JP7298450B2 - 樹脂組成物、樹脂組成物の硬化物、樹脂シート、プリント配線板、フレキシブル基板及び半導体装置 - Google Patents
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Description
[1] (A)ブタジエン骨格含有ポリマー、(B)無機充填材及び(C)置換又は非置換のアリル基を含有するベンゾオキサジン化合物を含む樹脂組成物であって、(B)無機充填材の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、60質量%以下かつ0質量%超である、樹脂組成物。
[2] (A)成分が、1つ若しくは2つ以上の芳香族基を分子中に含むブタジエン骨格含有ポリマーである、[1]に記載の樹脂組成物。
[3] 前記芳香族基の少なくとも1つが、フェノキシ構造の一部を構成する、[2]に記載の樹脂組成物。
[4] 前記フェノキシ構造が、下記式(A2-2)で表されるフェノキシ構造を含む、[3]に記載の樹脂組成物。
[6] (A)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、15質量%以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7] (A)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、50質量%以下である、[1]~[6]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8] (B)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、50質量%未満である、[1]~[7]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[9] (B)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、10質量%以上である、[1]~[8]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[10] (C)成分が、分子中にベンゾオキサジン構造を2つ以上含むベンゾオキサジン化合物である、[1]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[11] (C)成分が、分子中にアリル基を2つ以上含むベンゾオキサジン化合物である、[1]~[10]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[12] (C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、0.01質量%以上である、[1]~[11]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[13] 硬化物の吸水率が0.2%未満である、[1]~[12]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[14] 絶縁層形成用である、[1]~[13]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[15] [1]~[14]のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物。
[16] 支持体と、該支持体上に設けられた、[1]~[14]のいずれかに記載の樹脂組成物を含む樹脂組成物層とを含む、樹脂シート。
[17] [1]~[14]のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物又は[15]に記載の硬化物により形成された絶縁層を含む、プリント配線板。
[18] [1]~[14]のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物又は[15]に記載の硬化物により形成された絶縁層を含む、フレキシブル基板。
[19] [17]に記載のプリント配線板又は[18]に記載のフレキシブル基板を含む、半導体装置。
本発明の樹脂組成物は、(A)ブタジエン骨格含有ポリマー(以下、「Buポリマー」ともいう)、(B)無機充填材及び(C)置換又は非置換のアリル基を含有するベンゾオキサジン化合物を含み、(B)無機充填材の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、60質量%以下かつ0質量%超である。本発明の樹脂組成物は、硬化物の柔軟性を確保すべく(A)成分を含み、さらに、特定量の(B)成分と、(C)成分とを含むことで、耐熱性及び耐湿性に優れる硬化物を得ることができる。
樹脂組成物は、(A)成分としてブタジエン骨格含有ポリマーを含有する。ブタジエン骨格含有ポリマーとは、後述するブタジエン骨格(a1)を含有するポリマーをいう。(A)成分を樹脂組成物に含有させることで、柔軟性を有する硬化物ひいては当該硬化物を絶縁層として含むフレキシブル基板を得ることが期待できる。(A)成分は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(A)成分は、分子中に、ブタジエン骨格(a1)を1つ以上含有する。ブタジエン骨格(a1)とは、ブテンジイル構造を含む骨格をいう。ここで、ブテンジイル構造とは、cis-2-ブテン-1,4-ジイル基、trans-2-ブテン-1,4-ジイル基、ビニルエチレン基(すなわち、3-ブテン-1,2-ジイル基)、及びこれらの基に含まれる水素原子が他の原子又は原子団で置換された基の総称である。ブタジエン骨格(a1)に含まれるブテンジイル構造の数は、1つであってもよいし、複数であってもよい。より柔軟性に優れる硬化物を得る観点から、ブタジエン骨格(a1)に含まれるブテンジイル構造の数が複数であることが好ましく、ブタジエン骨格(a1)が、1種又は2種以上のブテンジイル構造が互いに結合したポリブタジエン構造(以下、「PBu構造」ともいう)を含むことがより好ましい。ただし、ポリブタジエン構造における一部のブテンジイル構造に含まれる二重結合が水素化されていてもよい。
(A)成分は、分子中に、上述したブタジエン骨格(a1)と、1つ若しくは2つ以上の芳香族基(a2)とを含むBuポリマーであることが好ましい。芳香族基(a2)は、好ましくは、2価又は3価の芳香族基である。(A)成分が、分子中においてブタジエン骨格(a1)に近接して芳香族基(a2)を含んでいることにより、耐熱性に優れる硬化物を得ることができる。(A)成分に含まれる芳香族基(a2)の数が複数であることにより、より耐熱性に優れる硬化物を得ることができる。(A)成分の1分子中に含まれる複数の芳香族基(a2)は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
樹脂組成物は、(B)成分として無機充填材を含有する。この(B)成分が、(A)成分を含む樹脂組成物に含有していることで、(A)成分によって期待される硬化物の柔軟性を大きく損なうことなく、耐熱性及び耐湿性に優れる硬化物を得ることができる。(B)成分は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
樹脂組成物は、(C)成分として置換又は非置換のアリル基を含有するベンゾオキサジン化合物(以下、「アリル基含有ベンゾオキサジン化合物」ともいう)を含む。ベンゾオキサジン化合物とは、後記のベンゾオキサジン構造を有する化合物をいう。(C)成分が(A)成分及び(B)成分を含む樹脂組成物に含有されていることで、(A)成分によって期待される硬化物の柔軟性を大きく損なうことなく、耐熱性及び耐湿性により優れる硬化物を得ることが可能となる。これは、(C)成分が、アリル基の反応性及びベンゾオキサジン構造の反応性によって樹脂組成物を熱硬化させる硬化剤として機能することにより、硬化物中で架橋構造(マトリックス)が形成され、その結果、(A)成分及び(B)成分に耐熱性に劣る部位(例えば、ブタジエン骨格(a1))及び親水性又は吸湿性の部位(極性基、イミド構造、シリカ表面の親水性基)が含まれていても、(A)成分及び(B)成分が架橋構造内に取り込まれることで、全体として疎水性でかつ耐熱性に優れる硬化体が形成され、かつ、硬化物の耐熱性は、(A)成分及び(B)成分に含まれる耐熱性に優れる部位(例えば芳香族基(b1)及び無機充填材粒子そのもの)によって相乗的に高められたからであると考えられる。ここで、(A)成分が分子末端にビニル基を有する場合、(C)成分と反応して架橋構造を形成し得る。また、本発明によれば、(B)成分及び(C)成分を組み合わせて用いることで、分子中に耐熱性に劣る部位(例えばブタジエン骨格)を有する成分(例えば(A)成分)を含有する樹脂組成物について、その硬化物の耐熱性及び耐湿性の双方を高めることも可能となる。
本発明の樹脂組成物は、さらに、(D)熱硬化性樹脂を含有していてもよい。(D)熱硬化性樹脂は、(A)成分及び(C)成分に該当するものを含まない。(D)熱硬化性樹脂としては、熱硬化性を有する任意の樹脂(以下、「(D-1)成分」ともいう)及び硬化剤として機能する樹脂(以下、「(D-2)成分」ともいう)から選択された1種以上の樹脂を使用することができる。
本発明の樹脂組成物は、任意成分として(E)硬化促進剤を含む場合がある。(E)硬化促進剤は、樹脂成分(例えば(C)成分及び(D)成分)の硬化速度を促進させる機能を有する。
本発明の樹脂組成物は、不揮発性成分として、さらに任意の添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂;有機銅化合物、有機亜鉛化合物、有機コバルト化合物等の有機金属化合物;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アイオディングリーン、ジアゾイエロー、クリスタルバイオレット、酸化チタン、カーボンブラック等の着色剤;ハイドロキノン、カテコール、ピロガロール、フェノチアジン等の重合禁止剤;シロキサン等のレベリング剤;ベントン、モンモリロナイト等の増粘剤;シリコーン系消泡剤、アクリル系消泡剤、フッ素系消泡剤、ビニル樹脂系消泡剤の消泡剤;ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤;尿素シラン等の接着性向上剤;シランカップリング剤、トリアゾール系密着性付与剤、テトラゾール系密着性付与剤、トリアジン系密着性付与剤等の密着性付与剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤等の酸化防止剤;スチルベン誘導体等の蛍光増白剤;リン系難燃剤(例えばリン酸エステル化合物、ホスファゼン化合物、ホスフィン酸化合物、赤リン)、窒素系難燃剤(例えば硫酸メラミン)、ハロゲン系難燃剤、無機系難燃剤(例えば三酸化アンチモン)等の難燃剤等が挙げられる。添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。(F)その他の添加剤の含有量は当業者であれば適宜設定できる。
本発明の樹脂組成物は、上述した不揮発性成分以外に、揮発性成分として、さらに任意の有機溶剤を含有する場合がある。(G)有機溶剤としては、不揮発性成分の少なくとも一部を溶解可能なものである限り、公知のものを適宜用いることができ、その種類は特に限定されるものない。(G)有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソアミル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン等のエステル系溶剤;テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテル等のエーテル系溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶剤;酢酸2-エトキシエチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、エチルジグリコールアセテート、γ-ブチロラクトン、メトキシプロピオン酸メチル等のエーテルエステル系溶剤;乳酸メチル、乳酸エチル、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル等のエステルアルコール系溶剤;2-メトキシプロパノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルカルビトール)等のエーテルアルコール系溶剤;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン等のアミド系溶剤;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶剤;ヘキサン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤等を挙げることができる。有機溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
本発明の樹脂組成物は、例えば、任意の反応容器に(A)成分、(B)成分及び(C)成分、必要に応じて(D)成分、必要に応じて(E)成分、必要に応じて(G)成分、必要に応じて(H)成分を、任意の順で及び/又は一部若しくは全部同時に加えて混合することによって、製造することができる。また、各成分を加えて混合する過程で、温度を適宜設定することができ、一時的に又は終始にわたって、加熱及び/又は冷却してもよい。また、各成分を加えて混合する過程において、撹拌又は振盪を行ってもよい。また、加えて混合する際に又はその後に、樹脂組成物を、例えば、ミキサーなどの撹拌装置を用いて撹拌し、均一に分散させてもよい。
本発明の樹脂組成物は、(A)ブタジエン骨格含有ポリマー、(B)無機充填材及び(C)置換又は非置換のアリル基を含有するベンゾオキサジン化合物を含む樹脂組成物であって、(B)無機充填材の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、60質量%以下かつ0質量%超である。これらの成分を組み合わせて用いることで、実施例において例証されたように、耐熱性及び耐湿性に優れる硬化物を得ることができる。また、この硬化物は、(A)ブタジエン骨格含有ポリマーを含んでいるので、柔軟性を有する。このような効果を奏する理由としては、樹脂組成物が(C)成分を含むことにより適度な架橋構造が形成され、斯かる架橋構造に(A)成分及び(B)成分が取り込まれた結果であると考えられる。
本発明の樹脂シートは、支持体と、該支持体上に設けられた、本発明の樹脂組成物を含む樹脂組成物層を含む。
本発明のプリント配線板は、本発明の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含む。プリント配線板は、フレキシブル基板であってもよいし、リジッド基板であってもよい。本発明の樹脂組成物の硬化物は、柔軟性を有するので、プリント配線板がフレキシブル基板である場合に好適である。
本発明の樹脂組成物又は樹脂シートを用いて積層シートを製造することが可能である。積層シートとは、複数の樹脂組成物層を積層及び硬化して製造されるシートである。積層シートは、樹脂組成物層の硬化物としての絶縁層を複数含む。通常、積層シートを製造するために積層される樹脂組成物層の数は、積層シートに含まれる絶縁層の数に一致する。積層シート1枚当たりの具体的な絶縁層の数は、通常2以上、好ましくは3以上、特に好ましくは5以上であり、好ましくは20以下、より好ましくは15以下、特に好ましくは10以下である。
積層シートは、(a)樹脂シートを準備する工程、並びに、(b)樹脂シートを用いて樹脂組成物層を複数積層及び硬化する工程を含む製造方法によって、製造できる。樹脂組成物層の積層及び硬化の順番は、所望の積層シートが得られる限り、任意である。樹脂組成物の含有成分に応じて、例えば、複数の樹脂組成物層を全て積層した後で、積層された複数の樹脂組成物層を一括して硬化させてもよい。また、例えば、ある樹脂組成物層に別の樹脂組成物層を積層する都度、その積層された樹脂組成物層の硬化を行ってもよい。
(II)第一樹脂組成物層を硬化して、第一絶縁層を形成する工程と、
(VI)第一絶縁層に、第二樹脂組成物層を積層する工程と、
(VII)第二樹脂組成物層を硬化して、第二絶縁層を形成する工程と、
を含む。また、工程(b)は、必要に応じて、
(I)シート支持基材に第一樹脂組成物層を積層する工程、
(III)第一絶縁層に、穴あけする工程、
(IV)第一絶縁層に粗化処理を施す工程、
(V)第一絶縁層上に導体層を形成する工程
等の任意の工程を含んでいてもよい。以下、各工程について説明する。
フレキシブル基板は、本発明の樹脂組成物の硬化物で形成された絶縁層を含む。フレキシブル基板は、前述の積層シートを含む場合、多層のフレキシブル基板を構成することができる。絶縁層又は積層シートに組み合わせて任意の部材を含んでいてもよい。任意の部材としては、例えば、電子部品、カバーレイフィルムなどが挙げられる。
半導体装置は、前記のプリント配線板を備える。半導体装置は、例えば、プリント配線板と、このプリント配線板に実装された半導体チップとを備える。多くの半導体装置では、プリント配線板は、半導体装置の筐体に、そのプリント配線板をその一方の面が向かい合うように折り曲げて収納され得る。プリント配線板は、前述のフレキシブル基板又は多層フレキシブル基板であってもよい。
反応容器に、日本曹達社製の2官能性ヒドロキシル基末端ポリブタジエン「G-3000」(数平均分子量:5047(GPC法)、ヒドロキシル基当量:1798g/eq.、不揮発成分:100質量%)(以下、「PBu材料」ともいう)50.0g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と、ジブチル錫ジラウレート0.005gとを入れ、混合して各成分を均一に溶解させた。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.)(以下、「TDI」ともいう)4.8gを添加し約3時間反応を行った。これにより第1の反応物を得た。次いで、この第1の反応物を室温まで冷却した。
ワニスAの粘度:7.5Pa・s(25℃、E型粘度計)
ワニスAにおける不揮発成分(Buポリマーa)の含有量:50質量%
Buポリマーaの酸価:16.9mgKOH/g
Buポリマーaの数平均分子量:13723
Buポリマーaのガラス転移温度:-10℃
Buポリマーaにおけるブタジエン骨格の含有割合:78.4質量%
ここで、ブタジエン骨格の含有割合(百分率)は、用いた各材料の質量部を用いて下記式により算出した。
{50.0/(50.0+4.8+8.96)}×100
反応容器に、日本曹達社製の2官能性ヒドロキシル基末端ポリブタジエン「G-3000」(数平均分子量:5047(GPC法)、ヒドロキシル基当量:1798g/eq.、不揮発成分:100質量%)(「PBu材料」)69.0g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」)40.0gと、ジブチル錫ラウレート0.005gとを入れ、混合して各成分を均一に溶解させた。均一になったところで60℃に昇温し、更に撹拌しながらイソホロンジイソシアネート(エボニックデグサジャパン社製、イソシアネート基当量:113g/eq.)(以下、「IPDI」ともいう)8.0gを添加し、約3時間反応を行った。これにより、第1の反応物を得た。
ワニスBにおける不揮発成分(Buポリマーb)の含有量:50質量%
Buポリマーbの数平均分子量:5900
Buポリマーbのガラス転移温度:-7℃
Buポリマーbにおけるブタジエン骨格の含有割合:69.0質量%
ここで、ブタジエン骨格の含有割合(百分率)は、用いた各材料の質量部を用いて下記式により算出した。
{69.0/(69.0+8.0+23.0)}×100
[樹脂組成物E1の調製]
(D-1)成分としてのビキシレノール型エポキシ樹脂(三菱化学社製「YX4000HK」、エポキシ当量約185)5部、(D-1)成分としてのナフタレン型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学社製「ESN475V」、エポキシ当量:約332)5部、(D-1)成分としてのビスフェノールAF型エポキシ樹脂(三菱化学社製「YL7760」、エポキシ当量:約238)10部、(D-1)成分としてのシクロヘキサン型エポキシ樹脂(三菱化学社製「ZX1658GS」、エポキシ当量約135)2部、(A-1)成分としてのワニスA(不揮発成分:50質量%)40部、及び、溶剤としてのシクロヘキサノン10部を、加熱及び撹拌を行いながら各成分を溶解させ、これにより、溶液を得た。得られた溶液を室温にまで冷却した。
耐湿性を評価するために用いる硬化物フィルム(A)を以下のようにして作製した。
まず、支持体として、一方の表面に離型処理を施すことにより形成された離型層を備えるポリエチレンテレフタレートフィルム(リンテック社製「PET501010」)を用意した。
耐熱性を評価するために用いる樹脂シート(B)を以下のようにして作製した。
まず、支持体として、アルキド樹脂系離型剤(リンテック社製「AL-5」)で一方の面に離型処理を施すことにより形成された離型層を備えるポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製「ルミラーR80」、厚み38μm、軟化点130℃)を用意した。
作製した硬化物フィルム(A)及び樹脂シート(B)を、それぞれ、後述する耐湿性の評価及び耐熱性の評価に供した。
実施例1において、(B)成分としての無機充填材F35部を、無機充填材F25部に変更した。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分及び(E)成分を含有する樹脂組成物E2を調製した。そして、樹脂組成物E1に代えて樹脂組成物E2を用いて、実施例1と同様にして、硬化物フィルム(A)及び樹脂シート(B)を作製した。作製した硬化物フィルム(A)及び樹脂シート(B)を、実施例1と同様にして、それぞれ、耐湿性の評価及び耐熱性の評価に供した。
実施例1において、(A-1)成分としてのワニスA40部を、ワニスB40部に変更した。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分及び(E)成分を含有する樹脂組成物E3を調製した。そして、樹脂組成物E1に代えて樹脂組成物E3を用いて、実施例1と同様にして、硬化物フィルム(A)及び樹脂シート(B)を作製した。作製した硬化物フィルム(A)及び樹脂シート(B)を、実施例1と同様にして、それぞれ、耐湿性の評価及び耐熱性の評価に供した。
実施例1において、(A-1)成分としてのワニスA40部を、日本化薬社製「BX-360」(不揮発成分50質量%のトルエン溶液;ここで、「BX-360」は、ブタジエン骨格としてのPBu構造と、フェノキシ構造としてのp-PPE骨格とを含有するブタジエン骨格含有ポリマーである。)40部に変更した。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分及び(E)成分を含有する樹脂組成物E4を調製した。そして、樹脂組成物E1に代えて樹脂組成物E4を用いて、実施例1と同様にして、硬化物フィルム(A)及び樹脂シート(B)を作製した。作製した硬化物フィルム(A)及び樹脂シート(B)を、実施例1と同様にして、それぞれ、耐湿性の評価及び耐熱性の評価に供した。
実施例1において、(C)成分としての四国化成社製のアリル基含有ベンゾオキサジン化合物「ALP-d」5部と、(E-2)成分としての過酸化物系硬化促進剤(日油社製「パーブチルC」)0.03部を用いなかった。また、実施例1において、(B)成分としての無機充填材F35部を、無機充填材F32部に変更した。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、(A)成分、(B)成分、(D)成分及び(E)成分を含有する樹脂組成物CE1(すなわち(C)成分を含有しない樹脂組成物)を調製した。そして、樹脂組成物E1に代えて樹脂組成物CE1を用いて、実施例1と同様にして、硬化物フィルム(A)及び樹脂シート(B)を作製した。作製した硬化物フィルム(A)及び樹脂シート(B)を、実施例1と同様にして、それぞれ、耐湿性の評価及び耐熱性の評価に供した。
実施例1において、(C)成分としての四国化成社製のアリル基含有ベンゾオキサジン化合物「ALP-d」5部を、(C’)成分としての四国化成社製のアリル基不含ベンゾオキサジン化合物「P-d」5部に変更した。また、実施例1において、(E-2)成分としての過酸化物系硬化促進剤(日油社製「パーブチルC」)0.03部を用いなかった。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、(A)成分、(C’)成分、(D)成分及び(E)成分を含有する樹脂組成物CE2(すなわち(C)成分の代わりに(C’)成分を含有する樹脂組成物)を調製した。そして、樹脂組成物E1に代えて樹脂組成物CE2を用いて、実施例1と同様にして、硬化物フィルム(A)及び樹脂シート(B)を作製した。作製した硬化物フィルム(A)及び樹脂シート(B)を、実施例1と同様にして、それぞれ、耐湿性の評価及び耐熱性の評価に供した。
以下に、測定方法及び評価方法を示す。
上述した実施例及び比較例で用いた無機充填材Fの比表面積を以下のようにして測定した。
実施例及び比較例で得られた硬化物フィルム(A)を用いて、耐湿性の評価を以下のようにして行った。概略的には、吸水率を測定し、吸水率の値を評価した。
まず、実施例及び比較例で作製した硬化物フィルム(A)を40mm角に裁断することにより、それぞれ、複数の試験片を用意した。
次に、実施例1に係る1個の試験片を130℃で30分乾燥した後に秤量し、第1の秤量結果を得た。この秤量結果から得られた第1の測定値(すなわち吸湿前の試験片の質量)をW0(g)とした。また、各試験片を、恒温恒湿槽(ETAC社製)に入れ、60℃、湿度60%の条件下で96時間経過した後、恒温恒湿槽から取り出し、その直後に、第2の秤量結果を得た。この秤量結果から得られた第2の測定値(吸湿後の試験片の質量)をW1(g)とした。
WA(%)={(W1-W0)/W0}×100
そして、吸水率WAの平均値を以下のようにして評価した。
「○」:吸水率WAの平均値が0.2%未満であり、耐湿性に優れることを示す。
「×」:吸水率WAの平均値が0.2%以上であり、耐湿性に劣ることを示す。
実施例及び比較例で得られた樹脂シート(B)を用いて、耐熱性の評価を以下のようにして行った。概略的には、評価用基板(C)を作製し、評価用基板(C)をプリント配線板の製造に際し採用され得るリフロー温度プロファイルに従って高温に曝し、その後に得られた評価用基板(C)に剥離が生じているかどうかを耐熱性試験として評価した。
(1)銅張積層板の用意
まず、銅張積層板として、両面に銅箔層を積層したガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(銅箔の厚さ3μm、基板厚み0.15mm、三菱ガス化学社製「HL832NSF LCA」、255×340mmサイズ)を用意した。
実施例及び比較例で作製した各樹脂シート(B)から保護フィルムを剥がして、樹脂組成物層を露出させた。次いで、バッチ式真空加圧ラミネーター(ニッコー・マテリアルズ社製の2ステージビルドアップラミネーター「CVP700」)を用いて、保護フィルムを剥がした樹脂シート(B)を、樹脂組成物層が銅張積層板と接するように、銅張積層板の両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以下に調整した後、130℃、圧力0.74MPaにて45秒間圧着させることにより実施した。次いで、120℃、圧力0.5MPaにて75秒間熱プレスを行った。
両面に樹脂シート(B)がラミネートされた銅張積層板を、第1のオーブンに入れ、温度100℃の環境に30分間にわたって曝し、次いで、第2のオーブンに移し替えて、温度180℃の環境に30分間にわたって曝すことにより、樹脂シート(B)の樹脂組成物層を熱硬化させて絶縁層を形成した。その後、第2のオーブンから、両面に絶縁層が形成された銅張積層板を取り出した。その後、樹脂シート(B)から支持体を剥離して、樹脂組成物層を露出させた。これにより、両面に絶縁層が露出した銅張積層板(以下、「硬化基板(c1)」ともいう)が得られた。
硬化基板(c1)に粗化処理としてのデスミア処理を行った。なお、デスミア処理としては、下記の湿式デスミア処理を実施した。
硬化基板c1を、まず、膨潤液(アトテックジャパン社製「スウェリングディップ・セキュリガントP」、ジエチレングリコールモノブチルエーテル及び水酸化ナトリウムの水溶液)に60℃で10分間浸漬し、次いで、酸化剤溶液(アトテックジャパン社製「コンセントレート・コンパクトCP」、過マンガン酸カリウム濃度約6%、水酸化ナトリウム濃度約4%の水溶液)に80℃で20分間浸漬し、最後に、中和液(アトテックジャパン社製「リダクションソリューション・セキュリガントP」、硫酸水溶液)に40℃で5分間浸漬した。その後、中和液から硬化基板c1を取り出し、80℃で15分間乾燥した。これにより、絶縁層の表面が粗化された銅張積層板(以下、「粗化基板(c2)」ともいう)が得られた。
[下準備]
まず、粗化基板(c2)の表面に導体層を形成するための下準備として、下記(5-1)~(5-5)の工程をこの順序で実施した。
粗化基板(c2)の表面を、クリーニング液(アトテックジャパン社製の商品名「Cleaning Cleaner Securiganth 902」)を用いて60℃で5分間洗浄した。
粗化基板(c2)の表面を、硫酸酸性ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液を用いて、30℃で1分間処理した。
粗化基板(c2)の表面を、薬液(アトテックジャパン社製の商品名「Pre. Dip Neoganth B」)を用い、室温で1分間処理した。これにより、絶縁層表面の電荷調整を行った。
粗化基板(c2)の表面を、薬液(アトテックジャパン社製の商品名「Activator Neoganth 834」)を用い、35℃で5分間処理した。これにより、絶縁層の表面にPdが付与された。
粗化基板(c2)の表面を、混合薬液(アトテックジャパン社製の商品名「Reducer Neoganth WA」及び商品名「Reducer Acceralator 810 mod.」)との混合液)を用い、30℃で5分間処理した。これにより、絶縁層の表面に付与されたPdの還元を行った。上述したようにして、粗化基板(c2)の表面に導体層を形成するための下準備が完了した。
次に、粗化基板(c2)の表面を、混合薬液(アトテックジャパン社製の商品名「Basic Solution Printganth MSK-DK」及び商品名「Copper solution Printganth MSK(商品名)」及び商品名「Stabilizer Printganth MSK-DK」及び商品名「Reducer Cu」との混合液)を用いて、35℃で15分間処理した。これにより、Cuを絶縁層の表面(Pd表面)に析出させることにより、第1の銅めっき層(以下、「無電解銅めっき層」ともいう)を形成した。形成された無電解銅めっき層の厚さは1μmであった。
その後、無電解銅めっき層が形成された粗化基板(c2)に、電解銅めっきを施すことにより、無電解銅めっき層の表面にさらに第2の銅めっき層(以下、「電解銅めっき層」ともいう)を形成した。これにより、無電解銅めっき層及び電解銅めっき層からなる導体層が形成された。導体層の厚さ(すなわち、無電解銅めっき層及び電解銅めっき層との合計厚さ)は、約15μmであった。このようにして導体層が形成された基板(以下、「評価用基板(C)」ともいう)を得た。
評価用基板(C)を、100mm×100mmの試験片に切断した。得られた試験片について、耐熱性試験を行った。具体的には、リフロー装置(アントム社製「HAS6116」)に試験片を入れ、試験片に、IPC/JEDEC J-STD-020C(「Moisture/Reflow Sensitivity Classification For Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices」、2004年7月)に準拠した鉛フリーアセンブリ用のリフロー温度プロファイル(ピーク温度:260℃)でのリフロー工程をリフロー装置から取り出すことなく20回にわたって施すことで、模擬的な耐熱性試験を行った。
そして、耐熱性試験後にリフロー装置から取り出した試験片の表面を目視により観察し、絶縁層と導体層間における剥離の有無を確認し、剥離があった場合にはその箇所を計数した。
(評価基準)
「○」:絶縁層と導体層間の剥離が2箇所以下であり、耐熱性に優れることを示す。
「×」:絶縁層と導体層間の剥離が3箇所以上であり、耐熱性に劣ることを示す。
上述した実施例及び比較例の結果を、下記の表1に示す。下記の表1において、各成分の量は、不揮発成分換算量を表す。表1中の(A)成分の含有量、(B)成分の含有量及び(C)成分の含有量は、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合の百分率[質量%]を示す。
表1から分かるように、実施例と比較例の対比から、実施例においては、耐熱性及び耐湿性に優れる硬化物を得ることができる樹脂組成物を提供できることが分かった。また、実施例に係る樹脂組成物の硬化物;当該樹脂組成物を含む樹脂シート;当該樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含むプリント配線板、及び当該プリント配線板を含む半導体装置を提供することも可能となることが分かった。
Claims (16)
- (A)ブタジエン骨格含有ポリマー、(B)無機充填材、(C)置換又は非置換のアリル基を含有するベンゾオキサジン化合物、(D)熱硬化性樹脂、及び(E)硬化促進剤を含む樹脂組成物であって、
(D)熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、及び(D-2)硬化剤として機能する樹脂を含み、
(A)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、20質量%以上50質量%以下であり、
(B)無機充填材の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、10質量%以上60質量%以下であり、
(C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、0.01質量%以上30質量%以下であり、
エポキシ樹脂の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、5質量%以上50質量%以下であり、
(D-2)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、0.1質量%以上30質量%以下である、樹脂組成物。 - (A)ブタジエン骨格含有ポリマー、(B)無機充填材、(C)置換又は非置換のアリル基を含有するベンゾオキサジン化合物、(D)熱硬化性樹脂、及び(E)硬化促進剤を含む樹脂組成物であって、
(D)熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、及び(D-2)硬化剤として機能する樹脂を含み、
(A)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、20質量%以上50質量%以下であり、
(B)無機充填材の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、10質量%以上60質量%以下であり、
(C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、0.01質量%以上30質量%以下であり、
エポキシ樹脂の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、5質量%以上50質量%以下であり、
(D-2)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、0.1質量%以上30質量%以下であり、
硬化物の吸水率が0.2%未満である、樹脂組成物。 - (A)成分が、1つ若しくは2つ以上の芳香族基を分子中に含むブタジエン骨格含有ポリマーである、請求項2に記載の樹脂組成物。
- (A)ブタジエン骨格含有ポリマー、(B)無機充填材、(C)置換又は非置換のアリル基を含有するベンゾオキサジン化合物、(D)熱硬化性樹脂、及び(E)硬化促進剤を含む樹脂組成物であって、
(A)成分が、1つ若しくは2つ以上の芳香族基を分子中に含むブタジエン骨格含有ポリマーであり、
(D)熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、及び(D-2)硬化剤として機能する樹脂を含み、
(A)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、20質量%以上50質量%以下であり、
(B)無機充填材の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、10質量%以上60質量%以下であり、
(C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、0.01質量%以上30質量%以下であり、
エポキシ樹脂の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、5質量%以上50質量%以下であり、
(D-2)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、0.1質量%以上30質量%以下である、樹脂組成物。 - 前記芳香族基の少なくとも1つが、フェノキシ構造の一部を構成する、請求項3又は4に記載の樹脂組成物。
- (A)成分が、1つの芳香族基が2つのブタジエン骨格の間に介在するブタジエン骨格含有ポリマーである、請求項3~6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- (B)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、50質量%未満である、請求項1~7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- (C)成分が、分子中にベンゾオキサジン構造を2つ以上含むベンゾオキサジン化合物である、請求項1~8のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- (C)成分が、分子中にアリル基を2つ以上含むベンゾオキサジン化合物である、請求項1~9のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 絶縁層形成用である、請求項1~10のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1~11のいずれか1項に記載の樹脂組成物の硬化物。
- 支持体と、該支持体上に設けられた、請求項1~11のいずれか1項に記載の樹脂組成物を含む樹脂組成物層とを含む、樹脂シート。
- 請求項1~11のいずれか1項に記載の樹脂組成物の硬化物又は請求項12に記載の硬化物により形成された絶縁層を含む、プリント配線板。
- 請求項1~11のいずれか1項に記載の樹脂組成物の硬化物又は請求項12に記載の硬化物により形成された絶縁層を含む、フレキシブル基板。
- 請求項14に記載のプリント配線板又は請求項15に記載のフレキシブル基板を含む、半導体装置。
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