TWI605088B - Resin composition - Google Patents
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Description
本發明為關於樹脂組成物。進而關於含有該樹脂組成物、薄片狀層合材料、多層印刷配線板、半導體裝置。
近年來隨者電子機器的小型化、高性能化之演進,進而尋求多層印刷配線板中之增層(Build-up Layer)複層化,配線之微細化及高密度化。
對此尋求各式各樣的方法。例如,專利文獻1揭示薄膜以矽烷系或是鈦系之偶合劑使其進行表面處理。但是,關於烷氧基矽烷化合物全無紀載。又,專利文獻2有烷氧基矽烷化合物的記載,但並沒有詳細的記載,無法得知本發明般所提出之內容。
[專利文獻1]日本特開2006-224644號公報
[專利文獻2]日本特開2008-74668號公報
本發明所欲解決之課題為提供一種樹脂組成物,其特徵為濕式粗化步驟中,不僅絕緣層表面之算術平均粗糙度低,絕緣層表面之均方根粗糙度也低,於絕緣層上形成具有充分剝離強度之鍍敷導體層,層合性也優異者。
本發明者們為上述課題經過精心重複探討後之結果,藉由一種樹脂組成物,其特徵為含有以環氧樹脂、硬化劑及烷氧基矽烷化合物使其進行表面處理後之無機填充材者,而達成本發明。
亦即,本發明為含有以下之內容者。
[1]一種樹脂組成物,其係含有以環氧樹脂、硬化劑及烷氧基矽烷化合物表面處理之無機填充材之樹脂組成物,其特徵為該無機填充材的平均粒徑為0.01~5μm,將樹脂組成物中之不揮發成分定為100質量%時,該無機填充材之含量為30~90質量%。
[2]如[1]之樹脂組成物,其中該烷氧基矽烷化合物係包含烷基及/或芳基。
[3]如[1]或[2]之樹脂組成物,其中該烷氧基矽烷化合物係包含從碳數1~10之烷基、苯基、苄基、甲苯基、二甲苯
基及萘基中選出1種以上。
[4]如[1]~[3]中任一項之樹脂組成物,其中該烷氧基矽烷化合物係包含從甲基、乙基、丙基、異丙基、環丙基、苯基、苄基、甲苯基、二甲苯基及萘基中選出1種以上。
[5]如[1]~[4]中任一項之樹脂組成物,其中該烷氧基矽烷化合物係從苯基三烷氧基矽烷、二甲基二烷氧基矽烷、甲基三烷氧基矽烷、二乙基二烷氧基矽烷、乙基三烷氧基矽烷、二苯基二烷氧基矽烷、甲基苯基二烷氧基矽烷及二苯基甲基單烷氧基矽烷中選出1種以上。
[6]如[1]~[5]中任一項之樹脂組成物,其中該烷氧基矽烷化合物之分子量為100~1000。
[7]如[1]~[6]中任一項之樹脂組成物,其中該無機填充材為二氧化矽。
[8]如[1]~[7]中任一項之樹脂組成物,其中相對於該無機填充材100質量份,將該烷氧基矽烷化合物以0.05~4質量份進行表面處理。
[9]如[1]~[8]中任一項之樹脂組成物,其中該無機填充材之每單位表面積之碳量為0.01~0.8mg/m2。
[10]如[1]~[9]中任一項之樹脂組成物,其中該環氧樹脂係從雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、聯苯基型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂及具有丁二烯構造環氧樹脂中選出1種以上。
[11]如[1]~[10]中任一項之樹脂組成物,其中該硬化劑係
從酚系硬化劑、活性酯系硬化劑及氰酸酯系硬化劑中選出1種以上。
[12]如[1]~[11]中任一項之樹脂組成物,其中該硬化劑係從聯苯基型硬化劑、萘型硬化劑、苯酚酚醛型硬化劑、伸萘基醚型硬化劑、含有三吖骨架酚系硬化劑、包含二環戊二烯型二酚縮合構造之活性酯系硬化劑、酚醛型氰酸酯系硬化劑、二環戊二烯型氰酸酯系硬化劑及雙酚型氰酸酯系硬化劑中選擇1種以上。
[13]如[1]~[12]中任一項之樹脂組成物,其係硬化樹脂組成物形成絕緣層,粗化處理該絕緣層表面後之算術平均粗糙度為400nm以下,均方根粗糙度為500nm以下者。
[14]如[1]~[13]中任一項之樹脂組成物,其係硬化樹脂組成物形成絕緣層,粗化處理該絕緣層表面後之算術平均粗糙度為10~400nm,均方根粗糙度為30~500nm者。
[15]如[1]~[14]中任一項之樹脂組成物,其係硬化樹脂組成物形成絕緣層,粗化處理該絕緣層表面、並鍍敷後而得到之導體層與絕緣層之間的剝離強度為0.3~1.2kgf/cm以上者。
[16]如[1]~[15]中任一項之樹脂組成物,其係多層印刷配線板之絕緣層用樹脂組成物。
[17]如[1]~[16]中任一項之樹脂組成物,其係多層印刷配線板之增層(Build-up Layer)用樹脂組成物。
[18]一種薄片狀層合材料,其特徵為含有[1]~[17]中任一項之樹脂組成物。
[19]一種多層印刷配線板,其特徵為藉由[1]~[17]中任一項之樹脂組成物之硬化物而形成絕緣層。
[20]一種半導體裝置,其特徵為使用[19]之多層印刷配線板。
本發明為提供一種樹脂組成物,藉由使用以環氧樹脂、硬化劑及烷氧基矽烷化合物進行表面處理後之含有無機填充材之樹脂組成物,濕式粗化步驟中不僅絕緣層表面之算術平均粗糙度低,絕緣層表面之均方根粗糙度之值也低,於絕緣層上可形成具有充分剝離強度之鍍敷導體層,層合性也優異。
本發明為提供一種樹脂組成物,其特徵為以環氧樹脂、硬化劑及烷氧基矽烷化合物進行表面處理後含有無機填充材者。以下詳述關於樹脂組成物。
本發明所使用之環氧樹脂並沒有特別限定,如雙酚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、苯酚酚醛型環氧樹脂、tert-丁基-兒茶酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、縮水甘油酯型環
氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、聯苯基型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、線狀脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯構造環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、複素環式環氧樹脂、含有螺環環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、三羥甲基型環氧樹脂、鹵化環氧樹脂等。可組合該等1種或2種以上來使用。
即使該等之中從改善耐熱性,改善層合性,改善剝離強度之觀點而言,使用從雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、聯苯基型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂及具有丁二烯構造環氧樹脂中選出1種以上者為佳。具體為例如,雙酚A型環氧樹脂(三菱化學(股)製「Epikote828EL」,「YL980」),雙酚F型環氧樹脂(三菱化學(股)製「jER806H」,「YL983U」),萘型2官能環氧樹脂(DIC(股)製「HP4032」,「HP4032D」,「HP4032SS」,「EXA4032SS」),萘型4官能環氧樹脂(DIC(股)製「HP4700」,「HP4710」),萘酚型環氧樹脂(新日鐵化學(股)製「ESN-475V」),具有丁二烯構造之環氧樹脂(Daicel化學工業(股)製「PB-3600」),具有二苯基構造之環氧樹脂(日本化藥(股)製「NC3000H」,「NC3000L」,「NC3100」,三菱化學(股)製「YX4000」,「YX4000H」,「YX4000HK」,「YL6121」),蒽型環氧樹脂(三菱化學(股)製「YX8800」),伸萘基醚型環氧樹脂(DIC(股)製「EXA-7310」,「EXA-7311」,「EXA-7311L」,「EXA7311-G3」),縮水甘油酯型環氧樹脂(Nagase chemteX(股)製
「EX711」,「EX721」,(股)Printec製「R540」)等。
環氧樹脂含有在1分子中以具有2個以上環氧基之環氧樹脂為佳,其中,併用液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂者較佳。液狀環氧樹脂在1分子中以具有2個以上之環氧基,溫度20℃下液狀之芳香族系環氧樹脂者為佳。固體狀環氧樹脂在1分子中以具有3個以上之環氧基,溫度20℃下固體狀之芳香族系環氧樹脂者為佳。尚且,本發明所謂芳香族系環氧樹脂意指此分子內具有芳香環構造之環氧樹脂。環氧樹脂併用液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂時,樹脂組成物以接著薄膜形態使用時具有適度的可撓性、改善層合性的觀點或降低樹脂組成物之硬化物的表面粗糙度的觀點而言,此配合比例(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂)以質量比1:0.1~1:2之範圍為佳,1:0.3~1:1.8之範圍較佳,1:0.6~1:1.5之範圍更佳。
液狀環氧樹脂如雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、苯酚酚醛型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂或萘型環氧樹脂為佳,雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂或萘型環氧樹脂較佳。也可以組合該等1種或2種以上來使用。固體狀環氧樹脂為4官能萘型環氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、參酚環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、聯苯基型環氧樹脂或伸萘基醚型環氧樹脂為佳,萘酚型環氧樹脂,或聯苯基型環氧樹脂較佳。也可以組合該等1種或2種以上來使用。
本發明之樹脂組成物從改善樹脂組成物之硬化物的機械強度或耐水性的觀點而言,樹脂組成物中之不揮發成分成為100質量%時,環氧樹脂之含量以3~40質量%為佳,5~30質量%較佳,10~20質量%更佳。
本發明所使用之硬化劑沒有特別限定,如酚系硬化劑、活性酯系硬化劑、氰酸酯系硬化劑、苯并系硬化劑,酸酐系硬化劑等,從降低樹脂組成物之硬化物的算術平均粗糙度(Ra值)、均方根粗糙度(Rq值)的觀點而言,使用從酚系硬化劑、活性酯系硬化劑及氰酸酯系硬化劑中選出1種以上者為佳。可組合該等1種或2種以上來使用。
酚系硬化劑沒有特別限制,如聯苯基型硬化劑、萘型硬化劑、苯酚酚醛型硬化劑、伸萘基醚型硬化劑、含有三吖骨架酚系硬化劑為佳。具體如聯苯基型硬化劑之MEH-7700、MEH-7810、MEH-7851(明和化成(股)製)、萘型硬化劑之NHN、CBN、GPH(日本化藥(股)製)、SN170、SN180、SN190、SN475、SN485、SN495、SN375、SN395(新日鐵化學(股)製)、EXB9500(DIC(股)製)、苯酚酚醛型硬化劑之TD2090(DIC(股)製)、伸萘基醚型硬化劑之EXB-6000(DIC(股)製)、含有三吖骨架酚系硬化劑之LA3018、LA7052、LA7054、LA1356(DIC(股)製)等。可組合該等1種或2種以上來使用。
活性酯系硬化劑沒有特別限制,一般使用酚
酯類、硫酚酯類、N-羥基胺酯類、複素環羥基化合物之酯類等於1分子中具有2個以上高反應活性酯基之化合物為佳。該活性酯系硬化劑藉由碳酸化合物及/或硫碳酸化合物與羥基化合物及/或硫醇化合物之縮合反應所得者為佳。特別從改善觀點而言耐熱性,由碳酸化合物與羥基化合物所得之活性酯系硬化劑為佳,由碳酸化合物與酚化合物及/或萘酚化合物與所得之活性酯系硬化劑較佳。碳酸化合物如安息香酸、乙酸、琥珀酸、馬來酸、伊康酸、鄰苯二甲酸、異鄰苯二甲酸、對鄰苯二甲酸、焦蜜石酸二酐等。酚化合物或萘酚化合物如氫醌、間苯二酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、還原酚酞、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、二羥基二苯基酮、三羥基二苯基酮、四羥基二苯基酮、1,3,5-苯三酚、苯三醇、聚環戊二烯型之二酚化合物(二環戊二烯型之二酚化合物、三環戊二烯型之二酚化合物)、苯酚酚醛等。活性酯系硬化劑可使用1種或2種以上者。活性酯系硬化劑可使用日本特開2004-277460號公報所揭示之活性酯系硬化劑,又也可以使用市售者。市售之活性酯系硬化劑如含有二環戊二烯型二酚縮合構造(二環戊二烯型與酚之縮合構造)之活性酯系硬化劑,含有萘構造之活性酯系硬化劑,苯酚酚醛之乙醯化物的活性酯系硬化劑,苯酚酚醛之苯甲醯基化物之活性酯系硬化劑等為佳,其中以剝離強度的改善之優異處以
包含二環戊二烯型二酚縮合構造之活性酯系硬化劑較佳。具體而言,含有二環戊二烯型二酚縮合構造如EXB9451、EXB9460、EXB9460S-65T、HPC-8000-65T(DIC(股)製,活性基當量約223),苯酚酚醛之乙醯化物之活性酯系硬化劑為DC808(三菱化學(股)製,活性基當量約149),苯酚酚醛之苯甲醯基化物之活性酯系硬化劑為YLH1026(三菱化學(股)製,活性基當量約200)、YLH1030(三菱化學(股)製,活性基當量約201)、YLH1048(三菱化學(股)製,活性基當量約245)等。
二環戊二烯型(或三環戊二烯型)含有二酚縮合構造之活性酯系硬化劑較具體如下述式(1)之化合物。
從降低樹脂組成物之硬化物之介電損失,改善耐熱性之觀點而言,R以萘基為佳,一方面,k以0為佳,又,n以0.25~1.5為佳。
氰酸酯系硬化劑沒有特別限制,如酚醛型(苯酚酚醛型,烷基苯酚酚醛型等)氰酸酯系硬化劑、二環戊二烯型氰酸酯系硬化劑、雙酚型(雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型等)氰酸酯系硬化劑及該等一部分三吖化後之預
聚合物等。氰酸酯系硬化劑之重量平均分子量沒有特別限定,以500~4500為佳,600~3000較佳。氰酸酯系硬化劑之具體例,例如雙酚A二氰酸酯、聚酚氰酸酯(寡聚物(3-伸甲基-1,5-伸苯基氰酸酯)、4,4’-伸甲基雙(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)苯基丙烷、1,1-雙(4-氰酸酯苯基甲烷)、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、雙(4-氰酸酯苯基)醚等之2官能氰酸酯樹脂、苯酚酚醛、甲酚酚醛、含有二環戊二烯型構造之酚樹脂等所誘導之多官能氰酸酯樹脂,該等氰酸酯樹脂之一部分三吖化後之預聚合物等。可組合該等1種或2種以上來使用。市售之氰酸酯樹脂如下式(2)所表示之苯酚酚醛型多官能氰酸酯樹脂(Lonza Japan(股)製,PT30,氰酸酯當量124),下式(3)所表示隻雙酚A二氰酸酯之一部分或全部三吖化之三聚體等之預聚合物(Lonza Japan(股)製,BA230,氰酸酯當量232),下式(4)所表示之含有二環戊二烯型構造氰酸酯樹脂(Lonza Japan(股)製,DT-4000,DT-7000)等。
苯并系硬化劑沒有特別限制,具體例如F-a、P-d(四國化成(股)製)、HFB2006M(昭和高分子(股)製)等。
酸酐系硬化劑沒有特別限定,如鄰苯二甲酸酐、四氫機鄰苯二甲酸酐、六氫基鄰苯二甲酸酐、甲基
苯二甲酸酐、甲基四氫基鄰苯二甲酸酐、甲基六氫基鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐、氫化甲基納迪克酸酐、三烷基四氫基鄰苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、5-(2,5-二氧代四氫基-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烷-1,2-二碳酸酐、偏苯三甲酸酐、焦蜜石酸酐二酐、二苯基酮四碳酸二酐物、二苯基四碳酸二酐物、萘四碳酸二酐物、氧基二鄰苯二甲酸二酐物、3,3’-4,4’-二苯基碸四碳酸二酐物、1,3,3a,4,5,9b-六氫基-5-(四氫基-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘[1,2-C]呋喃-1,3-二酮、乙二醇雙(脫水基偏苯三甲酸酯)、苯乙烯與馬來酸共聚合後之苯乙烯.馬來酸樹脂等之聚合物型的酸酐等。
本發明之樹脂組成物從改善樹脂組成物之硬化物的機械強度或耐水性之觀點而言,環氧樹脂之環氧基的總和數與硬化劑之反應基的總和數之比1:0.2~1:2為佳,1:0.3~1:1.5較佳,1:0.4~1:1更佳。又,存在於樹脂組成物之環氧樹脂之環氧基的總和數為將各環氧樹脂之固體含量質量除以環氧基當量後之值之所有關於環氧樹脂之合計值,硬化劑之反應基的總和數為將各硬化劑之固體含量質量除以反應基當量後之值之所有關於硬化劑之合計後的值。
本發明使用以烷氧基矽烷化合物進行表面處理後之無機填充材的烷氧基矽烷化合物沒有特別限定,從樹脂組成
物形成薄片狀型態時改善層合性的觀點而言,烷氧基矽烷化合物含有烷基及/或芳基者為佳,從烷基、芳基及烷氧基矽烷基所成群組中選出1種以上與矽原子結合後者較佳。烷基為碳數1~10之烷基為佳,碳數1~6之烷基較佳,從防止清漆樹脂的黏度上升的觀點而言,碳數1~4之烷基更佳,從甲基、乙基、丙基、異丙基及環丙基中選出1種以上者更佳。芳基為從苯基、苄基、甲苯基、二甲苯基、萘基中選出1種以上者為佳。具體而言,烷氧基矽烷化合物從苯基三烷氧基矽烷、二甲基二烷氧基矽烷、甲基三烷氧基矽烷、二乙基二烷氧基矽烷、乙基三烷氧基矽烷、二苯基二烷氧基矽烷、甲基苯基二烷氧基矽烷及二苯基甲基單烷氧基矽烷中選出1種以上來使用者為佳。從改善剝離強度的觀點而言,每一個烷氧基矽烷基具有2~3個烷氧基者為佳,烷氧基為甲氧基、乙氧基為佳。又,烷氧基矽烷基也可以進行修飾。該等烷氧基矽烷化合物於表面處理時不會有毒性氣體等之發生,於生產性或環境面優異。又,烷氧基矽烷化合物與具有有機官能基之偶合劑相異,以改善疏水性、與樹脂之相溶性的觀點而言為優異者。進而,烷氧基矽烷化合物與具有有機官能基之偶合劑相異,表面處理時也不會自凝集、容易進行表面處理的觀點而言為優異。因此,以烷氧基矽烷化合物進行表面處理之後使用無機填充材,改善層合性或低粗同時改善剝離強度。
烷氧基矽烷化合物之分子量從抑制表面處理
時或乾燥時之揮發的觀點而言,以100以上為佳,110以上較佳,120以上更佳。一方面,從適當的反應性的觀點而言,烷氧基矽烷化合物之分子量1000以下為佳,700以下較佳,400以下更佳。烷氧基矽烷化合物之市售品如信越化學工業(股)製「KBM103」(苯基三甲氧基矽烷)、「KBE-22」(二甲基二乙氧基矽烷)、「KBM-13」(甲基三甲基矽烷),「KBM-22」(二甲基二甲氧基矽烷)、「KBM-3063」(己基三甲氧基矽烷)、「KBE-3063」(己基三乙氧基矽烷)、「KBM-3103」(十三甲氧基矽烷)、「LS-2400」(二乙基二乙氧基矽烷)、「LS-890」(乙基三甲基矽烷)、「LS-5300」(二苯基二甲氧基矽烷)、「LS-2720」甲基苯基二甲氧基矽烷、「LS-5610」(二苯基甲基甲氧基矽烷)等。
本發明使用以烷氧基矽烷化合物進行表面處理後之無機填充材的無機填充材沒有特別限定,如二氧化矽、鋁、硫酸鋇、滑石、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、鋯酸鹽鈣等。其中,無定形二氧化矽、粉碎二氧化矽、熔融二氧化矽、結晶二氧化矽、合成二氧化矽、中空二氧化矽、球狀二氧化矽等之二氧化矽為佳,尤其以降低絕緣層之表面粗糙度的觀點而言,熔融二氧化矽、球狀二氧化矽較佳,球狀熔融二氧化矽更佳。也可以組合該等1種或2種以上來使用。
無機填充材之平均粒徑沒有特別限定,無機填充材之平均粒徑的上限值從絕緣層表面形成低粗糙度、可進行微細配線之形成之觀點而言,5μm以下為佳,4μm以下較佳,3μm以下更佳,2μm以下更佳,1μm以下特佳,0.8μm以下特佳,0.6μm以下特別佳。一方面,無機填充材之平均粒徑的下限值為樹脂組成物形成清漆樹脂時,從防止因清漆的黏度上升而降低操作性的觀點而言,0.01μm以上為佳,0.05μm以上較佳,0.1μm以上更佳,0.2μm以上特佳,0.3μm以上特佳。上述無機填充材之平均粒徑基於Mie散射理論藉由雷射繞射.散射法進行測定。具體為藉由雷射繞射散射式粒度分布測定裝置,以無機填充材之粒度分布為體積基準來進行製作,以此成為平均粒徑來進行測定。測定樣品為將無機填充材藉由超音波於水中使其分散後來使用者為佳。雷射繞射散射式粒度分布測定裝置使用(股)堀場製作所製LA-750等。
無機填充材之含量沒有特別限定,樹脂組成物中之不揮發成分成為100質量%時,從防止硬化物變脆的觀點或防止剝離強度降低的觀點而言,90質量%以下為佳,85質量%以下較佳,80質量%以下更佳,75質量%以下更佳。一方面,從降低硬化物之熱膨張率的觀點而言,無機填充材之含量為30質量%以上為佳,40質量%以上較佳,50質量%以上更佳,60質量%以上更佳。
以烷氧基矽烷化合物進行表面處理後之無機填充材,將該無機填充材進行表面處理之烷氧基矽烷化合
物的量沒有特別限定,相對於無機填充材100質量份,烷氧基矽烷化合物以0.05~4質量份進行表面處理者為佳,以0.1~3質量份進行表面處理者較佳,以0.2~2質量份進行表面處理者更佳,以0.3~1質量份進行表面處理者更佳。
又,以烷氧基矽烷化合物進行表面處理後之無機填充材,藉由分析該無機填充材之表面組成確認碳原子的存在,尋求該無機填充材之每單位表面積的碳量。碳分析計使用堀場製作所製「EMIA-320V」等。
具體而言,將作為溶劑之充分量的MEK加入以烷氧基矽烷化合物進行表面處理後之無機填充材,25℃下以超音波洗淨5分鐘。除去上澄液使固體含量乾燥後,使用碳分析計測定該無機填充材之每單位表面積的碳量。碳分析計使用堀場製作所製「EMIA-320V」等。
上述之無機填充材之每單位表面積的碳量以改善無機填充材之分散性或穩定硬化物之濕式粗化步驟後的算術平均粗糙度、均方根粗糙度的觀點而言,0.01mg/m2以上為佳,0.05mg/m2以上較佳,0.1mg/m2以上更佳。一方面,從防止清漆樹脂的熔融黏度或以接著薄膜形態之熔融黏度的上昇的觀點而言,上述之無機填充材之每單位表面積的碳量為0.8mg/m2以下為佳,0.5mg/m2以下較佳,0.3mg/m2以下更佳。
以烷氧基矽烷化合物進行表面處理後之無機填充材,將無機填充材藉由烷氧基矽烷化合物進行表面處
理後,添加於樹脂組成物者為佳。此時無機填充材的分散性進而提升。
無機填充材以烷氧基矽烷化合物進行表面處理時之表面處理方法沒有特別限定,如乾式法或濕式法。乾式法為在旋轉混合機加入無機填充材,一邊攪拌一邊滴下或噴霧出烷氧基矽烷化合物之醇溶液或水溶液後,進而攪拌,利用篩來進行分級。此後,藉由加熱將烷氧基矽烷化合物與無機填充材與脫水縮合,表面處理後得到無機填充材。濕式法為一邊攪拌無機填充材與有機溶媒與的漿料一邊添加烷氧基矽烷化合物,攪拌之後過濾、乾燥及由篩來進行分級。此後,藉由加熱烷氧基矽烷化合物與無機填充材與使其脫水縮合,表面處理後得到無機填充材。進而,也可於樹脂組成物中添加烷氧基矽烷化合物以整體摻混法來進行表面處理。
本發明之樹脂組成物,進而藉由含有硬化促進劑,有效率地硬化環氧樹脂與硬化劑。硬化促進劑沒有特別限定,如胺系硬化促進劑、胍系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、鏻系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑等。可組合該等1種或2種以上來使用。
胺系硬化促進劑沒有特別限定,如三乙基胺、三丁基胺等之三烷基胺、4-二甲基胺基吡啶、苄基二甲基胺、2,4,6,-參(二甲基胺基甲基)酚、1,8-二吖雙環
(5,4,0)-十一烯(以下略記為DBU。)等之胺化合物。可組合該等1種或2種以上來使用。
胍系硬化促進劑沒有特別限定,如二氰二醯胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-環己基胍、1-苯基胍、1-(o-苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三吖雙環[4.4.0]十-5-烯、7-甲基-1,5,7-三吖雙環[4.4.0]十-5-烯、1-甲基雙胍、1-乙基雙胍、1-n-丁基雙胍、1-n-十八雙胍、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-甲苯基雙胍、1-(o-甲苯基)雙胍等。可組合該等1種或2種以上來使用。
咪唑系硬化促進劑沒有特別限定,如2-甲基咪唑、2-十一基咪唑、2-十七基咪唑、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-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一基咪唑偏苯三甲酸酯、1-氰基乙基-2-苯基咪唑偏苯三甲酸酯、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三吖、2,4-二胺基-6-[2’-十一基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三吖、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三吖、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三吖異三聚氰酸添加物、2-苯基咪唑異三聚氰酸添加物、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、2,3-二氫基-1H-吡咯并[1,2-a]
苯咪唑、1-十二基-2-甲基-3-氯化苄基咪唑、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之加成物。可組合該等1種或2種以上來使用。
鏻系硬化促進劑沒有特別限定,如三苯基膦、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。可組合該等1種或2種以上來使用。
本發明之樹脂組成物,硬化促進劑(不含金屬系硬化促進劑)之含量為,樹脂組成物中之不揮發成分成為100質量%時,0.005~1質量%之範圍為佳,0.01~0.5質量%之範圍較佳。硬化促進劑(不含金屬系硬化促進劑)之含量為此範圍內可使熱硬化較有效率、也可改善清漆樹脂之保存安定性。
金屬系硬化促進劑沒有特別限定,鈷、銅、鋅、鐵、鎳、錳、錫等之金屬的有機金屬錯合物或有機金屬鹽。有機金屬錯合物之具體例如鈷(II)乙醯丙酮根、鈷(III)乙醯丙酮根等之有機鈷錯合物、銅(II)乙醯丙酮根等之有機銅錯合物,鋅(II)乙醯丙酮根等之有機鋅錯合物、鐵(III)乙醯丙酮根等之有機鐵錯合物、鎳(II)乙醯丙酮根等之有機鎳錯合物、錳(II)乙醯丙酮根等之有機錳錯合物等。有機金屬鹽如辛基酸鋅、辛基酸錫、環烷酸酸鋅、環烷酸酸鈷、硬脂酸錫、硬脂酸鋅等。可組合該等1種或2種以上來使用。
本發明之樹脂組成物中金屬系硬化促進劑之添加量當樹脂組成物中的不揮發成分成為100質量%時,基於金屬系硬化觸媒之金屬的含量25~500ppm之範圍為佳,40~200ppm之範圍較佳。金屬系硬化促進劑之添加量為此範圍內由絕緣層表面之密著性形成優異的導體層,並改善清漆樹脂之保存安定性。
本發明之樹脂組成物,進而藉由含有熱可塑性樹脂而改善硬化物之機械強度,進而也改善以接著薄膜的形態使用時之薄膜成型能。熱可塑性樹脂如苯氧基樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚伸苯基醚樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂等,特別是苯氧基樹脂、聚乙烯縮醛樹脂為佳。該等熱可塑性樹脂可各自單獨使用也可以組和2種以上來使用。熱可塑性樹脂之重量平均分子量以5000~200000的範圍者為佳。尚且本發明之重量平均分子量以凝膠滲透層析法(GPC)法(聚苯乙烯換算)來測定。由GPC法之重量平均分子量具體使用(股)島津製作所製LC-9A/RID-6A作為測定裝置,昭和電工(股)公司製Shodex K-800P/K-804L/K-804L作為管柱,使用三氯甲烷作為移動相,於管柱溫度40℃進行測定,使用標準聚苯乙烯的檢量線來計算。
本發明之樹脂組成物搭配熱可塑性樹脂時,
樹脂組成物中之熱可塑性樹脂的含量沒有特別限定,相對於樹脂組成物中之不揮發成分100質量%,0.1~10質量%為佳,0.5~5質量%較佳。樹脂組成物中之熱可塑性樹脂的含量為此範圍內時發揮薄膜成型能或改善機械強度的效果,進而降低熔融黏度的上升或濕式粗化步驟後之絕緣層表面的粗糙度。
本發明之樹脂組成物進而藉由含有橡膠粒子改善剝離強度,也改善樹脂組成物之硬化物之鑽孔加工性、降低介電損失與得到應力緩和效果。本發明使用所得之橡膠粒子如調製該樹脂組成物的清漆時也不溶解於所使用之有機溶劑,不與環氧樹脂等相溶。因此,該橡膠粒子在本發明之樹脂組成物的清漆中以分散狀態下存在。此般橡膠粒子一般將橡膠成分的分子量加大到不溶解於有機溶劑或樹脂的程度而調製成粒子狀。
本發明使用所得之橡膠粒子較佳的例子如核殼型橡膠粒子、交聯丙烯腈丁二烯橡膠粒子、交聯苯乙烯丁二烯橡膠粒子、丙烯橡膠粒子等。核殼型橡膠粒子為具有核層與殼層與之橡膠粒子,例如外層之殼層以玻璃狀聚合物聚所構成,內層之核層以橡膠狀聚合物所構成的2層構造,或外層之殼層以玻璃狀聚合物所構成,中間層以橡膠狀聚合物所構成,核層以玻璃狀聚合物所構成之3層構造者等。玻璃狀聚合物層例如甲基丙烯醯酸甲酯之聚合物
等所構成,橡膠狀聚合物層例如丁基丙烯酸酯聚合物(丁基橡膠)等所構成。橡膠粒子可組合2種以上來使用。核殼型橡膠粒子之具體例如STAFILLOYD AC3832、AC3816N、AC3401N、IM-401改7-17(商品名,GANTSU化成(股)製)、METABLEN KW-4426(商品名,三菱RAYON(股)製)。交聯丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)粒子之具體例如XER-91(平均粒徑0.5μm,JSR(股)製)等。交聯苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)粒子之具體例為XSK-500(平均粒徑0.5μm,JSR(股)製)。丙烯酸橡膠粒子之具體例為METABLEN W300A(平均粒徑0.1μm)、W450A(平均粒徑0.2μm)(三菱RAYON(股)製)。
配合之橡膠粒子的平均粒徑較佳為0.005~1μm之範圍,更佳為0.2~0.6μm之範圍。本發明所使用之橡膠粒子的平均粒徑使用動光散設法進行測定。例如,於適當的有機溶劑藉由超音波將橡膠粒子更均勻地分散,使用濃厚系粒徑分析儀(FPAR-1000;大塚電子(股)製),橡膠粒子之粒度分布為質量基準進行製作,將此平均粒徑作為平均粒徑進行測定。
橡膠粒子之含量相對於樹脂組成物中之不揮發成分100質量%,較佳為0.05~10質量%,更佳為0.5~5質量%。
本發明之樹脂組成物進而藉由含有難燃劑賦予其難燃
性。難燃劑例如有機磷系難燃劑、有機系含氮磷化合物、氮化合物、聚矽氧系難燃劑、金屬氫氧化物等。有機磷系難燃劑如三光(股)製之HCA、HCA-HQ、HCA-NQ等之菲型磷化合物,昭和高分子(股)製之HFB-2006M等之含有磷苯并化合物,味之素Fine-Techno(股)製之Leofos30、50、65、90、110、TPP、RPD、BAPP、CPD、TCP、TXP、TBP、TOP、KP140、TIBP、北興化學工業(股)製之TPPO、PPQ、Clariant(股)製之OP930,大八化學(股)製之PX200等之磷酸酯化合物,新日鐵化學(股)製之FX289、FX305、TX0712等之含有磷環氧樹脂,新日鐵化學(股)製之ERF001等之含有磷苯氧基樹脂,三菱化學(股)製之YL7613等含有磷環氧樹脂等。有機系含氮磷化合物如四國化成工業(股)製之SP670、SP703等之磷酸酯醯胺化合物,大塚化學(股)公司製之SPB100、SPE100,(股)伏見製藥所製FP-series等之磷腈化合物等。金屬氫氧化物如宇部Materials(股)製之UD65、UD650、UD653等之氫氧化鎂,巴工業(股)公司製之B-30、B-325、B-315、B-308、B-303、UFH-20等之氫氧化鋁等。
難燃劑之含量相對於樹脂組成物中之不揮發成分100質量%,較佳為0.5~10質量%,更佳為1~5質量%。
本發明之樹脂組成物以不阻礙本發明的效果之範圍
內,視情況需要搭配其他成分。其他成分如乙烯苄基化合物、丙烯酸化合物、馬來醯亞胺化合物、封閉異氰酸酯化合物般之熱硬化性樹脂,矽粉末、尼龍粉末、氟粉末等之有機充填劑、ORBEN、BENTON等之增黏劑,聚矽氧系,氟系,高分子系之消泡劑或調平劑,咪唑系,噻唑系,三唑系,矽烷偶合劑等之密著性賦予劑,酞青素.藍,酞青素.綠,碘.綠,雙偶氮黃,碳黑等之著色劑,矽烷系偶合劑,鈦酸酯系偶合劑等之表面處理劑等。
本發明之樹脂組成物將上述成分適宜地進行混合,又,視情況必要藉由三本輥、球磨機、珠磨機、混砂機等之混練方法或高速流動式混合混練機、行星式混合機等之攪拌方法,藉由混練或混合來進行調製。又,進而以加入有機溶劑來調製清漆樹脂。
本發明之樹脂組成物在濕式粗化步驟不僅絕緣層表面的算術平均粗糙度低,絕緣層表面之均方根粗糙度也低,於絕緣層上形成具有充分的剝離強度之鍍敷導體層,本發明之樹脂組成物適合使用於製造多層印刷配線板時,形成絕緣層之樹脂組成物(多層印刷配線板之絕緣層用樹脂組成物),更適合使用於藉由鍍敷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配線板的絕緣層用樹脂組成物)。通常本發明之樹脂組成物適合作為多層印刷配線板之增層用樹脂組成物。
本發明之樹脂組成物進行硬化形成絕緣層,此絕緣層表面進行粗化處理後之絕緣層表面的算術平均粗
糙度(Ra值)、均方根粗糙度(Rq值),藉由後述之<粗化後的算術平均粗糙度(Ra值)、均方根粗糙度(Rq值)的測定>的測定方法來掌握。
算術平均粗糙度(Ra值)的上限值為減輕電信號之傳送疏失,400nm以下為佳,350nm以下較佳,300nm以下更佳,250nm以下更佳,200nm以下特佳,180nm以下特佳。算術平均粗糙度(Ra值)之下限值越低的話越好,從安定剝離強度的觀點而言,10nm以上為佳,50nm以上較佳,100nm以上更佳。
由於均方根粗糙度(Rq值)反映絕緣層表面的局部狀態,由掌握Rq值發現絕緣層表面以緻密並且形成平滑者。均方根粗糙度(Rq值)的上限值因以緻密且形成平滑的絕緣層表面,500nm以下為佳,450nm以下較佳,400nm以下更佳,350nm以下更佳,300nm以下特佳,250nm以下特佳,200nm以下特佳。均方根粗糙度(Rq值)的下限值越低的話越好,從安定剝離強度的觀點而言,30nm以上為佳,70nm以上較佳,120nm以上更佳。
本發明之樹脂組成物進行硬化形成絕緣層,粗化處理該絕緣層表面,並鍍敷後而得到之導體層與絕緣層與的剝離強度藉由後述<鍍敷導體層剝離強度之測定>的測定方法來掌握。
剝離強度因絕緣層與導體層充分的密著,0.3kgf/cm以上為佳,0.35kgf/cm以上較佳,0.4kgf/cm以上更佳,0.45kgf/cm以上更佳。剝離強度的上限值越高越
好,沒有特別限制,一般而言為1.2kgf/cm以下、1.0kgf/cm以下、0.8kgf/cm以下等。
本發明之樹脂組成物的用途沒有特別限定,使用於接著薄膜、預浸體等之薄片狀層合材料、電路基板(層合板用途、多層印刷配線板用途等)、抗焊劑、填充材、晶粒結著材、半導體封止材、填孔樹脂、零件埋置樹脂等、廣泛地使用於需要樹脂組成物的用途者。本發明之樹脂組成物以清漆狀態塗佈於電路基板形成絕緣層,工業上一般而言使用以接著薄膜、預浸體等之薄片狀層合材料的形態者為佳。樹脂組成物之軟化點從薄片狀層合材料之層合性的觀點而言40~150℃為佳。
本發明之接著薄膜為從業者所周知的方法,例如樹脂組成物溶解於有機溶劑後調製清漆樹脂,將此清漆樹脂使用模塗佈機,塗佈於支持體,進而藉由加熱或吹熱風乾燥有機溶劑形成樹脂組成物層的方法來製造者。
有機溶劑例如丙酮、甲基乙基酮、環己酮等之酮類,乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸賽路蘇、丙二醇單甲基醚乙酸、卡必醇乙酸等之乙酸酯類,賽路蘇、丁基卡必醇等之卡必醇類,甲苯、二甲苯等之芳香烴類、二甲基甲醯醯胺、二甲基乙醯醯胺、N-甲基吡咯啶酮等之醯胺系溶劑等。有機溶劑可組合該等2種以上者來使用。
乾燥條件沒有特別限定。例如,於樹脂組成物層之有機溶劑的含量為10質量%以下,較佳成為5質量%以下使其乾燥者。清漆中之有機溶劑量依有機溶劑的沸點而有所不同,例如藉由含有30~60質量%有機溶劑之清漆以50~150℃下乾燥3~10分左右進行乾燥形成樹脂組成物層。
接著薄膜所形成之樹脂組成物層的厚度為成為導體層的厚度以上者為佳。具有導體層之電路基板的厚度通常為5~70μm之範圍,樹脂組成物層具有10~100μm的厚度者為佳。從薄膜化的觀點而言樹脂組成物層的厚度15~80μm者較佳。
支持體如聚乙烯、聚聚丙烯、聚氯化乙烯等之聚烯烴之薄膜,聚乙烯對苯二甲酸酯(以下略稱為「PET」。)聚乙烯萘二甲酸酯等之聚酯的薄膜,聚碳酸酯薄膜、聚醯亞胺薄膜等之各種塑膠薄膜。又,作為支持體可使用離型紙或銅箔,鋁箔等之金屬箔等。其中,從廣泛性的觀點來看支持體以塑膠薄膜為佳,聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜較佳。支持體及後述之保護薄膜也可以施以乾裂處理、電暈處理等之表面處理。又,支持體及後述之保護薄膜也可以聚矽氧樹脂系離型劑、醇酸樹脂系離型劑、氟樹脂系離型劑等之離型劑進行離型處理。
支持體的厚度沒有特別限定,10~150μm為佳,25~50μm較佳。
樹脂組成物層之支持體沒有密著的面可以支
持體為基準進一步層合保護薄膜。保護薄膜的厚度沒有特別限定,例如1~40μm。藉由層合保護薄膜於樹脂組成物層可防止在樹脂組成物層的表面附著灰塵或防止瑕疵。
如以上所形成之接著薄膜可捲曲成輥狀來收藏。
本發明之預浸體為將本發明之樹脂組成物藉由熱熔法或溶劑法浸漬於薄片狀補強基材,藉由進行加熱使其半硬化來製造者。亦即,本發明之樹脂組成物為浸漬於薄片狀補強基材後之狀態形成預浸體者。薄片狀補強基材例如使用常用於預浸體用纖維由玻璃布、芳香族聚醯胺纖維等纖維所構成者。此預浸體適合載於支持體上之構成。
熱熔法之樹脂組成物不溶解於有機溶劑,一旦塗佈於支持體上,將此層合於薄片狀補強基材或藉由模塗佈機將樹脂組成物直接塗佈於薄片狀補強基材等為製造預浸體的方法。溶劑法與接著薄膜同樣地將樹脂溶解於有機溶劑調製清漆樹脂,將此薄片狀補強基材浸漬於清漆,浸漬清漆樹脂於薄片狀補強基材,之後使其後乾燥之方法。又,預浸體以加熱、層合條件下將接著薄膜於薄片狀補強基材的雙面連續地進行熱層合來調製者。支持體或保護薄膜等也可以使用與接著薄膜同樣的方法。
其次,說明如上述般使用製造後之薄片狀層合材料來
製造多層印刷配線板之方法的一個例子。
首先,將薄片狀層合材料使用真空貼合機層合於電路基板的單面或雙面(層合)(層合步驟)。電路基板所使用之基板如,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、熱硬化型聚伸苯基醚基板等。尚且,此處之電路基板為上述般於基板的單面或雙面進行圖案加工形成導體層(電路)者。又,導體層與絕緣層交互地進行層合形成多層印刷配線板,該多層印刷配線板之最外層的單面或雙面進行圖案加工形成導體層(電路)也含有此處之電路基板。尚且在導體層表面也可施以黑化處理、銅蝕刻等之粗化處理。
上述層合步驟中,薄片狀層合材料具有保護薄膜時在除去該保護薄膜之後,視情況需要預加熱薄片狀層合材料及電路基板,一邊層合及加熱薄片狀層合材料一邊層合於電路基板。本發明之薄片狀層合材料適合使用於藉由真空層合法在減壓下層合於電路基板之方法。層合的條件沒有特別限定,例如,壓著溫度(層合溫度)較佳為70~140℃,壓著壓力(層合壓力)較佳為1~11kgf/cm2(9.8×104~107.9×104N/m2),壓著時間(層合時間)較佳為5~180秒,大氣壓在20mmHg(26.7hPa)以下的減壓下進行層合者為佳。又,層合之方法可為分批式也可以使用輥之連續式。真空層合可使用市售的真空貼合機來進行者。市售的真空貼合機例如Nichigo.Morton(股)製真空塗抹器、(股)名機製作所製真空層合式貼合機、(股)日立Industries製輥式
乾塗佈、日立AIC(股)製真空貼合機等。
薄片狀層合材料層合於電路基板之後,在室溫附近冷卻並剝離支持體時,剝離支持體,熱硬化樹脂組成物形成硬化物,可在電路基板上形成絕緣層。熱硬化的條件依樹脂組成物中之樹脂成分的種類、含量等來適宜地選擇者為佳,較佳為從150℃~220℃下20分~180分,更佳為160℃~210℃下30~120分的範圍來選擇者。形成絕緣層之後,於硬化前沒有剝離支持體時視情況必要可於硬化後剝離之。
又,薄片狀層合材料使用真空壓機於電路基板的單面或雙面來進行層合。減壓下,進行加熱及層合之層合步驟為使用一般的真空熱壓機來進行者。例如,層合步驟藉由將加熱後之SUS板等之金屬板由支持體層側擠壓者。層合條件為,通常將減壓度成為1×10-2MPa以下,較佳為1×10-3MPa以下之減壓下者。加熱及層合可以以1階段來進行,從抑制樹脂的滲出現象的觀點而言於2階段以上來進行區分者為佳。例如,第1階段的層合為,使溫度為70~150℃、壓力為1~15kgf/cm2的範圍來進行,其次第2階段的層合為,將溫度成為150~200℃、壓力成為1~40kgf/cm2的範圍者為佳。各階段的時間以進行30~120分者為佳。藉由熱硬化此般樹脂組成物層於電路基板上形成絕緣層。市售之真空熱壓機例如,MNPC-V-750-5-200(股)名機製作所製)、VH1-1603(北川精機(股)製)等。
其次,於電路基板上所形成之絕緣層進行開
穴加工形成通孔洞、穿通孔。打孔加工例如藉由鑽孔、雷射、電漿等之周知的方法,又視情況需要可組合該等來進行者,由碳酸氣體雷射、YAG雷射等之雷射之打孔加工為最一般的方法。打孔加工前沒有剝離支持體時,可於打孔加工後來剝離者。
其次,相對於絕緣層表面進行粗化處理。乾式之粗化處理的方法如電漿處理等,濕式之粗化處理的方法由膨潤液之膨潤處理,由氧化劑之粗化處理及由中和液之中和處理等之以此順序來進行者。濕式之粗化處理的方法為一邊於絕緣層表面形成凸凹的固定,可除去通孔洞內的膠渣者為佳。經由膨潤液之膨潤處理為將絕緣層於50~80℃下5~20分鐘(較佳為55~70℃下8~15分鐘),浸漬於膨潤液。膨潤液舉例如鹼性溶液、界面活性劑溶液等,較佳為鹼性溶液,該鹼性溶液例如,氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液等。市售之膨潤液例如ATOTECH JAPAN(股)製之Swelling Dip Securiganth P、Swelling Dip Securiganth SBU等。經由氧化劑之粗化處理為將絕緣層於60~80℃下10~30分鐘(較佳為於70~80℃下15~25分鐘)浸漬於氧化劑溶液者。氧化劑例如在氫氧化鈉的水溶液中溶解過錳酸鈣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。又,於鹼性過錳酸溶液之過錳酸鹽的濃度為5~10重量%者為佳。市售之氧化劑例如,ATOTECH JAPAN(股)製之Concentrate.Compact CP、Dozing Solution Securigance P等之鹼性過
錳酸溶液。經由中和液之中和處理為於30~50℃下3~10分鐘(較佳為於35~45℃下3~8分鐘)浸漬於中和液。中和液以酸性的水溶液為佳,市售品如ATOTECH JAPAN(股)製之Reduction Solution.Securiganth P。
其次,藉由乾式鍍敷或濕式鍍敷於絕緣層上形成導體層。乾式鍍敷使用如蒸著、濺鍍、離子蒸鍍法等之周知的方法。濕式鍍敷如組合無電解鍍敷與電解鍍敷形成導體層之方法,導體層為形成逆圖案的鍍敷光阻,僅以無電解鍍敷形成導體層的方法等。此後形成圖案的方法例如使用從業者所周知的消去法(Subtractive)、半加成法等,以反覆操作上述一連串的步驟形成多段層合後之增層之多層印刷配線板。本發明之樹脂組成物因使其硬化進行粗化處理後具低粗糙度、高剝離強度適宜地使用為多層印刷配線板之增層。
以本發明之多層印刷配線板來製造半導體裝置。於本發明之多層印刷配線板的導通部位藉由實裝半導體晶片來製造半導體裝置。「導通部位」為「在多層印刷配線板傳遞電信號之部位」,此部位可以位於表面也可以位於埋藏的部位。又,半導體晶片若為形成半導體之材料的電子電路元件也可以,沒有特別限定。
製造本發明之半導體裝置時之半導體晶片的實裝方法為給予半導體晶片有效的機能的話,沒有特別限
定,具體為焊線實裝方法、倒裝晶片實裝方法、經由沒有凸塊之增層(BBUL)的實裝方法、由異向性導電薄膜(ACF)之實裝方法、由非導電性薄膜(NCF)之實裝方法等。
以下,藉由實施例具體地來說明本發明,本發明並非限定於該等之實施例者。尚且,「份」意為質量份。
首先說明關於測定方法.評價方法。
形成內層電路後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)的雙面於MEC(股)製CZ8100進行1um蝕刻形成銅箔表面的粗化處理。
以實施例及比較例製作後之接著薄膜使用分批式真空層合貼合機MVLP-500(名機(股)製,商品名)層合於內層電路基板的雙面。層合步驟為減壓30秒鐘,氣壓成為13
hPa以下,此後30秒經由100℃、壓力0.74MPa進行層合。
層合後接著薄膜於100℃、30分,持續進行以180℃、30分的硬化條件使樹脂組成物硬化形成絕緣層之後剝離PET薄膜。
將形成絕緣層後之內層電路基板浸漬於膨潤液,ATOTECH JAPAN(股)之含有二乙二醇單丁基醚的Swelling Dip.Securigantte P(乙二醇醚類,氫氧化鈉的水溶液)60℃下10分鐘。其次粗化液浸漬ATOTECH JAPAN(股)之Concentrate.CompactP(KMnO4:60g/L,NaOH:40g/L之水溶液)80℃下20分鐘。最後中和液浸漬於ATOTECH JAPAN(股)之Reduction Solution.Securigantte P(硫酸之水溶液)40℃下5分鐘。在80℃下乾燥30分鐘後測定此粗化處理後之絕緣層表面之算術平均粗糙度(Ra值)、均方根粗糙度(Rq值)。
為於絕緣層表面形成電路將內層電路基板浸漬於含有PdCl2之無電解鍍敷用溶液40℃下5分鐘,其次浸漬於無電解銅鍍敷液25℃下20分鐘。於150℃加熱30分鐘進行
退火處理之後形成蝕刻光阻,經由蝕刻形成圖案之後進行硫酸銅電解鍍敷,形成30μm的厚度之導體層。其次於200℃下進行退火處理60分鐘。於此電路基板進行鍍敷導體層之剝離強度的測定。
使用非接觸型表面粗糙度計(VEECO Instruments公司製WYKO NT3300),由VSI Contact Mode、50倍透鏡得到測定範圍121μm×92μm之數值求得Ra值、Rq值。其次分別求得10個點之平均值來進行測定者。
於電路基板之導體層,切入寬10mm,長度100mm的部分,剝除此端以片梭捉住(股份有限公司T.S.E的Autocom型試驗機AC-50C-SL)在於室溫下用50mm/分的速度於垂直方向測定剝除35mm時之重量(kgf/cm)。
以實施例及比較例製作後之接著薄膜使用分批式真空層合貼合機MVLP-500(名機(股)製,商品名),以導體厚35μmL(線:配線寬)/S(空間:間隔寬)=160/160μm層合於梳葉蘚狀的導體圖案上。層合藉由減壓30秒鐘氣壓成為13hPa以下,此後由100℃、0.74MPa層合30秒鐘。從層
合後之接著薄膜剝離PET薄膜,在180℃、30分的硬化條件下硬化樹脂組成物形成絕緣層。於絕緣層之導體上與此以外的部分之凹凸差(Rt:最大的peak-to-valley)之值使用非接觸型表面粗糙度計(VEECO Instruments公司製WYKO NT3300),藉由VSI Contact Mode,10倍透鏡得到測定範圍1.2mm×0.91mm之數值。尚且,層合後沒有空隙的發生,進而導體上與此以外的部分之凹凸差未滿5μm時為○,層合後沒有空隙的發生導體上與此以外的部分之凹凸差為5μm以上的時候為△,層合後發生空隙時為×。
相對於無機填充材1:球形二氧化矽(ADMATECHS製「SO-C2」,平均粒徑0.5μm)100份,苯基三甲氧基矽烷(信越化學工業(股)製,「KBM103」,分子量198.3)以0.3份進行表面處理者,每單位表面積之碳量為0.126mg/m2。
相對於無機填充材2:球形二氧化矽(ADMATECHS製「SO-C2」,平均粒徑0.5μm)100份,二甲基二乙氧基矽烷(信越化學工業(股)製,「KBE-22」,分子量148.3)以0.3份進行表面處理者,每單位表面積之碳量為0.063mg/m2。
相對於無機填充材3:球形二氧化矽(ADMATECHS製「SO-C1」,平均粒徑0.25μm)100份,苯基三甲氧基矽烷(信越化學工業(股)製,「KBM103」,
分子量198.3)以0.5份進行表面處理者,每單位表面積之碳量為0.083mg/m2。
相對於無機填充材4:球形二氧化矽(ADMATECHS製「SO-C2」,平均粒徑0.5μm)100份,環氧基矽烷(信越化學工業(股)製,「KBM403」,分子量236)以0.5份進行表面處理者,每單位表面積之碳量為0.19mg/m2
無機填充材5:球形二氧化矽(ADMATECHS製「SO-C2」,平均粒徑0.5μm)沒有進行表面處理者。
無機填充材6:球形二氧化矽(ADMATECHS製「SO-C1」,平均粒徑0.25μm)沒有進行表面處理者。
萘型環氧樹脂(環氧基當量144,DIC(股)製「EXA4032SS」)8份與Bixylenol型環氧樹脂(環氧基當量190,三菱化學(股)製「YX4000HK」)11份,改性萘型環氧樹脂(環氧基當量約330,新日鐵化學(股)製「ESN475V」)9份一邊攪拌於溶劑油32份使其加熱溶解,此後直到室溫下冷卻。此混合溶液中將橡膠粒子(GANTSU化成(股)製,AC3816N)1.5份靜置膨潤於溶劑油6份12小時,20℃下,進而混合140份無機填充材1以3本輥混練並均勻地使其分散。於此,混合活性酯系硬化劑(DIC(股)製「HPC-8000-65T」,活性基當量約223之不揮發分65質量%的甲苯溶液)45份,苯氧基樹脂(重量平均
分子量35000,三菱化學(股)製「YL7553」不揮發分30質量%之MEK與環己酮的1:1溶液)5份,硬化促進劑為4-二甲基胺基吡啶之10質量%的MEK溶液1份,甲基乙基酮(MEK)7份,均勻地在旋轉混合機分散製作清漆樹脂。其次,將該清漆樹脂於附有Alkyd系離型處理之聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜(LINTECH(股)製「AL5」,厚度38μm)的離型面上,乾燥後之樹脂組成物層的厚度形成40μm於模塗佈機均勻地塗佈,在80~110℃(平均95℃)乾燥5分鐘得到接著薄膜。
除了將無機填充材1變更為無機填充材2以外,與實施例1完全相同的方式製作清漆樹脂。其次,得到與實施例1完全相同的接著薄膜。
除了將無機填充材1變更為無機填充材3以外,與實施例1完全相同的方式製作清漆樹脂。其次,得到與實施例1完全相同的接著薄膜。
將萘型環氧樹脂(環氧基當量144,DIC(股)製「HP4700」)5份,液狀雙酚型環氧樹脂(新日鐵化學(股)製「ZX1059」,雙酚A型與雙酚F型之1:1混合品)14
份,聯苯基型環氧樹脂(環氧基當量269,日本化藥(股)製「NC3000H」)14份一邊攪拌於溶劑油30份使其加熱溶解,冷卻至後室溫為止。此混合溶液中將橡膠粒子(GANTSU化成(股)製,AC3816N)1.5份於溶劑油6份靜置膨潤12小時,20℃下,進而添加無機充填劑1 140份,進而添加難燃劑(三光(股)製「HCA-HQ」,10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫基-9-氧基-10-磷菲-10-氧化物,平均粒徑1μm)5份,以3本輥混練使其分散。在此,混合苯酚酚醛系硬化劑(DIC(股)製「LA-7054」,酚性羥基當量124之不揮發分60質量%的MEK溶液)10份,萘系酚樹脂(酚性羥基當量215,新日鐵化學(股)製「SN485」,不揮發分60質量%之MEK溶液)10質量份,苯氧基樹脂(重量平均分子量35000,三菱化學(股)製「YL7553」不揮發分30質量%之MEK與環己酮的1:1溶液)7份,硬化促進劑為4-二甲基胺基吡啶之5質量%的MEK溶液2份,混合MEK4份,以旋轉混合機均勻地分散製作清漆樹脂。其次,得到與實施例1完全相同的接著薄膜。
將萘型環氧樹脂(DIC(股)製「EXA4032SS」)10份,液狀雙酚型環氧樹脂(新日鐵化學(股)製「ZX1059」,雙酚A型與雙酚F型之1:1混合品)5份,萘酚型環氧樹脂(新日鐵化學(股)製「ESN475V」)20份,苯氧基樹脂(重量平均分子量35000,三菱化學(股)製「YL7553」,不揮發
成分30質量%之MEK與環己酮的1:1溶液)7份一邊攪拌於溶劑油50份使其加熱溶解,此後冷卻至室溫。其次,將活性酯化合物(DIC(股)製「HPC8000-65T」,活性酯當量223,固體含量65%的甲苯溶液)10份,雙酚A二氰酸酯之預聚合物(Lonza Japan(股)製「BA230S75」,氰酸酯當量約232,不揮發分75質量%的MEK溶液)20份,苯酚酚醛型多官能氰酸酯樹脂(Lonza Japan(股)製「PT30S」,氰酸酯當量約133,不揮發分85質量%的MEK溶液)10份,橡膠粒子(GANTSU化成(股)製,AC3816N)4份於溶劑油16份膨潤於室溫下12小時,加入難燃劑(三光(股)製「HCA-HQ」,10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫基-9-氧基-10-磷菲-10-氧化物,平均粒徑1μm)3份,硬化促進劑(4-二甲基胺基吡啶,固體含量10質量%的MEK溶液)0.1份,硬化促進劑(東京化成(股)製,鈷(Ⅲ)乙醯丙酮根,固體含量1質量%的MEK溶液)4.5份,進而混合140份無機填充材1,以旋轉混合機均勻地分散製作清漆樹脂。其次得到與實施例1完全相同的接著薄膜。
除了變更無機填充材1為無機填充材4以外,製作與實施例1完全相同的清漆樹脂。其次,得到與實施例1完全相同的接著薄膜。
除了將無機填充材1變更為無機填充材5以外,製作與實施例1完全相同的清漆樹脂。其次,得到與實施例1完全相同的接著薄膜。
除了將無機填充材1變更為無機填充材6以外,製作與實施例1完全相同的清漆樹脂。其次得到與實施例1完全相同的接著薄膜。
結果表示於表1。
從表1的結果可得知實施例之樹脂組成物進行硬化形成絕緣層時,得到算術平均粗糙度的值及均方根粗
糙度的值小、充分的剝離強度之值、層合性也良好者。尚且,因Rq值反映絕緣層表面的局部狀態,藉由Rq值的減少形成緻密的粗面。一方面,得到在比較例算術平均粗糙度、均方根粗糙度變大,則剝離強度變小、層合性也不佳的結果。
本發明為提供硬化形成絕緣層時,濕式粗化步驟中不僅絕緣層表面的算術平均粗糙度值小,絕緣層表面的均方根粗糙度值也小,形成在絕緣層上具有充分的剝離強度之鍍敷導體層,層合性也優異之樹脂組成物。進而可提供使用此之薄片狀層合材料、多層印刷配線板、半導體裝置。進而也可提供搭載該等電腦、手機、數位相機、電視等之電子製品或機車、汽車、電車、船舶、飛機等之乘物。
Claims (19)
- 一種樹脂組成物,其係含有以環氧樹脂、硬化劑及烷氧基矽烷化合物表面處理之無機填充材之樹脂組成物,其特徵為該硬化劑係從活性酯系硬化劑及氰酸酯系硬化劑,該烷氧基矽烷化合物係從苯基三烷氧基矽烷、二甲基二烷氧基矽烷、甲基三烷氧基矽烷、二乙基二烷氧基矽烷、乙基三烷氧基矽烷、二苯基二烷氧基矽烷、甲基苯基二烷氧基矽烷及二苯基甲基單烷氧基矽烷中選出1種以上,該無機填充材的平均粒徑為0.01~5μm,將樹脂組成物中之不揮發成分定為100質量%時,該無機填充材之含量為30~90質量%。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中該烷氧基矽烷化合物之分子量為100~1000。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中該無機填充材為二氧化矽。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中相對於該無機填充材100質量份,將該烷氧基矽烷化合物以0.05~4質量份進行表面處理。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中該無機填充材之每單位表面積之碳量為0.01~0.8mg/m2。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中該環氧樹脂係從雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、聯苯基型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧 樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂及具有丁二烯構造環氧樹脂中選出1種以上。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中該硬化劑係從包含二環戊二烯型二酚縮合構造之活性酯系硬化劑、酚醛型氰酸酯系硬化劑、二環戊二烯型氰酸酯系硬化劑及雙酚型氰酸酯系硬化劑中選出1種以上。
- 如請求項1之樹脂組成物,其係硬化樹脂組成物而形成絕緣層,粗化處理該絕緣層表面後之算術平均粗糙度為400nm以下,均方根粗糙度為500nm以下。
- 如請求項1之樹脂組成物,其係硬化樹脂組成物而形成絕緣層,粗化處理該絕緣層表面後之算術平均粗糙度為10~400nm,均方根粗糙度為30~500nm。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中硬化樹脂組成物形成絕緣層,粗化處理該絕緣層表面,並鍍敷後而得到之導體層與絕緣層之間的剝離強度為0.3~1.2kgf/cm以上。
- 如請求項1之樹脂組成物,其為多層印刷配線板之絕緣層用樹脂組成物。
- 如請求項1之樹脂組成物,其為多層印刷配線板之增層(Build-up Layer)用樹脂組成物。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中該無機填充劑的含有量對於當樹脂組成霧中之不揮發成分100質量%時為50~90質量%。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中該無機填充劑的含有量對於當樹脂組成霧中之不揮發成分100質量%時為 60~90質量%。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中該硬化劑為活性酯系硬化劑。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中該無機填充劑的平均粒徑為0.1μm以上。
- 一種薄片狀層合材料,其特徵為含有如請求項1~16中任一項之樹脂組成物。
- 一種多層印刷配線板,其特徵為藉由如請求項1~16中任一項之樹脂組成物之硬化物而形成絕緣層。
- 一種半導體裝置,其特徵為使用如請求項18之多層印刷配線板。
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