KR20080025668A

KR20080025668A - 전자기판 충전용 수지

Info

Publication number: KR20080025668A
Application number: KR1020077027120A
Authority: KR
Inventors: 가즈히코 고다
Original assignee: 산 노프코 가부시키가이샤
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2008-03-21
Also published as: JPWO2006118091A1; JP5266461B2; WO2006118091A1; CN101120049A

Abstract

본 발명은 작은 개구부에 적용한 경우에도 개구부의 미충전이 발생하기 어려운 전자기판 충전용 수지를 제공하는 것에 관한 것이다. 무기 필러(F) 및 경화성 수지(K)를 포함해서 되고, 주파수가 1~10 ㎐에 있어서의 모든 tanδ가 3~30이며, 또한 휘발분(133 ㎩, 80℃, 4시간)이 0.2 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 전자기판 충전용 수지를 사용한다. 점도(23℃)는 200~2000 ㎩·s가 바람직하다. (F) 및 (K)의 중량을 토대로, (F)를 55~90 중량%, (K)를 10~45 중량% 함유하는 것이 바람직하다. (F)가 체적 평균 입경이 3~8 ㎛인 구상 무기 필러(F1) 및 체적 평균 입경이 0.1~3 ㎛인 비구상 무기 필러(F2)를 포함해서 되고, (F)의 중량을 토대로, (F1)을 50~99 중량%, (F2)를 1~50 중량% 함유하는 것이 바람직하다.

Description

전자기판 충전용 수지{Resin for filling into electronic substrate}

본 발명은 전자기판 충전용 수지에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 프린트 배선판이나 실리콘 웨이퍼 등의 기판에 설치된 개구부(스루홀(through hole)이나 비아홀(via hole) 등)의 충전용으로서 적합한 전자기판 충전용 수지에 관한 것이다.

전자기판 충전용 수지로서는, 주파수가 10~100 rad/s의 어느 주파수에 있어서도 저장 탄성률(G′)의 값이 손실 탄성률(G″)의 값 이상인 {tanδ(손실 탄성률(G″)/저장 탄성률(G′)≤1} 수지가 알려져 있다(특허문헌 1).

특허문헌 1: 일본국 특허공개 제2004-63104호 공보

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

종래의 전자기판 충전용 수지에서는 기판에 설치된 개구부(스루홀이나 비아홀 등)의 최소직경이 0.3 ㎜이하가 되면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동(空洞) 등)의 개구부가 발생하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 작은 개구부(최소직경이 0.3 ㎜ 이하)에 적용한 경우에도 개구부의 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동 등)이 발생하기 어려운 전자기판 충전용 수지를 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과 본 발명에 도달하였다. 즉 본 발명의 전자기판 충전용 수지의 특징은, 무기 필러(F) 및 경화성 수지(K)를 포함해서 되고, 주파수가 1~10 ㎐에 있어서의 모든 tanδ{손실 탄성률(G″)/저장 탄성률(G′)}가 3~30이며, 또한 휘발분(133 ㎩, 80℃, 4시간)이 0.2 중량% 이하인 점을 요지로 한다.

발명의 효과

본 발명의 전자기판 충전용 수지는, 최소직경이 0.3 ㎜ 이하의 개구부에 적용해도 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동 등)의 발생이 극히 적다. 따라서 본 발명의 수지를 사용하면, 어떤 스루홀이나 비아홀에도 충전이 용이해지는 것이다.

도면의 간단한 설명

도 1은 저장 탄성률(G′) 및 손실 탄성률(G″)을 측정하기 위한 점탄성 측정장치 중, 상부 콘형(cone type) 원반 및 하부 평면 원반의 구성부분을 모식적으로 나타낸 단면도이다.

도 2는 닥터 선단(先端)의 선단 형상의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.

도 3은 닥터 선단의 선단 형상의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명의 전자기판 충전용 수지의 충전 공정(실시예) 개시시의 상태를 모식적으로 나타낸 단면도이다.

도 5는 본 발명의 전자기판 충전용 수지의 충전 공정(실시예) 충전중의 상태를 모식적으로 나타낸 단면도이다.

도 6은 본 발명의 전자기판 충전용 수지의 충전 공정(실시예) 충전 종료시의 상태를 모식적으로 나타낸 단면도이다.

도 7은 가드(13)를 모식적으로 나타낸 사시도이다.

도 8은 닥터(7), 비접촉 롤(8) 및 가드(13)의 위치관계를 개념적으로 나타내는 사시도이다.

부호의 설명

1 상부 콘형 원반

2 하부 평면 원반

3 진공 챔버

4 전자기판 고정대

5 이형(離型) 필름

6 전자기판

7 닥터

8 비접촉 롤(R)

9 전자기판 충전용 수지

10 비접촉 롤(R)의 회전축

11 비아홀

12 스루홀

13 가드

21 정현(正弦) 진동의 방향을 나타내는 화살표

22 상부 콘형 원반의 중심축

26 비접촉 롤의 회전방향을 나타내는 화살표

27 닥터, 비접촉 롤 및 가드의 이동방향을 나타내는 화살표

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 전자기판 충전용 수지의, 주파수가 1~10 ㎐에 있어서의 모든 tanδ{손실 탄성률(G″)/저장 탄성률(G′)}는 3~30이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5~25, 특히 바람직하게는 7~20, 가장 바람직하게는 10~15이다. 이 범위이면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동 등)의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

tanδ{손실 탄성률(G″)/저장 탄성률(G′)}는 「리올로지 공학과 그의 응용기술」(주)후지·테크노시스템, 2001년 1월 12일 초판 제1쇄 발행, 제204~206페이지에 기재된 응력 제어 방식으로 측정 가능한 점탄성 측정장치(예를 들면, HAAKE사제 레오스트레스 RS75)를 사용하여 측정한 값으로, 다음과 같이 하여 구해진다.

측정지그{상부 콘형 원반(1)과 하부 평면 원반(2)(도 1 참조, 도 1 중 화살표(21)는 정현 진동의 방향을 나타낸다)의 사이}에 측정샘플을 끼워넣고, 상부 콘형 원반(1)의 윗면에 대해서 수직인 중심축(22)을 축으로 주파수(f)(단위: ㎐)를 변화시키면서 정현 진동시킴으로써, 측정샘플에 응력(σ)(단위: ㎩)을 가해, 그 결과 발생하는 변형(ε)(단위: ㎭)과 위상각(δ)(단위: ㎭)을 측정한다. 주파수가 1~10 ㎐에 있어서의 위상각(δ)으로부터 tanδ를 구한다.

손실 탄성률(G″) 및 저장 탄성률(G′)은 JIS K7244-1-1998 「플라스틱-동적 기계 특성의 시험방법 제1부: 통칙」에 준거하여, 응력(σ)과 변형(ε)의 비(σ/ε)로부터 복소 탄성률(G^*=σ/ε)(단위: ㎩)을 산출한 후, 복소 탄성률(G^*)의 실수부분으로서, 식 {G′=G^*×cosδ}으로부터 저장 탄성률(G′)을, 식 {G″=G^*×sinδ}으로부터 손실 탄성률(G″)을 산출한다.

이하에 측정조건을 나타낸다.

측정장치: 동적 점탄성 측정장치(예를 들면, HAAKE사제 레오스트레스 RS75)

측정지그: 직경 20 ㎜ 알루미늄제 원반(상부 콘형 원반 각도 2도)

샘플량: 0.5 mL

회전 전단응력: 10 ㎩

측정온도: 23℃

주파수: 1~10 ㎐

tanδ는 페이스트상 물체의 변형하기 쉬움의 척도가 되어, tanδ가 작을수록 고체에 가까워 변형하기 어렵고, tanδ가 클수록 액체에 가까워 변형하기 쉬운 것을 나타낸다. tanδ가 3 미만인 경우, 페이스트상 물체가 더욱 변형하기 어려워져 충전시에 페이스트상 물체 속에 말려 들어간 보이드가 더욱 빠지기 어려워진다. 그 결과, 페이스트상 물체의 경화 후에 개구부 내에 보이드가 남는 것에 의한 공동이 더욱 발생하기 쉬워진다. 한편, tanδ가 30을 초과하면 페이스트상 물체의 변형성이 지나치게 높아지므로 경화 전에 페이스트상 물체가 더욱 흘러내리기 쉬워진다. 그 결과, 개구부에 패임이나 공극이 더욱 발생하기 쉬워진다.

본 발명의 전자기판 충전용 수지의 저장 탄성률(G′)(단위: ㎩)은, 주파수 1 ㎐에 있어서 10~10000이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20~1000, 특히 바람직하게는 30~500, 가장 바람직하게는 40~200이다. 또한 마찬가지로 주파수 5 ㎐에 있어서 50~50000이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 100~5000, 특히 바람직하게는 150~2500, 가장 바람직하게는 200~1000이다. 또한 마찬가지로 주파수 10 ㎐에 있어서 100~100000이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 200~10000, 특히 바람직하게는 300~5000, 가장 바람직하게는 400~2000이다. 이들 범위이면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

또한 손실 탄성률(G″)(단위: ㎩)은, 주파수 1 ㎐에 있어서 30~300000이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 100~25000, 특히 바람직하게는 210~10000, 가장 바람직하게는 400~3000이다. 또한 마찬가지로 주파수 5 ㎐에 있어서 150~1500000이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 500~125000, 특히 바람직하게는 1050~50000, 가장 바람직하게는 2000~15000이다. 또한 마찬가지로 주파수 10 ㎐에 있어서 300~3000000이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1000~250000, 특히 바람직하게는 2100~100000, 가장 바람직하게는 4000~30000이다. 이들 범위이면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

본 발명의 전자기판 충전용 수지의 휘발분(단위: 중량%, 133 ㎩, 80℃, 4시간)은 0.2 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.15 이하, 특히 바람직하게는 0.1 이하이다. 이 범위이면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 휘발분은 JIS K0067-1992 「화학제품의 감량 및 잔분 시험방법」 3.1.1 건조감량 시험법에 준거하여 측정된다.

본 발명의 전자기판 충전용 수지의 점도(단위: ㎩·s, 23℃, JIS Z8803-1991, 8. 단일 원통형 회전 점도계에 의한 점도 측정방법)는, 200~2000이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 300~1500, 특히 바람직하게는 400~1200, 가장 바람직하게는 450~1000이다. 이 범위이면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생을 더욱 억제할 수 있다. 또한, 충전시나 경화시에 있어서 보이드의 말려들어감을 방지하기 위해, 점도를 상기의 범위 미만으로 하여 유동성을 더욱 향상시켜 보이드를 빠지기 쉽게 하는 것을 생각할 수 있으나, 점도가 저하할수록 경화 전에 전자기판 충전용 수지가 흘러내리기 쉬워진다. 그 결과, 개구부에 패임이나 공극이 더욱 발생하기 쉬워진다. 한편, 경화 전에 있어서 전자기판 충전용 수지의 흘러내림을 방지하기 위해, 상기의 범위를 초과하는 점도로 하여 유동성을 저하시키는 것을 생각할 수 있으나, 점도가 높아질수록 전자기판 충전용 수지의 충전 자체가 곤란해지기 쉽다.

본 발명의 수지는 무기 필러(F) 및 경화성 수지(K)를 포함하고, tanδ 및 휘발분이 상기 범위이면 제한이 없다.

무기 필러(F)로서는 산화물{실리카(산화규소), 티타니아(산화티탄), 알루미나(산화알루미늄), 지르코니아(산화지르코늄), 티탄산바륨 등}, 탄산염{탄산칼슘 등}, 황산염{황산바륨 등}, 금속{구리, 은, 니켈, 주석, 텅스텐, 철 등 및 이들의 복합체(이들의 혼합성형체 및 고용체 등을 포함한다) 등} 등을 들 수 있다. 이들 중 실리카, 알루미나, 구리, 은, 황산바륨 및 탄산칼슘이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 실리카, 구리 및 황산바륨, 특히 바람직하게는 실리카 및 황산바륨이다.

무기 필러(F)는 커플링제나 무기물 등으로 표면처리되어 있어도 된다.

커플링제로서는 유기 실란커플링제나 유기 티타네이트커플링제 등이 포함된다.

유기 실란커플링제로서는 일본국 특허공개 제2004-277726호 공보 기재의 화합물 등을 사용할 수 있다. 이들 중 3,4-에폭시시클로헥실에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리독시프로필메틸디에톡시실란 및 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란이다. 표면처리 방법으로서는 일본국 특허공개 제2003-128938호 공보 기재의 방법 등을 사용할 수 있다.

티타네이트 커플링제로서는 일본국 특허공개 제2004-238371호 공보 기재의 화합물 등을 사용할 수 있다. 이들 중 이소프로필트리이소스테아로일티타네이트, 이소프로필트리옥타노일티타네이트, 이소프로필디메타크릴이소스테아로일티타네이트 및 이소프로필이소스테아로일디아크릴티타네이트가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 이소프로필트리이소스테아로일티타네이트이다.

표면처리 방법으로서는 일본국 특허공개 제2004-238371호 공보의 방법 등을 적용할 수 있다. 커플링제로 표면처리하는 경우, 이 사용량(중량%)은 처리 전의 무기 필러의 중량을 토대로 0.1~10이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2~5, 특히 바람직하게는 0.3~2이다. 이 범위이면, 개구부의 미충전이나 보이드의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

무기물로서는 일본국 특허공개 제2005-97400호 공보에 기재된 금속산화물 및 금속수산화물 등을 사용할 수 있다. 이들 중 산화알루미늄 및 수산화알루미늄이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 산화알루미늄이다.

표면처리 방법으로서는 일본국 특허공개 평8-217635호 공보나 일본국 특허공개 평10-158015호 공보에 기재된 방법 등을 적용할 수 있다.

무기물로 표면처리하는 경우, 이 사용량(중량%)은 처리 전의 무기 필러의 중량을 토대로 0.1~20이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5~10, 특히 바람직하게는 1~5이다. 이 범위이면, 개구부의 미충전이나 보이드의 발생이 더욱 억제된다. 또한, 무기물로의 표면처리 후에 추가로 커플링제로 표면처리해도 된다.

필러(F)의 형상으로서는 구상(球狀), 눈물방울형상(漏滴狀), 각상(角狀), 수지상(樹枝狀), 편상(片狀), 입상(粒狀), 불규칙 형상, 침상(針狀) 및 섬유상{JIS Z2500: 2000 「분말이나 금 용어」 4. 용어 및 정의, 4) 분말의 입자 형상} 등의 비구상이 포함된다. 이들 중 구상, 각상, 입상 및 불규칙 형상이 바람직하다.

또한, 구상이란, 장축과 단축의 비가 1.0~1.5인 것을 포함하고, 바람직하게는 1.0~1.3인 것, 더욱 바람직하게는 1.0~1.2인 것이다.

필러(F)의 체적 평균 입경(㎛)은 0.1~8.0이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2~7.5, 특히 바람직하게는 0.3~7.0이다.

이 범위이면, 개구부의 미충전이나 보이드의 발생이 더욱 억제된다.

또한, 체적 평균 입경은, JIS Z8825-1-2001 「입자경 해석-레이저 회절법」에 준거한 측정원리를 갖는 레이저 회절식 입도분포 측정장치(예를 들면 시마즈 제작소제 상품명 SALD-1100형 등)로 측정된다.

필러(F)는 단독으로 사용해도 되나, 2종 이상을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 2종류 이상을 조합하여 사용하는 경우, 구상 무기 필러(F1)와 비구상 무기 필러(F2)를 조합하는 것이 바람직하다. 그리고 이 경우, 구상 무기 필러(F1) 및 비구상 무기 필러(F2)의 체적 평균 입경은 이하의 범위인 것이 바람직하다. 즉, 구상 무기 필러(F1)의 체적 평균 입경(㎛)은 3~8이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 4~7.5, 특히 바람직하게는 5~7이다. 또한, 비구상 무기 필러(F2)의 체적 평균 입경(㎛)은 0.1~3이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2~2, 특히 바람직하게는 0.3~1.5이다. 이 범위이면, 개구부의 미충전이나 보이드의 발생이 더욱 억제된다.

구상 무기 필러(F1)로서는 구상 실리카, 구상 알루미나, 구상 구리 분말 및 구상 은 분말이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 구상 실리카 및 구상 구리 분말, 특히 바람직하게는 구상 실리카이다.

비구상 무기 필러(F2)로서는 파쇄 실리카, 입상 황산바륨 및 입상 탄산칼슘이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 입상 황산바륨, 특히 바람직하게는 산화알루미늄 또는 수산화알루미늄으로 표면처리한 입상 황산바륨이다.

무기 필러(F)의 함유량(중량%)은 열팽창계수의 관점 등으로부터, 무기 필러(F) 및 경화성 수지(K)의 합계 중량을 토대로 55~90이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60~85, 특히 바람직하게는 65~80이다.

구상 무기 필러(F1)와 비구상 무기 필러(F2)를 조합하는 경우, 구상 무기 필러(F1)의 함유량(중량%)은 무기 필러(F)의 중량을 토대로 50~99가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60~95, 특히 바람직하게는 70~90이다. 또한, 비구상 무기 필러(F2)의 함유량(중량%)은 무기 필러(F)의 중량을 토대로 1~50이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5~40, 특히 바람직하게는 10~30이다. 이 범위이면, 개구부의 미충전이나 보이드의 발생이 더욱 억제된다.

경화성 수지(K)로서는 열경화성 수지 및 활성 에너지선 경화성 수지 등이 포함된다.

열경화성 수지로서는 열에 의해 경화하는 수지라면 제한 없이 사용할 수 있으나, 액상의 열경화성 수지가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 액상 에폭시 수지(액상 에폭시드 및 경화제로 구성된다)이다.

액상 에폭시드는 25℃에서 액상인 에폭시드를 의미하나, 25℃에서 고상인 에폭시드를 액상인 에폭시드와 함께 사용하여 전체로서 액상이 되는 것도 포함된다. 또한 액상이란, 수직으로 한 시험관(내경 30 ㎜, 높이 120 ㎜의 바닥이 평평한 원통형의 유리제)에 대상물을 시험관 바닥으로부터의 높이가 55 ㎜가 될 때까지 넣고, 해당 시험관을 수평으로 한 경우에, 해당 물품의 이동면 선단이 시험관 바닥으로부터의 거리가 85 ㎜ 부분을 통과할 때까지의 시간이 90초 이내인 것을 의미한다. 또한 고상이란, 상기의 시간이 90초를 초과하는 상태를 의미한다.

액상인 에폭시드로서는 일본국 특허 제3181424호 공보 또는 일본국 특허 제3375835호 공보 기재의 액상 에폭시드 등을 사용할 수 있고, 이들 중 비스페놀 F형 액상 에폭시드, 비스페놀 A형 액상 에폭시드, 페놀 노볼락형 액상 에폭시드, 나프탈렌형 액상 에폭시드 및 글리시딜아민형 액상 에폭시드가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 비스페놀 F형 액상 에폭시드 및 비스페놀 A형 액상 에폭시드이다.

고상인 에폭시드로서는, 비스페놀 A형 에폭시드(에폭시당량 300~5000), 비스페놀 F형 에폭시드(에폭시당량 500~10000), 크레졸 노볼락형 에폭시드(에폭시당량 195~240), 비페닐형 에폭시드(에폭시당량 158~198), 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시드(에폭시당량 162~176) 및 디시클로펜타디엔페놀형 에폭시드(에폭시당량250~300) 등을 사용할 수 있다.

경화제로서는 에폭시드와 반응하여 경화체를 공급하는 것이면 제한 없이 사용할 수 있으나, 고상 경화제(페놀 화합물, 디시안디아미드, 이미다졸 화합물, 유기산 히드라지드 화합물 및 아민 어덕트 화합물 등)가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 디시안디아미드, 이미다졸 화합물 및 아민 어덕트 화합물, 특히 바람직하게는 이미다졸 화합물이다. 이들 경화제는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

페놀 화합물로서는 크레졸·노볼락 수지(중량 평균 분자량 320~32,000), 페놀 노볼락 수지(중량 평균 분자량 360~36,000), 나프틸크레졸, 트리스(히드록시페놀)메탄, 디나프틸트리올, 테트라키스(4-히드록시페닐)에탄 및 4,4-옥시비스(1,4-페닐에틸)테트라크레졸 등을 들 수 있다.

또한, 중량 평균 분자량은 겔침투크로마토그래피(gel permeation chromatography)에 의해, 분자량 기지의 폴리스티렌을 표준물질로서 측정된다.

이미다졸 화합물로서는 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-페닐이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐-4,5-디(시아노에톡시메틸)이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸륨·트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨·트리멜리테이트, 2-메틸이미다졸륨·이소시아누레이트, 2-페닐이미다졸륨·이소시아누레이트, 1-도데실-2-메틸-3-벤질이미다졸륨·클로라이드, 1,3-디벤질-2-메틸이미다졸륨·클로라이드, 2,4-디아미노-6-[2-메틸이미다졸릴-(1H)]-에틸-S-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2-에틸-4-메틸이미다졸릴-(1H)]-에틸-S-트리아진 및 2,4-디아미노-6-[2-운데실이미다졸릴-(1H)]-에틸-S-트리아진 등을 들 수 있다.

유기산 히드라지드 화합물로서는 페닐아미노프로피온산 히드라지드, p-옥시 안식향산 히드라지드, 살리실산 히드라지드, 숙신산 디히드라지드, 아디프산 디히드라지드 및 이소프탈산 디히드라지드 등을 들 수 있다.

아민 어덕트 화합물로서는 0~40℃에 있어서 에폭시드에 용해되지 않으(경화제로서 거의 작용하지 않으)나, 80~150℃로 가열함으로써 용해되는(경화제로서 작용하는) 것이면 제한 없고, 아민과 에폭시 수지의 반응생성물(아민-에폭시 어덕트)이나 아민과 이소시아네이트 또는 요소와의 반응생성물(요소형 어덕트) 등(일본국 특허 제3391074호 공보)을 사용할 수 있다. 이 외에, 이들의 반응생성물의 표면을 이소시아네이트나 산성 화합물로 처리한 것(일본국 특허 제3391074호 공보) 등을 사용할 수 있다.

아민 어덕트 화합물은 시장에서 용이하게 입수할 수 있고, 상품명으로서는 아미큐어 PN-23J, 아미큐어 PN-31, 아미큐어 PN-31J, 아미큐어 PN-40, 아미큐어 PN-40J, 아미큐어 PN-D, 아미큐어 MY-H, 아미큐어 MY-HK 및 아미큐어 MY-D(모두 아지노모토 파인테크노 주식회사제) 등을 들 수 있다,

고상 경화제의 체적 평균 입경(㎛)은 1~8이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2~7, 특히 바람직하게는 3~6이다. 이 범위이면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

고형 경화제의 함유량(중량%)은 경화성 수지(K)의 중량을 토대로 3~15가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5~12, 특히 바람직하게는 6~10이다. 이 범위이면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

활성 에너지선 경화성 수지로서는 활성 에너지선(바람직하게는 자외선 및 전자선, 더욱 바람직하게는 자외선)에 의해 경화하는 수지라면 제한 없이 사용할 수 있으나, 중합성 이중결합을 갖는 액상 화합물 및 광 라디칼 발생제로 되는 조성물이 바람직하다.

중합성 이중결합을 갖는 화합물로서는 제2001-330951호 공보에 기재된 중합성 이중결합을 갖는 액상 화합물 등을 사용할 수 있다.

이들 중, 다가 알코올 또는 다가 알코올의 알킬렌옥사이드 부가물과 (메타)아크릴산의 에스테르{디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트 등}, 우레탄(메타)아크릴레이트{이소시아나트에틸(메타)아크릴레이트, 다가 이소시아네이트와 활성수소 함유기(히드록시기, 카르복시기 및 아미노기 등)를 갖는 (메타)아크릴레이트의 반응물(헥사메틸렌디이소시아네이트와 히드록시에틸아크릴레이트의 반응물 등) 등} 및 에폭시(메타)아크릴레이트{다관능 에폭시드와 (메타)아크릴산의 반응물: 비스페놀 A 디글리시딜에테르디(메타)아크릴레이트 및 페놀 노볼락(메타)아크릴레이트 등}가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 다가 알코올 또는 다가 알코올의 알킬렌옥사이드 부가물과 (메타)아크릴산의 에스테르이다.

이들 중합성 이중결합을 갖는 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

본 발명에 있어서 「…(메타)아크릴…」이란, 「…아크릴…」, 「…메타크릴…」을 의미한다.

광 라디칼 발생제로서는 제2001-330951호 공보에 기재된 화합물 등을 사용할 수 있다.

이들 중 디페닐-(2,4,6-트리에틸벤조일)포스핀옥사이드, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 디메틸히드록시아세토페논, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논 및 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온 등이 바람직하다. 이들 광 라디칼 발생제는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

경화성 수지(K)는 단독으로 사용해도 되고, 열경화성 수지와 활성 에너지선 경화 수지를 조합하여 사용해도 된다. 열경화성 수지와 활성 에너지선 경화 수지를 조합해서 사용하는 경우, 활성 에너지선 경화형 수지의 함유량(중량%)은, 열경화성 수지와 활성 에너지선 경화 수지의 합계 중량을 토대로 5~70이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10~60, 특히 바람직하게는 15~50이다. 이 범위이면 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

경화성 수지(K)의 함유량(중량%)은 무기 필러(F) 및 경화성 수지(K)의 합계 중량을 토대로 10~45가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 15~40, 특히 바람직하게는 20~35이다. 이 범위이면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

본 발명의 전자기판 충전용 수지에는, 통상 사용되는 첨가제{소포제, 분산제, 유기·무기 착색제, 난연제 및/또는 요변제(撓變劑)}를 첨가해도 된다.

소포제로서는 「코팅용 첨가제의 최신기술」 (주)씨엠씨, 2001년 2월 27일 제1쇄 발행, 제73~82, 252~256페이지 기재의 소포제 등을 사용할 수 있고, 실리콘 소포제가 바람직하다.

분산제로서는 일본국 특허 제2603053호 공보 기재의 분산제 등을 사용할 수 있고, 인산 에스테르 화합물, 프로필렌옥사이드 부가 에스테르 화합물 및 고급 지방산 등을 들 수 있다.

유기·무기 착색제로서는 산화티탄, 카본블랙 및 프탈로시아닌블루 등을 들 수 있다.

난연제로서는 「코팅용 첨가제의 최신기술」 (주)씨엠씨, 2001년 2월 27일 제1쇄 발행, 제191~199, 275페이지 기재의 난연제 등을 사용할 수 있고, 실리콘 화합물, 수산화알루미늄 및 트리아진 화합물이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 실리콘 화합물 및 트리아진 화합물이다.

요변제로서는 「코팅용 첨가제의 최신기술」 (주)씨엠씨, 2001년 2월 27일 제1쇄 발행, 제59~71, 249~251페이지 기재의 요변제 등을 사용할 수 있고, 유기 폴리아미드 왁스 및 수소첨가 피마자유 왁스가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 유기 폴리아미드 왁스이다.

소포제를 첨가하는 경우, 이 함유량(중량%)은 경화성 수지(K)의 중량을 토대로 0.01~5가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05~4, 특히 바람직하게는 0.1~3이다. 분산제를 첨가하는 경우, 이 함유량(중량%)은 경화성 수지(K)의 중량을 토대로 0.01~5가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05~4, 특히 바람직하게는 0.1~3이다. 유기·무기 착색제를 첨가하는 경우, 이 함유량(중량%)은 경화성 수지(K)의 중량을 토대로 0.01~5가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05~4, 특히 바람직하게는 0.1~3이다. 난연제를 첨가하는 경우, 이 함유량(중량%)은 경화성 수지(K)의 중량을 토대로 0.5~10이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.8~8, 특히 바람직하게는 1~5이다. 요변제를 첨가하는 경우, 이 함유량(중량%)은 경화성 수지(K)의 중량을 토대로 0.01~5가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05~4, 특히 바람직하게는 0.1~3이다.

본 발명의 전자기판 충전용 수지의 tanδ는 무기 필러(F){함유량, 체적 평균 입경 및/또는 형상 등}, 경화성 수지(K) 및/또는 첨가제(특히 요변제; 종류나 함유량 등)에 의해 조정할 수 있다.

즉, tanδ에 영향을 미치는 인자는 필러 등의 입자간 상호작용이 주로서, 입자간 상호작용이 작으면 tanδ는 커지는 경향이 있고, 입자간 상호작용이 크면 tanδ가 작아지는 경향이 있다{「리올로지 공학과 그의 응용기술」(주)후지·테크노시스템, 2001년 1월 12일 초판 제1쇄 발행, 제170~198페이지}.

그리고 필러나 요변제 등을 함유하지 않는 경우, tanδ는 10000 이상의 값이 되고, 필러나 요변제를 다량으로 함유하는 경우는 tanδ는 0에 가까운 값까지 내릴 수 있다.

또한, 필러에 의한 제어의 경우, 같은 함유량에서도 필러의 입경, 형상, 표면의 상태에 따라 tanδ로의 영향이 상이하다. 필러의 입경이 클수록 tanδ는 커지기 쉽다. 또한 구상의 필러는 함유량을 늘려도 tanδ가 작아지기 어려우나, 비구상의 필러(특히 수지상 등의 필러)는 소량에서 tanδ가 작아지기 쉽다.

경화성 수지 및/또는 첨가제에 의한 제어의 경우, 필러와 상호작용을 하기 쉬운 관능기나 결합(수산기, 아미노기 및 카르보닐기나 에테르 결합, 에스테르 결합 및 아미드 결합 등)이 많을수록, tanδ는 작아지기 쉽다.

첨가제 중, 요변제는 수소결합이나 흡착 등의 화학적인 작용에 의해 tanδ가 작아지나, 필러와 병용하면 적은 첨가량으로 tanδ를 작게 할 수 있다. 반대로 요변제 함유량의 근소한 변동에 의해 tanδ가 크게 변화하기 쉽다. 한편, 요변제 이외의 첨가제는 tanδ로의 영향이 작고, 이 첨가량이 많지 않은 점으로부터, 요변제 이외의 첨가제로 tanδ를 제어하는 것은 곤란하다.

따라서, tanδ는 무기 필러(F)(입경, 형상, 함유량 등) 및 경화성 수지(K)에 의해 제어하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 비구상 무기 필러(F2) 및 열경화성 수지에 의해 제어하는 것, 특히 바람직하게는 산화알루미늄으로 표면처리한 입상 황산바륨 또는 수산화알루미늄으로 표면처리한 입상 황산바륨으로 되는 비구상 무기 필러, 및 액상 에폭시 수지(액상 에폭시드 및 경화제)를 사용하여 제어하는 것, 가장 바람직하게는 산화알루미늄으로 표면처리한 입상 황산바륨 또는 수산화알루미늄으로 표면처리한 입상 황산바륨, 및 비스페놀 A형 액상 에폭시드 및/또는 비스페놀 F형 액상 에폭시드와, 체적 평균 입경이 1~8 ㎛인 고상 경화제로 제어하는 것이다.

본 발명의 전자기판 충전용 수지는 무기 필러(F), 경화성 수지(K) 및 필요에 따라 첨가제가 균일 교반 혼합함으로써 얻어진다. 혼합기로서는 균일 교반 혼합할 수 있는 것이면 제한이 없고, 예를 들면 플래니터리 믹서(planetary mixer), 쓰리 롤 밀, 투 롤 밀, 니더, 익스트루더(extruder) 및 하이스피드 디스퍼저(high-speed disperser)를 사용할 수 있다.

교반·혼합온도(℃)로서는 경화성 수지(K)의 이상 경화나 겔화 방지의 관점 등으로부터 5~40이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10~35, 특히 바람직하게는 20~30이다.

혼합시간으로서는 혼합기의 종류나 크기 등에 따라 적절히 결정할 수 있고, 균일 혼합 가능하면 제한이 없으나, 30~200분이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 45~120분, 특히 바람직하게는 60~90분이다. 또한, 혼합시 감압하면서 혼합해도 된다.

다음으로 본 발명의 전자기판 충전용 수지의 적용방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 전자기판 충전용 수지는 개구부(스루홀이나 비아홀 등) 등을 충전하는데 사용되고, 특히 전자기판에 존재하는 개구부를 충전하는데 적합하다.

적용할 수 있는 전자기판으로서는 JIS C6480-1994 「프린트 배선판용 동장(銅張) 적층판 통칙」에서 정의되는 프린트 배선판용 동장 적층판(유리천 기재 에폭시 수지, 유리천 기재 폴리이미드 수지, 유리천 기재 비스말레이미드/트리아진/에폭시 수지 등) 등을 들 수 있다. 이 외, 열가소성 수지(폴리페닐렌에테르 등)나 무기 필러(실리카 등)가 혼합된 전자기판이나, 실리콘 웨이퍼 등에도 적용할 수 있다. 또한, 동장 적층판을 사용하여 회로 형성이나 절연층 형성이 이루어진 프린트 배선판용 코어 기판이나, 부품 실장을 위해 기판의 일부를 깎아 오목부를 형성한 기판 등에도 적용할 수 있다.

전자기판에 존재하는 개구부란, 전자기판에 드릴이나 탄산가스 레이저 등을 사용하여 형성한 관통공이나 유저공(有底孔), 관통공 내를 도금에 의해 도체 형성한 스루홀이나 유저공 내를 도금에 의해 도체 형성한 비아홀 등을 의미한다.

본 발명의 전자기판 충전용 수지를 사용하여 전자기판의 개구부를 충전하는 방법으로서는 특별히 제한이 없고, 스크린 인쇄법 및 롤 코터 인쇄법 등을 적용할 수 있으나, 다음과 같은 방법을 적용하는 것이 바람직하다. 즉, 10~10000 ㎩의 압력하에서 비접촉 롤(R)과, 비접촉 롤(R)의 이동방향과 반대쪽에 비접촉 롤(R)과 접촉 또는 근접하여 배치된 닥터를, 전자기판면에 대해서 수평하게 또한 (R)의 회전축에 대해서 수직방향으로 이동속도(i)(㎜/초)로 직선이동시키면서, (R)의 회전축으로부터 전자기판쪽 부분의 회전방향이 이동방향과 반대가 되도록 하여 (i)보다도 큰 주속도(v)(㎜/초)로 회전시켜, 전자기판에 설치된 개구부를 전자기판 충전용 수지로 충전하는 방법이다. 이와 같은 충전방법으로 되는 공정에, 본 발명의 전자기판 충전용 수지를 사용하면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

여기서, 비접촉 롤(R)의 직선이동은 비접촉 롤(R)과 기판이 상대적으로 직선이동하면 된다. 따라서, 정지하고 있는 기판에 대해서 비접촉 롤(R)이 이동해도 되고, 정지하고 있는(회전운동은 행하고 있는) 비접촉 롤(R)에 대해서 기판이 이동해도 된다.

비접촉 롤(R)은 이 회전축을 전자기판면에 대해 수평으로 유지하면서 직선이동 가능하면 그 속도에 제한은 없으나, 비접촉 롤(R)의 직선이동 속도(i)(㎜/초)는 5~100이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10~70, 특히 바람직하게는 20~50이다. 이 범위이면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

비접촉 롤(R)의 이동방향은 (R)의 회전축에 대해서 수직방향이나, 이동방향과 회전축의 각도는 엄밀하게 90°뿐 아니라, 60~120°를 포함하는 것이다.

비접촉 롤(R)의 회전방향은 회전축으로부터 전자기판쪽 부분의 회전방향이 이동방향과 반대가 되는 방향, 즉, 직선이동방향으로 비접촉 롤(R)이 굴러가도록 회전하는 방향이다. 이 반대방향(회전축으로부터 전자기판쪽 부분의 회전방향이 이동방향과 같아지는 방향, 즉, 비접촉 롤(R)이 직선이동방향과 역방향으로 비접촉 롤(R)이 굴러가도록 회전하는 방향)으로 회전하면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생을 효과적으로 억제할 수 없다.

비접촉 롤(R)의 주속도(v)(㎜/초)는 {롤의 각 속도(ω)}×{롤의 반경(r)}으로 표시되고, 이동속도(i)와 주속도(v)의 관계는 (v)>(i)인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 수학식 1을 만족시키는 관계가 바람직하고, 특히 바람직하게는 수학식 2를 만족시키는 관계이다. 이 관계를 만족시키면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

즉, 충전 체적이 커질수록 개구부로의 수지 공급량이 많이 필요해지기 때문에, 주속도(v)를 크게 하여 충전력을 높이는 것이 바람직하다. 한편, 주속도(v)를 너무 크게 하면 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 원인이 되기 쉬우므로, 주속도(v)는 수학식 1을 만족시키는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 수학식 2를 만족시키는 것이다.

또한, t는 개구부의 깊이(㎜), d는 개구부의 직경을 나타내고, 동일 기판 내에 깊이, 직경이 상이한 개구부가 존재하는 경우는 t×d의 최대값을 적용한다.

개구부의 깊이(t)(㎜)는 개구부가 스루홀(관통공)인 경우는 기판 두께가 되고, 통상 0.4~1.6 정도이나, 경우에 따라서는 0.4 미만(0.1 이하)의 박판 기판이나 1.6을 초과하는(3.0 이상의) 후판(厚板) 기판 등에도 적용할 수 있다. 한편, 개구부가 비아홀(유저공)인 경우, 개구부의 깊이(t)(㎜)는 0.1 이하인 경우가 많다. 개구부의 깊이(t)는 JIS C5012-1993 「프린트 배선판 시험방법」에 준거하여 측정된다.

개구부의 직경(d)(㎜)은 스루홀(관통공)이나 비아홀(유저공)의 개구직경을 나타내고, 통상 0.1~0.5 정도이나, 경우에 따라서는 0.1 미만(0.05 이하)의 소직경 기판이나 0.5를 초과하는(1.0 이상) 대직경 기판에도 적용할 수 있다. 개구부의 직경(d)은 JIS C5012-1993 「프린트 배선판 시험방법」에 준거하여 측정된다.

비접촉 롤(R)에는 닥터{전자기판 충전용 수지를 긁어 모으기 위한 스퀴지}를 배치하고 있는 것이 바람직하다. 닥터는 비접촉 롤(R)의 이동방향과는 반대쪽에 비접촉 롤(R)과 접촉 또는 근접하도록 배치되어, 비접촉 롤(R)과 함께 직선이동하는 것이다. 또한, 닥터의 이동방향쪽 선단부분에는, 전자기판에 대해 5~45°의 각도를 갖는 평면을 갖는 것이 바람직하고, 이 각도는 약 15°인 것이 더욱 바람직하다(도 2, 3 참조).

닥터의 존재에 의해, 개구부의 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)이 더욱 감소한다. 즉, 닥터는 비접촉 롤(R)의 회전에 의해 모아지는 전자기판 충전용 수지를 (R)과 함께 이동방향으로 이동시키는 작용이 있다{기판면에 과잉의 충전용 수지를 남기지 않는다}. 또한, 닥터와 비접촉 롤(R)과 전자기판의 사이에 긁어 모아지는 전자기판 충전용 수지를 가압상태로 유지하는 작용이 있다{비접촉 롤(R)의 회전에 의해 가압된다. 이 가압상태가 충전용 수지를 개구부에 밀어넣는 작용을 발생시킨다}.

닥터를 배치하는 경우, 닥터와 비접촉 롤(R)과 기판의 사이에 밀폐공간이 형성되도록, 「닥터와 비접촉 롤(R)과 기판」의 양 말단에 가드(堰板)(예를 들면 도 7 및 8)를 배치하는 것이 바람직하다. 이 가드는 비접촉 롤(R) 및 닥터와 함께 직 선이동한다.

전자기판의 표면과 비접촉 회전롤(R) 표면의 최단 간격(㎜)은, 충전성의 관점 등으로부터 0.1~5가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.3~3, 특히 바람직하게는 0.5~1.5이다. 이 범위이면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생이 더욱 억제된다.

충전 공정의 분위기 압력(㎩)은 충전성의 관점 등으로부터 10~10000이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50~5000, 특히 바람직하게는 100~1000이다. 이 범위이면, 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생이 더욱 억제된다.

충전 공정에서 충전된 전자기판 충전용 수지는 대기압으로 되돌렸을 때, 체적 감소에 의해 패임이 발생하는 경우가 있어, 이 패인 부분을 충전하기 위해, 충전 공정 후에 추가로 대기압하에서 충전하는 공정{대기압 보충 공정}을 설치하는 것이 바람직하다.

충전 공정은 같은 전자기판면에 대해서 복수회 실시해도 된다. 충전 공정을 복수회 실시한 후에 대기압 보충 공정을 실시함으로써 미충전(패임이나 보이드에 의한 공동)의 발생이 더욱 억제된다.

충전 공정{필요에 따라 대기압 보충 공정을 포함한다. 이하 동일하다.} 후, 가경화(假硬化) 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 가경화 공정은 전자기판 충전용 수지가 열경화성 수지인 경우는 가열처리, 활성 에너지선 경화형 수지인 경우는 자외선 등의 활성 에너지선의 조사처리를 행한다. 가경화 공정은 다음으로 평탄화 공정에서 연마를 실시하는 경우, 연마의 부하를 저감시키기 위해 전자기판 충전용 수 지가 반경화 상태가 되는 조건이 바람직하고, 전자기판 충전용 수지가 열경화성 수지인 경우, 100~140℃에서 10~50분간 정도 가열한다. 전자기판 충전용 수지가 활성 에너지선 경화형 수지인 경우는 0.1~1 J/㎠의 자외선 조사가 바람직하다.

충전 공정 후, 기판 표면 상에 남은 경화가 끝난 수지의 박막상 잔사를 연마하고 제거하여 평탄화하는 평탄화 공정을 설치해도 된다. 평탄화 공정은 부직포 롤 버프, 세라믹 롤 버프, 벨트 샌더 등을 사용하여 실시한다.

평탄화 공정 후, 후경화 공정을 설치해도 된다. 후경화 공정은, 평탄화 공정에서 연마 부하를 저감하기 위해 반경화 상태로 한 경우 등에 완전히 경화시키기 위해 실시된다. 전자기판 충전용 수지가 열경화성 수지인 경우, 150℃~180℃에서 10~120분간 정도 가열한다. 전자기판 충전용 수지가 활성 에너지선 경화형 수지인 경우는 1~5 J/㎠ 정도의 자외선 조사가 바람직하다.

본 발명의 전자기판 충전용 수지의 경화 수축률(체적%)은, 개구부 패임의 관점 등으로부터 2.0 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.5 이하, 특히 바람직하게는 1.0 이하이다. 또한, 경화 수축률(체적%)은 JIS K6901-1999 「액상 불포화 폴리에스테스 수지 시험방법」의 부속서 3 체적수축률에 준거하여 {가열 경화(150℃×1시간} 또는 자외선 경화(1 J/㎠)} 측정된다.

충전 공정은 개구부의 직경 및/또는 깊이가 상이한 개구부를 동시에 충전하는 공정을 포함해도 된다. 개구부의 직경 및/또는 깊이가 상이한 개구부를 동시에 충전하는 공정이란, 개구직경이 상이한 스루홀(관통공)을 동시에 충전하는 공정, 개구직경이 상이한 비아홀(유저공)을 동시에 충전하는 공정, 개구직경이 같은 스루 홀(관통공)과 비아홀(유저공)을 동시에 충전하는 공정, 개구직경이 상이한 스루홀(관통공)과 비아홀(유저공)을 동시에 충전하는 공정 등을 의미한다. 개구직경이 상이한 경우란, 개구직경 50 ㎛, 개구직경 500 ㎛, 개구직경 2000 ㎛로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 조합 등이 예시된다. 깊이가 상이한 경우란, 깊이 30 ㎛의 비아홀과 깊이 3.2 ㎜의 스루홀의 조합 등이 예시된다.

충전 공정은 개구부의 충전과 동시에 전자기판 표면에 형성된 회로간의 오목부를 충전할 수 있다. 회로간의 오목부란, 동장 적층판의 동박을 에칭하여 형성한 회로 패턴의 회로간 부분이나 절연기판 상에 구리 도금에 의해 형성한 회로 패턴의 회로간 부분을 의미한다.

본 발명의 전자기판 충전용 수지를 상기의 충전 공정에 적용하는 경우, 인쇄 마스크를 사용하지 않고도 충전할 수 있으나, 만약 충전하고 싶지 않은 개구부 등이 존재하는 경우나, 전자기판 상에 전극 범프 등의 토출부(吐出部)를 작성하고자 하는 경우는 충전시에 인쇄 마스크를 사용해도 된다. 인쇄 마스크는 전자기판 상에 놓이고, 충전이 필요한 개구부 상에 대응한 위치에 통공(通孔)을 가지며, 충전이 불필요한 부분을 덮은 스테인리스제 메탈 마스크판, 폴리에스테르 수지 필름, 스크린 메시판(版), 감광성 필름 등을 사용할 수 있다.

전자기판의 양면에 비아홀(유저공)이 있는 경우, 충전한 전자기판면과는 반대쪽의 전자기판면에도 마찬가지로 하여 충전한다.

이와 같이 하여 얻어진 수지 충전기판에, 절연층 및/또는 배선층을 (번갈아) 적층함으로써(필요에 따라, 추가로 상기의 충전 공정을 설치해도 된다), 이른바 빌 드업 다층 프린트 배선판을 얻을 수 있다{「프린트 반쥬쿠 신입사원을 위한 빌드업 배선판 입문」, 사단법인 일본 전자회로 공업회 발행(2001년)}.

예를 들면, 배선층은 개구부에 수지를 충전하고, 이것을 경화시킨 후(기판표면에 수지층을 형성한 경우를 포함한다), 디스미어(desmear) 처리 등에 의해 조화(粗化)하여, 무전해 도금(구리 등) 및 전해 도금(구리 등) 등에 의해 도전체층을 형성하고, 추가로 불요부분을 에칭 등 하여 제거함으로써 형성된다.

본 발명의 전자기판 충전용 수지는, 충전 후의 개구부가 평탄성이 우수하므로(패임이 발생하지 않으므로), 도체의 두께나 폭이 균일한 배선층을 용이하게 형성할 수 있다.

이하에 본 발명을 실시예로 설명하나, 본 발명은 이하의 실시예만으로 한정되는 것은 아니다. 특기하지 않는 이상, 부는 중량부를 의미하고, %는 중량%를 의미한다.

<실시예 1>

구상 무기 필러{(F11); (주)다쯔모리제 TSS8(체적 평균 입경 7.5 ㎛의 구상 실리카} 47부, 비구상 무기 필러{(F21); 사카이 화학공업(주)제 B-34(체적 평균 입경 0.3 ㎛의 산화알루미늄 표면처리 황산바륨 분말)} 15부, 경화성 수지{(K1); 액상 에폭시드 A(재팬 에폭시 레진(주)제 에피코트 807(비스페놀 F형 액상 에폭시드)) 34.5부와, 경화제 A(시코쿠 화성(주)제 이미다졸 2MZA-PW(2,4-디아미노-6-〔2′-메틸이미다졸릴-(1′)〕-에틸-s-트리아진, 체적 평균 입경 4 ㎛)) 2.5부의 혼합 물} 및 첨가제{소포제 A; 신에쯔 화학(주)제 KF6002(카르비놀 변성 실리콘)} 1부를 플래니터리 믹서(주식회사 이노우에 제작소제 PLM-50)에 투입하고, 공전 회전수: 20 rpm 및 온도: 22℃에서, 30분간 예비혼합하여, 예비혼합체를 얻었다.

이어서, 이 예비혼합체를 쓰리 롤(주식회사 이노우에 제작소제 HHC-178X356, 롤간의 압력: 3 ㎫, 온도: 22℃, 패스 횟수: 2회)로 혼련하여, 본 발명의 전자기판 충전용 수지 1을 얻었다.

전자기판 충전용 수지 1의 저장 탄성률(G′) 및 손실 탄성률(G″)을 점탄성 측정장치(HAAKE사제 레오스트레스 RS75)를 사용하여 23℃, 응력 10 ㎩에서 측정하고, 주파수 1, 5 및 10 ㎐에 있어서의 저장 탄성률(G′), 손실 탄성률(G″) 및 이들로부터 산출되는 tanδ를 표 1a에 나타내었다.

또한, 감압 건조장치(다바이사제 LHV110, 샘플량 5 g, 133 ㎩, 80℃, 4시간)를 사용하고, 전자기판 충전용 수지 1의 휘발분을 측정하여, 표 1a에 나타내었다.

또한, BH형 점도 측정장치(도키 산업사제 TV-20, A7번 로터, 23℃, 2 rpm)를 사용하고, 전자기판 충전용 수지 1의 점도를 측정하여, 표 1a에 나타내었다.

또한, 경화 수축률을 측정하여 표 1a에 나타내었다.

<실시예 2~14>

구상 무기 필러(F11) 47부, 비구상 무기 필러(F21) 15부, 경화성 수지(K1){액상 에폭시드 A 34.5부와 경화제 A 2.5부의 혼합물} 및 첨가제{소포제 A 1부}를, 표 1에 나타낸 조성{구상 무기 필러, 비구상 무기 필러, 경화성 수지 및 첨가제} 및 사용량으로 변경한 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 본 발명의 전자기 판 충전용 수지 2~14를 얻었다.

전자기판 충전용 수지 2~14에 대해서, 저장 탄성률(G′), 손실 탄성률(G″) 및 이들로부터 산출되는 tanδ, 휘발분 및 점도, 경화 수축률을 실시예 1과 동일하게 하여 측정하고, 표 1a 또는 표 1b에 나타내었다. 단, 실시예 11, 12의 전자기판 충전용 수지는 가열처리(130℃, 30분)가 아니라, 1 J/㎠(파장 365 ㎚의 적산광량)의 자외선 경화하였다.

<비교예 1~6>

구상 무기 필러(F11) 47부, 비구상 무기 필러(F21) 15부, 경화성 수지(K1){액상 에폭시드 A 34.5부와 경화제 A 2.5부의 혼합물} 및 첨가제{소포제 A 1부}를, 표 2에 나타낸 비교조성{구상 무기 필러, 비구상 무기 필러, 경화성 수지 및 첨가제} 및 사용량으로 변경한 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 비교 전자기판 충전용 수지 1~6을 얻었다.

비교 전자기판 충전용 수지 1~6에 대해서, 저장 탄성률(G′), 손실 탄성률(G″) 및 이들로부터 산출되는 tanδ, 휘발분 및 점도, 체적 수축률을 실시예 1과 동일하게 하여 측정하고, 표 2에 나타내었다. 단, 비교예 6의 비교전자기판 충전용 수지는 가열처리(130℃, 30분)가 아니라, 1 J/㎠(파장 365 ㎚의 적산광량)의 자외선 경화하였다.

·구상 무기 필러

(F11): (주)다쯔모리제 TSS8(체적 평균 입경 7.5 ㎛의 구상 실리카)

(F12): (주)다쯔모리제 MSS4(체적 평균 입경 3.5 ㎛의 구상 실리카)

(F13): 후쿠다 금속박분(주)제 SRC-Cu-15(체적 평균 입경 12 ㎛의 구상 구리분말)

(F14): 애드머텍스(주)제 SO-C5(체적 평균 입경 1.5 ㎛의 구상 실리카)

(F15): 닛폰 아토마이즈 가공(주)제 HXR-Cu(체적 평균 입경 5.0 ㎛의 구상 구리 분말)

(F16): (주)다쯔모리제 CRS1101CE(체적 평균 입경 1.5 ㎛의 글리시독시프로필트리메톡시실란 표면처리 구상 실리카)

·비구상 무기 필러

(F21): 사카이 화학공업(주)제 B-34(체적 평균 입경 0.3 ㎛의 산화알루미늄 표면처리 황산바륨 분말)

(F22): 닛토훈카 공업(주)제 TSS#1000(체적 평균 입경 1.2 ㎛의 중질 탄산칼슘)

(F23): (주)다쯔모리제 RD-8(체적 평균 입경 15 ㎛의 부정형 파쇄 실리카)

(F24): 닛폰 에어로질(주)제 R202(체적 평균 입경 14 ㎚의 소수성 부정형 실리카)

·경화성 수지(K1)~(K8): 액상 에폭시드와 경화제의 혼합물

(K9): 액상 에폭시드, 경화제, 중합성 이중결합을 갖는 화합물 및 광 라디칼 발생제의 혼합물

액상 에폭시드

(A): 재팬 에폭시 레진(주)제 에피코트 807(비스페놀 F형 액상 에폭시드)

(B): 다이닛폰 잉크 공업(주)제 에피클론 840S(비스페놀 A형 액상 에폭시드)

경화제

(A): 시코쿠 화성(주)제 이미다졸 2MZA-PW(2,4-디아미노-6-〔2′-메틸이미다졸릴-(1′)〕-에틸-s-트리아진, 체적 평균 입경 4 ㎛)

(B): 시코쿠 화성(주)제 이미다졸 2E4MZ-CN(1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 액상)

중합성 이중결합을 갖는 화합물

(DPPA): 산노프코(주)제 노프코머 4510(디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트)

광 라디칼 발생제: 씨바 스페셜티 케미컬즈(주)제 이루가큐어 184

·비경화성 수지

열가소성 수지: 닛신 화학(주)제 에토셀(히드록시에틸셀룰로오스)

·첨가제

소포제 A: 신에쯔 화학(주)제 KF6002(카르비놀 변성 실리콘)

소포제 B: 교에이사(주)성 AC326F(아크릴 코폴리머)

요변제 A: 구스모토 화성(주)제 디스퍼론 3900(폴리아미드, 용제 30% 함유)

용제 A: 크실렌

용제 B: 부틸카르비톨

<평가>

(1) 충전장치(도 2~도 8을 참조)

충전장치는 진공 챔버(3) 내에 전자기판 고정대(4), 닥터(7), 비접촉 롤(8) 및 가드(13)를 배치해서 되는 것{도카이 상사(주)제, 진공 코터 SVM}을 사용하였다.

그리고, 닥터(7), 비접촉 롤(8) 및 가드(13)는 일체가 되어, 전자기판면에 대해서 수평하게, 또한 비접촉 롤(8)의 회전축에 대해서 수직방향으로 이동속도(i)(㎜/초)로 직선이동할 수 있도록 되어 있다. 도 2, 도 3 및 도 5 중에 닥터(7), 비접촉 롤(8) 및 가드(13)의 이동방향을 화살표(27)로 나타내고 있다.

또한, 닥터(7)는 전자기판의 개구부에 전자기판 충전용 수지(9)가 충전된 후에 기판 상에 남는 과잉의 전자기판 충전용 수지를 긁어 모을 수 있도록 되어 있다.

또한, 진공 챔버(3) 내는 감압으로 할 수 있다.

또한, 비접촉 롤(8)은 비접촉 롤(8)의 회전축으로부터 전자기판쪽 부분의 회전방향이 닥터(7) 및 비접촉 롤(8)의 이동방향과는 반대가 되도록 하여, 주속도(v)(㎜/초)로 회전할 수 있도록 되어 있다. 도 5 중에 비접촉 롤(8)의 회전방향을 화살표(26)로 나타내고 있다.

또한, 비접촉 롤(8)의 표면재질은 스테인리스제로, 이 크기는 직경 50 ㎜, 길이 550 ㎜이다. 또한, 닥터(7)는 경도 80도의 우레탄 수지제로, 폭 70 ㎜, 두께 20 ㎜, 길이 550 ㎜이며, 이 선단은 도 2의 형상이다.

가드(13)는 닥터(7) 및 비접촉 롤(8)의 양 말단부로부터 수지 페이스트(J)가 비어져 나오는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다. 가드(13)는 폴리아세탈제 판(높이 80 ㎜, 폭 100 ㎜, 두께 20 ㎜)의 중앙부에 직경 51 ㎜의 관통공을 설치한 것이다{관통공은 비접촉 롤(8)과 기판 고정대(4)의 사이가 0.1 ㎜가 되는 위치에 존재한다}. 그리고 이 구멍에 비접촉 롤(8)의 말단부가 끼워 넣어지도록 되어 있다. 또한, 가드(13)는 기판 고정대(4)의 윗면, 및 닥터(7)의 양 말단부와 접하도록 되어 있다.

(2) 전자기판

FR-4 양면 동장 적층판(JIS C6480-1994 「프린트 배선판용 동장 적층판 통칙」에 준거한 것)을 사용하고, 표 3에 나타내는 개구부를 갖는 전자기판(코어기판; 크기는 표 3과 같다)을 일본국 특허공개 제2002-141661호 공보의 0013~0031 단락의 기재 내용에 준거하여 제작하였다.

(3) 충전 공정

전자기판의 바닥면에 이형 필름(5){전자기판과 같은 사이즈의 폴리에스테르 필름: 파낙 주식회사제의 재박리 필름 ST: 두께 50 ㎛}을 첩부하고, 고정대(4)의 오목부(기판 두께와 이형 필름(5) 두께 합계와 같은 깊이)에, 이형 필름(5)이 아래가 되도록 하여(전자기판 표면이 바깥에 드러나도록 하여) 끼워 넣음으로써 고정하였다.

이어서, 전자기판 충전용 수지를 전자기판의 단부(端部)에 올린 후(도 4), 닥터(7)와 전자기판면의 각도는 15°로 설정하고, 진공 챔버(3) 내를 133 ㎩까지 감압으로 하였다. 이어서, 표 3에 나타낸 조건{롤 이동속도, 롤 주속도, 비접촉 롤과 전자기판의 간격(롤 간격)}으로, 전자기판 충전용 수지를 전자기판의 개구부에 충전하였다(도 4~6).

감압하에서의 충전 후, 진공 챔버(3) 내의 압력을 대기압으로 되돌리고, 닥터(7)와 전자기판면의 각도를 40°로 변경한 후, 충전조건 7 이외는 표 3에 나타낸 조건(감압하의 경우와 같은 조건)으로, 전자기판 충전용 수지를 전자기판의 개구부에 충전하였다(대기압 보충 공정도 4~6).

(4) 가경화 공정, 연마 공정

상기한 바와 같이 하여 전자기판 충전용 수지를 충전하여 얻은 기판 중, 실시예 1~10 및 비교예 1~5에서 얻은 기판을, 순풍식 가열 오븐 안에서 130℃, 30분간 가열함으로써(가경화 공정) 수지 경화기판을 얻었다. 또한, 마찬가지로 실시예 11~12 및 비교예 6에서 얻은 기판을, 1 J/㎠의 자외선을 조사함으로써(가경화 공정) 수지 경화기판을 얻었다.

수지 경화기판으로부터 기판 바닥면에 첩부한 이형 필름(5)을 제거한 후, 1축 부직포 버프(상품명 「IDB-600」 이시이 효키 주식회사제, 거칠기 320번 버프 2회, 거칠기 600번 버프 2회)를 사용하여 연마하고 표면을 평탄화하여, 수지 충전기판을 얻었다.

(5) 충전불량 발생수의 평가

개구부가 있던 충전 개소에 대해서, 무작위로 각 100개를 선택하고 다음과 같이 하여 충전불량 발생수를 평가하였다.

탁상 핸드 커터(상품명 「핸드 커터 PC-300」선하야토 주식회사제)를 사용하여, 제작한 수지 충전기판을 기판면에 대해서 수직으로 절단하고, 연마/탁마기(상품명 「Struers Planopol-3」, 마루혼 공업 주식회사제)를 사용하여 절단면을 연마해, 개구부가 있던 충전 단면을 정면(整面)하였다. 그리고 이 충전 단면을 현미경(배율 200배)으로 관찰하고, 미충전(패임, 공동)이 있는 개구부를 세어, 그 합계수를 표 1a, 표 1b 및 표 2에 나타내었다. 또한, 충전된 수지의 표면과 개구부 주변 기판면의 단차가 10 ㎛ 이상 되는 것을 패임으로 하고, 직경 10 ㎛ 이상의 보이드 및 크랙을 공동으로 하였다.

표 1a, 표 1b 및 표 2로부터 명백하듯이, 비교예의 전자기판 충전용 수지를 사용하면 충전불량이 다발하는 것에 대해서, 본 발명의 전자기판 충전용 수지로는 개구부에 미충전(패임이나 보이드 및 크랙에 의한 공동)을 거의 발생시키지 않고 수지 충전기판을 용이하게 제조할 수 있었다.

본 발명의 전자기판 충전용 수지는, 프린트 배선판(빌드업 프린트 배선판이나 다층 적층 프린트 배선판, 및 양면 프린트 배선판 등) 등에 존재하는 개구부(오목부 및/또는 관통공)에 충전하는데 적합하다. 프린트 배선판 이외에 금속, 돌, 유 리, 콘크리트 및/또는 플리스틱 등으로 제조된 판상의 것으로 형성된 개구부를 충전하는데도 적용할 수 있다.

Claims

무기 필러(F) 및 경화성 수지(K)를 포함해서 되고, 주파수가 1~10 ㎐에 있어서의 모든 tanδ{손실 탄성률(G″)/저장 탄성률(G′)}가 3~30이며, 또한 휘발분(133 ㎩, 80℃, 4시간)이 0.2 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 전자기판 충전용 수지.
제1항에 있어서, 점도(23℃, JIS Z8803-1991, 8. 단일 원통형 회전 점도계에 의한 점도 측정방법)가 200~2000 ㎩·s인 전자기판 충전용 수지.
제1항에 있어서, 무기 필러(F) 및 경화성 수지(K)의 합계 중량을 토대로, (F)의 함유량이 55~90 중량%, (K)의 함유량이 10~45 중량%인 전자기판 충전용 수지.
제1항에 있어서, 무기 필러(F)가 체적 평균 입경이 3~8 ㎛인 구상 무기 필러(F1) 및 체적 평균 입경이 0.1~3 ㎛인 비구상 무기 필러(F2)를 포함해서 되고, (F)의 중량을 토대로, (F1)의 함유량이 50~99 중량%, (F2)의 함유량이 1~50 중량%인 전자기판 충전용 수지.
제1항에 있어서, 구상 무기 필러(F1)가 구상 실리카 및/또는 구상 금속 분말 이고, 비구상 무기 필러(F2)가 산화알루미늄 표면처리 황산바륨 또는 수산화알루미늄 표면처리 황산바륨인 전자기판 충전용 수지.
제1항에 있어서, 경화성 수지(K)가 비스페놀 A형 액상 에폭시드 및/또는 비스페놀 F형 액상 에폭시드와, 체적 평균 입경이 1~8 ㎛인 고상 경화제를 포함해서 되는 전자기판 충전용 수지.
제1항에 있어서, 10~10000 ㎩의 압력하에서 비접촉 롤(R)과, 비접촉 롤(R)의 이동방향과 반대쪽에 비접촉 롤(R)과 접촉 또는 근접하여 배치된 닥터를, 전자기판면에 대해서 수평방향으로, 또한 (R)의 회전축에 대해서 수직방향으로 이동속도(i)(㎜/초)로 직선이동시키면서, (R)의 회전축으로부터 전자기판쪽 부분의 회전방향이 이동방향과 반대가 되도록 하여, (i)보다도 큰 주속도(v)(㎜/초)로 (R)을 회전시켜 전자기판의 개구부를 충전하는 공정용인 전자기판 충전용 수지.
제1항에 있어서, 경화 수축률이 2.0 체적% 이하인 전자기판 충전용 수지.
제1항의 전자기판 충전용 수지를 사용하여 충전된 수지 충전기판.
제9항의 수지 충전기판을 내장하는 전자기기.