TWI765032B - 樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題為提供即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,亦可得到薄膜絕緣性優良,且於高溫高濕環境下之環境試驗後,可維持與導體層之間的密合性之取得平衡的硬化物之樹脂組成物等。 其解決手段為一種樹脂組成物,其係含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)聚碳酸酯樹脂,及(D)無機填充材之樹脂組成物,且(D)無機填充材之平均粒徑為100nm以下。或一種樹脂組成物,其係含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)聚碳酸酯樹脂,及(D)無機填充材之樹脂組成物,且(D)無機填充材之比表面積為15m2
/g以上。
Description
本發明係關於樹脂組成物。進一步言之,係關於使用該樹脂組成物而得到之樹脂片、印刷配線板,及半導體裝置。
作為印刷配線板之製造技術,已知有以將絕緣層與導體層交互疊合之增層方式所為之製造方法。以增層方式所為之製造方法中,一般而言絕緣層係將樹脂組成物硬化所形成。例如,專利文獻1中揭示含有環氧樹脂、活性酯化合物、碳二醯亞胺化合物、熱可塑性樹脂及無機填充材,且以樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,無機填充材之含量為40質量%以上的樹脂組成物。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2016-27097號公報
[發明所欲解決之課題]
一般而言,已知大量使用無機填充材時,因熔融黏度之上昇所致之薄膜的埋入性降低等,積層性的控制會變得困難,但本發明者們,發現於樹脂組成物中含有平均粒徑小或比表面積大之無機填充材時,於高溫高濕環境下之環境試驗後,難以維持銅箔等之導體層與絕緣層之間的密合性。為了對應今後之微細配線的要求,即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,亦維持環境試驗後之密合性係受到需求。
本發明之課題,為提供即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,亦可得到薄膜絕緣性優良,且於高溫高濕環境下之環境試驗後,可維持與導體層之間的密合性之取得平衡的硬化物之樹脂組成物;含有該樹脂組成物之樹脂片;具備使用該樹脂組成物所形成的絕緣層之印刷配線板,及半導體裝置。 [用以解決課題之手段]
本發明者等人為了達成本發明之課題,而努力探討的結果,發現即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,藉由於樹脂組成物中含有聚碳酸酯樹脂,於環境試驗後亦可維持導體層與絕緣層之間的密合性,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,其係含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)聚碳酸酯樹脂,及(D)無機填充材之樹脂組成物,且 (D)無機填充材之平均粒徑為100nm以下。 [2] 一種樹脂組成物,其係含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)聚碳酸酯樹脂,及(D)無機填充材之樹脂組成物,且 (D)無機填充材之比表面積為15m2
/g以上。 [3] 如[1]或[2]之樹脂組成物,其中以樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,(D)成分之含量為50質量%以上。 [4] 如[1]~[3]中任一項之樹脂組成物,其中(B)成分為酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、活性酯系硬化劑、苯并噁嗪系硬化劑、氰酸酯系硬化劑,及碳二醯亞胺系硬化劑之任1種以上。 [5] 如[1]~[4]中任一項之樹脂組成物,其中(B)成分包含活性酯系硬化劑。 [6] 如[1]~[5]中任一項之樹脂組成物,其中(C)成分為含有脂肪族骨架之聚碳酸酯樹脂,及含有芳香族骨架之聚碳酸酯樹脂之任1種以上。 [7] 如[1]~[6]中任一項之樹脂組成物,其中(C)成分之數平均分子量為1000以上且200000以下。 [8] 如[1]~[7]中任一項之樹脂組成物,其中以樹脂成分為100質量%時,(C)成分之含量為0.1質量%以上且30質量%以下。 [9] 如[1]~[8]中任一項之樹脂組成物,其係用以形成導體層之絕緣層形成用。 [10] 如[1]~[9]中任一項之樹脂組成物,其係印刷配線板之絕緣層形成用。 [11] 如[1]~[10]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。 [12] 一種樹脂片,其包含支持體,與設置於該支持體上之以如[1]~[11]中任一項之樹脂組成物所形成之樹脂組成物層。 [13] 如[12]之樹脂片,其中樹脂組成物層之厚度為15μm以下。 [14] 如[12]或[13]之樹脂片,其包含第1導體層、第2導體層,與形成於第1導體層與第2導體層之間的絕緣層,且係第1導體層與第2導體層之間隔為6μm以下的印刷配線板之該絕緣層形成用。 [15] 一種印刷配線板,其係包含第1導體層、第2導體層,及形成於第1導體層與第2導體層之間的絕緣層之印刷配線板,且 該絕緣層為如[1]~[11]中任一項之樹脂組成物之硬化物。 [16] 如[15]之印刷配線板,其中第1導體層與第2導體層之間隔為6μm以下。 [17] 一種半導體裝置,其包含如[15]或[16]之印刷配線板。 [發明之效果]
依照本發明,可提供即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,亦可得到薄膜絕緣性優良,且於高溫高濕環境下之環境試驗後,可維持與導體層之間的密合性之取得平衡的硬化物之樹脂組成物;含有該樹脂組成物之樹脂片;具備使用該樹脂組成物所形成的絕緣層之印刷配線板,及半導體裝置。
以下,詳細說明本發明之樹脂組成物、樹脂片、印刷配線板,及半導體裝置。
[樹脂組成物] 本發明之第1實施形態之樹脂組成物,為含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)聚碳酸酯樹脂,及(D)無機填充材之樹脂組成物,且(D)無機填充材之平均粒徑為100nm以下。又,本發明之第2實施形態之樹脂組成物,為含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)聚碳酸酯樹脂,及(D)無機填充材之樹脂組成物,且(D)無機填充材之比表面積為15m2
/g以上。第1及第2實施形態之樹脂組成物,藉由含有(C)聚碳酸酯樹脂,即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,亦可得到薄膜絕緣性優良,且於高溫高濕環境下之環境試驗後亦可維持與導體層之間的密合性之硬化物。此外,通常於如此之高溫高濕環境下之環境試驗後亦可維持高的密合性之硬化物,可持續長期間發揮高的密合性。
樹脂組成物,於(A)成分~(D)成分以外,亦可依需要含有(E)硬化促進劑、(F)難燃劑,及(G)任意之添加劑。以下,詳細說明本發明之第1及第2實施形態之樹脂組成物中所含有的各成分。此處,有將第1實施形態之樹脂組成物及第2實施形態之樹脂組成物一併稱為「樹脂組成物」者。
<(A)環氧樹脂> 樹脂組成物含有(A)環氧樹脂。環氧樹脂例如可列舉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、tert-丁基-兒茶酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、線狀脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯結構之環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、含有螺環之環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、三羥甲基型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂等。環氧樹脂可1種單獨使用、亦可組合使用2種以上。
環氧樹脂較佳包含1分子中具有2個以上之環氧基的環氧樹脂。較佳為以環氧樹脂之不揮發成分為100質量%時,至少50質量%以上為1分子中具有2個以上之環氧基的環氧樹脂。樹脂組成物尤以組合含有於溫度20℃為液狀之環氧樹脂(以下亦稱為「液狀環氧樹脂」),與於溫度20℃為固體狀之環氧樹脂(亦稱為「固體狀環氧樹脂」)為佳。液狀環氧樹脂較佳為1分子中具有2個以上之環氧基的液狀環氧樹脂、更佳為1分子中具有2個以上之環氧基的芳香族系液狀環氧樹脂。固體狀環氧樹脂較佳為1分子中具有3個以上之環氧基的固體狀環氧樹脂、更佳為1分子中具有3個以上之環氧基的芳香族系固體狀環氧樹脂。本發明中,芳香族系之環氧樹脂,意指其分子內具有芳香環之環氧樹脂。
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、縮水甘油胺型環氧樹脂,及具有丁二烯結構之環氧樹脂;更佳為雙酚A型環氧樹脂。液狀環氧樹脂之具體例子,可列舉DIC公司製之「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂)、三菱化學公司製之「828US」、「jER828EL」、「825」、「Epikote 828EL」(雙酚A型環氧樹脂)、「jER807」、「1750」(雙酚F型環氧樹脂)、「jER152」(酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「630」、「630LSD」(縮水甘油胺型環氧樹脂)、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)、Nagase ChemteX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)、「PB-3600」(具有丁二烯結構之環氧樹脂)、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)、三菱化學公司製之「630LSD」(縮水甘油胺型環氧樹脂)等。此等可1種單獨使用、亦可組合2種以上使用。
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、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、伸萘基醚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂;更佳為雙酚AF型環氧樹脂,及聯苯型環氧樹脂。固體狀環氧樹脂之具體例子,可列舉DIC公司製之「HP4032H」(萘型環氧樹脂)、「HP-4700」、「HP-4710」(萘型4官能環氧樹脂)、「N-690」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「N-695」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「HP-7200」(二環戊二烯型環氧樹脂)、「HP-7200HH」、「HP-7200H」、「EXA-7311」、「EXA-7311-G3」、「EXA-7311-G4」、「EXA-7311-G4S」、「HP6000」(伸萘基醚型環氧樹脂)、日本化藥公司製之「EPPN-502H」(三酚型環氧樹脂)、「NC7000L」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3100」(聯苯型環氧樹脂)、新日鐵住金化學公司製之「ESN475V」(萘型環氧樹脂)、「ESN485」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、三菱化學公司製之「YX4000H」、「YX4000」、「YL6121」(聯苯型環氧樹脂)、「YX4000HK」(聯二甲酚型環氧樹脂)、「YX8800」(蒽型環氧樹脂)、大阪Gas Chemicals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)、「YL7800」(茀型環氧樹脂)、三菱化學公司製之「jER1010」(固體狀雙酚A型環氧樹脂)、「jER1031S」(四苯基乙烷型環氧樹脂)等。此等可1種單獨使用、亦可組合2種以上使用。
合併使用液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂作為(A)成分時,該等之量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂),以質量比計,較佳為1:1~1:20之範圍。液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂之量比藉由於該範圍,可得到i)以樹脂片之形態使用時會帶來適度的黏著性、ii)以樹脂片之形態使用時可得到充分之可撓性,操作性提高,以及iii)可得到具有充分之斷裂強度的硬化物等之效果。由上述i)~iii)之效果的觀點而言,液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂之量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂),以質量比計,更佳為1:1~1:5之範圍、又更佳為1:1~1:3之範圍。
就得到顯示良好之機械強度、絕緣信賴性的絕緣層之觀點而言,以樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,樹脂組成物中之(A)成分之含量,較佳為10質量%以上、更佳為15質量%以上、又更佳為20質量%以上。環氧樹脂之含量的上限,只要會發揮本發明之效果,則無特殊限定,較佳為40質量%以下、更佳為35質量%以下、又更佳為30質量%以下。 再者,本發明中,樹脂組成物中之各成分之含量,只要無另外指明,係以樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時的值。
(A)成分之環氧當量,較佳為50~5000、更佳為50~3000、又更佳為80~2000、又再更佳為110~1000。藉由成為該範圍,硬化物之交聯密度充分,可帶來表面粗度小的絕緣層。再者,環氧當量可遵照JIS K7236測定,係含有1當量之環氧基的樹脂之質量。
(A)成分之重量平均分子量,較佳為100~5000、更佳為250~3000、又更佳為400~1500。此處,環氧樹脂之重量平均分子量,係藉由凝膠滲透層析(GPC)法測定之以聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
<(B)硬化劑> 樹脂組成物含有(B)硬化劑。(B)成分只要係具有使(A)成分硬化之功能者,則無特殊限定,例如可列舉酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、活性酯系硬化劑、苯并噁嗪系硬化劑、氰酸酯系硬化劑,及碳二醯亞胺系硬化劑等。其中就提高絕緣信賴性之觀點而言,(B)成分尤以酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、活性酯系硬化劑、苯并噁嗪系硬化劑、氰酸酯系硬化劑,及碳二醯亞胺系硬化劑之任1種以上為佳;更佳為活性酯系硬化劑、酚系硬化劑,及萘酚系硬化劑之任1種以上;又更佳為包含活性酯系硬化劑。硬化劑可1種單獨使用,或可合併使用2種以上。
就耐熱性及耐水性之觀點而言,酚系硬化劑及萘酚系硬化劑,較佳為具有酚醛清漆結構之酚系硬化劑,或具有酚醛清漆結構之萘酚系硬化劑。又,就與導體層之密合性的觀點而言,較佳為含氮酚系硬化劑、更佳為含有三嗪骨架之酚系硬化劑。
酚系硬化劑及萘酚系硬化劑之具體例子,例如可列舉明和化成公司製之「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」、日本化藥公司製之「NHN」、「CBN」、「GPH」、新日鐵住金化學公司製之「SN170」、「SN180」、「SN190」、「SN475」、「SN485」、「SN495」、「SN-495V」「SN375」、「SN395」、DIC公司製之「TD-2090」、「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-1356」、「LA-3018-50P」、「EXB-9500」等。
活性酯系硬化劑並無特殊限制,一般而言較佳可使用酚酯類、硫酚酯類、N-羥胺酯類、雜環羥基化合物之酯類等之1分子中具有2個以上的反應活性高之酯基的化合物。該活性酯系硬化劑,較佳為藉由羧酸化合物及/或硫代羧酸化合物與羥基化合物及/或硫醇化合物之縮合反應而得到者。特別就耐熱性提高之觀點而言,較佳為由羧酸化合物與羥基化合物所得到之活性酯系硬化劑;更佳為由羧酸化合物與酚化合物及/或萘酚化合物所得到之活性酯系硬化劑。羧酸化合物例如可列舉安息香酸、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、苯均四酸等。酚化合物或萘酚化合物例如可列舉氫醌、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、o-甲酚、m-甲酚、p-甲酚、兒茶酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、二羥基二苯甲酮、三羥基二苯甲酮、四羥基二苯甲酮、間苯三酚、苯三醇、二環戊二烯型二酚化合物、酚酚醛清漆等。此處,「二環戊二烯型二酚化合物」,係指二環戊二烯1分子與酚2分子縮合而得到的二酚化合物。
具體而言,較佳為含有二環戊二烯型二酚結構之活性酯化合物、含有萘結構之活性酯化合物、含有酚酚醛清漆之乙醯化物之活性酯化合物、含有酚酚醛清漆之苯甲醯化物之活性酯化合物,其中尤以含有萘結構之活性酯化合物、含有二環戊二烯型二酚結構之活性酯化合物更佳。「二環戊二烯型二酚結構」,表示由伸苯基-二環戊烯-伸苯基所構成之2價之結構單位。
活性酯系硬化劑之市售品,就含有二環戊二烯型二酚結構之活性酯化合物而言可列舉「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC-8000-65T」、「HPC-8000H-65TM」、「EXB-8000L-65TM」、「EXB-8150-65T」(DIC公司製);就含有萘結構之活性酯化合物而言可列舉「EXB9416-70BK」(DIC公司製);就含有酚酚醛清漆之乙醯化物之活性酯化合物而言可列舉「DC808」(三菱化學公司製);就含有酚酚醛清漆之苯甲醯化物之活性酯化合物而言可列舉「YLH1026」(三菱化學公司製);就酚酚醛清漆之乙醯化物的活性酯系硬化劑而言可列舉「DC808」(三菱化學公司製);就酚酚醛清漆之苯甲醯化物的活性酯系硬化劑而言可列舉「YLH1026」(三菱化學公司製)、「YLH1030」(三菱化學公司製)、「YLH1048」(三菱化學公司製)等。
苯并噁嗪系硬化劑之具體例子,可列舉昭和高分子公司製之「HFB2006M」、四國化成工業公司製之「P-d」、「F-a」。
氰酸酯系硬化劑,例如可列舉雙酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯、寡(3-亞甲基-1,5-伸苯基氰酸酯)、4,4’-亞甲基雙(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4’-亞乙基二苯基二氰酸酯、六氟雙酚A二氰酸酯、2,2-雙(4-氰酸酯)苯基丙烷、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,及雙(4-氰酸酯苯基)醚等之2官能氰酸酯樹脂、由酚酚醛清漆及甲酚酚醛清漆等所衍生之多官能氰酸酯樹脂、此等氰酸酯樹脂一部分經三嗪化而得的預聚物等。氰酸酯系硬化劑之具體例子,可列舉Lonza Japan公司製之「PT30」及「PT60」(酚酚醛清漆型多官能氰酸酯樹脂)、「ULL-950S」(多官能氰酸酯樹脂)、「BA230」、「BA230S75」(雙酚A二氰酸酯之一部分或全部被三嗪化而成為三聚體之預聚物)等。
碳二醯亞胺系硬化劑之具體例子,可列舉日清紡Chemical公司製之「V-03」、「V-07」等。
環氧樹脂與硬化劑之量比,以[環氧樹脂之環氧基之合計數]:[硬化劑之反應基之合計數]的比率計,較佳為1:0.01~1:2之範圍、更佳為1:0.05~1:3、又更佳為1:0.1~1:1.5。此處,硬化劑之反應基,係指活性羥基、活性酯基等,依硬化劑之種類而異。又,環氧樹脂之環氧基之合計數,係指將各環氧樹脂之固體成分質量除以環氧當量之值,對於全部之環氧樹脂予以合計之值,硬化劑之反應基之合計數,係指將各硬化劑之固體成分質量除以反應基當量之值,對於全部之硬化劑予以合計之值。環氧樹脂與硬化劑之量比藉由於該範圍,樹脂組成物之硬化物的耐熱性係更加提高。
以樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,(B)成分之含量較佳為1質量%以上、又更佳為5質量%以上、更佳為10質量%以上。上限較佳為30質量%以下、更佳為25質量%以下、又更佳為21質量%以下。藉由使(B)成分之含量為該範圍內,可提高與導體層之密合性。
<(C)聚碳酸酯樹脂> 樹脂組成物含有(C)聚碳酸酯樹脂。本發明中,藉由於樹脂組成物中含有(C)聚碳酸酯樹脂,即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,亦可得到可維持於高溫高濕環境下之環境試驗後之導體層與絕緣層之間的密合性之硬化物。(C)聚碳酸酯樹脂,由於相較於醯胺樹脂及苯氧樹脂等之熱可塑性樹脂而言,顯示較高之疏水性,故(C)聚碳酸酯樹脂不易引起水解。其結果,可認為即使於高溫高濕環境下之環境試驗後,絕緣層亦不劣化,與導體層之密合力得到維持。又,(C)聚碳酸酯樹脂,可認為與(A)成分、(B)成分及(D)成分之間有分子間的相互作用,其結果,各成分間的結著力於高溫高濕環境下亦維持於高水準。特別是前述之相互作用,可認為在(D)無機填充材與(A)成分~(C)成分等之樹脂成分之界面係大幅地產生作用。(D)無機填充材由於平均粒徑小或比表面積大,因此前述界面廣。因而,可認為藉由前述相互作用而可高度維持於前述界面之結著力,係在即使於高溫高濕環境下之環境試驗後絕緣層亦不劣化,與導體層之密合力得到維持上,係有利地產生作用。
(C)成分只要具有碳酸酯基則無特殊限定,例如可列舉含有脂肪族骨架之聚碳酸酯樹脂、含有芳香族骨架之聚碳酸酯樹脂、含有芳香族骨架及脂肪族骨架之聚碳酸酯樹脂等。(C)成分可1種單獨使用、亦可合併使用2種以上。此處,碳酸酯基係指「-O-C(=O)-」表示之基。
(C)成分一般而言可使聚羥基化合物與碳酸酯基前驅物反應來製造,具有來自聚羥基化合物之結構單位。聚羥基化合物及碳酸酯基前驅物,可各自1種單獨使用、亦可合併使用2種以上。又,亦可使2種以上之聚羥基化合物經共聚合而得的共聚物與碳酸酯基前驅物反應來製造(C)成分。結構單位意指自化合物去除1個或2個氫原子的結構。
碳酸酯基前驅物例如可列舉碳酸酯、二氯化羰等。
聚羥基化合物可列舉含有脂肪族骨架之聚羥基化合物、含有芳香族骨架之聚羥基化合物等。此處,含有脂肪族骨架之聚羥基化合物,係指分子內不含有芳香環之聚羥基化合物,含有芳香族骨架之聚羥基化合物,係指分子內含有芳香環之聚羥基化合物。又,將使用含有脂肪族骨架之聚羥基化合物所得之聚碳酸酯樹脂稱為含有脂肪族骨架之聚碳酸酯樹脂,將使用含有芳香族骨架之聚羥基化合物所得之聚碳酸酯樹脂稱為含有芳香族骨架之聚碳酸酯樹脂,及將使用含有脂肪族骨架之二羥基化合物與含有芳香族骨架之二羥基化合物所得之聚碳酸酯樹脂稱為含有芳香族骨架及脂肪族骨架之聚碳酸酯樹脂。
作為含有芳香族骨架之聚羥基化合物,就即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,亦得到於高溫高濕環境下之環境試驗後的密合性優良之硬化物的觀點而言,較佳為含有芳香族骨架之二羥基化合物。含有芳香族骨架之二羥基化合物例如可列舉雙酚、萘二醇等,就即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,亦得到於高溫高濕環境下之環境試驗後的密合性優良之硬化物的觀點而言,較佳為雙酚。亦即,含有芳香族骨架之聚碳酸酯樹脂,較佳為具有雙酚結構單位之碳酸酯樹脂。此處,雙酚係指具有2個羥基苯基之化合物的總稱。
構成雙酚結構單位之雙酚例如可列舉雙酚A、雙酚B、雙酚C、雙酚E、雙酚F、雙酚Z等,較佳為雙酚A、雙酚C。
含有芳香族骨架之聚碳酸酯樹脂,可使用市售品。市售品例如可列舉三菱瓦斯化學公司製之「FPC2136」、「FPC0220」、「PCZ200」、「FPC0330」等。
就即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,亦得到於高溫高濕環境下之環境試驗後的密合性優良之硬化物的觀點而言,含有脂肪族骨架之聚羥基化合物,較佳為含有脂肪族骨架之二羥基化合物。含有脂肪族骨架之二羥基化合物,例如可列舉二醇化合物等。亦即,含有脂肪族骨架之聚碳酸酯樹脂,較佳為具有二醇結構單位之碳酸酯樹脂。構成二醇結構單位之二醇化合物例如可列舉6-六亞甲二醇等。
含有脂肪族骨架之聚碳酸酯樹脂,可使用市售品。市售品例如可列舉旭化成公司製之「T5652」、「G3452」、「G4672」等。
(C)成分,較佳為含有脂肪族骨架之聚碳酸酯樹脂,及含有芳香族骨架之聚碳酸酯樹脂之任1種以上;更佳為具有二醇結構單位之碳酸酯樹脂,及具有雙酚結構單位之聚碳酸酯樹脂之任1種以上。
由降低樹脂組成物之熔融黏度的觀點而言,(C)成分之數平均分子量,較佳為1000以上、更佳為1500以上、又更佳為2000以上。又,就得到於高溫高濕環境下之環境試驗後的密合性優良之硬化物的觀點而言,較佳為200000以下、更佳為100000以下、又更佳為50000以下,或30000以下。數平均分子量,可遵照後述<聚碳酸酯樹脂之數平均分子量之測定>的記載來測定。
以樹脂成分為100質量%時,(C)成分之含量較佳為0.1質量%以上、更佳為1質量%以上、又更佳為2質量%以上。上限較佳為30質量%以下、更佳為20質量%以下、又更佳為10質量%以下。藉由使(C)成分之含量成為如此範圍內,即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,亦可提高於高溫高濕環境下之環境試驗後的密合性。此處「樹脂成分」,係指構成樹脂組成物之不揮發成分當中,去除後述(D)無機填充材後的成分。
<(D)無機填充材> 第1實施形態之樹脂組成物,含有(D)無機填充材,(D)無機填充材之平均粒徑為100nm以下。又,第2實施形態之樹脂組成物,含有(D)無機填充材,(D)無機填充材之比表面積為15m2
/g以上。
無機填充材之材料只要係無機化合物則無特殊限定,例如可列舉二氧化矽、氧化鋁、玻璃、菫青石、氧化矽、硫酸鋇、碳酸鋇、滑石、黏土、雲母粉、氧化鋅、水滑石、水鋁石、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。此等之中尤以二氧化矽特別適宜。二氧化矽例如可列舉不定形二氧化矽、熔融二氧化矽、結晶二氧化矽、合成二氧化矽、中空二氧化矽等。又,二氧化矽較佳為球狀二氧化矽。無機填充材可1種單獨使用、亦可組合使用2種以上。
就薄膜絕緣性之觀點而言,第1實施形態中之無機填充材之平均粒徑,係100nm以下、較佳為90nm以下、更佳為80nm以下。平均粒徑之下限並無特殊限定,較佳可為1nm以上、更佳可為5nm以上、又更佳可為10nm以上等。 又,就薄膜絕緣性之觀點而言,第2實施形態中之無機填充材之平均粒徑,較佳為100nm以下、更佳為90nm以下、又更佳為80nm以下。平均粒徑之下限並無特殊限定,較佳可為1nm以上、更佳可為5nm以上、又更佳可為10nm以上等。 具有如此之平均粒徑的無機填充材之市售品,例如可列舉電氣化學工業公司製「UFP-30」等。
無機填充材之平均粒徑,可藉由基於米氏(Mie)散射理論之雷射繞射/散射法測定。具體而言可藉由雷射繞射散射式粒徑分布測定裝置,以體積基準製成無機填充材之粒徑分布,以其中位直徑為平均粒徑來測定。測定樣品,較佳可使用藉由超音波使無機填充材分散於甲基乙基酮中者。雷射繞射散射式粒徑分布測定裝置,可使用堀場製作所公司製「LA-500」、島津製作所公司製「SALD-2200」等。
就薄膜絕緣性之觀點而言,第2實施形態中之無機填充材之比表面積,係15m2
/g以上、更佳為20m2
/g以上、又更佳為30m2
/g以上。就提高積層性之觀點而言,上限值較佳為60m2
/g以下、更佳為50m2
/g以下、又更佳為40m2
/g以下。 又,就薄膜絕緣性之觀點而言,第1實施形態中之無機填充材之比表面積,較佳為15m2
/g以上、更佳為20m2
/g以上、又更佳為30m2
/g以上。上限並無特殊限制,較佳為60m2
/g以下、更佳為50m2
/g以下、又更佳為40m2
/g以下。 比表面積,可藉由遵照BET法,使用比表面積測定裝置(MOUNTECH公司製Macsorb HM-1210)使氮氣吸附於試樣表面,並使用BET多點法算出比表面積而得到。
就提高耐濕性及分散性之觀點而言,無機填充材較佳為經含氟矽烷偶合劑、胺基矽烷系偶合劑、環氧基矽烷系偶合劑、巰基矽烷系偶合劑、矽烷系偶合劑、烷氧基矽烷、有機矽氮烷化合物、鈦酸酯系偶合劑等之1種以上之表面處理劑處理;更佳為經胺基矽烷系矽烷偶合劑處理。表面處理劑之市售品,例如可列舉信越化學工業公司製「KBM403」(3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM803」(3-巰基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBE903」(3-胺基丙基三乙氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM573」(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「SZ-31」(六甲基二矽氮烷)、信越化學工業公司製「KBM103」(苯基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM-4803」(長鏈環氧基型矽烷偶合劑)、信越化學工業公司製「KBM-7103」(3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷)等。
就提高無機填充材之分散性的觀點而言,以表面處理劑進行表面處理的程度,相對於(D)成分100質量份而言,較佳為經0.2質量份~5質量份之表面處理劑表面處理、更佳為經0.2質量份~4質量份表面處理、又更佳為經0.3質量份~3質量份表面處理。
以表面處理劑進行表面處理的程度,可藉由無機填充材之每單位表面積的碳量來評估。就提高無機填充材之分散性的觀點而言,無機填充材之每單位表面積的碳量,較佳為0.02mg/m2
以上、更佳為0.1mg/m2
以上、又更佳為0.2mg/m2
以上。另一方面,就抑制樹脂塗料之熔融黏度及於薄片形態之熔融黏度上昇的觀點而言,較佳為1mg/m2
以下、更佳為0.8mg/m2
以下、又更佳為0.5mg/m2
以下。
無機填充材之每單位表面積的碳量,可於將表面處理後之無機填充材以溶劑(例如甲基乙基酮(MEK))洗淨處理後來測定。具體而言,係對經表面處理劑表面處理之無機填充材添加作為溶劑之充分量的MEK,於25℃超音波洗淨5分鐘。去除上清液,將固體成分乾燥後,使用碳分析計來測定無機填充材之每單位表面積的碳量。碳分析計可使用堀場製作所公司製「EMIA-320V」等。
就提高介電性能之觀點而言,以樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,(D)成分之含量,較佳為50質量%以上、更佳為51質量%以上、又更佳為52質量%以上。上限較佳為80質量%以下、更佳為70質量%以下、又更佳為65質量%以下。
以樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時之(D)成分之含量為d,以樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時之(C)成分之含量為c時,c/d較佳為0.001以上、更佳為0.003以上、又更佳為0.005以上,較佳為1以下、更佳為0.5以下、又更佳為0.1以下。藉由使c/d為如此範圍內,即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,亦可提高於高溫高濕環境下之環境試驗後的密合性。
<(E)硬化促進劑> 一實施形態中,樹脂組成物可含有(E)硬化促進劑。硬化促進劑例如可列舉磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、胍系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑等,較佳為磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑;更佳為胺系硬化促進劑。硬化促進劑,可1種單獨使用、亦可組合2種以上使用。
磷系硬化促進劑,例如可列舉三苯基膦、鏻硼酸鹽化合物、四苯基鏻四苯基硼酸鹽、n-丁基鏻四苯基硼酸鹽、四丁基鏻癸酸鹽、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸鹽、四苯基鏻硫氰酸鹽、丁基三苯基鏻硫氰酸鹽等,較佳為三苯基膦、四丁基鏻癸酸鹽。
胺系硬化促進劑,例如可列舉三乙胺、三丁胺等之三烷基胺、4-二甲基胺基吡啶、苯甲基二甲胺、2,4,6,-參(二甲基胺基甲基)酚、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一烯等,較佳為4-二甲基胺基吡啶、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一烯。
咪唑系硬化促進劑,例如可列舉2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苯甲基-2-甲基咪唑、1-苯甲基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、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-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三甲酸鹽、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三甲酸鹽、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-三嗪異三聚氰酸加成物、2-苯基咪唑異三聚氰酸加成物、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-苯甲基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等之咪唑化合物及咪唑化合物與環氧樹脂之加合物體,較佳為2-乙基-4-甲基咪唑、1-苯甲基-2-苯基咪唑。
咪唑系硬化促進劑,亦可使用市售品,例如可列舉三菱化學公司製之「P200-H50」等。
胍系硬化促進劑,例如可列舉二氰二胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-環己基胍、1-苯基胍、1-(o-甲苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基雙胍、1-乙基雙胍、1-n-丁基雙胍、1-n-十八烷基雙胍、1,1-二甲基雙胍、1,1-二乙基雙胍、1-環己基雙胍、1-烯丙基雙胍、1-苯基雙胍、1-(o-甲苯基)雙胍等,較佳為二氰二胺、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯。
金屬系硬化促進劑,例如可列舉鈷、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子,可列舉鈷(II)乙醯丙酮化物、鈷(III)乙醯丙酮化物等之有機鈷錯合物、銅(II)乙醯丙酮化物等之有機銅錯合物、鋅(II)乙醯丙酮化物等之有機鋅錯合物、鐵(III)乙醯丙酮化物等之有機鐵錯合物、鎳(II)乙醯丙酮化物等之有機鎳錯合物、錳(II)乙醯丙酮化物等之有機錳錯合物等。有機金屬鹽例如可列舉辛酸鋅、辛酸錫、環烷酸鋅、環烷酸鈷、硬脂酸錫、硬脂酸鋅等。
樹脂組成物含有硬化促進劑時,以樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,硬化促進劑之含量,較佳為0.01質量%以上、更佳為0.05質量%以上、又更佳為0.08質量%以上。上限較佳為3質量%以下、更佳為2質量%以下、又更佳為1質量%以下。藉由使硬化促進劑之含量成為如此範圍內,即使使用平均粒徑小或比表面積大之無機填充材,亦可得到於高溫高濕環境下之環境試驗後的密合力優良之硬化物。
<(F)難燃劑> 一實施形態中,樹脂組成物可含有(F)難燃劑。難燃劑例如可列舉膦氮烯(phosphazene)化合物、有機磷系難燃劑、含有有機系氮之磷化合物、氮化合物、聚矽氧系難燃劑、金屬氫氧化物等,較佳為膦氮烯化合物。難燃劑可1種單獨使用,或可合併使用2種以上。
膦氮烯化合物,只要係以氮與磷為構成元素之環狀化合物,則無特殊限定,膦氮烯化合物較佳為具有酚性羥基的膦氮烯化合物。
膦氮烯化合物之具體例子,例如可列舉大塚化學公司製之「SPH-100」、「SPS-100」、「SPB-100」「SPE-100」、伏見製藥所公司製之「FP-100」、「FP-110」、「FP-300」、「FP-400」等,較佳為大塚化學公司製之「SPH-100」。
膦氮烯化合物以外之難燃劑亦可使用市售品,例如可列舉三光公司製之「HCA-HQ」、大八化學工業公司製之「PX-200」等。難燃劑較佳為不易水解者,例如較佳為10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物等。
樹脂組成物含有難燃劑時,以樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,難燃劑之含量較佳為0.3質量%以上、更佳為0.5質量%以上、又更佳為0.7質量%以上。上限較佳為5質量%以下、更佳為4質量%以下、又更佳為3質量%以下。
<(G)任意之添加劑> 一實施形態中,樹脂組成物亦可進一步依需要含有任意之添加劑,如此之任意之添加劑例如可列舉熱可塑性樹脂、有機填充材、有機銅化合物、有機鋅化合物及有機鈷化合物等之有機金屬化合物,以及增黏劑、消泡劑、調平劑、密合性賦予劑,及著色劑等之樹脂添加劑等。
熱可塑性樹脂,例如可列舉苯氧樹脂、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、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂等。惟,此處所稱之熱可塑性樹脂不包含(C)聚碳酸酯樹脂。
熱可塑性樹脂亦可使用市售品,例如可列舉三菱化學公司製之「YX7553BH30」、「YX7891BH30」、積水化學工業公司製之KS系列、新日本理化公司製之「Rikacoat SN20」、「Rikacoat PN20」、三菱瓦斯化學公司製之「OPE-2St 1200」等。
作為有機填充材,可使用於形成印刷配線板之絕緣層時能夠使用的任意有機填充材,例如可列舉橡膠粒子、聚醯胺微粒子、聚矽氧粒子等。橡膠粒子亦可使用市售品,例如可列舉陶氏化學日本公司製之「EXL2655」、Aica工業公司製之「AC3401N」、「AC3816N」等。
<樹脂組成物之物性、用途> 將樹脂組成物於100℃30分鐘,接著於180℃20分鐘熱硬化而得的硬化物,顯示薄膜絕緣性,亦即即使硬化物為薄膜亦顯示優良的絕緣電阻值。詳情係對將樹脂組成物於100℃30分鐘、進一步於180℃30分鐘進行熱硬化而得的硬化物之表面進行粗化處理試驗時,即使其硬化物為薄,其硬化物亦顯示高的絕緣電阻值。厚度為5±0.5μm之硬化物的絕緣電阻值,較佳為0.1×108
Ω以上、更佳為0.5×108
Ω以上、又更佳為1×108
Ω以上。上限並無特殊限定,可為100×1012
Ω以下等。絕緣電阻值之測定,可遵照後述<絕緣層之絕緣信賴性之評估>記載的方法測定。
將樹脂組成物於190℃90分鐘熱硬化而得的硬化物,顯示環境試驗前之銅箔剝離強度(密合性)優良的特性。亦即,會獲得環境試驗前之密合性優良的絕緣層。環境試驗前之銅箔剝離強度,較佳為0.45kgf/cm以上、更佳為0.50kgf/cm以上、又更佳為0.55kgf/cm以上。上限並無特殊限定,可為10kgf/cm以下等。環境試驗前之銅箔剝離強度,可遵照後述<銅箔剝離強度(密合性1)之測定>的記載測定。
將樹脂組成物於190℃90分鐘熱硬化而得的硬化物,顯示環境試驗後之銅箔剝離強度(密合性)優良的特性。亦即,會獲得環境試驗後之密合性優良,可持續長期間發揮高的密合性之絕緣層。環境試驗後之銅箔剝離強度,較佳為0.20kgf/cm以上、更佳為0.21kgf/cm以上、又更佳為0.25kgf/cm以上。上限並無特殊限定,可為10kgf/cm以下等。環境試驗前之銅箔剝離強度,可遵照後述<耐環境試驗(HAST)後之銅箔剝離強度(密合性2)之測定>的記載測定。
本發明之樹脂組成物,可獲得薄膜絕緣性優良,且於高溫高濕環境下之環境試驗後可維持與導體層之間的密合性之絕緣層。因此,本發明之樹脂組成物,可適合地使用作為絕緣用途之樹脂組成物層。具體而言,本發明之樹脂組成物,可適合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用樹脂組成物),可更適合使用作為用以形成印刷配線板之層間絕緣層的樹脂組成物(印刷配線板之層間絕緣層用樹脂組成物)。又,本發明之樹脂組成物,由於會得到零件埋入性良好的絕緣層,故在印刷配線板為零件內藏電路板的情況時亦可適合地使用。又,本發明之樹脂組成物,可適合地使用作為用以形成用來於絕緣層上形成導體層(包含再配線層)的該絕緣層之樹脂組成物(用以形成導體層之絕緣層形成用樹脂組成物)。
[樹脂片] 本發明之樹脂片,包含支持體,與設置於該支持體上之以本發明之樹脂組成物所形成的樹脂組成物層。
就印刷配線板之薄型化,及即使為薄膜亦可提供絕緣性優良的硬化物之觀點而言,樹脂組成物層之厚度,較佳為15μm以下、更佳為13μm以下、又更佳為10μm以下,或8μm以下。樹脂組成物層之厚度之下限並無特殊限定,通常可為1μm以上、1.5μm以上、2μm以上等。
支持體例如可列舉由塑膠材料所成之薄膜、金屬箔、脫模紙,較佳為由塑膠材料所成之薄膜、金屬箔。
使用由塑膠材料所成之薄膜作為支持體時,塑膠材料例如可列舉聚對苯二甲酸乙二酯(以下有略稱為「PET」者)、聚萘二甲酸乙二酯(以下有略稱為「PEN」者)等之聚酯、聚碳酸酯(以下有略稱為「PC」者)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等之丙烯酸樹脂、環狀聚烯烴、三乙醯基纖維素(TAC)、聚醚硫醚(PES)、聚醚酮、聚醯亞胺等。其中尤以聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯為佳,價格便宜的聚對苯二甲酸乙二酯特佳。
使用金屬箔作為支持體時,金屬箔例如可列舉銅箔、鋁箔等,較佳為銅箔。銅箔可使用由銅的單金屬所成之箔,亦可使用由銅與其他金屬(例如錫、鉻、銀、鎂、鎳、鋯、矽、鈦等)的合金所成之箔。
支持體於與樹脂組成物層接合之面亦可實施有消光處理、電暈處理、抗靜電處理。
又,支持體亦可使用於與樹脂組成物層接合之面具有脫模層的附脫模層之支持體。使用於附脫模層之支持體的脫模層之脫模劑例如可列舉選自由醇酸樹脂、聚烯烴樹脂、胺基甲酸酯樹脂,及聚矽氧樹脂所成之群的1種以上之脫模劑。附脫模層之支持體,亦可使用市售品,例如可列舉具有以醇酸樹脂系脫模劑為主成分之脫模層的PET薄膜,即琳得科公司製之「SK-1」、「AL-5」、「AL-7」、東麗公司製之「Lumirror T60」、帝人公司製之「Purex」、Unitika公司製之「Unipeel」等。
支持體之厚度並無特殊限定,較佳為5μm~75μm之範圍、更佳為10μm~60μm之範圍。再者,使用附脫模層之支持體時,較佳係附脫模層之支持體全體之厚度為上述範圍。
一實施形態中,樹脂片亦可進一步依需要包含其他層。該其他層例如可列舉設置於樹脂組成物層之未與支持體接合之面(亦即與支持體相反側之面)的準支持體之保護膜等。保護膜之厚度並無特殊限定,例如為1μm~40μm。藉由積層保護膜,可抑制對樹脂組成物層表面之灰塵等之附著或傷痕。
樹脂片例如可藉由調製將樹脂組成物溶解於有機溶劑而得的樹脂塗料,將該樹脂塗料使用模塗佈器等塗佈於支持體上,進一步乾燥而形成樹脂組成物層來製造。
有機溶劑例如可列舉丙酮、甲基乙基酮(MEK)及環己酮等之酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、賽珞蘇乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯及卡必醇乙酸酯等之乙酸酯類;賽珞蘇及丁基卡必醇等之卡必醇類;甲苯及二甲苯等之芳香族烴類;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺(DMAc)及N-甲基吡咯啶酮等之醯胺系溶劑等。有機溶劑可1種單獨使用、亦可組合使用2種以上。
乾燥可藉由加熱、熱風吹送等之公知方法實施。乾燥條件並無特殊限定,但係以樹脂組成物層中之有機溶劑之含量成為10質量%以下、較佳成為5質量%以下的方式乾燥。雖亦依樹脂塗料中之有機溶劑之沸點而異,但例如使用含有30質量%~60質量%之有機溶劑的樹脂塗料時,可藉由於50℃~150℃乾燥3分鐘~10分鐘,而形成樹脂組成物層。
樹脂片可捲繞為輥狀保存。樹脂片具有保護膜時,可藉由剝離保護膜來使用。
本發明之樹脂片,即使為薄,亦會獲得可維持薄膜絕緣性及於高溫高濕環境下之環境試驗後可維持與導體層之間的密合性之絕緣層(樹脂組成物層之硬化物)。因此本發明之樹脂片,可適合使用作為用以形成印刷配線板之絕緣層之(印刷配線板之絕緣層形成用之)樹脂片,可更適合地使用作為用以形成印刷配線板之層間絕緣層之樹脂片(印刷配線板之層間絕緣層用樹脂片)。又,例如於包含第1導體層、第2導體層,與形成於第1導體層及第2導體層之間的絕緣層之印刷配線板中,藉由以本發明之樹脂片形成絕緣層,可成為在使第1及第2導體層之間隔(第1及第2導體層間之絕緣層之厚度)成為6μm以下(較佳為5.5μm以下、更佳為5μm以下)的同時,薄膜絕緣性優良者。
[印刷配線板] 本發明之印刷配線板,包含藉由本發明之樹脂組成物之硬化物所形成的絕緣層、第1導體層,及第2導體層。絕緣層係設置於第1導體層與第2導體層之間,使第1導體層與第2導體層絕緣(導體層有稱為配線層者)。
絕緣層由於係以本發明之樹脂組成物之硬化物所形成,故薄膜絕緣性優良。因此,第1及第2導體層間之絕緣層之厚度,較佳為6μm以下、更佳為5.5μm以下、又更佳為5μm以下。下限並無特殊限定,可為0.1μm以上等。第1導體層與第2導體層之間隔(第1及第2導體層間之絕緣層之厚度),如圖1所示一例,係指第1導體層1之主面11與第2導體層2之主面21間的絕緣層3之厚度t1。第1及第2導體層為隔著絕緣層而相鄰的導體層,主面11及主面21係互為對向。
再者,絕緣層全體之厚度t2,較佳為15μm以下、更佳為13μm以下、又更佳為10μm以下。下限並無特殊限定,通常可為1μm以上、1.5μm以上、2μm以上等。
印刷配線板,可使用上述樹脂片,藉由包含下述(I)及(II)之步驟的方法來製造。 (I)於內層基板上,以樹脂片之樹脂組成物層與內層基板接合的方式積層之步驟 (II)使樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層之步驟
步驟(I)所用的「內層基板」,係指作為印刷配線板之基板的構件,例如可列舉玻璃環氧基板、金屬基板、聚酯基板、聚醯亞胺基板、BT樹脂基板、熱硬化型聚苯醚基板等。又,該基板可於其單面或兩面具有導體層,該導體層亦可經圖型加工。於基板之單面或兩面形成有導體層(電路)的內層基板,有稱為「內層電路基板」者。又,製造印刷配線板時,欲進一步形成絕緣層及/或導體層之中間製造物,亦包含於本發明所稱之「內層基板」中。印刷配線板為零件內藏電路板時,可使用內藏有零件之內層基板。
內層基板與樹脂片之積層,例如可藉由將樹脂片自支持體側加熱壓接於內層基板來進行。將樹脂片加熱壓接於內層基板之構件(以下亦稱為「加熱壓接構件」)例如可列舉經加熱之金屬板(SUS鏡板等)或金屬輥(SUS輥)等。再者,較佳為以使樹脂片充分隨附於內層基板之表面凹凸的方式,隔著耐熱橡膠等之彈性材進行壓製,而非將加熱壓接構件直接壓製於樹脂片。
內層基板與樹脂片之積層,可藉由真空積層法實施。真空積層法中,加熱壓接溫度,較佳為60℃~160℃、更佳為80℃~140℃之範圍,加熱壓接壓力,較佳為0.098MPa~1.77MPa、更佳為0.29MPa~1.47MPa之範圍,加熱壓接時間,較佳為20秒~400秒、更佳為30秒~300秒之範圍。積層較佳為於壓力26.7hPa以下之減壓條件下實施。
積層可藉由市售之真空貼合機來進行。市售之真空貼合機例如可列舉名機製作所公司製之真空加壓式貼合機、Nikko-Materials公司製之真空塗抹器、批式真空加壓貼合機等。
於積層之後,亦可藉由於常壓下(大氣壓下),例如自支持體側將加熱壓接構件進行壓製,來進行經積層樹脂片的平滑化處理。平滑化處理之壓製條件,可設為與上述積層之加熱壓接條件相同的條件。平滑化處理可藉由市售之貼合機進行。再者,積層與平滑化處理,亦可使用上述市售的真空貼合機連續地進行。
支持體可於步驟(I)與步驟(II)之間去除、亦可於步驟(II)之後去除。
步驟(II)中,係使樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層。
樹脂組成物層之熱硬化條件並無特殊限定,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,雖亦依樹脂組成物之種類等而異,硬化溫度較佳為120℃~240℃、更佳為150℃~220℃、又更佳為170℃~200℃。硬化時間較佳可為5分鐘~120分鐘、更佳可為10分鐘~100分鐘、又更佳可為15分鐘~90分鐘。
亦可於使樹脂組成物層熱硬化之前,將樹脂組成物層於低於硬化溫度的溫度進行預備加熱。例如,可於使樹脂組成物層熱硬化之前,於50℃以上且未達120℃(較佳為60℃以上且115℃以下、更佳為70℃以上且110℃以下)之溫度,將樹脂組成物層預備加熱5分鐘以上(較佳為5分鐘~150分鐘、更佳為15分鐘~120分鐘、又更佳為15分鐘~100分鐘)。
於製造印刷配線板時,亦可進一步實施(III)對絕緣層開孔之步驟、(IV)將絕緣層粗化處理之步驟、(V)形成導體層之步驟。此等步驟(III)至步驟(V),可遵照印刷配線板之製造所用,且為所屬技術領域中具有通常知識者公知的各種方法來實施。再者,於步驟(II)之後去除支持體時,該支持體的去除,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,亦可依需要,重複實施步驟(II)~步驟(V)之絕緣層及導體層的形成,來形成多層配線板。此時,較佳係各自之導體層間之絕緣層之厚度(圖1之t1)為上述範圍內。
步驟(III)為對絕緣層開孔之步驟,藉此可於絕緣層形成通孔(via hole)、穿通孔(through hole)等之孔洞。步驟(III)可依使用於絕緣層形成之樹脂組成物的組成等,例如使用鑽頭、雷射、電漿等來實施。孔洞之尺寸或形狀,可依印刷配線板之設計來適當決定。
步驟(IV)為將絕緣層粗化處理之步驟。粗化處理之順序、條件並無特殊限定,可採用形成印刷配線板之絕緣層時通常所使用的公知順序、條件。例如可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,來將絕緣層粗化處理。粗化處理所用的膨潤液並無特殊限定,可列舉鹼溶液、界面活性劑溶液等,較佳為鹼溶液,該鹼溶液更佳為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液。市售之膨潤液例如可列舉Atotech Japan公司製之「Swelling Dip Securiganth P」、「Swelling Dip Securiganth SBU」等。以膨潤液之膨潤處理,並無特殊限定,例如可藉由於30℃~90℃之膨潤液中將絕緣層浸漬1分鐘~20分鐘來進行。就將絕緣層之樹脂膨潤抑制在適度等級的觀點而言,較佳為於40℃~80℃之膨潤液中將絕緣層浸漬5分鐘~15分鐘。粗化處理所用之氧化劑並無特殊限定,例如可列舉於氫氧化鈉之水溶液中溶解有過錳酸鉀或過錳酸鈉的鹼性過錳酸溶液。以鹼性過錳酸溶液等之氧化劑的粗化處理,較佳為於加熱至60℃~80℃之氧化劑溶液中將絕緣層浸漬10分鐘~30分鐘來進行。又,鹼性過錳酸溶液中之過錳酸鹽的濃度較佳為5質量%~10質量%。市售之氧化劑例如可列舉Atotech Japan公司製之「Concentrate Compact CP」、「Dosing Solution Securiganth P」等之鹼性過錳酸溶液。又,粗化處理所用之中和液,較佳為酸性之水溶液,市售品例如可列舉Atotech Japan公司製之「Reduction Solution Securiganth P」。以中和液進行之處理,可藉由將經氧化劑之粗化處理的處理面於30℃~80℃之中和液中浸漬5分鐘~30分鐘來進行。由作業性等之觀點而言,較佳為將經氧化劑之粗化處理的對象物,於40℃~70℃之中和液中浸漬5分鐘~20分鐘的方法。
一實施形態中,粗化處理後之絕緣層表面的算術平均粗度(Ra),較佳為400nm以下、更佳為350nm以下、又更佳為300nm以下。下限並無特殊限定,較佳可為0.5nm以上、更佳可為1nm以上等。又,粗化處理後之絕緣層表面的均方根粗度(Rq),較佳為400nm以下、更佳為350nm以下、又更佳為300nm以下。下限並無特殊限定,較佳可為0.5nm以上、更佳可為1nm以上等。絕緣層表面之算術平均粗度(Ra)及均方根粗度(Rq),可使用非接觸型表面粗度計測定。
步驟(V)為形成導體層之步驟。未於內層基板形成導體層時,步驟(V)為形成第1導體層之步驟,於內層基板形成導體層時,該導體層為第1導體層,則步驟(V)為形成第2導體層之步驟。
導體層所使用之導體材料並無特殊限定。於適合的實施形態中,導體層含有選自由金、鉑、鈀、銀、銅、鋁、鈷、鉻、鋅、鎳、鈦、鎢、鐵、錫及銦所成之群的1種以上之金屬。導體層可為單金屬層亦可為合金層,合金層例如可列舉由選自上述群的2種以上之金屬的合金(例如鎳/鉻合金、銅/鎳合金及銅/鈦合金)所形成之層。其中就導體層形成之通用性、成本、圖型化之容易性等之觀點而言,尤以鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅之單金屬層,或鎳/鉻合金、銅/鎳合金、銅/鈦合金之合金層為佳;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;又更佳為銅之單金屬層。
導體層可為單層結構、亦可為由不同種類之金屬或合金所構成的單金屬層或合金層積層有2層以上而得的複層結構。導體層為複層結構時,與絕緣層鄰接之層,較佳為鉻、鋅或鈦之單金屬層,或鎳/鉻合金之合金層。
導體層之厚度雖依所期望之印刷配線板之設計而異,但一般而言為3μm~35μm、較佳為5μm~30μm。
一實施形態中,導體層可藉由鍍敷而形成。例如可藉由半加成法、全加成法等之以往公知之技術對絕緣層之表面鍍敷,而形成具有所期望之配線圖型的導體層,就製造之簡便性的觀點而言,較佳藉由半加成法形成。以下,顯示將導體層藉由半加成法來形成的例子。
首先,於絕緣層之表面,藉由無電解鍍敷而形成鍍敷種子層。接著,於所形成之鍍敷種子層上,對應於所期望之配線圖型而形成使鍍敷種子層的一部分露出之遮罩圖型。於露出之鍍敷種子層上,藉由電解鍍敷而形成金屬層後,去除遮罩圖型。之後,將不要的鍍敷種子層藉由蝕刻等而去除,可形成具有所期望之配線圖型的導體層。
本發明之樹脂片,會得到零件埋入性亦良好的絕緣層,故即使印刷配線板為零件內藏電路板時亦可適合地使用。零件內藏電路板可藉由公知之製造方法製作。
使用本發明之樹脂片所製造之印刷配線板,亦可為具備樹脂片之樹脂組成物層之硬化物的絕緣層,與埋入於絕緣層之埋入型配線層的態樣。
[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來製造。
半導體裝置可列舉供給於電氣製品(例如電腦、行動電話、數位相機及電視機等)及交通工具(例如機車、汽車、電車、船舶及航空機等)等之各種半導體裝置。
本發明之半導體裝置,可藉由於印刷配線板之導通部位構裝零件(半導體晶片)來製造。「導通部位」係指「於印刷配線板中傳導電訊號之部位」,其場所係可為表面、亦可為埋入的部位之任意均可。又,半導體晶片只要係以半導體為材料之電路元件則無特殊限定。
製造半導體裝置時之半導體晶片的構裝方法,只要半導體晶片有效發揮功能,則無特殊限定,具體而言,可列舉打線接合構裝方法、倒裝晶片構裝方法、以無凸塊之增層層(BBUL)之構裝方法、以各向異性導電薄膜(ACF)之構裝方法、以非導電性薄膜(NCF)之構裝方法等。此處,「以無凸塊之增層層(BBUL)之構裝方法」,係指「將半導體晶片直接埋入於印刷配線板之凹部,將半導體晶片與印刷配線板上之配線予以連接的構裝方法」。 [實施例]
以下,藉由實施例以具體說明本發明。但本發明不限定於此等實施例。再者,以下表示量之「份」及「%」,只要無特別指明,係分別意指「質量份」及「質量%」。
<實施例1:樹脂組成物1之製作> 將雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製「828US」、環氧當量約180)10份、聯苯型環氧樹脂(三菱化學公司製「YX4000H」、環氧當量約190)15份,及雙酚AF型環氧樹脂(三菱化學公司製「YL7760」、環氧當量約238)10份、膦氮烯樹脂(大塚化學公司製「SPH-100」)3份、聚碳酸酯樹脂(三菱瓦斯化學公司製「FPC2136」、數平均分子量20895)3份,於MEK 50份中一邊攪拌,並且加熱溶解。
冷卻至室溫後,混合活性酯系硬化劑(DIC公司製「HPC-8000-65T」、活性基當量約223、固體成分65質量%之甲苯溶液)20份、酚系硬化劑(DIC公司製「LA-3018-50P」、活性基當量約151、固體成分50%之2-甲氧基丙醇溶液)25份、硬化促進劑(4-二甲基胺基吡啶(DMAP)、固體成分5質量%之MEK溶液)3份、球狀二氧化矽(電氣化學工業公司製「UFP-30」、平均粒徑0.078μm、比表面積30.7m2
/g)75份,以高速旋轉混合機均勻分散後,以濾筒(ROKITECHNO公司製「SHP020」)過濾,製作樹脂組成物1。
<實施例2:樹脂組成物2之製作> 實施例1中,將聚碳酸酯樹脂(三菱瓦斯化學公司製「FPC2136」)3份,變更為聚碳酸酯樹脂(三菱瓦斯化學公司製「FPC0220」、數平均分子量18911)3份。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地製作樹脂組成物2。
<實施例3:樹脂組成物3之製作> 實施例1中,將聚碳酸酯樹脂(三菱瓦斯化學公司製「FPC2136」)3份,變更為聚碳酸酯樹脂(旭化成公司製「T5652」、數平均分子量2035)3份。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地製作樹脂組成物3。
<實施例4:樹脂組成物4之製作> 實施例1中,將活性酯系硬化劑(DIC公司製「HPC-8000-65T」、活性基當量約223、固體成分65質量%之甲苯溶液)20份,變更為活性酯系硬化劑(DIC公司製「EXB9416-70BK」、活性基當量約274、固體成分70質量%之MIBK(甲基異丁基酮)溶液)18份。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地製作樹脂組成物4。
<實施例5:樹脂組成物5之製作> 實施例1中,進一步添加碳二醯亞胺系硬化劑(日清紡Chemical公司製「V-03」、活性基當量約216、固體成分50質量%之甲苯溶液)10份。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地製作樹脂組成物5。
<實施例6:樹脂組成物6之製作> 實施例1中, 將活性酯系硬化劑(DIC公司製「HPC-8000-65T」、活性基當量約223、固體成分65質量%之甲苯溶液)20份,變更為萘酚系硬化劑(東都化成公司製「SN-485-60M」、活性基當量約215、固體成分60%之MEK溶液)12份,且 將酚系硬化劑(DIC公司製「LA-3018-50P」、活性基當量約151、固體成分50%之2-甲氧基丙醇溶液)25份,變更為酚系硬化劑(DIC公司製「LA-7054」、活性基當量性約124、固體成分60%之MEK溶液)12份。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地製作樹脂組成物6。
<實施例7:樹脂組成物7之製作> 實施例2中, 將活性酯系硬化劑(DIC公司製「HPC-8000-65T」、活性基當量約223、固體成分65質量%之甲苯溶液)20份,變更為萘酚系硬化劑(東都化成公司製「SN-485」、活性基當量約215)之固體成分60%之MEK溶液)12份,且 將酚系硬化劑(DIC公司製「LA-3018-50P」、活性基當量約151、固體成分50%之2-甲氧基丙醇溶液)25份,變更為酚系硬化劑(DIC公司製「LA-7054」、活性基當量性約124、固體成分60%之MEK溶液)12份。以上之事項以外係與實施例2同樣地製作樹脂組成物7。
<實施例8:樹脂組成物8之製作> 實施例3中, 將活性酯系硬化劑(DIC公司製「HPC-8000-65T」、活性基當量約223、固體成分65質量%之甲苯溶液)20份,變更為萘酚系硬化劑(東都化成公司製「SN-485」、活性基當量約215)之固體成分60%之MEK溶液)12份,且 將酚系硬化劑(DIC公司製「LA-3018-50P」、活性基當量約151、固體成分50%之2-甲氧基丙醇溶液)25份,變更為酚系硬化劑(DIC公司製「LA-7054」、活性基當量性約124、固體成分60%之MEK溶液)12份。以上之事項以外係與實施例3同樣地製作樹脂組成物8。
<比較例1:比較樹脂組成物1之製作> 實施例1中,將球狀二氧化矽(電氣化學工業公司製「UFP-30」、平均粒徑0.078μm、比表面積30.7m2
/g)75份,變更為經胺系矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM573」)表面處理之球形二氧化矽(平均粒徑0.77μm、比表面積5.9m2
/g、Admatechs公司製「SO-C2」)75份。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地製作比較樹脂組成物1。
<比較例2:比較樹脂組成物2之製作> 實施例2中,將球狀二氧化矽(電氣化學工業公司製「UFP-30」、平均粒徑0.078μm、比表面積30.7m2
/g)75份,變更為經胺系矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM573」)表面處理之球形二氧化矽(平均粒徑0.77μm、比表面積5.9m2
/g、Admatechs公司製「SO-C2」)75份。以上之事項以外係與實施例2同樣地製作比較樹脂組成物2。
<比較例3:比較樹脂組成物3之製作> 實施例6中,將球狀二氧化矽(電氣化學工業公司製「UFP-30」、平均粒徑0.078μm、比表面積30.7m2
/g)75份,變更為經胺系矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM573」)表面處理之球形二氧化矽(平均粒徑0.77μm、比表面積5.9m2
/g、Admatechs公司製「SO-C2」)75份。以上之事項以外係與實施例6同樣地製作比較樹脂組成物3。
<比較例4:比較樹脂組成物4之製作> 實施例8中,將球狀二氧化矽(電氣化學工業公司製「UFP-30」、平均粒徑0.078μm、比表面積30.7m2
/g)75份,變更為晶胺系矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM573」)表面處理之球形二氧化矽(平均粒徑0.77μm、比表面積5.9m2
/g、Admatechs公司製「SO-C2」)75份。以上之事項以外係與實施例8同樣地製作比較樹脂組成物4。
<比較例5:比較樹脂組成物5之製作> 實施例1中,將聚碳酸酯樹脂(三菱瓦斯化學公司製「FPC2136」、數平均分子量20895)3份,變更為苯氧樹脂(三菱化學公司製「YL7553BH30」、固體成分30質量%之MEK與環己酮之1:1溶液)10份。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地製作比較樹脂組成物5。
<比較例6:比較樹脂組成物6之製作> 實施例1中,將聚碳酸酯樹脂(三菱瓦斯化學公司製「FPC2136」、數平均分子量20895)3份,變更為酯型苯氧樹脂(三菱化學公司製「YL7891BH30」、固體成分30質量%之MEK與環己酮之1:1溶液)10份。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地製作比較樹脂組成物6。
<比較例7:比較樹脂組成物7之製作> 實施例6中,將聚碳酸酯樹脂(三菱瓦斯化學公司製「FPC2136」、數平均分子量20895)3份,變更為酯型苯氧樹脂(三菱化學公司製「YL7891BH30」、固體成分30質量%之MEK與環己酮之1:1溶液)10份。以上之事項以外係與實施例6同樣地製作比較樹脂組成物7。
<無機填充材之平均粒徑之測定> 將無機填充材100mg、分散劑(San Nopco公司製「SN9228」)0.1g、甲基乙基酮10g秤取於小玻璃瓶中,以超音波分散20分鐘。使用雷射繞射式粒徑分布測定裝置(島津製作所公司製「SALD-2200」),以批式槽方式測定粒徑分布,以中位直徑算出平均粒徑。
<無機填充材之比表面積之測定> 使用BET全自動比表面積測定裝置(MOUNTECH公司製Macsorb HM-1210),使氮氣吸附於試樣表面,藉由使用BET多點法算出比表面積,來測定無機填充材之比表面積。
<聚碳酸酯樹脂之數平均分子量之測定> 將各聚碳酸酯樹脂100mg、分散劑(關東化學公司製「N-甲基吡咯啶酮」)5g秤取於小玻璃瓶中,以超音波分散20分鐘。使用膜濾器(東洋濾紙公司製「Advantec」、0.5μm截留)進行過濾後,使用凝膠滲透層析測定裝置(昭光Scientific公司製「Shodex GPC-101」),進行數平均分子量(Mn)的算出。結果如以下所示。 「FPC2136」之數平均分子量:20895 「FPC0220」之數平均分子量:18911 「T5652」之數平均分子量:2035
[樹脂片之製作] 準備經醇酸樹脂系脫模劑(琳得科公司製「AL-5」)脫模處理之PET薄膜(東麗公司製「Lumirror R80」、厚度38μm、軟化點130℃、以下有稱為「脫模PET」者),作為支持體。
<樹脂片A之製作> 將各樹脂組成物,以乾燥後之樹脂組成物層之厚度成為15μm的方式,以模塗佈器均勻塗佈於脫模PET上,藉由於80℃乾燥3分鐘,於脫模PET上得到樹脂組成物層。接著,於樹脂組成物層之未與脫模PET接合之面上,將作為保護膜之聚丙烯薄膜(王子F-Tex公司製「Alphan MA-411」、厚度15μm)之粗面,以與樹脂組成物層接合的方式積層。藉此,得到由脫模PET(支持體)、樹脂組成物層,及保護膜之順序所構成的樹脂片A。
<樹脂片B之製作> 將各樹脂組成物,以乾燥後之樹脂組成物層之厚度成為6μm的方式,以模塗佈器均勻塗佈於脫模PET上,藉由於80℃乾燥1分鐘,於脫模PET上得到樹脂組成物層。接著,於樹脂組成物層之未與支持體接合之面上,將作為保護膜之聚丙烯薄膜(王子F-Tex公司製「Alphan MA-411」、厚度15μm)之粗面,以與樹脂組成物層接合的方式積層。藉此,得到由脫模PET(支持體)、樹脂組成物層,及保護膜之順序所構成的樹脂片B。
[銅箔剝離強度之測定] <樣品之製作> (1)銅箔之基底處理 將三井金屬鑛山公司製「3EC-III」(電場銅箔、35μm)之光澤面浸漬於MEC公司製MEC etch BOND「CZ-8101」,對銅表面進行粗化處理(Ra值=1μm),實施防鏽處理(CL8300)。該銅箔稱為CZ銅箔。進一步地,於130℃之烘箱中加熱處理30分鐘。
(2)銅箔之積層與絕緣層形成 自實施例及比較例中製作之各樹脂片A剝離保護膜,使用批式真空加壓貼合機(名機公司製「MVLP-500」),以樹脂組成物層與形成有內層電路之玻璃布基材環氧樹脂兩面覆銅積層板(銅箔之厚度18μm、基板之厚度0.4mm、Panasonic公司製「R1515A」)接合的方式,對前述之積層板兩面進行積層處理。積層處理係藉由減壓30秒使氣壓成為13hPa以下後,於100℃、壓力0.74MPa壓接30秒來進行。自經積層處理之樹脂片剝離支持體之脫模PET。將CZ銅箔之處理面,以與上述相同的條件,積層於該樹脂組成物層上。然後於190℃、90分之硬化條件使樹脂組成物層硬化,形成絕緣層,以製作樣品。
<銅箔剝離強度(密合性1)之測定> 將所製作之樣品切斷為150×30mm之小片。對小片之銅箔部分,使用切斷器(cutter)切出寬10mm、長100mm部分的切口,剝離銅箔的一端,以夾持器(T.S.E公司製、AUTO COM型試驗機、「AC-50C-SL」)夾住,使用Instron萬能試驗機,於室溫中,根據JIS C6481測定以50mm/分鐘的速度朝垂直方向剝離35mm時之荷重。
<耐環境試驗(HAST)後之銅箔剝離強度(密合性2)之測定> 將所製作之樣品,使用高度加速壽命試驗裝置(楠本化成公司製「PM422」),於130℃、85%RH之條件實施100小時的加速環境試驗。之後,與密合性1之測定同樣地,剝離銅箔的一端,以夾持器(T.S.E公司製、AUTO COM型試驗機、「AC-50C-SL」)夾住,使用Instron萬能試驗機,於室溫中,根據JIS C6481測定以50mm/分鐘的速度朝垂直方向剝離35mm時之荷重。
又,密合性2中之測定結果為未達0.20kgf/cm時評估為「×」、為0.20kgf/cm以上時評估為「○」。
[導體層間之絕緣層之厚度及絕緣層的絕緣信賴性之測定] (評估用基板之調製) (1)內層電路基板之基底處理 準備兩面具有以L/S(線/間隙)=2μm/2μm之配線圖型形成之電路導體(銅)的玻璃布基材環氧樹脂兩面覆銅積層板(銅箔之厚度3μm、基板厚度0.15mm、三菱瓦斯化學公司製「HL832NSF LCA」、255×340mm尺寸),作為內層電路基板。將該內層電路基板之兩面,以MEC公司製「FlatBOND-FT」進行銅表面之有機被膜處理。
(2)樹脂片之積層 自實施例及比較例中製作之各樹脂片B剝離保護膜,使用批式真空加壓貼合機(Nikko-Materials公司製、2階增層貼合機、CVP700),以樹脂組成物層與內層電路基板鄰接的方式,積層於內層電路基板之兩面。積層係藉由減壓30秒使氣壓成為13hPa以下,於130℃、壓力0.74MPa壓接45秒來實施。接著,於120℃、壓力0.5MPa進行75秒熱壓製。
(3)樹脂組成物層之熱硬化 將積層有樹脂片之內層電路基板,投入100℃之烘箱後熱硬化30分鐘,接著移換至180℃之烘箱後熱硬化30分鐘,形成厚度5μm之絕緣層,剝離脫模PET。以其為基板A。
(4)進行粗化處理之步驟 對基板A之絕緣層進行作為粗化處理的除膠渣處理。再者,除膠渣處理係實施下述之濕式除膠渣處理。
濕式除膠渣處理: 於膨潤液(Atotech Japan公司製「Swelling Dip Securiganth P」、二乙二醇單丁基醚及氫氧化鈉之水溶液)中60℃浸漬5分鐘,接著於氧化劑溶液(Atotech Japan公司製「Concentrate Compact CP」、過錳酸鉀濃度約6%、氫氧化鈉濃度約4%之水溶液)中80℃浸漬10分鐘,最後於中和液(Atotech Japan公司製「Reduction Solution Securiganth P」、硫酸水溶液)中40℃浸漬5分鐘後,於80℃乾燥15分鐘。以其為粗化基板A。
(5)形成導體層之步驟 (5-1)無電解鍍敷步驟 為了於上述粗化基板A之絕緣層表面形成導體層,係進行包含下述1~6之步驟的鍍敷步驟(使用Atotech Japan公司製之藥液的鍍銅步驟)來形成導體層。
1.鹼清潔(設置有通孔之絕緣層表面的洗淨與電荷調整) 將粗化基板A之表面,使用Cleaning Cleaner Securiganth 902(商品名)於60℃洗淨5分鐘。 2.軟蝕刻(通孔內之洗淨) 將粗化基板A之表面,使用硫酸酸性過氧二硫酸鈉水溶液於30℃處理1分鐘。 3.預浸漬(用以賦予Pd之絕緣層表面的電荷之調整) 將粗化基板A之表面,使用Pre. Dip Neoganth B(商品名)於室溫處理1分鐘。 4.活化體賦予(對絕緣層表面之Pd賦予) 將粗化基板A之表面,使用Activator Neoganth 834(商品名)於35℃處理5分鐘。 5.還原(將對絕緣層賦予之Pd還原) 將粗化基板A之表面,使用Reducer Neoganth WA(商品名)與Reducer Acceralator 810 mod.(商品名)之混合液,於30℃處理5分鐘。 6.無電解鍍銅步驟(使Cu於絕緣層之表面(Pd表面)析出) 將粗化基板A之表面,使用Basic Solution Printganth MSK-DK(商品名)、Copper solution Printganth MSK(商品名)、Stabilizer Printganth MSK-DK(商品名),與Reducer Cu(商品名)之混合液,於35℃處理20分鐘。所形成之無電解鍍銅層之厚度為0.8μm。
(5-2)電解鍍敷步驟 接著,使用Atotech Japan公司製之藥液,以於通孔內填充銅的條件進行電解鍍銅步驟。之後,使用導通於通孔的直徑1mm之端子區圖型,及未與下層導體連接之直徑10mm的圓形導體圖型,於絕緣層之表面以10μm之厚度形成具有端子區及導體圖型之導體層,作為用以由蝕刻進行圖型化之阻劑圖型。接著於200℃進行90分鐘退火處理。以該基板為「評估用基板B」。
<導體層間之絕緣層之厚度之測定> 將評估用基板B使用FIB-SEM複合裝置(SII NanoTechnology公司製「SMI3050SE」)進行截面觀察。詳情係將垂直於導體層表面之方向的截面以FIB(聚焦離子束)切出,自截面SEM圖像測定導體層間之絕緣層厚。對於各樣品,觀察隨機選出的5部位之截面SEM圖像,以其平均值為導體層間之絕緣層之厚度(μm),示於下表。
<絕緣層之絕緣信賴性之評估> 以上述所得之評估用基板B之直徑10mm的圓形導體側為+電極,以與直徑1mm之端子區連接的內層電路基板之晶格導體(銅)側為-電極,使用高度加速壽命試驗裝置(ETAC公司製「PM422」),於130℃、85%相對濕度、3.3V直流電壓施加之條件,以電化學遷移試驗機(J-RAS公司製「ECM-100」)測定200小時經過後之絕緣電阻值。進行該測定6次,以6片試驗片全部其電阻值為107
Ω以上時為「○」,只要有1者未達107
Ω時為「×」,將評估結果與絕緣電阻值一併示於下表。下表記載之絕緣電阻值,係6片試驗片之絕緣電阻值的最低值。
將樹脂組成物1~8及比較樹脂組成物1~7之調製所使用的成分與其摻合量示於下表。再者,下表中之「(C)成分之含量」係表示以樹脂成分為100質量%時的(C)成分之含量(質量%),「(D)成分之含量」係表示以樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時的(D)成分之含量(質量%)。
確認到實施例1~8中,即使不含有(E)~(F)成分,雖有程度差卻仍回到與上述實施例同樣的結果。
1‧‧‧第1導體層11‧‧‧第1導體層之主面2‧‧‧第2導體層21‧‧‧第2導體層之主面3‧‧‧絕緣層t1‧‧‧第1導體層與第2導體層之間隔(第1及第2導體層間之絕緣層之厚度)t2‧‧‧絕緣層全體之厚度
[圖1]圖1為示意性顯示印刷配線板之一例的一部分截面圖。
Claims (16)
- 一種樹脂組成物,其係含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)聚碳酸酯樹脂,及(D)無機填充材之樹脂組成物,且前述(C)成分為含有脂肪族骨架之聚碳酸酯樹脂,及含有芳香族骨架之聚碳酸酯樹脂之任1種以上,前述(D)無機填充材之平均粒徑為100nm以下。
- 一種樹脂組成物,其係含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)聚碳酸酯樹脂,及(D)無機填充材之樹脂組成物,且前述(C)成分為含有脂肪族骨架之聚碳酸酯樹脂,及含有芳香族骨架之聚碳酸酯樹脂之任1種以上,前述(D)無機填充材之比表面積為15m2/g以上。
- 如請求項1或2之樹脂組成物,其中以樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,前述(D)成分之含量為50質量%以上。
- 如請求項1或2之樹脂組成物,其中前述(B)成分為酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、活性酯系硬化劑、苯并噁嗪系硬化劑、氰酸酯系硬化劑,及碳二醯亞胺系硬化劑之任1種以上。
- 如請求項1或2之樹脂組成物,其中前述(B)成分包含活性酯系硬化劑。
- 如請求項1或2之樹脂組成物,其中前述(C)成分之數平均分子量為1000以上且200000以下。
- 如請求項1或2之樹脂組成物,其中以樹脂成分為100質量%時,前述(C)成分之含量為0.1質量%以上且30質量%以下。
- 如請求項1或2之樹脂組成物,其係用以形成導體層之絕緣層形成用。
- 如請求項1或2之樹脂組成物,其係印刷配線板之絕緣層形成用。
- 如請求項1或2之樹脂組成物,其係印刷配線板之層間絕緣層形成用。
- 一種樹脂片,其包含支持體,與設置於該支持體上之以如請求項1~10中任一項之樹脂組成物所形成之樹脂組成物層。
- 如請求項11之樹脂片,其中前述樹脂組成物層之厚度為15μm以下。
- 如請求項11或12之樹脂片,其係包含第1導體層、第2導體層與形成於前述第1導體層與前述第2導體層之間的絕緣層,且係前述第1導體層與前述第2導體層之間隔為6μm以下的印刷配線板之該絕緣層形成用。
- 一種印刷配線板,其係包含第1導體層、第2導體層,及形成於前述第1導體層與前述第2導體層之間的絕緣層之印刷配線板,且該絕緣層為如請求項1~10中任一項之樹脂組成物之硬化物。
- 如請求項14之印刷配線板,其中前述第1導體層與前述第2導體層之間隔為6μm以下。
- 一種半導體裝置,其係包含如請求項14或15之印刷配線板。
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