JPWO2019013223A1 - プリント配線板用樹脂組成物、プリプレグ、樹脂シート、積層板、金属箔張積層板、プリント配線板、及び多層プリント配線板 - Google Patents
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Abstract
Description
<1> 下記結合(a),(b),(c)及び(d)を含むケイ素含有重合物(A)と、シアン酸エステル化合物(B)と、エポキシ樹脂(D)と、充填材(E)と、を含有するプリント配線板用樹脂組成物。
(結合(a)〜(d)において、Rは炭素数1〜12の置換又は非置換の1価の炭化水素基から選ばれる。Xはエポキシ基を含む1価の有機基を示す。前記ケイ素含有重合物(A)中の全R及びXは全てが同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
<2> 前記ケイ素含有重合物(A)のエポキシ当量が、500〜4000g/eqである前記<1>に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
<3> 前記結合(a)〜(d)におけるRが、メチル基又はフェニル基である前記<1>又は<2>に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
<4> 前記ケイ素含有重合物(A)の全Rにおける置換又は非置換のフェニル基の割合が50mol%〜75mol%である前記<1>〜<3>のいずれか一つに記載のプリント配線板用樹脂組成物。
<5> 前記ケイ素含有重合物(A)の重量平均分子量が、5,000〜20,000である前記<1>〜<4>のいずれか一つに記載のプリント配線板用樹脂組成物。
<6> 前記ケイ素含有重合物(A)の含有量が、樹脂固形分100質量部に対して9〜25質量部である前記<1>〜<5>のいずれか一つに記載のプリント配線板用樹脂組成物。
<7> 前記エポキシ樹脂(D)がナフタレン構造を有する前記<1>〜<6>のいずれか一つに記載のプリント配線板用樹脂組成物。
<8> 前記エポキシ樹脂(D)が下記式(NE)で示されるクレゾール/ナフトールノボラック型エポキシ樹脂である前記<1>〜<7>のいずれか一つに記載のプリント配線板用樹脂組成物。
(ここでm,nは1以上の整数を示す。)
<9> 前記シアン酸エステル化合物(B)が、下記式(CN)で示されるナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物である前記<1>〜<8>のいずれか一つに記載のプリント配線板用樹脂組成物。
(ここで、R7は、各々独立に水素原子又はメチル基を示す。n7は1以上の整数を示す。)
<10> さらに、マレイミド化合物(C)を含有する前記<1>〜<9>のいずれか一つに記載のプリント配線板用樹脂組成物。
<11> 前記充填材(E)の含有量が、樹脂固形分100質量部に対して、100〜1000質量部である前記<10>に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
<12> 前記ケイ素含有重合物(A)は、末端がR、X、及びアルコキシ基から選ばれる置換基である前記<1>〜<11>のいずれか一つに記載のプリント配線板用樹脂組成物。
<13> 基材と、前記基材に含浸又は塗布された前記<1>〜<12>のいずれか一つに記載のプリント配線板用樹脂組成物と、を有するプリプレグ。
<14> 支持体と、前記支持体の表面に配された前記<1>〜<12>のいずれか一つに記載のプリント配線板用樹脂組成物と、を有する樹脂シート。
<15> 前記<13>に記載のプリプレグ及び前記<14>に記載の樹脂シートからなる群より選択される一種又は二種以上を、複数備える積層板。
<16> 前記<13>に記載のプリプレグ及び前記<14>に記載の樹脂シートからなる群より選択される一種又は二種以上と、金属箔と、を備える金属箔張積層板。
<17> 前記<1>〜<12>のいずれか一つに記載のプリント配線板用樹脂組成物を含む絶縁層と、前記絶縁層の表面に形成された導体層と、を備えるプリント配線板。
<18> 少なくとも1枚以上積層された前記<13>に記載のプリプレグ、及び、前記<14>に記載の樹脂シートからなる群より選択される少なくとも1種で形成された第1の絶縁層、及び、前記第1の絶縁層の片面方向に少なくとも1枚以上積層された前記<13>に記載のプリプレグ、及び、前記<14>に記載の樹脂シートからなる群より選択される少なくとも1種で形成された第2の絶縁層からなる複数の絶縁層と、前記複数の絶縁層の各々の間に配置された第1の導体層、及び、前記複数の絶縁層の最外層の表面に配置された第2の導体層からなる複数の導体層と、を有する多層プリント配線板。
本実施形態のプリント配線板用樹脂組成物(以下、単に“樹脂組成物”と称することがある)は、下記結合(a),(b),(c)及び(d)を含むケイ素含有重合物(A)と、シアン酸エステル化合物(B)と、エポキシ樹脂(D)と、充填材(E)と、を含有する。
(結合(a)〜(d)において、Rは炭素数1〜12の置換又は非置換の1価の炭化水素基から選ばれる。Xはエポキシ基を含む1価の有機基を示す。前記ケイ素含有重合物(A)中の全R及びXは全てが同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
ケイ素含有重合物(A)は、結合(a),(b),(c)及び(d)を含む。
(結合(a)〜(d)において、Rは炭素数1〜12の置換又は非置換の1価の炭化水素基から選ばれる。Xはエポキシ基を含む1価の有機基を示す。前記ケイ素含有重合物(A)中の全R及びXは全てが同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
尚、ケイ素含有重合物(A)は、結合(a)〜(d)以外の他の結合を有していてもよい。その他の結合としては例えば、結合(a)〜(d)におけるR又はXが水素原子である結合等が挙げられる。
上述のSiモル%は全Siモル中の割合であり、Siモルとは、モノマーであればその分子量が1モルであり、2量体であればその平均分子量を2で割った数が1モルである。
ケイ素含有重合物(A)は、本発明の効果を阻害しない範囲で他の結合を有していてもよい。
本実施形態における樹脂組成物はシアン酸エステル化合物(B)を含む。シアン酸エステル化合物(B)としては、シアナト基(シアン酸エステル基)で少なくとも1個置換された芳香族部分を分子内に有する化合物であれば、特に限定されない。シアン酸エステル化合物を用いた樹脂組成物は、硬化物とした際に、ガラス転移温度、低熱膨張性、めっき密着性等に優れた特性を有する。
また、式(1)のRaにおけるアルキル基及びRaにおけるアリール基中の水素原子は、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子、メトキシ基、フェノキシ基等のアルコキシル基、又はシアノ基等で置換されていてもよい。
アルキル基の具体例としては、以下に限定されないが、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、1−エチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、及びトリフルオロメチル基が挙げられる。
アリール基の具体例としては、以下に限定されないが、フェニル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、フェノキシフェニル基、エチルフェニル基、o−,m−又はp−フルオロフェニル基、ジクロロフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロフェニル基、メトキシフェニル基、及びo−,m−又はp−トリル基等が挙げられる。
アルコキシル基としては、以下に限定されないが、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、及びtert−ブトキシ基が挙げられる。
前記式(1)のXにおける炭素数1〜50の2価の有機基の具体例としては、以下に限定されないが、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、トリメチルシクロヘキシレン基、ビフェニルイルメチレン基、ジメチルメチレン−フェニレン−ジメチルメチレン基、フルオレンジイル基、及びフタリドジイル基等が挙げられる。該2価の有機基中の水素原子は、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子、メトキシ基、フェノキシ基等のアルコキシル基、シアノ基等で置換されていてもよい。
前記式(1)のXにおける窒素数1〜10の2価の有機基の例としては、以下に限定されないが、イミノ基、ポリイミド基等が挙げられる。
(前記式(2)中、Ar2はベンゼンテトライル基、ナフタレンテトライル基又はビフェニルテトライル基を示し、uが2以上の場合、互いに同一であっても異なっていてもよい。Rb、Rc、Rf、及びRgは各々独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、トリフルオロメチル基、又はフェノール性ヒドロキシ基を少なくとも1個有するアリール基を示す。Rd及び、Reは各々独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数1〜4のアルコキシル基、又はヒドロキシ基のいずれか一種から選択される。uは0〜5の整数を示すが、uが異なる化合物の混合物であってもよい。)
(式(3)中、Ar3はベンゼンテトライル基、ナフタレンテトライル基又はビフェニルテトライル基を示し、vが2以上の場合、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ri、及びRjは各々独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、ベンジル基、炭素数1〜4のアルコキシル基、ヒドロキシ基、トリフルオロメチル基、又はシアナト基が少なくとも1個置換されたアリール基を示す。vは0〜5の整数を示すが、vが異なる化合物の混合物であってもよい。)
(前記式中、zは4〜7の整数を示す。Rkは各々独立に、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を示す。)
式(2)のRb、Rc、Rd、Re、Rf及びRg、並びに式(3)のRi、Rjにおけるアルキル基及びアリール基は、前記式(1)におけるものと同義である。
(ここで、R7は、各々独立に水素原子又はメチル基を示す。n7は1以上の整数を示す。)
本実施形態の樹脂組成物は任意でマレイミド化合物(C)を含んでいてもよい。マレイミド化合物(C)としては、分子中に1個以上のマレイミド基を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば、N−フェニルマレイミド、N−ヒドロキシフェニルマレイミド、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン、2,2−ビス{4−(4−マレイミドフェノキシ)−フェニル}プロパン、ビス(3,5−ジメチル−4−マレイミドフェニル)メタン、ビス(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、ビス(3,5−ジエチル−4−マレイミドフェニル)メタン、下記式(4)で表されるマレイミド化合物、これらマレイミド化合物のプレポリマー、若しくはマレイミド化合物とアミン化合物のプレポリマーが挙げられる。これらの中でも、2,2’−ビス{4−(4−マレイミドフェノキシ)−フェニル}プロパン、ビス(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン及び下記式(4)で表されるマレイミド化合物からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。このようなマレイミド化合物(C)を含むことにより、得られる硬化物の熱膨張率がより低下し、ガラス転移温度がより優れたものとなる傾向にある。同様の観点から、マレイミド化合物(C)が、下記式(4)で表されるマレイミド化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含有することがより好ましい。
本実施形態の樹脂組成物はエポキシ樹脂(D)を含む。エポキシ樹脂(D)としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂が好ましく、公知のものを適宜使用することができる。エポキシ樹脂(D)の種類は特に限定されないが、上述したケイ素含有重合物(A)とは相違するものである。エポキシ樹脂(D)としては、具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールE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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、アラルキルノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフチレンエー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、多官能フェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格変性ノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ポリオール型エポキシ樹脂、リン含有エポキシ樹脂、グリシジルアミン、グリシジルエステル、ブタジエンなどの二重結合をエポキシ化した化合物、水酸基含有シリコーン樹脂類とエピクロルヒドリンとの反応により得られる化合物などが挙げられる。これらのエポキシ樹脂のなかでは、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、多官能フェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂が難燃性、耐熱性の面で好ましい。これらのエポキシ樹脂は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(ここでm,nは1以上の整数を示す。)
フェノール樹脂としては、1分子中に2個以上のヒドロキシ基を有するフェノール樹脂であれば、一般に公知のものを使用できる。その具体例としては、ビスフェノールA型フェノール樹脂、ビスフェノールE型フェノール樹脂、ビスフェノールF型フェノール樹脂、ビスフェノールS型フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック型フェノール樹脂、グリシジルエステル型フェノール樹脂、アラルキルノボラック型フェノール樹脂、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、クレゾールノボラック型フェノール樹脂、多官能フェノール樹脂、ナフトール樹脂、ナフトールノボラック樹脂、多官能ナフトール樹脂、アントラセン型フェノール樹脂、ナフタレン骨格変性ノボラック型フェノール樹脂、フェノールアラルキル型フェノール樹脂、ナフトールアラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、脂環式フェノール樹脂、ポリオール型フェノール樹脂、リン含有フェノール樹脂、水酸基含有シリコーン樹脂類等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらのフェノール樹脂の中では、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、ナフトールアラルキル型フェノール樹脂、リン含有フェノール樹脂、水酸基含有シリコーン樹脂が難燃性の点で好ましい。これらのフェノール樹脂は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
オキセタン樹脂としては、一般に公知のものを使用できる。例えば、オキセタン、2−メチルオキセタン、2,2−ジメチルオキセタン、3−メチルオキセタン、3,3−ジメチルオキセタン等のアルキルオキセタン、3−メチル−3−メトキシメチルオキセタン、3,3−ジ(トリフルオロメチル)パーフルオキセタン、2−クロロメチルオキセタン、3,3−ビス(クロロメチル)オキセタン、ビフェニル型オキセタン、OXT−101(東亞合成製商品名)、OXT−121(東亞合成製商品名)等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらのオキセタン樹脂は、1種又は2種以上混合して用いることができる。
ベンゾオキサジン化合物としては、1分子中に2個以上のジヒドロベンゾオキサジン環を有する化合物であれば、一般に公知のものを用いることができる。例えば、ビスフェノールA型ベンゾオキサジンBA−BXZ(小西化学製商品名)ビスフェノールF型ベンゾオキサジンBF−BXZ(小西化学製商品名)、ビスフェノールS型ベンゾオキサジンBS−BXZ(小西化学製商品名)、P−d型ベンゾオキサジン(四国化成工業製商品名)、F−a型ベンゾオキサジン(四国化成工業製商品名)等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらのベンゾオキサジン化合物は、1種又は2種以上混合して用いることができる。
重合可能な不飽和基を有する化合物としては、一般に公知のものを使用できる。例えば、エチレン、プロピレン、スチレン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル等のビニル化合物、メチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の1価又は多価アルコールの(メタ)アクリレート類、ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールF型エポキシ(メタ)アクリレート等のエポキシ(メタ)アクリレート類、及びベンゾシクロブテン樹脂、が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらの不飽和基を有する化合物は、1種又は2種以上混合して用いることができる。なお、前記「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びそれに対応するメタクリレートを包含する概念である。
本実施形態の樹脂組成物は、充填材(E)を含有する。前記充填材(E)としては、無機充填材や有機充填材が挙げられる。これらは各々単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
充填材(E)としては、公知のものを適宜使用することができ、その種類は特に限定されない。特に、積層板用途において一般に使用されている充填材を、充填材(E)として好適に用いることができる。
無機充填材の具体例としては、以下に限定されないが、天然シリカ、溶融シリカ、合成シリカ、アモルファスシリカ、アエロジル、中空シリカ等のシリカ類、ホワイトカーボン、チタンホワイト、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等の酸化物、窒化ホウ素、凝集窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム加熱処理品(水酸化アルミニウムを加熱処理し、結晶水の一部を減じたもの)、ベーマイト、水酸化マグネシウム等の金属水和物、酸化モリブデンやモリブデン酸亜鉛等のモリブデン化合物、ホウ酸亜鉛、錫酸亜鉛、アルミナ、クレー、カオリン、タルク、焼成クレー、焼成カオリン、焼成タルク、マイカ、E−ガラス、A−ガラス、NE−ガラス、C−ガラス、L−ガラス、D−ガラス、S−ガラス、M−ガラスG20、ガラス短繊維(Eガラス、Tガラス、Dガラス、Sガラス、Qガラス等のガラス微粉末類を含む。)、中空ガラス、球状ガラスが挙げられる。これらの無機充填材は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、無機充填材としては、シリカ、水酸化アルミニウム、ベーマイト、酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムからなる群から選択される1種又は2種以上が好適である。これらの無機充填材を使用することで、樹脂組成物の熱膨張特性、寸法安定性、難燃性などの特性がより向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物における無機充填材の含有量は、所望する特性に応じて適宜設定することができ、特に限定されないが、樹脂組成物の成形性の観点から、樹脂固形分100質量部に対して、40〜1000質量部とすることが好ましく、より好ましくは100〜750質量部であり、さらに好ましくは100〜300質量部である。
有機充填材を用いると、樹脂組成物の熱膨張率、柔軟性付与、難燃性などの特性がより向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物における有機充填材の含有量は、所望する特性に応じて適宜設定することができ、特に限定されないが、樹脂組成物の熱膨張率、柔軟性付与、難燃性などの特性の観点から、樹脂固形分100質量部に対して、0〜25質量部が好ましく、より好ましくは10〜25質量部である。
また、本実施形態の樹脂組成物は、硬化速度を適宜調節するための硬化促進剤を含有していてもよい。この硬化促進剤としては、シアン酸エステル化合物やエポキシ樹脂等の硬化促進剤として一般に使用されているものを好適に用いることができ、その種類は特に限定されない。硬化促進剤の具体例としては、オクチル酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、アセチルアセトン鉄、オクチル酸ニッケル、オクチル酸マンガン等の有機金属塩類、フェノール、キシレノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、オクチルフェノール、ノニルフェノール等のフェノール化合物、1−ブタノール、2−エチルヘキサノール等のアルコール類、2−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、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−エチル−4−メチルイミダゾール、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等のイミダゾール類及びこれらのイミダゾール類のカルボン酸若しくはその酸無水類の付加体等の誘導体、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等のアミン類、ホスフィン系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、ホスホニウム塩系化合物、ダイホスフィン系化合物等のリン化合物、エポキシ−イミダゾールアダクト系化合物、ベンゾイルパーオキサイド、p−クロロベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシカーボネート等の過酸化物、又はアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、N,N−ジメチルアミノピリジンが挙げられる。硬化促進剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
さらに、本実施形態の樹脂組成物は、所期の特性が損なわれない範囲において、他の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及びそのオリゴマー、エラストマー類などの種々の高分子化合物、難燃性化合物、並びに各種添加剤等を併用することができる。これらは一般に使用されているものであれば、特に限定されるものではない。難燃性化合物の具体例としては、以下に限定されないが、4,4’−ジブロモビフェニル等の臭素化合物、リン酸エステル、リン酸メラミン、リン含有エポキシ樹脂、メラミン及びベンゾグアナミンなどの窒素化合物、オキサジン環含有化合物、並びに、シリコーン系化合物等が挙げられる。また、各種添加剤としては、以下に限定されないが、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光重合開始剤、蛍光増白剤、光増感剤、染料、顔料、増粘剤、流動調整剤、滑剤、消泡剤、分散剤、レベリング剤、光沢剤、重合禁止剤等が挙げられる。これらは、所望に応じて1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、本実施形態の樹脂組成物は、必要に応じて、有機溶剤を含有することができる。この場合、本実施形態の樹脂組成物は、上述した各種樹脂成分の少なくとも一部、好ましくは全部が有機溶剤に溶解又は相溶した態様(溶液又はワニス)として用いることができる。有機溶剤としては、上述した各種樹脂成分の少なくとも一部、好ましくは全部を溶解又は相溶可能なものであれば、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ではない。有機溶剤の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のセロソルブ系溶媒、乳酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、ヒドロキシイソ酪酸メチル等のエステル系溶媒、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等のアミド類などの極性溶剤類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等の無極性溶剤が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、基材として剥離可能なプラスチックフィルムを用い、本実施形態の樹脂組成物を溶剤に溶解させた溶液を、そのプラスチックフィルムに塗布し乾燥することでビルドアップ用フィルム又はドライフィルムソルダーレジストを得ることができる。ここで、溶剤は、20℃〜150℃の温度で1〜90分間乾燥することで乾燥できる。
また、本実施形態の樹脂組成物は溶剤を乾燥しただけの未硬化の状態で使用することもできるし、必要に応じて半硬化(Bステージ化)の状態にして使用することもできる。
以下、本実施形態のプリプレグについて詳述する。本実施形態のプリプレグは、基材と、該基材に含浸又は塗布された前記樹脂組成物とを有するものである。本実施形態のプリプレグの製造方法は、本実施形態の樹脂組成物と基材とを組み合わせてプリプレグを製造する方法であれば、特に限定されない。具体的には、本実施形態の樹脂組成物を基材に含浸又は塗布させた後、120〜220℃の乾燥機中で、2〜15分程度乾燥させる方法等によって半硬化させることで、本実施形態のプリプレグを製造することができる。このとき、基材に対する樹脂組成物の付着量、すなわち半硬化後のプリプレグの総量に対する樹脂組成物の含有量(充填材(E)を含む。)は、20〜99質量%の範囲であることが好ましい。
本実施形態の樹脂シートは、支持体と、その支持体の表面に配された、前記樹脂組成物層(積層シート)とを指し、また支持体を取り除いた樹脂組成物層のみ(単層シート)も指す。すなわち、本実施形態の樹脂シートは、少なくとも、本実施形態の樹脂組成物を有するものである。この積層シートは、上述の樹脂組成物を溶剤に溶解させた溶液を支持体に塗布し乾燥することで得ることができる。ここで用いる支持体としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体フィルム、並びにこれらのフィルムの表面に離型剤を塗布した離型フィルム、ポリイミドフィルム等の有機系のフィルム基材、銅箔、アルミ箔等の導体箔、ガラス板、SUS板、FRP等の板状の無機系のフィルムが挙げられる。塗布方法としては、例えば、上述の樹脂組成物を溶剤に溶解させた溶液を、バーコーター、ダイコーター、ドクターブレード、ベーカーアプリケーター等で支持体上に塗布することで、支持体と樹脂組成物層が一体となった積層シートを作製する方法が挙げられる。また、塗布後、さらに乾燥して得られる樹脂シートから支持体を剥離又はエッチングすることで、単層シートを得ることもできる。なお、上述の本実施形態の樹脂組成物を溶剤に溶解又は相溶させた溶液を、シート状のキャビティを有する金型内に供給し乾燥する等してシート状に成形することで、支持体を用いることなく単層シートを得ることもできる。
上述のプリプレグ及び樹脂シートは、これらの群より選択される一種又は二種以上を、複数備える積層板として用いることができる。
本実施形態の金属箔張積層板は、少なくとも1枚以上積層された上述のプリプレグ乃至樹脂シートと、そのプリプレグ又は樹脂シートの片面又は両面に配された金属箔とを有するものである。具体的には、前述のプリプレグや樹脂シート1枚に対して、又はプリプレグや樹脂シートを複数枚重ねたものに対して、その片面又は両面に銅やアルミニウムなどの金属箔を配置して、積層成形することにより作製することができる。ここで用いられる金属箔は、プリント配線板材料に用いられているものであれば、特に限定されないが、圧延銅箔及び解銅箔等の銅箔が好ましい。また、金属箔の厚さは、特に限定されないが、1〜70μmであると好ましく、1.5〜35μmであるとより好ましい。成形条件としては、通常のプリント配線板用積層板及び多層板の作製時に用いられる手法を採用できる。例えば、多段プレス機、多段真空プレス機、連続成形機、又はオートクレーブ成形機などを用い、温度180〜350℃、加熱時間100〜300分、面圧20〜100kg/cm2の条件で積層成形することにより本実施形態の金属箔張積層板を製造することができる。また、上述のプリプレグと、別途作製した内層用の配線板とを組み合わせて積層成形することにより、多層板を作製することもできる。多層板の製造方法としては、例えば、上述したプリプレグ1枚の両面に35μmの銅箔を配置し、前記条件にて積層形成した後、内層回路を形成し、この回路に黒化処理を実施して内層回路板を形成する。さらに、この内層回路板と上述のプリプレグとを交互に1枚ずつ配置し、さらに最外層に銅箔を配置して、前記条件にて好ましくは真空下で積層成形する。こうして、多層板を作製することができる。
本実施形態の金属箔張積層板は、更にパターン形成することにより、プリント配線板として好適に用いることができる。プリント配線板は、常法に従って製造することができ、その製造方法は特に限定されない。以下、プリント配線板の製造方法の一例を示す。まず、上述した金属箔張積層板を用意する。次に、金属箔張積層板の表面にエッチング処理を施して内層回路を形成することにより、内層基板を作製する。この内層基板の内層回路表面に、必要に応じて接着強度を高めるための表面処理を施し、次いで、その内層回路表面に上述したプリプレグを所要枚数重ねる。さらに、その外側に外層回路用の金属箔を積層し、加熱加圧して一体成形する。このようにして、内層回路と外層回路用の金属箔との間に、基材及び樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層が形成された多層の積層板が製造される。次いで、この多層の積層板にスルーホールやバイアホール用の穴あけ加工を施した後、この穴の壁面に内層回路と外層回路用の金属箔とを導通させるめっき金属皮膜を形成する。さらに、外層回路用の金属箔にエッチング処理を施して外層回路を形成することで、プリント配線板が製造される。
上述のように、本実施形態のプリント配線板は、少なくとも1枚以上積層された上述のプリプレグ及び樹脂シートからなる群より選択される少なくとも1種で形成された第1の絶縁層、及び、前記第1の絶縁層の片面方向に少なくとも1枚以上積層された上述のプリプレグ及び樹脂シートからなる群より選択される少なくとも1種で形成された第2の絶縁層からなる複数の絶縁層と、前記複数の絶縁層の各々の間に配置された第1の導体層、及び、前記複数の絶縁層の最外層の表面に配置された第2の導体層からなる複数の導体層と、を有する態様であると好適である。本発明者らの知見によれば、通常の積層板は、一のコア基板の両面方向に別のプリプレグが積層された多層プリント配線板であるが、本実施形態のプリプレグは、第1の絶縁層を形成する一のプリプレグの片面方向にのみ、第2の絶縁層を形成する別のプリプレグが積層されたコアレスタイプの多層プリント配線板(多層コアレス基板)の製造に好適に用いることができる。なお、このような多層プリント配線板は、例えば、1層の第1の絶縁層に第2の絶縁層が2層積層されている構成(つまり、複数の絶縁層が3層である構成)であってもよい。第1の導体層及び第2の絶縁層は、各々、1層でも2層以上であってもよい。
次のようにしてポリシルセスキオキサン1〜4(PO1〜4)の合成を行った。2Lのフラスコに、下記表1の記載に従って、フェニルトリメトキシシラン(下記単位構造A)、ジメチルジメトキシシラン(下記単位構造B)、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン(下記単位構造C)、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(下記単位構造D)を仕込み、液温が約10℃になるよう冷却した。冷却後、スノーテックス(日産化学工業(株)製:水分散シリカ微粒子、平均粒子径15〜20nm、SiO220質量%含有品)211g、0.25Nの酢酸水溶液93gを滴下し、内温が40℃を超えないように冷却しながら加水分解を行った。滴下終了後、40℃以下で1時間、次いで、60℃にて3時間撹拌し、加水分解を完結させた。
その後、シクロヘキサノン300gを投入し、加水分解で生成したメタノールを、常圧にて液温が92℃になるまで加熱留去すると共に、縮合させた後、希釈剤としてイソプロパノール400g、レベリング剤(信越化学工業(株)製:KP−341)0.5g、酢酸1.6g、及び25質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液1.6gを加え、撹拌した後、濾紙濾過を行い、無色透明のポリシルセスキオキサンの溶液を得た。また、各ポリシルセスキオキサンについて、標準ポリスチレンを基準としたGPC分析による重量平均分子量を表1に示す。また、表1において比較用に用いたポリシルセスキオキサンAY−42−119の組成を示す。
α−ナフトールアラルキル樹脂(SN495V、OH基当量:236g/eq.、新日鐵化学(株)製:ナフトールアラルキルの繰り返し単位数nは1〜5のものが含まれる。)0.47モル(OH基換算)を、クロロホルム500mlに溶解させ、この溶液にトリエチルアミン0.7モルを添加して、溶液1を調製した。温度を−10℃に保ちながら、当該溶液1を0.93モルの塩化シアンのクロロホルム溶液300gに1.5時間かけて滴下し、滴下終了後、30分撹拌した。その後さらに、得られた溶液に対し、0.1モルのトリエチルアミンとクロロホルム30gの混合溶液を滴下し、30分間撹拌して反応を完結させた。副生したトリエチルアミンの塩酸塩を反応液から濾別した後、得られた濾液を0.1N塩酸500mlで洗浄した後、水500mlでの洗浄を4回繰り返した。これを硫酸ナトリウムにより乾燥した後、75℃でエバポレートし、さらに90℃で減圧脱気することにより、褐色固形の上述の式(2)で表される(式中のR7はすべて水素原子、n=1〜5)α−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物を得た。得られたα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物を赤外吸収スペクトルにより分析したところ、2264cm−1付近にシアン酸エステル基の吸収が確認された。
下記組成を混合しメチルエチルケトンで希釈することでワニスを得た。
〔組成〕
・合成例1で得られたポリシルセスキオキサン2(PO2)10質量部
・合成例2で得られたα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(SN495VCN)30質量部
・ノボラックマレイミド(大和化成工業社製、製品名:BMI−2300)20質量部、・クレゾール/ナフトールノボラックエポキシ(DIC(株)製、製品名:HP−9540,エポキシ当量:242g/eq.)40質量部
・スラリーシリカ(アドマテックス製、製品名:SC−2050MB)140質量部
・スラリーシリカ(アドマテックス製、製品名:SC−5050MOB)60質量部
・シリコーン複合パウダー(信越化学工業(株)製、製品名:KMP−600)25質量部
・シランカップリング剤(信越化学工業(株)製、製品名:KBM−403)5.0質量部
・湿潤分散剤(ビッグケミージャパン(株)製、製品名:disperbyk−161)1質量部
・湿潤分散剤(ビッグケミージャパン(株)製、製品名:BYK−111)1質量部
・トリフェニルイミダゾール(TPIZ:2,4,5-Triphenylimidazole,東京化成工業(株)製)0.5質量部
・オクチル酸マンガン(OCt−Mn(重合触媒):日本化学産業(株)製、製品名:ニッカオクチックスマンガン)0.05質量部
ポリシルセスキオキサン2(PO2)を15質量部、α−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂を28質量部、ノボラックマレイミドを19質量部、クレゾール/ナフトールノボラックエポキシを38質量部用いた以外は実施例1と同様にしてワニスを得た。
ポリシルセスキオキサン2(PO2)を20質量部、α−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂を27質量部、ノボラックマレイミドを18質量部、クレゾール/ナフトールノボラックエポキシを35質量部用いた以外は実施例1と同様にしてワニスを得た。
ポリシルセスキオキサン2(PO2)を25質量部、α−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂を25質量部、ノボラックマレイミドを17質量部、クレゾール/ナフトールノボラックエポキシを33質量部用いた以外は実施例1と同様にしてワニスを得た。
ポリシルセスキオキサン2(PO2)に代えて、ポリシルセスキオキサン1(PO1)を15質量部用いた以外は実施例2と同様にしてワニスを得た。
ポリシルセスキオキサン2(PO2)に代えて、ポリシルセスキオキサン3(PO3)を15質量部用いた以外は実施例2と同様にしてワニスを得た。
ポリシルセスキオキサン2(PO2)を用いず、α−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂を33質量部、ノボラックマレイミドを22質量部、クレゾール/ナフトールノボラックエポキシを45質量部用いた以外は実施例1と同様にしてワニスを得た。
ポリシルセスキオキサン2(PO2)に代えて、AY42−119(ポリシルセスキオキサン(エポキシ変性):東レ・ダウコーニング(株)製)を15質量部用いた以外は実施例2と同様にしてワニスを得た。
ポリシルセスキオキサン2(PO2)に代えて、ポリシルセスキオキサン4(PO4)を15質量部用いた以外は実施例2と同様にしてワニスを得た。
ポリシルセスキオキサン2(PO2)に代えて、末端アミノ変性シリコーン(信越化学工業(株)、製品名:X−22−161B)を15質量部用いた以外は実施例2と同様にしてワニスを得た。
得られたワニスを厚さ0.05mmのEガラスクロスに含浸塗工し、乾燥機(耐圧防爆型スチーム乾燥機、(株)高杉製作所製))を用いて165℃、4分間加熱乾燥し、樹脂含有量73vol%のプリプレグを得た。このプリプレグ2枚を重ね、両面に12μm銅箔(3EC−M3−VLP、三井金属鉱業(株)製)を配置し、圧力40kg/cm2、温度220℃で80分間真空プレスを行い、厚さ0.16mmの12μm銅張り積層板を得た。
100mLのガラスサンプル管にて、得られたワニスを常温(25℃)で24時間保管した。保管後、ガラスサンプル管内の液界面の分離状態を目視により観察し、ワニス相溶性を以下の基準に従って評価した。
〔基準〕
A:成分の分離は確認できなかった。
C:成分の分離が確認された(シリコーン成分由来の無色透明の界面が形成されていた)。
得られた銅張り積層板に対し、JlS C 6481に規定されるTMA法(Thermo-mechanical analysis)により積層板の絶縁層についてガラスクロスの縦方向の熱膨張係数を測定し、その値を求めた。具体的には、前記で得られた銅張り積層板の両面の銅箔をエッチングにより除去した後に、熱機械分析装置(TAインスツルメント製)で40℃から340℃まで毎分10℃で昇温し、60℃から120℃における線熱膨張係数(ppm/℃)を測定した。同測定を5回行い、平均値(n=5の平均値)を“熱膨張率”として下記表3に示した。
銅箔ピール強度:得られた銅張り積層板について、JIS C6481に準じて、12μm金属箔付きの試験片(30mm×150mm×0.8mm)を用い、試験数3で銅箔の引き剥がし強度を測定し、下限値の平均値を測定値とした。比較例1における測定値を100とした場合における相対値(% vs 比較例1)を示す。
また、明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (18)
- 下記結合(a),(b),(c)及び(d)を含むケイ素含有重合物(A)と、
シアン酸エステル化合物(B)と、
エポキシ樹脂(D)と、
充填材(E)と、
を含有するプリント配線板用樹脂組成物。
(結合(a)〜(d)において、Rは炭素数1〜12の置換又は非置換の1価の炭化水素基から選ばれる。Xはエポキシ基を含む1価の有機基を示す。前記ケイ素含有重合物(A)中の全R及びXは全てが同一であってもよいし、異なっていてもよい。) - 前記ケイ素含有重合物(A)のエポキシ当量が、500〜4000g/eqである請求項1に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
- 前記結合(a)〜(d)におけるRが、メチル基又はフェニル基である請求項1又は2に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
- 前記ケイ素含有重合物(A)の全Rにおける置換又は非置換のフェニル基の割合が50mol%〜75mol%である請求項1〜3のいずれか一項に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
- 前記ケイ素含有重合物(A)の重量平均分子量が、5,000〜20,000である請求項1〜4のいずれか一項に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
- 前記ケイ素含有重合物(A)の含有量が、樹脂固形分100質量部に対して9〜25質量部である請求項1〜5のいずれか一項に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
- 前記エポキシ樹脂(D)がナフタレン構造を有する請求項1〜6のいずれか一項に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
- 前記エポキシ樹脂(D)が下記式(NE)で示されるクレゾール/ナフトールノボラック型エポキシ樹脂である請求項1〜7のいずれか一項に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
(ここでm,nは1以上の整数を示す。) - 前記シアン酸エステル化合物(B)が、下記式(CN)で示されるナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物である請求項1〜8のいずれか一項に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
(ここで、R7は、各々独立に水素原子又はメチル基を示す。n7は1以上の整数を示す。) - さらに、マレイミド化合物(C)を含有する請求項1〜9のいずれか一項に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
- 前記充填材(E)の含有量が、樹脂固形分100質量部に対して、100〜1000質量部である請求項1〜10のいずれか一項に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
- 前記ケイ素含有重合物(A)は、末端がR、X、及びアルコキシ基から選ばれる置換基である請求項1〜11のいずれか一項に記載のプリント配線板用樹脂組成物。
- 基材と、前記基材に含浸又は塗布された請求項1〜12のいずれか一項に記載のプリント配線板用樹脂組成物と、を有するプリプレグ。
- 支持体と、前記支持体の表面に配された請求項1〜12のいずれか一項に記載のプリント配線板用樹脂組成物と、を有する樹脂シート。
- 請求項13に記載のプリプレグ及び請求項14に記載の樹脂シートからなる群より選択される一種又は二種以上を、複数備える積層板。
- 請求項13に記載のプリプレグ及び請求項14に記載の樹脂シートからなる群より選択される一種又は二種以上と、金属箔と、を備える金属箔張積層板。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載のプリント配線板用樹脂組成物を含む絶縁層と、前記絶縁層の表面に形成された導体層と、を備えるプリント配線板。
- 少なくとも1枚以上積層された請求項13に記載のプリプレグ、及び、請求項14に記載の樹脂シートからなる群より選択される少なくとも1種で形成された第1の絶縁層、及び、前記第1の絶縁層の片面方向に少なくとも1枚以上積層された請求項13に記載のプリプレグ、及び、請求項14に記載の樹脂シートからなる群より選択される少なくとも1種で形成された第2の絶縁層からなる複数の絶縁層と、
前記複数の絶縁層の各々の間に配置された第1の導体層、及び、前記複数の絶縁層の最外層の表面に配置された第2の導体層からなる複数の導体層と、
を有する多層プリント配線板。
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