TW202304700A - 接著性樹脂片、印刷配線板及電子設備 - Google Patents

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Abstract

本揭示的目的為提供一種接著性樹脂片,其於高頻帶(10 GHz、20 GHz、40 GHz)下發揮優異的介電損耗正切,且於回焊步驟後表現出高的耐遷移性、優異的彎曲性。藉由提供如下接著性樹脂片而可解決所述課題,所述接著性樹脂片當於180℃下加熱1小時時,滿足以下的i~iv。i:於23℃下,測定頻率10 GHz下的介電損耗正切為0.005以下。ii:於23℃下,測定頻率20 GHz下的介電損耗正切為0.007以下。iii:於23℃下,測定頻率40 GHz下的介電損耗正切為0.01以下。iv:依據日本工業標準K7120中所規定的熱重量測定,以流入氣體:氮氣、測定溫度範圍:25℃~500℃、加熱速度:10℃/分鐘測定的質量減少率為5%時的溫度為280℃以上。

Description

接著性樹脂片、印刷配線板及電子設備
本揭示是有關於一種接著性樹脂片。進而,有關於一種包含該接著性樹脂片的硬化物的印刷配線板及電子設備。
近年來,電子學領域的發展異常驚人且需要高速處理大量的資訊,用於電子設備、通訊設備等中的印刷配線板中所使用的訊號的頻帶自MHz帶轉變為GHz帶,設想今後要求於寬的高頻帶下的材料適應性。 通常而言,電訊號的傳輸損失包含因配線周邊的絕緣層的介電特性等而引起的介電體損失與因導體的形狀、表面阻力、特性阻抗等而引起的導體損失。但是,於高頻電路的情況下,介電體損失的影響大且介電體損失與材料的相對介電常數的平方根和材料的介電損耗正切的乘積成比例地變大,因此謀求相對介電常數與介電損耗正切均低的材料。其中,介電損耗正切與介電體損失有比例關係,就與相對介電常數相比,對介電體損失造成的影響大等理由而言,重要的是減低介電損耗正切。 例如,於下述專利文獻1中揭示有一種樹脂材料,其包含具有萘醚骨架的第一化合物與具有源自二聚物二胺或三聚物三胺的骨架的第二化合物,第二化合物為與聚醯亞胺化合物不同的化合物。而且,揭示有:藉由該樹脂材料,於低頻帶至高頻帶的寬的頻帶下可減低硬化物的介電損耗正切,且藉由除膠渣處理而可有效率地去除膠渣(smear)。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2020-94212號公報
[發明所欲解決之課題] 隨著近年來的電子設備內部的省空間化,印刷配線板等內置零件以經彎折的狀態組裝,因此要求高的彎曲性。 進而,隨著電子元件的小型化、高性能化,對印刷配線板中的電路的細線化、線(配線寬度)/空間(配線間隔)的可靠性要求變得嚴格。因此,電路間所使用的接著性樹脂片的硬化物亦需要高的耐遷移性。 另一方面,藉由切換為以環境保護為背景的無鉛焊料而使將電子零件封裝於印刷配線板上的回焊步驟高溫化。接著性樹脂片的硬化物因回流步驟的熱而劣化,耐遷移性有時顯著降低。
專利文獻1中記載的樹脂材料由於具有剛直的萘骨架,因此彎曲性受損,存在於彎折步驟時產生斷裂的情況。除此以外,存在耐熱性亦不充分的情況,存在不滿足要求高溫處理後的耐遷移性的品質的情況。
本揭示是鑒於所述課題而成者,其目的在於提供一種接著性樹脂片,其於高頻帶下具有優異的介電損耗正切,並且於高溫(例如,280℃)下的回焊步驟後亦發揮高的耐遷移性,同時發揮良好的彎曲性。 [解決課題之手段]
本發明人們進行了努力研究,結果發現於以下的態樣中解決本揭示的課題,從而完成了本揭示。即,藉由提供如下接著性樹脂片而可解決課題,所述接著性樹脂片的特徵在於,當於180℃下加熱1小時時,滿足以下的i、ii、iii及iv。 i:於23℃下,測定頻率10 GHz下的介電損耗正切為0.005以下; ii:於23℃下,測定頻率20 GHz下的介電損耗正切為0.007以下; iii:於23℃下,測定頻率40 GHz下的介電損耗正切為0.01以下; iv:依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K7120中所規定的熱重量測定,以流入氣體:氮氣、測定溫度範圍:25℃~500℃、加熱速度:10℃/分鐘測定的質量減少率為5%時的溫度為280℃以上。 [發明的效果]
藉由本揭示,可提供一種接著性樹脂片,其於10 GHz、20 GHz、40 GHz的各高頻帶下表現出優異的介電損耗正切,即便於高溫的回焊步驟中亦不會劣化,而發揮高的耐遷移性,同時具有優異的彎曲性。藉此,可提供一種即便於高頻設備中亦無誤動作且長期可靠性高的印刷配線板及電子設備。
以下,對應用了本揭示的實施方式的一例進行說明。再者,以下的圖中的各構件的尺寸或比率是便於說明者,並不限定於該些。另外,於本說明書中,「任意的數A~任意的數B」”的記載是指於該範圍內包含數A作為下限值,包含數B作為上限值。另外,本說明書中的「片」不僅包含JIS中所定義的「片」,而且亦包含「膜」。另外,於本說明書中所指定的數值為藉由實施方式或實施例中所揭示的方法而求出的值。
<<接著性樹脂片>> 本揭示的接著性樹脂片(以下,亦稱為本接著性樹脂片)當於180℃下加熱1小時時,即便於10 GHz、20 GHz、40 GHz等各高頻帶下亦表現出優異的介電損耗正切,於回焊步驟後,具有高的耐遷移性、高彎曲性。因此,本接著性樹脂片較佳為用於印刷配線板及電子設備的接著用構件中。本接著性樹脂片藉由在夾入所要接著的構件彼此之間來進行暫時接著後,經過加熱或熱壓製步驟,從而硬化並將被黏著體彼此接著。再者,以下,亦將於180℃下加熱1小時後的接著性樹脂片稱為接著性樹脂片的硬化物或接著劑層。
本接著性樹脂片較佳為含有黏合劑樹脂(A)、硬化劑(B)、填料(C)及其他任意成分。
<黏合劑樹脂(A)> 本揭示中的黏合劑樹脂(A)較佳為除作為接著性樹脂片的基體發揮功能以外,還具有保持其他成分的分散狀態的功能。
作為本揭示中的黏合劑樹脂(A),可列舉:丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚胺基甲酸酯聚脲樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、苯乙烯系彈性體、氟樹脂及苯乙烯馬來酸酐系樹脂等。該些樹脂可適當選擇,可單獨使用一種,且可組合使用多種。其中,就源自疏水性高的高絕緣性、介電特性及源自熱分解點少的高耐熱性的觀點而言,作為黏合劑樹脂(A),較佳為使用苯乙烯系彈性體、聚苯醚、聚醯亞胺、聚醯胺、聚胺基甲酸酯。另外,就相同的觀點而言,作為黏合劑樹脂(A),更佳為使用苯乙烯系彈性體、聚醯亞胺、聚醯胺、聚胺基甲酸酯。 再者,所謂所述苯乙烯系彈性體,是指包含苯乙烯的部分與包含丁二烯或異戊二烯或乙烯等的部分形成「嵌段」的嵌段共聚物。
本揭示中的黏合劑樹脂(A)較佳為具有可與硬化劑(B)可具有的環氧基、馬來醯亞胺、異氰酸酯基、碳二醯亞胺基等官能基或金屬螯合物反應的反應性官能基。 作為所述反應性官能基,可列舉:羧基、酸酐基、羥基(醇性羥基、酚性羥基)、胺基、氰酸酯基、異氰基、氰酸基、異氰酸基、咪唑基、吡咯基、縮醛基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、乙烯基、醛基、醯肼基、腙基、磷酸基等。其中,所述反應性官能基較佳為選自由羧基、酸酐基、羥基(醇性羥基、酚性羥基)及胺基所組成的群組中。黏合劑樹脂(A)可於分子結構中包含兩種以上的反應性官能基。
黏合劑樹脂(A)較佳為具有氮原子、磷原子、硫原子。藉由使用具有氮、磷、硫等含有非共用電子對的元素的黏合劑樹脂(A-i),並藉由利用了該些非共用電子對的黏合劑樹脂(A-i)間的相互作用,而提高接著劑層的凝聚力,並抑制離子的移動,因此進一步提高耐遷移性。再者,本揭示所起到的效果的機構並不限定於所述內容。
於併用具有氮原子、磷原子、硫原子的黏合劑樹脂(A-i)與不含有該些原子的黏合劑樹脂(A-ii)作為黏合劑樹脂(A)的情況下,較佳為設為如下所述。 即,就提高耐遷移性的觀點而言,較佳為將黏合劑樹脂(A-i)於黏合劑樹脂(A)整體中所佔的質量比例設為30質量%以上,更佳為設為40質量%以上,進而佳為設為50質量%以上。另外,就不會過度提高凝聚力地提高於被黏著體上的表面密接力的觀點而言,較佳為將黏合劑樹脂(A-i)於黏合劑樹脂(A)整體中所佔的質量比例設為90質量%以下,更佳為設為80質量%以下,進而佳為設為70質量%以下。 另外,就提高耐遷移性的觀點而言,較佳為將黏合劑樹脂(A-ii)於黏合劑樹脂(A)整體中所佔的質量比例設為70質量%以下,更佳為設為60質量%以下,進而佳為設為50質量%以下。進而,就使極性高的官能基的濃度降低並抑制接著性樹脂片的吸水的觀點而言,較佳為將黏合劑樹脂(A-ii)於黏合劑樹脂(A)整體中所佔的質量比例設為30質量%以上。
黏合劑樹脂(A)的酸價較佳為0.5 mgKOH/g~30 mgKOH/g,更佳為1.0 mgKOH/g~20 mgKOH/g。藉由將酸價設為0.5 mgKOH/g~30 mgKOH/g,可進一步減低介電損耗正切的值。藉由進一步提高耐熱性,而使回焊步驟後的耐遷移性進一步良好。另外,藉由將氧化設為1.0 mgKOH/g~20 mgKOH/g,可進一步獲得該些效果。
就減低高頻帶下的接著劑層的介電損耗正切的觀點而言,黏合劑樹脂(A)於23℃下的10 GHz、20 GHz、40 GHz下的介電損耗正切均較佳為0.005以下,更佳為0.004以下,進而佳為0.003以下。再者,黏合劑樹脂(A)於各高頻帶下的介質損耗正切越小越佳。此處,所謂黏合劑樹脂(A)的介電損耗正切為僅對黏合劑樹脂(A)進行加熱硬化,並利用後述的方法來測定介電損耗正切而得的值。
進而,就減低高頻帶下的接著劑層的介電損耗正切的觀點而言,依據JIS K7209的測定方法中的黏合劑樹脂(A)的吸水率較佳為0.5%以下。再者,黏合劑樹脂(A)的吸水率越低越佳。
就提高接著劑層的彎曲性的觀點而言,黏合劑樹脂(A)的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為0℃~140℃,更佳為0℃~120℃,進而佳為0℃~100℃。
黏合劑樹脂(A)的重量平均分子量較佳為5,000以上。藉由黏合劑樹脂(A)的重量平均分子量為5,000以上,可容易表現出充分的成膜性,並且可提升5%重量分解溫度,使回焊步驟後的耐遷移性進一步良好。就相同的觀點而言,黏合劑樹脂(A)的重量平均分子量更佳為20,000以上。另外,就塗敷時的黏度或操作的觀點而言,黏合劑樹脂(A)的重量平均分子量較佳為200,000以下,更佳為150,000以下,進而佳為100,000以下。
<硬化劑(B)> 硬化劑(B)較佳為具有能夠與黏合劑樹脂(A)可具有的反應性官能基反應的官能基,更佳為具有多個該能夠反應的官能基。 硬化劑(B)較佳為選自由含環氧基的化合物(B-1)、含馬來醯亞胺基的化合物(B-2)、含異氰酸酯基的化合物(B-3)、金屬螯合化合物(B-4)及含碳二醯亞胺基的化合物(B-5)所組成的群組中的至少一種。藉由使用該些硬化劑,可進一步提升接著劑層的耐熱性,進一步提高回焊步驟後的耐遷移性。硬化劑可單獨使用或組合使用兩種以上。
[含環氧基的化合物(B-1)] 作為含環氧基的化合物(B-1),只要是於分子內具有環氧基的化合物即可,並無特別限定,可較佳地使用於一分子中具有平均兩個以上的環氧基的化合物。作為含環氧基的化合物(B-1),例如可使用縮水甘油醚型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂及環狀脂肪族(脂環型)環氧樹脂等環氧樹脂。
作為縮水甘油醚型環氧樹脂,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AD型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、α-萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A型酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、四溴雙酚A型環氧樹脂、溴化苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、三(縮水甘油氧基苯基)甲烷及四(縮水甘油氧基苯基)乙烷等。
作為縮水甘油胺型環氧樹脂,例如可列舉:四縮水甘油基二胺基二苯基甲烷、三縮水甘油基對胺基苯酚、三縮水甘油基間胺基苯酚及四縮水甘油基間苯二甲胺等。
作為縮水甘油酯型環氧樹脂,例如可列舉:鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯及四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯等。
作為環狀脂肪族(脂環型)環氧樹脂,例如可列舉環氧環己基甲基-環氧環己烷羧酸酯及己二酸雙(環氧環己基)酯等。
作為含環氧基的化合物(B-1),可單獨使用所述化合物的一種或組合使用兩種以上。 作為含環氧基的化合物(B-1),就高接著性的觀點而言,較佳為使用雙酚A型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、三(縮水甘油氧基苯基)甲烷、四(縮水甘油氧基苯基)乙烷或四縮水甘油基間苯二甲胺。另外,就耐熱性的觀點而言,含環氧基的化合物(B-1)更佳為含有三官能以上的環氧基的化合物。
[含馬來醯亞胺基的化合物(B-2)] 作為含馬來醯亞胺基的化合物(B-2),只要是於分子內具有馬來醯亞胺基的化合物即可,並無特別限定,可較佳地使用於一分子中具有平均兩個以上的馬來醯亞胺基的化合物。
作為本揭示中的含馬來醯亞胺基的化合物(B-2)的具體例,可列舉:鄰伸苯基雙馬來醯亞胺、間伸苯基雙馬來醯亞胺、對伸苯基雙馬來醯亞胺、4-甲基-1,3-伸苯基雙馬來醯亞胺、N,N'-(甲苯-2,6-二基)雙馬來醯亞胺、4,4'-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、雙酚A二苯基醚雙馬來醯亞胺、3,3'-二甲基-5,5'-二乙基-4,4'-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、4,4'-二苯基醚雙馬來醯亞胺、4,4'-二苯基碸雙馬來醯亞胺、1,3-雙(3-馬來醯亞胺苯氧基)苯、1,3-雙(4-馬來醯亞胺苯氧基)苯、聚苯基甲烷馬來醯亞胺(中國科學院(Chinese Academy of Sciences,CAS)編號(NO):67784-74-1、包含甲醛及苯胺的聚合物與馬來酸酐的反應產物)、N,N'-伸乙基雙馬來醯亞胺、N,N'-三亞甲基雙馬來醯亞胺、N,N'-伸丙基雙馬來醯亞胺、N,N'-四亞甲基雙馬來醯亞胺、N,N'-五亞甲基雙馬來醯亞胺、N,N'-(1,3-戊烷二基)雙(馬來醯亞胺)、N,N'-六亞甲基雙馬來醯亞胺、N,N'-(1,7-戊烷二基)雙馬來醯亞胺、N,N'-(1,8-辛烷二基)雙馬來醯亞胺、N,N'-(1,9-壬烷二基)雙馬來醯亞胺、N,N'-(1,10-癸烷二基)雙馬來醯亞胺、N,N'-(1,11-十一烷二基)雙馬來醯亞胺、N,N'-(1,12-十二烷二基)雙馬來醯亞胺、N,N'-[(1,4-伸苯基)雙亞甲基]雙馬來醯亞胺、N,N'-[(1,2-伸苯基)雙亞甲基]雙馬來醯亞胺、N,N'-[(1,3-伸苯基)雙亞甲基]雙馬來醯亞胺、1,6'-雙馬來醯亞胺-(2,2,4-三甲基)己烷、N,N'-[(甲基亞胺基)雙(4,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-(2-羥基丙烷-1,3-二基雙亞胺基雙羰基雙伸乙基)雙馬來醯亞胺、N,N'-(二硫代雙伸乙基)雙馬來醯亞胺、N,N'-[六亞甲基雙(亞胺基羰基亞甲基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-羰基雙(1,4-伸苯基)雙馬來醯亞胺、N,N',N''-[氮基三(伸乙基)]三馬來醯亞胺、N,N',N''-[氮基三(4,1-伸苯基)]三馬來醯亞胺、N,N'-[對伸苯基雙(氧基-對伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[亞甲基雙(氧基)雙(2-甲基-1,4-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[亞甲基雙(氧基-對伸苯基)]雙(馬來醯亞胺)、N,N'-[二甲基伸矽烷基雙[(4,1-伸苯基)(1,3,4,-噁二唑-5,2-二基)(4,1-伸苯基)]]雙馬來醯亞胺、N,N'-[(1,3-伸苯基)雙氧基雙(3,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、1,1'-[3'-氧代螺環[9H-呫噸-9,1'(3'H)-異苯並呋喃]-3,6-二基]雙(1H-吡咯-2,5-二酮)、N,N'-(3,3'-二氯聯苯-4,4'-二基)雙馬來醯亞胺、N,N'-(3,3'-二甲基聯苯-4,4'-二基)雙馬來醯亞胺、N,N'-(3,3'-二甲氧基聯苯-4,4'-二基)雙馬來醯亞胺、N,N'-[亞甲基雙(2-乙基-4,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[亞甲基雙(2,6-二乙基-4,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[亞甲基雙(2-溴-6-乙基-4,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[亞甲基雙(2-甲基-4,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[伸乙基雙(氧基伸乙基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[磺醯基雙(4,1-伸苯基)雙(氧基)雙(4,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[萘-2,7-二基雙(氧基)雙(4,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[對伸苯基雙(氧基-對伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[(1,3-伸苯基)雙氧基雙(3,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-(3,6,9-三氧雜十一烷-1,11-二基)雙馬來醯亞胺、N,N'-[亞異丙基雙[對伸苯基氧基羰基(間伸苯基)]]雙馬來醯亞胺、N,N'-[亞異丙基雙[對伸苯基氧基羰基(對伸苯基)]]雙馬來醯亞胺、N,N'-[亞異丙基雙[(2,6-二氯苯-4,1-二基)氧基羰基(對伸苯基)]]雙馬來醯亞胺、N,N'-[(苯基亞胺基)雙(4,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[偶氮雙(4,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[1,3,4-噁二唑-2,5-二基雙(4,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、2,6-雙[4-(馬來醯亞胺-N-基)苯氧基]苄腈、N,N'-[1,3,4-噁二唑-2,5-二基雙(3,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[雙[9-氧代-9H-9-磷雜(V)-10-氧雜菲-9-基]亞甲基雙(對伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[六氟亞異丙基雙[對伸苯基氧基羰基(間伸苯基)]]雙馬來醯亞胺、N,N'-[羰基雙[(4,1-伸苯基)硫代(4,1-伸苯基)]]雙馬來醯亞胺、N,N'-羰基雙(對伸苯基氧基對伸苯基)雙馬來醯亞胺、N,N'-[5-第三丁基-1,3-伸苯基雙[(1,3,4-噁二唑-5,2-二基)(4,1-伸苯基)]]雙馬來醯亞胺、N,N'-[亞環己基雙(4,1-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[亞甲基雙(氧基)雙(2-甲基-1,4-伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-[5-[2-[5-(二甲基胺基)-1-萘基磺醯基胺基]乙基胺甲醯基]-1,3-伸苯基]雙馬來醯亞胺、N,N'-(氧基雙伸乙基)雙馬來醯亞胺、N,N'-[二硫代雙(間伸苯基)]雙馬來醯亞胺、N,N'-(3,6,9-三氧雜十一烷-1,11-二基)雙馬來醯亞胺、N,N'-(伸乙基雙-對伸苯基)雙馬來醯亞胺;人工分子(Designer Molecules)公司製造的商品名:BMI-689、BMI-1500、BMI-1700、BMI-3000、BMI-5000、BMI-9000;JFE化學(JFE CHEMICAL)公司製造的商品名:ODA-BMI、BAF-BMI等多官能馬來醯亞胺。
另外,作為含馬來醯亞胺基的化合物(B-2),可列舉使多官能胺與馬來酸酐反應而獲得的多官能馬來醯亞胺。作為所述多官能胺,可列舉:異佛爾酮二胺;二環己基甲烷-4,4'-二胺;亨斯邁公司(Huntsman·Corporation)製造的具有末端胺基化聚丙二醇骨架的商品名:吉夫胺(Jeffamine)D-230、HK-511、D-400、XTJ-582、D-2000、XTJ-578、XTJ-509、XTJ-510、T-403、T-5000;具有末端胺基化乙二醇骨架的商品名:XTJ-500、XTJ-501、XTJ-502、XTJ-504、XTJ-511、XTJ-512、XTJ-590;具有末端胺基化聚四亞甲基二醇骨架的商品名:XTJ-542、XTJ-533、XTJ-536、XTJ-548、XTJ-559等。
[含異氰酸酯基的化合物(B-3)] 作為含異氰酸酯基的化合物(B-3),只要是於分子內具有異氰酸酯基的化合物即可,並無特別限定。 作為於一分子中具有一個異氰酸酯基的含異氰酸酯基的化合物(B-3),具體而言,可列舉:正丁基異氰酸酯、異丙基異氰酸酯、苯基異氰酸酯、苄基異氰酸酯、(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、1,1-雙[(甲基)丙烯醯氧基甲基]乙基異氰酸酯、乙烯基異氰酸酯、烯丙基異氰酸酯、(甲基)丙烯醯基異氰酸酯、異丙烯基-α,α-二甲基苄基異氰酸酯等。 另外,作為含異氰酸酯基的化合物(B-3),亦可使用1,6-二異氰酸基己烷(1,6-diisocyanatohexane)、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、聚合型二苯基甲烷二異氰酸酯、伸二甲苯基二異氰酸酯、2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(2,4-Tolylene Diisocyanate)、甲苯二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-Toluene Diisocyanate)、六亞甲基二異氰酸酯、4-甲基-間伸苯基二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、對伸苯基二異氰酸酯、四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯、環己基甲烷二異氰酸酯、氫化伸二甲苯基二異氰酸酯、環己基二異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、間四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯、對四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯、二聚酸二異氰酸酯等二異氰酸酯化合物與含羥基、羧基、醯胺基的乙烯基單體以等莫耳反應而得的化合物。
作為於一分子中具有兩個異氰酸酯基的含異氰酸酯基的化合物(B-3),具體而言,可列舉:1,3-伸苯基二異氰酸酯、4,4'-二苯基二異氰酸酯、1,4-伸苯基二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4-甲伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯、4,4'-甲苯胺二異氰酸酯、2,4,6-甲苯三異氰酸酯、1,3,5-苯三異氰酸酯、聯大茴香胺二異氰酸酯、4,4'-二苯基醚二異氰酸酯、4,4',4''-三苯基甲烷三異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯; 三亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、1,2-伸丙基二異氰酸酯、2,3-伸丁基二異氰酸酯、1,3-伸丁基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯; ω,ω'-二異氰酸酯-1,3-二甲基苯、ω,ω'-二異氰酸酯-1,4-二甲基苯、ω,ω'-二異氰酸酯-1,4-二乙基苯、1,4-四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯、1,3-四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯等芳香脂肪族二異氰酸酯; 3-異氰酸酯基甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯[別名:異佛爾酮二異氰酸酯]、1,3-環戊烷二異氰酸酯、1,3-環己烷二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,6-環己烷二異氰酸酯、4,4'-亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、1,3-雙(異氰酸酯基甲基)環己烷、1,4-雙(異氰酸酯基甲基)環己烷等脂環族二異氰酸酯。
另外,作為於一分子中具有三個異氰酸酯基的含異氰酸酯基的化合物(B-3),具體而言,可列舉:芳香族聚異氰酸酯、離胺酸三異氰酸酯等脂肪族聚異氰酸酯;芳香脂肪族聚異氰酸酯、脂環族聚異氰酸酯等。進而,作為具體例,可列舉所述中所說明的二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加合體、與水反應而得的縮二脲體、具有異氰脲酸酯環的三聚體。
作為含異氰酸酯基的化合物(B-3),進而亦可使用例示的各種含異氰酸酯基的化合物中的異氰酸酯基經ε-己內醯胺或甲基乙基酮(methyl ethyl ketone,MEK)肟等保護的嵌段化含異氰酸酯基的化合物。 具體而言,可列舉:利用ε-己內醯胺、甲基乙基酮(以下,亦稱為MEK)肟、環己酮肟、吡唑、苯酚等對所述含異氰酸酯基的化合物的異氰酸酯基進行嵌段而得的化合物等。特別是於本揭示中使用具有異氰脲酸酯環、且利用MEK肟或吡唑進行嵌段而得的六亞甲基二異氰酸酯三聚體的情況下,耐熱性優異,因此非常佳。另外,就耐熱性的觀點而言,含異氰酸酯基的化合物(B-3)較佳為具有三官能以上的異氰酸酯基。
[金屬螯合化合物(B-4)] 金屬螯合化合物(B-4)為包含金屬與有機物的有機金屬化合物,與黏合劑樹脂(A)的反應性官能基反應而形成交聯。有機金屬化合物的種類並無特別限定,可列舉有機鋁化合物、有機鈦化合物、有機鋯化合物等。另外,金屬與有機物的鍵結可為金屬-氧鍵結,並不限定於金屬-碳鍵結。除此此外,金屬與有機物的鍵結方式可為化學鍵結、配位鍵結、離子鍵結中的任一種。進而,就耐熱性的觀點而言,所述有機金屬化合物較佳為三官能以上。
所述有機鋁化合物較佳為鋁金屬螯合化合物。作為鋁金屬螯合化合物,例如可列舉:乙基乙醯乙酸鋁二異丙酯、三(乙基乙醯乙酸)鋁、烷基乙醯乙酸鋁二異丙酯、單乙醯丙酮酸雙(乙基乙醯乙酸)鋁、三(乙醯乙酸)鋁、單乙醯乙酸雙(乙基乙醯乙酸)鋁、二正丁醇單甲基乙醯乙酸鋁、二異丁醇單甲基乙醯乙酸鋁、二第二丁醇單甲基乙醯乙酸鋁、異丙醇鋁、單第二丁氧基鋁二異丙酯、第二丁醇鋁、乙醇鋁等。
所述有機鈦化合物較佳為鈦金屬螯合化合物。作為鈦金屬螯合化合物,例如可列舉:乙醯丙酮酸鈦、四乙醯丙酮酸鈦、乙基乙醯乙酸鈦、辛二醇鈦、乙基乙醯乙酸鈦、1,3-丙烷二氧基雙(乙基乙醯乙酸)鈦、聚乙醯乙醯丙酮酸鈦、四異丙基鈦酸酯、四正丁基鈦酸酯、丁基鈦酸酯二聚物、四辛基鈦酸酯、第三戊基鈦酸酯、四第三丁基鈦酸酯、四硬脂基鈦酸酯、異硬脂酸鈦、三-正丁氧基鈦單硬脂酸酯、二-異丙氧基鈦二硬脂酸酯、硬脂酸鈦、二-異丙氧基鈦二異硬脂酸酯、(2-正丁氧基羰基苯甲醯氧基)三丁氧基鈦等。
所述有機鋯化合物較佳為鋯金屬螯合化合物。作為鋯金屬螯合化合物,例如可列舉:四乙醯丙酮酸鋯、三丁氧基乙醯丙酮酸鋯、單丁氧基乙醯丙酮酸雙(乙基乙醯乙酸)鋯、二丁氧基雙(乙基乙醯乙酸)鋯、四乙醯丙酮酸鋯、正丙基鋯酸酯、正丁基鋯酸酯、硬脂酸鋯、辛酸鋯等。 該些中,就熱硬化反應性的方面而言,金屬螯合化合物(B-4)較佳為有機鈦化合物或有機鋯化合物。
[含碳二醯亞胺基的化合物(B-5)] 含碳二醯亞胺基的化合物(B-5)只要是於分子內具有碳二醯亞胺基的化合物,則並無特別限定。作為含碳二醯亞胺基的化合物(B-5),例如可列舉:卡博萊特(Carbodilite)V-01、V-03、V-05、V-07、V-09(商品名,日清紡化學股份有限公司)、環狀碳二醯亞胺(帝人股份有限公司)等。就耐熱性的觀點而言,含碳二醯亞胺基的化合物(B-5)較佳為於一分子中具有平均三個以上的碳二醯亞胺基。
於本接著性樹脂片中,相對於所述黏合劑樹脂(A)100份,硬化劑(B)的含量較佳為以合計計而為1質量份~30質量份。藉由將本接著性樹脂片中的硬化劑(B)的添加量設為1質量份~30質量份,可減低源自本接著性樹脂片中所含的硬化劑(B)的極性基含量,容易將介電損耗正切抑制得更低。另外,如上所屬,藉由對硬化劑(B)的添加量進行控制,容易將接著劑層的玻璃轉移溫度(Tg)控制於較佳的範圍內,可容易實現高彎曲性與低介電損耗正切的併存。就相同的觀點而言,本接著性樹脂片中的硬化劑(B)相對於黏合劑樹脂(A)100份的含量更佳為1質量份~20質量份,進而佳為1質量份~10質量份。
硬化劑(B)的官能基當量較佳為50 g/eq~1,000 g/eq,更佳為50 g/eq~500 g/eq,進而佳為50 g/eq~300 g/eq。藉由將所述官能基當量設為該些範圍內,容易獲得充分的交聯密度,可容易表現出高的耐熱性。另外,藉由將所述官能基當量設為所述範圍內,容易對源自本接著性樹脂片中所含的硬化劑(B)的極性基含量進行控制,可容易減低介電損耗正切。
另外,就提高耐熱性的觀點而言,硬化劑(B)較佳為於結構中具有芳香族結構。
<填料(C)> 其次,對本揭示中使用的填料(C)進行詳細說明。就提升5%重量分解溫度,提高回焊步驟後的耐遷移性的觀點而言,本接著性樹脂片較佳為包含填料(C)。
作為填料(C),並無特別限定,作為形狀,可列舉:球狀、粉狀、纖維狀、針狀、鱗片狀等。 作為填料(C),例如可列舉:聚四氟乙烯粉末或其改質物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚粉末、四氟乙烯-乙烯粉末、四氟乙烯-六氟丙烯粉末、四氟乙烯-偏二氟乙烯粉末、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚粉末、聚氯三氟乙烯粉末、氯三氟乙烯-乙烯粉末、氯三氟乙烯-偏二氟乙烯粉末、聚偏二氟乙烯粉末、聚氟乙烯粉末等氟系填料; 聚乙烯粉末、聚丙烯酸酯粉末、環氧樹脂粉末、聚醯胺粉末、聚醯亞胺粉末、聚胺基甲酸酯粉末、液晶聚合物、聚矽氧烷粉末等、以及使用了矽酮、丙烯酸、苯乙烯丁二烯橡膠、丁二烯橡膠等的多層結構的核殼等高分子填料; 磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、磷酸胍、聚磷酸胍、磷酸銨、聚磷酸銨、磷酸醯胺銨、聚磷酸醯胺銨、磷酸胺甲酸酯、聚磷酸胺甲酸酯等(聚)磷酸鹽系化合物、有機磷酸酯化合物、磷腈(phosphazene)化合物、膦酸化合物、二乙基次膦酸鋁、甲基乙基次膦酸鋁、二苯基次膦酸鋁、乙基丁基次膦酸鋁、甲基丁基次膦酸鋁、聚乙烯次膦酸鋁等次膦酸化合物、氧化膦化合物、正膦(phosphorane)化合物、磷醯胺化合物等磷系填料; 苯並胍胺、三聚氰胺、蜜白胺(melam)、蜜勒胺(melem)、蜜隆胺(melon)、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰酸化合物、異三聚氰酸化合物、三唑系化合物、四唑化合物、重氮化合物、尿素等氮系填料; 二氧化矽或中空二氧化矽或多孔質二氧化矽、雲母、滑石、高嶺土、黏土、水滑石(hydrotalcite)、矽灰石、硬矽鈣石、氮化矽、氮化硼、氮化鋁、磷酸氫鈣、磷酸鈣、玻璃片、水合玻璃、鈦酸鈣、海泡石、硫酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鋯、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氧化鈦、氧化錫、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化鋅、氧化鉬、氧化銻、氧化鎳、碳酸鋅、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇、硼酸鋅、硼酸鋁等無機填料等。
就除回焊步驟後的耐遷移性以外,使介電損耗正切降低的觀點而言,作為填料(C),較佳為使用選自氟系填料、氮化硼、液晶聚合物、二氧化矽及磷系填料中的至少一種。另外,就相同的觀點而言,作為填料(C),更佳為使用選自氟系填料、氮化硼、磷系填料、二氧化矽中的至少一種。該些填料由於具有牢固的結晶結構,因此於高頻帶下分子振動亦小,介電損耗正切優異。於本揭示中,填料(C)可單獨使用或組合使用多種。再者,於本揭示中,所謂液晶聚合物,是指粒狀的物質。
相對於接著性樹脂片的總質量,本接著性樹脂片中的填料(C)的含量較佳為3質量%~50質量%,更佳為4質量%~30質量%,特佳為8質量%~25質量%。藉由在本接著性樹脂片中含有3質量%以上的填料(C),而使接著劑層的熱穩定性上升,可減少因由回焊步驟的熱引起的接著劑層的分解而產生的空隙,藉此可容易提高耐遷移性。進而,藉由將填料(C)的含量設為3質量%以上,亦起到降低介電損耗正切的效果。另外,就該些觀點而言,填料(C)的含量更佳為4質量%以上,特佳為8質量%以上。藉由將填料(C)的含量設為50質量%以下,而進一步提高接著劑層的彎曲性。另外,就相同的觀點而言,填料(C)的含量更佳為30質量%以下,特佳為25質量%以下。
就介電損耗正切的觀點而言,填料(C)於23℃下的10 GHz下的介電損耗正切較佳為0.005以下,更佳為0.004以下,進而佳為0.003以下。填料(C)的介電損耗正切越小越佳。
填料(C)的平均粒徑D 50較佳為0.1 μm~25 μm。藉由填料(C)的平均粒徑D 50為0.1 μm~25 μm,可期待塗敷性的提高。另外,就相同的觀點而言,填料(C)的平均粒徑D 50更佳為1.0 μm~10 μm。
填料(C)的添加方法並無特別限制,可使用先前公知的任意方法。作為該添加方法,具體而言,可列舉:於黏合劑樹脂(A)的聚合前或聚合中途將填料(C)添加於聚合反應液中的方法;使用三輥磨機等而於黏合劑樹脂(A)中混煉填料(C)的方法;準備包含填料(C)的分散液並將該分散液混合於黏合劑樹脂(A)中的方法等。另外,為了使填料(C)良好地分散,且使分散狀態穩定,亦可於不對接著性樹脂片的物性造成影響的範圍內使用分散劑、增黏劑等。
<其他添加劑> 除此此外,於本接著性樹脂片中,可於不損害目的的範圍內,進而添加能量線吸收劑、染料、顏料、抗氧化劑、聚合抑制劑、消泡劑、調平劑、離子捕集劑、保濕劑、黏度調整劑、防腐劑、抗菌劑、抗靜電劑、抗黏連劑、紅外線吸收劑、電磁波屏蔽劑等作為任意成分。另外,就提高雷射加工性的方面而言,較佳為於本接著性樹脂片中調配能量線吸收劑。
<接著性樹脂片的介電損耗正切> 本揭示中的接著性樹脂片的硬化物於23℃下,(i)測定頻率10 GHz下的介電損耗正切為0.005以下,(ii)測定頻率20 GHz下的介電損耗正切為0.007以下且(iii)測定頻率40 GHz下的介電損耗正切為0.01以下。 藉由介電損耗正切為所述數值範圍,而改善電子元件中的電訊號的傳輸損失。
特別是,近年來,於電子設備中正在推進向使用sub6G帶(3.6 GHz~6 GHz)、毫米波帶(28 GHz~300 GHz)的訊號的資訊通訊、傳輸的轉變。據此,該電子設備中所應用的本揭示中的接著性樹脂片的硬化物(接著劑層)滿足上文所述的(i)、(ii)、(iii)對於改善相鄰接的電路的電訊號的傳輸損失起到顯著效果。
如上所述,就電訊號的傳輸損失的觀點而言,所述接著劑層的介電損耗正切於23℃、測定頻率10 GHz下為0.005以下,較佳為0.004以下,進而佳為0.003以下,特佳為0.002以下。 另外,就電訊號的傳輸損失的觀點而言,所述接著劑層的介電損耗正切於23℃、測定頻率20 GHz下為0.007以下,較佳為0.006以下,進而佳為0.005以下,特佳為0.004以下。 進而,就電訊號的傳輸損失的觀點而言,所述接著劑層的介電損耗正切於23℃、測定頻率40 GHz下為0.010以下,較佳為0.008以下,進而佳為0.007以下,特佳為0.006以下。 再者,該些各測定頻率下的接著劑層的介電損耗正切越小越佳。
本揭示中的接著劑層(以下,亦稱為本接著劑層)的介電損耗正切可由黏合劑樹脂(A)的種類控制。就容易達成所述範圍內的介電損耗正切的觀點而言,黏合劑樹脂(A)較佳為苯乙烯系彈性體、聚醯亞胺、聚醯胺或聚胺基甲酸酯。
本揭示中的滿足特定介電損耗正切的接著劑層中,除使用上文所述的特定黏合劑樹脂以外,亦可藉由對硬化劑(B)的含量或官能基當量、填料(C)的含量、填料(C)的介電損耗正切進行控制來實現。
<接著性樹脂片的5%重量分解溫度> 本接著劑層的熱穩定性可藉由依據JIS K7120中所規定的熱重量測定方法的測定法來求出。將本接著性樹脂片於180℃下加熱1小時而獲得的本接著劑層滿足以下的(iv)的條件。即,(iv)依據JIS K7120中所規定的熱重量測定,以流入氣體:氮氣、測定溫度範圍:25℃~500℃、加熱速度:10℃/分鐘測定的質量減少率為5%時的溫度(以下,亦稱為5%重量分解溫度)為280℃以上。本說明書中的5%重量分解溫度定義為如下溫度:於將測定前的接著劑層的重量設為100%時,藉由升溫而重量減少5%的時間點的溫度。藉由本接著劑層的5%重量分解溫度為280℃以上,可減少作為本接著性樹脂片的應用例及本揭示的其他態樣的印刷配線板的電子零件封裝步驟之一即回焊步驟中的揮發成分(逸出氣體)。另外,可抑制伴隨逸出氣體的加熱膨脹的層間剝離或起泡(鼓起)等現象,且提高回焊步驟後的耐遷移性。就相同的觀點而言,本接著劑層的5%重量分解溫度較佳為290℃以上,更佳為300℃以上。另外,就印刷配線板的廢棄處理中的焚燒效率化的觀點而言,本接著劑層的5%重量分解溫度較佳為500℃以下,更佳為450℃以下。
本接著劑層的5%重量分解溫度可藉由控制填料(C)的添加量或變更黏合劑樹脂(A)的種類、使用具有特定分子量的黏合劑樹脂(A)、使用具有特定結構(芳香族結構)的硬化劑(B)、調整硬化劑(B)的官能基當量等來控制。
<接著性樹脂片的硬化物的玻璃轉移溫度(Tg)> 本接著性樹脂片的硬化物(接著劑層)的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為0℃~150℃。若本接著劑層的Tg為0℃以上,則可進一步降低接著劑層的介電損耗正切。另外,就相同的觀點而言,本接著劑層的Tg更佳為40℃以上,進而佳為70℃以上。若本接著劑層的Tg為150℃以下,則可使接著劑層的彎曲性更良好。另外,就相同的觀點而言,本接著劑層的Tg更佳為120℃以下,進而佳為100℃以下。 其次,對本接著劑層的Tg的求出方法進行說明。本接著劑層的Tg可使用動態黏彈性分析法(Dynamic Viscoelasticity Analysis method,DVA法)測定裝置等來測定。根據藉由該裝置而獲得的與接著劑層有關的黏彈性曲線,可求出各溫度的儲存彈性模數/損失彈性模數的比(tanδ),且可求出tanδ曲線成為極大點的點來作為本接著劑層的Tg。再者,於在tanδ曲線中存在多個極大點的情況下,將最高的極大點設為本接著劑層的Tg。本接著劑層的Tg可藉由黏合劑樹脂(A)的玻璃轉移溫度、硬化劑(B)的量來控制。
<接著性樹脂片的製造方法> 本接著性樹脂片的製造方法並無特別限定,例如可採用以下的方法。首先,將包含黏合劑樹脂(A)、硬化劑(B)、填料(C)、其他任意成分及溶劑的塗佈用溶液塗佈於剝離膜的單面上。繼而,通常於40℃~150℃下將所述塗佈用溶液中所含的有機溶劑等液狀介質去除並加以乾燥,從而形成接著性樹脂片。再者,亦可藉由在所獲得的接著性樹脂片的表面上積層其他剝離膜,來製作兩面帶有剝離膜的接著性樹脂片。藉由在接著性樹脂片的兩面上利用剝離膜進行積層,可預防接著性樹脂片的表面污染。再者,藉由將剝離膜剝下,可分離接著性樹脂片。 兩個剝離膜可使用同種,亦可使用不同種。另外,藉由將剝離性不同的剝離膜用於接著性樹脂片的兩面,可對剝離力賦予強弱,因此於使用時容易依序剝下。
作為所述塗佈用溶液的塗佈方法,例如可選擇缺角輪塗佈、刀式塗佈、模塗、唇塗、輥塗、簾幕式塗佈、棒塗、凹版印刷、柔版印刷、網版印刷、浸漬塗佈、噴塗、旋塗等公知的方法。
就發揮充分的接著性的方面及處理容易性的方面而言,本接著性樹脂片的乾燥後的厚度較佳為5 μm~500 μm,更佳為10 μm~100 μm。
<接著性樹脂片、帶有剝離膜的接著性樹脂片的利用> 可使用本接著性樹脂片等來獲得覆銅積層板或印刷配線板。換言之,本接著性樹脂片可用於覆銅積層板用途或印刷配線板用途。另外,以下對它們進行詳細說明。
<覆銅積層板> 覆銅積層板為將銅箔與絕緣性膜介隔作為本接著性樹脂片的硬化物的接著劑層積層而成者。 此種覆銅積層板例如可藉由以下的方法來獲得。即,可自帶有剝離膜的接著性樹脂片依次剝下剝離性膜,於接著性樹脂片各面上分別重疊銅箔與絕緣性膜(亦將該步驟稱為暫時接著)。繼而,對所獲得的積層體實施加熱或熱壓製步驟,使銅箔與絕緣性膜之間的接著性樹脂片熱硬化,藉此獲得所述覆銅積層板。 或者,亦可藉由以下的方法來獲得覆銅積層板。亦可於絕緣性膜上塗佈接著性樹脂片形成用的塗佈用溶液並加以乾燥,於所形成的接著性樹脂片上重疊銅箔,經過加熱或熱壓製步驟,藉此使銅箔與絕緣性膜之間的接著性樹脂片熱硬化,藉此獲得覆銅積層板。 覆銅積層板可如銅箔/接著劑層/絕緣性膜/接著劑層/銅箔般將兩面最外層均設為銅箔,亦可進而設置銅箔的內層。於利用多個接著性樹脂片來積層銅箔或絕緣性膜的情況下,亦可於經過多次暫時接著後,對多個接著性樹脂片進行一次加熱硬化。
<印刷配線板> 本揭示中的印刷配線板(以下,亦稱為本印刷配線板)包含本接著性樹脂片的硬化物。 例如,可藉由蝕刻等而對上文所述的覆銅積層板中的銅箔進行加工,形成訊號電路或接地電路,藉此獲得印刷配線板。另外,亦可自帶有剝離膜的接著性樹脂片上剝下剝離膜,將接著性樹脂片面貼合於電路面,並進行加熱硬化,藉此保護訊號電路或用作用於進一步多層化的基體。 作為設置訊號電路或接地電路的方法,例如可使用以下的方法。首先,於所述覆銅積層板的銅箔上形成感光性蝕刻抗蝕劑層,透過具有電路圖案的遮罩膜進行曝光,而僅使曝光部硬化。繼而,藉由蝕刻來去除未曝光部的銅箔後,將所殘留的抗蝕劑層剝離等,從而可由銅箔形成導電性電路。
另外,本印刷配線板亦可不使用上文所述的覆銅積層板地進行製作。 例如,亦可於聚酯或聚醯亞胺、液晶聚合物、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)膜等具有可撓性、絕緣性的塑膠膜上,利用印刷技術來形成導體圖案。其後,以覆蓋導體圖案的方式,介隔本接著性樹脂片來重疊保護層,並進行加熱及加壓,藉此使接著性樹脂片硬化,從而獲得設置有保護層的可撓性印刷配線板。 或者,亦可於具有可撓性、絕緣性的塑膠膜上利用濺射或鍍敷等方法僅設置所需的電路,以下同樣地獲得介隔本接著性樹脂片的硬化物而設置有保護層的可撓性印刷配線板。
進而,可於多個可撓性印刷配線之間夾持本接著性樹脂片並進行加熱及加壓,藉此使接著性樹脂片硬化,藉此將本接著性樹脂片用作層間接著用樹脂片。如此,亦可獲得多層可撓性印刷配線板等。
本印刷配線板為了於使本接著性樹脂片硬化而得的接著劑層或夾著保護層而配置的多個銅箔間進行導通,有時設置盲孔或穿通孔等通孔開口。通孔開口通常是藉由使用雷射光的雷射加工或使用鑽頭的鑽孔加工而形成。該些中,就提高通孔開口的形狀精度的觀點而言,較佳為藉由雷射加工來形成通孔開口。
可使用本印刷配線板來製造智慧型手機、平板終端、相機等各種電子設備。即,本揭示中的電子設備包括本印刷配線板。 [實施例]
以下,藉由實施例來更詳細地說明本揭示,但本揭示並不限定於以下的實施例。再者,只要無特別說明,則實施例中的「份」表示「質量份」,「%」表示「質量%」。
再者,樹脂的酸價測定是利用下述方法來進行。 《黏合劑樹脂(A)的酸價》 黏合劑樹脂(A)的酸價是依據JIS K0070來進行測定。具體而言,於共栓三角燒瓶中精密量取試樣約1 g,加入四氫呋喃/乙醇(容量比:四氫呋喃/乙醇=2/1)混合液100 ml而進行溶解。向其中加入酚酞試液作為指示劑,利用0.1 N醇性氫氧化鉀溶液進行滴定,將指示劑保持淡紅色30秒鐘的時刻設為終點。酸價是藉由下式來求出(單位:mgKOH/g)。 式(1) 酸價(mgKOH/g)=(5.611×a×F)/S S:試樣的採取量(g) a:0.1 N醇性氫氧化鉀溶液的消耗量(ml) F:0.1 N醇性氫氧化鉀溶液的滴定度
《黏合劑樹脂(A)的重量平均分子量(Mw)的測定》 重量平均分子量(Mw)的測定中,使用東曹(Tosoh)股份有限公司製造的凝膠滲透層析儀(Gel Permeation Chromatograph,GPC)商品名:「HPC-8020」。GPC為針對溶解於溶媒(THF;四氫呋喃)中的物質,根據其分子尺寸之差來進行分離定量的液相層析儀。本測定是將兩根商品名:「LF-604」(昭和電工股份有限公司製造:快速分析用GPC管柱:6 mmID×150 mm尺寸)串聯連接來用作管柱,並於流量0.6 mL/min、管柱溫度40℃的條件下進行,重量平均分子量(Mw)的決定是藉由聚苯乙烯換算來進行。
《填料(C)的平均粒徑D 50的測定》 填料(C)的平均粒徑D 50是使用雷射繞射-散射法粒度分佈測定裝置、商品名:LS13320(貝克曼-庫爾特(Beckman Coulter)公司製造),並利用旋風乾燥粉末樣品模組(Tornado dry powder sample module)進行測定而得的數值,且為粒徑累積分佈中的累積值為50%的粒徑。再者,折射率的設定設為1.6。
《原料:黏合劑樹脂(A)》 (A-1):苯乙烯系彈性體、商品名:FG1901GT(經馬來酸改質的苯乙烯系彈性體)、酸價10 mgKOH/g、重量平均分子量95,000、Tg 80℃(克萊頓(Clayton)公司製造)。 (A-2):聚醯亞胺樹脂、酸價9 mgKOH/g、重量平均分子量45,000、Tg 50℃(東洋化學(TOYOCHEM)公司製造) (A-3):聚醯胺樹脂、酸價10.6 mgKOH/g、重量平均分子量21,000、Tg 55℃(東洋化學(TOYOCHEM)公司製造) (A-4):聚胺基甲酸酯樹脂、酸價10 mgKOH/g、重量平均分子量120,000、Tg 25℃(東洋化學(TOYOCHEM)公司製造) (A-5):聚酯樹脂、商品名:拜龍(Vylon)637、酸價5 mgKOH/g、重量平均分子量30,000、Tg 21℃(東洋紡公司製造)
《原料:硬化劑(B)》 (B-1):商品名:YX-8800(縮水甘油醚型環氧樹脂、官能基當量180 g/eq、二官能)、三菱化學公司製造 (B-2):商品名:MIR-3000(聯苯芳烷基型馬來醯亞胺樹脂、官能基當量275 g/eq)、日本化藥公司製造 (B-3):商品名:TKA-100(異氰脲酸酯型異氰酸酯化合物、官能基當量:180 g/eq、三官能)、旭化成公司製造 (B-4):商品名:奧爾加奇克斯(Orgatix)ZC-150(有機氧化鋯化合物、官能基當量122 g/eq、四官能)、松本精細化學(Matsumoto Fine Chemical)公司製造 (B-5):商品名:卡伯萊特(Carbodilite)V-05(含碳二醯亞胺基的化合物、官能基當量:262 g/eq、多官能)、日清紡化學公司製造 (B-6):商品名:BAPP(含聚胺基的化合物、官能基當量205 g/eq、二官能)、賽卡(SEIKA)公司製造
《原料:填料(C)》 (C-1):商品名:SC2050-MB(二氧化矽、平均粒徑D 50:0.5 μm)、雅都瑪科技(Admatechs)公司製造 (C-2):商品名:SP-2(氮化硼、平均粒徑D 50:4.0 μm)、電化公司製造 (C-3):商品名:KT-300(氟系填料、平均粒徑D 50:10.0 μm)、喜多村公司製造 (C-4):商品名:E101-S(液晶聚合物、平均粒徑D 50:17.5 μm)、住友化學公司製造 (C-5):商品名:艾克索利特(EXOLIT)OP935(次膦酸鋁鹽、平均粒徑D 50:2.5 μm)、科萊恩(Clariant)公司製造 (C-6):商品名:H-T級(氧化鋁、平均粒徑D 50:1.2 μm)、德山公司製造
[實施例1] <<塗佈液的製造>> 以固體成分換算計,將黏合劑樹脂(A-1)100份、硬化劑(B-1)5份、填料(C-1)10份裝入至容器中,以不揮發成分濃度成為30%的方式加入混合溶劑(甲苯:MEK=9:1(質量比)),利用分散器攪拌10分鐘來獲得塗佈液。
<<接著性樹脂片的製造>> 使用刮刀將所獲得的塗佈液以乾燥後的厚度成為25 μm的方式均勻塗敷於厚度50 μm的重剝離膜(塗有重脫模劑的聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)膜)上,於100℃下乾燥2分鐘。其後,冷卻至室溫(例如,25℃),獲得單面帶有剝離膜的接著性樹脂片。繼而,將所獲得的單面帶有剝離膜的接著性樹脂片的接著性樹脂片面重疊於厚度50 μm的輕剝離膜(塗有輕脫模劑的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜)上。然後,獲得包含重剝離膜/接著性樹脂片/輕剝離膜的兩面帶有剝離膜的接著性樹脂片。 依據後述的方法,針對接著性樹脂片的硬化物,測定10 GHz、20 GHz、40 GHz下的介電損耗正切、氮氣環境下的5%重量分解溫度、玻璃轉移溫度(Tg)。另外,依據後述的方法,對使用接著性樹脂片而成的積層配線板A的耐遷移性以及彎曲性進行評價。將評價結果示於表1~表3中。
<10 GHz、20 GHz、40 GHz下的介質損耗正切> 準備4張利用所述方法所製作的兩面帶有剝離膜的接著性樹脂片,分別依次剝下剝離膜,將所露出的接著性樹脂片彼此重疊共計4張,利用真空層壓機(尼基高莫頓(Nichigo-Morton)製造、小型加壓式真空層壓機V-130(商品名))進行貼合。此時,作為兩面的最外面的剝離膜未剝下而保持原樣。其結果,獲得包含4張接著性樹脂片的、厚度100 μm的接著性樹脂片被夾於重剝離膜與輕剝離膜之間的兩面帶有剝離膜的接著性樹脂片。再者,關於真空層壓條件,於加熱溫度90℃、真空時間60秒、真空到達壓2 hPa、壓力0.4 MPa、加壓時間60秒下進行。 繼而,將兩面帶有剝離膜的接著性樹脂片於180℃、2 MPa下壓製1小時,剝下剝離膜,將接著性樹脂片的硬化物設為測定用試驗片。將測定用試驗片於23℃、相對濕度50%的環境下保管24小時以上,然後於該溫度濕度環境下,使用AET公司製造的介電常數測定裝置,藉由空腔共振器法來求出測定頻率10 GHz下的介電損耗正切。於測定頻率20 GHz、40 GHz下,針對相同的試驗片,使用分別對應的頻率的共振器來進行測定。
<玻璃轉移溫度(Tg)> (測定用的接著劑層的製作) 使用刮刀將各實施例、各比較例中所使用的塗佈液以乾燥後的厚度成為200 μm的方式均勻塗敷於厚度50 μm的重剝離膜(塗有重脫模劑的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜)上,於100℃下乾燥2分鐘。其後,冷卻至室溫(例如,25℃),形成單面帶有剝離膜的接著性樹脂片。 繼而,將所獲得的單面帶有剝離膜的接著性樹脂片的接著性樹脂片面重疊於厚度50 μm的輕剝離膜(塗有輕脫模劑的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜)上,獲得包含重剝離膜/接著性樹脂片/輕剝離膜的兩面帶有剝離膜的接著性樹脂片。 使所獲得的兩面帶有剝離膜的接著性樹脂片以180℃、1小時、2 MPa進行熱硬化,並將重剝離膜與輕剝離膜剝離,藉此獲得200 μm的接著劑層。
(玻璃轉移溫度(Tg)的測定) 針對自所獲得的接著劑層以5 mm×30 mm的大小切出的測定用試驗片,使用動態黏彈性測定裝置、商品名:「DVA200」(IT計測控制(股)製造),冷卻至0℃後,以升溫速度10℃/分鐘升溫至300℃,於振動頻率10 Hz下測定黏彈性。 根據所獲得的黏彈性曲線來求出儲存彈性模數,並且根據損失彈性模數,於各溫度下算出損失正切(tanδ),進行繪圖,算出tanδ曲線成為極大的點,將該點設為Tg。再者,於存在多個極大點的情況下,將溫度最高的值設為該硬化物的tanδ峰值(Tg)。
<耐遷移性> 參照圖1A~圖1D來對耐遷移性的評價方法進行說明。 首先,對厚度12 μm的銅箔與厚度25 μm的聚醯亞胺膜的積層體進行蝕刻處理。然後,如圖1A的示意性平面圖所示般,於聚醯亞胺膜1上分別形成線/空間=0.05 mm/0.05 mm的、包括陰極電極連接點2p的陰極電極用梳型訊號配線2與包括陽極電極連接點3p的陽極電極用梳型訊號配線3。 繼而,如圖1B的示意性平面圖所示般,覆蓋圖1A所示的陰極電極用梳型訊號配線2及陽極電極用梳型訊號配線3,以陰極電極連接點2p附近及陽極電極連接點3p附近露出的程度的大小貼附兩面帶有剝離膜的接著性樹脂片。具體而言,將兩面帶有剝離膜的接著性樹脂片的剝下輕剝離膜後的面貼附於上文所述的部分,利用真空層壓機進行暫時接著。其後,將接著性樹脂片的重剝離膜剝離,於其上貼附包含銅箔5a及絕緣層5b的覆銅積層板5(CCL)。具體而言,以覆銅積層板5的絕緣層5b與硬化前的接著性樹脂片相接的方式,利用真空層壓機進行暫時接著,然後藉由熱壓製而以180℃、1小時、2 MPa進行熱硬化,從而獲得於接著劑層(接著性樹脂片的硬化物4)上配置有單面CCL的評價用積層配線板A。將所製作的評價用積層配線板的示意性平面圖示於圖1C中,將以線段ID-ID切斷圖1C的評價用積層配線板時的示意性剖面圖示於圖1D中。
繼而,對所獲得的評價用積層配線板A進行浮焊處理。使評價用積層配線板A的聚醯亞胺膜1面朝下而於288℃的熔融焊料中漂浮10秒鐘,取出試樣(評價用積層配線板A)。
其後,針對所取出的試樣,於溫度85℃、85%RH(相對濕度)的環境下,將陽極電極連接於陽極電極連接點3p,將陰極電極連接於陰極電極連接點2p,然後施加電壓50 V,並持續1000小時。然後,持續測定經過1000小時之前的電阻值的變化。再者,所謂「漏流接觸(leak touch)」,是指存在由短路造成的絕緣破壞,電阻瞬間降低而電流流動。於不存在漏流接觸的情況下,絕緣性不會降低。與耐遷移性相關的評價基準如下所述。 A:經過1000小時後的電阻值為1.0×10 10Ω以上且漏流接觸次數為0次。 B:經過1000小時後的電阻值為1.0×10 8Ω以上且漏流接觸次數為1次,或者經過1000小時後的電阻值為1.0×10 8Ω以上、未滿1.0×10 10Ω且漏流接觸次數為0次。 C:經過1000小時後的電阻值為1.0×10 7Ω以上且漏流接觸次數為2次,或者經過1000小時後的電阻值為1.0×10 7Ω以上、未滿1.0×10 8Ω且漏流接觸次數為1次以下。 D:經過1000小時後的電阻值未滿1.0×10 7Ω,或者漏流接觸次數為3次以上。
<彎曲性> 將所製作的兩面帶有剝離膜的接著性樹脂片的輕剝離膜剝下,並真空層壓至線/空間=0.05 mm/0.05 mm的電路基板上。其後,按照與耐遷移性的評價相同的程序,來製作評價用積層配線板A。 針對該積層配線板A,進行如下操作:以覆銅積層板5位於外側的方式彎折180度,於彎折部位載置500 g的砝碼5秒鐘後,將彎折的部位恢復為原來的平面狀態,再次載置500 g的砝碼5秒鐘,並將該操作設為彎折次數1次。然後,針對接著劑層4的施加了500 g負荷的彎折部,計數直至產生裂紋為止的彎折次數,按照以下的基準進行評價。 再者,是否產生了裂紋是藉由如下方式來確認:利用剃刀將積層配線板A裁斷,利用基恩士(KEYENCE)(股)製造的顯微鏡、商品名:「VHX-900」來觀察其剖面。 A:5次以上。 B:3次以上、未滿5次。 C:2次以上、未滿3次。 D:未滿2次。
<氮氣環境下的5%重量分解溫度(耐熱性評價)> 針對與所述介質損耗正切測定同樣地製作的接著性樹脂片的硬化物(接著劑層),使用商品名:TGDTA220(精工儀器(Seiko Instruments)公司製造)進行5%重量分解溫度的測定。再者,測定依據JIS K7120中所規定的熱重量測定方法。具體而言,使用鋁製開放式樣品鍋,於試樣(接著劑層)5 mg、氮氣流量空氣每分鐘200 mL、開始溫度25℃、升溫速度每分鐘10℃的條件下實施,進行測定,直至500℃為止。 然後,根據所獲得的結果,使用以下的式(2)來計算試樣的重量變化,於橫軸上繪製溫度,於縱軸上繪製重量變化,將產生5%重量變化的溫度設為5%重量分解溫度。 式(2) 重量變化(%)=每一溫度時的重量(g)/測定前硬化物的重量(g)×100 基於下述評價基準來對所獲得的5%重量分解溫度進行評價,並對接著劑層的耐熱性進行評價。 A:300℃以上。 B:290℃以上、未滿300℃。 C:280℃以上、未滿290℃。 D:未滿280℃。
[實施例2~實施例24、比較例1~比較例3] 如表1~表3所示,變更黏合劑樹脂(A)、硬化劑(B)、填料(C)的種類或量,除此以外,與實施例1同樣地獲得接著性樹脂片,並同樣地進行評價。
[表1] 表1
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9
黏合劑樹脂(A) 質量份 (A-1) 100 100 100 100 100 100
(A-2) 100
(A-3) 100
(A-4) 100
(A-5)
硬化劑(B) 質量份 (B-1) 5 5 5 5 1 12 22 33 5
(B-2)
(B-3)
(B-4)
(B-5)
(B-6)
填料(C) 質量份 (C-1) 10 10 10 10 9.6 10.7 11.6 12.7 3.5
(C-2)
(C-3)
(C-4)
(C-5)
(C-6)
填料(C)質量% 8.7% 8.7% 8.7% 8.7% 8.7% 8.7% 8.7% 8.7% 3.2%
介電損耗正切 10 GHz 0.0016 0.0015 0.0028 0.0035 0.0013 0.0019 0.0023 0.0026 0.0018
20 GHz 0.0024 0.0022 0.0049 0.0058 0.0021 0.0024 0.0027 0.0041 0.0027
40 GHz 0.0027 0.0028 0.0066 0.0077 0.0029 0.0029 0.0032 0.0061 0.0035
5%重量分解溫度(℃) 311 343 305 302 310 323 311 310 285
耐熱性評價 A A A A A A A A C
玻璃轉移溫度Tg(℃) 80 82 81 32 75 105 130 160 81
評價 耐遷移性 A A A A A A A A C
彎曲性 A A A A A A B C A
[表2] 表2
實施例10 實施例11 實施例12 實施例13 實施例14 實施例15 實施例16 實施例17 實施例18
黏合劑樹脂(A) (A-1) 100 100 100 100 100 100 100 100 100
(A-2)
(A-3)
(A-4)
(A-5)
硬化劑(B) (B-1) 5 5 5 5 5 5 5 5 5
(B-2)
(B-3)
(B-4)
(B-5)
(B-6)
填料(C) (C-1) 23 32 52 110
(C-2) 10
(C-3) 10
(C-4) 10
(C-5) 10
(C-6) 10
填料(C)質量% 18.0% 23.4% 33.1% 51.2% 8.7% 8.7% 8.7% 8.7% 8.7%
介電損耗正切 10 GHz 0.0015 0.0015 0.0014 0.0012 0.0016 0.0018 0.0014 0.0015 0.0032
20 GHz 0.0020 0.0021 0.0020 0.0018 0.0021 0.0025 0.0025 0.0020 0.0045
40 GHz 0.0024 0.0022 0.0021 0.0018 0.0025 0.0029 0.0028 0.0025 0.0065
5%重量分解溫度(℃) 360 410 450 460 320 310 321 310 291
耐熱性評價 A A A A A A A A B
玻璃轉移溫度Tg(℃) 81 76 89 89 90 91 88 85 89
評價 耐遷移性 A A A A A A A A B
彎曲性 A A A B A A A A A
[表3] 表3
實施例19 實施例20 實施例21 實施例22 實施例23 實施例24 比較例1 比較例2 比較例3
黏合劑樹脂(A) (A-1) 100 100 100 100 100 100 100
(A-2) 100
(A-3)
(A-4)
(A-5) 100
硬化劑(B) (B-1) 5 5 5 5
(B-2) 5
(B-3) 5
(B-4) 5
(B-5) 5
(B-6) 5
填料(C) (C-1) 10 10 10 10 10 10 1
(C-2)
(C-3)
(C-4)
(C-5)
(C-6)
填料(C)質量% 8.7% 8.7% 8.7% 8.7% 8.7% 0.0% 8.7% 0.0% 0.9%
介電損耗正切 10 GHz 0.0016 0.0018 0.0015 0.0015 0.0019 0.0021 0.0051 0.0024 0.0023
20 GHz 0.0021 0.0024 0.0026 0.0021 0.0022 0.0025 0.0075 0.0042 0.0041
40 GHz 0.0029 0.0026 0.0028 0.0026 0.0028 0.0030 0.0120 0.0046 0.0044
5%重量分解溫度(℃) 305 314 322 321 288 295 320 250 260
耐熱性評價 A A A A C B A D D
玻璃轉移溫度Tg(℃) 90 91 88 85 85 85 35 80 80
評價 耐遷移性 A A A A C B A D D
彎曲性 A A A A A A A A A
本申請案主張以2021年7月26日提出申請的日本專利申請案特願2021-121487號為基礎的優先權,並將該些揭示的全部內容併入本申請案中。 [產業上的可利用性]
本接著性樹脂片的硬化物可於高頻帶(10 GHz、20 GHz、40 GHz)下達成更低的介電損耗正切,進而,於回焊步驟後,可發揮高的耐遷移性、優異的彎曲性。因此,本接著性樹脂片可適宜地用於製造要求高的可靠性或彎曲性的印刷配線板或電子設備等。
1:聚醯亞胺膜 2:陰極電極用梳型訊號配線 2p:陰極電極連接點 3:陽極電極用梳型訊號配線 3p:陽極電極連接點 4:接著性樹脂片的硬化物(接著劑層) 5:覆銅積層板 5a:銅箔 5b:絕緣層 ID-ID:線段
圖1A是用於對本揭示中的耐遷移性的評價用積層配線板的製作方法進行說明的示意性平面圖。 圖1B是用於對本揭示中的耐遷移性的評價用積層配線板的製作方法進行說明的示意性平面圖。 圖1C是用於對本揭示中的耐遷移性的評價用積層配線板的製作方法進行說明的示意性平面圖。 圖1D是用於對本揭示中的耐遷移性的評價用積層配線板的製作方法進行說明的示意性剖面圖。
1:聚醯亞胺膜
2:陰極電極用梳型訊號配線
3:陽極電極用梳型訊號配線
4:接著性樹脂片的硬化物(接著劑層)
5:覆銅積層板
5a:銅箔
5b:絕緣層

Claims (8)

  1. 一種接著性樹脂片,其特徵在於,當於180℃下加熱1小時時,滿足以下的i、ii、iii及iv; i:於23℃下,測定頻率10 GHz下的介電損耗正切為0.005以下; ii:於23℃下,測定頻率20 GHz下的介電損耗正切為0.007以下; iii:於23℃下,測定頻率40 GHz下的介電損耗正切為0.01以下; iv:依據日本工業標準K7120中所規定的熱重量測定,以流入氣體:氮氣、測定溫度範圍:25℃~500℃、加熱速度:10℃/分鐘測定的質量減少率為5%時的溫度為280℃以上。
  2. 如請求項1所述的接著性樹脂片,其中於180℃下加熱1小時時的玻璃轉移溫度為0℃~150℃。
  3. 如請求項1所述的接著性樹脂片,含有黏合劑樹脂、硬化劑及填料,相對於所述接著性樹脂片的總質量,所述填料的含量為50質量%以下。
  4. 如請求項2所述的接著性樹脂片,含有黏合劑樹脂、硬化劑及填料,相對於所述接著性樹脂片的總質量,所述填料的含量為50質量%以下。
  5. 如請求項3所述的接著性樹脂片,其中所述填料包含選自由氟系填料、氮化硼、液晶聚合物、二氧化矽及磷系填料所組成的群組中的至少一種。
  6. 如請求項1至請求項5中任一項所述的接著性樹脂片,用於印刷配線板用途。
  7. 一種印刷配線板,具有如請求項6所述的接著性樹脂片的硬化物。
  8. 一種電子設備,包括如請求項7所述的印刷配線板。
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