TW201518390A - 樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題係提供一種樹脂組成物,其雖為低線熱膨脹率、低粗糙度,卻是剝離強度高之硬化物,並且可構成具有優異層合性之薄片狀層合材料。
該解決手段係一種樹脂組成物,其係包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料。
Description
本發明係關於樹脂組成物。
多層印刷電路板被廣泛使用在各種電子機器.電子零件。作為多層印刷電路板的製造技術,已知有於具備電路導體之內層電路基板上藉由交互重疊絕緣層與導體層之堆積方式的製造方法。
藉由堆積方式的製造方法,一般係以下述順序實施。首先於內層電路基板上設置樹脂組成物層,使該樹脂組成物層硬化而形成絕緣層。其次,將絕緣層表面以膨潤液使其膨潤後,以氧化劑進行粗糙化,而於絕緣層表面形成微小凹凸。之後,依照半加成法等之公知的方法,於絕緣層表面形成具有特定配線圖型的導體層。
近年來,製造多層印刷電路板時,為了防止起因於絕緣層與導體層之熱膨脹的差異之層間剝離或配線斷裂,層間絕緣材料已被要求低線熱膨脹率化,藉由於使用在絕緣層的形成之樹脂組成物將填料進行高填充,來進行低線熱膨脹率化(例如專利文獻1、專利文獻2)。
[專利文獻1]日本特開2005-38821號公報
[專利文獻2]日本特開2006-4854號公報
本發明者等研究以往的填料後,發現隨著填充量增加,而有易使熔融黏度或表面粗糙度上昇,微細配線的形成變為困難的問題。
本發明之課題係提供一種樹脂組成物,其雖為低線熱膨脹率、低粗糙度,卻是剝離強度高之硬化物,並且可構成具有優異層合性之薄片狀層合材料。
本發明者們鑑於上述課題重複努力研討後,發現可藉由使用包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料之樹脂組成物,來解決上述課題,而終至完成本發明。
即,本發明係包含以下的內容。
〔1〕一種樹脂組成物,其係包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為
300ppb/℃以下的填料。
〔2〕如〔1〕記載之樹脂組成物,其中,將樹脂組成物中之不揮發成分設為100體積%時,包含5~80體積%之(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料。
〔3〕如〔1〕或〔2〕記載之樹脂組成物,其中,(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料之平均粒徑為0.01~10μm。
〔4〕如〔1〕~〔3〕中任一項之樹脂組成物,其中,(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料之比重為1~7g/cm3。
〔5〕如〔1〕~〔4〕中任一項之樹脂組成物,其中,(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料為球狀無機填料或破碎狀無機填料。
〔6〕如〔1〕~〔5〕中任一項之樹脂組成物,其中,(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料為選自玻璃填料及磷酸鋯系填料中之1種以上。
〔7〕如〔1〕~〔6〕中任一項之樹脂組成物,其中,(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料為摻雜鈦型玻璃填料。
〔8〕如〔1〕~〔7〕中任一項之樹脂組成物,其中,(B)硬化劑係選自活性酯系硬化劑、氰酸酯酯系硬化劑、酚系硬化劑及萘酚系硬化劑中之1種以上。
〔9〕如〔1〕~〔8〕中任一項之樹脂組成物,其中,(A)
環氧樹脂係雙酚A型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、或該等之2種以上的混合物,(B)硬化劑係活性酯系硬化劑,(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料為摻雜鈦型玻璃填料。
〔10〕如〔1〕~〔9〕中任一項之樹脂組成物,其中,該樹脂組成物之硬化物之從25℃至150℃的平均線熱膨脹率為20ppm以下,該樹脂組成物之硬化物經粗糙化處理後之硬化物表面的Ra為400nm以下,且形成該樹脂組成物之硬化物,於該硬化物的粗糙化處理後之硬化物表面藉由鍍敷形成導體層,該硬化物表面與該導體層的鍍敷剝離強度為0.4kgf/cm以上。
〔11〕如〔1〕~〔10〕中任一項之樹脂組成物,其係多層印刷電路板之絕緣層用。
〔12〕一種接著薄膜,其係包含如〔1〕~〔11〕中任一項之樹脂組成物。
〔13〕如〔12〕之接著薄膜,其中該接著薄膜之樹脂組成物層在100℃之熔融黏度為35000poise以下。
〔14〕一種硬化物,其係如〔1〕~〔11〕中任一項之樹脂組成物。
〔15〕如〔14〕之硬化物,其中,從25℃至150℃的平均線熱膨脹率為20ppm以下。
〔16〕如〔14〕或〔15〕之硬化物,其中,粗糙化處理後之硬化物表面的Ra為400nm以下。
〔17〕如〔14〕~〔16〕中任一項之硬化物,其中,硬化物之粗糙化處理後的硬化物表面藉由鍍敷形成導體層時,該硬化物表面與該導體層的鍍敷剝離強度為0.4kgf/cm以上。
〔18〕一種多層印刷電路板,其係具有如〔14〕~〔17〕中任一項之硬化物。
〔19〕一種半導體裝置,其特徵為使用如〔18〕記載之多層印刷電路板。
〔20〕一種多層印刷電路板的的絕緣層用樹脂組成物,其係包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料之多層印刷電路板的的絕緣層用樹脂組成物,其特徵為,該(A)環氧樹脂係雙酚A型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、或該等之2種以上的混合物,該(B)硬化劑係活性酯系硬化劑,該(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料為摻雜鈦型玻璃填料,該樹脂組成物之硬化物之從25℃至150℃的平均線熱膨脹率為20ppm以下,該樹脂組成物之硬化物經粗糙化處理後之硬化物表面的Ra為400nm以下,且
形成該樹脂組成物之硬化物,於該硬化物的粗糙化處理後之硬化物表面藉由鍍敷形成導體層,該硬化物表面與該導體層的鍍敷剝離強度為0.4kgf/cm以上。
根據本發明,可提供一種樹脂組成物,其雖為低線熱膨脹率、低粗糙度,卻是剝離強度高之硬化物,並且可構成具有優異層合性之薄片狀層合材料。
本發明的樹脂組成物,係包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料。
作為本發明所使用之「環氧樹脂」,例如可列舉雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、參酚環氧樹脂、萘酚酚醛清漆環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、tert-丁基-兒茶酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘4官能型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、線狀脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯構造
之環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、含有螺環之環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂及三羥甲基型環氧樹脂等。其中,較佳為雙酚A型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、及該等2種以上的混合物。環氧樹脂可1種單獨使用,或可併用2種以上。
環氧樹脂較佳為於1分子中包含具有2個以上環氧基的環氧樹脂。將環氧樹脂的不揮發成分設為100質量%時,較佳為1分子中具有2個以上的環氧基之環氧樹脂為至少50質量%以上。
又,較佳為包含於溫度20℃為液狀的環氧樹脂(以下稱為「液狀環氧樹脂」)、與於溫度20℃為固形狀的環氧樹脂(以下稱為「固形狀環氧樹脂」)。作為環氧樹脂,藉由併用液狀環氧樹脂與固形狀環氧樹脂,可得到具有優異可撓性之樹脂組成物。又,亦提昇將樹脂組成物硬化所形成之絕緣層的破斷強度。
作為液狀環氧樹脂,較佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、或萘型環氧樹脂,更佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、或萘型環氧樹脂。作為液狀環氧樹脂的具體例,可列舉DIC(股)製之「HP4032」、「HP4032D」、「EXA4032SS」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂)、三菱化學(股)製之「jER828EL」(雙酚A型環氧樹脂)、「jER807」(雙酚F型環氧樹脂)、「jER152」(酚酚醛清
漆型環氧樹脂)、新日鐵化學(股)製之「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂的混合品)等。作為液狀環氧樹脂,特佳為「HP4032SS」(萘型環氧樹脂)、「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂與與雙酚F型環氧樹脂的混合品)。液狀環氧樹脂可1種單獨使用,或可併用2種以上
作為固形狀環氧樹脂,較佳為4官能萘型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、參酚環氧樹脂、萘酚酚醛清漆環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、或萘醚型環氧樹脂,更佳為4官能萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、或萘醚型環氧樹脂,再更佳為聯苯型環氧樹脂。作為固形狀環氧樹脂的具體例,可列舉DIC(股)製之「HP-4700」、「HP-4710」(4官能萘型環氧樹脂)、「N-690」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「N-695」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「HP-7200」、「HP7200H」、「HP7200K-65I」(雙環戊二烯型環氧樹脂)、「EXA7311」、「EXA7311-G3」、「EXA7311-G4」、「HP6000」(萘醚型環氧樹脂)、日本化藥(股)製之「EPPN-502H」(參酚環氧樹脂)、「NC7000L」(萘酚酚醛清漆環氧樹脂)、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3100」(聯苯型環氧樹脂)、新日鐵化學(股)製之「ESN475V」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「ESN485」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、三菱化學(股)製之「YX4000H」、「YL6121」(聯苯型環氧樹脂)、「YX4000HK」(聯二甲酚型環氧樹脂)
等。尤其是以日本化藥(股)製之「YX4000HK」(聯二甲酚型環氧樹脂)、「NC3000L」(聯苯型環氧樹脂)、DIC(股)製之「HP7200H」(雙環戊二烯型環氧樹脂)為佳。固形狀環氧樹脂可1種單獨使用,或可併用2種以上。
作為環氧樹脂,併用液狀環氧樹脂與固形狀環氧樹脂時,該等之量比(液狀環氧樹脂:固形狀環氧樹脂)以質量比較佳為1:0.1~1:4的範圍。藉由將液狀環氧樹脂與固形狀環氧樹脂的量比設為該範圍,得到:i)以接著薄膜的形態使用時,帶來適度的黏著性、ii)以接著薄膜的形態使用時,得到充分的可撓性,並提昇操作性,以及iii)可得到具有充分破斷強度之絕緣層等之效果。從上述i)~iii)之效果的觀點來看,液狀環氧樹脂與固形狀環氧樹脂的量比(液狀環氧樹脂:固形狀環氧樹脂)以質量比,更佳為1:0.3~1:3.5的範圍,再更佳為1:0.6~1:3的範圍,特佳為1:0.8~1:2.5的範圍。
樹脂組成物中的環氧樹脂的含量在將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為20質量%~50質量%,更佳為25質量%~45質量%,再更佳為30質量%~40質量%。
環氧樹脂的環氧當量較佳為50~3000,更佳為80~2000,再更佳為110~1000。藉由設為此範圍,帶來硬化物的交聯密度變為充分且表面粗糙度低的絕緣層。尚,環氧當量可依JIS K7236進行測定,係包含1當量環氧基之樹脂的質量。
作為硬化劑,只要具有將環氧樹脂硬化之機能雖未特別限定,但例如可列舉活性酯系硬化劑、氰酸酯酯系硬化劑、酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、苯并噁嗪系硬化劑等。其中,較佳為使用選自活性酯系硬化劑、氰酸酯酯系硬化劑、酚系硬化劑及萘酚系硬化劑中之1種以上,更佳為活性酯系硬化劑。硬化劑可1種單獨使用,或可併用2種以上。
作為活性酯系硬化劑,雖並未特別限制,但較佳一般係使用1分子中具有2個以上酚酯類、硫酚酯類、N-羥胺酯類、雜環羥基化合物之酯類等反應活性高的酯基之化合物。該活性酯系硬化劑較佳係藉由羧酸化合物及/或硫羧酸化合物與羥基化合物及/或硫醇化合物的縮合反應而得到者。尤其是從提昇耐熱性的觀點來看,較佳為由羧酸化合物與羥基化合物所得之活性酯系硬化劑,更佳為由羧酸化合物與酚化合物及/或萘酚化合物所得之活性酯系硬化劑。作為羧酸化合物,例如可列舉苯甲酸、乙酸、琥珀酸、馬來酸、衣康酸、苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、均苯四甲酸等。作為酚化合物或萘酚化合物,例如可列舉對苯二酚、間苯二酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、酚酞、甲基化雙酚A、甲基化雙酚F、甲基化雙酚S、酚、o-甲酚、m-甲酚、p-甲酚、兒茶酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、二
羥基二苯甲酮、三羥基二苯甲酮、四羥基二苯甲酮、間苯三酚、苯三酚(Benzenetriol)、二環戊二烯基二酚、酚酚醛清漆等。
具體而言,較佳為包含雙環戊二烯型二酚縮合構造之活性酯化合物、包含萘構造之活性酯化合物、包含酚酚醛清漆之乙醯化物的活性酯化合物、包含酚酚醛清漆之苯甲醯化物的活性酯化合物,其中,更佳為包含雙環戊二烯型二酚縮合構造之活性酯化合物。
作為包含雙環戊二烯型二酚縮合構造之活性酯硬化劑,更具體而言可列舉下式(1)表示之化合物。
式(1)中,2個R互相獨立為苯基或萘基。k表示0或1。n以重複單位的平均為0.05~2.5。
從使介電損失正切降低,並提昇耐熱性的觀點來看,R較佳為萘基。k較佳為0。又,n較佳為0.25~1.5。
作為活性酯系硬化劑的市售品,作為包含雙環戊二烯型二酚縮合構造之活性酯化合物,可列舉「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC-8000-65T」(DIC(股)製),作為包含萘構造之活性酯化合物,可列舉
「EXB9416-70BK」(DIC(股)製),作為包含酚酚醛清漆之乙醯化物的活性酯化合物,可列舉「DC808」(三菱化學(股)製),作為包含酚酚醛清漆之苯甲醯化物的活性酯化合物,可列舉「YLH1026」(三菱化學(股)製)等。
作為氰酸酯酯系硬化劑,例如可列舉雙酚A二氰酸酯、聚酚氰酸酯(寡(3-亞甲基-1,5-伸苯基氰酸酯))、4,4’-亞甲基雙(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4’-亞乙基二苯基二氰酸酯、六氟雙酚A二氰酸酯、2,2-雙(4-氰酸酯)苯丙烷、1,1-雙(4-氰酸酯苯甲烷)、雙(4-氰酸酯-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-雙(4-氰酸酯苯基-1-(甲基亞乙基))苯、雙(4-氰酸酯苯基)硫醚、及雙(4-氰酸酯苯基)醚等之2官能氰酸酯樹脂、由酚酚醛清漆及甲酚酚醛清漆等所衍生之多官能氰酸酯樹脂、此等氰酸酯樹脂之一部分經三嗪化之預聚物等。作為氰酸酯酯系硬化劑較佳之具體例,可列舉Lonza Japan(股)製之「PT30」及「PT60」(任一種皆為酚酚醛清漆型多官能氰酸酯酯樹脂)、「BA230」(雙酚A二氰酸酯的一部分或全部成為經三嗪化之三聚物的預聚物)等。
作為酚系硬化劑及萘酚系硬化劑,由耐熱性的觀點來看,較佳為具有酚醛清漆構造之酚系硬化劑、或具有酚醛清漆構造之萘酚系硬化劑。又,從與導體層(電路配線)的密著性觀點來看,較佳為含氮酚系硬化劑,更佳為含三嗪骨架之酚系硬化劑。其中,由耐熱性、及與導體層的密著性(剝離強度)觀點來看,較佳為將含有三嗪骨
架之酚酚醛清漆樹脂作為硬化劑使用。
作為酚系硬化劑及萘酚系硬化劑的具體例,例如可列舉明和化成(股)製之「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」、日本化藥(股)製之「NHN」、「CBN」、「GPH」、東都化成(股)製之「SN170」、「SN180」、「SN190」、「SN475」、「SN485」、「SN495」、「SN375」、「SN395」、DIC(股)製之「LA7052」、「LA7054」、「LA3018」等。
作為苯并噁嗪系硬化劑的具體例,可列舉昭和高分子(股)製之「HFB2006M」、四國化成工業(股)製之「P-d」、「F-a」。
樹脂組成物中的硬化劑的量只要能硬化環氧樹脂雖並未特別限定,但將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,例如為15~50質量%,較佳為20~45質量%,更佳為25~40質量%。
作為填料之從30℃至150℃之間之平均線熱膨脹率的測定方法,例如可藉由雷射干涉儀檢出試料的延伸之熱膨脹計或藉由X光繞射法等已知之方法進行測定。
作為「從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料」,較佳為從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的無機填料,更佳為從
30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的球狀無機填料、破碎狀無機填料,再更佳為從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的球狀無機填料。作為具體例,可列舉從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下之玻璃填料、磷酸鋯系填料、堇青石(Cordierite)系填料、氧化矽系填料、鎢酸鋯系填料、及氮化錳系填料等。其中,從可將硬化物成為低粗糙度的點或使接著薄膜的熔融黏度降低的點來看,較佳為使用選自玻璃填料及磷酸鋯系填料中之1種以上。作為玻璃填料,較佳為摻雜鈦型玻璃填料,更佳為摻雜鈦型球狀玻璃填料。
作為上述摻雜鈦型玻璃填料,例如可列舉將TiO2-SiO2玻璃之玻璃形成原料的TiCl4與SiCl4分別使其氣體化後並混合,藉由於氫氧焰中使其加熱水解(火焰水解)所得之TiO2-SiO2玻璃微粒子。作為該摻雜鈦型玻璃填料,可藉由國際公開第2010/134449號所記載之方法來製造,作為市售品之例,可列舉旭硝子(股)製之「AZ填料」(線熱膨脹率(30-150℃的平均值):0.2ppm/℃之摻雜鈦型球狀玻璃填料)。作為上述磷酸鋯系填料之市售品之例,可列舉KCM(股)製之「ZWP」(線熱膨脹率(30-150℃的平均值):-0.3ppm/℃)。作為上述破碎狀玻璃填料市售品之例,可列舉日本電氣硝子(股)製之「DL7400」(線熱膨脹率(30-150℃的平均值):-1.1ppm/℃)。
(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為
300ppb/℃以下的填料的平均粒徑,從將硬化物定為低粗糙度且使微細配線形成變為可能的點或提高樹脂組成物的流動性,以使層合性提昇的觀點來看,較佳為0.01μm~10μm的範圍,更佳為0.05μm~8μm的範圍,再更佳為0.1μm~5μm的範圍,又再更佳為0.2μm~3μm的範圍。該填料的平均粒徑可根據米氏(Mie)散射理論藉由雷射繞射.散射法來測定。具體而言係藉由雷射繞射散射式粒度分布測定裝置,將該填料的粒度分布以體積基準作成,可藉由將其中位徑作為平均粒徑來測定。測定樣品較佳可使用將該填料藉由超音波使其分散於水中者。作為雷射繞射散射式粒度分布測定裝置,可使用(股)堀場製作所製LA-500等。
(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下之填料的比重,從防止清漆的分離、薄膜內組成均勻性的觀點來看,較佳為1g/cm3~7g/cm3的範圍,更佳為1g/cm3~5g/cm3的範圍,再更佳為1.5g/cm3~3g/cm3的範圍。
(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料的含量,從將樹脂組成物中之不揮發成分設為100體積%時,硬化物的低熱膨脹化觀點來看,較佳為5體積%以上,更佳為10體積%以上,再更佳為15體積%以上。又,從樹脂組成物的流動性觀點來看,較佳為80體積%以下,更佳為70體積%以下,再更佳為65體積%以下。
本發明的樹脂組成物中,於發揮本發明效果的範圍,如有必要亦可包含與(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料與其以外的填料。
作為從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料以外的填料,例如可列舉從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為超過300ppb/℃之二氧化矽、氧化鋁、硫酸鋇、滑石粉、黏土、雲母粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氮化硼、硼酸鋁、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、氧化鈦、鋯酸鋇、及鋯酸鈣等。此等當中特別適合為無定形二氧化矽、熔融二氧化矽、結晶二氧化矽、合成二氧化矽、中空二氧化矽等之二氧化矽。又作為二氧化矽較佳為球狀二氧化矽。填料可1種單獨使用,亦可組合2種以上使用。作為市售之球狀熔融二氧化矽,可列舉(股)Admatechs製「SOC2」(從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率:0.5ppm/℃)、「SOC1」(從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率:0.5ppm/℃)。
(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料、與該填料以外之填料的體積比,例如為100:0~10:90,較佳為100:0~20:80,更佳為100:0~30:70。
在本發明的樹脂組成物中,全填料的含量(從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的
填料與其以外填料的合計含量)是將樹脂組成物中之不揮發成分設為100體積%時,從硬化物的低熱膨脹化觀點來看,較佳為40體積%以上,更佳為50體積%以上。又,從樹脂組成物的層合時的流動性觀點來看,較佳為80體積%以下,更佳為70體積%以下,再更佳為65體積%以下。
上述填料為了提昇耐濕性、分散性,較佳為以矽烷偶合劑(環氧矽烷系偶合劑、胺基矽烷系偶合劑、巰基矽烷系偶合劑等)、鈦酸酯系偶合劑、矽氮烷化合物等之表面處理劑進行表面處理者。此等可1種或組合2種以上使用。
作為環氧矽烷系偶合劑,例如可列舉縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、縮水甘油丁基三甲氧基矽烷、(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等,作為胺基矽烷系偶合劑,例如可列舉胺基丙基甲氧基矽烷、胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷等,作為巰基矽烷系偶合劑,例如可列舉巰丙基三甲氧基矽烷、巰丙基三乙氧基矽烷等。此等可1種或組合2種以上使用。作為市售之偶合劑,例如可列舉信越化學工業(股)製「KBM403」(3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業(股)製「KBM803」(3-巰丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業(股)製「KBE903」(3-胺基丙基三乙氧基矽
烷)、信越化學工業(股)製「KBM573」(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷)等。
本發明的樹脂組成物中,進一步包含以下的其他成分,例如可包含熱可塑性樹脂、硬化促進劑及難燃劑等之添加劑。
作為熱可塑性樹脂,例如可列舉苯氧基樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚碸樹脂、及聚碸樹脂等。熱可塑性樹脂可1種單獨使用,或可併用2種以上。
熱可塑性樹脂以聚苯乙烯換算的重量平均分子量較佳為8,000~70,000的範圍,更佳為10,000~60,000的範圍,再更佳為20,000~60,000的範圍。熱可塑性樹脂以聚苯乙烯換算的重量平均分子量係以凝膠滲透層析(GPC)法測定。具體而言,熱可塑性樹脂以聚苯乙烯換算的重量平均分子量,係將島津製作所(股)製LC-9A/RID-6A作為測定裝置,將昭和電工(股)製Shodex K-800P/K-804L/K-804L作為管柱,使用氯仿等作為移動相,在管柱溫度40℃下測定,可使用標準聚苯乙烯的檢量線來算出。
作為苯氧基樹脂,例如可列舉具有選自由雙酚A骨架、雙酚F骨架、雙酚S骨架、雙酚苯乙酮骨架、酚醛清漆骨架、聯苯骨架、茀骨架、雙環戊二烯骨
架、降莰烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金剛烷骨架、萜烯骨架、及三甲基環己烷骨架所構成之群中之1種以上骨架之苯氧基樹脂。苯氧基樹脂的末端可為酚性羥基、環氧基等任一種之官能基。苯氧基樹脂可1種單獨使用,或可併用2種以上。作為苯氧基樹脂的具體例,可列舉三菱化學(股)製之「1256」及「4250」(任一種皆為含有雙酚A骨架之苯氧基樹脂)、「YX8100」(含有雙酚S骨架之苯氧基樹脂)、及「YX6954」(含有雙酚苯乙酮骨架之苯氧基樹脂),其他亦可列舉東都化成(股)製之「FX280」及「FX293」、三菱化學(股)製之「YL7553」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」及「YL7482」等。
作為聚乙烯縮醛樹脂的具體例,可列舉電氣化學工業(股)製之電化縮丁醛4000-2、5000-A、6000-C、6000-EP、積水化學工業(股)製之EslecBH系列、BX系列、KS系列、BL系列、BM系列等。
作為聚醯亞胺樹脂的具體例,可列舉新日本理化(股)製之「RIKACOATSN20」及「RIKACOATPN20」。作為聚醯亞胺樹脂的具體例,又可列舉使2官能性羥基末端聚丁二烯、二異氰酸酯化合物及四鹼酸酐進行反應所得之線狀聚醯亞胺(日本特開2006-37083號公報所記載者)、含有聚矽氧烷骨架之聚醯亞胺(日本特開2002-12667號公報及日本特開2000-319386號公報等所記載者)等之改質聚醯亞胺。
作為聚醯胺醯亞胺樹脂的具體例,可列舉東洋
紡績(股)製之「VylomaxHR11NN」及「VylomaxHR16NN」。作為聚醯胺醯亞胺樹脂的具體例,又可列舉日立化成工業(股)製之含有聚矽氧烷骨架之聚醯胺醯亞胺「KS9100」、「KS9300」等之改質聚醯胺醯亞胺。
作為聚醚碸樹脂的具體例,可列舉住友化學(股)製之「PES5003P」等。
作為聚碸樹脂的具體例,可列舉Solvay Advanced Polymers(股)製之聚碸「P1700」、「P3500」等。
樹脂組成物中之熱可塑性樹脂的含量在將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為0.1質量%~20質量%,更佳為0.5質量%~10質量%。藉由將熱可塑性樹脂的含量設為該範圍,可形成樹脂組成物的黏度適中,且厚度或塊性狀均勻之樹脂組成物。
作為硬化促進劑,例如可列舉磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、胍系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑等,較佳為胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑。
作為磷系硬化促進劑,例如可列舉三苯基膦、鏻硼酸酯化合物、四苯基鏻四苯基硼酸酯、n-丁基鏻四苯基硼酸酯、四丁基鏻癸烷酸鹽、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸酯、四苯基鏻硫氰酸酯、丁基三苯基鏻硫氰酸酯
等,較佳為三苯基膦、四丁基鏻癸烷酸鹽。
作為胺系硬化促進劑,例如可列舉三乙胺、三丁胺等之三烷基胺、4-二甲基胺基吡啶、苄基二甲胺、2,4,6-參(二甲基胺基甲基)酚、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-十一碳烯等,較佳為4-二甲基胺基吡啶、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-十一碳烯。
作為咪唑系硬化促進劑,例如可列舉2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪異氰脲酸加成物、2-苯基咪唑異氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5羥基甲基咪唑、2,3-二氫-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等之咪唑化合物及咪唑化合物與環氧樹脂的加成物,較佳為2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑。
作為胍系硬化促進劑,例如可列舉雙氰胺、
1-甲基胍、1-乙基胍、1-環己基胍、1-苯基胍、1-(o-甲苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基雙胍、1-乙基雙胍、1-n-丁基雙胍、1-n-十八烷基雙胍、1,1-二甲基雙胍、1,1-二乙基雙胍、1-環己基雙胍、1-烯丙基雙胍、1-苯基雙胍、1-(o-甲苯基)雙胍等,較佳為雙氰胺、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯。
作為金屬系硬化促進劑,雖並未特別限定,但例如可列舉鈷、銅、鋅、鐵、鎳、錳、錫等金屬之有機金屬錯合物或有機金屬鹽。作為有機金屬錯合物的具體例,可列舉鈷(II)乙醯丙酮酸、鈷(III)乙醯丙酮酸等之有機鈷錯合物、銅(II)乙醯丙酮酸等之有機銅錯合物、鋅(II)乙醯丙酮酸等之有機鋅錯合物、鐵(III)乙醯丙酮酸等之有機鐵錯合物、鎳(II)乙醯丙酮酸等之有機鎳錯合物、錳(II)乙醯丙酮酸等之有機錳錯合物等。作為有機金屬鹽,例如可列舉辛酸鋅、辛酸錫、環烷酸鋅、環烷酸鈷、硬脂酸錫、硬脂酸鋅等。此等可1種或組合2種以上使用。作為金屬系硬化促進劑,較佳為使用有機鈷錯合物,尤其是以使用鈷(III)乙醯丙酮酸為佳。
硬化促進劑可1種單獨使用,或組合2種以上使用。硬化促進劑的含量在將樹脂組成物中的不揮發成分設為100質量%時,較佳為使用0.01質量%~3質量%的範圍。
作為難燃劑,例如可列舉有機磷系難燃劑、含有有機系氮之磷化合物、氮化合物、矽膠系難燃劑、金屬氫氧化物等。難燃劑可1種單獨使用,或可併用2種以上。難燃劑的含量雖並未特別限定,但將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為0.5質量%~10質量%,更佳為1質量%~9質量%,再更佳為1.5質量%~8質量%。
本發明的樹脂組成物適當混合上述成分,又如有必要可藉由三輥、球磨機、珠磨機、砂磨機等之混練手段、或是超級攪拌機、行星式攪拌機等之攪拌手段,進行混練或攪拌,來製造作為樹脂清漆。
本發明的樹脂組成物的用途雖並未特別限定,但可廣泛使用在接著薄膜、預浸料等之薄片狀層合材料、電路基板(層合板用途、多層印刷電路板用途等)、焊抗蝕、下填材、晶片結合材、半導體密封材、填充樹脂、零件嵌入樹脂等、必須樹脂組成物之用途的範圍。其中,本發明的樹脂組成物可適合作為多層印刷電路板的絕緣層用樹脂組成物使用,可更適合作為藉由鍍敷用以形成導體層之樹脂組成物(藉由鍍敷形成導體層之多層印刷電路板的絕緣層用樹脂組成物)或多層印刷電路板的堆積層形成用樹脂組成物使用。本發明的樹脂組成物亦可以清漆狀態塗佈於電路基板形成絕緣層,且亦可以接著薄膜、預浸料
等之薄片狀層合材料的形態使用。
接著薄膜係於支持體上形成樹脂組成物層者。該接著薄膜可藉由本領域具有通常知識者所公知的方法,例如調製溶解樹脂組成物於有機溶劑之樹脂清漆,並將此樹脂清漆使用模具塗佈機等,塗佈於支持體,進而藉由加熱、或是噴吹熱風等,使有機溶劑乾燥而使其形成樹脂組成物層來製造。
作為有機溶劑,例如可列舉丙酮、甲基乙基酮、環己酮等之酮類、乙酸乙酯、乙酸丁酯、溶纖劑乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯等之乙酸酯類、溶纖劑、丁基卡必醇等之卡必醇類、甲苯、二甲苯等之芳香族烴類、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮等之醯胺系溶劑等。有機溶劑可組合2種以上使用。
乾燥條件雖並未特別限定,但在樹脂組成物層之有機溶劑的含量以成為10質量%以下,較佳為5質量%以下的方式使其乾燥。雖因清漆中之有機溶劑量、有機溶劑的沸點而有所不同,但例如可藉由將包含30~60質量%之有機溶劑的清漆於50~150℃下使其乾燥3~10分鐘左右,形成樹脂組成物層。此樹脂組成物層有時亦稱為B階段薄膜,未完全硬化,可進一步進行硬化。
此樹脂組成物層在100℃之熔融黏度,從得到層合性或嵌入性良好之接著薄膜觀點來看,較佳為35000poise以下,更佳為20000poise以下,再更佳為15000poise以下,又再更佳為10000poise以下,特佳為5000poise以下。又,從防止層合時之浸漬觀點來看,較佳為500poise以上,更佳為1000poise以上,再更佳為1500poise以上。層合樹脂組成物層時,由於通常變成於100℃附近進行,藉由在100℃之熔融黏度值,可評價接著薄膜的層合性。
本發明的樹脂組成物層在100℃之熔融黏度可藉由動態黏彈性法來測定。具體而言,使用樹脂量1g、直徑18mm之平行板,起始溫度從60℃至200℃為止,藉由在昇溫速度5℃/分鐘、測定溫度間隔2.5℃、振動1Hz/deg的測定條件進行動態黏彈性測定,可測定樹脂組成物層在100℃之熔融黏度。作為如此之動態黏彈性測定裝置,例如可列舉(股)U.B.M製型式Rheosol-G3000。
在接著薄膜所形成之樹脂組成物層的厚度較佳係成為導體層的厚度以上。由於電路基板所具有之導體層的厚度通常為5~70μm的範圍,故樹脂組成物層較佳為具有10~100μm的厚度。從薄膜化的觀點,更佳為15~80μm,再更佳為20~50μm。
作為支持體,可列舉聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等之聚烯烴之薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯(以下有時簡稱為「PET」)、聚萘二甲酸二乙酯等之聚酯的薄膜、聚
碳酸酯薄膜、聚醯亞胺薄膜等之各種塑膠薄膜。又亦可使用脫膜紙或銅箔、鋁箔等之金屬箔等。其中,從通用性的點來看,較佳為塑膠薄膜,更佳為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜。支持體及後述之保護薄膜中,可實施泥漿處理、電暈處理等之表面處理。又,可用矽膠樹脂系脫膜劑、醇酸樹脂系脫膜劑、氟樹脂系脫膜劑等之脫膜劑實施脫膜處理。
支持體的厚度雖並未特別限定,但以提昇操作性的點來看較佳為10μm以上,更佳為20μm以上,再更佳為30μm以上。又,從提昇成本效益或從支持體上進行挖孔時可以有效率地進行挖孔的觀點來看,較佳為150μm以下,更佳為100μm以下,再更佳為50μm以下。
在與密著樹脂組成物層之支持體之面的相反側的面中,可依支持體進一步層合保護薄膜。此情況下,接著薄膜係包含支持體、與形成於該支持體之上的樹脂組成物層、與形成於該樹脂組成物層之上的保護薄膜。保護薄膜的厚度雖並未特別限定,但例如為1~40μm。藉由層合保護薄膜,可防止對樹脂組成物層的表面塵埃等之附著或傷痕。接著薄膜亦可捲繞成捲筒狀進行儲藏。
預浸料可藉由將本發明的樹脂組成物藉由熱熔法或溶劑法使其浸漬於薄片狀補強基材,進行加熱使其半硬化來製造。即,本發明的樹脂組成物可成為浸漬於薄片狀補強基材的狀態之預浸料。作為薄片狀補強基材,例如可使用
由作為玻璃布或芳綸纖維等之預浸料用纖維常用之纖維所構成者。而且適合於支持體上形成預浸料者。
熱熔法並非將樹脂組成物溶解於有機溶劑,而是暫且塗佈於支持體上,將其層合於薄片狀補強基材、或是藉由模具塗佈機直接塗佈於薄片狀補強基材等,來製造預浸料的方法。又溶劑法係與接著薄膜同樣進行,將樹脂溶解於有機溶劑來調製樹脂清漆,浸漬薄片狀補強基材於此清漆,使樹脂清漆浸漬於薄片狀補強基材,之後並使其乾燥的方法。又,亦可將接著薄膜從薄片狀補強基材的雙面於加熱、加壓條件下,藉由進行連續性熱層合來調製。支持體或保護薄膜等亦可與接著薄膜同樣使用。
其次,說明使用如上述般進行所製造之薄片狀層合材料製造多層印刷電路板的方法之一例。
首先,將薄片狀層合材料使用真空層合機層合(Laminate)於電路基板的單面或雙面。作為電路基板所使用之基板,例如可列舉玻璃環氧基板、金屬基板、聚酯基板、聚醯亞胺基板、BT樹脂基板、熱硬化型聚伸苯基醚基板等。此外,於此所謂電路基板,係指於如上述之基板的單面或雙面形成經圖型加工之導體層(電路)者。又在交互層合導體層與絕緣層而成的多層印刷電路板,該多層印刷電路板之最外層的單面或雙面為圖型加工之導體層(電路)者,亦包含在此所述之電路基板。另外,導體層表
面中,可藉由黑化處理、銅蝕刻等預先實施粗糙化處理。
薄片狀層合材料具有保護薄膜時,去除該保護薄膜後,如有必要預熱薄片狀層合材料及電路基板,一邊加壓及加熱薄片狀層合材料一邊層合於電路基板。於合適之一實施形態,藉由真空層合法於減壓下,將薄片狀層合材料層合於電路基板。層合的條件雖並未特別限定,但例如較佳為將壓著溫度(層合溫度)定為70~140℃,較佳為將壓著壓力(層合壓力)定為1~11kgf/cm2(9.8×104~107.9×104N/m2),較佳為將壓著時間(層合時間)定為5~180秒,較佳為於空氣壓20mmHg(26.7hPa)以下的減壓下進行層合。又,層合的方法可為批次式可為以輥的連續式。真空層合可使用市售之真空層合機來進行。作為市售的真空層合機,例如可列舉Nichigo Morton(股)製真空塗抹器、(股)名機製作所製真空加壓式層合機、(股)日立工業製輥式乾式塗佈機、日立A-I-C(股)製真空層合機等。
將薄片狀層合材料層合於電路基板後,冷卻至室溫附近後,剝離支持體的情況下進行剝離,熱硬化樹脂組成物而形成硬化物。藉此,可於電路基板上形成絕緣層。熱硬化的條件雖可因應樹脂組成物中之樹脂成分的種類、含量等來適當選擇,但較佳為選擇於150℃~220℃下20~180分鐘,更佳為於160℃~210℃下30~120分鐘的範圍。形成絕緣層後,於硬化前未剝離支持體時,配合需要亦可於此進行剝離。
又,亦可將薄片狀層合材料使用真空沖壓機
層合於電路基板的單面或雙面。減壓下,進行加熱及加壓之層合步驟可使用一般之真空熱沖壓機來進行。例如可藉由將經加熱之SUS板等之金屬板從支持體層側進行沖壓來進行。沖壓條件通常將減壓度定為1×10-2MPa以下,較佳定為1×10-3MPa以下之減壓下。加熱及加壓雖亦可以1階段進行,從調控樹脂滲出的觀點來看,較佳為分成2階段以上條件進行。例如較佳為將第1階段的沖壓於溫度為70~150℃、壓力為1~15kgf/cm2的範圍進行,將第2階段的沖壓於溫度為150~200℃、壓力為1~40kgf/cm2的範圍進行。各階段的時間較佳為以30~120分鐘進行。如此可藉由熱硬化樹脂組成物層,形成絕緣層於電路基板上。作為市售之真空熱沖壓機,例如可列舉MNPC-V-750-5-200((股)名機製作所製)、VH1-1603(北川精機(股)製)等。
於本發明的樹脂組成,將其硬化物之從25℃至150℃的平均線熱膨脹率較佳為20ppm以下,更佳為17ppm以下,再更佳為14ppm以下。下限值雖並未限制,但一般成為4ppm以上。線熱膨脹率係使用(股)理學製熱機械分析裝置(Thermo Plus TMA8310),可藉由用拉伸加重法進行熱機械分析來測定。
又,將本發明的薄片狀層合材料層合於電路基板,並藉由熱硬化作成硬化物時,電路上之硬化物表面、與電路上以外表面的凹凸差(波動)較佳為3μm以下。此凹凸差可使用非接觸型表面粗糙度計(Veeco Instruments
公司製WYKO NT3300)測定。
其次,於形成在電路基板上之絕緣層進行挖孔加工以形成通孔、貫通孔。挖孔加工例如藉由鑽孔、雷射、電漿等之公知的方法,另外在有必要時可組合此等之方法來進行。其中,最一般的方法為藉由碳酸氣體雷射、YAG雷射等之雷射的挖孔加工。又,較佳為將薄片狀層合材料層合於電路基板,熱硬化樹脂組成物層而形成絕緣層,於形成在電路基板上之絕緣層從支持體上進行挖孔加工以形成通孔,藉此來製造多層印刷電路板,並於挖孔加工後剝離支持體。如此,藉由從支持體上進行挖孔加工而形成通孔,可抑制污跡的發生。又,為了對應多層印刷電路板的薄型化,通孔的頂徑(直徑)較佳為15~70μm,更佳為20~65μm,再更佳為25~60μm。
其次,進行絕緣層表面的粗糙化處理。作為乾式的粗糙化處理,可列舉電漿處理等,作為濕式的粗糙化處理可列舉依藉由膨潤液之膨潤處理、藉由氧化劑之粗糙化處理及藉由中和液之中和處理的順序進行的方法。雖可採用乾式、濕式之任一種的粗糙化處理,但濕式的粗糙化處理者,以可一邊於絕緣層表面形成凸凹的錨,一邊去除通孔內的污跡的點來說較佳。藉由膨潤液之膨潤處理係藉由將絕緣層於50~80℃使其浸漬於膨潤液5~20分鐘(較佳為於55~70℃ 8~15分鐘)來進行。作為膨潤液可列舉鹼溶液、界面活性劑溶液等,較佳為鹼溶液。作為該鹼溶液,例如可列舉氫氧化鈉溶液、氫氧
化鉀溶液等。作為市售之膨潤液,例如可列舉Atotech Japan(股)製之Swelling.Dip.Securiganth P、Swelling.Dip.Securiganth SBU等。藉由氧化劑之粗糙化處理,係藉由將絕緣層於60~80℃浸漬於氧化劑溶液10~30分鐘(較佳為於70~80℃ 15~25分鐘)來進行。作為氧化劑,例如可列舉溶解過錳酸鉀或過錳酸鈉之鹼性過錳酸溶液、重鉻酸鹽、臭氧、過氧化氫/硫酸、硝酸等於氫氧化鈉之水溶液。又,在鹼性過錳酸溶液之過錳酸鹽的濃度以成為5~10重量%較佳。作為市售之氧化劑,例如可列舉Atotech Japan(股)製之Concentrate.Compact CP、Dosing solution SecuriganthP等之鹼性過錳酸溶液。藉由中和液之中和處理,係藉由將絕緣層於30~50℃使其浸漬於中和液3~10分鐘(較佳為於35~45℃下3~8分鐘)來進行。作為中和液,較佳為酸性的水溶液,作為市售品,可列舉Atotech Japan(股)製之Reduction solution.Securiganth P。
本發明之硬化物的粗糙化處理後之硬化物表面的Ra(算術平均粗糙度)從可微細配線形成的點來看,較佳為400nm以下,更佳為300nm以下,再更佳為200nm以下,特佳為100nm以下。下限值雖並未限制,但一般係成為20nm以上。硬化物表面的算術平均粗糙度(Ra值)可使用非接觸型表面粗糙度計來測定。作為非接觸型表面粗糙度計的具體例,可列舉Veeco Instruments公司製之「WYKO NT3300」。
其次,藉由乾式鍍敷或濕式鍍敷,形成導體
層於絕緣層上。作為乾式鍍敷,可使用蒸鍍、濺鍍、離子鍍等之公知的方法。作為濕式鍍敷,可列舉組合無電解鍍敷與電解鍍敷形成導體層之方法、形成與導體層為逆圖型的鍍敷抗蝕,僅以無電解鍍敷形成導體層之方法等。作為之後的圖型形成之方法,例如可使用本領域具有通常知識者所公知之Subtractive法、半加成法等。而且藉由複數次重複上述一連串步驟,可製造多段層合堆積層之多層印刷電路板。
硬化本發明的樹脂組成物之硬化物之鍍敷導體層的剝離強度,較佳為0.4kgf/cm以上,更佳為0.5kgf/cm以上。上限值雖並未限制,但一般為1.0kgf/cm以下。鍍敷導體層的剝離強度,係於粗糙化處理後之硬化物表面藉由鍍敷形成導體層,測定該硬化物表面與該導體層的鍍敷剝離強度。作為拉伸試驗機,例如可列舉(股)TSE製之「AC-50C-SL」等。
可藉由使用本發明的多層印刷電路板製造半導體裝置。於本發明的多層印刷電路板的傳導點,可藉由實裝半導體晶片來製造半導體裝置。所謂「傳導點」,係指「在多層印刷電路板之傳遞電氣信號點」,其地點無論是表面,或是嵌入點都無所謂。又,半導體晶片若為將半導體成為材料之電氣電路元件則並未特別限定。
製造本發明的半導體裝置時之半導體晶片的
實裝方法,若半導體晶片能有效地具有機能,則並未特別限定,具體而言,可列舉引線鍵合實裝方法、倒裝晶片實裝方法、藉由無凸塊之堆積層(BBUL)之實裝方法、藉由各向異性導電薄膜(ACF)之實裝方法、藉由非導電性薄膜(NCF)之實裝方法等。
以下,雖藉由實施例具體說明本發明,但本發明並非被限定於此等之實施例者。尚,以下之記載中,所謂「份」及「%」除非另有說明,分別意指「質量份」及「質量%」。
首先針對各種測定方法.評價方法進行說明。
將於實施例及比較例所得之接著薄膜以190℃加熱90分鐘使樹脂組成物層熱硬化。將其硬化物切斷成寬度約5mm、長度約15mm的試驗片,使用(股)理學製熱機械分析裝置(Thermo Plus TMA8310),以拉伸加重法進行熱機械分析。將試驗片裝置於前述裝置後,在荷重1g、昇溫速度5℃/分鐘的測定條件連續進行2次測定。在第2次的測定,算出玻璃轉移溫度、與從25℃至150℃的平均線熱膨脹率。
將形成內層電路之玻璃布基材環氧樹脂雙面銅張層合板(銅箔的厚度18μm、基板厚度0.3mm、松下電工(股)製R5715ES)的雙面在MEC(股)製CZ8100進行1μm蝕刻,進行銅表面的粗糙化處理。
將於實施例及比較例作成之接著薄膜使用批次式真空加壓層合機MVLP-500(名機(股)製),層合於內層電路基板的雙面。層合係進行30秒減壓將氣壓定為13hPa以下,然後以30秒、100℃、壓力0.74MPa藉由壓著來進行。
將經層合之接著薄膜以100℃、30分鐘、進而180℃、30分鐘的硬化條件,硬化樹脂組成物形成絕緣層。然後剝離PET薄膜。
將形成絕緣層之內層電路基板於60℃下,浸漬10分鐘於作為膨潤液之Atotech Japan(股)製之含有二乙二醇單丁基醚之Swelling dip.Securigant P,其次作為粗糙
化液,於80℃下,浸漬20分鐘於Atotech Japan(股)製之Concentrate.Compact P(KMnO4:60g/L、NaOH:40g/L之水溶液),最後作為中和液,於40℃下,浸漬5分鐘於Atotech Japan(股)製之Reduction solution.Securiganth P。以80℃乾燥30分鐘後,對於此粗糙化處理後的絕緣層表面,進行算術平均粗糙度(Ra值)、均方根粗糙度(Rq值)的測定。
為了於絕緣層表面形成電路,將內層電路基板於40℃下,浸漬5分鐘於包含PdCl2之無電解鍍敷用溶液,其次於25℃下,浸漬20分鐘於無電解銅鍍敷液。在150℃加熱30分鐘進行退火處理後,形成抗蝕刻,藉由蝕刻之圖型形成後,進行硫酸銅電解鍍敷,形成25μm厚度的導體層。其次,在180℃進行30分鐘退火處理。對於此電路基板進行鍍敷導體層剝離強度(Peel strength)的測定。
使用非接觸型表面粗糙度計(Veeco Instruments公司製WYKO NT3300),藉由以VSI Contact mode、50倍鏡片將測定範圍作為121μm×92μm所得之數值求得Ra值。而且藉由求得10點的平均值來作為測定值。
對於電路基板之導體層切出寬度10mm、長度100mm的切口,剝離此一端以夾具((股)D.S.E、Auto com型試驗機AC-50CSL)夾住,在室溫中以50mm/分鐘的速度,於垂直方向剝離35mm時的荷重(kgf/cm)進行測定。
測定在於實施例及比較例所製作之接著薄膜之樹脂組成物層的熔融黏度。使用(股)U.B.M製型式Rheosol-G3000,使用樹脂量1g、直徑18mm之平行板,起始溫度從60℃至200℃為止,以昇溫速度5℃/分鐘、測定溫度間隔2.5℃、振動1Hz/deg的測定條件測定熔融黏度。
將於實施例及比較例所製作之接著薄膜使用批次式真空加壓層合機MVLP-500(名機(股)製),以導體厚35μm層合於L(線:配線寬度)/S(空間:間隔寬度)=160/160μm之梳齒狀的導體圖型上。層合係藉由進行30秒減壓將氣壓成為13hPa以下,然後以30秒、100℃、壓力0.74MPa的沖壓來進行。從經層合之接著薄膜剝離PET薄膜,以100℃、30分鐘,進而以180℃、30分鐘的硬化條件硬化樹脂組成物,形成絕緣層。在絕緣層之導體上與其以外部分之凹凸差(Rt:最大之peak-to-valley)的值係藉由使用非接觸型表面粗糙度計(Veeco Instruments公司製WYKO
NT3300),由VSIContact mode、10倍鏡片將測定範圍作為1.2mm×0.91mm所得之數值來求得。尚,於層合後,將導體上與其以外之部分的凹凸差為3.0μm以下時評價為○,於層合後,將導體上與其以外之部分的凹凸差大於3.0μm時評價為×。
將液狀雙酚A型環氧樹脂(環氧當量190、日本環氧樹脂(股)製「jER828US」)5份、與聯苯芳烷基型環氧樹脂(環氧當量291、日本化藥(股)製「NC3000H」)8份、萘酚型環氧樹脂(環氧當量332、新日鐵住金化學(股)製「ESN-475V」)8份、苯氧基樹脂(將日本環氧樹脂(股)製「YX6954BH30」(重量平均分子量38000)溶解於MEK與環己酮的質量比為1:1之混合溶劑之不揮發分30質量%的樹脂溶液)8份,一邊於MEK8份、環己酮8份攪拌一邊使其加熱溶解。還有混合活性酯系硬化劑(活性基當量223、不揮發成分65質量%之甲苯溶液、DIC(股)製「HPC8000-65T」)26份、作為硬化促進劑之1-苄基-2-苯基咪唑(四國化成工業(股)製「1B2PZ」)1份、將球狀二氧化矽(Admatechs(股)製「SOC1」(附六甲二矽氮烷處理、平均粒子徑0.25μm、比重2.2g/m3))以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學(股)製、「KBM573」)進行表面處理者84份、將從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下之球狀玻璃填料(旭硝子(股)製「AZ填料」
(平均粒徑0.2μm、比重2.2g/m3)以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學(股)製「KBM573」)進行表面處理者)36份,以高速回轉攪拌機進行均勻分散,製作樹脂清漆。其次,於聚對苯二甲酸乙二酯(厚度38μm、以下簡稱為「PET」)上,以乾燥後之樹脂組成物的厚度成為40μm的方式在模具塗佈機進行塗佈,以80~120℃(平均100℃)乾燥6分鐘(殘留溶劑量約2質量%)。其次一邊於樹脂組成物層的表面貼合厚度15μm之聚丙烯薄膜一邊捲成捲筒狀。將捲筒狀之接著薄膜切成寬度507mm,藉此得到507mm×336mm尺寸之薄片狀的接著薄膜。
將液狀雙酚A型環氧樹脂(環氧當量190、日本環氧樹脂(股)製「jER828US」)5份、與聯苯芳烷基型環氧樹脂(環氧當量291、日本化藥(股)製「NC3000H」)8份、萘酚型環氧樹脂(環氧當量332、新日鐵住金化學(股)製「ESN-475V」)8份、苯氧基樹脂(將日本環氧樹脂(股)製「YX6954BH30」(重量平均分子量38000)溶解於MEK與環己酮的質量比為1:1之混合溶劑之不揮發分30質量%的樹脂溶液)8份,一邊於MEK10份、環己酮10份攪拌一邊使其加熱溶解。還有混合活性酯系硬化劑(活性基當量223、不揮發成分65質量%之甲苯溶液、DIC(股)製「HPC8000-65T」)26份、作為硬化促進劑之1-苄基-2-苯基咪唑(四國化成工業(股)製「1B2PZ」)1份、將球狀二氧
化矽(Admatechs(股)製「SOC1」(附六甲二矽氮烷處理、平均粒子徑0.25μm、比重2.2g/m3))以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學(股)製、「KBM573」)進行表面處理者84份、將從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下之磷酸鋯系填料(KCM(股)製「ZWP」(平均粒徑2.3μm、破碎狀、比重3.8g/m3))以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學(股)製「KBM573」)進行表面處理者)62份,以高速回轉攪拌機進行均勻分散,製作樹脂清漆。其次,與實施例1同樣進行而得到接著薄膜。
將液狀雙酚A型環氧樹脂(環氧當量190、日本環氧樹脂(股)製「jER828US」)5份、與聯苯芳烷基型環氧樹脂(環氧當量291、日本化藥(股)製「NC3000H」)8份、萘酚型環氧樹脂(環氧當量332、新日鐵住金化學(股)製「ESN-475V」)8份、苯氧基樹脂(將日本環氧樹脂(股)製「YX6954BH30」(重量平均分子量38000)溶解於MEK與環己酮的質量比為1:1之混合溶劑之不揮發分30質量%的樹脂溶液)8份,一邊於MEK10份、環己酮10份攪拌一邊使其加熱溶解。還有混合活性酯系硬化劑(活性基當量223、不揮發成分65質量%之甲苯溶液、DIC(股)製「HPC8000-65T」)26份、作為硬化促進劑之1-苄基-2-苯基咪唑(四國化成工業(股)製「1B2PZ」)1份、將球狀二氧化矽(Admatechs(股)製「SOC1」(附六甲二矽氮烷處理、
平均粒子徑0.25μm、比重2.2g/m3))以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學(股)製、「KBM573」)進行表面處理者84份、將從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下之破碎狀玻璃填料(日本電氣硝子(股)製「DL7400」(平均粒徑4.8μm、比重2.5g/m3)以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學(股)製「KBM573」)進行表面處理者)41份,以高速回轉攪拌機進行均勻分散,製作樹脂清漆。其次,與實施例1同樣進行而得到接著薄膜。
將液狀雙酚A型環氧樹脂(環氧當量190、日本環氧樹脂(股)製「jER828US」)10份、與聯苯芳烷基型環氧樹脂(環氧當量291、日本化藥(股)製「NC3000H」)18份、萘型環氧樹脂(環氧當量144、DIC(股)製「EXA4032SS」)3份、萘型4官能環氧樹脂(環氧當量162、DIC(股)製「HP-4700」)5份、苯氧基樹脂(將日本環氧樹脂(股)製「YX6954BH30」(重量平均分子量38000)溶解於甲基乙基酮(以下簡稱為「MEK」)與環己酮的質量比為1:1之混合溶劑之不揮發分30質量%的樹脂溶液)18份,一邊於MEK12份、環己酮12份攪拌一邊使其加熱溶解。還有混合萘酚芳烷基系硬化劑(酚性羥基當量215、新日鐵住金化學(股)製「SN485」)9份、酚酚醛清漆系硬化劑(酚性羥基當量120、DIC(股)製「LA7052」之固體含量60%的MEK
溶液)15份、作為硬化促進劑之4-二甲基胺基吡啶0.2份、將球狀二氧化矽(Admatechs(股)製「SOC1」(附六甲二矽氮烷處理、平均粒子徑0.25μm、比重2.2g/m3))以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學(股)製、「KBM573」)進行表面處理者119份、將從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下之球狀玻璃填料(旭硝子(股)製「AZ填料」(平均粒徑0.2μm、比重2.2g/m3))以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學(股)製「KBM573」)進行表面處理者51份,以高速回轉攪拌機進行均勻分散,製作樹脂清漆。其次,與實施例1同樣進行而得到接著薄膜。
將液狀雙酚A型環氧樹脂(環氧當量190、日本環氧樹脂(股)製「jER828US」)6份、與萘酚型環氧樹脂(環氧當量332、新日鐵住金化學(股)製「ESN-475V」)16份、萘型環氧樹脂(環氧當量144、DIC(股)製「EXA4032SS」)9份、萘醚型環氧樹脂(環氧當量266、DIC(股)製「EXA7311」)6份、苯氧基樹脂(將日本環氧樹脂(股)製「YX6954BH30」(重量平均分子量38000)溶解於MEK與環己酮的質量比為1:1之混合溶劑之不揮發分30質量%的樹脂溶液)5份,一邊於MEK15份、環己酮15份攪拌一邊使其加熱溶解。還有混合雙酚A二氰酸酯的預聚物(氰酸酯當量235、不揮發成分75質量%之MEK溶液、Lonza Japan(股)
「BA230S75」)20份、酚酚醛清漆型多官能氰酸酯酯樹脂(氰酸酯當量124、不揮發成分80質量%之MEK溶液、Lonza Japan(股)製「PT30」)8份、活性酯系硬化劑(活性基當量223、不揮發成分65質量%之甲苯溶液、DIC(股)製「HPC8000-65T」)12份、作為硬化促進劑之4-二甲基胺基吡啶0.02份、鈷(III)乙醯丙酮酸(東京化成(股)製)之1質量%的MEK溶液4份、將球狀二氧化矽(Admatechs(股)製「SOC1」(附六甲二矽氮烷處理、平均粒子徑0.25μm、比重2.2g/m3))以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學(股)製「KBM573」進行表面處理者)140份、將從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下之球狀玻璃填料(旭硝子(股)製「AZ填料」(平均粒徑0.2μm、比重2.2g/m3))以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學(股)製「KBM573」)進行表面處理者60份,以高速回轉攪拌機進行均勻分散,製作樹脂清漆。其次,與實施例1同樣進行而得到接著薄膜。
將液狀雙酚A型環氧樹脂(環氧當量190、日本環氧樹脂(股)製「jER828US」)5份、與聯苯芳烷基型環氧樹脂(環氧當量291、日本化藥(股)製「NC3000H」)8份、萘酚型環氧樹脂(環氧當量332、新日鐵住金化學(股)製「ESN-475V」)8份、苯氧基樹脂(將日本環氧樹脂(股)製「YX6954BH30」(重量平均分子量38000)溶解於MEK與
環己酮的質量比為1:1之混合溶劑之不揮發分30質量%的樹脂溶液)8份,一邊於MEK8份、環己酮8份攪拌一邊使其加熱溶解。還有混合活性酯系硬化劑(活性基當量223、不揮發成分65質量%之甲苯溶液、DIC(股)製「HPC8000-65T」)26份、作為硬化促進劑之1-苄基-2-苯基咪唑(四國化成工業(股)製「1B2PZ」)1份、將從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下之球狀玻璃填料(旭硝子(股)製「AZ填料」(平均粒徑0.2μm、比重2.2g/m3))以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學(股)製「KBM573」)進行表面處理者105份,以高速回轉攪拌機進行均勻分散,製作樹脂清漆。其次,與實施例1同樣進行而得到接著薄膜。
將液狀雙酚A型環氧樹脂(環氧當量190、日本環氧樹脂(股)製「jER828US」)5份、與聯苯芳烷基型環氧樹脂(環氧當量291、日本化藥(股)製「NC3000H」)8份、萘酚型環氧樹脂(環氧當量332、新日鐵住金化學(股)製「ESN-475V」)8份、苯氧基樹脂(將日本環氧樹脂(股)製「YX6954BH30」(重量平均分子量38000)溶解於MEK與環己酮的質量比為1:1之混合溶劑之不揮發分30質量%的樹脂溶液)8份,一邊於MEK12份、環己酮12份攪拌一邊使其加熱溶解。還有混合活性酯系硬化劑(活性基當量223、不揮發成分65質量%之甲苯溶液、DIC(股)製
「HPC8000-65T」)26份、作為硬化促進劑之1-苄基-2-苯基咪唑(四國化成工業(股)製「1B2PZ」)1份、將球狀二氧化矽(Admatechs(股)製「SOC1」(附六甲二矽氮烷處理、平均粒子徑0.25μm、比重2.2g/m3))以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學(股)製、「KBM573」)進行表面處理者150份,以高速回轉攪拌機進行均勻分散,製作樹脂清漆。其次,與實施例1同樣進行而得到接著薄膜。
[表1]
由此結果即可清楚明白,本發明的樹脂組成物係提供一種樹脂組成物,其雖為低線熱膨脹率、低粗糙度,卻是剝離強度高之硬化物,並且可構成具有優異層合性之薄片狀層合材料。
Claims (20)
- 一種樹脂組成物,其係包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,將樹脂組成物中之不揮發成分設為100體積%時,包含5~80體積%之(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料之平均粒徑為0.01~10μm。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料之比重為1~7g/cm3。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料為球狀無機填料或破碎狀無機填料。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料係選自玻璃填料及磷酸鋯系填料之1種以上。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料係摻雜鈦型玻璃填料。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(B)硬化劑係選自 活性酯系硬化劑、氰酸酯酯系硬化劑、酚系硬化劑及萘酚系硬化劑之1種以上。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(A)環氧樹脂係雙酚A型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、或該等之2種以上的混合物,(B)硬化劑係活性酯系硬化劑,(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料係摻雜鈦型玻璃填料。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,該樹脂組成物之硬化物之從25℃至150℃的平均線熱膨脹率為20ppm以下,該樹脂組成物之硬化物經粗糙化處理後之硬化物表面的Ra為400nm以下,且形成該樹脂組成物之硬化物,於該硬化物之粗糙化處理後之硬化物表面藉由鍍敷形成導體層,該硬化物表面與該導體層的鍍敷剝離強度為0.4kgf/cm以上。
- 如請求項1之樹脂組成物,其係多層印刷電路板之絕緣層用。
- 一種接著薄膜,其係包含如請求項1~11中任一項之樹脂組成物。
- 如請求項12之接著薄膜,其中,該接著薄膜之樹脂組成物層在100℃之熔融黏度為35000poise以下。
- 一種硬化物,其係如請求項1~11中任一項之樹 脂組成物。
- 如請求項14之硬化物,其中,從25℃至150℃的平均線熱膨脹率為20ppm以下。
- 如請求項14之硬化物,其中,粗糙化處理後之硬化物表面的Ra為400nm以下。
- 如請求項14之硬化物,其中,於硬化物之粗糙化處理後的硬化物表面藉由鍍敷形成導體層時,該硬化物表面與該導體層的鍍敷剝離強度為0.4kgf/cm以上。
- 一種多層印刷電路板,其係具有如請求項14之硬化物。
- 一種半導體裝置,其特徵為使用如請求項18之多層印刷電路板。
- 一種多層印刷電路板的絕緣層用樹脂組成物,其係包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料之多層印刷電路板的絕緣層用樹脂組成物,其特徵為,該(A)環氧樹脂係雙酚A型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、或該等之2種以上的混合物,該(B)硬化劑係活性酯系硬化劑,該(C)從30℃至150℃之間的平均線熱膨脹率為300ppb/℃以下的填料係摻雜鈦型玻璃填料,該樹脂組成物之硬化物之從25℃至150℃的平均線熱膨脹率為20ppm以下, 該樹脂組成物之硬化物經粗糙化處理後之硬化物表面的Ra為400nm以下,且形成該樹脂組成物之硬化物,於該硬化物之粗糙化處理後之硬化物表面藉由鍍敷形成導體層,該硬化物表面與該導體層的鍍敷剝離強度為0.4kgf/cm以上。
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