TW202348676A - 樹脂組成物、硬化物、薄片狀積層材料、樹脂薄片、印刷配線板,及半導體裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種樹脂組成物,其係可獲得能將介電損耗正切抑制為較低,且能抑制熔融黏度上升之硬化物的樹脂組成物。該樹脂組成物包含(A)以下述式(A-1)表示之矽烷化合物、(B)環氧樹脂及(C)活性酯化合物。
Description
本發明有關包含環氧樹脂之樹脂組成物。進而有關使用該樹脂組成物所得之硬化物、薄片狀積層材料、樹脂薄片、印刷配線板及半導體裝置。
作為印刷配線板之製造技術,已知有藉由交替重疊絕緣層與導體層之增層方式之製造方法。採用增層方式之製造方法中,一般絕緣層係使樹脂組成物硬化而形成。近年來,謀求絕緣層之介電損耗正切等介電特性的進一步提高。
迄今,已知作為用以形成絕緣層之樹脂組成物,藉由代替一般的酚系硬化劑而使用調配有活性酯化合物之環氧樹脂組成物,可將絕緣層之介電損耗正切抑制為更低(專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2020-23714號公報
[發明欲解決之課題]
然而,使用活性酯化合物時,有所得硬化物(絕緣層)之熔融黏度變高之傾向。
本發明之課題在於提供可獲得可將介電損耗正切抑制為更低,且熔融黏度上升受抑制之硬化物的樹脂組成物。
[用以解決課題之手段]
為了達成本發明課題,本發明人等進行積極檢討之結果,發現作為樹脂組成物之成分,使用環氧樹脂及活性酯化合物,進而藉由含有特定構造之矽烷化合物,意外地可獲得介電損耗正切經抑制為更低,且熔融黏度上升受抑制之硬化物,因而完成本發明。
亦即,本發明包含以下內容。
[1] 一種樹脂組成物,其係包含(A)以下述式(A-1)表示之矽烷化合物、(B)環氧樹脂及(C)活性酯化合物,
(式中,R表示烷基,Ar表示芳基,n表示1或2)。
[2] 如上述[1]之樹脂組成物,其中,將樹脂組成物中之樹脂成分設為100質量%時,(A)成分之含量為0.05質量%以上,1質量%以下。
[3] 如上述[1]或[2]之樹脂組成物,其中,進而包含(D)無機填充劑。
[4] 如上述[3]之樹脂組成物,其中,(D)無機填充劑係藉由表面處理劑表面處理,且表面處理劑係與(A)成分不同之烷氧基矽烷化合物。
[5] 如上述[4]之樹脂組成物,其中,與(A)成分不同之烷氧基矽烷化合物包含胺基系矽烷偶合劑
[6] 如上述[1]至[5]中任一項之樹脂組成物,其中,進而包含(E)自由基聚合性化合物。
[7] 如上述[6]之樹脂組成物,其中,前述(E)自由基聚合性化合物包含(E1)馬來醯亞胺化合物。
[8] 如上述[7]之樹脂組成物,其中,(E1)馬來醯亞胺化合物包含選自由(E1-1a)含三甲基茚滿骨架之馬來醯亞胺化合物及(E1-2a)含與馬來醯亞胺基之氮原子直接鍵結之芳香環骨架之馬來醯亞胺樹脂所成群中之至少一者。
[9] 如上述[1]至[8]中任一項之樹脂組成物,其係印刷配線板之層間絕緣層形成用。
[10] 一種硬化物,其係如上述[1]至[9]中任一項之樹脂組成物的硬化物。
[11] 一種薄片狀積層材料,其係含有如上述[1]至[9]中任一項之樹脂組成物。
[12] 一種樹脂薄片,其係具有支撐體與設於該支撐體上由如上述[1]至[9]中任一項之樹脂組成物形成之樹脂組成物層。
[13] 一種印刷配線板,其係具備由如上述[1]至[9]中任一項之樹脂組成物的硬化物所成之絕緣層。
[14] 一種半導體裝置,其係包含如上述[13]之印刷配線板。
[發明效果]
依據本發明,可提供可獲得可將介電損耗正切抑制為較低,且熔融黏度上升受抑制之硬化物的樹脂組成物;該樹脂組成物之硬化物;包含該樹脂組成物之薄片狀積層材料及樹脂薄片;以及包含該樹脂組成物的硬化物之印刷配線板及半導體裝置。
以下顯示實施形態及例示物詳細說明本發明。但本發明並非限定於下述實施形態及例示物者,在不脫離本發明申請專利範圍及其均等範圍之範圍內可任意變更實施。
以下說明中,除非另有說明,否則各成分之量為不揮發成分的量。
以下說明中,所謂「樹脂組成物中的不揮發成分」,除非另有說明,否則可包含(D)無機填充材。又,以下說明中,所謂「樹脂成分」,除非另有說明,否則係指樹脂組成物所含之不揮發成分中(D)無機填充材除外之成分,此處(D)無機填充材可為經後述表面處理後之無機填充材。
<樹脂組成物>
本發明之樹脂組成物包含(A)以下述式(A-1)表示之矽烷化合物、(B)環氧樹脂及(C)活性酯化合物。藉由使用此等樹脂組成物,可獲得可兼具低介電損耗正切與低熔融黏度之硬化物。且本發明通常亦可獲得平均熱膨脹率(CTE)低的硬化物,且進而亦可獲得比介電係數低的硬化物。
本發明之樹脂組成物除了(A)以下述式(A-1)表示之矽烷化合物、(B)環氧樹脂及(C)活性酯化合物以外,可進而含有任意成分。作為任意成分舉例為(D)無機填充材、(E)自由基聚合性化合物、(F)其他硬化劑、(G)硬化促進劑、(H)其他添加劑及(K)有機溶劑。本說明書中,有時亦將上述(A)~(K)之各成分分別稱為「(A)成分」、「(B)成分」等。以下,針對樹脂組成物所含之各成分詳細說明。
<(A)以下述式(A-1)表示之矽烷化合物>
本發明所用之矽烷化合物只要為以下述式(A-1)表示之化合物,則未特別限定。本說明書中,有時將該(A)成分簡稱為「特定矽烷化合物」。
(式中,R表示烷基,Ar表示芳基,n表示1或2)。
作為R的烷基,較佳為碳數1~10之烷基,更佳為碳數1~6之烷基,又更佳為碳數1~4之烷基,又更佳為選自甲基、乙基、丙基、異丙基及環丙基之1種以上。
作為Ar之芳基,較佳為碳數6~10之芳基,亦可為具有取代基之芳基,作為取代基舉例為例如碳數1~10之烷基,較佳為碳數1~6之烷基,更佳為碳數1~5之烷基,又更佳為碳數1~4之烷基,再更佳為選自甲基、乙基、丙基、異丙基及環丙基之1種以上,特佳為甲基。作為Ar之芳基較佳為選自苯基、甲苯基、二甲苯基及萘基所成群中之至少1個,更佳為選自苯基、甲苯基及二甲苯基所成群之至少1個,又更佳為苯基。
作為n較佳為2。
作為具體的特定矽烷化合物舉例為例如二苯基二甲氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷、二苯基二丙氧基矽烷、二苯基甲氧基乙氧基矽烷、二苯基甲氧基丙氧基矽烷、二苯基乙氧基丙氧基矽烷等之二苯基二烷氧基矽烷;三苯基甲氧基矽烷、三苯基乙氧基矽烷、三苯基丙氧基矽烷等之三苯基烷氧基矽烷;等,較佳為二苯基二烷氧基矽烷,更佳為二苯基二甲氧基矽烷。
樹脂組成物中含有特定矽烷化合物時,樹脂組成物中所含之粒子及成分的分散性良好,可抑制自樹脂組成物所得之硬化物的熔融黏度上升。其中,樹脂組成物含有(D)無機填充材時,自樹脂組成物所得之硬化物的熔融黏度有上升之傾向,但藉由含有特定矽烷化合物,使(D)無機填充材(粒子)之分散性良好,可有效抑制自樹脂組成物所得之硬化物的熔融黏度上升。特定矽烷化合物可單獨使用1種,亦可以任意比例組合2種以上使用。
(A)成分之含量,相對於樹脂組成物中之不揮發成分100質量%,例如為0.01質量%以上,較佳為0.05質量%以上,且為例如1質量%以下,較佳為0.8質量%以下,更佳為0.5質量%以下,又更佳為0.3質量%以下,又更佳為0.2質量%以下。
(A)成分之含量,相對於樹脂組成物中之樹脂成分100質量%,例如為0.05質量%以上、0.1質量%以上,較佳為0.2質量%以上,更佳為0.3~0.30質量%以上,又更佳為0.32質量%以上,且為例如1質量%以下,較佳為0.8質量%以下,更佳為0.6質量%以下,又更佳為0.5~0.50質量%以下,又更佳為0.45質量%以下。
<(B)環氧樹脂>
本發明之樹脂組成物含有(B)環氧樹脂。所謂(B)環氧樹脂意指具有環氧基之硬化性樹脂。
作為(B)環氧樹脂,可舉例例如聯二甲酚型環氧樹脂、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、二環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、第三丁基-兒茶酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、蔥型環氧樹脂、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、酚芳烷型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、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、含螺環環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、伸萘醚型環氧樹脂、三羥甲基型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂、異氰尿酸型環氧樹脂、酚鄰苯二甲醯亞胺型環氧樹脂、酚酞型環氧樹脂等。(B)環氧樹脂可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
樹脂組成物中,作為(B)環氧樹脂較佳包含於1分子中具有2個以上環氧基之環氧樹脂。相對於(B)環氧樹脂之不揮發成分100質量%,於1分子中具有2個以上環氧基之環氧樹脂之比例,較佳為50質量%以上,更佳為60質量%以上,特佳為70質量%以上。
環氧樹脂有於溫度20℃為液狀之環氧樹脂(以下有時稱「液狀環氧樹脂」)與於溫度20℃為固體狀之環氧樹脂(以下有時稱「固體狀環氧樹脂」)。本發明之樹脂組成物中,作為環氧樹脂,可僅包含液狀環氧樹脂,或僅包含固體狀環氧樹脂,或可組合包含液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂兩者。較佳本發明中之環氧樹脂為固體狀環氧樹脂,或組合液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂,更佳為固體狀環氧樹脂。
作為液狀環氧樹脂,較佳為於1分子中具有2個以上環氧基之液狀環氧樹脂。
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、雙酚AF型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、具有酯骨架之脂環式環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂及具有丁二烯構造之環氧樹脂。
作為液狀環氧樹脂之具體例,可舉例DIC公司製之「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂);三菱化學公司製之「828US」、「828EL」、「jER828EL」、「825」、「EPICOTE 828EL」(雙酚A型環氧樹脂);三菱化學公司製之「jER807」、「1750」(雙酚F型環氧樹脂);三菱化學公司製之「jER152」(酚酚醛清漆型環氧樹脂);三菱化學公司製之「630」、「630LSD」、「604」(縮水甘油胺型環氧樹脂);ADEKA公司製之「ED-523T」(甘草醇型環氧樹脂);ADEKA公司製之「EP-3950L」、「EP-3980S」(縮水甘油胺型環氧樹脂);ADEKA公司製之「EP-4088S」(二環戊二烯型環氧樹脂);新日鐵住金化學公司製之「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂之混合品);NagaseChemtex公司製之「EX-721」(縮水甘油酯型環氧樹脂);DAICEL公司製之「CELLOXIDE 2021P」(具有酯骨架之脂環式環氧樹脂);DAICEL公司製之「PB-3600」、日本曹達公司製之「JP-100」、「JP-200」(具有丁二烯構造之環氧樹脂);新日鐵住金化學公司製之「ZX1658」、「ZX1658GS」(液狀1,4-縮水甘油基環己烷型環氧樹脂)等。該等可單獨使用1種,亦可組合2種以上。
作為固體狀環氧樹脂,較佳為於1分子中具有3個以上環氧基之固體狀環氧樹脂,更佳為1分子中具有3個以上環氧基之芳香族系之固體狀環氧樹脂。
作為固體狀環氧樹脂,較佳為聯二甲酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘型4官能環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、伸萘醚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、酚芳烷型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂、酚鄰苯二甲醯亞胺型環氧樹脂、酚酞型環氧樹脂。
作為固體狀環氧樹脂之具體例,可舉例DIC公司製之「HP4032H」(萘型環氧樹脂);DIC公司製之「HP-4700」、「HP-4710」(萘型4官能環氧樹脂);DIC公司製之「N-690」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂);DIC公司製之「N-695」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂);DIC公司製之「HP-7200」、「HP-7200HH」、「HP-7200H」、「HP-7200L」(二環戊二烯型環氧樹脂);DIC公司製之「EXA-7311」、「EXA-7311-G3」、「EXA-7311-G4」、「EXA-7311-G4S」、「HP6000」(伸萘醚型環氧樹脂);日本化藥公司製「EPPN-502H」(三酚型環氧樹脂);日本化藥公司製之「NC7000L」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂);日本化藥公司製之「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3000FH」、「NC3100」(聯苯型環氧樹脂);日鐵化學暨材料公司製之「ESN475V」(萘型環氧樹脂);日鐵化學暨材料公司製之「ESN485」(萘酚型環氧樹脂);日鐵化學暨材料公司製之「ESN375」(二羥萘型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YX4000H」、「YX4000」、「YX4000HK」、「YL7890」(聯二甲酚型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YL6121」(聯苯型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YX8800」(蔥型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YX7700」(酚芳烷型環氧樹脂);大阪氣體化學公司製之「PG-100」、「CG-500」;三菱化學公司製之「YL7760」(雙酚AF型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YL7800」(茀型環氧樹脂);三菱化學公司製之「jER1010」(雙酚A型環氧樹脂);三菱化學公司製之「jER1031S」(四苯基乙烷型環氧樹脂);日本化藥公司製之「WHR991S」(酚鄰苯二甲醯亞胺型環氧樹脂)等。該等可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為(B)環氧樹脂併用液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂時,液狀環氧樹脂相對於固體狀環氧樹脂之質量比(液狀環氧樹脂/固體狀環氧樹脂)未特別限制,但較佳為10以下,更佳為5以下,又更佳為1以下。
(B)環氧樹脂之環氧當量較佳為50g/eq.~5,000g/eq.,更佳為60g/eq.~2,000g/eq.,又更佳為70g/eq.~1,000g/eq.,再更佳為80g/eq.~500g/eq.。環氧當量係環氧基每1當量之樹脂的質量。該環氧當量可依照JIS K7236測定。
(B)環氧樹脂之重量平均分子量(Mw)較佳為100~5,000,更佳為250~3,000,又更佳為400~1,500。樹脂之重量平均分子量可藉由凝膠滲透層析(GPC)法,以聚苯乙烯換算之值測定。
(B)成分之含量,相對於樹脂組成物中之不揮發成分100質量%,例如為1質量%以上,較佳為3質量%以上,更佳為5質量%以上,又更佳為7質量%以上,再更佳為7.5質量%以上,且例如為30質量%以下,較佳為20質量%以下,更佳為18質量%以下,又更佳為15質量%以下,再更佳為12~12.0質量%以下。
(B)成分之含量,相對於樹脂組成物中之樹脂成分100質量%,例如為10質量%以上,較佳為15質量%以上,更佳為20質量%以上,又更佳為25質量%以上,再更佳為30質量%以上,特佳為32~32.0質量%以上,且例如為60質量%以下,較佳為55質量%以下,更佳為50質量%以下,又更佳為45質量%以下,再更佳為40質量%以下,特佳為35質量%以下。
<(C)活性酯化合物>
本發明之樹脂組成物含有(C)活性酯化合物。(C)活性酯化合物可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。(C)活性酯化合物可具有與(B)環氧樹脂反應並使(B)環氧樹脂交聯之機能。作為(C)活性酯化合物亦可為含碳-碳不飽和鍵者。
作為(C)活性酯化合物,較佳使用一般的酚酯類、硫酚酯類、N-羥胺酯類、雜環羥基化合物之酯類等之於1個分子中具有2個以上反應活性高的酯基之化合物。該活性酯化合物較佳係藉由羧酸化合物及/或硫代羧酸化合物與羥化合物及/或硫醇化合物之縮合反應而獲得者。尤其基於耐熱性提高之觀點,較佳為由羧酸化合與羥化合物所得之活性酯化合物,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化合物。作為羧酸化合物,可舉例例如苯甲酸、乙酸、琥珀酸、馬來酸、依康酸、鄰苯二甲酸、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,可舉例例如氫醌、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、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、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、連苯三酚、苯三酚、二環戊二烯型二酚化合物、酚酚醛清漆等。此處,所謂「二環戊二烯型二酚化合物」意指於二環戊二烯1分子縮合有2分子酚所得之二酚化合物。
具體而言,作為(C)活性酯化合物,較佳為二環戊二烯型活性酯化合物、含萘構造之萘型活性酯化合物、含酚酚醛清漆之乙醯化物之活性酯化合物、含酚酚醛之苯甲醯化物之活性酯化合物,其中更佳為選自二環戊二烯型活性酯化合物及萘型活性酯化合物中之至少1種,又更佳為二環物二烯型活性酯化合物。作為二環戊二烯型活性酯化合物,較佳為包含二環戊二烯型二酚構造之活性酯化合物。所謂「二環戊二烯型二酚構造」表示由伸苯基-伸二環戊基-伸苯基所成之2價構造單位。
作為(C)活性酯化合物之市售品,作為含二環戊二烯型二酚構造之活性酯化合物舉例為「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「EXB-8000L」、「EXB-8000L-65M」、「EXB-8000L-65TM」、「HPC-8000L-65TM」、「HPC-8000」、「HPC-8000-65T」、「HPC-8000H」、「HPC-8000H-65TM」(DIC公司製);作為含萘構造之活性酯化合物舉例為「EXB-8100L-65T」、「EXB-8150-60T」、「EXB-8150-62T」、「EXB-9416-70BK」、「HPC-8150-60T」、「HPC-8150-62T」(DIC公司製);作為含磷活性酯化合物舉例為「EXB9401」(DIC公司製),作為酚酚醛清漆之乙醯化物的活性酯化合物舉例為「DC808」(三菱化學公司製),作為酚酚醛清漆之苯甲醯化物的活性酯化合物舉例為「YLH1026」、「YLH1030」、「YLH1048」(三菱化學公司製),作為含苯乙烯基及萘構造之活性酯化合物舉例為「PC1300-02-65MA」(AIR・WATER公司製)等。
(C)活性酯化合物之活性酯基當量,較佳為50g/eq.~500g/eq.,更佳為50g/eq.~400g/eq.,又更佳為100g/eq.~300g/eq.。作性活性酯基當量係活性酯基每1當量之活性酯化合物的質量。
(B)成分與(C)成分之量比,於將(B)成分的不揮發成分之質量除以環氧當量所得之值全部予以合計之值設為a,將(C)成分之不揮發成分之質量除以活性酯基當量所得之值全部予以合計之值設為b時,b/a較佳為1.0以上,更佳為1.01以上,又更佳為1.05以上,再更佳為1.1~1.10以上,特佳為1.11以上,又較佳為2.0以下,更佳為1.5以下,再更佳為1.4以下,又再更佳為1.3以下。藉由將(B)成分與(C)成分之量比設為該範圍內,可容易獲得本發明之效果。
(C)成分之含量,相對於樹脂組成物中之不揮發成分100質量%,例如為3質量%以上,較佳為5質量%以上,更佳為8質量%以上,又更佳為10質量%以上,再更佳為13質量%以上,且例如為40質量%以下,較佳為35質量%以下,更佳為30質量%以下,又更佳為25質量%以下,再更佳為21質量%以下。
(C)成分之含量,相對於樹脂組成物中之樹脂成分100質量%,例如為30質量%以上,較佳為40質量%以上,更佳為45質量%以上,又更佳為50質量%以上,再更佳為55質量%以上,特佳為57質量%以上,且例如為80質量%以下,較佳為75質量%以下,更佳為70質量%以下,又更佳為65質量%以下,再更佳為60質量%以下。
<(D)無機填充材>
本發明之樹脂組成物有含有(D)無機填充材作為任意成分之情況。(D)無機填充材係以粒子狀態含於樹脂組成物中。(D)無機填充材可單獨使用1種,亦可任意組合2種以上使用。
作為(D)無機填充材之材料係使用無機化合物。作為(D)無機填充材之材料舉例為例如氧化矽、氧化鋁、玻璃、堇青石、矽氧化物、硫酸鋇、碳酸鋇、滑石、黏土、雲母粉、氧化鋅、水滑石、勃姆石(Boehmite)、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化錳、硼酸鋁、碳酸鍶、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、氧化鈦、氧化鋯、鈦酸鋇、鈦酸鋯酸鋇、鋯酸鋇、鋯酸鈣、磷酸鋯及磷酸鎢酸鋯等。該等中特佳為氧化矽。作為氧化矽舉例為例如無定形氧化矽、熔融氧化矽、結晶氧化矽、合成氧化矽、中空氧化矽等。且作為氧化矽較佳為球狀氧化矽。(D)無機填充材可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
作為(D)無機填充材之市售品舉例為例如日鐵化學暨材料公司製之「SP60-05」、「SP507-05」;ADMATECHS公司製之「SC2500SQ」、「SO-C4」、「SO-C2」、「SO-C1」、「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」、「180nmSX-C1」;DENKA公司製之「UFP-30」、「DAW-03」、「FB-105FD」;德山公司製之「SILFIL NSS-3N」、「SILFIL NSS-4N」、「SILFIL NSS-5N」;太平洋水泥公司製之「CellSpheres」、「MGH-005」;日揮觸媒化成公司製製之「S Ferrique」、「BA-1」、「BA-S」等。
(D)無機填充材之平均粒徑未特別限制,但較佳為10μm以下,更佳為5μm以下,又更佳為2μm以下,再更佳為1μm以下,特佳為0.7μm以下。(D)無機填充材之平均粒徑下限未特別限制,但較佳為0.01μm以上,更佳為0.05μm以上,又更佳為0.07μm以上,特佳為0.1μm以上。(D)無機填充材之平均粒徑可基於Mie散射理論,以雷射繞射.散射法測定。具體而言,可利用雷射繞射式粒徑分佈測定裝置,以體積基準作成無機填充材之粒徑分佈,以其中值徑作為平均粒徑而測定。測定樣品可較佳地使用將無機填充材100mg、甲基乙基酮10g量取於安瓿中以超音波分散10分鐘而成者。測定樣品係使用雷射繞射式粒徑分佈測定裝置,將使用光源波長設為藍色及紅色,以流動胞(flow cell)方式測定無機填充材之體積基準之粒徑分佈,自所得粒徑分佈算出平均粒徑作為中值徑。作為雷射繞射式粒徑分佈測定裝置舉例為例如堀場製作所公司製之「LA-960」等。
(D)無機填充材之比表面積未特別限制,但較佳為0.1m
2/g以上,更佳為0.5m
2/g以上,又更佳為1m
2/g以上,特佳為3m
2/g以上。(D)無機填充材之比表面積之上限未特別限制,但較佳為100m
2/g以下,更佳為70m
2/g以下,又更佳為50m
2/g以下,特佳為40m
2/g以下。無機填充材之比表面積可依據BET法使用比表面積測定裝置(MOUNTECH公司製Macsorb HM-1210),於試料表面吸附氮氣,使用BET多點法算出比表面積而得。
(D)無機填充材較佳經適當表面處理劑表面處理。藉由表面處理,可提高(D)無機填充材之耐濕性及分散性。作為表面處理劑較佳為與(A)成分不同之烷氧基矽烷化合物,舉例為例如乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷等之乙烯基系矽烷偶合劑;2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷等之環氧系矽烷偶合劑;對-苯乙烯基三甲氧基矽烷等之苯乙烯系矽烷偶合劑;3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等之甲基丙烯酸系矽烷偶合劑;3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等之丙烯酸系矽烷偶合劑;N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-8-胺基辛基三甲氧基矽烷、N-(乙烯基苄基)-2-胺基乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等之胺基系矽烷偶合劑;三(三甲氧基矽烷基丙基)異氰尿酸酯等之異氰尿酸酯系矽烷偶合劑;3-脲基丙基三烷氧基矽烷等之脲系矽烷偶合劑;3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等之硫醇系矽烷偶合劑;3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷等之異氰酸酯系矽烷偶合劑;3-三甲氧基矽烷基丙基琥珀酸酐等之酸酐系矽烷偶合劑;等之矽烷偶合劑;甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、辛基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、1,6-雙(三甲氧基矽烷基)己烷、三氟丙基三甲氧矽烷等之非矽烷偶合-烷氧基矽烷化合物等。且,表面處理劑可單獨使用1種,亦可以任意比率組合使用2種以上
作為表面處理劑之市售品列舉為例如信越化學工業公司製之「KBM-1003」、「KBE-1003」(乙烯基系矽烷偶合劑);「KBM-303」、「KBM-402」、「KBM-403」、「KBE-402」、「KBE-403」(環氧系矽烷偶合劑);「KBM-1403」(苯乙烯系矽烷偶合劑);「KBM-502」、「KBM-503」、「KBE-502」、「KBE-503」(甲基丙烯酸系矽烷偶合劑);「KBM-5103」(丙烯酸系矽烷偶合劑);「KBM-602」、「KBM-603」、「KBM-903」、「KBE-903」、「KBE-9103P」、「KBM-573」、「KBM-575」(胺系矽烷偶合劑);「KBM-9659」(異氰尿酸酯系矽烷偶合劑);「KBE-585」(脲系矽烷偶合劑);「KBM-802」、「KBM-803」(硫醇系矽烷偶合劑);「KBE-9007N」(異氰酸酯系矽烷偶合劑);「X-12-967C」(酸酐系矽烷偶合劑);「KBM-13」、「KBM-22」、「KBM-103」、「KBE-13」、「KBE-22」、「KBE-103」、「KBM-3033」、「KBE-3033」、「KBM-3063」、「KBE-3063」、「KBE-3083」、「KBM-3103C」、「KBM-3066」、「KBM-7103」(非矽烷偶合-烷氧基矽烷化合物)等。
利用表面處理劑進行表面處理之程度,基於提高無機填充材之分散性之觀點,較佳侷限於特定範圍。具體而言,無機填充材100質量%較佳以0.2質量%~5質量%之表面處理劑進行表面處理,較佳以0.2質量%~3質量%進行表面處理,更佳以0.3質量%~2質量%進行表面處理。
利用表面處理劑進行表面處理之程度可藉由無機填充材之每單位表面積之碳量而評價。無機填充材之每單位表面積之碳量,基於提高無機填充材之分散性之觀點,較佳為0.02mg/m
2以上,更佳為0.1 mg/m
2以上,又更佳為0.2mg/m
2以上。另一方面,基於防止樹脂組成物之熔融黏度及薄片形態之熔融黏度上升之觀點,較佳為1.0mg/m
2以下,更佳為0.8mg/m
2以下,又更佳為0.5mg/m
2以下。
(D)無機填充材之每單位表面積之碳量可藉由將表面處理後之無機填充材以溶劑(例如甲基乙基酮(MEK))進行洗淨處理後進行測定。具體而言,將作為溶劑之充分量之MEK添加於以表面處理劑進行表面處理之無機填充材中,於25℃進行超音波洗淨5分鐘。去除上澄液,使固形分乾燥後,使用碳分析計測定無機填充材之每單位表面積之碳量。作為碳分析計可使用例如堀場製作所公司製之「EMIA-320V」等。
樹脂組成物中之(D)無機填充材之含量,未特別限制,但於將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為90質量%以下,更佳為85質量%以下,又更佳為80質量%以下,再更佳為76質量%以下。樹脂組成物中之(D)無機填充材之含量下限未特別限制,但於將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,可為例如0質量%以上、1質量%以上、10質量%以上、20質量%以上、30質量%以上等,較佳可為40質量%以上,更佳為50質量%以上,又更佳為55質量%以上,再更佳為60質量%以上,特佳為61質量%以上。
<(E)自由基聚合性化合物>
本發明之樹脂組成物有時可進而包含(E)自由基聚合性化合物作為任意成分。(E)自由基聚合性化合物可以單獨使用1種,亦可以任意組合2種以上使用。
作為自由基聚合性化合物,只要1分子中具有1個以上(較佳2個以上)之自由基聚合性不飽和基,則其種類未特別限制。作為自由基聚合性化合物舉例為例如具有選自馬來醯亞胺基、乙烯基、烯丙基、苯乙烯基、乙烯基苯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、富馬醯基及馬來醯基之1種以上作為自由基聚合性不飽和基之化合物。其中,基於容易獲得介電特性優異之硬化物之觀點,較佳包含(E1)馬來醯亞胺化合物及/或(E2)其他自由基聚合性化合物。(E2)其他自由基聚合性化合物係不具有馬來醯亞胺基而具有馬來醯亞胺基以外之自由基聚合性不飽和基之化合物,其中,較佳包含選自(甲基)丙烯酸樹脂及苯乙烯樹脂之1種以上。
作為(E1)馬來醯亞胺系化合物只要為1分子中具有1個以上(較佳2個以上)馬尼醯亞胺基(2,5-二氫-2,5-二氧代-1H-吡咯-1-基)之化合物,則其種類未特別限制。作為馬來醯亞胺化合物,舉例為例如「BMI-3000J」、「BMI-5000」、「BMI-1400」、「BMI-1500」、「BMI-1700」、「BMI-689」(均為DESIGNER MOLECULES公司製)、「SLK-2700」(信越化學工業公司製)等之包含脂肪族骨架(較佳源自二聚物二胺之碳原子數36之脂肪族骨架)之馬來醯亞胺樹脂等,但較佳為(E1-1)日本發明協會公開技術公開技報公技編號2020-500211號中記載之含茚滿骨架之馬來醯亞胺樹脂;「MIR-3000-70MT」、「MIR-5000-60T」(均為日本化藥公司製)、「BMI-4000」(大和化成公司製)、「BMI-80」(KI化成公司製)等之(E1-2)含有與馬來醯亞胺基之氮原子直接鍵結之芳香環骨架之馬來醯亞胺樹脂,作為後者之(E1-2)馬來醯亞胺樹脂更佳為「MIR-5000-60T」(日本化藥公司製)等之(E1-2a)含有與馬來醯亞胺基之氮原子直接鍵結之芳香環骨架之分子中包含3個以上芳香族環之馬來醯亞胺樹脂。
作為(E1)馬來醯亞胺化合物,其中較佳為含茚滿骨架之馬來醯亞胺化合物(本說明書中,亦稱為「(E1-1)特定馬來醯亞胺化合物」),更佳為(E1-a)含三甲基茚滿骨架之馬來醯亞胺化合物。(E1-1)特定馬來醯亞胺化合物可藉由例如日本發明協會公開技報公技編號No. 2020-500211中記載之方法製造。根據該日本發明協會公開技報公技編號2020-500211號記載之製造方法,可獲得具有三甲基茚滿骨架之重複單位數分佈之馬來醯亞胺化合物。以該方法所得之馬來醯亞胺化合物包含以下述式(M1)表示之構造。因此,(E1)馬來醯亞胺化合物可包含含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物。
(式(M1)中,R
1各自獨立表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷基氧基、碳原子數1~10之烷基硫基、碳原子數6~10之芳基、碳原子數6~10之芳氧基、碳原子數6~10之芳硫基、碳原子數3~10之環烷基、鹵原子、硝基、羥基或巰基;R
2各自獨立表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷基氧基、碳原子數1~10之烷基硫基、碳原子數6~10之芳基、碳原子數6~10之芳氧基、碳原子數6~10之芳硫基、碳原子數3~10之環烷基、鹵原子、羥基或巰基;n
1表示0.95~10.0之平均重複單位數;n
2各自獨立表示0~4之整數;n
3各自獨立表示0~3之整數。R
1之烷基、烷基氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳硫基及環烷基之氫原子可經鹵原子取代。R
2之烷基、烷基氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳硫基及環烷基之氫原子可經鹵原子取代。n
2為2~4時,R
1在同一環內可相同亦可不同。n
3為2~3時,R
2在同一環內可相同亦可不同)。
式(M1)中,n
1表示平均重複單位數,其範圍為0.95~10.0。根據日本發明協會公開技報公技編號第2020-500211號中記載之製造方法,獲得包含以式(M1)表示之構造的一群馬來醯亞胺化合物。如由式(M1)中之平均重複單位數n
1小於1.00般所知,如此所得之包含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物中可包含三甲基茚滿骨架之重複單位數為0之馬來醯亞胺化合物。因此,自包含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物,藉由純化可獲得三甲基茚滿骨架之重複單位數為0之馬來醯亞胺化合物經去除之(E1-1)特定馬來醯亞胺化合物,樹脂組成物亦可僅包含該所得之(E1-1)特定馬來醯亞胺化合物。然而,即使樹脂組成物中含有三甲基茚滿骨架之重複單位數為0之馬來醯亞胺化合物時,亦可獲得本發明之效果。且,省略純化時,可抑制成本。因此,較佳不將三甲基茚滿骨架之重複單位數為0之馬來醯亞胺化合物去除,於樹脂組成物中包括含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物。
式(M1)中,平均重複單位數n
1較佳為0.95以上,更佳為0.98以上,又更佳為1.0以上,特佳為1.1以上,較佳為10.0以下,更佳為8.0以下,又更佳為7.0以下,特佳為6.0以下。平均重複單位數n
1為前述範圍時,可顯著獲得本發明之效果。特別是,可有效提高樹脂組成物之玻璃轉移溫度。
作為以式(M1)表示之構造之例舉例為下述者。
含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物可進而含以下式(M2)表示之構造。例如,含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物,於式(M1)中n
2為3以下且馬來醯亞胺基所鍵結之苯環之相對於馬來醯亞胺基之鄰位及對位中於2個以上未鍵結R
1之情況,與以式(M1)表示之構造組合而含以式(M2)表示之構造。
(式(M2)中,R
c1各自獨立表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷基氧基、碳原子數1~10之烷基硫基、碳原子數6~10之芳基、碳原子數6~10之芳氧基、碳原子數6~10之芳硫基、碳原子數3~10之環烷基、鹵原子、硝基、羥基或巰基;R
c2各自獨立表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷基氧基、碳原子數1~10之烷基硫基、碳原子數6~10之芳基、碳原子數6~10之芳氧基、碳原子數6~10之芳硫基、碳原子數3~10之環烷基、鹵原子、羥基或巰基;n
c1為重複單位數,且表示1~20之整數;n
c2各自獨立表示0~4之整數;n
c3各自獨立表示0~3之整數;*表示鍵結鍵。R
c1之烷基、烷基氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳硫基及環烷基之氫原子可經鹵原子取代。R
c2之烷基、烷基氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳硫基及環烷基之氫原子可經鹵原子取代。n
c2為2~4時,R
c1在同一環內可相同亦可不同。n
c3為2~3時,R
c2在同一環內可相同亦可不同)。
含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物較佳由凝膠滲透層析(GPC)測定算出之分子量分佈Mw/Mn在特定範圍內。分子量分佈係重量平均分子量Mw除以數平均分子量Mn而求出之值,以「Mw/Mn」表示。具體而言,含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物之分子量分佈Mw/Mn較佳為1.0~4.0,更佳為1.1~3.8,又更佳為1.2~3.6,特佳為1.3~3.4。含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物之分子量分佈Mw/Mn為上述範圍內時,可顯著獲得本發明之效果。
含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物中,平均重複單位數n
1為0的馬來醯亞胺化合物之量較佳在特定範圍內。含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物進行前述GPC測定時,平均重複單位數n
1為0之馬來醯亞胺化合物的量可基於其GPC測定結果以面積%表示。詳言之,於以前述GPC測定所得之層析圖中,可藉由平均重複單位數n1為0之馬來醯亞胺化合物之峰面積相對於含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物之峰總面積之比例(面積%),表示平均重複單位數n
1為0的馬來醯亞胺化合物之量。具體而言,相對於含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物的總量100面積%,平均重複單位數n
1為0之馬來醯亞胺化合物的量較佳為32面積%以下,更佳為30面積%以下,又更佳為28面積%以下。平均重複單位數n
1為0之馬來醯亞胺化合物的量為上述範圍內時,可顯著獲得本發明之效果。
含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物之馬來醯亞胺基當量較佳為50g/eq.以上,更佳為100g/eq.以上,特佳為200g/eq.以上,較佳為2000g/eq.以下,更佳為1000g/eq.以下,特為800g/eq.以下。馬來醯亞胺基當量表示馬來醯亞胺基每1當量之馬來醯亞胺化合物的質量。含以式(M1)表示之構造的馬來醯亞胺化合物的馬來醯亞胺基當量為上述範圍內時,可顯著獲得本發明之效果。
作為(E2)其他自由基聚合性化合物中之(甲基)丙烯酸樹脂,只要1分子中具有1個以上(較佳2個)之(甲基)丙烯醯基,則其種類未特別限制,可為單體、寡聚物。此處,所謂「(甲基)丙烯醯基」之用語係丙烯醯基及甲基丙烯醯基之總稱。作為甲基丙烯酸樹脂,(甲基)丙烯酸酯單體中,舉例為例如「A-DOG」(新中村化學工業公司製)、「DCP-A」(共榮社化學公司製)、「NPDGA」、「FM-400」、「R-687」、「THE-330」、「PET-30」、「DPHA」(均為日本化藥公司製)等之(甲基)丙烯酸樹脂。
作為苯乙烯樹脂,只要1分子中具有1個以上(較佳2個以上)之苯乙烯基或乙烯基苯基,則其種類未特別限定,可為單體、寡聚物等。作為苯乙烯樹脂舉例為例如「OPE-2St」、「OPE-2St 1200」、「OPE-2St 2200」(均由三菱瓦斯化學公司製)等之苯乙烯樹脂。作為苯乙烯樹脂,除了苯乙烯單體以外,又包含例如二乙烯基苯、2,4-二乙烯基甲苯、2,6-二乙烯基萘、1,4-二乙烯基萘、4,4’-二乙烯基聯苯、1,2-雙(4-乙烯基苯基)乙烷、2,2-雙(4-乙烯基苯基)丙烷、雙(4-乙烯基苯基)醚等之芳香族二乙烯基化合物之均聚物或該等芳香族二乙烯基化合物與苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、乙烯基萘等之芳香族單乙烯基化合物之共聚物。
樹脂組成物中之(E)自由基聚合性化合物之含量,於將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,可為0質量%以上,可為大於0質量%,較佳為0.01質量%以上,更佳為0.1質量%以上,又更佳為0.5質量%以上,且例如為10質量%以下,較佳為5質量%以下,更佳為3質量%以下,再更佳為2~2.0質量%以下。
樹脂組成物中之(E)自由基聚合性化合物之含量,於將樹脂組成物中之樹脂成分設為100質量%時,可為0質量%以上,可為大於0質量%,較佳為0.1質量%以上,更佳為1質量%以上,又更佳為1.5質量%以上,再更佳為2質量%以上,特佳為2.5質量%以下,且例如為20質量%以下,較佳為10質量%以下,更佳為7質量%以下,再更佳為5質量%以下,特佳為3.5質量%以下。
<(F)其他硬化劑>
本發明之樹脂組成物亦可進而含有(F)其他硬化劑作為任意成分。該(F)其他硬化劑不包含與上述(A)~(C)、(E)成分相當者。(F)其他硬化劑與上述(C)活性酯化合物同樣,可具有作為與(B)環氧樹脂反應使樹脂組成物硬化之環氧樹脂硬化劑之功能。(F)其他硬化劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為(F)其他硬化劑,可舉例例如酚系硬化劑、碳二醯亞胺系硬化劑、酸酐系硬化劑、胺系硬化劑、苯并噁嗪系硬化劑、氰酸酯系硬化劑及硫醇系硬化劑。其中,較佳使用選自由酚系硬化劑及碳二醯亞胺系硬化劑所成之群中之1種以上之硬化劑。
作為酚系硬化劑,係使用1分子中具有1個以上,較佳2個以上之與苯環、萘環等之芳香環鍵結之羥基的硬化劑。基於耐熱性及耐水性之觀點,較佳為具有酚醛清漆構造之酚系硬化劑。且基於密著性之觀點,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,基於高度滿足耐熱性、耐水性及密著性之觀點,較佳為含三嗪骨架之酚酚醛清漆樹脂。作為酚系硬化劑之具體例舉例為例如明和化成公司製之「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」,日本化藥公司製之「NHN」、「CBN」、「GPH」,日鐵化學暨材料公司製之「SN-170」、「SN-180」、「SN-190」、「SN-475」、「SN-485」、「SN-495」、「SN-375」、「SN-395」,DIC公司製之「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-3018」、「LA-3018-50P」、「LA-1356」、「TD2090」、「TD-2090-60M」等。
作為碳二醯亞胺系硬化劑,可舉例1分子內具有1個以上、較佳2個以上碳二醯亞胺構造的硬化劑。作為碳二醯亞胺系硬化劑之具體例,舉例為例如四亞甲基-雙(第三丁基碳二醯亞胺)、環己烷雙(亞甲基-第三丁基碳二醯亞胺)等之脂肪族雙碳二醯亞胺;伸苯基-雙(二甲苯碳二醯亞胺)等之芳香族雙碳二醯亞胺等雙碳二醯亞胺;聚六亞甲基碳二醯亞胺、聚三甲基六亞甲基碳二醯亞胺、聚伸環己基碳二醯亞胺、聚(亞甲基雙環伸己基碳二醯亞胺)、聚(異佛爾酮碳二醯亞胺)等之脂肪族聚碳二醯亞胺;聚(伸苯基碳二醯亞胺)、聚(伸萘基碳二醯亞胺)、聚(甲苯碳二醯亞胺)、聚(甲基二異丙基伸苯基碳二醯亞胺)、聚(三乙基伸苯基碳二醯亞胺)、聚(二乙基伸苯基碳二醯亞胺)、聚(三異丙基伸苯基碳二醯亞胺)、聚(二異丙基伸苯基碳二醯亞胺)、聚(二甲苯碳二醯亞胺)、聚(四甲基二甲苯碳二醯亞胺)、聚(亞甲基二伸苯基碳二醯亞胺)、聚[亞甲基雙(甲基伸苯基)碳二醯亞胺]等之芳香聚碳二醯亞胺等之聚碳二醯亞胺。作為碳二醯亞胺系硬化劑之市售品舉例為例如日清紡化學公司製之「CARBODILITE V-02B」、「CARBODILITE V-03」、「CARBODILITE V-04K」、「CARBODILITE V-07」及「CARBODILITE V-09」;LANXESS公司製之「STABAXOL P」、「STABAXOL P400」、「HYCARZYL 510」等。
作為酸酐系硬化劑可使用1分子內具有1個以上酸酐基之硬化劑,較佳為1分子內具有2個以上酸酐基之硬化劑。作為酸酐系硬化劑之具體例舉例為鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基耐地酸酐、氫化甲基耐地酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、5-(2,5-二氧代四氫-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐、苯偏三酸酐、均苯四酸酐、二苯甲酮四羧酸二酐、聯苯四羧酸二酐、萘四羧酸二酐、氧基二鄰苯二甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基碸四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-C]呋喃-1,3-二酮、乙二醇雙(苯偏三酸酯)、苯乙烯與馬來酸共聚合之苯乙烯・馬來酸樹脂等之聚合物型之酸酐等。作為酸酐系硬化劑之市售品,舉例為新日本理化公司製之「HNA-100」、「MH-700」、「MTA-15」、「DDSA」、「OSA」;三菱化學公司製之「YH-306」、「YH-307」;日立化成公司製之「HN-2200」、「HN-5500」;CRAY VALLEY公司製之「EF-30」、「EF-40」、「EF-60」、「EF-80」等。
作為胺系硬化劑舉例為例如1分子內具有1個以上,較佳2個以上胺基之硬化劑。作為胺系硬化劑舉例為例如脂肪族胺類、聚醚胺類、脂環式胺類、芳香族胺類等,其中較佳為芳香族胺類。胺系硬化劑較佳為1級胺或2級胺,更佳為1級胺。作為胺系硬化劑之具體例舉例為4,4’-亞甲基雙(2.6-二甲基苯胺)、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基碸、3,3’-二胺基二苯基碸、間-苯二胺、間-二甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’-二胺基二苯基醚、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二羥基聯苯胺、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)丙烷、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯基甲烷二胺、2,2-雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(4-胺基苯氧基)苯基)丙烷、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、雙(4-(4-胺基苯氧基)苯基)碸、雙(4-(3-胺基苯氧基)苯基)碸等。作為胺系硬化劑之市售品,舉例為例如SEIKA公司製「SEIKACURE-S」;日本化藥公司製之「KAYABOND C-200S」、「KAYABOND C-100」、「KAYAHARD A-A」、「KAYAHARD A-B」、「KAYAHARD A-S」;三菱化學公司製之「EPICURE W」;住友精化公司製之「DTDA」等。
作為苯并噁嗪系硬化劑之具體例舉例為JFE化學公司製之「JBZ-OP100D」、「ODA-BOZ」;昭和高分子公司製之「HFB2006M」;四國化成工業公司製之「P-d」、「F-a」等。
作為氰酸酯系硬化劑,舉例為例如雙酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯(寡聚(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-氰酸酯基)苯基丙烷、1,1-雙(4-氰酸酯基苯基甲烷)、雙(4-氰酸酯基-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-雙(4-氰酸酯基苯基-1-(甲基亞乙基))苯、雙(4-氰酸酯基苯基)硫醚及雙(4-氰酸酯基苯基)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衍生之多官能氰酸酯樹脂、該等氰酸酯樹脂經一部分三嗪化而成之預聚物等。作為氰酸酯系硬化劑之具體例舉例為日本LONZA公司製之「PT30」及「PT60」(均為酚酚醛清漆型多官能氰酸酯樹脂)、「BA230」、「BA230S75」(雙酚A二氰酸酯之一部分或全部經三嗪化之三聚物的預聚物)等。
作為硫醇系硬化劑,舉例為例如三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、三(3-巰基丙基)異氰尿酸酯等。
(F)其他硬化劑之活性基當量較佳為50g/eq.~3000g/eq.,更佳為100g/eq.~1000g/eq.,又更佳為100g/eq.~500g/eq.,特佳為100g/eq.~300g/eq.。活性基當量表示活性基每1當量之硬化劑質量。
環氧樹脂與硬化劑之量比,即(B)成分與(C)成分及(F)成分之量比,於將(B)成分之不揮發成分之質量除以環氧當量之值全部予以合計之值設為a,將(C)成分之不揮發成分之質量除以活性酯基當量之值全部予以合計之值設為b,將(F)成分之不揮發成分之質量除以活性基當量之值全部予以合計之值設為c時,(b+c)/a較佳為1.0以上,更佳為1.01以上,又更佳為1.1~1.10以上,再更佳為1.2~1.20以上,特佳為1.25以上,且較佳2.0以下,更佳為1.75以下,更佳為1.5以下,又更佳為1.4~1.40以下,特佳為1.3~1.30以下。藉由將環氧樹脂與硬化劑之量比設定此範圍內,可容易地獲得本發明之效果。
樹脂組成物中之(F)其他硬化劑之含量,於將樹脂組成物中不揮發成分設為100質量%時,可為0質量%,可為大於0質量%,較佳為0.01質量%以上,更佳為0.1質量%以上,特佳為1.0質量%以上,較佳為20質量%以下,更佳為10質量%以下,又更佳為5質量%以下,再更佳為2質量%以下。
樹脂組成物中之(F)其他硬化劑之含量,於將樹脂組成物中樹脂成分設為100質量%時,可為0質量%,可為大於0質量%,較佳為0.1質量%以上,更佳為1.0質量%以上,又更佳為3.0質量%以上,特佳為5.0質量%以上,較佳為50質量%以下,更佳為20質量%以下,又更佳為10質量%以下,再更佳為6質量%以下。
<(G)硬化促進劑>
本發明之樹脂組成物有時可含有(G)硬化促進劑作為任意成分。
作為硬化促進劑舉例為例如磷系硬化促進劑、脲系硬化促進劑、胍系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑、胺系硬化促進劑等。(G)硬化促進劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為磷系硬化促進劑舉例為例如溴化四丁基鏻、氯化四丁基鏻、四丁基鏻乙酸鹽、四丁基鏻癸酸鹽、四丁基鏻月桂酸鹽、雙(四丁基鏻)均苯四甲酸鹽、四丁基鏻氫六氫鄰苯二甲酸鹽、四丁基鏻2,6-雙[(2-羥基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基酚酸酯、二-第三丁基二甲基鏻四苯基硼酸鹽等之脂肪族鏻鹽;溴化甲基三苯基鏻、溴化乙基三苯基鏻、溴化丙基三苯基鏻、溴化丁基三苯基鏻、氯化苄基三苯基鏻、溴化四苯基鏻、對-甲苯基三苯基鏻四-對甲苯硼酸鹽、四苯基鏻四苯基硼酸鹽、四苯基鏻四對甲苯硼酸鹽、三苯基乙基鏻四苯基硼酸鹽、三(3-甲基苯基)乙基鏻四苯基硼酸鹽、三(2-甲氧基苯基)乙基鏻四苯基硼酸鹽、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫代氰酸鹽、四苯基鏻硫代氰酸酯、丁基三苯基鏻硫代氰酸鹽等之芳香族鏻鹽;三苯基膦·三苯基硼烷等之芳香族膦·硼烷複合物;三苯基膦·對-苯醌加成反應物等之芳香族膦·醌加成反應物;三丁基膦、三-第三丁基膦、三辛基膦、二-第三丁基(2-丁烯基)膦、二-第三丁基(3-甲基-2-丁烯基)膦、三環己基膦等之脂肪族膦;二丁基苯基膦、二-第三丁基苯基膦、甲基二苯基膦、乙基二苯基膦、丁基二苯基膦、二苯基環己基膦、三苯基膦、三-鄰-甲苯基膦、三-間-甲苯基膦、三-對-甲苯基膦、三(4-乙基苯基)膦、三(4-丙基苯基)膦、三(4-異丙基苯基)膦、三(4-丁基苯基)膦、三(4-第三丁基苯基)膦、三(2,4-二甲基苯基)膦、三(2,5-二甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基苯基)膦、三(3,5-二甲基苯基)膦、三(2,4,6-三甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基-4-乙氧基苯基)膦、三(2-甲氧基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦、三(4-乙氧基苯基)膦、三(4-第三丁氧基苯基)膦、二苯基-2-吡啶基膦、1,2-雙(二苯基膦醯)乙烷、1,3-雙(二苯基膦醯)丙烷、1,4-雙(二苯基膦醯)丁烷、1,2-雙(二苯基膦醯)乙炔、2,2’-雙(二苯基膦醯)二苯基醚等之芳香族膦等。
作為脲系硬化促進劑,舉例為例如1,1-二甲基尿素;1,1,3-三甲基尿素、3-乙基-1,1-二甲基尿素、3-環己基-1,1-二甲基尿素、3-環辛基-1,1-二甲基尿素等之脂肪族二甲基脲;3-苯基-1,1-二甲基尿素、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基尿素、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基尿素、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基尿素、3-(2-甲基苯基)-1,1-二甲基尿素、3-(4-甲基苯基)-1,1-二甲基尿素、3-(3,4-二甲基苯基)-1,1-二甲基尿素、3-(4-異丙基苯基)-1,1-二甲基尿素、3-(4-甲氧基苯基)-1,1-二甲基尿素、3-(4-硝基苯基)-1,1-二甲基尿素、3-[4-(4-甲氧基苯氧基)苯基]-1,1-二甲基尿素、3-[4-(4-氯苯氧基)苯基]-1,1-二甲基尿素、3-[3-(三氟甲基)苯基]-1,1-二甲基尿素、N,N-(1,4-伸苯基)雙(N’,N’-二甲基尿素)、N,N-(4-甲基-1,3-伸苯基)雙(N’,N’-二甲基尿素)[甲苯二甲基脲]等之芳香族二甲基脲等。
作為胍系硬化促進劑舉例為例如二氰二醯胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-環己基胍、1-苯基胍、1-(鄰-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-正丁基雙胍、1-正十八烷基雙胍、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-(鄰-甲苯基)雙胍等。
作為咪唑系硬化促進劑舉例為例如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-2-十一烷基咪唑鎓苯偏三甲酸鹽、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓苯偏三甲酸鹽、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-三嗪異氰尿酸加成物、2-苯基咪唑異氰尿酸加成物、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-苯基咪唑啉等咪唑化合物及咪唑化合物與環氧樹脂之加成物。
作為咪唑系硬化促進劑亦可使用市售品,舉例為例如四國化成工業公司製之「1B2PZ」、「2MZA-PW」、「2PHZ-PW」、三菱化學公司製之「P200-H50」等。
作為金屬系硬化促進劑舉例為例如鈷、銅、鋅、鐵、鎳、錳、錫等之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之具體例舉例為乙醯基丙酮酸鈷(II)、乙醯基丙酮酸鈷(III)等有機鈷錯合物、乙醯基丙酮酸銅(II)等之有機銅錯合物、乙醯基丙酮酸鋅(II)等有機鋅錯合物、乙醯基丙酮酸鐵(III)等有機鐵錯合物、乙醯基丙酮酸鎳(II)等有機鎳錯合物、乙醯基丙酮酸錳(II)等有機錳錯合物等。作為有機金屬鹽舉例為例如辛酸鋅、辛酸錫、環烷酸鋅(zinc naphthenate)、環烷酸鈷、硬脂酸錫、硬脂酸鋅等。
作為胺系硬化促進劑舉例為例如三乙胺、三丁胺等三烷胺,4-二甲胺基吡啶、苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲胺基甲基)酚、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一碳烯等。
作為胺系硬化促進劑可使用市售品,舉例為例如味之素精密技術公司製之「MY-25」等。
樹脂組成物中(G)硬化促進劑之含量未特別限制,於將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為15質量%以下,更佳為10質量%以下,又更佳為5質量%以下,特佳為3質量%以下。樹脂組成物中之(G)硬化促進劑之含量下限未特別限制,但於將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,例如可為0質量%以上、0.001質量%以上、0.01質量%以上、0.1質量%以上、0.5質量%以上等。
<(H)高分子化合物>
本發明之樹脂組成物可含有高分子化合物作為成分(H)。
作為高分子化合物舉例為例如苯氧樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、聚烯烴樹脂、聚丁二烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯醚樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂。高分子化合物可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
高分子化合物之聚苯乙烯換算之重量平均分子量較佳為8,000~70,000之範圍內,更佳為10,000~60,000之範圍內,又更佳為20,000~60,000之範圍內。高分子化合物之聚苯乙烯換算之重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析(GPC)法測定。具體而言,高分子化合物之聚苯乙烯換算之重量平均分子量可使用島津製作所公司製之LC-9A/RID-6A作為測定裝置,使用昭和電工公司製之Shodex K-800P/K-804L/K-804L作為管柱,使用氯仿作為移動相等,以管柱溫度40℃下測定,使用標準聚苯乙烯之檢量線算出。
作為苯氧樹脂可舉例例如具有選自由雙酚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、二環戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蔥骨架、金剛烷骨架、萜烯骨架及三甲基環己烷骨架所成之群之1種以上之骨架的苯氧樹脂。苯氧樹脂之末端可為酚性羥基、環氧基等之任一官能基。苯氧樹脂可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。作為苯氧樹脂之具體例可舉例三菱化學公司製之「1256」及「4250」(均為含雙酚A骨架之苯氧樹脂)、「YX8100」(含雙酚S骨架之苯氧樹脂)及「YX6954」(含雙酚苯乙酮骨架之苯氧樹脂),此外又舉例為日鐵化學暨材料公司製之「FX280」及「FX293」;三菱化學公司製之「YX7553」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」及「YL7482」等。
作為聚乙烯基縮醛樹脂可舉例例如聚乙烯基甲縮醛樹脂、聚乙烯基丁縮醛樹脂等,較佳為聚乙烯基丁縮醛樹脂。作為聚乙烯基縮醛樹脂之具體例,可舉例DENKA公司製之「DENKA BUTYRAL 4000-2」、「DENKA BUTYRAL 5000-A」、「DENKA BUTYRAL 6000-C」、「DENKA BUTYRAL 6000-EP」;積水化學工業公司製之S-LEC BH系列、BX系列、KS系列、BL系列、BM系列等。
作為聚醯亞胺樹脂,可使用具有醯亞胺構造(較佳為環狀醯亞胺構造)之樹脂。作為聚醯亞胺樹脂,例如可使用二胺化合物與酸酐之醯亞胺化物。
作為用於調製聚醯亞胺樹脂之二胺化合物未特別限制,可舉例例如脂肪族二胺化合物及芳香族二胺化合物。
作為脂肪族二胺化合物舉例為例如1,2-乙二胺、1,2-二胺基丙烷、1,3-二胺基丙烷、1,4-二胺基丁烷、1,6-六亞甲基二胺、1,5-二胺基戊烷、1,10-二胺基癸烷等之直鏈狀脂肪族二胺化合物;1,2-二胺基-2-甲基丙烷、2,3-二胺基-2,3-丁烷及2-甲基-1,5-二胺基戊烷等之分支鏈狀之脂肪酸二胺化合物;1,3-雙(胺基甲基)環己烷、1,4-雙(胺基甲基)環己烷、1,4-二胺基環己烷、4,4’-亞甲基雙(環己胺)等之脂環式二胺化合物;二聚酸型二胺(以下亦稱為「二聚物二胺」),較佳為二聚物二胺。所謂二聚酸型二胺意指二聚酸之兩個末端羧酸基(-COOH)經胺基甲基(-CH
2-NH
2)或胺基(-NH
2)取代所得之二胺化合物。二聚酸係藉由將不飽和脂肪酸(較佳為碳數11~22者,特佳為碳數18者)予以二聚化而得之化合物,其工業製造製程亦為習知。
作為芳香族二胺化合物舉例為例如苯二胺化合物、萘二胺化合物、二苯胺化合物等。
所謂苯二胺化合物意指包含具有2個胺基之苯環的化合物,可舉例為例如1,4-苯二胺、1,2-苯二胺、1,3-苯二胺、2,4-二胺基甲苯、2,6-二胺基甲苯、3,5-二胺基聯苯、2,4,5,6-四氟-1,3-苯二胺等。
所謂萘二胺化合物意指含有具有2個胺基之萘環的化合物,可舉例為例如1,5-二胺基萘、1,8-二胺基萘、2,6-二胺基萘、2,3-二胺基萘等。
所謂二苯胺化合物意指分子內包含2個苯胺構造之化合物,可舉例為例如4,4’-二胺基-2,2’-二-三氟甲基-1,1’-聯苯、3,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基醚、3,3’-二胺基二苯基碸、4,4’-二胺基二苯基碸、4,4’-二胺基二苯基硫醚、4-胺基苯甲酸4-胺基苯酯、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、2,2-雙(4-胺基苯基)丙烷、4,4’-(六氟亞異丙基)二苯胺;2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、α,α-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,3-二異丙基苯、α,α-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,4-二異丙基苯、4,4’-(9-亞茀基)二苯胺、2,2-雙(3-甲基-4-胺基苯基)丙烷、2,2-雙(3-甲基-4-胺基苯基)苯、4,4’-二胺基-3,3’-二甲基-1,1’-聯苯、4,4’-二胺基-2,2’-二甲基-1,1’-聯苯、9,9’-雙(3-甲基-4-胺基苯基)茀、5-(4-胺基苯氧基)-3-[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,1,3-三甲基茚滿等。
作為二胺化合物,可使用市售者,亦可使用藉由習知方法合成者。二胺化合物可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為用以調製聚醯亞胺樹脂之酸酐未特別限制,但較佳為四羧酸酐,舉例為例如芳香族四羧酸二酐及脂肪族四羧酸酐二酐。
作為芳香族四羧酸二酐舉例為例如苯四羧酸二酐、萘四羧酸二酐、蒽四羧酸酐、二鄰苯二甲酸二酐等,較佳為二鄰苯二甲酸二酐。
所謂苯四羧酸二酐意指衍生自含有具有四個羧基之苯環的化合物的二酐,舉例為例如均苯四羧酸二酐、1,2,3,4-苯四羧酸二酐等。
所謂萘四羧酸二酐意指源自含有具有四個羧基之萘環的化合物的二酐,舉例為例如1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐等。
所謂蒽四羧酸二酐意指源自含有具有四個羧基之蒽環的化合物的二酐,舉例為例如2,3,6,7-蒽四羧酸二酐。
所謂二鄰苯二甲酸二酐意指分子內含有兩個鄰苯二甲酸酐構造之化合物,二鄰苯二甲酸二酐中之2個鄰苯二甲酸酐可直接鍵合,或介隔聚有選自碳原子、氧原子、硫原子及氮原子之1~100個(較佳為1~50個,更佳為1~20個)之骨架原子的2價連結基而鍵結。作為二鄰苯二甲酸二酐具體舉例為3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基碸四羧酸二酐、3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐、2,2’,3,3’-聯苯四羧酸二酐、2,3,3’,4’-聯苯四羧酸二酐、2,3,3’,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3’,4’-二苯醚四羧酸二酐、2,3,3’,4’-二苯碸四羧酸二酐、2,2’-雙(3,4-二羧基苯氧基苯基)碸二酐、亞甲基-4,4’-二鄰苯二甲酸酐、1,1-亞乙炔基-4,4’-二鄰苯二甲酸二酐、2,2-亞丙基-4,4’-二鄰苯二甲酸二酐、1,2-伸乙基-4,4’-二鄰苯二甲酸二酐、1,3-三亞甲基-4,4’-二鄰苯二甲酸二酐、1,4-四亞甲基-4,4’-二鄰苯二甲酸二酐、1,5-五亞甲基-4,4’-二鄰苯二甲酸二酐、1,3-雙(3,4-二羧基苯基)苯二酐、1,4-雙(3,4-二羧基苯基)苯二酐、1,3-雙(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、1,4-雙(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、4,4’-(4,4’-亞異丙基二苯氧基)雙鄰苯二甲酸二酐等。
作為脂肪族四羧酸二酐舉例為例如1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、環戊烷四羧酸二酐、環己烷-1,2,3,4-四羧酸二酐、環己烷-1,2,4,5-四羧酸二酐、3’,3’,4,4’-二環己基四羧酸二酐、羰基-4,4’-雙(環己烷-1,2-二羧基)二酐、亞甲基-4,4’-雙(環己烷-1,2-二羧酸)二酐、1,2-伸乙基-4,4’-雙(環己烷-1,2-二羧酸)二酐、氧基-4,4’-雙(環己烷-1,2-二羧酸)二酐、硫基-4,4’-雙(環己烷-1,2-二羧酸)二酐、磺醯基-4,4’-雙(環己烷-1,2-二羧酸)二酐等。
四羧酸二酐等之酸酐可使用市售者,亦可使用藉由習知方法或依據此之方法合成者。酸酐可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
此外,作為聚醯亞胺樹脂,舉例為新日本理化公司製之「Rica Coat SN20」及「Rica Coat PN20」。作為聚醯亞胺樹脂之具體例舉例為使2官能性羥基末端聚丁二烯、二異氰酸酯化合物及四元酸酐反應所得之線狀聚醯亞胺(日本特開2006-37083號公報記載者)含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號公報等中記載者)等之改質聚醯亞胺。
作為聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例舉例為東洋紡績公司製之「Vylomax HR11NN」及「Vylomax HR16NN」。作為聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例又舉例為日立化成工業公司製之含聚矽氧烷骨架之聚醯胺醯亞胺「KS9100」及「KS9300」等之改質聚醯胺醯亞胺。
作為聚醚碸樹脂之具體例舉例為住友化學公司製之「PES5003P」等。
作為聚碸樹脂之具體例舉例為Solvay Advanced Polymers公司製之聚碸「P1700」及「P3500」等。
本發明之樹脂組成物包含(E)成分時,樹脂組成物中之(E)成分含量係根據樹脂組成物所需之特性而決定,但將樹脂組成物中之樹脂成分設為100質量%時,可為例如0.1質量%以上,較佳0.3質量%以上,更佳0.5質量%以上、0.6質量%以上、0.8質量%以上或1質量%以上。(E)成分含量之上限未特別限制,但可為例如20質量%以下、18質量%以下、16質量%以下、15質量%以下等。
<(I)其他添加劑>
本發明之樹脂組成物可進而含有任意添加劑作為不揮發成分。作為此等添加劑,舉例為例如過氧化物系自由基聚合起始劑、偶氮系自由基聚合起始劑等之自由基聚合起始劑;酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、酸酐系硬化劑、硫醇系硬化劑、苯并噁嗪系硬化劑、氰酸酯系硬化劑、碳二醯亞胺系硬化劑、咪唑系硬化劑等之活性酯化合物以外之環氧硬化劑;橡膠粒子等之有機填充材;有機銅化合物、有機鋅化合物、有機鈷化合物等之有機金屬化合物;酞青藍、酞青綠、碘綠、重氮黃、水晶紫、氧化鈦、碳黑等之著色劑;氫醌、兒茶酚、均苯三酚、吩噻嗪等之聚合抑制劑;矽氧系調平劑、丙烯酸聚合物系調平劑等之調平劑;膨潤土、蒙脫石等之增黏劑;矽氧系消泡劑、丙烯酸系消泡劑、氟系消泡劑、乙烯基樹脂系消泡劑等之消泡劑;苯并三唑系紫外線吸收劑等之紫外線吸收劑;尿素矽烷等之接著性提升劑;三唑系密著性賦予劑、四唑系密著性賦予劑、三嗪系密著性賦予劑等之密著性賦予劑;受阻酚系抗氧化劑、受阻胺系抗氧化劑等之抗氧化劑;二苯基乙烯衍生物等之螢光增白劑;氟系界面活性劑、矽氧系界面活性劑等之界面活性劑;磷系難燃劑(例如磷酸酯化合物、磷腈化合物、膦酸化合物、紅磷)、氮系難燃劑(例如硫酸三聚氰胺)、鹵素系難燃劑、無機系難燃劑(例如三氧化銻)等之難燃劑;磷酸酯系分散劑、聚氧化烯系分散劑、乙炔系分散劑、矽氧系分散劑、陰離子性分散劑、陽離子性分散劑等之分散劑;硼酸酯系安定劑、鈦酸酯系安定劑、鋁酸酯系安定劑、鋯酸酯系安定劑、異氰酸酯系安定劑、羧酸系安定劑、羧酸酐系安定劑等之安定劑等。(I)其他添加劑可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。(I)其他添加劑之含量可由本領域技術人員適當設定。
<(K)有機溶劑>
本發明之樹脂組成物除了上述不揮發成分以外,有時亦可進而含有任意有機溶劑作為揮發性成分。作為(K)有機溶劑可適當使用習知者,其種類並未特別限定。作為(K)有機溶劑舉例為例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等之酮系溶劑;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸異戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁內酯等之酯系溶劑;四氫吡喃、四氫呋喃、1,4-二噁烷、二乙醚、二異丙醚、二丁醚、二苯醚等之醚系溶劑;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇等之醇系溶劑;乙酸2-乙氧基乙酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、乙基二甘醇乙酸酯、γ-丁內酯、甲氧基丙酸甲酯等之醚酯系溶劑;乳酸甲酯、乳酸乙酯、2-羥基異丁酸甲酯等之酯醇系溶劑;2-甲氧基丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、丙二醇單甲醚、二乙二醇單丁醚(丁基卡必醇)等之醚醇系溶劑;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮等之醯胺系溶劑;二甲基亞碸等之亞碸系溶劑;乙腈、丙腈等之腈系溶劑;己烷、環戊烷、環己烷、甲基環己烷等之脂肪族烴系溶劑;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯等之芳香族烴系溶劑等。(K)有機溶劑可單獨使用1種,亦可以任何比例組合2種以上使用。
一實施形態中,(K)有機溶劑之含量未特別限制,但於將樹脂組成物中之全部成分設為100質量%時,例如可為60質量%以下、40質量%以下、30質量%以下、20質量%以下、15質量%以下、10質量%以下等。
<樹脂組成物之製造方法>
本發明之樹脂組成物可藉由例如於任意調製容器中,將(A)以式(A-1)表示之矽烷化合物、(B)環氧樹脂及(C)活性酯化合物、根據需要之(D)無機填充材、根據需要之(E)自由基聚合性化合物、根據需要之(F)其他硬化劑、根據需要之(G)硬化促進劑、根據需要之(H)高分子化合物,根據需要之(I)其他添加劑及根據需要之(K)有機溶劑,依任意順序及/或一部分或全部同時添加混合而製造。又,添加混合各成分之過程中,可適當設定溫度,亦可暫時或始終加熱及/或冷卻。且添加混合之過程中或之後,樹脂組成物亦可使用混合機等之攪拌裝置或振盪裝置進行攪拌或振盪而均一分散。又與攪拌或振盪之同時,亦可於真空下等之低壓條件下進行脫泡。
<樹脂組成物之特性>
本發明之樹脂組成物包含(A)以式(A-1)表示之矽烷化合物、(B)環氧樹脂及(C)活性酯化合物。藉由使用此等樹脂組成物,可獲得兼具低介電損耗正切與低熔融黏度之硬化物,較佳可獲得進而平均熱膨脹係數(CTE)低的硬化物,又進而可獲得比介電係數低的硬化物。
本發明之樹脂組成物之硬化物可具有可抑制熔融黏度上升之特徵。因此,一實施形態中,如下述試驗例3般使用動態黏彈性測定裝置,以頻率1Hz、應變5度、荷重100g、升溫速度5℃/min、溫度範圍60℃~180℃下測定時之最低熔融黏度較佳為4000泊以下、3000泊以下,更佳2000泊以下、1700泊以下,更佳為1500泊以下、1300泊以下,特佳為1100泊以下,其中於樹脂組成物包含含中空氧化矽之(D)無機填料時可更降低,較佳為2000泊以下,更佳為1700泊以下,又更佳為1500泊以下,再更佳為1300泊以下,特佳為1100泊以下。
本發明之樹脂組成物的硬化物可具有介電損耗正切(Df)較低之特徵。因此,一實施形態中,如下述試驗例1般於5.8GHz、23℃測定時之樹脂組成物的硬化物之介電損耗正切(Df)較佳為0.020以下、0.010以下,更佳為0.009以下、0.008以下,又更佳為0.007以下、0.006以下,再更佳為0.005以下,特佳為0.004以下。
本發明之樹脂組成物之硬化物可具有平均熱膨脹係數(CTE)低的特徵。因此,一實施形態中,如下述試驗例2般針對經切成長20mm、寬6mm之評價樣品,以升溫速度5℃/分測定時之樹脂組成物的硬化物之自25℃至150℃之平均熱膨脹係數為例如50ppm以下,較佳40ppm以下,更佳30ppm以下,又更佳28ppm以下,再更佳為25ppm以下,特佳為23ppm以下。
本發明之樹脂組成物的硬化物可具有比介電係數(Dk)較低之特徵。因此,一實施形態中,如下述試驗例1般於5.8GHz、23℃測定時之樹脂組成物的硬化物之比介電係數(Dk)較佳為5.0以下,更佳為4.0以下,又更佳為3.5以下,再更佳為3.3以下,其中於樹脂組成物包含含中空氧化矽之(D)無機填料時可更低,例如為5.0以下,較佳為4.0以下,更佳為3.5以下,又更佳為3.3以下,再更佳為3.0以下,特佳為2.8以下。
<樹脂組成物之用途>
本發明之樹脂組成物可較佳地使用作為絕緣用途之樹脂組成物,特別是用以形成絕緣層之樹脂組成物。具體而言,可較佳使用作為為了形成在絕緣層上形成之導體層(包含再配線層)而用以形成該絕緣層之樹脂組成物(用於形成導體層之絕緣層形成用樹脂組成物)。又,後述之印刷配線板中,可較佳使用作為用以形成印刷配線板之絕緣層的樹脂組成物(印刷配線板之絕緣層形成用樹脂組成物)。本發明之樹脂組成物又包含樹脂薄片、預浸體等之薄片狀積層材料、阻焊劑、底部填充材、晶粒黏合材、半導體密封材、孔填充樹脂、零件嵌埋樹脂等,可於需要樹脂組成物之用途廣泛使用。
且例如,於經過以下(1)~(6)步驟製造半導體晶片封裝之情況,本發明之樹脂組成物亦可較佳地使用作為用以形成再配線層之作為絕緣層的再配線形成層用之樹脂組成物(再配線形成層形成用之樹脂組成物)及用以密封半導體晶片之樹脂組成物(半導體晶片密封用之樹脂組成物)。製造半導體晶片封裝時,亦可於密封層上進而形成再配線層。
(1)於基材積層暫時固定膜之步驟,
(2)將半導體晶片暫時固定於暫時固定膜上之步驟,
(3)於半導體晶片上形成密封層之步驟,
(4)將基材及暫時固定膜自半導體晶片剝離之步驟,
(5)於半導體晶片之已剝離基材及暫時固定膜之面上,形成作為絕緣層之再配線形成層之步驟,及
(6)於再配線形成層上,形成作為導體層之再配線層之步驟。
又,本發明之樹脂組成物由於獲得零件嵌埋性良好之絕緣層,故亦可較佳地使用於印刷配線板為零件內置電路基板之情況。
<薄片狀積層材料>
本發明之樹脂組成物亦可以清漆狀態塗佈使用,但工業上一般較佳以含有該樹脂組成物之薄片狀積層材料之形態使用。
作為薄片狀積層材料,較佳為如下所示之樹脂薄片、預浸體。
一實施形態中,樹脂薄片包含支撐體與設於該支撐體上之樹脂組成物的層而成,樹脂組成物層係由本發明之樹脂組成物形成。
樹脂組成物層之厚度,基於印刷配線板之薄型化及該樹脂組成物之硬化物即使為薄膜亦可提供絕緣性優異之硬化物之觀點,較佳為50μm以下,更佳為40μm以下。樹脂組成物層之厚度下限未特別限制,通常可設為5μm以上、10μm以上等。
作為支撐體,舉例為例如由塑膠材料所成之膜、金屬箔、脫模紙,較佳為由塑膠材料所成之膜、金屬箔。
使用由塑膠材料所成之膜作為支撐體時,作為塑膠材料舉例為例如聚對苯二甲酸乙二酯(以下有時簡稱為「PET」)、聚萘二甲酸乙二酯(以下有時簡稱「PEN」)等聚酯、聚碳酸酯(以下有時簡稱「PC」)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等之丙烯酸系、環狀聚烯烴、三乙醯纖維素(TAC)、聚醚硫醚(PES)、聚醚酮、聚醯亞胺等。其中,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯,特佳為便宜之聚對苯二甲酸乙二酯。
使用金屬箔作為支撐體時,作為金屬箔較佳為例如銅箔、鋁箔等,較佳為銅箔。作為銅箔可使用由銅之單金屬所成之箔,亦可使用銅與其他金屬(例如錫、鉻、銀、鎂、鎳、鋯、矽、鈦等)之合金所成之箔。
支撐體亦可於與樹脂組成物層接合之面實施霧面處理、電暈處理、抗靜電處理。
且作為支撐體,亦可使用於與樹脂組成物層接合之面具有脫模層之附脫模層之支撐體。作為附脫模層之支撐體之脫模層中使用之脫模劑舉例為例如由醇酸樹脂、聚烯烴樹脂、胺基甲酸酯樹脂及矽氧樹脂所成之群選擇之1種以上之脫模劑。附脫模層之支撐體亦可使用市售品,例如具有以醇酸樹脂系脫模劑作為主成分之脫模層的PET膜之LINTEC公司製之「SK-1」、「AL-5」、「AL-7」、東麗公司製之「LUMIRROR T60」、帝人公司製之「PUREX」、UNITIKA公司製「UNIPEEL」等。
作為支撐體之厚度並未特別限制,較佳為5μm~75μm之範圍,更好為10μm~60μm之範圍。又,使用附脫模層之支撐體時,較好附脫模層之支撐體全體厚度為上述範圍。
一實施形態中,樹脂薄片進而根據需要亦可包含任意層。作為該任意層舉例為例如於樹脂組成物層之未與支撐體接合之面(亦即與支撐體相反側之面)上設置之根據支撐體之保護膜等。保護膜之厚度並未特別限定,但可為例如1μm~40μm。藉由積層保護膜,可抑制髒汙等對樹脂組成物層表面之附著或傷痕。
樹脂薄片可藉由例如直接將液狀之樹脂組成物或調製將樹脂組成物溶解於有機溶劑中之樹脂清漆,使用模嘴塗佈器等將其塗佈於支撐體上,進而乾燥形成樹脂組成物層而製造。
作為有機溶劑舉例為與作為樹脂組成物的成分所說明之有機溶劑相同者。有機溶劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
乾燥可藉由加熱、熱風吹拂等習知方法實施。乾燥條件並未特別限定,但係乾燥為樹脂組成物層中之有機溶劑含量為10質量%以下,較佳為5質量%以下。雖隨樹脂組成物或樹脂清漆中有機溶劑之沸點而異,但例如使用含30質量%~60質量%有機溶劑之樹脂組成物或樹脂清漆時,藉由在50℃~150℃乾燥3分鐘~10分鐘,可形成樹脂組成物層。
樹脂薄片可捲成捲筒狀予以保存。樹脂薄片具有保護膜時,可藉由剝離保護膜而使用。
一實施形態中,預浸體係藉由將本發明之樹脂組成物含浸於薄片狀纖維基材而形成。
預浸體所用之薄片狀纖維基材未特別限制,可使用玻璃布、芳醯胺不織布、液晶聚酯不織布等之通常作為預浸體用基材使用者。基於印刷配線板之薄型化之觀點,薄片狀纖維基材之厚度較佳為50μm以下,更佳為40μm以下,又更佳為30μm以下,特佳為20μm以下。薄片狀纖維基材厚度之下限未特別限制。通常為10μm以上。
預浸體可藉由熱熔法、溶劑法等之習知方法製造。
預浸體厚度可為與上述樹脂薄片中之樹脂組成物層相同範圍。
本發明之薄片狀積層材料可較佳地用以形成印刷配線板之絕緣層(印刷配線板之絕緣層用),更適於用以形成印刷配線板之層間絕緣層(印刷配線板之層間絕緣層用)。
<印刷配線板>
本發明之印刷配線板包含由將本發明之樹脂組成物硬化所得之硬化物所成之絕緣層。
印刷配線板可例如使用上述樹脂薄片,藉由包含下述(I)及(II)之步驟之方法製造。
(I)於內層基板上以使樹脂薄片之樹脂組成物層與內層基板接合之方式積層樹脂薄片之步驟
(II)使樹脂組成物層硬化(例如熱硬化),形成絕緣層之步驟。
步驟(I)所用之「內層基板」為印刷配線板之成為基板的構件,舉例為例如玻璃環氧基板、金屬基板、聚酯基板、聚醯亞胺基板、BT樹脂基板、熱硬化型聚苯醚基板等。且該基板可於其單面或雙面具有導體層,該導體層可經圖案加工。於基板之單面或雙面形成有導體層(電路)之內層基板有時稱為「內層電路基板」。又製造印刷配線板時,進而形成有絕緣層及/或導體層之所有中間製造物亦包含於本發明之「內層基板」。印刷配線板為零件內置電路板時,亦可使用內置有零件之內層基板。
內層基板與樹脂薄片之積層可藉由例如自支撐體側將樹脂薄片加熱壓著至內層基板而進行。作為將樹脂薄片加熱壓著至內層基板之構件(以下亦稱為「加熱壓著構件」)舉例為例如經加熱之金屬板(SUS鏡板等)或金屬輥(SUS輥)等。又,加熱壓著構件並非直接壓製至樹脂薄片上,而是使樹脂薄片充分追隨內層基板之表面凹凸之方式,介隔耐熱橡膠等彈性材進行壓製。
內層基板與樹脂薄片之積層可藉由真空層壓法實施。真空層壓法中,加熱壓著溫度較佳為60℃~160℃,更佳為80℃~140℃之範圍,加熱壓著壓力較佳為0.098MPa~1.77MPa,更佳為0.29MPa~1.47MPa之範圍,加熱壓著時間較佳為20秒~400秒,更佳為30秒~300秒之範圍。積層較佳可於壓力26.7hPa以下之減壓條件下實施。
積層可藉由市售之真空層壓機進行。作為市售之真空層壓機舉例為例如名機製作所公司製之真空加壓式層壓機、KIKKO MATERIALS公司製之真空敷料機、批式真空加壓層壓機等。
積層後,亦可於常壓下(大氣壓下),例如藉由自支撐體側壓製加熱壓著構件,進行經積層之樹脂薄片的平滑化處理。平滑化處理之壓製條件可為與上述積層之加熱壓著條件相同的條件。平滑化處理可藉由市售層壓機進行。又,積層與平滑化處理亦可使用上述市售之真空層壓機連續進行。
支撐體可在步驟(I)與步驟(II)之間去除,亦可在步驟(II)之後去除。
步驟(II)中,使樹脂組成物層硬化(例如熱硬化),形成由樹脂組成物之硬化物所成的絕緣層。樹脂組成物層之硬化條件未特別限定,可使用形成印刷配線板之絕緣層時通常採用的條件。
例如,樹脂組成物層之熱硬化條件雖隨樹脂組成物種類而異,但一實施形態中,硬化溫度較佳為120℃~240℃,更佳為150℃~220℃,又更佳為170℃~210℃。硬化時間較佳為5分鐘~120分鐘,更佳為10分鐘~100分鐘,又更佳為15分鐘~100分鐘。
使樹脂組成物層熱硬化之前,亦可在比硬化溫度低的溫度預加熱樹脂組成物層。例如在樹脂組成物層熱硬化之前,亦可在50℃~120℃,較佳60℃~115℃,更佳70℃~110℃之溫度,使樹脂組成物層預加熱5分鐘以上,較佳5分鐘~150分鐘,更佳15分鐘~120分鐘,又更佳15分鐘~100分鐘。
製造印刷配線板時,亦可進而實施(III)對絕緣層穿孔之步驟,(IV)將絕緣層粗化處理之步驟,(V)形成導體層之步驟。該等步驟(III)至步驟(V)可依據印刷配線板之製造所用之熟知本技藝者習知之各種方法實施。又,於步驟(II)之後去除支撐體時,該支撐體之去除可於步驟(II)與步驟(III)之間、步驟(III)與步驟(IV)之間、或步驟(IV)與步驟(V)之間實施。又,根據需要,亦可重複實施步驟(II)~步驟(V)之絕緣層及導體層之形成,而形成多層配線板。
其他實施形態中,本發明之印刷配線板可使用上述預浸體製造。製造方法基本上與使用樹脂薄片之情況相同。
步驟(III)係對絕緣層穿孔之步驟,藉此可於絕緣層形成穿孔、通孔等之孔。步驟(III)係對應於絕緣層之形成所使用之樹脂組成物的組成等,使用例如鑽孔、雷射、電漿等實施。孔的尺寸或形狀可對應於印刷配線板之設計適當決定。
步驟(IV)係將絕緣層粗化處理之步驟。通常該步驟(IV)中,亦進行膠渣之去除。粗化處理之順序、條件並未特別限制,可採用形成印刷配線板之絕緣層時通常使用之習知順序、條件。例如依序實施以膨潤液之膨潤處理、以氧化劑之粗化處理、以中和液之中和處理而將絕緣層粗化處理。
作為粗化處理所用之膨潤液並未特別限制,但舉例為鹼溶液、界面活性劑溶液等,較佳為鹼溶液,作為該鹼溶液更佳為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液。作為市售之膨潤液可舉例為例如日本ATOTECH公司製之「Swelling Dip Securiganth P」、「Swelling Dip Securiganth SBU」等。以膨潤液之膨潤處理並未特別限定,但例如可將絕緣層浸漬於30℃~90℃之膨潤液中1分鐘~20分鐘而進行。基於將絕緣層之樹脂膨潤抑制在適度程度之觀點,較佳絕緣層在40~80℃之膨潤液中浸漬5分鐘~15分鐘。
作為粗化處理所用之氧化劑並未特別限制,但舉例為例如於氫氧化鈉水溶液中溶解過錳酸鉀或過錳酸鈉之鹼性過錳酸溶液。以鹼性過錳酸溶液等之氧化劑之粗化處理較佳在加熱至60~100℃之氧化劑溶液中浸漬絕緣層10分鐘~30分鐘而進行。且,鹼性過錳酸溶液中之過錳酸鹽濃度較佳為5質量%~10質量%。作為市售之氧化劑溶液舉例為例如日本ATOTECH公司製之「Concentrate Compact CP」、「Doesing Solution Securiganth P」等鹼性過錳酸溶液。
且作為粗化處理所用之中和液較佳為酸性水溶液,作為市售品列舉為例如日本ATOTECH公司製之「Reduction Solution Securiganth P」。
以中和液之處理係在30~80℃之中和液中浸漬以氧化劑粗化處理後之處理面5分鐘~30分鐘而進行。基於作業性等之觀點,較佳為將以氧化劑粗化處理之對象物在40℃~70℃之中和液中浸漬5分鐘~20分鐘之方法。
步驟(V)係形成導體層之步驟,於絕緣層上形成導體層。導體層中使用之導體材料未特別限制。
較佳之實施形態中,導體層包含由金、鉑、鈀、銀、銅、鋁、鈷、鉻、鋅、鎳、鈦、鎢、鐵、錫及銦所成之群選擇之1種以上之金屬。導體層可為單金屬層亦可為合金層,作為合金層舉例為由例如自上述之群選擇之2種以上金屬的合金(例如鎳.鉻合金、銅.鎳合金及銅.鈦合金)所形成之層。其中,基於導體層形成之廣泛利用性、成本、圖案化之容易性等之觀點,較佳為鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅之單金屬層,或鎳.鉻合金、銅.鎳合金、銅.鈦合金之合金層,更佳為鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅之單金屬層,或鎳.鉻合金之合金層,更佳為銅之單金屬層。
導體層可為單層構造亦可為由不同種類之金屬或合金所成之單金屬層或合金層以2層以上積層之複層構造。導體層為複層構造時,與絕緣層接觸之層較佳為鉻、鋅或鈦之單金屬層,或鎳.鉻合金之合金層。
導體層之厚度係根據期望之印刷配線板之設計而定,但一般為3μm~35μm,較佳為5μm~30μm。
一實施形態中,導體層亦可藉由鍍敷形成。例如藉由半加成法、全加成法等之以往習知技術於絕緣層表面進行鍍敷,可形成具有期望配線圖案之導體層,基於製造簡便性之觀點,較佳藉由半加成法形成。以下顯示利用半加成法形成導體層之例。
首先,於絕緣層表面藉由無電解鍍敷形成鍍敷種晶層。其次於形成之鍍敷種晶層上,對應於期望之配線圖案形成使鍍敷種晶層之一部分露出之遮罩圖案。於露出之鍍敷種晶層上利用電解鍍敷形成金屬層後,去除遮罩圖案。隨後,以蝕刻等去除不要之鍍敷種晶層,可形成具有期望配線圖案之導體層。
其他實施形態中,導體層可使用金屬箔形成。使用金屬箔形成導體層時,步驟(V)較佳於步驟(I)與步驟(II)之間進行。例如,於步驟(I)之後,去除支撐體,將金屬箔積層於露出之樹脂組成物層表面。樹脂組成物層與金屬箔之積層可藉由真空層壓法進行。積層條件可與步驟(I)中說明之條件相同。然後,實施步驟(II)形成絕緣層。然後,利用絕緣層上之金屬箔,藉由減去法、改良半加成法等之以往習知技術,可形成具有期望配線圖案之導體層。
金屬箔例如可藉由電解法、壓延法等之習知方法製造。作為金屬箔之市售品,舉例為例如JX日礦日石金屬公司製之HLP箔、JXUT-III箔、三井金屬礦山公司製之3EC-III箔、TP-III箔等。
<半導體裝置>
本發明之半導體裝置包含本發明之印刷配線板。本發明之半導體裝置可使用本發明之印刷配線板製造。
作為半導體裝置,舉例為供於電氣製品(例如電腦、行動電話、數位相機及電視等)及交通工具(例如機車、汽車、電車、船舶及飛機等)等之各種半導體裝置。
[實施例]
以下藉由實施例更具體說明本發明。本發明並不限於該等實施例。又,以下中,表示量的「份」及「%」只要未另外指明,則分別意指「質量份」及「質量%」。特別於無指定溫度時之溫度條件係室溫(25℃)。
[實施例1]
將萘骨架環氧樹脂(DIC公司製「HP-4032-SS」,環氧當量144g/eq.)15份、活性酯硬化劑(DIC公司製「HPC-8150-62T」,不揮發成分62質量%之甲苯溶液,活性酯基當量234g/eq.)43份、作為(A)成分之二苯基二甲氧基矽烷(信越化學工業公司製「KBM-202SS」)0.2份、含胺基三嗪之甲酚酚醛清漆樹脂(DIC公司製「LA-3018-50P」,不揮發成分50質量%之1-甲氧基-2-丙醇溶液)5份、經無機填充材(胺系烷氧基矽烷化合物(信越化學工業公司製「KBM573」)表面處理之球形氧化矽(ADMATECHS公司製,「SO-C2」,平均粒徑0.5μm,比表面積5.8m
2/g)140份、作為硬化促進劑之硬化觸媒(四國化學工業公司製,1B2PZ)0.5份予以混合,並使用高速旋轉混合機均勻分散,獲得樹脂清漆。
[實施例2]
準備以日本發明協會公開技報公技編號2020-500211號之合成例1所記載之方法合成之以下述式(M)表示之馬來醯亞胺化合物A(Mw/Mn=1.81,t”=1.47(主要為1、2或3))之MEK溶液(不揮發成分62質量%)。
實施例1中,將無機填充劑之量變更為145份,添加作為馬來醯亞胺化合物之馬來醯亞胺化合物A的MEK溶液(不揮發成分62質量%)2份以外,與實施例1同樣獲得樹脂清漆。
(實施例3)
實施例1中,將無機填充劑之量變更為145份,添加馬來醯亞胺化合物(日本化藥公司製「MIR-5000-60T」,不揮發成分60質量%之甲苯溶液)2份以外,與實施例1同樣獲得樹脂清漆。
(實施例4)
實施例1中,將無機填充劑之量變更為145份,添加馬來醯亞胺化合物(日本化藥公司製「MIR-3000-70MT」,不揮發成分70質量%之MEK・甲苯溶液)2份以外,與實施例1同樣獲得樹脂清漆。
(實施例5)
實施例1中,將無機填充劑之量變更為145份,添加馬來醯亞胺化合物(DESIGNER MOLECULAR公司製「BMI-1500」)2份以外,與實施例1同樣獲得樹脂清漆。
[比較例1]
實施例1中,除了不使用作為(A)成分之矽烷化合物(信越化學工業公司製「KBM-202SS」)0.2份以外,與實施例1同樣獲得清漆樹脂。
[比較例2]
實施例1中,除了不使用作為(A)成分之矽烷化合物(信越化學工業公司製「KBM-202SS」)0.2份,而使用作為其他矽烷化合物之二甲基二甲氧基矽烷(信越化學工業公司製「KBM-22」)0.2份以外,與實施例1同樣獲得清漆樹脂。
[實施例6~10、比較例3]
除了不使用經無機填充材(胺系烷氧基矽烷化合物(信越化學工業公司製「KBM573」)表面處理之球形氧化矽(ADMATECHS公司製,「SO-C2」,平均粒徑0.5μm,比表面積5.8m
2/g),而使用經無機填充劑(胺系烷氧基矽烷化合物(信越化學工業公司製「KBM-573」)表面處理之球形氧化矽(ADMATECHS公司製,「SO-C1」,平均粒徑0.3μm,比表面積10m
2/g),進而添加量變更如表中記載以外,與實施例1~5、比較例1同樣獲得樹脂清漆。
[實施例11~15、比較例4]
除了不使用經無機填充材(胺系烷氧基矽烷化合物(信越化學工業公司製「KBM573」)表面處理之球形氧化矽(ADMATECHS公司製,「SO-C2」,平均粒徑0.5μm,比表面積5.8m
2/g),而使用經無機填充劑(胺系烷氧基矽烷化合物(信越化學工業公司製「KBM-573」)表面處理之球形氧化矽(ADMATECHS公司製,「1800nmSX-C1」,平均粒徑0.18μm,比表面積20m
2/g),進而添加量變更如表中記載,進而將作為(A)成分之二苯基二甲氧基矽烷(信越化學工業公司製「KBM-202SS」)之添加量變更如表中記載以外,與實施例1~5、比較例1同樣獲得樹脂清漆。
[實施例16~20、比較例5]
除了將經無機填充材(胺系烷氧基矽烷化合物(信越化學工業公司製「KBM573」)表面處理之球形氧化矽(ADMATECHS公司製,「SO-C2」,平均粒徑0.5μm,比表面積5.8m
2/g)之添加量變更為75份,進而使用經無機填充劑(胺系烷氧基矽烷化合物(信越化學工業公司製「KBM-573」)表面處理之中空氧化矽(日輝觸媒化成公司製,「BA-S」,平均粒徑3μm,比表面積2.2m
2/g)25份以外,與實施例1~5、比較例1同樣獲得樹脂清漆。
(實施例21)
實施例1中,將無機填充劑之量變更為145份,添加馬來醯亞胺化合物(信越化學公司製「SLK-2700」,不揮發分50質量%之甲苯溶液)2份以外,與實施例1同樣獲得樹脂清漆。
[實施例22]
實施例1中,將無機填充劑之量變更為145份,添加作為其他自由基聚合性化合物之苯乙烯樹脂(三菱瓦斯化學公司製「OPE-2St-1200」,不揮發分65質量%之甲苯溶液)2份以外,與實施例1同樣獲得樹脂清漆。
[實施例23]
實施例1中,將無機填充劑之量變更為145份,添加作為其他自由基聚合性化合物之苯乙烯樹脂(以下述順序調製之二乙烯基苯共聚物,不揮發分50質量%之甲苯溶液)2份以外,與實施例1同樣獲得樹脂清漆。
-二乙烯基苯共聚物之調製-
將二乙烯基苯3.0莫耳(390.6g)、乙基乙烯基苯1.8莫耳(229.4g)、苯乙烯10.2莫耳(1066.3g)、乙酸正丙酯15.0莫耳(1532.0g)投入5.0L反應器內,於70℃加入600毫莫耳之三氟化硼之二乙醚錯合物並反應4小時。以碳酸氫鈉水溶液使聚合溶液停止後,以純水洗淨油層3次,並在60℃下減壓去揮發而回收共聚物。稱取所得共聚物,確認獲得896.7g二乙烯基苯共聚物。二乙烯基苯共聚物之重量平均分子量(Mw)為41300。
[實施例24]
實施例1中,將無機填充劑之量變更為145份,添加作為高分子化合物之苯氧樹脂(三菱化學公司製「YX7553BH30」,不揮發分30質量%之MEK・環己酮混合溶液)2份以外,與實施例1同樣獲得樹脂清漆。
[實施例25]
實施例1中,將無機填充劑之量變更為145份,添加作為高分子化合物之聚醯亞胺樹脂(以下述順序調製之聚醯亞胺樹脂1,不揮發分30質量%之環己酮溶液)2份以外,與實施例1同樣獲得樹脂清漆。
-聚醯亞胺樹脂1之調製-
於具備攪拌機、分水器、溫度計及氮氣導入管之反應容器中饋入4,4’-[丙烷-2,2-二基雙(1,4-伸苯氧基)]二鄰苯二甲酸二酐(日本SABIC創新塑膠有限公司製「BisDA-1000」) 330.0g、環己酮1065.4g及甲基環己烷213.09g,加熱至60℃。其次滴加市售二聚物二胺(CRODA JAPAN製「PRIAMINE1075」) 218.67g及3,5-二胺基苯甲酸(日本純良藥品公司製「3,5-DABA」)30.35g後,於140℃歷時12小時進行醯亞胺化反應,藉此獲得聚醯亞胺樹脂1之溶液(不揮發分30.0%)。
<製作例1:樹脂組成物層厚度為40μm之樹脂薄片A之製作>
準備作為支撐體之具備脫模層之聚對苯二甲酸乙二酯膜(LINTEC公司製「AL5」,厚度:38μm)。於該支撐體之脫模層上,以使乾燥後之樹脂組成物層厚度為40μm之方式,均勻塗覆實施例及比較例所得之樹脂清漆(樹脂組成物)。隨後,將該樹脂組成物於80℃~100℃(平均90℃)乾燥4分鐘,獲得包含支撐體及樹脂組成物層的樹脂薄片A。
<製作例2:評價用硬化物B之製作>
將實施例及比較例所得之樹脂薄片A在190℃之烘箱中硬化90分鐘。藉由自烘箱中取出的樹脂薄片A剝離支撐體,獲得樹脂組成物層之硬化物。將該硬化物切為長80mm、寬2mm,作為評價用硬化物B。
[試驗例1:介電係數・介電損耗正切之測定]
針對各評價用硬化物B,使用安捷倫技術(Agilent Technologies)公司製「HP8362B」,藉由空腔共振擾動法,於測定頻率5.8GHz、測定溫度23℃下,測定介電係數(Dk)、介電損耗正切之值(Df值)。針對2片試驗片實施測定,算出其平均值。
[試驗例2:平均熱膨脹係數之測定]
將各評價用硬化物B切成長20mm,寬6mm作成評價樣品。針對各評價樣品,使用RIGAKU公司製TMA裝置以5℃/分之升溫速度測定自25℃至150℃之平均熱膨脹係數(CTE;ppm)。針對同一試驗片進行2次測定,並記錄第2次之值。
[試驗例3:熔融黏度之測定]
將製作例1所得之各樹脂薄片A自支撐體上剝離,以UBM公司製動態黏彈性測定裝置G-3000,以頻率1Hz、應變5度、荷重100g、升溫速度5℃/分、溫度範圍60℃~180℃下測定。
將實施例及比較例之樹脂清漆(樹脂組成物)之包含揮發成分之(A)~(G)成分的使用量(質量份)、試驗例之測定結果示於下述表1~4。表1~4中,各成分之不揮發分(質量%)表示於「N.V.」欄。
由以上得知,藉由使用包含(A)以式(A-1)表示之矽烷化合物、(B)環氧樹脂及(C)活性酯化合物的樹脂組成物,可獲得兼具低介電損耗正切及低熔融黏度之硬化物。且得知該硬化物進而平均熱膨脹係數(CTE)較低且進而比介電係數(Dk)較低。
Claims (14)
- 一種樹脂組成物,其係包含(A)以下述式(A-1)表示之矽烷化合物、(B)環氧樹脂及(C)活性酯化合物, (式中,R表示烷基,Ar表示芳基,n表示1或2)。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,將前述樹脂組成物之樹脂成分設為100質量%時,(A)成分之含量為0.05質量%以上,1質量%以下。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,進而包含(D)無機填充劑。
- 如請求項3之樹脂組成物,其中,(D)無機填充劑係藉由表面處理劑表面處理,且表面處理劑係與(A)成分不同之烷氧基矽烷化合物。
- 如請求項4之樹脂組成物,其中,與(A)成分不同之烷氧基矽烷化合物包含胺基系矽烷偶合劑。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,進而包含(E)自由基聚合性化合物。
- 如請求項6之樹脂組成物,其中,前述(E)自由基聚合性化合物包含(E1)馬來醯亞胺化合物。
- 如請求項7之樹脂組成物,其中,(E1)馬來醯亞胺化合物包含選自由(E1-1a)含三甲基茚滿骨架之馬來醯亞胺化合物及(E1-2a)含與馬來醯亞胺基之氮原子直接鍵結之芳香環骨架且於分子中包含3個以上芳香族環之雙馬來醯亞胺樹脂所成群中之至少一者。
- 如請求項1之樹脂組成物,其係印刷配線板之層間絕緣層形成用。
- 一種硬化物,其係如請求項1至9中任一項之樹脂組成物的硬化物。
- 一種薄片狀積層材料,其係含有如請求項1至9中任一項之樹脂組成物。
- 一種樹脂薄片,其係具有支撐體與設於該支撐體上由如請求項1至9中任一項之樹脂組成物形成之樹脂組成物層。
- 一種印刷配線板,其係具備由如請求項1至9中任一項之樹脂組成物的硬化物所成之絕緣層。
- 一種半導體裝置,其係包含如請求項13之印刷配線板。
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