で5分間乾燥させた。フィルム状接着剤を離型フィルムから剥離し、テフロンフィルム上に固定し、180℃で90分硬化させた。得られたサンプルについて摂動方式空洞共振器法に準じ、10GHzにおける誘電率及び誘電正接を、市販の誘電率測定装置(製品名「摂動方式試料穴閉鎖形空洞共振器法比誘電率/誘電正接測定システム」、キーコム(株)製)とネットワークアナライザ(製品名「E8361A」、アジレントテクノロジー(株)製)を組合わせて測定した。測定結果を表2~4に示した。
上記評価例1に記載の各種銅張積層板及び上記評価例2に記載の各種多層配線板について、JIS C 6481(プリント配線板用銅張積層板試験方法)に準じ、引き剥がし強さ(N/cm)を測定した。測定結果を表2~4に示した。
上記評価例1に記載の各種銅張積層板及び上記評価例2に記載の各種多層配線板について、硬化直後、及び温度25℃、湿度25%下で24時間静置したものを288℃のはんだ浴に銅箔側を下にして30秒浮かべ、はんだ浴から取り出した後、下記基準で外観変化を評価した。測定結果を表2~4に示した。
〇:銅張積層板4cm×4cmに変化が一切ない
×:銅張積層板4cm×4cmに全面に発泡が見られる
TETRAD-X:多官能エポキシ樹脂(三菱ガス化学(株)製)
BMI-3000H:m-フェニレンビスマレイミド(大和化成工業(株)製)
BMI-1000H:4,4‘-ジフェニルメタンビスマレイミド(大和化成工業(株)製)
BMI-2300:ポリフェニルメタンマレイミド(大和化成工業(株)製)
Ricon-100:液状ブタジエン・スチレン・ランダムコポリマー(数平均分子量:4500、1,2vinylモル%:70モル%、スチレン含量:25モル%、CRAY VALLEY社製)
Ricon-181:液状ブタジエン・スチレン・ランダムコポリマー(数平均分子量:3200、1,2vinylモル%:30モル%、スチレン含量:28モル%、CRAY VALLEY社製)
Ricon-184:液状ブタジエン・スチレン・ランダムコポリマー(数平均分子量:8600、1,2vinylモル%:30モル%、スチレン含量:28モル%、CRAY VALLEY社製)
Ricon-150:液状ポリブタジエン(数平均分子量:3900、1,2vinylモル%:70モル%、CRAY VALLEY社製)
Ricon-154:液状ポリブタジエン(数平均分子量:5200、1,2vinylモル%:90モル%、CRAY VALLEY社製)
2E4MZ-A:2-エチル-4-メチルイミダゾール(製品名:キュアゾール2E4MZ-A、四国化成工業(株)製)
HPC-8000:活性エステル樹脂(製品名「EPICLON HPC-8000-65T」、DIC(株)製、固形分65%)
FB-3SDC:平均粒径3μmの球状シリカのフィラー(デンカ(株)製)(50%分散液)
Exolit OP935:リン系難燃剤(クラリアントケミカルズ(株)製)(40%分散液)
SC-2500-SPJ:平均粒径0.5μmの表面変性された球状シリカ((株)アドマテックス製)
パークミルD:ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製)
パーヘキサ25B:2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン(日本油脂(株)製)
パーメンタH:p-メンタンハイドロパーオキサイド(日本油脂(株)製)
Claims (12)
- 芳香環構造及び/又は脂環構造を有する酸二無水物(a1)並びにダイマージアミンを含むジアミン(a2)を含むモノマー群の反応物(A)、架橋剤(B)、並びにジエン系ポリマー(C)を含む接着剤組成物であり、
ジエン系ポリマー(C)を構成するモノマーとして、1,2-ビニル構造を有するジエン系モノマーを含む、接着剤組成物。 - さらに、硬化剤(D)を含む請求項1に記載の接着剤組成物。
- さらに、難燃剤(E)を含む請求項1又は2に記載の接着剤組成物。
- さらに、熱ラジカル重合開始剤(F)を含む請求項1~3のいずれかに記載の接着剤組成物。
- 請求項1~4のいずれかに記載の接着剤組成物の加熱硬化物を含む、フィルム状接着剤。
- 請求項1~4のいずれかに記載の接着剤組成物又は請求項5に記載のフィルム状接着剤を含む、接着層。
- 請求項6に記載の接着層及び支持フィルムを含む、接着シート。
- 請求項6に記載の接着層及び銅箔を含む、樹脂付銅箔。
- 請求項7に記載の接着シート及び/又は請求項8に記載の樹脂付銅箔
並びに
銅箔、絶縁性シート及び支持フィルムからなる群から選択される1つ以上を含む、銅張積層板。 - 請求項9に記載の銅張積層板の銅箔面に回路パターンを有する、プリント配線板。
- プリント配線板又はプリント回路板(1)、
請求項6に記載の接着層、及び
プリント配線板又はプリント回路板(2)をこの順に含む、
多層配線板。 - 下記工程1及び2を含む多層配線板の製造方法。
工程1:請求項1~4のいずれかに記載の接着剤組成物又は請求項5に記載のフィルム状接着剤を、プリント配線板又はプリント回路板(1)の少なくとも片面に接触させることによって、接着層付基材を製造する工程
工程2:該接着層付基材の上に、プリント配線板又はプリント回路板(2)を積層し、加熱及び加圧下に圧着する工程
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