TW202407016A - 液狀組成物、預浸體、附樹脂之金屬基材、配線板及氧化矽粒子 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及:一種液狀組成物,包含熱硬化性樹脂與氧化矽粒子,前述氧化矽粒子具有:(1)特定之水蒸氣吸附量及水分保持變動量;或,(2)特定之帶電量及d50;或,(3)特定之粉體摩擦角、d50、及凝集狀態;並且,本發明還涉及:使用前述液狀組成物之預浸體、附樹脂之金屬基材、及配線板,以及,用於前述液狀組成物之氧化矽粒子。
Description
本揭示涉及液狀組成物、預浸體、附樹脂之金屬基材、配線板及氧化矽粒子。
含熱硬化性樹脂及氧化矽粒子之液狀組成物係使用於製造可加工成印刷配線板之覆金屬積層體所具備之電絕緣層(參照專利文獻1及2)。具體而言,係使用以下覆金屬積層體:金屬基材層之表面積層有上述液狀組成物之半硬化物作為電絕緣層之覆金屬積層體、或金屬基材層之表面積層有浸滲液狀組成物之玻璃布等作為電絕緣層之覆金屬積層體。近年來,對於印刷配線板所具備之電絕緣層要求更高度的低介電常數、低介電正切、低線膨脹係數、韌性等特性。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2013-212956號公報
專利文獻2:日本專利特開2015-36357號公報
發明欲解決之課題
另一方面,由配線板之可靠性的觀點等來看,對於用以形成液狀組成物之半硬化物或浸滲有液狀組成物之玻璃布等電絕緣層的液狀組成物還要求其製成硬化物時對金屬基材層之優異密著性。尤其,近年來,配線板之微細化、金屬基材層之低粗化持續進展,而對液狀組成物、其硬化物及預浸體要求具有更優異之硬化物對金屬基材層之密著性。然而,以往公知之液狀組成物、其硬化物及預浸體在上述密著性上尚有改善的餘地。
本揭示一實施形態欲解決之課題在於提供液狀組成物及預浸體,其等可形成對金屬基材層之密著性優異之硬化物。本揭示一實施形態欲解決之課題在於提供附樹脂之金屬基材及配線板,其等中之液狀組成物之硬化物與金屬基材層之密著性優異。本揭示一實施形態欲解決之課題在於提供一種氧化矽粒子,其係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成一在製成硬化物時對金屬基材層之密著性優異的預浸體。
又,近年來,對於印刷配線板所具備之電絕緣層要求各種特性,其中之一係要求具有優異之韌性。
本揭示一實施形態欲解決之課題在於提供液狀組成物及預浸體,其等可形成具有優異韌性之硬化物。本揭示一實施形態欲解決之課題在於提供附樹脂之金屬基材及配線板,其等包含可形成具有優異韌性之硬化物的上述液狀組成物、其半硬化物、預浸體或硬化物。本揭示一實施形態欲解決之課題在於提供一種氧化矽粒子,其係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成一可形成具有優異韌性之硬化物的預浸體。
又,在使氧化矽粒子混合分散於硬化性樹脂時,除了要求氧化矽粒子之分散性外,還要求混合之操作性優異。例如,使氧化矽粒子在硬化性樹脂中混合時,有時會造成以下問題:氧化矽粒子附著至混合機之容器的壁上(以下亦表記為「黏壁」)、或組成物起泡。另一方面,至今尚無有關獲得下述液狀組成物之方法的知識見解,該液狀組成物可有效率地抑制氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡,且氧化矽粒子之分散性優異。
本揭示一實施形態欲解決之課題在於提供:一種液狀組成物,其能抑制混合時氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡,且氧化矽粒子之分散性優異;並且,提供:使用前述液狀組成物的預浸體、附樹脂之金屬基材、及配線板,以及,用於前述液狀組成物的氧化矽粒子。
用以解決課題之手段
用以解決上述課題之手段包含以下態樣。
<1>一種液狀組成物,包含:
熱硬化性樹脂;及,
氧化矽粒子,其25℃之水蒸氣吸附等溫線中相對水蒸氣壓0.8下之水蒸氣吸附量為0.01~10.00cm
3/g,並且,以下述方式求算之水分保持變動量為20%以下:令溫度85℃、相對濕度85%之環境下靜置24小時後以質量基準計之水分量為A,且溫度85℃、相對濕度85%之環境下靜置24小時後進一步在溫度25℃、相對濕度50%之環境下靜置24小時後以質量基準計之水分量為B時,以(A-B)/A×100求算。
<2>如<1>之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子之比表面積為0.1~10.0m
2/g。
<3>如<1>或<2>之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子含有30~1500質量ppm之金屬元素。
<4>如<1>至<3>中任一項之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子之中值粒徑d50為1.0~10.0µm。
<5>如<1>至<4>中任一項之液狀組成物,其中相對於前述熱硬化性樹脂100質量份,前述氧化矽粒子之含量為50~400質量份。
<6>一種液狀組成物,包含:熱硬化性樹脂;及,氧化矽粒子,其帶電量之絕對值為0.7~200nC/g,且中值粒徑d50為1.0~10.0µm。
<7>如<6>之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子為非表面處理粒子。
<8>如<6>或<7>之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子之內部碳量為10質量%以下。
<9>如<6>至<8>中任一項之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子之中值粒徑d50大於1.0µm且在5.0µm以下。
<10>如<6>至<9>中任一項之液狀組成物,其中相對於前述熱硬化性樹脂100質量份,前述氧化矽粒子之含量為50~400質量份。
<11>一種液狀組成物,包含:
熱硬化性樹脂;及,
氧化矽粒子,其粉體動摩擦角為10~40度,中值粒徑d50為1.0~10.0µm,並且,令其分散於甲苯後之中值粒徑d50為A1、分散於甲苯再進一步進行超音波處理後之中值粒徑d50為B1時,A1相對於B1的比(A1/B1)為1.0~50.0。
<12>如<11>之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子之靜止角為25~50度。
<13>如<11>或<12>之液狀組成物,其中相對於前述熱硬化性樹脂100質量份,前述氧化矽粒子之含量為10~400質量份。
<14>如<1>至<13>中任一項之液狀組成物,其中前述熱硬化性樹脂為環氧樹脂、聚苯醚樹脂或鄰二乙烯苯樹脂。
<15>如<1>至<14>中任一項之液狀組成物,其更包含選自於由甲苯、環己酮、甲基乙基酮及N-甲基吡咯啶酮所構成群組中之至少一溶劑。
<16>一種預浸體,包含:如<1>至<15>中任一項之液狀組成物或其半硬化物;及,纖維質基材。
<17>如<16>之預浸體,其中前述纖維質基材包含玻璃成分。
<18>一種附樹脂之金屬基材,包含:
如<1>至<15>中任一項之液狀組成物或其半硬化物,或者如<16>或<17>之預浸體;以及,
金屬基材層。
<19>如<18>之附樹脂之金屬基材,其中前述金屬基材層為銅箔。
<20>如<19>之附樹脂之金屬基材,其中前述銅箔之前述液狀組成物、前述半硬化物或前述預浸體側之面的最大高度粗度Rz為2µm以下。
<21>一種配線板,包含:如<1>至<15>中任一項之液狀組成物的硬化物;及,金屬配線。
<22>一種氧化矽粒子,係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成預浸體,前述氧化矽粒子之25℃之水蒸氣吸附等溫線中相對水蒸氣壓0.8下之水蒸氣吸附量為0.01~10.00cm
3/g,並且,以下述方式求算之水分保持變動量為20%以下:令溫度85℃、相對濕度85%之環境下靜置24小時後以質量基準計之水分量為A,且溫度85℃、相對濕度85%之環境下靜置24小時後進一步在溫度25℃、相對濕度50%之環境下靜置24小時後以質量基準計之水分量為B時,以(A-B)/A×100求算。
<23>如<22>之氧化矽粒子,其比表面積為1.0~10.0m
2/g。
<24>一種氧化矽粒子,係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成預浸體,前述氧化矽粒子之帶電量之絕對值為0.7~200nC/g,且中值粒徑d50為1.0~10.0µm。
<25>如<24>之氧化矽粒子,其內部碳量為10質量%以下。
<26>一種氧化矽粒子,係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成預浸體,前述氧化矽粒子之粉體動摩擦角為10~40度,中值粒徑d50為1.0~10.0µm,並且,令其分散於甲苯後之中值粒徑d50為A1、分散於甲苯再進一步進行超音波處理後之中值粒徑d50為B1時,A1相對於B1的比(A1/B1)為1.0~50.0。
<27>如<26>之氧化矽粒子,其中前述氧化矽粒子之靜止角為25~50度。
發明效果
根據本揭示一實施形態,提供液狀組成物及預浸體,其等可形成對金屬基材層之密著性優異之硬化物。根據本揭示一實施形態,提供附樹脂之金屬基材及配線板,其等中之液狀組成物之硬化物與金屬基材層之密著性優異。根據本揭示一實施形態,提供一種氧化矽粒子,其係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成一在製成硬化物時對金屬基材層之密著性優異的預浸體。
根據本揭示一實施形態,提供液狀組成物及預浸體,其等可形成具有優異韌性之硬化物。根據本揭示一實施形態,提供附樹脂之金屬基材及配線板,其等包含可形成具有優異韌性之硬化物的上述液狀組成物、其半硬化物、預浸體或硬化物。根據本揭示一實施形態,提供一種氧化矽粒子,其係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成一可形成具有優異韌性之硬化物的預浸體。
根據本揭示一實施形態,提供:一種液狀組成物,其能抑制混合時氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡,且氧化矽之分散性優異;並且,提供:使用前述液狀組成物的預浸體、附樹脂之金屬基材、及配線板,以及,用於前述液狀組成物的氧化矽粒子。
以下針對本揭示實施形態詳細說明。惟,本揭示實施形態不受以下實施形態所限。以下實施形態中,其構成要素(亦包含要素製程等)除了有特別明示之情形外,並非必要。關於數值及其範圍亦同,並非用以限制本揭示實施形態者。
本揭示中使用「~」表示之數值範圍中,係將記載於「~」前後之數值分別作為最小值及最大值來包含。
本揭示中各成分亦可包含有複數種相當於其之物質。當組成物中存在複數種相當於各成分之物質時,各成分之含有率或含量只要沒有特別記載,則意指存在於組成物中之該複數種物質之合計的含有率或含量。
本揭示中亦可包含有複數種相當於各成分之粒子。當組成物中存在複數種相當於各成分之粒子時,各成分之粒徑只要沒有特別記載,則意指關於存在於組成物中之該複數種粒子之混合物的值。
本揭示中,「氧化矽粒子」只要沒有特別說明,便指複數個氧化矽粒子之群。
本揭示中,「25℃之水蒸氣吸附等溫線中相對水蒸氣壓0.8下之水蒸氣吸附量」係按以下條件進行測定。此外,本揭示中,相對水蒸氣壓意指處於吸附平衡之水蒸氣壓力相對於水蒸氣之飽和蒸氣壓的比(處於吸附平衡之水蒸氣壓力/水蒸氣之飽和蒸氣壓)。
(測定條件)
・裝置:BELSORP MINI(日本BEL公司製)
・測定原理:定容法
・吸附溫度:298K(24.85℃)
・吸附氣體:水蒸氣
・前處理:在150℃、常壓(1.013×10
5Pa)下乾燥1小時
・對象:氧化矽粒子1.0g
本揭示中,「水分保持變動量」係令氧化矽粒子在溫度85℃、相對濕度85%之環境下靜置24小時後以質量基準計之水分量為A,且氧化矽粒子在溫度85℃、相對濕度85%之環境下靜置24小時後進一步在溫度25℃、相對濕度50%之環境下靜置24小時後以質量基準計之水分量為B時,從(A-B)/A×100之算式算出。水分量之測定係使用Yamato Scientific Co., Ltd.製IG420型之恆溫恆濕器或與其相同程度之裝置並放置於上述環境後,利用卡爾費雪法(Karl Fischer method)(電量滴定法)進行測定。
(卡爾費雪法(電量滴定法)之條件)
・微量水分測定裝置(CA-200型,Mitsubishi Chemical Analytech公司製)
・水分汽化裝置(VA-200,Mitsubishi Chemical Analytech公司製)
・陽極液(HYDRANAL Coulomat AG-OVEN,林純藥公司製)
・陰極液(HYDRANAL Coulomat CG,林純藥公司製)
・加熱溫度:200℃
・氮流量:約250ml/分鐘
本揭示中,「帶電量」係依以下方式進行測定。首先,將氧化矽粒子10g放入鋁容器(內尺寸Φ42mm、深度70mm)中,並固定安裝於試料旋轉用手臂上。左右擺動角設為左150度、右210度(左右擺動速度為540deg/秒),並以12個來回為1週期(在中間6個來回結束時加入2個旋轉之粉塵拂落旋轉動作)。加入3週期之摩擦攪拌後,將已帶電之氧化矽粒子投入法拉第籠(Faraday cage)中,測定氧化矽粒子之帶電量,並換算成每質量之帶電量(氧化矽粒子之帶電量/氧化矽粒子之饋入量10g)。帶電量之測定例如可使用粉體摩擦帶電量測定裝置(Nano Seeds公司製,NS-K100型)等。
本揭示中,「內部碳量」係依以下方式進行測定。將氧化矽粒子以500℃之大氣爐加熱1小時來去除附著於表面之碳成分後,冷卻至25℃附近。秤量所得之氧化矽粒子後,放入Sn粒子並以已加熱至1000℃之爐使其瞬間燃燒,藉由質量分析裝置(例如,PerkinElmer公司,2400II,CHN計)對生成之二氧化碳之量進行質量分析。將氧化矽粒子中所含之碳之比率(質量%)作為內部碳量。
本揭示中,「中值粒徑d50」(以下亦僅稱為d50)係藉由雷射繞射式粒度分布測定裝置(例如,MicrotracBEL股份公司製「MT3300EXII」)求得之粒子之體積基準累積50%粒徑。亦即,藉由雷射繞射散射法測定粒度分布,令粒子之總體積為100%求出累積曲線後,於該累積曲線上累積體積成為50%之點的粒徑。
本揭示中,「10%粒徑d10」(以下亦僅稱為d10)係藉由雷射繞射式粒度分布測定裝置(例如,MicrotracBEL股份公司製「MT3300EXII」)求得之粒子之體積基準累積10%粒徑。亦即,藉由雷射繞射散射法測定粒度分布,令粒子之總體積為100%求出累積曲線後,於該累積曲線上從小粒徑側之累積體積成為10%之點的粒徑。
本揭示中,「比表面積」係藉由根據使用比表面積・細孔分布測定裝置(例如,Micromeritics公司製「TriStarII」等)之氮吸附法的BET法求得。
本揭示中,「粉體動摩擦角」係粉體之流動性的指標,數值愈小,流動性便愈高。粉體動摩擦角係使用粉體層剪切試驗機(例如,股份公司Nano Seeds製「NS-S300」),遵循JIS Z 8835(2016)來測定。
本揭示中,「真球度」係針對藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)拍攝照片所得之照片投影圖中之任意100個粒子,測定各粒子之最大徑(DL)及與其正交之短徑(DS),算出最小徑(DS)相對於最大徑(DL)之比(DS/DL),並以所得平均值來表示。
本揭示中,「介電正切」及「介電常數」係使用專用裝置(例如,KEYCOM股份公司製「Vector Network Analyzers E5063A」),藉由微擾方式共振器法來測定。
本揭示中,氧化矽粒子中之金屬元素的含有率係將過氯酸及氫氟酸加至氧化矽粒子使其灼燒去除主成分之矽後,以感應耦合電漿(ICP)發射光譜分析來測定。
本揭示中,「黏度」係表示在25℃下使用旋轉式流變儀(例如,安東帕(Anton paar)公司製,Modular Rheometer PhysicaMCR-301)以剪切速度1rpm測定30秒而獲得在30秒時間點之黏度。
本揭示中,「觸變比」係使用旋轉式流變儀,將以旋轉數1rpm測定之黏度除以以旋轉數60rpm測定之黏度而算出。
本揭示中,「重量平均分子量」係使用凝膠滲透層析法(GPC),藉由聚苯乙烯換算求得。
本揭示中,「表面張力」係使用表面張力計,對25℃之溶劑利用威氏法(Wilhelmy method)進行。
本揭示中,「沸點」係在常壓(1.013×10
5Pa)下之沸點。
本揭示中,「蒸發速度」係令乙酸丁酯在23℃下之蒸發速度為1時的相對蒸發速度。
本揭示中,「液狀組成物」係指在25℃下為液狀之組成物。
本揭示中,「半硬化物」意指將液狀組成物之硬化物進行示差掃描熱分析測定時,處於出現伴隨熱硬化性樹脂之硬化的發熱峰之狀態的硬化物。亦即,半硬化物意指殘存有未硬化之熱硬化性樹脂之狀態的硬化物。
本揭示中,「硬化物」意指將液狀組成物之硬化物進行示差掃描熱分析測定時,處於未出現伴隨熱硬化性樹脂之硬化的發熱峰之狀態的硬化物。亦即,硬化物意指未殘存未硬化之熱硬化性樹脂之狀態的硬化物。
本揭示中,最大高度粗度Rz係遵循JIS B 0601(2013)來測定。
本揭示液狀組成物1(以下亦稱為本組成物1)包含:熱硬化性樹脂;及,氧化矽粒子,其25℃之水蒸氣吸附等溫線中相對水蒸氣壓0.8下之水蒸氣吸附量(以下亦僅稱為水蒸氣吸附量)為0.01~10.00cm
3/g,並且,以下述方式求算之水分保持變動量(以下亦僅稱為水分保持變動量)為20%以下:令溫度85℃、相對濕度85%之環境下靜置24小時後以質量基準計之水分量為A,且溫度85℃、相對濕度85%之環境下靜置24小時後進一步在溫度25℃、相對濕度50%之環境下靜置24小時後以質量基準計之水分量為B時,以(A-B)/A×100求算。換言之,本組成物1為液狀之熱硬化性組成物。
本揭示液狀組成物2(以下亦稱為本組成物2)包含:熱硬化性樹脂;及,氧化矽粒子,其帶電量之絕對值為0.7~200nC/g,且d50為1.0~10.0µm。換言之,本組成物2為液狀之熱硬化性組成物。
本揭示液狀組成物3(以下亦稱為本組成物3)包含:熱硬化性樹脂;及,氧化矽粒子,其粉體動摩擦角為10~40度,d50為1.0~10.0µm,並且,令其分散於甲苯後之中值粒徑d50為A1、分散於甲苯再進一步進行超音波處理後之中值粒徑d50為B1時,A1相對於B1的比(A1/B1)為1.0~50.0。換言之,本組成物3為液狀之熱硬化性組成物。
本組成物1可製作對金屬基材層之密著性優異的硬化物。該作用機制尚不明確,但大致推測如下。本組成物1包含具有特定範圍之水蒸氣吸附量及水分保持變動量的氧化矽粒子。換言之,本組成物1中之氧化矽粒子於粒子表面存在矽烷醇基等之極性基,且其量經限定,從而亦可視為水分保持能低、尤其在高溫區域中之水分保持能低的氧化矽粒子。吾等認為所述氧化矽粒子與組成物中所含之極性成分及熱硬化性樹脂之極性部位的相互作用容易取得平衡,從而容易提高其液物性、尤其容易提高均一分散性。又,在熱硬化性樹脂會硬化之高溫區域中,所述氧化矽粒子其本身之水分吸附不僅會受到抑制,還會因其疏水性而展現水分排出能。結果,在本組成物1中,於氧化矽粒子與熱硬化性樹脂之間會形成緻密之網絡,同時會使氧化矽粒子表面之極性基與金屬基材層之密著性提升,因此會提升由本組成物1所得之硬化物對金屬基材層之密著性。且,藉由氧化矽粒子之水分保持變動量在特定範圍內,可降低環境變化所造成之水分量的變化,而可維持均一分散之狀態。以下,對金屬基材層之密著性亦僅稱為密著性。
由本組成物2獲得之硬化物具有優異的韌性。該作用機制尚不明確,但大致推測如下。本組成物2包含具有特定範圍之d50及帶電量的氧化矽粒子。具有1.0~10.0µm左右之d50的氧化矽粒子可對硬化物賦予低介電正切、低相對介電常數、低線膨脹性等,但另一方面,在提升與熱硬化性樹脂之密著性上尚有改善的餘地。將氧化矽粒子之帶電量設為0.7~200nC/g,藉此在本組成物2中,能調整與熱硬化性樹脂之間之靜電相互作用的平衡,從而可提升氧化矽粒子與熱硬化性樹脂之均一分散性。因此,可提升由本組成物2獲得之硬化物的密著性。結果,吾等認為會提升由本組成物2獲得之硬化物的韌性。
根據本組成物3,可獲得一種可抑制混合時氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡、且氧化矽粒子之分散性優異的液狀組成物。該理由尚不明確,但吾等認為如下。在混合含氧化矽粒子之組成物時,氧化矽粒子會凝集而發生黏壁、或發生伴隨剪切之組成物之起泡。本發明人著眼於混合前之氧化矽粒子的動態流動性與凝集狀態並專心致力探討,發現了使該等取得平衡一事對氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡有效。在本組成物3中,氧化矽粒子之粉體動摩擦角為10~40度,從而氧化矽粒子具有高度之動態流動性。又,在本組成物3中,前述比(A/B)為1.0~50.0,從而氧化矽粒子之凝集有受到抑制、或處於鬆散之凝集狀態。吾等認為藉由該等之動態流動性與凝集狀態的平衡,在混合時能抑制氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡,且藉由混合氧化矽粒子可良好地分散。
由抑制氧化矽粒子凝集的觀點來看,本組成物1、本組成物2及本組成物3以旋轉數1rpm測定之黏度宜為130~5000mPa・s,較宜為150~3000mPa・s,更宜為180~1500mPa・s,尤宜為200~1000mPa・s。
由本組成物1、本組成物2及本組成物3之保管容易性、使用時之流動性等的觀點來看,將以旋轉數1rpm測定之黏度除以以旋轉數60rpm測定之黏度而算出之本組成物1、本組成物2及本組成物3的觸變比宜為3.0以下,較宜為2.5以下,更宜為2.0以下。觸變比之下限無特別限定,可設為0.5以上。
本組成物1、本組成物2及本組成物3含有熱硬化性樹脂。熱硬化性樹脂可使用1種,亦可使用2種以上。熱硬化性樹脂可舉環氧樹脂、聚苯醚樹脂、聚醯亞胺樹脂、酚樹脂、鄰二乙烯苯樹脂等。由密著性、耐熱性等的觀點來看,熱硬化性樹脂宜為環氧樹脂、聚苯醚樹脂或鄰二乙烯苯樹脂。熱硬化性樹脂宜為包含選自於由苯基及伸苯基所構成群組中之至少1者的樹脂。
環氧樹脂可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、多官能酚之二環氧丙基醚化物、多官能醇之二環氧丙基醚化物等。
聚苯醚樹脂可為改質聚苯醚,亦可為未改質聚苯醚,由密著性的觀點來看,宜為改質聚苯醚。改質聚苯醚具有鍵結於聚苯醚鏈或聚苯醚鏈之末端的取代基。取代基宜為具有反應性基之基,較宜為具有乙烯基、(甲基)丙烯醯氧基或環氧基之基。
聚苯醚鏈中之伸苯基之氫原子亦可被烷基、烯基、炔基、甲醯基、烷基羰基、烯基羰基或炔基羰基取代。
由密著性、介電特性等的觀點來看,熱硬化性樹脂之重量平均分子量宜為1000~7000,較宜為1000~5000,更宜為1000~3000。
由從本組成物1、本組成物2或本組成物3獲得之預浸體等對配線板所具備之金屬基材層等之密著性等的觀點來看,本組成物1、本組成物2或本組成物3中,相對於各組成物之總質量,硬化性樹脂之含有率宜為10~40質量%,較宜為15~35質量%,更宜為20~30質量%。
本組成物1含有水蒸氣吸附量為0.01~10.00cm
3/g、且水分保持變動量為20%以下的氧化矽粒子。
除了上述作用機制外,尤其由密著性的觀點來看,上述水蒸氣吸附量宜為1.00~9.00cm
3/g,較宜為3.00~8.50cm
3/g。
除了上述作用機制外,尤其由密著性的觀點來看,上述水分保持變動量宜為15%以下,較宜為10%以下。水分保持變動量之下限無特別限定,亦可為0%。
由更提升硬化物之韌性的觀點來看,本組成物2中,氧化矽粒子之帶電量宜為1~100nC/g,較宜為1~50nC/g,更宜為1~30nC/g,尤宜為1~10nC/g。
又,本組成物2中,將氧化矽粒子之帶電量(nC/g)除以氧化矽粒子之d50(µm)所得之值宜為0.1以上,較宜為1以上,可為1.5以上,亦可為2以上。且,將氧化矽粒子之帶電量除以氧化矽粒子之d50所得之值宜為5以下,較宜小於5,更宜為4以下。將氧化矽粒子之帶電量除以氧化矽粒子之d50所得之值若為前述範圍,各氧化矽粒子之帶電量便容易收斂在使粒子間之靜電排斥與熱硬化性樹脂及氧化矽粒子之相互作用取得平衡的範圍內,從而更容易高度展現上述作用機制。
除了上述作用機制外,由使密著性、分散穩定性、流動性等本組成物本身的物性與密著性、低介電正切等由本組成物形成之硬化物的物性高度平衡的觀點來看,本組成物1中,氧化矽粒子之d50宜為0.5~20.0µm,較宜為1.0~10.0µm,更宜大於1.0µm且在5.0µm以下。
本組成物2中,氧化矽粒子之d50為1.0~10.0µm,由使分散穩定性、流動性等本組成物本身的物性與高韌性、對金屬基材層之密著性、低介電正切等由本組成物形成之硬化物的物性高度平衡的觀點來看,宜大於1.0µm且在5.0µm以下。
本組成物3中,氧化矽粒子之d50為1.0~10.0µm,由上述作用機制、與尤其由更良好地抑制混合時氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡的觀點、抑制氧化矽粒子凝集的觀點等來看,宜大於1.0µm且在5.0µm以下,較宜為1.5~4.0µm,更宜為2.0~3.5µm。
除了上述作用機制外,由使在本組成物1、本組成物2及本組成物3中之均一分散性提升、且同時提高氧化矽粒子與熱硬化性樹脂之相互作用的觀點來看,氧化矽粒子之d10宜為0.5~5.0µm,較宜為1.0~3.0µm。
由使在本組成物中之均一分散性提升、且同時提高氧化矽粒子與熱硬化性樹脂之相互作用的觀點來看,d50相對於d10的比(d50/d10)宜大於1.0且在5.0以下,較宜為1.3~4.0,更宜為1.5~3.0。
本組成物1、本組成物2或本組成物3中所含之氧化矽粒子之粒度分布宜為單峰性。氧化矽粒子之粒度分布為單峰性一事,可從在上述藉由雷射繞射散射法所得之粒度分布中波峰為一個來確認。
除了上述作用機制外,由使密著性、分散穩定性、流動性等本組成物本身的物性與密著性、低介電正切等由本組成物形成之硬化物的物性更高度平衡的觀點來看,本組成物1中,氧化矽粒子之比表面積宜為0.1~10.0m
2/g,較宜為0.3~3.0m
2/g,更宜為0.8~2.0m
2/g。
由使分散穩定性、流動性等本組成物本身的物性與高韌性、對金屬基材層之密著性、低介電正切等由本組成物形成之硬化物的物性更高度平衡的觀點來看,本組成物2中,氧化矽粒子之比表面積宜為0.3~3.0m
2/g,較宜為0.8~2.0m
2/g。
由更良好地抑制混合時氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡的觀點、抑制氧化矽粒子凝集的觀點等來看,本組成物3中,氧化矽粒子之比表面積宜為0.1~5.0m
2/g,較宜為0.2~3.5m
2/g,更宜為0.3~3.0m
2/g,尤宜為0.8~2.0m
2/g。
由本組成物1、本組成物2或本組成物3之硬化物等的韌性及對金屬基材層之密著性的觀點來看,尤其由在組成物3中更良好地抑制混合時氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡的觀點、抑制氧化矽粒子凝集的觀點等來看,氧化矽粒子之比表面積與氧化矽粒子之d50之積A宜為2.7~5.0µm・m
2/g,較宜為2.9~4.5µm・m
2/g。又,積A尤宜為4.0µm・m
2/g以下。在所述積A之範圍內的氧化矽粒子亦可視為高度之實心球形粒子,其更容易高度展現上述作用機制。此時之積A可為2.7µm・m
2/g以上,亦可為2.9µm・m
2/g以上。
組成物3中,氧化矽粒子之粉體動摩擦角為10~40度,由更良好地抑制混合時氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡的觀點、抑制氧化矽粒子凝集的觀點等來看,宜為20~40度。
組成物3中,令氧化矽粒子分散於甲苯後之d50為A1、分散於甲苯再進一步進行超音波處理後之d50為B1時,A1相對於B1的比(A1/B1)(以下亦僅稱為「比(A1/B1)」)為1.0~50.0。由更良好地抑制混合時氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡的觀點、抑制氧化矽粒子凝集的觀點等來看,比(A1/B1)宜為30.0以下,較宜為10.0以下,更宜為5.0以下,尤宜為3.0以下,最宜為2.0以下。比(A1/B1)宜為1.0以上,較宜大於1.0。
比(A1/B1)係混合前之氧化矽粒子之凝集程度的指標,具體上係依下述方式進行測定。使用超音波照射機(例如,Beckman Coulter公司製「PC-3」),使甲苯中之5質量%的氧化矽粒子在照射時間1分鐘之條件下分散。測定超音波分散前後之氧化矽粒子的d50,求出比(A1/B1)。
此外,本揭示中,針對超音波分散未特別提及時,有關氧化矽粒子之粒度(包含粒度分布、d50、d10及d50/d10)的說明,係針對分散於水中、且在上述條件下進行超音波分散來調製測定液所測定之粒度的說明。
由更良好地抑制混合時氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡的觀點、抑制氧化矽粒子凝集的觀點等來看,組成物3中,氧化矽粒子之靜止角宜為25~50度,亦可為20~40度。
靜止角係藉由下述方式規定:一邊振動直徑80mm、孔徑710µm之篩一邊使粉體試料通過後,使粉體試料穩定地從距離水平面160mm之高度的漏斗落下至直徑80mm之平台上,測定此時由粉體形成之圓錐體母線與水平面所構成的角而規定出靜止角;流動性愈佳之粉體,其靜止角之值便愈小。在此,粉體之落下量係設為使粉體落下至靜止角實質上達穩定為止之值。
除了上述作用機制外,由使分散穩定性、流動性等本組成物1、本組成物2或本組成物3本身的物性與高韌性、對金屬基材層之密著性、低介電正切等由本組成物1、本組成物2或本組成物3形成之硬化物的物性高度平衡的觀點來看,氧化矽粒子所包含之各氧化矽粒子之形狀宜為球狀。由同樣的觀點來看,球狀氧化矽粒子之真球度宜為0.75以上,較宜為0.90以上,更宜為0.93以上,尤宜為1.00。又,由同樣的觀點來看,氧化矽粒子宜為無孔質粒子。
由降低將附樹脂之金屬基材作為印刷配線板使用時之電路之傳輸損耗的觀點來看,氧化矽粒子之介電正切在頻率1GHz下宜為0.0020以下,較宜為0.0010以下,更宜為0.0008以下。
由同樣的觀點來看,氧化矽粒子之介電常數在頻率1GHz下宜為5.0以下,較宜為4.5以下,更宜為4.1以下。
各氧化矽粒子亦可經以矽烷耦合劑進行處理。藉由氧化矽粒子之表面經以矽烷耦合劑進行處理,表面矽烷醇基之殘存量會減少,表面會被疏水化,從而可抑制水分吸附而提升介電耗損,且同時能提升在本組成物中與熱硬化性樹脂之親和性,並可提升密著性、分散性及樹脂製膜後之強度。
矽烷耦合劑之種類可舉胺基矽烷系耦合劑、環氧基矽烷系耦合劑、巰基矽烷系耦合劑、矽烷系耦合劑、有機矽氮烷化合物等。矽烷耦合劑可使用1種,亦可組合2種以上來使用。
矽烷耦合劑之附著量相對於氧化矽粒子100質量份,宜為0.01~5質量份,較宜為0.10~2質量份。
氧化矽粒子之表面經以矽烷耦合劑進行處理一事,可藉由利用IR檢測出來自矽烷耦合劑之取代基的波峰來確認。又,矽烷耦合劑之附著量可藉由碳量來測定。
另一方面,由提高氧化矽粒子與熱硬化性樹脂之相互作用、並提升硬化物之韌性的觀點來看,各氧化矽粒子亦宜未經以矽烷耦合劑等進行表面處理。尤其在本組成物2中,宜為未經以矽烷耦合劑等進行表面處理之粒子(以下亦稱為非表面處理粒子)。
由更提升硬化物之韌性的觀點來看,尤其在本組成物2中,氧化矽粒子之內部碳量宜為10質量%以下,較宜為5質量%以下,更宜為3質量%以下,尤宜為1質量%以下,最宜為0質量%。
由本組成物之密著性等的觀點來看,氧化矽粒子之金屬元素之含量宜為30~1500質量ppm,較宜為100~1000質量ppm,更宜為100~500質量ppm。
金屬元素可舉Ti、Na、K、Mg、Ca、Al、Fe等。
氧化矽粒子宜包含30~1500質量ppm之鈦(Ti),較宜包含100~1000質量ppm,更宜包含100~500質量ppm。Ti係在製造氧化矽粒子時使任意含有之成分。在製造氧化矽粒子時,因氧化矽粒子破裂造成微粉之產生會使粒子之比表面積增大。在製造氧化矽粒子時藉由使其含有Ti,以使其在燒成時容易受熱變堅固,可抑制粒子破裂。結果,可抑制微粉之產生,可減少附著於氧化矽粒子之母粒子表面之附著粒子,因此容易調整氧化矽粒子之比表面積。藉由包含30質量ppm以上之Ti而在燒成時容易受熱變堅固,故可抑制因破裂造成微粉之產生,Ti含量若為1500質量ppm以下,便可獲得前述效果且同時可抑制矽烷醇基量之增加,從而可使介電正切上升。
氧化矽粒子亦可在不妨礙本揭示效果之範圍內,包含有Ti以外之金屬元素。金屬元素除了Ti外,還可舉例如Na、K、Mg、Ca、Al、Fe等。金屬元素中,鹼金屬及鹼土族金屬之含量的總和宜為1500質量ppm以下,較宜為1000質量ppm以下,更宜為200質量ppm以下。又,金屬元素中,Na之含量宜為1500質量ppm以下,較宜為1000質量ppm以下,更宜為200質量ppm以下。
氧化矽粒子宜為利用濕式法製造之氧化矽粒子。所謂濕式法係指包含下述步驟之方式:藉由使用液體者作為氧化矽源並使其凝膠化,而獲得氧化矽粒子之原料。藉由使用濕式法能容易調整氧化矽粒子之形狀,尤其容易調整球狀氧化矽粒子,而無須藉由粉碎等來修整粒子形狀,結果容易獲得比表面積小之粒子。又,濕式法不易生成與平均粒徑相較甚小之粒子,而有在燒成後比表面積容易變小之傾向。又,濕式法可藉由調整氧化矽源之不純物來調整Ti等之金屬元素的量,而可進一步做成使前述金屬元素均一分散於粒子中之狀態。
濕式法可舉噴霧法、乳膠・凝膠化法等。以乳膠・凝膠化法來說,例如係將包含氧化矽前驅物之分散相與連續相乳化,並將所得之乳膠予以凝膠化後獲得球狀之氧化矽前驅物。乳化方法宜為透過微小孔部或多孔質膜將包含氧化矽前驅物之分散相供給至連續相來製作乳膠之方法。藉此製作均一液滴徑之乳膠,結果可獲得均一粒徑之球狀氧化矽粒子。所述乳化方法可舉微混合器法、膜乳化法等。例如,微混合器法係揭示於國際公開第2013/062105號中。
氧化矽粒子可藉由將前述氧化矽前驅物進行熱處理來獲得。熱處理有下述作用:將球狀氧化矽前驅物燒固進行外殼之緻密化的同時,減少表面之矽烷醇基量,使介電正切降低。熱處理之溫度宜為700℃以上。又,由抑制粒子凝集的觀點來看,熱處理之溫度宜為1600℃以下。又,亦可將所得氧化矽粒子以矽烷耦合劑進行表面處理。另一方面,由硬化物之韌性的觀點來看,亦宜不施行表面處理。
由硬化物之韌性、對金屬基材層之密著性的觀點來看,本組成物1及本組成物2中,相對於熱硬化性樹脂100質量份,氧化矽粒子之含量宜為50質量份以上,較宜為70質量份以上,更宜為90質量份以上,尤宜為100質量份。且,前述含量宜為400質量份以下,較宜為300質量份以下,更宜為250質量份以下。
由更良好地抑制混合時氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡的觀點、抑制氧化矽粒子凝集的觀點、以及降低吸水性、低介電正切、密著性等的觀點來看,本組成物3中,相對於熱硬化性樹脂100質量份,氧化矽粒子之含量宜為10~400質量份,較宜為50~300質量份,更宜為70~250質量份。尤其,當期望將氧化矽粒子緻密填充時,前述氧化矽粒子之含量宜為80質量份以上,較宜為90質量份以上,尤宜為100質量份以上。此時,前述氧化矽粒子之含量可為400質量份以下,可為300質量份以下,亦可為250質量份以下。
藉由上述作用機制,本組成物1、本組成物2或本組成物3中之氧化矽粒子處於被充分潤濕而均一分散之狀態,且處於容易與熱硬化性樹脂高度相互作用之狀態。因此,即使在前述含量在所述範圍內之本組成物中、亦即即使在氧化矽粒子對熱硬化性樹脂之填充多的本組成物中,兩成分仍容易穩定化,而可形成具有優異之對金屬基材層之密著性的硬化物。
本組成物亦可含有1種以上硬化劑。硬化劑係利用熱之作用引發熱硬化性樹脂之硬化反應之劑,具體上可列舉:α,α'-雙(三級丁基過氧基-間異丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧基)-3-己炔、苯甲醯過氧化物、3,3',5,5'-四甲基-1,4-聯苯醌、氯醌、2,4,6-三-三級丁基苯氧基、三級丁基過氧基異丙基單碳酸酯、偶氮雙異丁腈等。相對於熱硬化性樹脂100質量份,硬化劑之含量宜為0.1~5質量份。
本組成物亦可含有1種以上硬化促進劑。硬化促進劑可列舉:三聚異氰酸三烯丙酯等之三聚異氰酸三烯基酯化合物、分子中具有2個以上丙烯醯基或甲基丙烯醯基之多官能丙烯酸系化合物、分子中具有2個以上乙烯基之多官能乙烯基化合物、分子中具有乙烯基苄基之苯乙烯等乙烯基苄基化合物等。相對於熱硬化性樹脂100質量份,硬化促進劑之含量宜為10~100質量份。
本組成物1、本組成物2或本組成物3亦可含有1種以上溶劑。由降低本組成物1、本組成物2或本組成物3、及其硬化物之吸水率的觀點來看,溶劑之表面張力宜為45mN/m以下,較宜為40mN/m以下,更宜為35mN/m以下,尤宜為30mN/m以下。表面張力之下限無特別限定,可設為5mN/m以上。
由使本組成物1、本組成物2或本組成物3熱硬化而形成預浸體等成形物時之處置性的觀點來看,溶劑之沸點宜為75℃以上,較宜為80℃以上,更宜為90℃以上。沸點之上限無特別限定,可設為200℃以下。
令乙酸丁酯在23℃下之蒸發速度為1時,由使本組成物1、本組成物2或本組成物3熱硬化而形成預浸體等成形物時之處置性的觀點來看,溶劑之蒸發速度宜為0.3~3.0,較宜為0.4~2.0。
溶劑可列舉:丙酮、甲醇、乙醇、丁醇、2-丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、N,N-二甲基甲醯胺、甲基異丁基酮、N-甲基吡咯啶酮、正己烷、環己烷等。由硬化物對金屬基材層之密著性等的觀點來看,溶劑宜包含選自於由甲苯(110℃,28mN/cm,0.58)、環己酮(156℃,35mN/cm,0.32)、甲基乙基酮(80℃,24.6mN/cm,3.7)及N-甲基吡咯啶酮(202℃,42mN/m,0.3~4.0)所構成群組中之至少1者。此外,括弧內依序表示沸點、表面張力及蒸發速度。
相對於本組成物之總質量,溶劑之含有率無特別限定,可設為10~60質量%。
本組成物1、本組成物2或本組成物3亦可含有1種以上塑化劑。塑化劑可舉丁二烯・苯乙烯共聚物等。相對於熱硬化性樹脂100質量份,塑化劑之含量宜為10~50質量份,較宜為20~40質量份。
本組成物除了上述成分外,亦可在不損及該效果之範圍內進一步包含有:界面活性劑、觸變性賦予劑、pH調整劑、pH緩衝劑、黏度調節劑、消泡劑、矽烷耦合劑、脫水劑、耐候劑、抗氧化劑、熱穩定劑、滑劑、抗靜電劑、增白劑、著色劑、導電材、脫模劑、表面處理劑、阻燃劑、各種有機或無機填料等之其他成分。
本揭示預浸體1包含本組成物1或其半硬化物、及纖維質基材。
本揭示預浸體2包含本組成物2或其半硬化物、及纖維質基材。
本揭示預浸體3包含本組成物3或其半硬化物、及纖維質基材。
纖維質基材宜包含玻璃成分。纖維質基材可舉玻璃布、芳醯胺布、聚酯布、玻璃不織布、芳醯胺不織布、聚酯不織布、紙漿紙等。纖維質基材之厚度無特別限定,可設為3~10µm。此外,關於本組成物1~3已於上予以敘述,故在此省略記載。
本揭示預浸體1、預浸體2或預浸體3可藉由對纖維質基材塗佈或使纖維質基材浸滲分別對應之本組成物1、本組成物2或本組成物3來製造。於塗佈或浸滲本組成物1、本組成物2或本組成物3後,亦可加熱液狀組成物使其半硬化。
本揭示附樹脂之金屬基材1包含:本組成物1或其半硬化物、或者上述預浸體1;及,金屬基材層。金屬基材層可設於本組成物1或其半硬化物、或者上述預浸體1之一表面,亦可設於兩面。
本揭示附樹脂之金屬基材2包含:本組成物2或其半硬化物、或者上述預浸體2;及,金屬基材層。金屬基材層可設於本組成物2或其半硬化物、或者上述預浸體2之一表面,亦可設於兩面。
本揭示附樹脂之金屬基材3包含:本組成物3或其半硬化物、或者上述預浸體3;及,金屬基材層。金屬基材層可設於本組成物3或其半硬化物、或者上述預浸體3之一表面,亦可設於兩面。
金屬基材層之種類無特別限定,構成金屬基材層之金屬可舉銅、銅合金、不鏽鋼、鎳、鎳合金(亦含42合金)、鋁、鋁合金、鈦、鈦合金等。金屬基材層宜為金屬箔,較宜為軋延銅箔、電解銅箔等銅箔。金屬箔表面可經防鏽處理(鉻酸鹽等之氧化物皮膜等),亦可經粗化處理。金屬箔亦可使用由載體銅箔(厚度:10~35µm)與隔著剝離層積層於載體銅箔表面之極薄銅箔(厚度:2~5µm)構成之附載體之金屬箔。金屬基材層之表面亦可經以矽烷耦合劑進行處理。此時,可為金屬基材層表面整體經以矽烷耦合劑進行處理,亦可為金屬基材層表面之一部分經以矽烷耦合劑進行處理。矽烷耦合劑可使用上述者。
金屬基材層之厚度宜為1~40µm,較宜為2~15µm。由可降低將附樹脂之金屬基材作為印刷配線板使用時之傳輸損耗的觀點來看,金屬基材層(例如銅箔)之最大高度粗度(Rz)宜為2µm以下,較宜為1.2µm以下。金屬基材層(例如銅箔)之液狀組成物、半硬化物或預浸體側之面的Rz宜在上述範圍內。將附樹脂之金屬基材作為印刷配線板使用時,一般可降低傳輸損耗,但金屬基材層與預浸體等之密著性一般會傾向降低。根據本揭示之使用本組成物1、本組成物2或本組成物3的預浸體1、預浸體2或預浸體3,可抑制上述密著性降低,並可降低傳輸損耗。
在一實施形態中,本揭示附樹脂之金屬基材1、附樹脂之金屬基材2或附樹脂之金屬基材3可藉由於金屬基材層表面塗佈對應之本組成物1、本組成物2或本組成物3來製造。於塗佈本組成物1、本組成物2或本組成物3後,亦可加熱液狀組成物使其半硬化。
在另一實施形態中,本揭示附樹脂之金屬基材1、附樹脂之金屬基材2或附樹脂之金屬基材3可藉由積層金屬基材層與對應之預浸體1、預浸體2或預浸體3來製造。金屬基材層與預浸體1、預浸體2或預浸體3之積層方法可舉將其等進行熱壓接之方法等。
本揭示配線板1包含本組成物1之硬化物及金屬配線。
本揭示配線板2包含本組成物2之硬化物及金屬配線。
本揭示配線板3包含本組成物3之硬化物及金屬配線。
金屬配線可使用藉由將上述金屬基材層進行蝕刻等而製得者。
本揭示配線板1、配線板2或配線板3可利用以下方法來製造:蝕刻上述對應之附樹脂之金屬基材1、附樹脂之金屬基材2或附樹脂之金屬基材3所具備之金屬基材層的方法;藉由電鍍法(半加成法(SAP法)、改良半加成法(MSAP法)等)於本組成物1、本組成物2或本組成物3之硬化物表面形成成圖案電路的方法等。
在一實施形態中,氧化矽粒子係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成預浸體,該氧化矽粒子之水蒸氣吸附量為0.01~10.00cm
3/g,且水分保持變動量為20%以下。
在另一實施形態中,氧化矽粒子係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成預浸體,該氧化矽粒子之帶電量之絕對值為0.7~200nC/g,且d50為1.0~10.0µm。
在另一實施形態中,氧化矽粒子係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成預浸體,該氧化矽粒子之粉體動摩擦角為10~40度,d50為1.0~10.0µm,並且,令其分散於甲苯後之中值粒徑d50為A1、分散於甲苯再進一步進行超音波處理後之中值粒徑d50為B1時,A1相對於B1的比(A1/B1)為1.0~50.0。
關於氧化矽粒子之帶電量、粒度分布、d50、d10、比表面積、d50/d10、比表面積與氧化矽粒子之d50之積、粉體動摩擦角、比(A1/B1)、靜止角、形狀、真球度、介電正切、水蒸氣吸附量、水分保持變動量、內部碳量、表面處理、可含有之元素、製造方法等之理想態樣及數值範圍已於上予以敘述,故在此省略記載。又,如上述,氧化矽粒子亦可包含金屬元素。
實施例
以下舉實施例來詳細說明本揭示之實施形態,惟本揭示之實施形態不受該等所限。
1.用以製造液狀組成物之各成分之準備
[熱硬化性樹脂]
聚苯醚樹脂:為改質聚苯醚(SABIC公司製:Noryl SA9000,Mw:1700,每分子之官能基數:2個),其係將聚苯醚之末端羥基以甲基丙烯醯氧基改質者
[氧化矽粒子]
氧化矽粒子A:將以濕式法製造之氧化矽粉末(AGC Si-Tech公司製:H-31,d50:3.5µm,比表面積:1.0m
2/g)15g填充至氧化鋁坩堝中,在電爐內溫度1200℃下加熱處理1小時後冷卻至25℃,用瑪瑙乳缽磨碎而獲得之氧化矽粒子(水蒸氣吸附量:6.00cm
3/g,水分保持變動量:5%,Na含有率:20質量ppm,金屬元素之總量:40ppm,帶電量:8nC/g,內部碳量:0質量%)。
氧化矽粒子B:將以濕式法製造之氧化矽粉末(鈴木油脂公司製:E-2C,d50:2.5µm,比表面積:2.2m
2/g)15g填充至氧化鋁坩堝中,在電爐內溫度1200℃下加熱處理1小時後冷卻至25℃,用瑪瑙乳缽磨碎而獲得之氧化矽粒子(水蒸氣吸附量:8.00cm
3/g,水分保持變動量:8%,Na含有率:20質量ppm,金屬元素之總量:40ppm,帶電量:10nC/g,內部碳量:0質量%)。
氧化矽粒子C:以VMC(Vaporized Metal Combustion;汽化金屬燃燒)法製造之氧化矽粒子(Admatechs公司製:SC5500-SQ,d50:1.5µm,比表面積:5.0m
2/g,水蒸氣吸附量:22.00cm
3/g,水分保持變動量:25%,Na含有率:100質量ppm,金屬元素之總量:500ppm)。
氧化矽粒子D:以乾式法製造之氧化矽粒子(NIPPON STEEL Chemical & Material Co., Ltd.製:SPH516,d50:0.64µm,比表面積:12.7m
2/g,水蒸氣吸附量:30.00cm
3/g,水分保持變動量:40%,Na含有率:150質量ppm,金屬元素之總量:1700ppm)。
氧化矽粒子C2:AGC Si-Tech公司製,型號「H-31」,帶電量:12nC/g,內部碳量:0質量%。
氧化矽粒子D2:Admatechs公司製,型號「SO-C2」,帶電量:0.03nC/g,內部碳量:0質量%。
氧化矽粒子E2:日本觸媒製,型號「SEAHOSTAR(註冊商標)KE-S-S150」,帶電量:250nC/g,內部碳量:0.8質量%。
氧化矽粒子C3:NIPPON STEEL Chemical & Material Co., Ltd.製,商品名「HS-206」
[塑化劑]
丁二烯・苯乙烯無規共聚物(Ricon 100,Cray Valley公司)
[硬化促進劑]
三聚異氰酸三烯丙酯(TAIC,Mitsubishi Chemical公司)
[硬化劑]
α,α'-二(三級丁基過氧基)二異丙基苯(PERBUTYL(註冊商標)P,日油公司)
[溶劑]
甲苯
2.液狀組成物、預浸體及附樹脂之金屬基材之製造
<例11>
將59質量份之聚苯醚樹脂、16質量份之丁二烯・苯乙烯無規共聚物、25質量份之三聚異氰酸三烯丙酯、1質量份之α,α'-二(三級丁基過氧基)二異丙基苯、55質量份之氧化矽粒子A、80質量份之甲苯放入塑膠瓶中,放入Φ20mm之氧化鋁球並以30rpm混合12小時後,去除氧化鋁球而獲得液狀組成物。
將液狀組成物浸滲塗敷至IPC規格2116之玻璃布,在160℃下加熱乾燥4分鐘而獲得預浸體。
將附載體之銅箔(厚度:3µm,最大高度粗度Rz:2µm,三井金屬公司製,MT18E)積層於預浸體之兩面,在230℃、壓力30kg/cm
2下加熱成形120分鐘,而獲得具備預浸體之硬化物與附載體之銅箔的附樹脂之金屬基材。
<例12~14>
除了將氧化矽粒子A變更成表1中記載之氧化矽粒子外,依與例11相同方式而製造出液狀組成物、預浸體及附樹脂之金屬基材。
<例15、16>
除了將例11中之聚苯醚樹脂量設為40質量份外,依相同方式進行而獲得相對於聚苯醚樹脂100質量份包含138質量份之氧化矽粒子A的例15之液狀組成物;除了將例12中之聚苯醚樹脂量設為40質量份外,依相同方式進行而獲得相對於聚苯醚樹脂100質量份包含138質量份之氧化矽粒子B的例16之液狀組成物。
[剝離強度之測定]
使用例11~16中製造之附樹脂之金屬基材,遵循IEC60068-2-66(JIS C60068-2-66(2001)),在溫度120℃、相對濕度85%、暴露時間96小時之條件下實施HAST試驗。
HAST試驗後,遵循IPC-TM650-2.4.8,測定硬化物與附載體之銅箔之間的剝離強度。將測定結果統整於表1。
此外,例11、12、15及16為實施例,例13及14為比較例。
[表1]
由表1可知,使用本組成物1之預浸體1的硬化物其與金屬基材層之密著性優異。
<例21>
依與例11相同方式而製造出液狀組成物、預浸體及附樹脂之金屬基材。
<例22~25>
除了將氧化矽粒子A變更成表2中記載之氧化矽粒子外,依與例21相同方式而製造出液狀組成物、預浸體及附樹脂之金屬基材。
<例26、27>
除了將例21中之聚苯醚樹脂量設為40質量份外,依相同方式進行而獲得相對於聚苯醚樹脂100質量份包含138質量份之氧化矽粒子A的例26之液狀組成物;除了將例22中之聚苯醚樹脂量設為40質量份外,依相同方式進行而獲得相對於聚苯醚樹脂100質量份包含138質量份之氧化矽粒子B的例27之液狀組成物。
[韌性之評估]
使用TENSILON(A&D公司製,RTF-1350),按JIS K7171在荷重元額定稱量:10kN、支點間距離:64mm、速度:2mm/分鐘下測定例21~27中製造之附樹脂之金屬基材的彎曲彈性模數。將測定結果統整於表2。
此外,例21、22、26及27為實施例,例23~25為比較例。
[表2]
由表2可知,相較於不使用本組成物2之附樹脂之金屬基材,使用本組成物2之附樹脂之金屬基材的彎曲彈性模數較高,且韌性優異。
<例31>
除了使用行星式分散機進行捏合外,依與例11相同方式進行而獲得液狀組成物。
將液狀組成物浸滲塗敷至IPC規格2116之玻璃布,在160℃下加熱乾燥4分鐘而獲得預浸體。
疊合3片預浸體,並於上下積層附載體之極薄銅箔(厚度:3µm,Rz:2µm,三井金屬公司製,MT18E),在230℃、壓力30kg/cm
2下加熱成形120分鐘,而獲得附樹脂之金屬基材。
<例32~35>
除了將氧化矽粒子A變更成表3中記載之氧化矽粒子外,依與例31相同方式而製造出液狀組成物、預浸體及附樹脂之金屬基材。
此外,在各例中,氧化矽粒子之d50、比(A1/B1)、粉體動摩擦角及靜止角係藉由上述方法使用上述機器來測定。
[液狀組成物之分散性之評估]
按JIS K 5600-2-5(1999)中記載之細度法,求出液狀組成物之中值粒徑細度。
[混合時之黏壁之評估]
混合各成分後,以肉眼確認氧化矽粒子對行星式分散機之壁面的附著,按以下基準評估氧化矽粒子之黏壁。
A:黏壁之厚度為0.1mm以下
B:黏壁之厚度大於0.1mm且在1.0mm以下
C:黏壁之厚度大於1.0mm
[混合時之起泡之評估]
混合各成分後,以肉眼觀察組成物之起泡,按以下基準進行評估。
A:有起泡
C:無起泡
[預浸體之均一性之評估]
使用光學顯微鏡在100倍下觀測預浸體,按以下基準評估預浸體之均一性。
A:未觀察到Φ0.5mm以上之不均一處。
C:觀察到Φ0.5mm以上之不均一處。
將評估結果列示於表3。此外,例31及32為實施例,例33~35為比較例。
[表3]
由表3可知,使用本組成物3之例31、32能抑制混合時氧化矽粒子之黏壁及組成物之起泡。又,例31、32中,氧化矽粒子之分散性優異,且預浸體之均一性優異。
本說明書係參照已於2022年4月28日提申之日本專利申請案第2022-075461號、第2022-075462號及第2022-075146號之整體揭示並將其收錄於本說明書中。本說明書中記載之所有文獻、專利申請案及技術規格,係以與具體且個別記述各文獻、專利申請案及技術規格藉由參照而收錄之內容時相同程度的方式,援用於本說明書中。
(無)
Claims (27)
- 一種液狀組成物,包含: 熱硬化性樹脂;及, 氧化矽粒子,其25℃之水蒸氣吸附等溫線中相對水蒸氣壓0.8下之水蒸氣吸附量為0.01~10.00cm 3/g,並且,以下述方式求算之水分保持變動量為20%以下:令溫度85℃、相對濕度85%之環境下靜置24小時後以質量基準計之水分量為A,且溫度85℃、相對濕度85%之環境下靜置24小時後進一步在溫度25℃、相對濕度50%之環境下靜置24小時後以質量基準計之水分量為B時,以(A-B)/A×100求算。
- 如請求項1之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子之比表面積為0.1~10.0m 2/g。
- 如請求項1之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子含有30~1500質量ppm之金屬元素。
- 如請求項1之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子之中值粒徑d50為1.0~10.0µm。
- 如請求項1之液狀組成物,其中相對於前述熱硬化性樹脂100質量份,前述氧化矽粒子之含量為50~400質量份。
- 一種液狀組成物,包含:熱硬化性樹脂;及,氧化矽粒子,其帶電量之絕對值為0.7~200nC/g,且中值粒徑d50為1.0~10.0µm。
- 如請求項6之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子為非表面處理粒子。
- 如請求項6之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子之內部碳量為10質量%以下。
- 如請求項6之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子之中值粒徑d50大於1.0µm且在5.0µm以下。
- 如請求項6之液狀組成物,其中相對於前述熱硬化性樹脂100質量份,前述氧化矽粒子之含量為50~400質量份。
- 一種液狀組成物,包含: 熱硬化性樹脂;及, 氧化矽粒子,其粉體動摩擦角為10~40度,中值粒徑d50為1.0~10.0µm,並且,令其分散於甲苯後之中值粒徑d50為A1、分散於甲苯再進一步進行超音波處理後之中值粒徑d50為B1時,A1相對於B1的比(A1/B1)為1.0~50.0。
- 如請求項11之液狀組成物,其中前述氧化矽粒子之靜止角為25~50度。
- 如請求項11之液狀組成物,其中相對於前述熱硬化性樹脂100質量份,前述氧化矽粒子之含量為10~400質量份。
- 如請求項1至13中任一項之液狀組成物,其中前述熱硬化性樹脂為環氧樹脂、聚苯醚樹脂或鄰二乙烯苯樹脂。
- 如請求項1至13中任一項之液狀組成物,其更包含選自於由甲苯、環己酮、甲基乙基酮及N-甲基吡咯啶酮所構成群組中之至少一溶劑。
- 一種預浸體,包含:如請求項1至13中任一項之液狀組成物或其半硬化物;及,纖維質基材。
- 如請求項16之預浸體,其中前述纖維質基材包含玻璃成分。
- 一種附樹脂之金屬基材,包含: 如請求項1至13中任一項之液狀組成物或其半硬化物,或者包含前述液狀組成物或其半硬化物及纖維質基材之預浸體;以及, 金屬基材層。
- 如請求項18之附樹脂之金屬基材,其中前述金屬基材層為銅箔。
- 如請求項19之附樹脂之金屬基材,其中前述銅箔之前述液狀組成物、前述半硬化物或前述預浸體側之面的最大高度粗度Rz為2µm以下。
- 一種配線板,包含:如請求項1至13中任一項之液狀組成物的硬化物;及,金屬配線。
- 一種氧化矽粒子,係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成預浸體,前述氧化矽粒子之25℃之水蒸氣吸附等溫線中相對水蒸氣壓0.8下之水蒸氣吸附量為0.01~10.00cm 3/g,並且,以下述方式求算之水分保持變動量為20%以下:令溫度85℃、相對濕度85%之環境下靜置24小時後以質量基準計之水分量為A,且溫度85℃、相對濕度85%之環境下靜置24小時後進一步在溫度25℃、相對濕度50%之環境下靜置24小時後以質量基準計之水分量為B時,以(A-B)/A×100求算。
- 如請求項22之氧化矽粒子,其比表面積為0.1~10.0m 2/g。
- 一種氧化矽粒子,係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成預浸體,前述氧化矽粒子之帶電量之絕對值為0.7~200nC/g,且中值粒徑d50為1.0~10.0µm。
- 如請求項24之氧化矽粒子,其內部碳量為10質量%以下。
- 一種氧化矽粒子,係用以與含熱硬化性樹脂之液狀組成物混合而形成預浸體,前述氧化矽粒子之粉體動摩擦角為10~40度,中值粒徑d50為1.0~10.0µm,並且,令其分散於甲苯後之中值粒徑d50為A1、分散於甲苯再進一步進行超音波處理後之中值粒徑d50為B1時,A1相對於B1的比(A1/B1)為1.0~50.0。
- 如請求項26之氧化矽粒子,其中前述氧化矽粒子之靜止角為25~50度。
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