本發明涉及樹脂組合物。進而,涉及含有該樹脂組合物的片狀疊層材料、印刷線路板、和半導體裝置。
背景技術:
作為印刷線路板的制造技術,已知采用在內層基板上將絕緣層和導體層交替重疊的堆疊(build up)方式的制造方法。在采用堆疊方式的制造方法中,絕緣層通常通過使樹脂組合物固化而形成。
例如,在專利文獻1中,記載了一種樹脂組合物,其含有環氧樹脂、固化劑和無機填充材料,該無機填充材料用氨基烷基硅烷進行表面處理,將樹脂組合物中的不揮發成分設為100質量%時,該無機填充材料的含量為55~90質量%。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2014-28880號公報。
技術實現要素:
發明要解決的課題
那么,伴隨近年來由含鉛軟釬料向無鉛軟釬料的替換,采用軟釬料回流焊(reflow)的部件的安裝工序中的軟釬料回流焊溫度升高。另外近年來,為了實現電子設備的小型化,進行了印刷線路板的進一步薄型化,內層基板、絕緣層的厚度有隨即變薄的傾向。隨著印刷線路板薄型化的進行,有難以使回流焊行為(リフロー挙動)穩定化的傾向。
本發明的課題是提供形成印刷線路板的樹脂組合物、含有該樹脂組合物的片狀疊層材料、印刷線路板、和半導體裝置,所述印刷線路板即使為薄型,在部件的安裝工序中也顯示良好的回流焊行為。
解決課題用的手段
本發明人等對于上述課題進行了努力研究,結果發現:通過使用由特定的表面處理劑進行了表面處理的無機填充材料,可以解決上述課題,從而完成了本發明。
即,本發明包含以下的內容,
[1]樹脂組合物,其含有(A)環氧樹脂、(B)固化劑、和(C)無機填充材料,其中,
(C)無機填充材料用選自下述通式(1)所示的化合物、和下述通式(2)所示的化合物中的至少一種表面處理劑進行了表面處理,
X-Y-Si(OR1)3 ???(1)
在通式(1)中,X表示乙烯基、環氧基、縮水甘油醚基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰基氧基、丙烯酰基、丙烯酰基氧基、氨基、Ar-(NR)n-(CH2)m-、Ar-(CH2)m-(NR)n-、或NH2-(CH2)m-(NR)n-,Ar表示可具有取代基的苯基,R表示氫原子、或碳原子數1~3的烷基,m表示0~6的整數,n表示0或1的整數,Y表示可具有取代基的碳原子數4以上的亞烷基、或可具有取代基的碳原子數4以上的亞烯基,R1表示可具有取代基的碳原子數1~6的烷基,多個R1可以相同,也可以不同,
(R2O)3Si-Z-Si(OR3)3 ???(2)
Z表示可具有取代基的亞烷基、-NR-、氧原子、硫原子、或由這些基團中的2種以上基團組合而成的基團,R表示氫原子、或碳原子數1~3的烷基,R2和R3各自獨立地表示可具有取代基的碳原子數1~6的烷基,多個R2和R3可以相同,也可以不同;
[2]根據[1]所述的樹脂組合物,其中,通式(1)中的Y表示可具有取代基的碳原子數6以上的亞烷基;
[3]根據[1]或[2]所述的樹脂組合物,其中,通式(2)中的Z表示可具有取代基的碳原子數6以上的亞烷基、或由可具有取代基的亞烷基和-NR-的組合形成的基團;
[4]根據[1]~[3]中任一項所述的樹脂組合物,其中,通式(1)中的R1、通式(2)中的R2和R3表示甲基或乙基;
[5]根據[1]~[4]中任一項所述的樹脂組合物,其中,通式(1)所示的化合物為8-環氧丙氧基辛基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-8-氨基辛基三甲氧基硅烷、N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷、3-(2-縮水甘油基苯基)丙基三甲氧基硅烷、6-乙烯基己基三甲氧基硅烷、和8-甲基丙烯酰基氧基辛基三甲氧基硅烷中的任一者,通式(2)所示的化合物為雙三甲氧基甲硅烷基己烷、雙三甲氧基甲硅烷基辛烷、和雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)乙二胺中的任一者;
[6]根據[1]~[5]中任一項所述的樹脂組合物,其中,(C)成分的平均粒徑為0.01μm~5μm;
[7]根據[1]~[6]中任一項所述的樹脂組合物,其中,(C)成分為二氧化硅;
[8]根據[1]~[7]中任一項所述的樹脂組合物,其中,將樹脂組合物中的不揮發成分設為100質量%時,(C)成分的含量為50質量%以上;
[9]根據[1]~[8]中任一項所述的樹脂組合物,其中,(C)成分用相對于(C)成分100質量份為0.2質量份~2質量份的表面處理劑進行了表面處理;
[10]根據[1]~[9]中任一項所述的樹脂組合物,其中,(C)成分的每單位表面積的碳量為0.05mg/m2~1mg/m2;
[11]根據[1]~[10]中任一項所述的樹脂組合物,其中,(A)成分為選自雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、和聯苯型環氧樹脂中的一種以上;
[12]根據[1]~[11]中任一項所述的樹脂組合物,其中,(B)成分為選自苯酚(phenol)系固化劑、萘酚系固化劑、活性酯系固化劑和氰酸酯系固化劑中的一種以上;
[13]根據[1]~[12]中任一項所述的樹脂組合物,其用于形成印刷線路板的絕緣層;
[14]根據[1]~[13]中任一項所述的樹脂組合物,其用于形成印刷線路板的堆疊層;
[15]片狀疊層材料,其含有由[1]~[14]中任一項所述的樹脂組合物形成的樹脂組合物層;
[16]印刷線路板,其含有利用[1]~[14]中任一項所述的樹脂組合物的固化物形成的絕緣層;
[17]根據[16]所述的印刷線路板,其中,絕緣層的翹曲量為350μm以下;
[18]半導體裝置,其含有[16]或[17]所述的印刷線路板。
發明的效果
根據本發明,可以提供形成印刷線路板的樹脂組合物、含有該樹脂組合物的片狀疊層材料、印刷線路板、和半導體裝置,所述印刷線路板即使為薄型,在部件的安裝工序中也顯示良好的回流焊行為。
具體實施方式
以下,對于本發明的樹脂組合物、含有該樹脂組合物的片狀疊層材料、印刷線路板、和半導體裝置詳細地進行說明。
在本說明書中,在緊鄰基團前面記載的“可具有取代基的”這樣的術語是指該基團的氫原子沒有被取代基取代的情況、和該基團的氫原子的一部分或全部被取代基取代的情況這兩者。
在本說明書中,“Cp~Cq”(p和q為正整數,滿足p<q。)這樣的術語表示緊跟該術語之后記載的有機基團的碳原子數為p~q。例如“C1~C10烷基”這樣的表述表示碳原子數為1~10的烷基,“C1~C10烷基酯”這樣的表述表示與碳原子數為1~10的烷基的酯。
[樹脂組合物]
本發明的樹脂組合物含有(A)環氧樹脂、(B)固化劑、和(C)無機填充材料,其特征在于,(C)無機填充材料用選自下述通式(1)所示的化合物、和下述通式(2)所示的化合物中的至少一種表面處理劑進行了表面處理,
X-Y-Si(OR1)3 ???(1)
(通式(1)中,X表示乙烯基、環氧基、縮水甘油醚基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰基氧基、丙烯酰基、丙烯酰基氧基、氨基、Ar-(NR)n-(CH2)m-、Ar-(CH2)m-(NR)n-、或NH2-(CH2)m-(NR)n-,Ar表示可具有取代基的苯基,R表示氫原子、或碳原子數為1~3的烷基,m表示0~6的整數,n表示0或1的整數,Y表示可具有取代基的碳原子數為4以上的亞烷基、或可具有取代基的碳原子數為4以上的亞烯基,R1表示可具有取代基的碳原子數為1~6的烷基,多個R1可以相同,也可以不同。)
(R2O)3Si-Z-Si(OR3)3 ???(2)
(Z表示可具有取代基的亞烷基、-NR-、氧原子、硫原子、或由這些基團中的2種以上基團組合而成的基團,R表示氫原子、或碳原子數為1~3的烷基,R2和R3各自獨立地表示可具有取代基的碳原子數為1~6的烷基,多個R2和R3可以相同,也可以不同。)。
以下,對于本發明的樹脂組合物中所含的各成分進行詳細地說明。
<(A)環氧樹脂>
本發明的樹脂組合物含有(A)環氧樹脂(以下也稱為(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、二環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚酚醛(naphthol novolac)型環氧樹脂、線型酚醛(phenol novolac)型環氧樹脂、叔丁基-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(cresol novolac)型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、線型脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯結構的環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、含有螺環的環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、亞萘基醚型環氧樹脂、三羥甲基型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂、聯二甲苯酚型環氧樹脂等。環氧樹脂可以單獨使用一種,也可以將兩種以上組合使用。(A)成分優選是選自雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、和聯苯型環氧樹脂中的一種以上。
環氧樹脂優選含有在1分子中具有2個以上的環氧基的環氧樹脂。將環氧樹脂的不揮發成分設為100質量%時,優選至少50質量%以上是在1分子中具有2個以上的環氧基的環氧樹脂。其中,優選含有在1分子中具有2個以上的環氧基且溫度20℃下為液態的環氧樹脂(以下稱為“液態環氧樹脂”)、和在1分子中具有3個以上的環氧基且溫度20℃下為固態的環氧樹脂(以下稱為“固態環氧樹脂”)。作為環氧樹脂,通過將液態環氧樹脂和固態環氧樹脂并用,可以得到具有優異的撓性的樹脂組合物。另外,樹脂組合物的固化物的斷裂強度也提高。
作為液態環氧樹脂,優選雙酚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、線型酚醛型環氧樹脂、具有酯骨架的脂環式環氧樹脂、和具有丁二烯結構的環氧樹脂,更優選雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂和萘型環氧樹脂。作為液態環氧樹脂的具體例,可以列舉DIC(株)制的“HP4032”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型環氧樹脂)、三菱化學(株)制的“828US”、“jER828EL”(雙酚A型環氧樹脂)、“jER807”(雙酚F型環氧樹脂)、“jER152”(線型酚醛型環氧樹脂)、新日鐵住金化學(株)制的“ZX1059”(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂的混合品)、Nagase ChemteX(株)制的“EX-721”(縮水甘油酯型環氧樹脂)、(株)大賽璐制的“Celloxide 2021P”(具有酯骨架的脂環式環氧樹脂)、“PB-3600”(具有丁二烯結構的環氧樹脂)、新日鐵化學(株)制的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液態1,4-縮水甘油基環己烷)。它們可以單獨使用一種,也可以將兩種以上組合使用。
作為固態環氧樹脂,優選萘型4官能環氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、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、亞萘基醚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂,更優選萘型4官能環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂和聯苯型環氧樹脂,作為固態環氧樹脂的具體例,可以列舉DIC(株)制的“HP4032H”(萘型環氧樹脂)、“HP-4700”、“HP-4710”(萘型4官能環氧樹脂)、“N-690”(甲酚酚醛型環氧樹脂)、“N-695”(甲酚酚醛型環氧樹脂)、“HP-7200”(二環戊二烯型環氧樹脂)、“HP-7200HH”、“EXA7311”、“EXA7311-G3”、“EXA7311-G4”、“EXA7311-G4S”、“HP6000”(亞萘基醚型環氧樹脂)、日本化藥(株)制的“EPPN-502H”(三酚型環氧樹脂)、“NC7000L”(萘酚酚醛型環氧樹脂)、“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3100”(聯苯型環氧樹脂)、新日鐵住金化學(株)制的“ESN475V”(萘酚型環氧樹脂)、“ESN485”(萘酚酚醛型環氧樹脂)、三菱化學(株)制的“YX4000H”、“YL6121”(聯苯型環氧樹脂)、“YX4000HK”(聯二甲苯酚型環氧樹脂)、“YX8800”(蒽型環氧樹脂)、大阪燃氣化學株式會社(大阪ガスケミカル(株))制的“PG-100”、“CG-500”、三菱化學(株)制的“YL7800”(芴型環氧樹脂)、三菱化學(株)制的“jER1010”(固態雙酚A型環氧樹脂)、“jER1031S”(四苯基乙烷型環氧樹脂)、“YL7760”(雙酚AF型環氧樹脂)等。
作為環氧樹脂,在并用液態環氧樹脂和固態環氧樹脂時,它們的量比(液態環氧樹脂:固態環氧樹脂)以質量比計優選為1:0.1~1:6的范圍。通過使液態環氧樹脂和固態環氧樹脂的量比在上述范圍,可獲得以下的效果:i)以粘接膜的形態使用時可獲得適當的粘接性;ii)以粘接膜的形態使用時得到充分的撓性、操作性提高;以及iii)能得到具有足夠的斷裂強度的固化物等。從上述i)~iii)的效果的觀點考慮,液態環氧樹脂和固態環氧樹脂的量比(液態環氧樹脂:固態環氧樹脂)以質量比計更優選為1:0.3~1:5的范圍,進一步優選為1:0.6~1:4的范圍。
從得到顯示良好的機械強度、絕緣可靠性的絕緣層的角度考慮,樹脂組合物中環氧樹脂的含量優選為5質量%以上、更優選為10質量%以上、進而優選為15質量%以上。環氧樹脂的含量的上限只要可起到本發明的效果就沒有特別的限定,優選為50質量%以下、更優選為30質量%以下、進而優選為20質量%以下。
應予說明,本發明中,樹脂組合物中的各成分的含量,在沒有特別說明的情況下是將樹脂組合物中的不揮發成分設為100質量%時的值。
環氧樹脂的環氧當量優選為50~5000、更優選為50~3000、進一步優選為80~2000、進而更優選為110~1000。通過使其在該范圍內,從而固化物的交聯密度變得充分而可得到表面粗糙度低的絕緣層。應予說明,環氧當量可根據JIS K7236進行測定,是指含有1當量的環氧基的樹脂的質量。
環氧樹脂的重均分子量優選為100~5000、更優選為250~3000、進一步優選為400~1500。這里,環氧樹脂的重均分子量是利用凝膠滲透色譜(GPC)法測定的聚苯乙烯換算的重均分子量。
<(B)固化劑>
本發明的樹脂組合物含有(B)固化劑(以下也稱為(B)成分)。
作為固化劑,只要具有將環氧樹脂固化的功能即可,沒有特別的限定,例如可列舉:苯酚系固化劑、萘酚系固化劑、活性酯系固化劑、苯并噁嗪系固化劑、氰酸酯系固化劑、和碳二亞胺系固化劑等。固化劑可以單獨使用一種,或將兩種以上并用。(B)成分優選為選自苯酚系固化劑、萘酚系固化劑、活性酯系固化劑和氰酸酯系固化劑中的一種以上。
作為苯酚系固化劑和萘酚系固化劑,從耐熱性和耐水性的觀點考慮,優選具有酚醛樹脂(novolac)結構的苯酚系固化劑、或者具有酚醛樹脂結構的萘酚系固化劑。另外,從與導體層的密合性的觀點考慮,優選含氮苯酚系固化劑,更優選含三嗪骨架的苯酚系固化劑。其中,從高度滿足耐熱性、耐水性、以及與導體層的密合性的觀點考慮,優選含三嗪骨架的線型酚醛樹脂(phenol novolac)固化劑。
作為苯酚系固化劑和萘酚系固化劑的具體例子,例如可列舉:明和化成(株)制的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”、日本化藥(株)制的“NHN”、“CBN”、“GPH”、新日鐵住金(株)制的“SN-170”、“SN-180”、“SN-190”、“SN-475”、“SN-485”、“SN-495”、“SN-375”、“SN-395”、DIC(株)制的“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-3018”、“EXB-9500”等。
從粗糙化處理后得到表面粗糙度小的絕緣層的觀點、得到與導體層的密合性優異的絕緣層的觀點考慮,還優選活性酯系固化劑。作為活性酯系固化劑,沒有特別的限制,但通常優選使用苯酚酯類(phenol esters)、苯硫酚酯類(thiophenol esters)、N-羥基胺酯類、雜環羥基化合物的酯類等一分子中具有兩個以上反應活性較高的酯基的化合物。優選該活性酯系固化劑為:由羧酸化合物和/或硫代羧酸化合物與羥基化合物和/或硫醇化合物的縮合反應所得的活性酯系固化劑。尤其從提高耐熱性的觀點出發,優選由羧酸化合物與羥基化合物所得的活性酯系固化劑,更優選由羧酸化合物與苯酚化合物和/或萘酚化合物所得的活性酯系固化劑。作為羧酸化合物,例如可列舉出:苯甲酸、乙酸、琥珀酸、馬來酸、衣康酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、均苯四酸等。作為苯酚化合物或萘酚化合物,例如可列舉出:氫醌、間苯二酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、酚酞啉、甲基化雙酚A、甲基化雙酚F、甲基化雙酚S、苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、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、苯三酚、二環戊二烯型聯苯酚化合物、線型酚醛樹脂(phenol novolac)等。此處,“二環戊二烯型聯苯酚化合物”是指,在一分子二環戊二烯中縮合兩分子苯酚所得的聯苯酚化合物。
具體而言,優選含有二環戊二烯型聯苯酚結構的活性酯化合物、含有萘結構的活性酯化合物、含有線型酚醛樹脂的乙酰化物的活性酯化合物、含有線型酚醛樹脂的苯甲酰化物的活性酯化合物,其中更優選含有萘結構的活性酯化合物、含有二環戊二烯型聯苯酚結構的活性酯化合物。“二環戊二烯型聯苯酚結構”是指,由亞苯基-二亞環戊基(ジシクロペンチレン) -亞苯基組成的二價的結構單元。
作為活性酯系固化劑的市售品,含有二環戊二烯型聯苯酚結構的活性酯化合物可列舉出“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“HPC-8000-65T”(DIC株式會社制);含有萘結構的活性酯化合物可列舉出“EXB9416-70BK”(DIC株式會社制);含有線型酚醛樹脂的乙酰化物的活性酯化合物可列舉出“DC808”(三菱化學株式會社制);含有線型酚醛樹脂的苯甲酰化物的活性酯化合物可列舉出“YLH1026”(三菱化學株式會社制)等。
作為苯并噁嗪系固化劑的具體例,可列舉出昭和高分子株式會社制的“HFB2006M”、四國化成工業株式會社制的“P-d”、“F-a”。
作為氰酸酯系固化劑,例如可列舉出:雙酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯、低聚(3-亞甲基-1,5-亞苯基氰酸酯)、4,4'-亞甲基雙(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4'-乙叉基(エチリデン)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-(甲基乙叉基))苯、雙(4-氰酸酯苯基)硫醚、和雙(4-氰酸酯苯基)醚等二官能氰酸酯樹脂、由線型酚醛樹脂和甲酚酚醛樹脂等衍生的多官能氰酸酯樹脂、這些氰酸酯樹脂部分三嗪化形成的預聚物等。作為氰酸酯系固化劑的具體例,可列舉出Lonza Japan株式會社制的“PT30”和“PT60”(均為線型酚醛樹脂型多官能氰酸酯樹脂)、“BA230”、“BA230S75”(雙酚A二氰酸酯的部分或全部被三嗪化而形成三聚體的預聚物)等。
作為碳二亞胺系固化劑的具體例,可以列舉日清紡化學株式會社(日清紡ケミカル(株))制的“V-03”、“V-07”等。
環氧樹脂與固化劑的量比,以[環氧樹脂的環氧基的總數]:[固化劑的反應基團的總數]的比率計,優選為1:0.1~1:2的范圍,更優選為1:0.15~1:1.5,進一步優選為1:0.2~1:1。此處,固化劑的反應基團是指活性羥基、活性酯基等,根據固化劑的種類而不同。另外,環氧樹脂的環氧基的總數是指,對于全部的環氧樹脂,將用各環氧樹脂的固體成分質量除以環氧當量所得的值進行總計而得的值;固化劑的反應基團的總數是指,對于全部的固化劑,將用各固化劑的固體成分質量除以反應基團當量所得的值進行總計而得的值。通過使環氧樹脂與固化劑的量比處于所述范圍,樹脂組合物的固化物的耐熱性更為提高。
在一個實施方式中,樹脂組合物含有前述的(A)環氧樹脂和(B)固化劑。樹脂組合物優選分別含有液態環氧樹脂與固態環氧樹脂的混合物(液態環氧樹脂:固態環氧樹脂的質量比優選為1:0.1~1:8、更優選為1:0.3~1:7、進而優選為1:0.6~1:6)作為(A)環氧樹脂,含有選自苯酚系固化劑、萘酚系固化劑、活性酯系固化劑和氰酸酯系固化劑中的一種以上(優選選自苯酚系固化劑、萘酚系固化劑和活性酯系固化劑中的一種以上)作為(B)固化劑。
樹脂組合物中的固化劑的含量沒有特別的限定,但優選為30質量%以下、更優選為25質量%以下、進而優選為20質量%以下、進而更優選為18質量%以下。另外,下限沒有特別的限制,優選為3質量%以上。
<(C)無機填充材料>
本發明的樹脂組合物含有(C)無機填充材料(以下也稱為(C)成分),(C)成分用選自下述通式(1)所示的化合物、和下述通式(2)所示的化合物中的至少一種表面處理劑進行了表面處理,
X-Y-Si(OR1)3 ???(1)
(通式(1)中,X表示乙烯基、環氧基、縮水甘油醚基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰基氧基、丙烯酰基、丙烯酰基氧基、氨基、Ar-(NR)n-(CH2)m-、Ar-(CH2)m-(NR)n-、或NH2-(CH2)m-(NR)n-,Ar表示可具有取代基的苯基,R表示氫原子、或碳原子數為1~3的烷基,m表示0~6的整數,n表示0或1的整數,Y表示可具有取代基的碳原子數為4以上的亞烷基、或可具有取代基的碳原子數為4以上的亞烯基,R1表示可具有取代基的碳原子數為1~6的烷基,多個R1可以相同,也可以不同。)
(R2O)3Si-Z-Si(OR3)3 ???(2)
(Z表示可具有取代基的亞烷基、-NR-、氧原子、硫原子、或由這些基團中的2種以上基團組合而成的基團,R表示氫原子、或碳原子數為1~3的烷基,R2和R3各自獨立地表示可具有取代基的碳原子數為1~6的烷基,多個R2和R3可以相同,也可以不同。)。
本發明中的(C)成分用選自通式(1)所示的化合物、和通式(2)所示的化合物中的至少一種表面處理劑進行表面處理。本發明人等進行了努力研究,結果發現如果用如通式(1)所示的化合物那樣的、將硅原子與官能團部位(通式(1)中的X)結合的2價基團(通式(1)中的Y)的主鏈為長鏈的化合物對無機填充材料進行表面處理,則可以減小由樹脂組合物的固化物形成的絕緣層在回流焊時的翹曲量(回流焊行為最大變化)。另外,發現通過用上述化合物將無機填充材料進行表面處理,從而最低溶融粘度變低,可以得到良好的電路填埋性。另外,本發明人等發現即使用如通式(2)所示的化合物那樣的、在兩末端具有硅原子并且與各硅原子結合的2價基團(通式(2)中的Z)的主鏈為長鏈的化合物對無機填充材料進行表面處理,也可以得到同樣的效果。
在本說明書中,只要沒有特別說明,(C)成分表示用表面處理劑進行了表面處理的無機填充材料。
無機填充材料的材料沒有特別的限定,例如可列舉:二氧化硅、氧化鋁、玻璃、堇青石、硅氧化物、硫酸鋇、碳酸鋇、滑石、粘土、云母粉、氧化鋅、水滑石、勃姆石、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、和磷酸鎢酸鋯等。其中特別優選二氧化硅。此外作為二氧化硅,優選球形二氧化硅。無機填充材料可以一種單獨使用,也可以組合兩種以上使用。
無機填充材料的平均粒徑沒有特別的限定,從得到表面粗糙度小的絕緣層的觀點、微細配線形成性提高的觀點考慮,優選為5μm以下、更優選為3μm以下、進而優選為2μm以下、或1μm以下。該平均粒徑的下限沒有特別的限定,優選為0.01μm以上、更優選為0.1μm以上、進而優選為0.3μm以上。作為具有這樣的平均粒徑的無機填充材料的市售品,例如可列舉:(株)Admatechs制“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”、電氣化學工業(株)制“UFP-30”、德山(トクヤマ)株式會社制“シルフィルNSS-3N”、“シルフィルNSS-4N”、“シルフィルNSS-5N”、(株)Admatechs制“SC2500SQ”、“SO-C2”、“SO-C1”等。
無機填充材料的平均粒徑可以利用基于米氏(Mie)散射理論的激光衍射-散射法來測定。具體地,利用激光衍射散射式粒度分布測定裝置,以體積基準制成無機填充材料的粒度分布,將其中值直徑設為平均粒徑,由此可以測定。測定樣品可以優選使用利用超聲波使無機填充材料分散在水中而得的樣品。作為激光衍射散射式粒度分布測定裝置,可以使用(株)堀場制作所制“LA-500”等。
作為表面處理劑,可以單獨使用通式(1)所示的化合物、或通式(2)所示的化合物,也可以將通式(1)所示的化合物、和通式(2)所示的化合物組合使用。
通式(1)所示的化合物具有以下的結構,
X-Y-Si(OR1)3 ???(1)
(通式(1)中,X表示乙烯基、環氧基、縮水甘油醚基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰基氧基、丙烯酰基、丙烯酰基氧基、氨基、Ar-(NR)n-(CH2)m-、Ar-(CH2)m-(NR)n-、或NH2-(CH2)m-(NR)n-,Ar表示可具有取代基的苯基,R表示氫原子、或碳原子數為1~3的烷基,m表示0~6的整數,n表示0或1的整數,Y表示可具有取代基的碳原子數為4以上的亞烷基、或可具有取代基的碳原子數為4以上的亞烯基,R1表示可具有取代基的碳原子數為1~6的烷基,多個R1可以相同,也可以不同。)。
X表示乙烯基、環氧基、縮水甘油醚基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰基氧基、丙烯酰基、丙烯酰基氧基、氨基、Ar-(NR)n-(CH2)m-、Ar-(CH2)m-(NR)n-、或NH2-(CH2)m-(NR)n-。
Ar表示可具有取代基的苯基。對于該苯基可具有的取代基,如下所述。
m表示0~6的整數,優選1~4的整數,更優選1~3的整數。n表示0或1的整數,優選為1。
R表示氫原子、或碳原子數為1~3的烷基。作為碳原子數為1~3的烷基,可以列舉甲基、乙基、丙基等。R優選為氫原子。
作為Ar-(NR)n-(CH2)m-、Ar-(CH2)m-(NR)n-、或NH2-(CH2)m-(NR)n-,例如可列舉:氨基亞乙基氨基、芐基氨基、苯基氨基等。
其中,作為X,優選是乙烯基、環氧基、縮水甘油醚基、甲基丙烯酰基氧基、氨基亞乙基氨基、苯基氨基,更優選是環氧基、縮水甘油醚基、甲基丙烯酰基氧基、氨基亞乙基氨基、苯基氨基。
Y表示可具有取代基的碳原子數為4以上的亞烷基、或可具有取代基的碳原子數為4以上的亞烯基。該亞烷基和該亞烯基的碳原子數為4以上,優選為5以上,更優選為6以上,進而優選為7以上。對于上限,沒有特別的限定,但優選為20以下、更優選為15以下、進而優選為10以下。碳原子數小于4時,硅原子與官能團部位之間的結合距離短,由樹脂組合物的固化物形成的絕緣層的翹曲量在回流焊時變大,同時最低溶融粘度變高,電路填埋性差。
可具有取代基的碳原子數為4以上的亞烷基可以是直鏈狀、或支鏈狀的任一者。作為可具有取代基的碳原子數為4以上的亞烷基,例如可列舉:亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基、亞十二烷基等,優選為亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基,更優選為亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基,進而優選為亞辛基。
可具有取代基的碳原子數為4以上的亞烯基可以是直鏈狀、或支鏈狀的任一者。作為可具有取代基的碳原子數為4以上的亞烯基,例如可列舉:1-亞丁烯基、1-亞戊烯基、1-亞己烯基、1-亞庚烯基、1-亞辛烯基等。其中,優選為1-亞丁烯基、1-亞戊烯基、1-亞己烯基、1-亞庚烯基、1-亞辛烯基,更優選為1-亞戊烯基。
Ar表示的苯基、Y表示的碳原子數為4以上的亞烷基和碳原子數為4以上的亞烯基可具有取代基。作為取代基,沒有特別限制,例如可列舉:鹵素原子、烷基、環烷基、烯基、烷氧基、環烷基氧基、芳基、芳基氧基、芳基烷基、芳基烷氧基、1價的雜環基、烷叉基(アルキリデン基)、氨基、甲硅烷基、酰基、酰基氧基、羧基、磺基、氰基、硝基、羥基、巰基、氧代基(オキソ基)等。另外,取代基可以具有多個,多個取代基可以相互鍵合而形成環。
作為用作取代基的鹵素原子,可以列舉氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
用作取代基的烷基可以是直鏈狀、或支鏈狀的任一者。該烷基的碳原子數優選為1~12、更優選為1~6、更優選為1~3。作為該烷基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、和癸基。
用作取代基的環烷基的碳原子數優選為3~12、更優選為3~6。作為該環烷基,例如可列舉:環丙基、環丁基、環戊基、和環己基等。
用作取代基的烯基的碳原子數優選為2~12、更優選為2~6。作為該烯基,例如可列舉:乙烯基、丙烯基(烯丙基)、1-丁烯基、1-己烯基等。作為取代基的烯基有多個時,多個烯基可相互鍵合而形成環。例如在碳原子數為4以上的亞烯基的乙烯(ethylene)部位含有2個乙烯基(vinyl)作為取代基時,乙烯基可相互鍵合而形成1,2-亞苯基。
用作取代基的烷氧基可以是直鏈狀或支鏈狀的任一者。該烷氧基的碳原子數優選為1~20、更優選為1~12、進而優選為1~6。作為該烷氧基,例如可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙基氧基、丁氧基、仲丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、戊基氧基、己基氧基、庚基氧基、辛基氧基、壬基氧基、和癸基氧基。
用作取代基的環烷基氧基的碳原子數優選為3~20、更優選為3~12、進而優選為3~6。作為該環烷基氧基,例如可列舉:環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、和環己基氧基。
用作取代基的芳基是由芳香族烴除去1個芳香環上的氫原子而得的基團。用作取代基的芳基的碳原子數優選為6~24、更優選為6~18、進而優選為6~14、進而更優選為6~10。作為該芳基,例如可列舉:苯基、萘基、和蒽基。
用作取代基的芳基氧基的碳原子數優選為6~24、更優選為6~18、進而優選為6~14、進而更優選為6~10。作為用作取代基的芳基氧基,例如可列舉:苯氧基、1-萘基氧基、和2-萘基氧基。
用作取代基的芳基烷基的碳原子數優選為7~25、更優選為7~19、進而優選為7~15、進而更優選為7~11。作為該芳基烷基,例如可列舉:苯基-C1~C12烷基、萘基-C1~C12烷基、和蒽基-C1~C12烷基。
用作取代基的芳基烷氧基的碳原子數優選為7~25、更優選為7~19、進而優選為7~15、進而更優選為7~11。作為該芳基烷氧基,例如可列舉:苯基-C1~C12烷氧基、和萘基-C1~C12烷氧基。
用作取代基的1價的雜環基是指由雜環式化合物的雜環除去1個氫原子后的基團。該1價的雜環基的碳原子數優選為3~21、更優選為3~15、進而優選為3~9。在該1價的雜環基中,還含有1價的芳香族雜環基(雜芳基)。作為該1價的雜環,可以列舉例如噻吩基、吡咯基、呋喃基(フラニル基)、呋喃基(フリル基)、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、吡咯烷基、哌啶基、喹啉基、和異喹啉基。
用作取代基的烷叉基是指從烷烴的同一碳原子上除去2個氫原子后的基團。該烷叉基的碳原子數優選為1~20、更優選為1~14、進而優選為1~12、進而更優選為1~6、特別優選為1~3。作為該烷叉基,可以列舉例如甲叉基、乙叉基、丙叉基、異丙叉基、丁叉基、仲丁叉基、異丁叉基、叔丁叉基、戊叉基、己叉基、庚叉基、辛叉基、壬叉基、和癸叉基。
用作取代基的酰基是指由式:-C(=O)-R4表示的基團(式中,R4為烷基或芳基)。由R4表示的烷基可以是直鏈狀或支鏈狀的任一者。作為由R表示的芳基,例如可列舉:苯基、萘基、和蒽基。該酰基的碳原子數優選為2~20、更優選為2~13、進而優選為2~7。作為該酰基,例如可列舉:乙酰基、丙酰基、丁酰基、異丁酰基、戊酰基、和苯甲酰基。
用作取代基的酰基氧基是由式:-O-C(=O)-R5表示的基團(式中,R5為烷基或芳基)。由R5表示的烷基可以是直鏈狀或支鏈狀的任一者。作為由R5表示的芳基,例如可列舉:苯基、萘基、和蒽基。該酰基氧基的碳原子數優選為2~20、更優選為2~13、進而優選為2~7。作為該酰基氧基,例如可列舉:乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、異丁酰氧基、戊酰氧基、和苯甲酰氧基。
上述的取代基可以進而具有取代基(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,可使用與上述的取代基相同的基團。
R1表示可具有取代基的碳原子數為1~6的烷基,多個R1可以相同,也可以不同。可具有取代基的碳原子數為1~6的烷基可以是直鏈狀、或支鏈狀的任一者。作為碳原子數為1~6的烷基,優選是碳原子數為1~4的烷基,更優選是碳原子數為1~3的烷基。作為碳原子數為1~6的烷基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、正丁基、叔丁基、戊基、正己基等,優選是甲基、乙基、丙基、正丁基,更優選是甲基、乙基、丙基,進而優選是甲基、乙基。
R1所表示的碳原子數為1~6的烷基可具有取代基。作為取代基,與Y表示的碳原子數為4以上的亞烷基可具有的取代基同樣,優選的范圍也同樣。
作為通式(1)所示的化合物的具體例,可以列舉8-環氧丙氧基辛基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-8-氨基辛基三甲氧基硅烷、N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷、3-(2-縮水甘油基苯基)丙基三甲氧基硅烷、6-乙烯基己基三甲氧基硅烷、8-甲基丙烯酰基氧基辛基三甲氧基硅烷等,但本發明不限于此。
通式(2)所示的化合物具有以下的結構,
(R2O)3Si-Z-Si(OR3)3 ???(2)
(Z表示可具有取代基的亞烷基、-NR-、氧原子、硫原子、或由這些基團中的2種以上基團組合而成的基團,R表示氫原子、或碳原子數為1~3的烷基,R2和R3各自獨立地表示可具有取代基的碳原子數為1~6的烷基,多個R2和R3可以相同,也可以不同。)。
Z表示可具有取代基的亞烷基、-NR-、氧原子、硫原子、或由這些基團中的2種以上基團組合而成的基團,R表示氫原子、或碳原子數為1~3的烷基。優選Z的主鏈為長鏈,構成主鏈的原子數(兩末端的硅原子間的主鏈的原子數)優選為4以上、更優選為5以上、進而優選為6以上。對于上限,沒有特別限定,但優選為20以下、更優選為15以下、進而優選為10以下、或9以下。構成主鏈的原子數小于4時,由樹脂組合物的固化物形成的絕緣層的翹曲量在回流焊時變大,同時最低溶融粘度變高,有電路填埋性差的情況。構成Z的主鏈的原子表示亞烷基的主鏈的碳原子、-NR-的氮原子、氧原子、和硫原子。
Z表示可具有取代基的亞烷基時,作為可具有取代基的亞烷基的碳原子數,優選為4以上、更優選為5以上、進而優選為6以上。對于上限,沒有特別限定,但優選為20以下、更優選為15以下、進而優選為10以下、或9以下。該亞烷基的具體例和優選的范圍等與通式(1)的Y所表示的碳原子數為4以上的亞烷基同樣。
Z表示由上述2種以上基團組合而成的基團時,作為構成“由2種以上基團組合而成的基團”的亞烷基的碳原子數,優選為1~10、更優選為1~6、進而優選為1~3。作為這樣的亞烷基,例如可列舉:亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基等,優選為亞甲基、亞乙基、亞丙基,優選為亞乙基、亞丙基。可具有取代基的亞烷基可以是直鏈狀、或支鏈狀的任一者。
作為“由上述2種以上基團組合而成的基團”,可以列舉:可具有取代基的亞烷基與-NR-結合而成的基團、多個可具有取代基的亞烷基與多個-NR-交替結合而成的基團、可具有取代基的亞烷基與氧原子結合而成的基團、可具有取代基的亞烷基與硫原子結合而成的基團等,優選是可具有取代基的亞烷基與-NR-結合而成的基團、多個可具有取代基的亞烷基與多個-NR-交替結合而成的基團、即由可具有取代基的亞烷基和-NR-組合而成的基團。作為由上述2種以上基團組合而成的基團的具體例,可以列舉以下的基團,但本發明不限于這些基團,
*表示結合鍵。
R表示氫原子、或碳原子數為1~3的烷基。R與通式(1)中的R同義,優選的范圍也同樣。
R2和R3各自獨立地表示可具有取代基的碳原子數為1~6的烷基,多個R2和R3可以相同,也可以不同。R2和R3與通式(1)的R1同義,優選的范圍也同樣。
作為通式(2)所示的化合物的具體例,可以列舉雙三甲氧基甲硅烷基己烷、雙三甲氧基甲硅烷基辛烷、雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)乙二胺等,但本發明不限定于此。
通式(1)所示的化合物、和通式(2)所示的化合物可以使用市售品,也可以使用公知的合成方法進行合成。
利用表面處理劑的表面處理的程度從無機填充材料的分散性提高的角度考慮,優選相對于(C)成分100質量份,用0.2質量份~2質量份的表面處理劑進行表面處理,優選以0.2質量份~1質量份進行表面處理,優選以0.3質量份~0.8質量份進行表面處理。
利用表面處理劑進行的表面處理的程度可以通過無機填充材料的每單位表面積的碳量來評價。從提高無機填充材料的分散性的觀點考慮,無機填充材料的每單位表面積的碳量優選為0.05mg/m2以上、更優選為0.1mg/m2以上、進一步優選為0.2mg/m2以上。另一方面,從防止樹脂清漆的熔融粘度或片材形態下的熔融粘度的上升的觀點考慮,優選為1mg/m2以下、更優選為0.8mg/m2以下、進一步優選為0.5mg/m2以下。
無機填充材料的每單位表面積的碳量可以通過以下方式測定:使用溶劑(例如甲基乙基酮(MEK))對表面處理后的無機填充材料進行清洗處理,然后進行測定。具體而言,可以向用表面處理劑進行了表面處理后的無機填充材料中加入足量的MEK作為溶劑,25℃下超聲波清洗5分鐘。可以除去上清液,使固體成分干燥后,使用碳分析計對無機填充材料的每單位表面積的碳量進行測定。作為碳分析計,可以使用(株)堀場制作所制“EMIA-320V”等。
無機填充材料除了可以用選自通式(1)所示的化合物和通式(2)所示的化合物中的表面處理劑進行表面處理,而且進而還可以用其它的表面處理劑進行表面處理。作為其它表面處理劑,可以列舉例如氨基硅烷系偶聯劑、環氧硅烷系偶聯劑、巰基硅烷系偶聯劑、硅烷系偶聯劑、有機硅氮烷化合物、鈦酸酯系偶聯劑、烷氧基硅烷化合物、有機硅氮烷化合物等。作為這樣的其它表面處理劑的市售品,可以列舉例如信越化學工業(株)制“KBM403”(3-環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷)、信越化學工業(株)制“KBM803”(3-巰基丙基三甲氧基硅烷)、信越化學工業(株)制“KBE903”(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)、信越化學工業(株)制“KBM573”(N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷)、信越化學工業(株)制“SZ-31”(六甲基二硅氮烷)、信越化學工業(株)制“KBM103”(苯基三甲氧基硅烷)等。
樹脂組合物中的無機填充材料的含量從得到熱膨脹系數低的絕緣層的角度考慮,優選為50質量%以上、更優選為60質量%以上、進而優選為70質量%以上。樹脂組合物中的無機填充材料的含量的上限從絕緣層的機械強度的角度考慮,優選為95質量%以下、更優選為90質量%以下、進而優選為85質量%以下、80質量%以下、或75質量%以下。
<(D)熱塑性樹脂>
本發明的樹脂組合物除了含有(A)~(C)成分以外,優選還含有(D)熱塑性樹脂(以下也稱為(D)成分)。
作為熱塑性樹脂,例如可列舉:苯氧基樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、聚烯烴樹脂、聚丁二烯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、聚砜樹脂、聚醚砜樹脂、聚苯醚樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂,優選是苯氧基樹脂。熱塑性樹脂可以一種單獨使用,也可以組合兩種以上使用。
熱塑性樹脂的聚苯乙烯換算的重均分子量優選為8000~70000的范圍,更優選10000~60000的范圍,進而優選20000~60000的范圍。熱塑性樹脂的聚苯乙烯換算的重均分子量利用凝膠滲透色譜(GPC)法測定。具體地,熱塑性樹脂的聚苯乙烯換算的重均分子量如下計算:使用(株)島津制作所制LC-9A/RID-6A作為測定裝置、使用昭和電工(株)制Shodex K-800P/K-804L/K-804L作為柱子、使用氯仿等作為流動相、使柱溫為40℃進行測定,使用標準聚苯乙烯的標準曲線來算出。
作為苯氧基樹脂,例如可列舉:具有選自雙酚A骨架、雙酚F骨架、雙酚S骨架、雙酚乙酰苯骨架、酚醛樹脂(ノボラック)骨架、聯苯骨架、芴骨架、二環戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金剛烷骨架、萜烯骨架、和三甲基環己烷骨架中的一種以上的骨架的苯氧基樹脂。苯氧基樹脂的末端可以是酚式羥基、環氧基等任意的官能團。苯氧基樹脂可以一種單獨使用,也可以組合兩種以上使用。作為苯氧基樹脂的具體例,可列舉:三菱化學(株)制的“1256”和“4250”(均為含有雙酚A骨架的苯氧基樹脂)、“YX8100”(含有雙酚S骨架的苯氧基樹脂)、和“YX6954”(含有雙酚乙酰苯骨架的苯氧基樹脂),其它還可列舉:新日鐵住金化學(株)制的“FX280”和“FX293”、三菱化學(株)制的“YX6954BH30”、“YX7553”、“YX7553BH30”、“YL7769BH30”、“YL6794”、“YL7213”、“YL7290”、“YL7891BH30”和“YL7482”等。
作為聚乙烯醇縮醛樹脂,可以列舉例如聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂,優選是聚乙烯醇縮丁醛樹脂。作為聚乙烯醇縮醛樹脂的具體例,可以列舉例如電氣化學工業(株)制的“Denka Butyral(電化ブチラール) 4000-2”、“Denka Butyral 5000-A”、“Denka Butyral 6000-C”、“Denka Butyral 6000-EP”、積水化學工業(株)制的S-LEC(エスレック) BH系列、BX系列、KS系列、BL系列、BM系列等。
作為聚酰亞胺樹脂的具體例,可以列舉新日本理化(株)制的“RIKACOAT(リカコート) SN20”和“RIKACOAT PN20”。作為聚酰亞胺樹脂的具體例,還可以列舉使2官能性羥基末端聚丁二烯、二異氰酸酯化合物和四元酸酐反應而得的線型聚酰亞胺(日本特開2006-37083號公報記載的聚酰亞胺)、含有聚硅氧烷骨架的聚酰亞胺(日本特開2002-12667號公報和日本特開2000-319386號公報等中記載的聚酰亞胺)等改性聚酰亞胺。
作為聚酰胺酰亞胺樹脂的具體例,可以列舉東洋紡織(株)制的“VYLOMAX HR11NN”和“VYLOMAX HR16NN”。作為聚酰胺酰亞胺樹脂的具體例,還可以列舉日立化成工業(株)制的“KS9100”、“KS9300”(含有聚硅氧烷骨架的聚酰胺酰亞胺)等改性聚酰胺酰亞胺。
作為聚醚砜樹脂的具體例,可以列舉住友化學(株)制的“PES5003P”等。
作為聚砜樹脂的具體例,可以列舉Solvay Advanced Polymers(ソルベイアドバンストポリマーズ)株式會社制的聚砜“P1700”、“P3500”等。
作為聚苯醚樹脂的具體例,可以列舉三菱瓦斯化學(三菱ガス化學)株式會社制的低聚苯醚-苯乙烯樹脂“OPE-2St 1200”等。
其中,作為熱塑性樹脂,優選是苯氧基樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂。因此在合適的一個實施方式中,(D)成分含有選自苯氧基樹脂和聚乙烯醇縮醛樹脂中的一種以上。
樹脂組合物中熱塑性樹脂的含量優選為0.1質量%~20質量%、更優選為0.5質量%~10質量%、進而優選為1質量%~5質量%。
<(E)固化促進劑>
本發明的樹脂組合物除了含有(A)~(C)成分以外,優選還含有(E)固化促進劑(以下也稱為(E)成分)。
作為固化促進劑,例如可列舉:磷系固化促進劑、胺系固化促進劑、咪唑系固化促進劑、胍系固化促進劑、金屬系固化促進劑等,優選磷系固化促進劑、胺系固化促進劑、咪唑系固化促進劑,更優選胺系固化促進劑、咪唑系固化促進劑。固化促進劑可以一種單獨使用,或也可以組合兩種以上使用。
作為磷系固化促進劑,例如可列舉:三苯基膦、硼酸鏻化合物、四苯基鏻四苯基硼酸鹽、正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,優選三苯基膦、四丁基鏻癸酸鹽。
作為胺系固化促進劑,例如可列舉:三乙基胺、三丁基胺等三烷基胺、4-二甲氨基吡啶、芐基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一烯等,優選4-二甲氨基吡啶、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一烯。
作為咪唑系固化促進劑,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-芐基-2-甲基咪唑、1-芐基-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酸鹽、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽、2,4-二氨基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2'-十一烷基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均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-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-芐基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等咪唑化合物、以及咪唑化合物與環氧樹脂的加合物,優選2-乙基-4-甲基咪唑、1-芐基-2-苯基咪唑。
作為咪唑系固化促進劑,可使用市售品,例如可列舉:三菱化學(株)制的“P200-H50”等。
作為胍系固化促進劑,例如可列舉:氰基胍、1-甲基胍、1-乙基胍、1-環己基胍、1-苯基胍、1-(鄰甲苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基雙胍、1-乙基雙胍、1-正丁基雙胍、1-正十八烷基雙胍、1,1-二甲基雙胍、1,1-二乙基雙胍、1-環己基雙胍、1-烯丙基雙胍、1-苯基雙胍、1-(鄰甲苯基)雙胍等,優選氰基胍、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯。
作為金屬系固化促進劑,可以列舉例如鈷、銅、鋅、鐵、鎳、錳、錫等金屬的有機金屬絡合物或有機金屬鹽。作為有機金屬絡合物的具體例子,可以列舉乙酰丙酮鈷(II)、乙酰丙酮鈷(III)等有機鈷絡合物、乙酰丙酮銅(II)等有機銅絡合物、乙酰丙酮鋅(II)等有機鋅絡合物、乙酰丙酮鐵(III)等有機鐵絡合物、乙酰丙酮鎳(II)等有機鎳絡合物、乙酰丙酮錳(II)等有機錳絡合物等。作為有機金屬鹽,可以列舉例如辛酸鋅、辛酸錫、環烷酸鋅、環烷酸鈷、硬脂酸錫、硬脂酸鋅等。
樹脂組合物中的固化促進劑的含量沒有特別的限定,在將環氧樹脂和固化劑的不揮發成分總量設為100質量%時,優選以0.05質量%~3質量%的范圍使用。
<(F)阻燃劑>
本發明的樹脂組合物可含有阻燃劑(以下也稱為(F)成分)。作為阻燃劑,例如可列舉:有機磷系阻燃劑、有機系含氮的磷化合物、氮化合物、有機硅系阻燃劑、金屬氫氧化物等。阻燃劑可以單獨使用一種、或將兩種以上并用。
作為阻燃劑,可以使用市售品,例如可列舉:三光(株)制的“HCA-HQ”、大八化學工業(株)制的“PX-200”等。
樹脂組合物中阻燃劑的含量沒有特別限定,但優選為0.5質量%~20質量%、更優選為0.5質量%~15質量%、進而優選為0.5質量%~10質量%。
<(G)有機填充材料>
樹脂組合物從提高伸長率的角度考慮,可進而含有有機填充材料(以下也稱為(G)成分)。作為(G)成分,可使用在形成印刷線路板的絕緣層時可使用的任意的有機填充材料,例如可列舉:橡膠粒子、聚酰胺微粒、有機硅粒子等。
作為橡膠粒子,可以使用市售品,例如可列舉:陶氏化學(ダウ?ケミカル)日本(株)制的“EXL-2655”、ガンツ化成(株)制的“AC3816N”等。
樹脂組合物中(G)成分的含量優選為0.1質量%~20質量%、更優選為0.2質量%~10質量%、進而優選為0.3質量%~5質量%、或0.5質量%~3質量%。
樹脂組合物進而根據需要可含有其它添加劑,作為所述其它添加劑,可以列舉例如有機銅化合物、有機鋅化合物和有機鈷化合物等有機金屬化合物、丙烯酸系樹脂(例如DAICEL-ALLNEX(株)制的(ACA)Z251、共榮社化學(株)制的LIGHT ACRYLATE DCP-A等)、氧化膦化合物(例如BASF日本(株)制的I819等)、增稠劑、消泡劑、流平劑、密合性賦予劑、和著色劑等樹脂添加劑等。
本發明的樹脂組合物形成顯示良好的回流焊行為的絕緣層。因此,本發明的樹脂組合物可以合適地作為用于形成印刷線路板的絕緣層的樹脂組合物(印刷線路板的絕緣層用樹脂組合物)使用,可以更為合適地作為用于形成印刷線路板的層間絕緣層的樹脂組合物(印刷線路板的層間絕緣層用樹脂組合物)使用。
[片狀疊層材料]
本發明的樹脂組合物還可以以清漆狀態涂布而使用,但工業上通常合適的是,以含有用該樹脂組合物形成的樹脂組合物層的片狀疊層材料的形式使用。
作為片狀疊層材料,優選以下所示的粘接膜、預浸料。
在一個實施方式中,粘接膜含有支撐體、和與該支撐體接合的樹脂組合物層(粘接層),樹脂組合物層(粘接層)由本發明的樹脂組合物形成。
樹脂組合物層的厚度從印刷線路板的薄型化的觀點考慮,優選為100μm以下、更優選為80μm以下、進而優選為60μm以下、進而更優選為50μm以下或40μm以下。樹脂組合物層的厚度的下限沒有特別的限定,通常可以為1μm以上、5μm以上、10μm以上等。
作為支撐體,例如可列舉:由塑料材料形成的膜、金屬箔、脫模紙,優選由塑料材料形成的膜、金屬箔。
作為支撐體使用由塑料材料形成的膜時,作為塑料材料,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”。)等聚酯、聚碳酸酯(以下有時簡稱為“PC”)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸系、環狀聚烯烴、三乙酰基纖維素(TAC)、聚醚硫化物(PES)、聚醚酮、聚酰亞胺等。其中,優選聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯,特別優選價格便宜的聚對苯二甲酸乙二酯。
使用金屬箔作為支撐體時,作為金屬箔例如可列舉銅箔、鋁箔等,優選銅箔。作為銅箔,可以使用由銅單金屬形成的箔,也可以使用由銅和其它金屬(例如,錫、鉻、銀、鎂、鎳、鋯、硅、鈦等)的合金形成的箔。
可以對支撐體的與樹脂組合物層接合的面實施消光處理(マット處理)、電暈處理。
另外,作為支撐體,可以使用在與樹脂組合物層接合的面具有脫模層的帶脫模層的支撐體。作為在帶脫模層的支撐體的脫模層中使用的脫模劑,例如可列舉選自醇酸樹脂、聚烯烴樹脂、聚氨酯樹脂、以及硅酮樹脂中的一種以上的脫模劑。帶脫模層的支撐體可使用市售品,例如可列舉:作為具有以醇酸樹脂系脫模劑為主成分的脫模層的PET膜的、琳得科(株)制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”、東麗(株)制“露米勒(ルミラー)T6AM”等。
支撐體的厚度沒有特別的限定,優選為5μm~75μm的范圍、更優選為10μm~60μm的范圍。應予說明,使用帶脫模層的支撐體時,優選帶脫模層的支撐體整體的厚度為上述范圍。
粘接膜例如可以通過下述方法來制造:制備在有機溶劑中溶解了樹脂組合物的樹脂清漆,使用金屬型涂料機等將該樹脂清漆涂布于支撐體上,進而使其干燥而形成樹脂組合物層。
作為有機溶劑,例如可列舉:丙酮、甲基乙基酮(MEK)和環己酮等酮類,乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纖劑、丙二醇單甲醚乙酸酯和卡必醇乙酸酯等乙酸酯類,溶纖劑和丁基卡必醇等卡必醇類,甲苯和二甲苯等芳香族烴類,二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基吡咯烷酮等酰胺系溶劑等。有機溶劑可以一種單獨使用,也可以將兩種以上組合使用。
干燥可通過加熱、吹熱風等公知的方法來實施。干燥條件沒有特別限定,使其進行干燥,以使有機溶劑在樹脂組合物層中的含量達到10質量%以下、優選達到5質量%以下。根據樹脂清漆中的有機溶劑的沸點而不同,例如在使用含30質量%~60質量%的有機溶劑的樹脂清漆時,通過在50℃~150℃下干燥3分鐘~10分鐘,可以形成樹脂組合物層。
在粘接膜中,在樹脂組合物層的不與支撐體接合的面(即,與支撐體相反側的面)上,可以進而疊層與支撐體相符的保護膜。保護膜的厚度沒有特別限定,例如為1μm~40μm。通過疊層保護膜,可以防止灰塵等向樹脂組合物層的表面的附著或防止傷痕。粘接膜可以卷成卷狀來保存。粘接膜具有保護膜時,通過剝離保護膜而可以使用。
在一個實施方式中,預浸料通過使本發明的樹脂組合物浸滲在片狀纖維基材中而形成。
預浸料中使用的片狀纖維基材沒有特別限定,可以使用玻璃布、芳族聚酰胺無紡布、液晶聚合物無紡布等作為預浸料用基材常用的片狀纖維基材。從印刷線路板的薄型化的角度考慮,片狀纖維基材的厚度優選為50μm以下,更優選為40μm以下,進而優選為30μm以下,進而更優選為20μm以下。片狀纖維基材的厚度的下限沒有特別限定,通常為10μm以上。
預浸料可以利用熱熔法、溶劑法等公知的方法制造。
預浸料的厚度可以與上述粘接膜中的樹脂組合物層為同樣的范圍。
片狀疊層材料中的樹脂組合物層的最低溶融粘度,從得到良好的電路填埋性的角度考慮,優選為6000泊(600Pa?s)以下,更優選為5000泊(500Pa?s)以下,進而優選為4000泊(400Pa?s)以下、3500泊(350Pa?s)以下、或3000泊(300Pa?s)以下。該最低溶融粘度的下限優選為100泊(10Pa?s)以上,更優選為200泊(20Pa?s)以上,進而優選為250泊(25Pa?s)以上。
樹脂組合物層的最低熔融粘度是指在樹脂組合物層的樹脂熔融時樹脂組合物層呈現的最低的粘度。詳細地,以一定的升溫速度將樹脂組合物層加熱而使樹脂熔融時,在初期的階段在溫度上升的同時熔融粘度降低,然后超過一定程度時,在溫度上升的同時熔融粘度升高。最低熔融粘度是指所述極小點的熔融粘度。樹脂組合物層的最低熔融粘度可以利用動態粘彈性法測定,例如可以按照下述的<最低熔融粘度的測定>中記載的方法來測定。
[印刷線路板]
本發明的印刷線路板的特征是含有利用本發明的樹脂組合物的固化物形成的絕緣層。
例如,本發明的印刷線路板可以使用上述的粘接膜、利用含有下述(I)和(II)的工序的方法來制造,
(I)在內層基板上將粘接膜疊層、以使該粘接膜的樹脂組合物層與內層基板接合的工序;
(II)將樹脂組合物層熱固化而形成絕緣層的工序。
工序(I)中使用的“內層基板”主要是指玻璃環氧基板、金屬基板、聚酯基板、聚酰亞胺基板、BT樹脂基板、熱固型聚苯醚基板等基板、或在該基板的一面或兩面形成進行了圖案加工的導體層(電路)的電路基板。另外,在制造印刷線路板時,進而應該形成絕緣層和/或導體層的中間制造物的內層電路基板也包含在本發明中所說的“內層基板”中。印刷線路板為內置部件的電路板時,只要使用內置有部件的內層基板即可。
內層基板與粘接膜的疊層例如可以通過從支撐體側將粘接膜在內層基板上加熱壓合來進行。作為將粘接膜在內層基板上加熱壓合的構件(以下也稱為“加熱壓合構件”),例如可列舉加熱了的金屬板(SUS端板等)或金屬輥(SUS輥)等。應予說明,優選不是將加熱壓合構件直接在粘接膜上加壓,而是隔著耐熱橡膠等彈性材料進行加壓,以使粘接膜充分地順應內層基板的表面凹凸。
內層基板與粘接膜的疊層可以利用真空層壓法實施。在真空層壓法中,加熱壓合溫度優選為60℃~160℃,更優選為80℃~140℃的范圍,加熱壓合壓力優選為0.098MPa~1.77MPa,更優選為0.29MPa~1.47MPa的范圍,加熱壓合時間優選為20秒~400秒,更優選為30秒~300秒的范圍。疊層優選在壓力為26.7hPa以下的減壓條件下實施。
疊層可以利用市售的真空層壓機進行。作為市售的真空層壓機,例如可列舉:(株)名機制作所制的真空加壓式層壓機、Nichigo-Morton(株)制的真空敷料器等。
疊層后,通過在常壓下(大氣壓下)、例如將加熱壓合構件從支撐體側加壓,可進行疊層的粘接膜的平滑化處理。平滑化處理的加壓條件可以設為與上述疊層的加熱壓合條件為同樣的條件。平滑化處理可以通過市售的層壓機進行。應予說明,疊層和平滑化處理可以使用上述的市售真空層壓機連續地進行。
支撐體可在工序(I)與工序(II)之間除去,也可以在工序(II)之后除去。
在工序(II)中,將樹脂組合物層進行熱固化而形成絕緣層。
樹脂組合物層的熱固化條件沒有特別限定,可以使用在形成印刷線路板的絕緣層時通常采用的條件。
例如,樹脂組合物層的熱固化條件根據樹脂組合物的種類等而不同,但固化溫度可以為120℃~240℃的范圍(優選150℃~220℃的范圍,更優選為170℃~200℃的范圍),固化時間可以為5分鐘~120分鐘的范圍(優選為10分鐘~100分鐘,更優選為15分鐘~90分鐘)。
在使樹脂組合物層熱固化前,可將樹脂組合物層在比固化溫度低的溫度下進行預加熱。例如在使樹脂組合物層熱固化之前,可在50℃以上且小于120℃(優選60℃以上且110℃以下、更優選70℃以上且100℃以下)的溫度下,將樹脂組合物層進行5分鐘以上(優選5分鐘~150分鐘、更優選15分鐘~120分鐘)的預加熱。
在制造印刷線路板時,可以進而實施(III)在絕緣層開孔的工序、(IV)將絕緣層進行粗糙化處理的工序、(V)形成導體層的工序。這些工序(III)至(V)可以根據在印刷線路板的制造中使用的、本領域技術人員公知的各種方法來實施。應予說明,將支撐體在工序(II)后除去時,該支撐體的除去可在工序(II)與工序(III)之間、工序(III)與工序(IV)之間、或工序(IV)與工序(V)之間實施。
工序(III)為在絕緣層上開孔的工序,由此可以在絕緣層上形成通孔(via hole)、透孔(through hole)等孔。工序(III)根據絕緣層的形成中使用的樹脂組合物的組成等,例如可使用鉆頭、激光器、等離子體等來實施。孔的尺寸、形狀可根據印刷線路板的設計而適當決定。
工序(IV)是將絕緣層進行粗糙化處理的工序。粗糙化處理的步驟、條件沒有特別限定,可以采用在形成印刷線路板的絕緣層時通常使用的公知的步驟、條件。例如可以依次實施采用膨潤液的膨潤處理、采用氧化劑的粗糙化處理、采用中和液的中和處理,將絕緣層進行粗糙化處理。作為膨潤液,沒有特別限定,可以列舉堿溶液、表面活性劑溶液等,優選是堿溶液,作為該堿溶液,更優選是氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液。作為市售的膨潤液,例如可列舉:ATOTECH JAPAN(株)制的“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling Dip Securiganth SBU”等。采用膨潤液的膨潤處理沒有特別限定,例如可以通過在30~90℃的膨潤液中將絕緣層浸漬1分鐘~20分鐘來進行。從將絕緣層的樹脂的膨潤抑制為合適的水平的角度考慮,優選使固化體在40℃~80℃的膨潤液中浸漬5分鐘~15分鐘。作為氧化劑,沒有特別限定,例如可列舉:在氫氧化鈉的水溶液中溶解了高錳酸鉀、高錳酸鈉的堿性高錳酸溶液。采用堿性高錳酸溶液等氧化劑的粗糙化處理優選在加熱至60℃~80℃的氧化劑溶液中浸漬絕緣層10分鐘~30分鐘來進行。另外,堿性高錳酸溶液中的高錳酸鹽的濃度優選為5質量%~10質量%。作為市售的氧化劑,例如可列舉:ATOTECH JAPAN(株)制的“Concentrate Compact CP”、“Dosing solution Securiganth P”等堿性高錳酸溶液。另外,作為中和液,優選為酸性的水溶液,作為市售品,例如可列舉:ATOTECH JAPAN(株)制的“Reduction solution Securiganth P”。采用中和液的處理可以通過使進行了采用氧化劑的粗糙化處理的處理面在30~80℃的中和液中浸漬5分鐘~30分鐘來進行。從操作性等的方面考慮,優選將進行了采用氧化劑的粗糙化處理的目標物在40℃~70℃的中和液中浸漬5分鐘~20分鐘的方法。
在一個實施方式中,粗糙化處理后的絕緣層表面的算術平均粗糙度Ra優選為400nm以下,更優選為350nm以下,進而優選為300nm以下、250nm以下、200nm以下、150nm以下、或100nm以下。絕緣層表面的算術平均粗糙度(Ra)可以使用非接觸型表面粗糙度計進行測定。作為非接觸型表面粗糙度計的具體例子,可以列舉Veeco Instruments公司制的“WYKO NT3300”。
工序(V)是形成導體層的工序。
導體層中使用的導體材料沒有特別限定。在合適的實施方式中,導體層含有選自金、鉑、鈀、銀、銅、鋁、鈷、鉻、鋅、鎳、鈦、鎢、鐵、錫和銦中的1種以上的金屬。導體層可以是單金屬層或合金層,作為合金層,例如可列舉:由選自上述金屬中的2種以上的金屬的合金(例如鎳-鉻合金、銅-鎳合金和銅-鈦合金)形成的層。其中,從導體層形成的通用性、成本、圖案形成的容易性等角度考慮,優選為鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅的單金屬層、或鎳-鉻合金、銅-鎳合金、銅-鈦合金的合金層,更優選為鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅的單金屬層、或鎳-鉻合金的合金層,進而優選為銅的單金屬層。
導體層可以是單層結構,也可以是2層以上的由不同種類的金屬或合金形成的單金屬層或合金層疊層的多層結構。導體層為多層結構時,與絕緣層相接的層優選是鉻、鋅或鈦的單金屬層、或鎳-鉻合金的合金層。
導體層的厚度依賴于期望的印刷線路板的設計,但一般為3μm~35μm,優選為5μm~30μm。
在一個實施方式中,導體層可以利用鍍敷來形成。例如可以利用半添加法、全添加法等以往公知的技術在絕緣層的表面進行鍍敷,形成具有所需的配線圖案的導體層。以下,示出利用半添加法形成導體層的例子。
首先,在絕緣層的表面利用非電解鍍敷形成鍍種層(メッキシード層)。接著,在形成的鍍種層上,對應于所需的配線圖案,形成使鍍種層的一部分露出的掩模圖案。在露出的鍍種層上,利用電鍍形成金屬層后,除去掩模圖案。然后,利用蝕刻等除去不需要的鍍種層,可以形成具有所需的配線圖案的導體層。
使用本發明的樹脂組合物形成的絕緣層顯示良好的回流焊行為。在一個實施方式中,絕緣層的回流焊行為最大變化(翹曲量)優選為350μm以下、更優選為330μm以下、進而優選為320μm以下、310μm以下、或300μm以下。回流焊行為最大變化的下限值沒有特別限定,可以為0.5μm以上、1μm以上等。絕緣層的回流焊行為最大變化例如可以按照下述<回流焊行為最大變化的測定>中記載的方法測定。
本發明的印刷線路板中的絕緣層由于利用本發明的樹脂組合物的固化物形成,因此即使印刷線路板為薄型,也顯示良好的回流焊行為。本發明的印刷線路板的厚度優選為100μm以下、更優選為50μm以下、進而優選為40μm以下。對于下限,沒有特別限定,但是為5μm以上。
在其它的實施方式中,本發明的印刷線路板可以使用上述的預浸料來制造。制造方法基本上與使用粘接膜的情況同樣。
[半導體裝置]
本發明的半導體裝置的特征在于,含有本發明的印刷線路板。本發明的半導體裝置可以使用本發明的印刷線路板來制造。
作為半導體裝置,可以列舉供于電氣制品(例如計算機、手機、數碼相機和電視等)和交通工具(例如摩托車、汽車、電車、船舶和飛機等)等中的各種半導體裝置。
本發明的半導體裝置可以通過在印刷線路板的導通部位安裝部件(半導體芯片)來制造。“導通部位”是指“傳導印刷線路板中的電信號的部位”,其位置可以是表面、或填埋的部位的任一者。另外,半導體芯片只要是以半導體為材料的電路元件即可,沒有特別限定。
制造本發明的半導體裝置時的半導體芯片的安裝方法只要使半導體芯片有效地發揮功能即可,沒有特別限定,具體地,可以列舉引線接合安裝方法、倒裝芯片安裝方法、采用內建非凹凸層(バンプなしビルドアップ層;Bump less Build-Up Layer, BBUL)的安裝方法、采用各向異性導電膜(ACF)的安裝方法、采用非導電性膜(NCF)的安裝方法等。其中,“采用內建非凹凸層(BBUL)的安裝方法”是“將半導體芯片直接填埋到印刷線路板的凹部中,使半導體芯片與印刷線路板上的配線連接的安裝方法”。
實施例
下面用實施例對本發明進行具體說明,但本發明都不受這些實施例的限制。應予說明,以下記載中的“份”和“%”只要沒有另外的說明分別是指“質量份”和“質量%”。另外,結構式中的Me表示甲基。
首先對于各種測定方法、評價方法進行說明。
[回流焊行為最大變化的測定]
(1)測定用基板樣品的制備
在形成了內層電路的玻璃布基材環氧樹脂兩面覆銅箔疊層板(銅箔的厚度3μm、基板厚度0.1mm、日立化成(株)制、MCL-E-770G)的一面上,使用分批式真空加壓層壓機((株)名機制作所制、制品名MLVP-500)將實施例和比較例中制作的粘接膜(膜厚40μm)在內層電路基板的兩面進行層壓。層壓如下進行:進行30秒減壓使氣壓為13hPa以下之后,在100℃、壓力0.74MPa的條件下壓接30秒。
(2)樣品的固化
對于將實施例和比較例中制作的粘接膜壓接在一面上的玻璃布基材環氧樹脂兩面覆銅箔疊層板,利用夾具將其四邊固定,用烘箱在200℃使其固化90分鐘并取出。
(3)回流焊行為最大變化(μm)的測定
將調整為測定用的樣品切成2cm見方,以內中心的1.0cm見方作為測定范圍,使用翹曲測定分析系統(AKROMETRIX公司制、TherMoir(サーモレイ) AXP)進行回流焊行為最大變化的測定。以0.67℃/秒的升溫速度從30℃升溫至260℃后,進行散熱而恢復至30℃,這樣的過程進行2次,算出第2次測定中的樣品的翹曲行為的最大值與最小值的差,作為回流焊行為最大變化(μm)表示。
[最低溶融粘度的測定]
對于實施例和比較例中制作的粘接膜的熱固化性樹脂組合物層,使用動態粘彈性測定裝置(株式會社UBM(ユー?ビー?エム)制“Rheosol-G3000”),測定動態粘彈性。測定由起始溫度60℃以5℃/分鐘的升溫速度、在測定間隔溫度2.5℃、頻率1Hz/deg的條件下進行。
[每單位表面積的碳量的計算]
分別使用下述各無機填充材料3g作為試樣。將試樣和30g的MEK(甲基乙基酮)放入到離心分離機的離心管中,進行攪拌,使固體成分懸浮,照射5分鐘的500W的超聲波。然后,通過離心分離進行固液分離,除去上清液20g。進而,添加20g的MEK,進行攪拌,使固體成分懸浮,照射5分鐘的500W的超聲波。然后,利用離心分離進行固液分離,除去上清液26g。將殘留的懸浮液在160℃干燥30分鐘。在測定用坩堝中正確地量取該干燥試樣0.3g,進而在測定用坩堝中放入助燃劑(鎢3.0g和錫0.3g)。將測定用坩堝固定于碳分析計((株)堀場制作所制“EMIA-321V2”)中,測定碳量。通過用碳量的測定值除以使用的無機填充材料的比表面積,算出每單位表面積的碳量。
<使用的無機填充材料>
無機填充材料1:對于球形二氧化硅((株)Admatechs制“SC2500SQ”、平均粒徑0.5μm)100份,用下述結構式所示的8-環氧丙氧基辛基三甲氧基硅烷(信越化學工業(株)制、分子量306.2)0.6份進行了表面處理的材料。每單位面積的碳量為0.33mg/m2,
。
無機填充材料2:對于球形二氧化硅((株)Admatechs制“SC2500SQ”、平均粒徑0.5μm)100份,用下述結構式所示的N-2-(氨基乙基)-8-氨基辛基三甲氧基硅烷(信越化學工業(株)制、分子量291.2)0.6份進行了表面處理的材料。每單位面積的碳量為0.27mg/m2,
。
無機填充材料3:對于球形二氧化硅((株)Admatechs制“SC2500SQ”、平均粒徑0.5μm)100份,用下述結構式所示的雙三甲氧基甲硅烷基己烷(信越化學工業(株)制、分子量326.2)0.6份進行了表面處理的材料。每單位面積的碳量為0.28mg/m2,
。
無機填充材料4:對于球形二氧化硅((株)Admatechs制“SC2500SQ”、平均粒徑0.5μm)100份,用下述結構式所示的雙三甲氧基甲硅烷基辛烷(信越化學工業(株)制、分子量354.2)0.6份進行了表面處理的材料。每單位面積的碳量為0.28mg/m2,
。
無機填充材料5:對于球形二氧化硅((株)Admatechs制“SC2500SQ”、平均粒徑0.5μm)100份,用下述結構式所示的雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)乙二胺(信越化學工業(株)制、分子量384.2)0.6份進行了表面處理的材料。每單位面積的碳量為0.28mg/m2,
。
無機填充材料6:對于球形二氧化硅((株)Admatechs制“SC2500SQ”、平均粒徑0.5μm)100份,用下述結構式所示的N-苯基-8-氨基辛基-三甲氧基硅烷(信越化學工業(株)制、分子量325.2)0.6份進行了表面處理的材料。每單位面積的碳量為0.33mg/m2,
。
無機填充材料7:對于球形二氧化硅((株)Admatechs制“SC2500SQ”、平均粒徑0.5μm)100份,用下述結構式所示的3-(2-縮水甘油基苯基)丙基三甲氧基硅烷(信越化學工業(株)制、分子量312.1)0.6份進行了表面處理的材料。每單位面積的碳量為0.28mg/m2,
。
無機填充材料8:對于球形二氧化硅((株)Admatechs制“SC2500SQ”、平均粒徑0.5μm)100份,用下述結構式所示的8-甲基丙烯酰氧基辛基三甲氧基硅烷(信越化學工業(株)制、分子量318.2)0.6份進行了表面處理的材料。每單位面積的碳量為0.28mg/m2,
。
無機填充材料9:對于球形二氧化硅((株)Admatechs制“SC2500SQ”、平均粒徑0.5μm)100份,用3-環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(信越化學工業(株)制、“KBM403”、分子量236.3)0.6份進行了表面處理的材料。每單位面積的碳量為0.21mg/m2。
無機填充材料10:對于球形二氧化硅((株)Admatechs制“SC2500SQ”、平均粒徑0.5μm)100份,用N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越化學工業(株)制、“KBM603”、分子量222.4)0.6份進行了表面處理的材料。每單位面積的碳量為0.22mg/m2。
無機填充材料11:對于球形二氧化硅((株)Admatechs制“SC2500SQ”、平均粒徑0.5μm)100份,用N-苯基-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷(信越化學工業(株)制、“KBM573”、分子量255.4)0.6份進行了表面處理的材料。每單位面積的碳量為0.24mg/m2。
無機填充材料12:對于球形二氧化硅((株)Admatechs制“SC2500SQ”、平均粒徑0.5μm)100份,用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化學工業(株)制、“KBM503”、分子量248.4)0.6份進行了表面處理的材料。每單位面積的碳量為0.22mg/m2。
[實施例1]
使聯二甲苯酚型環氧樹脂(環氧當量190、三菱化學(株)制“YX4000HK”)14份、液態雙酚型環氧樹脂(環氧當量約165、新日鐵住金化學(株)制“ZX1059”、雙酚A型與雙酚F型的1:1混合品)12份、聯苯型環氧樹脂(環氧當量269、日本化藥(株)制“NC3000H”)15份一邊攪拌、一邊加熱溶解于溶劑油30份中,然后冷卻至室溫。在該混合溶液中,混合將橡膠粒子(ガンツ化成(株)制、AC3816N)0.5份在溶劑油6份中于20℃靜置膨潤12小時而得的物質、150份無機填充材料1,進而添加阻燃劑(三光(株)制“HCA-HQ”、10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、平均粒徑1μm)2份,用三輥混煉,使其分散。向其中混合活性酯系固化劑(DIC(株)制“HPC-8000-65T”、活性基當量約223的不揮發分65質量%的甲苯溶液)14份、含有三嗪骨架的線型酚醛樹脂系固化劑(DIC(株)制“LA3018-50P”羥基當量約151)的固體成分50%的2-甲氧基丙醇溶液10份、苯氧基樹脂(重均分子量35000、三菱化學(株)制“YX7553BH30”不揮發分30質量%的MEK與環己酮的1:1溶液)15份、作為固化促進劑的4-二甲基氨基吡啶(DMAP)的5質量%的MEK溶液2份,用旋轉混合機均勻地分散,制作樹脂清漆。接著,利用金屬型涂布機將所述樹脂清漆均勻涂布于經醇酸系脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜(琳得科(株)制“AL-5”、厚度38μm)的脫模面上,使干燥后的樹脂組合物層的厚度為40μm,在80~110℃(平均95℃)干燥5分鐘,得到粘接膜。
[實施例2]
除了在實施例1中,將無機填充材料1改變為無機填充材料2以外,其它與實施例1同樣地得到樹脂清漆、粘接膜。
[實施例3]
除了在實施例1中,將無機填充材料1改變為無機填充材料3以外,其它與實施例1同樣地得到樹脂清漆、粘接膜。
[實施例4]
除了在實施例1中,將無機填充材料1改變為無機填充材料4以外,其它與實施例1同樣地得到樹脂清漆、粘接膜。
[實施例5]
除了在實施例1中,將無機填充材料1改變為無機填充材料5以外,其它與實施例1同樣地得到樹脂清漆、粘接膜。
[實施例6]
除了在實施例1中,將無機填充材料1改變為無機填充材料6以外,其它與實施例1同樣地得到樹脂清漆、粘接膜。
[實施例7]
除了在實施例1中,將無機填充材料1改變為無機填充材料7以外,其它與實施例1同樣地得到樹脂清漆、粘接膜。
[實施例8]
使萘型環氧樹脂(DIC(株)制“HP4032SS”)10份、液態雙酚型環氧樹脂(新日鐵化學(株)制“ZX1059”、雙酚A型與雙酚F型的1:1混合品)10份、萘酚型環氧樹脂(新日鐵化學(株)制“ESN-475V”)20份、苯氧基樹脂(重均分子量35000、三菱化學(株)制“YX7553BH30”、不揮發成分30質量%的MEK與環己酮的1:1溶液)15份一邊攪拌、一邊加熱溶解于溶劑油50份中,然后冷卻至室溫。接著,添加活性酯化合物(DIC(株)制“HPC8000-65T”、活性酯當量223、固體成分65%的甲苯溶液)12份、雙酚A二氰酸酯的預聚物(Lonza Japan(株)制“BA230S75”、氰酸酯當量約232、不揮發分75質量%的MEK溶液)12份、線型酚醛樹脂型多官能氰酸酯樹脂(Lonza Japan(株)制“PT30S”、氰酸酯當量約133、不揮發分85質量%的MEK溶液)6份、將橡膠粒子(ガンツ化成(株)制、Stafiloid(スタフィロイド)AC3816N)0.5份在溶劑油5份中于室溫膨潤12小時而得的物質、150份無機填充材料7、阻燃劑(三光(株)制“HCA-HQ”、10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、平均粒徑1μm)2份、固化促進劑(4-二甲基氨基吡啶、固體成分5質量%的MEK溶液)2份,用旋轉混合機均勻地分散,制作樹脂清漆。接著,與實施例1同樣地得到粘接膜。
[實施例9]
使含有酸基的丙烯酸系樹脂(DAICEL-ALLNEX(株)制“(ACA)Z251”重均分子量14000、樹脂酸價66mgKOH/g、固體成分45質量%的二丙二醇單甲基醚溶液)36份、液態1,4-縮水甘油基環己烷(新日鐵化學(株)制“ZX1658GS”)3份、固態雙酚AF型環氧樹脂(三菱化學(株)制“YL7760”)6份、二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(共榮公司化學(株)制“LIGHT ACRYLATE DCP-A”)5份一邊攪拌、一邊加熱溶解于溶劑油16份中,然后冷卻至室溫。接著,加入80份無機填充材料8、雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(BASF日本(株)制“I819”、固體成分15%的MEK溶液)5份,利用旋轉混合機均一地分散,制作樹脂清漆。接著,與實施例1同樣地得到粘接膜。
[比較例1]
除了在實施例1中,將無機填充材料1改變為無機填充材料9以外,其它與實施例1同樣地得到樹脂清漆、粘接膜。
[比較例2]
除了在實施例1中,將無機填充材料1改變為無機填充材料10以外,其它與實施例1同樣地得到樹脂清漆、粘接膜。
[比較例3]
除了在實施例1中,將無機填充材料1改變為無機填充材料11以外,其它與實施例1同樣地得到樹脂清漆、粘接膜。
[比較例4]
除了在實施例8中,將無機填充材料6改變為無機填充材料11以外,其它與實施例8同樣地得到樹脂清漆、粘接膜。
[比較例5]
除了在實施例9中,將無機填充材料8改變為無機填充材料12以外,其它與實施例9同樣地得到樹脂清漆、粘接膜。
表1
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