TWI784927B - 樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題為即使為低粗糙度,亦能形成對於導體層之密著性優異,玻璃轉移點高之絕緣層的樹脂組成物、使用該組成物之接著薄膜、預浸料、印刷配線板、及半導體裝置的提供。
本發明的解決手段為一種樹脂組成物,其係包含(A)環氧樹脂、(B)含馬來醯亞胺之矽烷基保護酚、及(C)活性酯化合物。
Description
本發明係關於樹脂組成物。進而係關於接著薄膜、預浸料、印刷配線板、及半導體裝置。
作為印刷配線板之製造方法,係廣泛使用交互堆疊經電路形成之導體層與絕緣層而成之堆積(build-up)方式。在藉由堆積方式之印刷配線板的製造方法,一般而言,絕緣層係使樹脂組成物硬化而形成,然後為了提昇絕緣層與導體層的密著性,粗糙化處理經硬化之樹脂組成物的表面,以於絕緣層的表面形成凹凸。粗糙化處理絕緣層的表面後,藉由以無電解鍍敷形成導體層之加成法、及/或以無電解鍍敷與電解鍍敷形成導體層之半加成法來形成導體層。
作為形成絕緣層之樹脂組成物,例如於專利文獻1記載有含有環氧樹脂、活性酯化合物、含有三嗪構造之酚樹脂、馬來醯亞胺化合物、及苯氧樹脂之環氧樹脂組成物、及使用此樹脂組成物形成絕緣層。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-090238號公報
而且,為了配線之進一步高密度化,以絕緣層表面之粗糙度(凹凸)小者(低粗糙度)較佳。例如藉由無電解鍍敷、電解鍍敷形成導體層後,藉由快速蝕刻去除薄膜之鍍敷層,使配線形成完成時,絕緣層表面之粗糙度大時,為了去除崁入凹部之導體層,必須長時間之快速蝕刻。長時間進行快速蝕刻時,有因其影響而導致提高微細配線損傷或斷線之危險性的問題。據此,為了形成高信賴性之高密度配線,即使縮小在絕緣層表面之粗糙化處理後之粗糙度,亦要求絕緣層與導體層的密著性優異。
又,印刷配線板之絕緣層要求高玻璃轉移點(Tg)。玻璃轉移點低時,易產生強度降低而產生裂痕等之問題。
藉由專利文獻1所記載之樹脂組成物所形成之絕緣層,雖即使低粗糙度密著性亦優異,正尋求進一步改良。
因此,本發明欲解決之課題係提供一種即使低粗糙度亦對於導體層之密著性優異,形成玻璃轉移點高
之絕緣層的樹脂組成物、使用該組成物之接著薄膜、預浸料、印刷配線板、及半導體裝置。
本發明者們,對於上述之課題經重複深入研究之結果,發現藉由組合(A)環氧樹脂、與(B)含馬來醯亞胺之矽烷基保護酚、及(C)活性酯硬化劑來使用,可解決上述課題,而終至完成本發明。
亦即,本發明係包含以下之內容。
[1]一種樹脂組成物,其係包含(A)環氧樹脂、(B)含馬來醯亞胺之矽烷基保護酚、及(C)活性酯化合物。
(式(1)中,R1及R2分別獨立表示可具有取代基之碳原子數1~12之1價烴基,Ar1係表示含有可具有取代基之芳香族基之2價基)。
[3]如[2]之樹脂組成物,其中,式(1)中,Ar1為含有茀骨架之芳香族烴基。
[4]如[1]~[3]中任一項之樹脂組成物,其中,(B)成分為含有矽烷基保護酚部分與於末端含有馬來醯亞胺部分
之化合物、或含有矽烷基保護酚部分之化合物與於末端含有馬來醯亞胺部分之化合物的混合物。
[5]如[1]~[4]中任一項之樹脂組成物,其中,(B)成分為與式(1)表示之構造一同於末端含有馬來醯亞胺基之化合物。
(式(2)中,R3係表示單鍵或可具有取代基之2價連接基,Ar2係表示可具有取代基之2價連接基)。
[7]如[1]~[6]中任一項之樹脂組成物,其中,將(A)成分之環氧基數定為1時,(B)成分之反應基數為0.05以上未滿0.5。
[8]如[1]~[7]中任一項之樹脂組成物,其係含有(D)熱塑性樹脂。
[9]如[8]之樹脂組成物,其中,(D)成分為苯氧樹脂。
[10]如[1]~[9]中任一項之樹脂組成物,其係含有(E)無機填充材。
[11]如[10]之樹脂組成物,其中,將樹脂組成物之不揮發成分定為100質量%時,(E)成分的含量為10質量%
~80質量%。
[12]如[1]~[11]中任一項之樹脂組成物,其係含有(F)硬化促進劑。
[13]一種接著薄膜,其係具有支持體與樹脂組成物層,該樹脂組成物層係包含設置於該支持體上如[1]~[12]中任一項之樹脂組成物。
[14]一種預浸料,其係如[1]~[12]中任一項之樹脂組成物含浸於片狀纖維基材中。
[15]一種印刷配線板,其係包含藉由如[1]~[12]中任一項之樹脂組成物的硬化物所形成之絕緣層。
[16]一種半導體裝置,其係包含如[15]之印刷配線板。
根據本發明,變成可提供一種即使低粗糙度亦對於導體層之密著性優異,形成玻璃轉移點高之絕緣層的樹脂組成物、使用該組成物之接著薄膜、預浸料、印刷配線板、及半導體裝置。
以下,針對本發明之樹脂組成物、接著薄膜、預浸料、印刷配線板、及半導體裝置進行詳細說明。
在本說明書,所謂就在化合物或基之前所附之「可具有取代基」的用語,係意指該化合物或基之氫原
子無法被取代基取代的情況、及該化合物或基之氫原子的一部分或全部被取代基取代的情況雙方。
在本說明書,所謂「Cp~Cq」(p及q為正之整數,滿足p<q)之用語,係表示僅隨此用語所記載之有機基的碳原子數為p~q。例如「C1~C10烷基」係表示碳原子數1~10之烷基,「C1~C10烷酯」係表示碳原子數1~10之烷基的酯。
[樹脂組成物]
本發明之樹脂組成物,其特徵為含有(A)環氧樹脂、(B)含馬來醯亞胺之矽烷基保護酚、及(C)活性酯化合物。以下,針對本發明之樹脂組成物所包含之各成分進行詳細說明。
<(A)環氧樹脂>
本發明之樹脂組成物係含有(A)環氧樹脂(以下亦稱為(A)成分)。
作為環氧樹脂,例如可列舉雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、參酚型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、tert-丁基-鄰苯二酚型環氧樹脂、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、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、含有螺環之環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、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等。環氧樹脂可1種單獨使用,亦可組合2種以上使用。
環氧樹脂較佳為於1分子中包含具有2個以上環氧基之環氧樹脂。將環氧樹脂之不揮發成分定為100質量%的情況下,較佳為至少50質量%以上為於1分子中具有2個以上環氧基之環氧樹脂。其中,較佳為包含於1分子中具有2個以上環氧基,於溫度20℃為液狀之環氧樹脂(以下稱為「液狀環氧樹脂」),與於1分子中具有3個以上環氧基,於溫度20℃為固體狀之環氧樹脂(以下稱為「固體狀環氧樹脂」)。作為環氧樹脂,藉由併用液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂,而得到具有優異可撓性之樹脂組成物。又,亦提昇樹脂組成物之硬化物的斷裂強度。
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、酚酚醛清漆型環氧樹脂、具有酯骨架之脂環式環氧樹脂、及具有丁二烯構造之環氧樹脂,更佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、及萘型環氧樹脂。作為液狀環氧樹脂之具體例,可列舉DIC(股)製之「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂)、三菱化學(股)製之「828US」、「jER828EL」(雙酚A型環氧樹
脂)、「jER807」(雙酚F型環氧樹脂)、「jER152」(酚酚醛清漆型環氧樹脂)、新日鐵住金化學(股)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(股)製之「EX-721」(縮水甘油酯型環氧樹脂)、(股)Daicel製之「CELLOXIDE2021P」(具有酯骨架之脂環式環氧樹脂)、「PB-3600」(具有丁二烯構造之環氧樹脂)。此等可1種單獨使用,亦可組合2種以上使用。
作為固體狀環氧樹脂,較佳為萘型4官能環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、參酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、蔥型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂,更佳為萘型4官能環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、及聯苯型環氧樹脂。作為固體狀環氧樹脂之具體例,可列舉DIC(股)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」(雙環戊二烯型環氧樹脂)、「HP-7200HH」、「EXA7311」、「EXA7311-G3」、「EXA7311-G4」、「EXA7311-G4S」、「HP6000」(萘醚型環氧樹脂)、日本化藥(股)製之「EPPN-502H」(參酚環氧樹脂)、「NC7000L」(萘酚酚醛清漆環氧樹脂)、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3100」(聯苯型環氧樹脂)、新日鐵住
金化學(股)製之「ESN475V」(萘酚型環氧樹脂)、「ESN485」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、三菱化學(股)製之「YX4000H」、「YL6121」(聯苯型環氧樹脂)、「YX4000HK」(聯二甲酚(Bixylenol)型環氧樹脂)、「YX8800」(蔥型環氧樹脂)、「YL7760」(雙酚AF型環氧樹脂)、大阪瓦斯化學(股)製之「PG-100」、「CG-500」、三菱化學(股)製之「YL7800」(茀型環氧樹脂)、三菱化學(股)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。
作為環氧樹脂,併用液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂時,該等之量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂)以質量比較佳為1:0.1~1:6的範圍。藉由將液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂的量比定為該範圍,而得到i)以接著薄膜之形態使用的情況亦帶來適度之黏著性、ii)以接著薄膜之形態使用的情況得到充分之可撓性,提昇操作性、以及iii)可得到具有充分斷裂強度之硬化物等之效果。從上述i)~iii)之效果的觀點來看,液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂的量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂)以質量比更佳為1:0.3~1:5的範圍,再更佳為1:0.6~1:4之範圍。
樹脂組成物中之環氧樹脂的含量,從得到顯示良好之機械強度、絕緣信賴性之絕緣層的觀點來看,較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,再更佳為20質量%以上。環氧樹脂的含量之上限在只要能夠發揮本發
明的效果下雖並未特別限定,但較佳為70質量%以下,更佳為60質量%以下,又再更佳為50質量%以下。
尚,在本發明,構成樹脂組成物之各成分的含量除非另有說明,係指將樹脂組成物中之不揮發成分的合計定為100質量%時之值。
環氧樹脂之環氧當量較佳為50~5000,更佳為50~3000,再更佳為80~2000,又再更佳為110~1000。藉由成為此範圍,可提供硬化物之交聯密度變充分之表面粗糙度小的絕緣層。尚,環氧當量可依JIS K7236測定,係包含1當量環氧基之樹脂的質量。
環氧樹脂之重量平均分子量較佳為100~5000,更佳為250~3000,再更佳為400~1500。於此,環氧樹脂之重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析(GPC)法所測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
<(B)含馬來醯亞胺之矽烷基保護酚>
本發明之樹脂組成物係含有(B)含馬來醯亞胺之矽烷基保護酚(以下亦稱為(B)成分)。(B)成分若含有矽烷基保護酚部分及馬來醯亞胺部分則並未特別限制,例如可為含有矽烷基保護酚部分之化合物與含有馬來醯亞胺部分之化合物的混合物(熔融混合物)、或可為含有矽烷基保護酚部分與馬來醯亞胺部分之化合物。(B)成分可1種單獨使用,亦可組合2種以上之(B)成分使用。
矽烷基保護酚部分若為含有酚性羥基藉由以
矽烷基系保護基保護所產生之構造,雖並未特別限制,但例如以式(1)表示。在(B)成分之矽烷基保護酚部分較佳為包含式(1)表示之構造。
(式(1)中,R1及R2分別獨立表示可具有取代基之碳原子數1~12之1價烴基,Ar1係表示含有可具有取代基之芳香族基之2價基)。
R1及R2分別獨立表示可具有取代基之碳原子數1~12之1價烴基。作為1價烴基,可列舉鏈狀烴基、脂環式烴基、及芳香族烴基。
於此,所謂鏈狀烴基,係意指僅以鏈狀構造組成之烴基,於主鏈未包含環狀構造。惟,鏈狀構造可為直鏈狀亦可為分支狀。所謂脂環式烴基,係意指作為環構造,僅包含脂環式烴,未包含芳香族環之烴基,脂環式烴可為單環、多環之任一種。惟,僅以脂環式烴組成則沒有必要,可於其一部分包含鏈狀構造。所謂芳香族烴基,係意指包含芳香族環構造之烴基。惟,僅以芳香族環組成沒有必要,可於其一部分包含鏈狀構造或脂環式烴,芳香族環可為單環、多環之任一種。
作為鏈狀烴基,可列舉烷基、烯基、炔基等。烷基、烯基、及炔基可為直鏈狀、或分支狀之任一
種。
作為烷基,較佳為碳原子數1~12之烷基,更佳為碳原子數1~6之烷基,再更佳為碳原子數1~4之烷基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。作為碳原子數1~12之烷基,例如可列舉甲基、乙基、n-丙基、i-丙基、n-丁基、s-丁基、異丁基、t-丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基等。
作為烯基,較佳為碳原子數2~12之烯基,更佳為碳原子數2~6之烯基,再更佳為碳原子數2~4之烯基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。作為碳原子數2~12之烯基,可列舉乙烯基、丙烯基、n-丁烯基等。
作為炔基,較佳為碳原子數2~12之炔基,更佳為碳原子數2~6之炔基,再更佳為碳原子數2~4之炔基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。作為碳原子數2~12之炔基,可列舉乙炔基、丙炔基、n-丁炔基等。
作為鏈狀烴基,較佳為烷基。
作為脂環式烴基,可列舉環烷基、環烯基、環炔基等,此等可為單環、多環之任一種。
作為環烷基,較佳為碳原子數3~12之環烷基,更佳為碳原子數3~6之環烷基,再更佳為碳原子數5~6之環烷基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。作為碳原子數3~12之環烷基,例如可列舉環丙基、
環丁基、環戊基、環己基等。
作為環烯基,較佳為碳原子數3~12之環烯基,更佳為碳原子數3~6之環烯基,再更佳為碳原子數5~6之環烯基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。作為碳原子數3~12之環烯基,可列舉環丙烯基、環丁烯基、環戊烯基、環己烯基等。
作為環炔基,較佳為碳原子數3~12之環炔基,更佳為碳原子數3~6之環炔基,再更佳為碳原子數5~6之環炔基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。作為碳原子數3~12之環炔基,可列舉環丙炔基、環丁炔基、環戊炔基、環己炔基等。
作為脂環式烴基,較佳為環烷基。
作為芳香族烴基,較佳為碳原子數6~12之芳基,更佳為碳原子數6~10之芳基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。作為碳原子數6~12之芳基,例如可列舉苯基、萘基等,較佳為苯基。
此等當中,R1及R2所表示之碳原子數1~12之1價烴基作為取代基,較佳為碳原子數1~12之烷基、碳原子數6~12之芳基,更佳為苯基。
R1及R2所表示之碳原子數1~12之1價烴基可具有取代基。作為取代基並未特別限制,例如可列舉鹵素原子、烷基、環烷基、烷氧基、環烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷基、芳烷氧基、1價雜環基、亞烷基、胺基、矽烷基、醯基、醯氧基、羧基、磺基、氰基、硝基、羥基、
巰基、氧代(Oxo)基等。
作為取代基使用之鹵素原子,可列舉氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
作為取代基使用之烷基可為直鏈狀、或分支狀之任一種。該烷基之碳原子數較佳為1~12,更佳為1~6,更佳為1~3。作為該烷基,例如可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、s-丁基、異丁基、t-丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、及癸基。作為取代基使用之烷基,可進一步具有取代基(「二次取代基」)。作為具有該二次取代基之烷基,例如可列舉以鹵素原子取代之烷基,具體而言,可列舉三氟甲基、三氯甲基、四氟乙基、四氯乙基等。
作為取代基使用之環烷基的碳原子數較佳為3~12,更佳為3~6。作為該環烷基,例如可列舉環丙基、環丁基、環戊基、及環己基等。
作為取代基使用之烷氧基可為直鏈狀、或分支狀之任一種。該烷氧基之碳原子數較佳為1~20,更佳為1~12,再更佳為1~6。作為該烷氧基,例如可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、s-丁氧基、異丁氧基、t-丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、及癸氧基。
作為取代基使用之環烷氧基的碳原子數較佳為3~20,更佳為3~12,再更佳為3~6。作為該環烷氧基,例如可列舉環丙氧基、環丁氧基、環戊氧基、及環己
氧基。
作為取代基使用之芳基係從芳香族烴去除一個芳香環上之氫原子之基。作為取代基使用之芳基的碳原子數較佳為6~24,更佳為6~18,再更佳為6~14,又再更佳為6~10。作為該芳基,例如可列舉苯基、萘基、及蔥基。
作為取代基使用之芳氧基的碳原子數較佳為6~24,更佳為6~18,再更佳為6~14,又再更佳為6~10。作為取代基使用之芳氧基,例如可列舉苯氧基、1-萘氧基、及2-萘氧基。
作為取代基使用之芳烷基的碳原子數較佳為7~25,更佳為7~19,再更佳為7~15,又再更佳為7~11。作為該芳烷基,例如可列舉苯基-C1~C12烷基、萘基-C1~C12烷基、及蔥基-C1~C12烷基。
作為取代基使用之芳烷氧基的碳原子數較佳為7~25,更佳為7~19,再更佳為7~15,又再更佳為7~11。作為該芳烷氧基,例如可列舉苯基-C1~C12烷氧基、及萘基-C1~C12烷氧基。
所謂作為取代基使用之1價雜環基,係指從雜環式化合物之雜環去除一個氫原子之基。該1價雜環基之碳原子數較佳為3~21,更佳為3~15,再更佳為3~9。於該1價雜環基亦包含1價芳香族雜環基(雜芳基)。作為該1價雜環,例如可列舉噻吩基、吡咯基、呋喃基(furanyl)、呋喃基(furyl)、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡
嗪基、三嗪基、咯啶基、哌啶基、喹啉基、及異喹啉基。
所謂作為取代基使用之亞烷基,係指從烷烴之同一個碳原子去除2個氫原子之基。該亞烷基之碳原子數較佳為1~20,更佳為1~14,再更佳為1~12,又再更佳為1~6,特佳為1~3。作為該亞烷基,例如可列舉亞甲基、亞乙基、亞丙基、異亞丙基、亞丁基、s-亞丁基、異亞丁基、t-亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、及亞癸基。
作為取代基使用之醯基係指式:-C(=O)-R表示之基(式中,R為烷基或芳基)。R表示之烷基可為直鏈狀或分支狀之任一種。作為R表示之芳基,例如可列舉苯基、萘基、及蔥基。該醯基之碳原子數較佳為2~20,更佳為2~13,再更佳為2~7。作為該醯基,例如可列舉乙醯基、丙醯基、丁醯基、異丁醯基、三甲基乙醯基、及苯甲醯基。
作為取代基使用之醯氧基係指式:-O-C(=O)-R表示之基(式中,R為烷基或芳基)。R表示之烷基可為直鏈狀或分支狀之任一種。作為R表示之芳基,例如可列舉苯基、萘基、及蔥基。該醯氧基之碳原子數較佳為2~20,更佳為2~13,再更佳為2~7。作為該醯氧基,例如可列舉乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、異丁醯氧基、三甲基乙醯氧基、及苯甲醯氧基。
上述之取代基可進一步具有取代基(以下有時稱為「二次取代基」)。作為二次取代基只要沒有特別記
載,可使用與上述之取代基相同者。
Ar1係表示含有可具有取代基之芳香族基之2價基。Ar1若為含有芳香族環構造之2價基則並未特別限定,可具有取代基。芳香族基可為芳香族烴、或芳香族雜環,亦可為組合芳香族烴及芳香族雜環者。Ar1較佳為碳原子數6以上之2價基,更佳為碳原子數10以上之2價基,再更佳為碳原子數15以上之2價基,又再更佳為碳原子數20以上之2價基。對於碳原子數之上限雖並未特別限制,但較佳為50以下,更佳為40以下,再更佳為30以下。2價基較佳為具有2~4個可縮合之苯基或伸苯基,更佳為具有3~4個(縮合複數之苯基的情況下,將個別的苯基定為1個)。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。作為2價基,例如可列舉含有茀骨架之芳香族烴基(例如茀二基、聯苯茀二基等)、伸苯基、伸萘基、聯伸苯基、伸蔥基、由伸苯基-二環伸戊基-伸苯基所構成之2價基、去除雙酚之2個OH基之2價基、伸吡啶基(Pyridinylene)、伸咪唑咻基(Imidazoline)等,較佳為伸萘基、下述構造式表示之基、含有茀骨架之芳香族烴基,更佳為含有茀骨架之芳香族烴基,再更佳為聯苯茀二基。
含有Ar1所表示之芳香族基之2價基可具有取代基。作為取代基,係與可具有式(1)中之R1及R2所表示之碳原子數1~12之1價烴基的取代基相同,較佳範圍亦相同。
(B)成分係進一步含有馬來醯亞胺部分。馬來
醯亞胺部分若含有馬來醯亞胺基,雖並未特別限制,但較佳為於末端含有馬來醯亞胺基,更佳為於兩末端含有馬來醯亞胺基。
(B)成分係含有矽烷基保護酚部分之化合物與含有馬來醯亞胺部分之化合物的混合物時,該含有馬來醯亞胺部分之化合物較佳為於末端含有馬來醯亞胺基,更佳為於兩末端含有馬來醯亞胺基。亦即,該混合物較佳為包含含有矽烷基保護酚部分之化合物與於末端含有馬來醯亞胺部分之化合物,更佳為包含含有矽烷基保護酚部分之化合物與於兩末端含有馬來醯亞胺部分之化合物。
含有馬來醯亞胺部分之化合物較佳為透過「-Ar3-R4-Ar4-」於兩末端含有馬來醯亞胺基(R4、Ar3、及Ar4可為與後述之式(3)者相同,較佳範圍亦相同)。
(B)成分為含有矽烷基保護酚部分與馬來醯亞胺部分之化合物時,較佳為於該化合物之末端含有馬來醯亞胺基,更佳為於兩末端含有馬來醯亞胺基。亦即,該化合物較佳為含有矽烷基保護酚部分與於末端含有馬來醯亞胺部分之化合物,更佳為含有矽烷基保護酚部分與兩末端含有馬來醯亞胺部分之化合物。
(B)成分係含有矽烷基保護酚部分與馬來醯亞胺部分之化合物,為與式(1)表示之構造一同於末端含有馬來醯亞胺基之化合物時,以(B)成分進一步包含式(2)表示之構造較佳。
(式(2)中,R3係表示單鍵或可具有取代基之2價連接基,Ar2係表示可具有取代基之2價連接基)。
R3係表示單鍵或可具有取代基之2價連接基,較佳為表示可具有取代基之2價連接基。作為2價連接基,可列舉伸烷基、伸烯基、伸炔基、伸芳基、-C(=O)-、-C(=O)-O-、氧原子、硫原子、C(=O)NR-、-NR-(R為氫原子、碳原子數1~3之烷基)、及由此等之組合所成之基等。
作為伸烷基,較佳為碳原子數1~12之伸烷基,更佳為碳原子數1~6之伸烷基,特佳為碳原子數1~4之伸烷基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。又,R3所表示之伸烷基雖可為直鏈、分支、環狀之任一種,但較佳為直鏈之伸烷基。作為如此之伸烷基,例如可列舉亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基等。
作為伸烯基,較佳為碳原子數2~12之伸烯基,更佳為碳原子數2~6之伸烯基,特佳為碳原子數2~4之伸烯基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。又,R3所表示之伸烯基雖可為直鏈、分支、環狀之任一種,但較佳為直鏈之伸烯基。作為如此之伸烯基,例如
可列舉伸乙烯基、伸丙烯基、伸丁烯基、伸戊烯基、伸己烯基等。
作為伸炔基,較佳為碳原子數2~12之伸炔基,更佳為碳原子數2~6之伸炔基,特佳為碳原子數2~4之伸炔基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。又,R3所表示之伸炔基雖可為直鏈、分支、環狀之任一種,但較佳為直鏈之伸炔基。作為如此之伸炔基,例如可列舉伸乙炔基、伸丙炔基、伸丁炔基、伸戊炔基、伸己炔基等。
作為伸芳基,較佳為碳原子數6~24之伸芳基,更佳為碳原子數6~18之伸芳基,再更佳為碳原子數6~14之伸芳基,又再更佳為碳原子數6~10之伸芳基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。作為伸芳基,例如可列舉伸苯基、伸萘基、伸蔥基等。
此等當中,作為R3,較佳為-NR-(R為氫原子、碳原子數1~3之烷基),更佳為-NH-。
R3所表示之2價連接基可具有取代基。作為取代基,係與可具有式(1)中之R1及R2所表示之碳原子數1~12之1價烴基的取代基相同,較佳範圍亦相同。
Ar2係表示可具有取代基之2價連接基。2價連接基係與R3所表示之2價連接基同義。其中,Ar2較佳為碳原子數6~24之伸芳基,更佳為碳原子數6~18之伸芳基,再更佳為碳原子數6~14之伸芳基,又再更佳為碳原子數6~10之伸芳基。於上述碳原子數未包含取代基之
碳原子數。作為伸芳基,例如可列舉伸苯基、伸萘基、聯伸苯基、伸蔥基等,較佳為伸苯基、伸萘基,更佳為伸苯基。
Ar2所表示之2價連接基可具有取代基。作為取代基,係與可具有式(1)中之R1及R2所表示之碳原子數1~12之1價烴基的取代基相同,較佳範圍亦相同。
(B)成分較佳為含有矽烷基保護酚部分與馬來醯亞胺部分之化合物,更佳為與式(1)表示之構造一同於末端或兩末端包含馬來醯亞胺基之化合物,再更佳為與式(1)及式(2)表示之構造一同於末端包含馬來醯亞胺基之化合物,特佳為與式(1)及式(2)表示之構造一同於於兩末端包含馬來醯亞胺基之化合物。
(B)成分之適合的一實施形態,係與式(1)及式(2)表示之構造一同於於兩末端包含馬來醯亞胺基之化合物,包含式(3)表示之構造。
(式(3)中,R1、R2、及Ar1與式(1)者相同即可,R3及Ar2與式(2)者相同即可,R4係表示可具有取代基之碳原子數1~12之伸烷基,Ar3及Ar4分別獨立表示可具有取代基之碳原子數6~24之伸芳基,n係表示1~20之整數,m係表示1~20之整數)。
R1、R2、及Ar1與式(1)者相同即可,較佳範圍亦相同。又,R3及Ar2與式(2)者相同即可,較佳範圍亦相同。
R4係表示可具有取代基之碳原子數1~12之伸烷基,更佳為碳原子數1~6之伸烷基,特佳為碳原子數1~4之伸烷基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。又,R3所表示之伸烷基雖可為直鏈、分支、環狀之任一種,但較佳為直鏈之伸烷基。作為如此之伸烷基,例如可列舉亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基等,較佳為亞甲基。伸烷基可具有取代基,係與可具有式(1)中之R1及R2所表示之碳原子數1~12之1價烴基的取代基相同,較佳範圍亦相同。
Ar3及Ar4分別獨立表示可具有取代基之碳原子數6~24之伸芳基,更佳為碳原子數6~18之伸芳基,再更佳為碳原子數6~14之伸芳基,又再更佳為碳原子數6~10之伸芳基。於上述碳原子數未包含取代基之碳原子數。作為伸芳基,例如可列舉伸苯基、伸萘基、伸蔥基、2-乙基-6-甲基伸苯基等,較佳為伸苯基、2-乙基-6-甲基伸苯基,更佳為2-乙基-6-甲基伸苯基。伸芳基可具有取代基,係與可具有式(1)中之R1及R2所表示之碳原子數1~12之1價烴基的取代基相同,較佳範圍亦相同。
n係表示1~20之整數,較佳為1~10之整數,更佳為1~6之整數,再更佳為2~5。
m係表示1~20之整數,較佳為1~10之整數,更佳為1~2之整數。
(B)成分之重量平均分子量較佳為1000~100000,更佳為1000~50000,再更佳為1000~10000。於此,(B)成分之重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析(GPC)法所測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
雖將(B)成分之具體例例示於以下,但本發明並非被限定於此(式中,n係表示1~20之整數,m係表示1~20之整數,Ph係表示苯基。(B-4)為含有矽烷基保護酚部分之化合物與含有馬來醯亞胺部分之化合物的混合物)。
(B)成分可藉由周知之各種方法合成。例如藉由使雙馬來醯亞胺化合物、及包含式(1)表示之構造單位之矽烷基保護寡聚物等進行反應,可合成(B)成分。又,(B)成分可使用市售品,作為市售品,例如可列舉Air Water(股)製之「PC1200-04-65P」、「PC1200-02-65P」、「PC1200-03-65P」等。
將樹脂組成物之不揮發成分定為100質量%時
之(A)成分的含量定為a(質量%),將(B)成分的含量定為b(質量%)時,b/a較佳為0.01~1,更佳為0.01~0.5,再更佳為0.01~0.3。
作為樹脂組成物中之(B)成分的含量,從提高樹脂組成物之玻璃轉移點,且降低介電正切(dielectric tangent)的觀點來看,較佳為1質量%~20質量%,更佳為1質量%~10質量%,再更佳為1質量%~5質量%。
又,將(A)環氧樹脂之環氧基數定為1時,(B)成分之反應基(矽烷基)數較佳為0.05以上未滿0.5,更佳為0.05以上0.35以下,再更佳為0.05以上0.3以下。於此,所謂「環氧樹脂之環氧基數」,係指針對全部之環氧樹脂將存在於樹脂組成物中之各環氧樹脂的固形分質量除以環氧當量之值進行合計之值。又,所謂「反應基」係意指可與環氧基反應之官能基,所謂「(B)成分之反應基數」,係指合計全部將存在於樹脂組成物中之(B)成分的固形分質量除以反應基當量之值的值。
本發明者們藉由組合(B)成分及後述之(C)成分使用,發現雖為低粗糙度但可達成與導體層的高密著,進而實現玻璃轉移點(Tg)高之絕緣層,進而可實現低介電正切。
<(C)活性酯化合物>
本發明之樹脂組成物係含有(C)活性酯化合物(以下亦稱為(C)成分)。
活性酯化合物係於1分子中具有1個以上活性酯基之活性酯化合物。作為活性酯化合物,較佳為於1分子中具有2個以上活性酯基之活性酯化合物,例如以使用酚酯類、硫酚酯類、N-羥基胺酯類、雜環羥基化合物之酯類等之於1分子中具有2個以上反應活性高之酯基的活性酯化合物較佳。活性酯化合物可1種單獨使用,亦可組合2種以上使用。
從耐熱性提昇的觀點來看,較佳為藉由羧酸化合物及/或硫羧酸化合物與羥基化合物及/或硫醇化合物的縮合反應所得之活性酯化合物。其中,更佳為使羧酸化合物、與選自酚化合物、萘酚化合物及硫醇化合物中之1種以上進行反應所得之活性酯化合物,再更佳為使羧酸化合物、與具有酚性羥基之芳香族化合物進行反應所得,於1分子中具有2個以上活性酯基之芳香族化合物,又再更佳為於1分子中具有2個以上活性酯基之芳香族化合物,其係使於1分子中具有至少2個以上羧基之羧酸化合物、與具有酚性羥基之芳香族化合物進行反應所得之芳香族化合物。活性酯化合物可為直鏈狀,亦可為分支狀。又,若於1分子中具有至少2個以上羧基之羧酸化合物為包含脂肪族鏈之化合物,則可提高與樹脂組成物的相溶性,若為具有芳香環之化合物,可提高耐熱性。
作為羧酸化合物,例如可列舉碳原子數1~20(較佳為2~10,更佳為2~8)之脂肪族羧酸、碳原子數7~20(較佳為7~10)之芳香族羧酸。作為脂肪族羧酸,例
如可列舉乙酸、丙二酸、琥珀酸、馬來酸、衣康酸等。作為芳香族羧酸,例如可列舉苯甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、苯均四酸等。其中,從耐熱性的觀點來看,較佳為琥珀酸、馬來酸、衣康酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸,更佳為間苯二甲酸、對苯二甲酸。
作為硫羧酸化合物,雖並未特別限制,但例如可列舉硫代乙酸、硫代苯甲酸等。
作為酚化合物,例如可列舉碳原子數6~40(較佳為6~30,更佳為6~23,再更佳為6~22)之酚化合物,作為適合之具體例,可列舉對苯二酚、間苯二酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、酚酞(Phenolphthalein)、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、鄰苯二酚、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、雙環戊二烯型二酚等。作為酚化合物,又,可使用酚酚醛清漆、日本特開2013-40270號公報記載之具有酚性羥基之含磷原子之寡聚物。
作為萘酚化合物,例如可列舉碳原子數10~40(較佳為10~30,更佳為10~20)之萘酚化合物,作為適合之具體例,可列舉α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘等。作為酚化合物,又,可使用萘酚酚醛清漆。
其中,較佳為雙酚A、雙酚F、雙酚S、甲基
化雙酚A、甲基化雙酚F、甲基化雙酚S、鄰苯二酚、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、雙環戊二烯型二酚、酚酚醛清漆、具有酚性羥基之含磷原子之寡聚物,更佳為鄰苯二酚、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、雙環戊二烯型二酚、酚酚醛清漆、具有酚性羥基之含磷原子之寡聚物,再更佳為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、雙環戊二烯型二酚、酚酚醛清漆、具有酚性羥基之含磷原子之寡聚物,又再更佳為1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、雙環戊二烯型二酚、酚酚醛清漆、具有酚性羥基之含磷原子之寡聚物,特別更佳為1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、雙環戊二烯型二酚、具有酚性羥基之含磷原子之寡聚物,特佳為雙環戊二烯型二酚。
作為硫醇化合物,雖並未特別限制,但例如可列舉苯二硫醇、三嗪二硫醇等。
作為活性酯化合物之適合具體例,可列舉包含雙環戊二烯型二酚構造之活性酯化合物、包含萘構造之活性酯化合物、包含酚酚醛清漆之乙醯基化物之活性酯化合物、包含酚酚醛清漆之苯甲醯基化物之活性酯化合物、使芳香族羧酸與具有酚性羥基之含磷原子之寡聚物進行反
應所得之活性酯化合物,其中更佳為包含雙環戊二烯型二酚構造之活性酯化合物、包含萘構造之活性酯化合物、使芳香族羧酸與具有酚性羥基之含磷原子之寡聚物進行反應所得之活性酯化合物。尚,在本發明,所謂「雙環戊二烯型二酚構造」,係表示由伸苯基-二環伸戊基-伸苯基所構成之2價構造單位。
作為活性酯化合物,可使用日本特開2004-277460號公報、日本特開2013-40270號公報所揭示之活性酯化合物,又亦可使用市售之活性酯化合物。作為活性酯化合物之市售品,例如可列舉DIC(股)製之「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC-8000-65T」、「HPC-8000L-65M」(包含雙環戊二烯型二酚構造之活性酯化合物)、DIC(股)製之「EXB9416-70BK」(包含萘構造之活性酯化合物)、三菱化學(股)製之「DC808」(包含酚酚醛清漆之乙醯基化物之活性酯化合物)、三菱化學(股)製之「YLH1026」(包含酚酚醛清漆之苯甲醯基化物之活性酯化合物)、DIC(股)製之「EXB9050L-62M」(含有磷原子之活性酯化合物)。
從得到雖低粗糙度但與導體層的密著性高,且絕緣信賴性亦優異之絕緣層的觀點來看,樹脂組成物中之活性酯化合物的含量較佳為1質量%以上,更佳為2質量%以上,再更佳為3質量%以上,又再更佳為4質量%以上、5質量%以上、6質量%以上、7質量%以上、8質量%以上或9質量%以上。活性酯化合物的含量之上限雖
並未特別限定,但較佳為30質量%以下,更佳為25質量%以下,再更佳為20質量%以下,又再更佳為18質量%以下、16質量%以下或15質量%。
又,將(A)環氧樹脂之環氧基數定為1時,從得到機械強度良好之絕緣層的觀點來看,(C)活性酯化合物之反應基數較佳為0.2~2,更佳為0.3~1.5,再更佳為0.35~1。於此,所謂「環氧樹脂之環氧基數」,係指針對全部之環氧樹脂將存在於樹脂組成物中之各環氧樹脂的固形分質量除以環氧當量之值進行合計之值。又,所謂「反應基」係意指可與環氧基反應之官能基,所謂「活性酯化合物之反應基數」,係指合計全部將存在於樹脂組成物中之活性酯化合物的固形分質量除以反應基當量之值的值。
將(A)環氧樹脂之環氧基數定為1時,(B)成分及(C)成分之合計反應基數較佳為0.2~2,更佳為0.3~1.9,再更佳為0.5~1.8。於此,所謂「環氧樹脂之環氧基數」,係指針對全部之環氧樹脂將存在於樹脂組成物中之各環氧樹脂的固形分質量除以環氧當量之值進行合計之值。又,所謂「反應基」係意指可與環氧基反應之官能基,所謂「(B)成分及(C)成分之合計反應基數」,係指合計全部將存在於樹脂組成物中之(B)成分及(C)成分的固形分質量除以反應基當量之值的值。
<(D)熱塑性樹脂>
本發明之樹脂組成物較佳為除了(A)~(C)成分之外,可進一步含有(D)熱塑性樹脂(以下亦稱為(D)成分)。
作為熱塑性樹脂,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、聚伸苯基醚樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂,較佳為苯氧樹脂。熱塑性樹脂可1種單獨使用、或亦可組合2種以上使用。
熱塑性樹脂之聚苯乙烯換算之重量平均分子量較佳為8,000~70,000的範圍,更佳為10,000~60,000的範圍,再更佳為20,000~60,000的範圍。熱塑性樹脂之聚苯乙烯換算之重量平均分子量係以凝膠滲透層析(GPC)法測定。具體而言,熱塑性樹脂之聚苯乙烯換算之重量平均分子量,係使用(股)島津製作所製LC-9A/RID-6A作為測定裝置,使用昭和電工(股)製Shodex K-800P/K-804L/K-804L作為管柱,使用氯仿作為移動相等,在管柱溫度40℃測定,可使用標準聚苯乙烯之檢量線算出。
作為苯氧樹脂,例如可列舉具有選自由雙酚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、雙環戊二烯骨架、降莰烯骨架、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構成之群組中之1種以上骨架的苯氧樹脂。苯氧樹脂之末端可為酚性羥基、環氧基等任一種之官能基。苯氧樹脂可1種單獨使用,亦可組合2種以上使
用。作為苯氧樹脂之具體例,可列舉三菱化學(股)製之「1256」及「4250」(皆為含有雙酚A骨架之苯氧樹脂)、「YX8100」(含有雙酚S骨架之苯氧樹脂)、及「YX6954」(含有雙酚苯乙酮骨架之苯氧樹脂),其他當中,亦可列舉新日鐵住金化學(股)製之「FX280」及「FX293」、三菱化學(股)製之「YL6954BH30」、「YX7553」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」及「YL7482」等。
作為聚乙烯縮醛樹脂,例如可列舉聚乙烯甲醛樹脂、聚乙烯縮丁醛樹脂,較佳為聚乙烯縮丁醛樹脂。作為聚乙烯縮醛樹脂之具體例,例如可列舉電氣化學工業(股)製之「電化縮丁醛4000-2」、「電化縮丁醛5000-A」、「電化縮丁醛6000-C」、「電化縮丁醛6000-EP」、積水化學工業(股)製之S-LECBH系列、BX系列、KS系列、BL系列、BM系列等。
作為聚醯亞胺樹脂之具體例,可列舉新日本理化(股)製之「RIKACOAT SN20」及「RIKACOAT PN20」。又,作為聚醯亞胺樹脂之具體例,可列舉使2官能性羥基末端聚丁二烯、二異氰酸酯(Diisocyanate)化合物及四元酸酐進行反應所得之線狀聚醯亞胺(日本特開2006-37083號公報)、含有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號公報等所記載之聚醯亞胺)等之改質聚醯亞胺。
作為聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例,可列舉東
洋紡績(股)製之「VYLOMAX HR11NN」及「VYLOMAX HR16NN」。作為聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例,又可列舉日立化成工業(股)製之「KS9100」、「KS9300」(含有聚矽氧烷骨架之聚醯胺醯亞胺)等之改質聚醯胺醯亞胺。
作為聚醚碸樹脂之具體例,可列舉住友化學(股)製之「PES5003P」等。
作為聚碸樹脂之具體例,可列舉Solvay Advanced Polymers(股)製之聚碸「P1700」、「P3500」等。
其中,在與(A)至(C)成分的組合,從得到表面粗糙度更低且與導體層的密著性更優異之絕緣層的觀點來看,作為熱塑性樹脂,較佳為苯氧樹脂、聚乙烯縮醛樹脂。據此,在適合之一實施形態,(F)成分係包含選自由苯氧樹脂及聚乙烯縮醛樹脂所構成之群組中之1種以上。
樹脂組成物中之熱塑性樹脂的含量較佳為0.1質量%~20質量%,更佳為0.5質量%~10質量%,再更佳為1質量%~5質量%。
<(E)無機填充材>
本發明之樹脂組成物較佳為除了(A)~(C)成分之外,可進一步含有(E)無機填充材(以下亦稱為(E)成分)。
無機填充材的材料雖並未特別限定,但例如可列舉二氧化矽、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、
水鋁土、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。此等當中,尤其適合二氧化矽。又作為二氧化矽,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2種以上使用。
無機填充材的平均粒徑雖並未特別限定,但從得到表面粗糙度小之絕緣層的觀點或微細配線形成性提昇的觀點來看,較佳為600nm以下,更佳為300nm以下,再更佳為200nm以下。該平均粒徑的下限雖並未特別限定,但通常為5nm以上。作為具有如此平均粒徑之無機填充材之市售品,例如可列舉(股)Admatechs製「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」、電氣化學工業製「UFP-30」、德山製「Sifil NSS-3N」、「Sifil NSS-4N」、「Sifil NSS-5N」、(股)Admatechs製「SO-C2」、「SO-C1」等。
無機填充材之平均粒徑可根據米氏(Mie)散射理論藉由雷射繞射、散射法測定。具體而言,藉由雷射繞射散射式粒度分布測定裝置,將無機填充材之粒度分布以體積基準作成,可藉由將其中位徑作為平均粒徑來測定。測定樣品較佳可使用將無機填充材藉由超音波而使其分散於水中者。作為雷射繞射散射式粒度分布測定裝置,可使用(股)堀場製作所製「LA-500」等。
無機填充材從提高耐濕性及分散性的觀點來看,較佳為以胺基矽烷系偶合劑、環氧矽烷系偶合劑、巰基矽烷系偶合劑、矽烷系偶合劑、烷氧基矽烷化合物、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進行處理。作為表面處理劑之市售品,例如可列舉信越化學工業(股)製「KBM403」(3-環氧甘油氧基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業(股)製「KBM803」(3-巰基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業(股)製「KBE903」(3-胺基丙基三乙氧基矽烷)、信越化學工業(股)製「KBM573」(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業(股)製「SZ-31」(六甲基矽氮烷)、信越化學工業(股)製「KBM103」(苯基三甲氧基矽烷)、信越化學工業(股)製「KBM-4803」(長鏈環氧型矽烷偶合劑)等。
藉由表面處理劑之表面處理的程度可藉由每一無機填充材之單位表面積之碳量來評估。每一無機填充材之單位表面積之碳量,從無機填充材之分散性提昇的觀點來看,較佳為0.02mg/m2以上,更佳為0.1mg/m2以上,再更佳為0.2mg/m2以上。另外,從防止樹脂清漆之熔融黏度或以薄片形態之熔融黏度的上昇觀點來看,較佳為1mg/m2以下,更佳為0.8mg/m2以下,再更佳為0.5mg/m2以下。
每一無機填充材之單位表面積的碳量,可將表面處理後之無機填充材藉由溶劑(例如甲基乙基酮(MEK))洗淨處理後來測定。具體而言,作為溶劑除了將充
分量之MEK以表面處理劑進行表面處理之無機填充材之外,並於25℃進行5分鐘超音波洗淨。去除上清液,使固形分乾燥後,可使用碳分析計測定每一無機填充材之單位表面積之碳量。作為碳分析計可使用(股)堀場製作所製「EMIA-320V」等。
樹脂組成物中之無機填充材的含量較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上,再更佳為30質量%以上、40質量%以上、或50質量%以上。樹脂組成物中之無機填充材的含量之上限較佳為80質量%以下,更佳為75質量%以下,再更佳為70質量%以下。
<(F)硬化促進劑>
本發明之樹脂組成物較佳為除了(A)~(C)成分之外,可進一步含有(F)硬化促進劑(以下亦稱為(F)成分)。
作為硬化促進劑,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,更佳為胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑。硬化促進劑可1種單獨使用,亦可組合2種以上使用。
作為磷系硬化促進劑,例如可列舉三苯基膦、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,較佳為三苯基膦、四丁基鏻癸酸鹽。
作為胺系硬化促進劑,例如可列舉三乙基胺、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、1,8-二氮雜二環(5,4,0)-十一碳烯等,較佳為4-二甲基胺基吡啶、1,8-二氮雜二環(5,4,0)-十一碳烯。
作為咪唑系硬化促進劑,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-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-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸酯、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯、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-三嗪異氰脲酸加成物、2-苯基咪唑異氰脲酸加成物、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[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-苯基咪唑啉等之咪唑化合物及咪唑化合物與環氧樹脂之加合物,較佳為2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑。
作為咪唑系硬化促進劑可使用市售品,例如可列舉三菱化學公司製之「P200-H50」等。
作為胍系硬化促進劑,例如可列舉雙氰胺、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,較佳為雙氰胺、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯。
作為金屬系硬化促進劑,例如可列舉鈷、銅、鋅、鐵、鎳、錳、錫等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,可列舉鈷(II)乙醯丙酮酸鹽、鈷(III)乙醯丙酮酸鹽等之有機鈷錯合物、銅(II)乙醯丙酮酸鹽等之有機銅錯合物、鋅(II)乙醯丙酮酸鹽等之有機鋅錯合物、鐵(III)乙醯丙酮酸鹽等之有機鐵錯合物、鎳(II)乙醯丙酮酸鹽等之有機鎳錯合物、錳(II)乙醯丙酮酸鹽等之有機錳錯合物等。作為有機金屬鹽,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。
樹脂組成物中之硬化促進劑的含量雖並未特別限定,但較佳為於0.05質量%~3質量%的範圍使用。
<其他添加劑>
本發明之樹脂組成物如有必要可包含其他添加劑。作為其他添加劑,可列舉(B)成分及(C)成分以外之硬化劑(以下亦稱為「(B)成分等以外之硬化劑」)、阻燃劑、及有機填充材等。
-(B)成分等以外之硬化劑-
本發明之樹脂組成物可進一步包含(B)成分等以外之硬化劑。
作為(B)成分等以外之硬化劑,只要是具有硬化環氧樹脂功能雖並未特別限定,但例如可列舉酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、氰酸酯(Cyanate ester)系硬化劑、苯并噁嗪系硬化劑、碳二醯亞胺系硬化劑等。硬化劑可1種單獨使用、或亦可組合2種以上使用。
其中,在與(A)至(C)成分的組合,從得到表面粗糙度特別低且與導體層的密著性特別優異之絕緣層的觀點來看,得到呈現特別良好絕緣信賴性之絕緣層的觀點來看,作為(B)成分及(C)成分以外之硬化劑,較佳為酚系硬化劑、萘酚系硬化劑。
為酚系硬化劑及萘酚系硬化劑,從耐熱性及耐水性的觀點來看,較佳為具有酚醛清漆構造之酚系硬化劑、或具有酚醛清漆構造之萘酚系硬化劑。又,從得到與導體層之密著性為優異的絕緣層的觀點來看,較佳為含氮酚系硬化劑及含氮萘酚系硬化劑,更佳為含有三嗪骨架之
酚系硬化劑及含有三嗪骨架之萘酚系硬化劑。其中,從高度滿足耐熱性、耐水性、及與導體層之密著性的觀點來看,較佳為含有三嗪骨架之酚酚醛清漆樹脂及含有三嗪骨架之萘酚酚醛清漆樹脂。作為酚系硬化劑及萘酚系硬化劑之具體例,例如可列舉明和化成(股)製之「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」、日本化藥(股)製之「NHN」、「CBN」、「GPH」、新日鐵住金(股)製之「SN170」、「SN180」、「SN190」、「SN475」、「SN485」、「SN495」、「SN375」、「SN395」、DIC(股)製之「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-3018」、「LA-1356」、「TD2090」等。
作為氰酸酯系硬化劑,雖並未特別限定,但例如可列舉酚醛清漆型(酚酚醛清漆型、烷基酚酚醛清漆型等)氰酸酯系硬化劑、雙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、及此等一部分經三嗪化之預聚物等。作為具體例,可列舉雙酚A二氰酸酯、聚酚氰酸酯、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)醚等之由2官能氰酸酯樹脂、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、此等氰酸酯樹脂經一
部分三嗪化之預聚物等。作為氰酸酯系硬化劑之具體例,可列舉Lonza Japan(股)製之「PT30」及「PT60」(皆為酚酚醛清漆型多官能氰酸酯樹脂)、「BA230」(成為雙酚A二氰酸酯之一部分或全部經三嗪化之三聚物之預聚物)等。
作為苯并噁嗪系硬化劑之具體例,可列舉昭和高分子(股)製之「HFB2006M」、四國化成工業(股)製之「P-d」、「F-a」。
作為碳二醯亞胺系硬化劑之具體例,可列舉日清紡化工(股)製之「V-03」、「V-07」等。
使用(B)成分等以外之硬化劑時,樹脂組成物中之該硬化劑的含量較佳為0.5質量%以上,更佳為0.6質量%以上,再更佳為0.7質量%以上、或1質量%以上。該含量之上限較佳為10質量%以下,更佳為8質量%以下、4質量%以下、3質量%以下、或2質量%以下。
又,本發明之樹脂組成物含有(B)成分等以外之硬化劑,且將(A)環氧樹脂之環氧基數定為1時,樹脂組成物所包含之(B)成分等以外之硬化劑的反應基數較佳為0.01~0.5,更佳為0.01~0.3,再更佳為0.01~0.2。於此,所謂「環氧樹脂之環氧基數」及「反應基」係與上述相同。又,所謂「(B)成分等以外之硬化劑的反應基數」,係合計全部將(B)成分等以外之硬化劑的固形分質量以反應基當量除之值的值。
-阻燃劑-
本發明之樹脂組成物可包含阻燃劑。作為阻燃劑,例如可列舉有機磷系阻燃劑、含有有機系氮之磷化合物、氮化合物、矽氧系阻燃劑、金屬氫氧化物等。阻燃劑可1種單獨使用、或可併用2種以上。
作為阻燃劑可使用市售品,例如可列舉三光(股)製之「HCA-HQ」、大八化學工業(股)製之「PX-200」等。
樹脂組成物中之阻燃劑的含量雖並未特別限定,但較佳為0.5質量%~20質量%,更佳為1質量%~15質量%,再更佳為1.5質量%~10質量%。
-有機填充材-
樹脂組成物可進一步包含有機填充材。作為有機填充材,可使用形成印刷配線板之絕緣層時可使用之任意有機填充材,例如可列舉橡膠粒子、聚醯胺微粒子、矽氧粒子等,較佳為橡膠粒子。
作為橡膠粒子可使用市售品,例如可列舉Aica工業(股)製之「AC3816N」、陶氏化學日本(股)製之「EXL2655」等。
樹脂組成物中之有機填充材的含量較佳為1質量%~20質量%,更佳為2質量%~10質量%。
樹脂組成物如有必要可包含(B)成分等以外之硬化劑、阻燃劑、及有機填充材以外之其他添加劑,作為
該其他添加劑,例如可列舉有機銅化合物、有機鋅化合物及有機鈷化合物等之有機金屬化合物、以及有機填料、增黏劑、消泡劑、均染劑、密著性賦予劑、及著色劑等之樹脂添加劑等。
本發明之樹脂組成物之硬化物的玻璃轉移點(Tg)較佳為120℃以上,更佳為130℃以上,再更佳為135℃以上、140℃、145℃以上或150℃以上。上限較佳為200℃以下,更佳為190℃以下再更佳為180℃、170℃、160℃、或155℃以下。樹脂組成物之硬化物的玻璃轉移點(Tg)可藉由後述之(玻璃轉移點(Tg)之測定)所記載之方法測定。
本發明之樹脂組成物之硬化物的介電正切較佳為0.013以下,更佳為0.01以下,再更佳為0.009以下或0.008以下。介電正切的下限雖越低越好,但通常可成為0.001以上等。樹脂組成物之硬化物的介電正切可藉由後述之(介電正切之測定)所記載之方法測定。
本發明之樹脂組成物係提供玻璃轉移點高,且即使低粗糙度亦與導體層的密著性高之絕緣層。據此,本發明之樹脂組成物可適合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)使用,可更適合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)使用。
[接著薄膜]
本發明之接著薄膜,其特徵為具有支持體與樹脂組成物層,該樹脂組成物層係包含設置於該支持體上之本發明之樹脂組成物。
作為樹脂組成物層的厚度,從印刷配線板之薄型化的觀點來看,較佳為100μm以下,更佳為80μm以下,再更佳為60μm以下,又再更佳為50μm以下或40μm以下。樹脂組成物層的厚度的下限,雖並未特別限定,但通常可成為1μm以上、5μm以上、10μm以上等。
作為支持體,例如可列舉由塑膠材料所成之薄膜、金屬箔、脫膜紙,較佳為由塑膠材料所成之薄膜、金屬箔。
作為支持體使用由塑膠材料所成之薄膜的情況下,作為塑膠材料,例如可列舉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(以下有時簡稱為「PEN」)等之聚酯、聚碳酸酯(以下有時簡稱為「PC」)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等之丙烯醯基、環狀聚烯烴、三乙醯基纖維素(TAC)、聚醚硫化物(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。
作為支持體使用金屬箔的情況下,作為金屬箔,例如可列舉銅箔、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,亦可使用由銅與其他金屬(例如錫、鉻、銀、鎂、鎳、鋯、矽、鈦等)之合金所成之箔。
支持體可於與樹脂組成物層接合的面實施磨砂處理、電暈處理。
又,作為支持體,可使用於與樹脂組成物層接合的面具有脫膜層之附脫膜層之支持體。作為附脫膜層之支持體的脫膜層所使用之脫膜劑,例如可列舉選自由酸醇樹脂、聚烯烴樹脂、胺基甲酸乙酯樹脂、及矽氧樹脂所構成之群組中之1種以上的脫膜劑。附脫膜層之支持體可使用市售品,例如可列舉具有將酸醇樹脂系脫膜劑作為主成分之脫膜層之PET薄膜即Lintec(股)製之「SK-1」、「AL-5」、「AL-7」、東麗(股)製「Lumirror T6AM」等。
作為支持體的厚度雖並未特別限定,但較佳為5μm~75μm的範圍,更佳為10μm~60μm的範圍。尚,使用附脫膜層之支持體的情況下,較佳為附脫膜層之支持體全體的厚度為上述範圍。
接著薄膜,例如可藉由於有機溶劑調製溶解樹脂組成物之樹脂清漆,再將此樹脂清漆使用模塗佈機等塗佈在支持體上,進而使其乾燥而形成樹脂組成物層來製造。
作為有機溶劑,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、溶纖劑乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯及卡必醇乙酸酯等之乙酸酯類、溶纖劑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、或亦可組合2種以上使用。
乾燥可藉由加熱、吹送熱風等之周知的乾燥方法實施。乾燥條件雖並未特別限定,但樹脂組成物層中之有機溶劑的含量以成為10質量%以下,較佳為成為5質量%以下的方式來乾燥。雖因樹脂清漆中之有機溶劑的沸點而不同,但例如使用包含30質量%~60質量%之有機溶劑之樹脂清漆時,藉由使其於50℃~150℃乾燥3分鐘~10分鐘,可形成樹脂組成物層。
在接著薄膜,在未與樹脂組成物層之支持體接合的面(即與支持體相反側的面),可進一步層合依照支持體之保護薄膜。保護薄膜的厚度雖並非被特別限定者,但例如為1μm~40μm。藉由層合保護薄膜,可防止對樹脂組成物層之表面的垃圾等之附著或傷痕。接著薄膜可捲繞成輥狀保存。接著薄膜為具有保護薄膜的情況下,可藉由剝離保護薄膜變成可使用。
本發明之接著薄膜可適合為了形成印刷配線板之絕緣層(印刷配線板之絕緣層用)來使用,可更適合為了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)來使用。
[預浸料]
本發明之預浸料,其特徵為本發明之樹脂組成物含浸在片狀纖維基材中。
預浸料所用之片狀纖維基材並未特別限定,可使用通常作為玻璃布、芳綸(Aramid)不織布、液晶聚合物不織布等之預浸料用基材使用者。從印刷配線板之薄型化的觀點來看,片狀纖維基材的厚度較佳為50μm以下,更佳為40μm以下,再更佳為30μm以下,又再更佳為20μm以下。片狀纖維基材之厚度的下限雖並未特別限定,但通常為10μm以上。
預浸料可藉由熱熔法、溶劑法等之周知方法製造。
預浸料的厚度可成為與在上述之接著薄膜的樹脂組成物層相同的範圍。
本發明之預浸料可適合為了形成印刷配線板之絕緣層(印刷配線板之絕緣層用)來使用,可更適合為了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)來使用。
[印刷配線板]
本發明之印刷配線板,其特徵為包含藉由本發明之樹脂組成物的硬化物所形成之絕緣層。
詳細而言,本發明之印刷配線板係使用上述之接著薄膜,可藉由包含下述(I)~(II)之步驟的方法製造。
(I)將接著薄膜以該接著薄膜之樹脂組成物層與內層基板接合的方式層合於內層基板之步驟
(II)熱硬化樹脂組成物層形成絕緣層之步驟
所謂步驟(I)所使用之「內層基板」,主要係指玻璃環氧基板、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之基板、或形成圖型加工於該基板之單面或兩面之導體層(電路)的電路基板。又製造印刷配線板時,進而要形成絕緣層及/或導體層之中間製造物的內層電路基板亦包含在本發明之「內層基板」。印刷配線板為零件內藏電路板時,使用內藏零件之內層基板即可。
內層基板與接著薄膜的層合,例如可藉由從支持體側將接著薄膜加熱壓著在內層基板來進行。作為將接著薄膜加熱壓著在內層基板的構件(以下亦稱為「加熱壓著構件」),例如可列舉經加熱之金屬板(SUS端板等)或金屬輥(SUS輥)等。尚,並非將加熱壓著構件直接沖壓在接著薄膜,而是以內層基板的表面凹凸充分追隨接著薄膜的方式,透過耐熱橡膠等之彈性材進行沖壓較佳。
內層基板與接著薄膜的層合可藉由真空層合法實施,在真空層合法,加熱壓著溫度較佳為60℃~160℃,更佳為80℃~140℃的範圍,加熱壓著壓力較佳為0.098MPa~1.77MPa,更佳為0.29MPa~1.47MPa的範圍,加熱壓著時間較佳為20秒~400秒,更佳為30秒~300秒的範圍。層合較佳為於壓力26.7hPa以下之減壓條件下實施。
層合可藉由市售之真空層合機來進行。作為
市售之真空層合機,例如可列舉(股)名機製作所製之真空加壓式層合機、Nichigo-Morton(股)製之真空敷料器等。
於層合之後,常壓下(大氣壓下),例如藉由將加熱壓著構件從支持體側進行沖壓,可進行經層合之接著薄膜的平滑化處理。平滑化處理的沖壓條件可成為與上述層合之加熱壓著條件相同之條件。平滑化處理可藉由市售之真空層合機進行。尚,層合與平滑化處理可使用上述之市售之真空層合機連續性進行。
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。
在步驟(II),熱硬化樹脂組成物層而形成絕緣層。
樹脂組成物層之熱硬化條件並未特別限定,可使用形成印刷配線板之絕緣層時通常所採用之條件。
例如,樹脂組成物層之熱硬化條件,雖因樹脂組成物的種類等而不同,但硬化溫度可成為120℃~240℃的範圍(較佳為150℃~220℃的範圍,更佳為170℃~200℃的範圍),硬化時間可成為5分鐘~120分鐘的範圍(較佳為10分鐘~100分鐘,更佳為15分鐘~90分鐘)。
熱硬化樹脂組成物層之前,可將樹脂組成物層在較硬化溫度更低之溫度進行預備加熱。例如,在熱硬化樹脂組成物層之前,可在50℃以上未滿120℃(較佳為60℃以上110℃以下,更佳為70℃以上100℃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)。
製造印刷配線板時,可進一步實施(III)鑽孔於絕緣層之步驟、(IV)粗糙化處理絕緣層之步驟、(V)形成導體層之步驟。此等之步驟(III)至(V)可依用在印刷配線板之製造,本發明領域具有通常知識者所周知之各種方法來實施。尚,將支持體於步驟(II)之後去除時,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)之間來實施。
在其他實施形態,本發明之印刷配線板可使用上述之預浸料製造。製造方法基本上與使用接著薄膜的情況相同。
步驟(III)係鑽孔於絕緣層之步驟,藉此,可於絕緣層形成通孔、貫穿孔等之孔。步驟(III)係因應使用在絕緣層之形成的樹脂組成物的組成等,例如使用鑽孔機、雷射、電漿等來實施。孔之尺寸或形狀可因應印刷配線板之設計適當決定即可。
步驟(V)係粗糙化處理絕緣層之步驟。粗糙化處理的順序、條件並未特別限定,可採用形成印刷配線板之絕緣層時通常所使用之周知順序、條件。例如,可依藉由膨潤液之膨潤處理、藉由氧化劑之粗糙化處理、藉由中和液之中和處理此順序實施,可粗糙化處理絕緣層。作為膨潤液雖並未特別限定,但可列舉鹼溶液、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,例如可列舉Atotech Japan(股)製之「Swelling Dip Securiganth P」、「Swelling Dip Securiganth SBU」等。藉由膨潤液之膨潤處理雖並未特別限定,但例如可藉由於30℃~90℃之膨潤液浸漬1分鐘~20分鐘絕緣層來進行。從將絕緣層之樹脂的膨潤抑制在適當之水準的觀點來看,較佳為於40℃~80℃之膨潤液使硬化體浸漬5分鐘~15分鐘。作為氧化劑雖並未特別限定,但例如可列舉於氫氧化鈉之水溶液溶解過錳酸鉀或過錳酸鈉之鹼性過錳酸溶液。藉由鹼性過錳酸溶液等氧化劑之粗糙化處理,較佳為於加熱至60℃~80℃之氧化劑溶液浸漬10分鐘~30分鐘絕緣層來進行。又,在鹼性過錳酸溶液之過錳酸鹽的濃度較佳為5質量%~10質量%。作為市售之氧化劑,例如可列舉Atotech Japan(股)製之「Concentrate Compact CP」、「Dozing Solusion Securiganth P」等之鹼性過錳酸溶液。又,作為中和液,較佳為酸性之水溶液,作為市售品,例如可列舉Atotech Japan(股)製之「Reduction solution Securiganth P」。藉由中和液之處理,可藉由將經藉由氧化劑之粗糙化處理的處理面於30℃~80℃之中和液浸漬5分鐘~30分鐘來進行。從作業性等的點來看,較佳為將經藉由氧化劑之粗糙化處理的對象物於40℃~70℃之中和液浸漬5分鐘~20分鐘之方法。
在一實施形態,粗糙化處理後之絕緣層表面之算術平均粗糙度Ra,較佳為280nm以下,更佳為
250nm以下,再更佳為200nm以下、140nm以下、130nm以下、120nm以下、110nm以下、100nm以下、95nm以下、或90nm以下。Ra值之下限雖並未特別限定,但較佳0.5nm以上,更佳為1nm以上。絕緣層表面之算術平均粗糙度(Ra)可使用非接觸型表面粗糙度計測定。作為非接觸型表面粗糙度計之具體例,可列舉威科儀器製之「WYKO NT3300」。
步驟(V)係形成導體層之步驟。
導體層所使用之導體材料並未特別限定。於適合之實施形態,導體層係包含選自由金、鉑、鈀、銀、銅、鋁、鈷、鉻、鋅、鎳、鈦、鎢、鐵、錫及銦所構成之群組中之1種以上的金屬。導體層可為單金屬層亦可為合金層,作為合金層,例如可列舉選自由上述之群組中之2種以上的金屬之合金(例如鎳.鉻合金、銅.鎳合金及銅.鈦合金)所形成之層。其中,從導體層形成之泛用性、成本、圖型化之容易性等之觀點來看,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,再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層合2層以上合金層之複層構造。導體層為複層構造的情況下,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。
導體層的厚度雖因所期望印刷配線板的設計而異,但一般為3μm~35μm,較佳為5μm~30μm。
在一實施形態,導體層可藉由鍍敷形成。例如,藉由半加成法、全加成法等之以往周知之技術鍍敷於絕緣層之表面,可形成具有所期望配線圖型之導體層。以下,表示將導體層藉由半加成法形成之例。
首先,於絕緣層之表面,藉由無電解鍍敷形成鍍敷晶種層。其次,於所形成之鍍敷晶種層上,對應所期望之配線圖型,形成使鍍敷晶種層之一部分露出之遮罩圖型。於露出之鍍敷晶種層上,藉由電解鍍敷形成金屬層後,去除遮罩圖型。然後,將不要之鍍敷晶種層藉由蝕刻等去除,可形成具有所期望配線圖型之導體層。
在一實施形態,粗糙化處理後之絕緣層與導體層的密著性,可藉由剝離強度評估。剝離強度較佳為0.2kgf/cm以上,更佳為0.3kgf/cm以上,再更佳為0.40kgf/cm以上。另外,剝離強度之上限值雖並未特別限定,但成為1.2kgf/cm以下,0.9kgf/cm以下等。在本發明,即便粗糙化處理後之絕緣層之表面粗糙度Ra小,由於可形成呈現高剝離強度的絕緣層,係絕緣層與導體層的密著性優異,顯著有助於印刷配線板之微細配線化者。剝離強度可藉由後述之(鍍敷導體層之剝離強烈程度(剝離強度))所記載之方法測定。
[半導體裝置]
本發明之半導體裝置其特徵為包含印刷配線板。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,可列舉供於電氣製品(例如電腦、手機、數位相機及電視等)及乘物(例如自動二輪車、汽車、電車、船舶及飛機等)等之各種半導體裝置。
本發明之半導體裝置可於印刷配線板之導通地點,藉由實裝零件(半導體晶片)來製造。所謂「導通地點」,係指「傳遞在印刷配線板之電氣信號的地點」,其地點可為表面,可為嵌入地點皆無妨。又,半導體晶片若為將半導體作為材料之電氣電路元件則並未特別限定。
製造本發明之半導體裝置時之半導體晶片的實裝方法,只要是半導體晶片為有效功能,雖並未特別限定,但具體而言,可列舉引線接合實裝方法、倒裝晶片實裝方法、藉由無凹凸積聚層(BBUL)之實裝方法、藉由各向異性導電薄膜(ACF)之實裝方法、藉由非導電性薄膜(NCF)之實裝方法等。於此,所謂「藉由無凹凸積聚層(BBUL)之實裝方法」,係指將「半導體晶片直接嵌入印刷配線板之凹部,連接半導體晶片與印刷配線板上之配線的實裝方法」。
[實施例]
以下,雖將本發明藉由實施例具體進行說明,但本發明並非被限定於此等之實施例者。尚,在以下之記載,「份」及「%」除非另有說明,不然係分別意味
著「質量份」及「質量%」。
<實施例1>
邊將雙酚A型環氧樹脂(三菱化學(股)製「Epicoat828US」)15質量份、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂(日本化藥(股)製「NC3000H」)15質量份於甲基乙基酮40質量份攪拌邊使其加熱溶解。冷卻至室溫後,對其混合球形二氧化矽((股)Admatechs製「SO-C2」、平均粒子徑0.5μm)100質量份,並使用高壓分散機進行均勻分散,而得到樹脂混合物。
對於所得之樹脂混合物,混合含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、反應基當量約397、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)5質量份、活性酯硬化劑(DIC(股)製「HPC-8000-65T」、活性基當量約223、不揮發成分65質量%之甲苯溶液)30質量份、苯氧樹脂(三菱化學(股)製「YL6954BH30」、重量平均分子量35000、不揮發成分30質量%之MEK:環己酮=1:1溶液)15質量份、硬化促進劑(咪唑系硬化促進劑(1-苄基-2-苯基咪唑)、四國化成(股)製、「1B2PZ」)0.1質量份,以高速旋轉攪拌機均勻分散,製作樹脂組成物。
尚,「PC1200-04-65P」係以以下之構造式表示(n係表示1~20之整數,m係表示1~20之整數)。
其次,於聚對苯二甲酸乙二酯(厚度38μm,以下簡稱為「PET」)上,以乾燥後之樹脂組成物層的厚度成為40μm的方式,在模塗佈機塗佈樹脂組成物,以90~130℃(平均110℃)乾燥5分鐘(殘留溶劑量約1.5質量%)。其次邊於樹脂組成物層的表面貼合厚度15μm之聚丙烯薄膜邊捲繞成輥狀。將輥狀之接著薄膜切成寬度507mm,藉此而得到507mm×336mm之接著薄膜1。
<實施例2>
除了在實施例1,1)將含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)5質量份變更為10質量份、及2)將活性酯硬化劑(DIC(股)製「HPC-8000-65T」、不揮發成分65質量%之甲苯溶液)30質量份變更為25質量份之外,其他與實施例1同樣進行,而得到接著薄膜2。
<實施例3>
除了在實施例1,進一步加入含有三嗪骨架之酚樹脂(DIC(股)製、「LA-3018」、羥基當量151、固形分50%之2-甲氧基丙醇溶液)5質量份作為硬化劑以外,其他與實施
例1同樣進行,而得到接著薄膜3。
<實施例4>
除了在實施例2,1)進一步加入含有三嗪骨架之酚樹脂之(DIC(股)製「LA-3018」、羥基當量151、固形分50%之2-甲氧基丙醇溶液)5質量份作為硬化劑以外,其他與實施例2同樣進行,而得到接著薄膜4。
<實施例5>
除了在實施例1,取代含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)5質量份,改使用含馬來醯亞胺之矽烷基保護酚(馬來醯亞胺化合物與矽烷基保護酚化合物的熔融混合物、Air Water(股)製「PC1200-02-65P」、反應基當量約146、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)5質量份之外,其他與實施例1同樣進行,而得到接著薄膜5。
尚,「PC1200-02-65P」係以以下之構造式表示(Ph表示苯基)。
<實施例6>
除了在實施例2,取代含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)10質量份,改使用含馬來醯亞胺之矽烷基保護酚(馬來醯亞胺化合物與矽烷基保護酚化合物的熔融混合物)(Air Water(股)製「PC1200-02-65P」、反應基當量約146、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)10質量份之外,其他與實施例2同樣進行,而得到接著薄膜6。
<實施例7>
除了在實施例3,取代含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)5質量份,改使用含馬來醯亞胺之矽烷基保護酚(馬來醯亞胺化合物與矽烷基保護酚化合物的熔融混合物)(Air Water(股)製「PC1200-02-65P」、反應基當量約146、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)5質量份之外,其他與實施例3同樣進行,而得到接著薄膜7。
<實施例8>
除了在實施例4,取代含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、不揮發成分65
質量%之甲氧基丙醇溶液)10質量份,改使用含馬來醯亞胺之矽烷基保護酚(馬來醯亞胺化合物與矽烷基保護酚化合物的熔融混合物)(Air Water(股)製「PC1200-02-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)10質量份之外,其他與實施例4同樣進行,而得到接著薄膜8。
<實施例9>
除了在實施例1,取代含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)5質量份,改使用含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-03-65P」、反應基當量約289、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)5質量份之外,其他與實施例1同樣進行,而得到接著薄膜9。
尚,「PC1200-03-65P」係以以下之構造式表示(n及m分別表示1~20之整數)。
<實施例10>
除了在實施例2,取代含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、不揮發成分65
質量%之甲氧基丙醇溶液)10質量份,改使用含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-03-65P」、反應基當量約289、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)10質量份之外,其他與實施例2同樣進行,而得到接著薄膜10。
<實施例11>
除了在實施例3,取代含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)5質量份,改使用含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-03-65P」、反應基當量約289、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)5質量份之外,其他與實施例3同樣進行,而得到接著薄膜11。
<實施例12>
除了在實施例4,取代含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-03-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)10質量份,改使用含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-02-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)10質量份之外,其他與實施例4同樣進行,而得到接著薄膜12。
<比較例1>
除了在實施例1,1)未使用含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)、及2)將活性酯硬化劑(DIC(股)製「HPC-8000-65T」、不揮發成分65質量%之甲苯溶液)30質量份變更為35質量份之外,其他與實施例1同樣進行,而得到接著薄膜13。
<比較例2>
除了在實施例2,1)未使用含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)、2)未使用活性酯硬化劑(DIC(股)製「HPC-8000-65T」、不揮發成分65質量%之甲苯溶液)、及3)使用含有三嗪骨架之酚樹脂(DIC(股)製「LA-3018」、羥基當量151、固形分50%之2-甲氧基丙醇溶液)30質量份作為(B)成分等以外之硬化劑之外,其他與實施例2同樣進行,而得到接著薄膜14。
<比較例3>
除了在實施例1,1)未使用活性酯硬化劑(DIC(股)製「HPC-8000-65T」、不揮發成分65質量%之甲苯溶液)、2)使用含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)35份之外,其他與實施例1同樣進行,而得到接著
薄膜15。
<比較例4>
除了在實施例1,1)未使用活性酯硬化劑(DIC(股)製「HPC-8000-65T」、不揮發成分65質量%之甲苯溶液)、2)使用含有馬來醯亞胺基之矽烷基保護酚(Air Water(股)製「PC1200-04-65P」、不揮發成分65質量%之甲氧基丙醇溶液)65份外,其他與實施例1同樣進行,而得到接著薄膜16。
<比較例5>
除了在比較例1,取代雙酚A型環氧樹脂(三菱化學(股)製「Epicoat828US」)改使用多官能環氧樹脂(日本化藥(股)製「EPPN-502H」)15質量份之外,其他與比較例1同樣進行,而得到接著薄膜17。
<印刷配線板之製作>
(1)內層電路基板之基底處理
將內層電路之經形成之玻璃布基材環氧樹脂兩面銅包層層合板(銅箔的厚度18μm、基板厚度0.3mm、Panasonic電工(股)製「R5715ES」)的兩面浸漬於MEC(股)製「CZ8100」),進行銅表面之粗糙化處理。
(2)接著薄膜之層合處理
將各接著薄膜使用批次式真空加壓層合機((股)名機製作所製、「MVLP-500」),以接著薄膜與內層電路基板接合的方式,於內層電路基板的兩面進行層合處理。層合處理係藉由將進行30秒減壓之氣壓成為13hPa以下後,在100℃、壓力0.74MPa沖壓30秒來進行。
(3)樹脂組成物之硬化
從經層合處理之接著薄膜剝離PET薄膜,以100℃、30分鐘,進而以180℃、30分鐘之硬化條件形成硬化體(絕緣層)。
(4)粗糙化硬化體之製造
將硬化體於膨潤液(含有Atotech Japan(股)製「Swelling Dip Securiganth P」、二乙二醇單丁基醚),以60℃浸漬5分鐘,其次於粗糙化液(Atotech Japan(股)製「Concentrate Compact P」、過錳酸鉀濃度約6質量%、氫氧化鈉濃度約4質量%之水溶液)以80℃浸漬20分鐘。最後於中和液(Atotech Japan(股)製「Reduction solution Securiganth P」)以40℃浸漬5分鐘,而得到粗糙化硬化體。
(5)層合體之製造
將於兩面具有粗糙化硬化體之內層電路基板浸漬於包含氯化鈀(PdCl2)之無電解鍍敷用溶液,其次浸漬於無電解
銅鍍敷液,於粗糙化硬化體表面形成鍍敷晶種層。然後,在150℃加熱30分鐘,進行退火處理後,於鍍敷晶種層上形成蝕刻抗蝕,藉由蝕刻圖型形成鍍敷晶種層。其次,進行硫酸銅電解鍍敷,形成30μm厚度之銅層(導體層)後,在180℃退火處理60分鐘,於內層電路基板的兩面得到層合體。
(密著性:鍍敷導體層的剝離強度(peel strength))
於層合體之導體層,放入寬度10mm、長度100mm之部分切割,剝離此一端並以夾具((股)TSE製Auto com型試驗機「AC-50C-SL」)抓住,在室溫中以50mm/分鐘之速度於垂直方向,測定剝離35mm時之荷重(kgf/cm),進而用以下的基準評估。
-評估基準-
○:剝離荷重為0.40kgf/cm以上
△:剝離荷重為0.30kgf/cm以上未滿0.40kgf/cm
×:剝離荷重未滿0.30kgf/cm
(粗糙化後之算術平均粗糙度(Ra值))
使用非接觸型表面粗糙度計(威科儀器公司製「WYKO NT3300」),藉由VSI接觸模式、50倍鏡頭,將測定範圍定為121μm×92μm,藉由所得之數值求得Ra值。藉由求得隨機選擇了10點之平均粗糙度來測定,進
而用以下的基準評估。
-評估基準-
○:Ra未滿100nm
△:Ra為100nm以上未滿300nm
×:Ra為300nm以上
<硬化物之製作>
將在各實施例及各比較例所得之樹脂組成物,於經脫膜處理之PET薄膜(Lintec(股)製、「PET501010」)上,以乾燥後之樹脂組成物層的厚度成為40μm的方式驗模塗佈機均勻塗佈,以90~130℃(平均110℃)乾燥5分鐘。然後,在氮環境下以200℃熱處理90分鐘,藉由從支持體剝離,而得到硬化物薄膜(厚度40μm)。
(玻璃轉移點(Tg)之測定)
將上述硬化物薄膜(厚度40μm)切斷成寬度約5mm、長度約15mm之試片,使用熱機械分析裝置Thermo Plus TMA8310((股)理學製),以拉伸加重法(JIS K7197)進行機械分析。將試片安裝在前述裝置後,在荷重1g、昇溫速度5℃/分鐘,從30℃至250℃為止之測定條件連續測定2次。從第2次之測定算出Tg,進而以以下之基準評估。
-評估基準-
○:Tg為150℃以上
△:Tg為未滿150℃且135℃以上
×:Tg未滿135℃
(介電正切之測定)
將上述硬化物薄膜(厚度40μm)切出長度80mm、寬度2mm以作為評估樣品。針對此評估樣品,使用安捷倫科技(Agilent Technologies)公司製、HP8362B,藉由空腔共振攝動法(ASTM D2520)在測定頻率5.8GHz、測定溫度23℃測定介電正切。針對2個試片進行測定,算出其平均值,進而以以下之基準評估。
-評估基準-
○:介電正切未滿0.009
△:介電正切為0.009以上未滿0.0011
×:介電正切為0.011以上
Claims (15)
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,式(1)中,Ar1為含有茀骨架之芳香族烴基。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(B)成分係含有矽烷基保護酚部分與於末端含有馬來醯亞胺部分之化合物、或含有含有矽烷基保護酚部分之化合物與於末端含有馬來醯亞胺部分之化合物的混合物。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(B)成分為含有式(1)表示之構造之同時於末端含有馬來醯亞胺基之化合物。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,將(A)成分之環氧基數定為1時,(B)成分之反應基數為0.05以上未滿0.5。
- 如請求項1之樹脂組成物,其係含有(D)熱塑性樹脂。
- 如請求項7之樹脂組成物,其中,(D)成分為苯氧樹脂。
- 如請求項1之樹脂組成物,其係含有(E)無機填充材。
- 如請求項9之樹脂組成物,其中,將樹脂組成物之不揮發成分定為100質量%時,(E)成分的含量為10質量%~80質量%。
- 如請求項1之樹脂組成物,其係含有(F)硬化促進劑。
- 一種接著薄膜,其係具有支持體、與樹脂組成物層,該樹脂組成物層係設置於該支持體上且包含如請求項1~11中任一項之樹脂組成物。
- 一種預浸料,其係如請求項1~11中任一項之樹脂組成物含浸於片狀纖維基材中。
- 一種印刷配線板,其係包含藉由如請求項1~11中任一項之樹脂組成物的硬化物所形成之絕緣層。
- 一種半導體裝置,其係包含如請求項14之印刷配線板。
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