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  • 特開-樹脂組成物層 図1
  • 特開-樹脂組成物層 図2
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024085325
(43)【公開日】2024-06-26
(54)【発明の名称】樹脂組成物層
(51)【国際特許分類】
   C08G 59/40 20060101AFI20240619BHJP
   C08K 3/013 20180101ALI20240619BHJP
   C08L 63/00 20060101ALI20240619BHJP
   C08G 59/00 20060101ALI20240619BHJP
   H05K 1/03 20060101ALI20240619BHJP
   H01L 23/29 20060101ALI20240619BHJP
【FI】
C08G59/40
C08K3/013
C08L63/00 C
C08G59/00
H05K1/03 610L
H05K1/03 610R
H01L23/30 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022199799
(22)【出願日】2022-12-14
(71)【出願人】
【識別番号】000000066
【氏名又は名称】味の素株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤島 祥平
【テーマコード(参考)】
4J002
4J036
4M109
【Fターム(参考)】
4J002CC033
4J002CD001
4J002CD002
4J002CD031
4J002CD032
4J002CD041
4J002CD042
4J002CD051
4J002CD052
4J002CD061
4J002CD062
4J002DE076
4J002DE106
4J002DE146
4J002DE166
4J002DE236
4J002DE286
4J002DF016
4J002DG046
4J002DJ016
4J002DK006
4J002DL006
4J002EH007
4J002FD016
4J002FD143
4J002FD147
4J002GN00
4J002GQ00
4J002GQ05
4J036AA01
4J036AD01
4J036DB05
4J036DB09
4J036FA01
4J036FA04
4J036FA05
4J036FA06
4J036FB07
4J036FB08
4J036JA07
4J036JA08
4M109AA02
4M109EA02
4M109EB02
4M109EB04
4M109EB12
4M109EC07
(57)【要約】
【課題】比誘電率が低く、かつ、粗化処理後の表面粗さが小さい絶縁層を得ることができる樹脂組成物層を提供する。
【解決手段】第一樹脂組成物を含む第一組成物層と、第二樹脂組成物を含む第二組成物層と、を備えた樹脂組成物層であって;第一樹脂組成物が、(A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル系硬化剤、及び、中空無機充填材を含む(C)第一無機充填材を含み;第二樹脂組成物が、(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、及び、中空無機充填材を含まない(c)第二無機充填材を含み;(C)第一無機充填材に含まれる中空無機充填材の平均粒径が、(c)第二無機充填材の平均粒径よりも、大きい、樹脂組成物層。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一樹脂組成物を含む第一組成物層と、第二樹脂組成物を含む第二組成物層と、を備えた樹脂組成物層であって;
第一樹脂組成物が、(A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル系硬化剤、及び、中空無機充填材を含む(C)第一無機充填材を含み;
第二樹脂組成物が、(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、及び、中空無機充填材を含まない(c)第二無機充填材を含み;
(C)第一無機充填材に含まれる中空無機充填材の平均粒径が、(c)第二無機充填材の平均粒径よりも、大きい、樹脂組成物層。
【請求項2】
(C)第一無機充填材中の中空無機充填材の平均粒径が、0.1μm以上10μm以下である、請求項1に記載の樹脂組成物層。
【請求項3】
(C)第一無機充填材中の中空無機充填材の平均粒径と(c)第二無機充填材の平均粒径との差が、0.01μm以上である、請求項1に記載の樹脂組成物層。
【請求項4】
(C)第一無機充填材の量が、第一樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、30質量%以上90質量%以下である、請求項1に記載の樹脂組成物層。
【請求項5】
(C)第一無機充填材中の中空無機充填材の量が、(C)第一無機充填材100質量%に対して、10質量%以上である、請求項1に記載の樹脂組成物層。
【請求項6】
第二樹脂組成物の(b)硬化剤が、活性エステル系硬化剤を含む、請求項1に記載の樹脂組成物層。
【請求項7】
(c)第二無機充填材の量が、第二樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、20質量%以上80質量%以下である、請求項1に記載の樹脂組成物層。
【請求項8】
支持体と、当該支持体上に形成された請求項1~7のいずれか一項に記載の樹脂組成物層と、を備える樹脂シートであって、
前記樹脂シートが、支持体、第二組成物層及び第一組成物層をこの順に備える、樹脂シート。
【請求項9】
請求項1~7のいずれか一項に記載の樹脂組成物層の硬化物を含む絶縁層を備える、回路基板。
【請求項10】
請求項1~7のいずれか一項に記載の樹脂組成物層の硬化物を含む絶縁層を備える、半導体チップパッケージ。
【請求項11】
請求項9に記載の回路基板を備える、半導体装置。
【請求項12】
請求項10に記載の半導体チップパッケージを備える、半導体装置。
【請求項13】
請求項1~7のいずれか一項に記載の樹脂組成物層と基材とを、第一組成物層と基材とが接合するように積層する工程と、
樹脂組成物層を硬化させて絶縁層を形成する工程と、
絶縁層の前記基材とは反対側の面に導体層を形成する工程と、を含む、回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂組成物層に関する。本発明は、また、当該樹脂組成物層を備えた樹脂シート、当該樹脂組成物層を用いた回路基板及びその製造方法、半導体チップパッケージ及びその製造方法、並びに、半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
回路基板及び半導体チップパッケージには、一般に、絶縁層が設けられる。例えば、回路基板の一種としてのプリント配線板には、絶縁層として層間絶縁層が設けられることがある。また、例えば、半導体チップパッケージには、絶縁層として再配線形成層が設けられることがある。これらの絶縁層は、樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物によって形成されることが通常である(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013-173841号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
絶縁層は、一般に、低い誘電正接を有することが求められる。低い誘電正接を達成するための方法の一つとして、エポキシ樹脂及び活性エステル系硬化剤を組み合わせて含む樹脂組成物を用いる方法が挙げられる。本発明者は、このようにエポキシ樹脂及び活性エステル系硬化剤を組み合わせて含む樹脂組成物を用いた絶縁層において、誘電正接だけでなく更に比誘電率をも低くできる技術の開発を試みた。
【0005】
具体的には、本発明者は、エポキシ樹脂及び活性エステル系硬化剤に組み合わせて中空無機充填材を含む樹脂組成物を用いて、比誘電率の低い絶縁層を製造することを試みた。用語「中空無機充填材」とは、別に断らない限り、内部に空孔を有する無機充填材を表す。通常、中空無機充填材の空孔には空気が入っている。一般に空気は低い比誘電率を有するから、中空無機充填材を含む樹脂組成物を用いて製造される絶縁層は、低い比誘電率を有することが期待できる。
【0006】
ところが、エポキシ樹脂及び活性エステル系硬化剤に組み合わせて中空無機充填材を含む樹脂組成物を用いて絶縁層を製造し、その絶縁層の粗化処理を行った場合、絶縁層の表面粗さが大きくなる傾向があった。近年の配線の高密度化に対応するためには、比誘電率を低くすることだけでなく、絶縁層の表面粗さを小さくすることが求められる。
【0007】
本発明は、前記の課題に鑑みて創案されたもので、比誘電率が低く、かつ、粗化処理後の表面粗さが小さい絶縁層を得ることができる樹脂組成物層;前記樹脂組成物層を備えた樹脂シート;前記樹脂組成物層を用いた回路基板及びその製造方法;前記樹脂組成物層を用いた半導体チップパッケージ;並びに、前記の回路基板又は半導体チップパッケージを備えた半導体装置;を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者は、前記の課題を解決するべく鋭意検討した。その結果、本発明者は、特定の第一組成物層と特定の第二組成物層とを組み合わせて備える樹脂組成物層が、前記の課題を解決できることを見い出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記のものを含む。
【0009】
[1] 第一樹脂組成物を含む第一組成物層と、第二樹脂組成物を含む第二組成物層と、を備えた樹脂組成物層であって;
第一樹脂組成物が、(A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル系硬化剤、及び、中空無機充填材を含む(C)第一無機充填材を含み;
第二樹脂組成物が、(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、及び、中空無機充填材を含まない(c)第二無機充填材を含み;
(C)第一無機充填材に含まれる中空無機充填材の平均粒径が、(c)第二無機充填材の平均粒径よりも、大きい、樹脂組成物層。
[2] (C)第一無機充填材中の中空無機充填材の平均粒径が、0.1μm以上10μm以下である、[1]に記載の樹脂組成物層。
[3] (C)第一無機充填材中の中空無機充填材の平均粒径と(c)第二無機充填材の平均粒径との差が、0.01μm以上である、[1]又は[2]に記載の樹脂組成物層。
[4] (C)第一無機充填材の量が、第一樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、30質量%以上90質量%以下である、[1]~[3]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層。
[5] (C)第一無機充填材中の中空無機充填材の量が、(C)第一無機充填材100質量%に対して、10質量%以上である、[1]~[4]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層。
[6] 第二樹脂組成物の(b)硬化剤が、活性エステル系硬化剤を含む、[1]~[5]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層。
[7] (c)第二無機充填材の量が、第二樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、20質量%以上80質量%以下である、[1]~[6]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層。
[8] 支持体と、当該支持体上に形成された[1]~[7]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層と、を備える樹脂シートであって、
前記樹脂シートが、支持体、第二組成物層及び第一組成物層をこの順に備える、樹脂シート。
[9] [1]~[7]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層の硬化物を含む絶縁層を備える、回路基板。
[10] [1]~[7]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層の硬化物を含む絶縁層を備える、半導体チップパッケージ。
[11] [9]に記載の回路基板を備える、半導体装置。
[12] [10]に記載の半導体チップパッケージを備える、半導体装置。
[13] [1]~[7]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層と基材とを、第一組成物層と基材とが接合するように積層する工程と、
樹脂組成物層を硬化させて絶縁層を形成する工程と、
絶縁層の前記基材とは反対側の面に導体層を形成する工程と、を含む、回路基板の製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、比誘電率が低く、かつ、粗化処理後の表面粗さが小さい絶縁層を得ることができる樹脂組成物層;前記樹脂組成物層を備えた樹脂シート;前記樹脂組成物層を用いた回路基板及びその製造方法;前記樹脂組成物層を用いた半導体チップパッケージ;並びに、前記の回路基板又は半導体チップパッケージを備えた半導体装置;を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1図1は、本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層を模式的に示す断面図である。
図2図2は、本発明の一実施形態に係る樹脂シートを模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して説明する。ただし、本発明は、下記に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施されうる。
【0013】
以下の説明において、別に断らない限り、用語「誘電率」とは比誘電率を表す。
【0014】
<樹脂組成物層の概要>
図1は、本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層100を模式的に示す断面図である。図1に示すように、本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層100は、第一組成物層110と、第二組成物層120とを備える。通常、第一組成物層110と第二組成物層120との間に他の層は設けられない。よって、第一組成物層110と第二組成物層120とは、通常、接している。
【0015】
第一組成物層110は、(A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル系硬化剤、及び、(C)第一無機充填材を含む第一樹脂組成物を含む。(C)第一無機充填材は、(C-1)中空無機充填材を含み、更に必要に応じて(C-2)中実無機充填材を含んでいてもよい。用語「中実無機充填材」とは、別に断らない限り、内部に空孔を有さない無機充填材を表す。
【0016】
第二組成物層120は、(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、及び、(c)第二無機充填材を含む第二樹脂組成物を含む。(c)第二無機充填材は、中空無機充填材を含まない。よって、(c)第二無機充填材は、全て中実無機充填材である。そして、(C)第一無機充填材に含まれる(C-1)中空無機充填材の平均粒径は、(c)第二無機充填材の平均粒径よりも、大きい。
【0017】
本実施形態に係る樹脂組成物層によれば、比誘電率が低く、かつ、粗化処理後の表面粗さが小さい絶縁層を得ることができる。また、本実施形態に係る樹脂組成物層を硬化させて得られる絶縁層は、通常、低い誘電正接を有することができる。さらに、本実施形態に係る樹脂組成物層を硬化させて得られる絶縁層は、通常、当該絶縁層上に高い密着性で導体層を形成できる。
【0018】
本発明の技術的範囲を制限するものではないが、本発明者は、本実施形態に係る樹脂組成物層によって前記のように優れた利点が得られる仕組みを、下記のように推察する。
【0019】
(A)エポキシ樹脂及び(B)活性エステル系硬化剤を含む第一樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂及び(B)活性エステル系硬化剤が反応して結合を形成できるので、硬化できる。よって、第一組成物層を硬化することにより第一樹脂組成物の硬化物を含む第一硬化物層を形成できる。また、(a)エポキシ樹脂及び(b)硬化剤を含む第二樹脂組成物は、(a)エポキシ樹脂及び(b)硬化剤が反応して結合を形成できるので、硬化できる。よって、第二組成物層を硬化することにより第二樹脂組成物の硬化物を含む第二硬化物層を形成できる。したがって、樹脂組成物層を硬化させることにより、第一硬化物層及び第二硬化物層を備える絶縁層を得ることができる。
【0020】
第一樹脂組成物が(C-1)中空無機充填材を含むので、その(C-1)中空無機充填材の粒子が有する空孔内の空気により、第一硬化物層は低い比誘電率を有することができる。したがって、第一硬化物層を含む絶縁層は、低い比誘電率を有することができる。
【0021】
また、一般に、(A)エポキシ樹脂のエポキシ基と(B)活性エステル系硬化剤の活性エステル基との反応によっては水酸基等の極性基を生成しないので、第一硬化物層は小さい極性を有することができる。よって、第一硬化物層は、通常、低い誘電正接を有することができる。したがって、その第一硬化物層を含む絶縁層は、通常、低い誘電正接を有することができる。
【0022】
ここで、中空無機充填材を含む従来の絶縁層の表面に粗化処理を行う場合を検討する。粗化処理は、一般に、強アルカリ環境、高温環境などの、中空無機充填材にダメージが入りやすい環境で行われる。よって、従来の絶縁層の表面に粗化処理を行った場合、絶縁層の表面近傍では中空無機充填材がダメージを受けることがあった。例えば、高温環境において強アルカリ溶液を用いた粗化処理が行われた場合、中空無機充填材の粒子の一部が溶出することがあった。また、そのようにダメージを受けた中空無機充填材が応力を受けた場合、中空無機充填材の粒子が割れることがあった。このように中空無機充填材が溶出したり割れたりすると、絶縁層の表面粗さが大きくなりえた。
【0023】
これに対し、本実施形態に係る樹脂組成物層から得られる絶縁層は、第一硬化物層上に第二硬化物層を備える。第一硬化物層が中空無機充填材を含まない第二硬化物層によって保護されるので、本実施形態に係る樹脂組成物層から得られる絶縁層は、粗化処理を行った場合でも、中空無機充填材がダメージを受けることによる表面粗さの増大は起こらない。更に、第二硬化物層に含まれる(c)第二無機充填材は、平均粒径が小さい。よって、(c)第二無機充填材の粒子が大きく突出したり、(c)第二無機充填材の粒子の脱離跡が大きく窪んだりすることを抑制できる。したがって、本実施形態に係る樹脂組成物層から得られる絶縁層は、通常、粗化処理後に小さい表面粗さを有することができる。特に、第二樹脂組成物の(c)硬化剤が(c-1)活性エステル系硬化剤を含む場合、第二硬化物層に含まれる樹脂が低い極性を有することができるので、第二硬化物層が粗化処理用の薬液に対する高い耐性を有することができる。したがって、絶縁層は、特に小さい表面粗さを有することが可能である。
【0024】
また、従来の絶縁層のように粗化処理によって絶縁層の表面近傍で中空無機充填材がダメージを受けると、その中空無機充填材を含む絶縁層の機械的強度が低くなる傾向があった。よって、従来の絶縁層上に導体層を形成した場合、絶縁層の破壊を伴う導体層の剥離(デラミネーション)が生じやすかったので、高い密着性を得ることが難しかった。
【0025】
これに対し、本実施形態に係る樹脂組成物層から得られる絶縁層は、中空無機充填材を含まない第二硬化物層上に導体層を形成できる。第二硬化物層は中空無機充填材を含まないから、中空無機充填材のダメージによる機械的強度の低下を生じない。したがって、その第二硬化物層を備える絶縁層上に導体層を形成した場合、通常は、絶縁層と導体層との間で高い密着性を得ることができる。
【0026】
図2は、本発明の一実施形態に係る樹脂シート200を模式的に示す断面図である。図2に示すように、本実施形態に係る樹脂組成物層100は、一般に、支持体210及び樹脂組成物層100を備えた樹脂シート200の形態で提供される。この樹脂シート200は、通常、支持体210、第二組成物層120及び第一組成物層110をこの順に備える。
【0027】
<第一組成物層>
第一組成物層は、第一樹脂組成物によって形成されている。よって、第一組成物層は、第一樹脂組成物を含み、好ましくは第一樹脂組成物のみを含む。また、第一樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル系硬化剤、及び、(C-1)中空無機充填材を含む(C)第一無機充填材を含む。
【0028】
((A)エポキシ樹脂)
第一樹脂組成物は、(A)成分としての(A)エポキシ樹脂を含む。(A)エポキシ樹脂は、エポキシ基を有する硬化性樹脂でありうる。
【0029】
(A)エポキシ樹脂としては、例えば、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、tert-ブチル-カテコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、シクロヘキサン型エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、トリメチロール型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、イソシアヌラート型エポキシ樹脂、フェノールフタルイミジン型エポキシ樹脂等が挙げられる。(A)エポキシ樹脂は、1種類単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0030】
(A)エポキシ樹脂は、耐熱性に優れる硬化物を得る観点から、芳香族構造を含有するエポキシ樹脂を含むことが好ましい。芳香族構造とは、一般に芳香族と定義される化学構造であり、多環芳香族及び芳香族複素環をも含む。芳香族構造を含有するエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、tert-ブチル-カテコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ビシキレノール型エポキシ樹脂、芳香族構造を有するグリシジルアミン型エポキシ樹脂、芳香族構造を有するグリシジルエステル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、芳香族構造を有する線状脂肪族エポキシ樹脂、芳香族構造を有するブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、芳香族構造を有する脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、芳香族構造を有するスピロ環含有エポキシ樹脂、芳香族構造を有するシクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、芳香族構造を有するトリメチロール型エポキシ樹脂、芳香族構造を有するテトラフェニルエタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【0031】
(A)エポキシ樹脂は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を含むことが好ましい。(A)エポキシ樹脂の不揮発成分100質量%に対して、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂の割合の範囲は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上である。
【0032】
エポキシ樹脂には、温度20℃で液状のエポキシ樹脂(以下「液状エポキシ樹脂」ということがある。)と、温度20℃で固体状のエポキシ樹脂(以下「固体状エポキシ樹脂」ということがある。)とがある。(A)エポキシ樹脂は、液状エポキシ樹脂のみでもよく、固体状エポキシ樹脂のみでもよく、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂との組み合わせでもよい。
【0033】
液状エポキシ樹脂としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する液状エポキシ樹脂が好ましい。
【0034】
液状エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エステル骨格を有する脂環式エポキシ樹脂、シクロヘキサン型エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、及びブタジエン構造を有するエポキシ樹脂が好ましい。
【0035】
液状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC社製の「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(ナフタレン型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「828US」、「828EL」、「jER828EL」、「825」、「エピコート828EL」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「jER807」、「1750」(ビスフェノールF型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「jER152」(フェノールノボラック型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「630」、「630LSD」、「604」(グリシジルアミン型エポキシ樹脂);ADEKA社製の「ED-523T」(グリシロール型エポキシ樹脂);ADEKA社製の「EP-3950L」、「EP-3980S」(グリシジルアミン型エポキシ樹脂);ADEKA社製の「EP-4088S」(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ZX1059」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合品);ナガセケムテックス社製の「EX-721」(グリシジルエステル型エポキシ樹脂);ダイセル社製の「セロキサイド2021P」(エステル骨格を有する脂環式エポキシ樹脂);ダイセル社製の「PB-3600」、日本曹達社製の「JP-100」、「JP-200」(ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル製の「ZX1658」、「ZX1658GS」(液状1,4-グリシジルシクロヘキサン型エポキシ樹脂)等が挙げられる。これらは、1種類単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0036】
固体状エポキシ樹脂としては、1分子中に3個以上のエポキシ基を有する固体状エポキシ樹脂が好ましく、1分子中に3個以上のエポキシ基を有する芳香族系の固体状エポキシ樹脂がより好ましい。
【0037】
固体状エポキシ樹脂としては、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、フェノールフタルイミジン型エポキシ樹脂が好ましい。
【0038】
固体状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC社製の「HP4032H」(ナフタレン型エポキシ樹脂);DIC社製の「HP-4700」、「HP-4710」(ナフタレン型4官能エポキシ樹脂);DIC社製の「N-690」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂);DIC社製の「N-695」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂);DIC社製の「HP-7200」、「HP-7200HH」、「HP-7200H」、「HP-7200L」(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂);DIC社製の「EXA-7311」、「EXA-7311-G3」、「EXA-7311-G4」、「EXA-7311-G4S」、「HP6000」(ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂);日本化薬社製の「EPPN-502H」(トリスフェノール型エポキシ樹脂);日本化薬社製の「NC7000L」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂);日本化薬社製の「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3000FH」、「NC3100」(ビフェニル型エポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ESN475V」(ナフトール型エポキシ樹脂)、「ESN4100V」(ナフタレン型エポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ESN485」(ナフトール型エポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ESN375」(ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YX4000H」、「YX4000」、「YX4000HK」、「YL7890」(ビキシレノール型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YL6121」(ビフェニル型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YX8800」(アントラセン型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YX7700」(フェノールアラルキル型エポキシ樹脂);大阪ガスケミカル社製の「PG-100」、「CG-500」;三菱ケミカル社製の「YL7760」(ビスフェノールAF型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YL7800」(フルオレン型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「jER1010」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「jER1031S」(テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂);日本化薬社製の「WHR991S」(フェノールフタルイミジン型エポキシ樹脂)等が挙げられる。これらは、1種類単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0039】
(A)エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを組み合わせて用いる場合、それらの質量比(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂)の範囲は、好ましくは20:1~1:20、より好ましくは10:1~1:10、更に好ましくは7:1~1:7である。
【0040】
(A)エポキシ樹脂のエポキシ当量の範囲は、好ましくは50g/eq.~5,000g/eq.、より好ましくは60g/eq.~3,000g/eq.、さらに好ましくは80g/eq.~2,000g/eq.、更に好ましくは110g/eq.~1,000g/eq.である。エポキシ当量は、エポキシ基1当量あたりの樹脂の質量を表す。このエポキシ当量は、JIS K7236に従って測定することができる。
【0041】
(A)エポキシ樹脂の重量平均分子量(Mw)の範囲は、好ましくは100~5,000、より好ましくは250~3,000、さらに好ましくは400~1,500である。樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、ポリスチレン換算の値として測定できる。
【0042】
第一樹脂組成物中の(A)エポキシ樹脂の量の範囲は、第一樹脂組成物中の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。(A)エポキシ樹脂の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0043】
第一樹脂組成物中の(A)エポキシ樹脂の量の範囲は、第一樹脂組成物中の樹脂成分100質量%に対して、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。第一樹脂組成物中の樹脂成分とは、第一樹脂組成物中の不揮発成分のうち、(C)第一無機充填材を除く成分を表す。(A)エポキシ樹脂の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0044】
((B)活性エステル系硬化剤)
第一樹脂組成物は、(B)成分としての(B)活性エステル系硬化剤を含む。(B)活性エステル系硬化剤には、上述した(A)成分に該当するものは含めない。(B)活性エステル系硬化剤は、(A)エポキシ樹脂と反応して結合を形成し、第一樹脂組成物を硬化させる機能を有する。(B)活性エステル系硬化剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0045】
(B)活性エステル系硬化剤としては、一般にフェノールエステル類、チオフェノールエステル類、N-ヒドロキシアミンエステル類、複素環ヒドロキシ化合物のエステル類等の、反応活性の高いエステル基を1分子中に2個以上有する化合物が好ましく用いられる。当該活性エステル系硬化剤は、カルボン酸化合物及び/又はチオカルボン酸化合物とヒドロキシ化合物及び/又はチオール化合物との縮合反応によって得られるものが好ましい。特に耐熱性向上の観点から、カルボン酸化合物とヒドロキシ化合物とから得られる活性エステル系硬化剤が好ましく、カルボン酸化合物とフェノール化合物及び/又はナフトール化合物とから得られる活性エステル系硬化剤がより好ましい。カルボン酸化合物としては、例えば安息香酸、酢酸、コハク酸、マレイン酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等が挙げられる。フェノール化合物又はナフトール化合物としては、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フェノールフタリン、メチル化ビスフェノールA、メチル化ビスフェノールF、メチル化ビスフェノールS、フェノール、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール、カテコール、α-ナフトール、β-ナフトール、1,5-ジヒドロキシナフタレン、1,6-ジヒドロキシナフタレン、2,6-ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシベンゾフェノン、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、フロログルシン、ベンゼントリオール、ジシクロペンタジエン型ジフェノール化合物、フェノールノボラック等が挙げられる。ここで、「ジシクロペンタジエン型ジフェノール化合物」とは、ジシクロペンタジエン1分子にフェノール2分子が縮合して得られるジフェノール化合物をいう。
【0046】
具体的には、(B)活性エステル系硬化剤としては、ジシクロペンタジエン型活性エステル系硬化剤、ナフタレン構造を含むナフタレン型活性エステル系硬化剤、フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル系硬化剤、フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル系硬化剤、並びに、アリル基等の非芳香族性不飽和基を含有する活性エステル系硬化剤、が好ましく;ジシクロペンタジエン型活性エステル系硬化剤、ナフタレン型活性エステル系硬化剤、及び、非芳香族性不飽和基を含有する活性エステル系硬化剤がより好ましい。非芳香族性不飽和基とは、非芳香族性の炭素-炭素不飽和結合を含有する基を表す。
【0047】
ジシクロペンタジエン型活性エステル系硬化剤及びナフタレン型活性エステル系硬化剤によれば、絶縁層の誘電特性を特に良好にでき、また絶縁層の表面粗さを効果的に小さくできる。他方、非芳香族性不飽和基を含有する活性エステル系硬化剤によれば、絶縁層へのビアホール等のホールの形成を容易に行うことができる。
【0048】
前記の中でも、(B)活性エステル系硬化剤は、ジシクロペンタジエン型活性エステル系硬化剤及びナフタレン型活性エステル系硬化剤から選ばれる少なくとも1種であることが更に好ましい。ジシクロペンタジエン型活性エステル系硬化剤としては、ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル系硬化剤が好ましい。さらに、高いガラス転移温度を有する耐熱性に優れた絶縁層を得る観点では、(B)活性エステル系硬化剤はナフタレン型活性エステル系硬化剤を含むことが好ましい。
【0049】
(B)活性エステル系硬化剤の市販品としては、例えば、ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル系硬化剤として、「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「EXB-8000L」、「EXB-8000L-65M」、「EXB-8000L-65TM」、「HPC-8000L-65TM」、「HPC-8000」、「HPC-8000-65T」、「HPC-8000H」、「HPC-8000H-65TM」(DIC社製);ナフタレン構造を含む活性エステル系硬化剤として「HP-B-8151-62T」、「EXB-8100L-65T」、「EXB-8150-60T」、「EXB-8150-62T」、「EXB-9416-70BK」、「HPC-8150-60T」、「HPC-8150-62T」、「EXB-8」(DIC社製);アリル基を含有する活性エステル系硬化剤として、「NE-V-1100-70T」(DIC社製);りん含有活性エステル系硬化剤として、「EXB9401」(DIC社製);フェノールノボラックのアセチル化物である活性エステル系硬化剤として「DC808」(三菱ケミカル社製);フェノールノボラックのベンゾイル化物である活性エステル系硬化剤として「YLH1026」、「YLH1030」、「YLH1048」(三菱ケミカル社製);スチリル基及びナフタレン構造を含む活性エステル系硬化剤として「PC1300-02-65MA」(エア・ウォーター社製)等が挙げられる。
【0050】
(B)活性エステル系硬化剤の活性エステル基当量の範囲は、好ましくは50g/eq.~500g/eq.、より好ましくは50g/eq.~400g/eq.、さらに好ましくは100g/eq.~300g/eq.である。活性エステル基当量は、活性エステル基1当量あたりの活性エステル系硬化剤の質量を表す。中でも、高いガラス転移温度を有する耐熱性に優れた絶縁層を得る観点では、(B)活性エステル系硬化剤の活性エステル基当量は250以下が好ましい。
【0051】
(A)エポキシ樹脂のエポキシ基数を1とした場合、(B)活性エステル系硬化剤の活性エステル基数の範囲は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.3以上、更に好ましくは0.4以上であり、好ましくは5以下、より好ましくは3以下、更に好ましくは2以下である。「(A)エポキシ樹脂のエポキシ基数」とは、第一樹脂組成物中に存在する(A)エポキシ樹脂の不揮発成分の質量をエポキシ当量で割り算した値を全て合計した値を表す。また、「(B)活性エステル系硬化剤の活性エステル基数」とは、第一樹脂組成物中に存在する(B)活性エステル系硬化剤の不揮発成分の質量を活性エステル基当量で割り算した値を全て合計した値を表す。(B)活性エステル系硬化剤の活性エステル基数が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0052】
第一樹脂組成物中の(B)活性エステル系硬化剤の量の範囲は、第一樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、更に好ましくは6質量%以上であり、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。(B)活性エステル系硬化剤の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0053】
第一樹脂組成物中の(B)活性エステル系硬化剤の量の範囲は、第一樹脂組成物の樹脂成分100質量%に対して、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。(B)活性エステル系硬化剤の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0054】
((C)第一無機充填材)
第一樹脂組成物は、(C)成分としての(C)第一無機充填材を含む。(C)第一無機充填材は、通常、粒子の状態で第一樹脂組成物に含まれる。この(C)第一無機充填材は、(C-1)成分としての(C-1)中空無機充填材を含む。
【0055】
(C-1)中空無機充填材は、別に断らない限り、内部に空孔を有する無機充填材を表す。無機充填材は、無機化合物の粒子でありうるので、(C-1)中空無機充填材は、内部に空孔を有する無機化合物の粒子でありうる。
【0056】
(C-1)中空無機充填材に含まれる無機化合物の具体例としては、シリカ、アルミナ、ガラス、コーディエライト、シリコン酸化物、硫酸バリウム、炭酸バリウム、タルク、クレー、雲母粉、酸化亜鉛、ハイドロタルサイト、ベーマイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化マンガン、ホウ酸アルミニウム、炭酸ストロンチウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸バリウム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、リン酸ジルコニウム、及びリン酸タングステン酸ジルコニウム等が挙げられる。これらの中でもシリカ、アルミナが好適であり、シリカが特に好適である。(C-1)中空無機充填材に含まれる無機化合物は、1種類でもよく、2種類以上であってもよい。
【0057】
(C-1)中空無機充填材は、粒子内部に1個の空孔のみを有する単中空粒子であってもよく、粒子内部に2個以上の空孔を有する多中空粒子であってもよく、単中空粒子と多中空粒子との組み合わせであってもよい。
【0058】
(C-1)中空無機充填材は、空孔を有するので、通常、0体積%より大きい空孔率を有する。絶縁層の比誘電率を効果的に低くする観点から、(C-1)中空無機充填材の空孔率は、好ましくは5体積%以上、より好ましくは10体積%以上、更に好ましくは15体積%以上であり、好ましくは95体積%以下、より好ましくは90体積%以下、更に好ましくは85体積%以下である。
【0059】
粒子の空孔率P(体積%)は、粒子の外面を基準とした粒子全体の体積に対する粒子内部に1個又は2個以上存在する空孔の合計体積の体積基準割合(空孔の合計体積/粒子の体積)として定義される。この空孔率Pは、粒子の実際の密度の測定値D(g/cm)、及び、粒子を形成する材料の物質密度の理論値D(g/cm)を用いて、下記式(M1)により算出できる。
【0060】
【数1】
【0061】
(C-1)中空無機充填材は、一般に、当該(C-1)中空無機充填材の粒子内に形成された空孔と、この空孔を囲む無機材料で形成された外殻部とを有する。通常、空孔は、外殻部によって粒子外部から区画されている。この際、空孔は、粒子外部とは連通していないことが望ましい。よって、外殻部は、空孔と粒子外部とを連通する孔を有さない無気孔の殻であることが望ましい。外殻部が無気孔であることは、透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することにより確認できる。
【0062】
(C-1)中空無機充填材は、市販品を用いてもよい。市販の(C-1)中空無機充填材としては、例えば、太平洋セメント社製の「セルフィアーズ」及び「MGH-005」;日揮触媒化成社製の「エスフェリーク」及び「BA-1」;宇部エクシモ社製「LHP-208」;などが挙げられる。また、(C-1)中空無機充填材は、常法により製造したものを用いてもよい。(C-1)中空無機充填材は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0063】
(C-1)中空無機充填材の平均粒径は、第二組成物層を形成する第二樹脂組成物中の(c)第二無機充填材の平均粒径よりも、大きい。(C-1)中空無機充填材の平均粒径の具体的な値は、絶縁層に求められる特性に応じて設定しうる。一例において、(C-1)中空無機充填材の平均粒径の具体的な範囲は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上、更に好ましくは0.3μm以上であり、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下、更に好ましくは3μm以下である。
【0064】
第一樹脂組成物中の(C-1)中空無機充填材の平均粒径DC-1と、第二樹脂組成物中の(c)第二無機充填材の平均粒径Dとの差(DC-1-D)の範囲は、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.10μm以上、更に好ましくは0.15μm以上であり、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下、更に好ましくは3μm以下である。平均粒径の差(DC-1-D)が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0065】
また、第一樹脂組成物中の(C-1)中空無機充填材の平均粒径DC-1と、第二樹脂組成物中の(c)第二無機充填材の平均粒径Dとの比(D/DC-1)の範囲は、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.05以上、更に好ましくは0.1以上であり、好ましくは0.9以下、より好ましくは0.8以下、更に好ましくは0.7以下である。平均粒径の比(D/DC-1)が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0066】
(C)第一無機充填材、(C-1)中空無機充填材、(C-2)中実無機充填材、及び(c)第二無機充填材といった粒子の平均粒径は、ミー(Mie)散乱理論に基づくレーザー回折・散乱法により測定することができる。具体的には、レーザー回折散乱式粒径分布測定装置により、粒子の粒径分布を体積基準で作成し、そのメディアン径を平均粒径とすることで測定することができる。粒子の測定サンプルは、粒子100mg、メチルエチルケトン10gをバイアル瓶に秤取り、超音波にて10分間分散させたものを使用することができる。測定サンプルを、レーザー回折式粒径分布測定装置を使用して、使用光源波長を青色及び赤色とし、フローセル方式で無機充填材の体積基準の粒径分布を測定し、得られた粒径分布からメディアン径として平均粒径を算出しうる。レーザー回折式粒径分布測定装置としては、例えば堀場製作所社製「LA-960」等が挙げられる。
【0067】
(C-1)中空無機充填材のBET比表面積の範囲は、好ましくは1m/g以上、より好ましくは2m/g以上、更に好ましくは5m/g以上であり、好ましくは100m/g以下、より好ましくは50m/g以下、更に好ましくは30m/g以下である。(C-1)中空無機充填材のBET比表面積が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。粒子のBET比表面積は、BET法に従って、比表面積測定装置(マウンテック社製Macsorb HM-1210)を使用して試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて比表面積を算出することで測定できる。
【0068】
(C-1)中空無機充填材は、耐湿性及び分散性を高める観点から、表面処理剤で処理されていることが好ましい。表面処理剤としては、例えば、フッ素含有シランカップリング剤、アミノシラン系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤、メルカプトシラン系カップリング剤、シラン系カップリング剤、アルコキシシラン、オルガノシラザン化合物、チタネート系カップリング剤等が挙げられる。表面処理剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意に組み合わせて用いてもよい。
【0069】
表面処理剤の市販品としては、例えば、信越化学工業社製「KBM403」(3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業社製「KBM803」(3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業社製「KBE903」(3-アミノプロピルトリエトキシシラン)、信越化学工業社製「KBM573」(N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業社製「SZ-31」(ヘキサメチルジシラザン)、信越化学工業社製「KBM103」(フェニルトリメトキシシラン)、信越化学工業社製「KBM-4803」(長鎖エポキシ型シランカップリング剤)、信越化学工業社製「KBM-7103」(3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン)等が挙げられる。
【0070】
表面処理剤による表面処理の程度は、分散性向上の観点から、特定の範囲に収まることが好ましい。具体的には、(C-1)中空無機充填材100質量%は、0.2質量%~8質量%の表面処理剤で表面処理されていることが好ましく、0.2質量%~5質量%の表面処理剤で表面処理されていることがより好ましく、0.3質量%~3質量%の表面処理剤で表面処理されていることがさらに好ましい。
【0071】
表面処理剤による表面処理の程度は、(C-1)中空無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量によって評価することができる。(C-1)中空無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、(C-1)中空無機充填材の分散性向上の観点から、0.02mg/m以上が好ましく、0.1mg/m以上がより好ましく、0.2mg/m以上がさらに好ましい。一方、第一樹脂組成物の溶融粘度の上昇を防止する観点から、1.0mg/m以下が好ましく、0.8mg/m以下がより好ましく、0.5mg/m以下がさらに好ましい。
【0072】
(C)第一無機充填材、(C-1)中空無機充填材、(C-2)中実無機充填材、及び(c)第二無機充填材といった粒子の単位表面積当たりのカーボン量は、表面処理後の粒子を溶剤(例えば、メチルエチルケトン(MEK))により洗浄処理した後に測定することができる。具体的には、溶剤として十分な量のMEKを表面処理剤で表面処理された粒子に加えて、25℃で5分間超音波洗浄する。上澄液を除去し、固形分を乾燥させた後、カーボン分析計を用いて粒子の単位表面積当たりのカーボン量を測定することができる。カーボン分析計としては、堀場製作所社製「EMIA-320V」等を使用することができる。
【0073】
第一樹脂組成物中の(C-1)中空無機充填材の量の範囲は、当該第一樹脂組成物中の(C)第一無機充填材100質量%に対して、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上である。上限は、好ましくは100質量%以下であり、90質量%以下、80質量%以下、70質量%以下などであってもよい。(C-1)中空無機充填材の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0074】
第一樹脂組成物中の(C-1)中空無機充填材の量の範囲は、当該第一樹脂組成物中の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。(C-1)中空無機充填材の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0075】
(C)第一無機充填材は、(C-1)中空無機充填材に組み合わせて、(C-2)中実無機充填材を含んでいてもよい。(C-2)中実無機充填材は、内部に空孔を有さない無機化合物の粒子でありうる。(C-2)中実無機充填材に含まれる無機化合物の具体例としては、(C-1)中空無機充填材に含まれる無機化合物と同じ例が挙げられる。中でもシリカ、アルミナが好適であり、シリカが特に好適である。シリカとしては、例えば、無定形シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ等が挙げられる。(C-2)中実無機充填材に含まれる無機化合物は、1種類でもよく、2種類以上であってもよい。
【0076】
(C-2)中実無機充填材は、粒子内部に空孔を有さないから、通常、その空孔率は0体積%である。このような(C-2)中実無機充填材の市販品としては、例えば、日鉄ケミカル&マテリアル社製の「SP60-05」、「SP507-05」;アドマテックス社製の「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」、「SC2500SQ」、「SO-C4」、「SO-C2」、「SO-C1」;デンカ社製の「UFP-30」、「DAW-03」、「FB-105FD」;トクヤマ社製の「シルフィルNSS-3N」、「シルフィルNSS-4N」、「シルフィルNSS-5N」;などが挙げられる。(C-2)中実無機充填材は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0077】
(C-2)中実無機充填材の平均粒径は、(C-1)中空無機充填材の平均粒径より小さくてもよく、大きくてもよく、同じでもよい。中でも、本発明の所望の効果を顕著に発揮する観点では、(C-2)中実無機充填材の平均粒径は、(C-1)中空無機充填材の平均粒径以下であることが好ましい。一例において、(C-2)中実無機充填材の平均粒径の具体的な範囲は、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.1μm以上、更に好ましくは0.3μm以上であり、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下、更に好ましくは1μm以下である。
【0078】
(C-2)中実無機充填材の平均粒径は、第二組成物層を形成する第二樹脂組成物中の(c)第二無機充填材の平均粒径よりも、大きいことが好ましい。第一樹脂組成中の(C-2)中実無機充填材の平均粒径DC-2と、第二樹脂組成物中の(c)第二無機充填材の平均粒径Dとの差(DC-2-D)の範囲は、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.10μm以上、更に好ましくは0.15μm以上であり、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下、更に好ましくは1μm以下である。平均粒径の差(DC-2-D)が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0079】
また、第一樹脂組成中の(C-2)中実無機充填材の平均粒径DC-2と、第二樹脂組成物中の(c)第二無機充填材の平均粒径Dとの比(D/DC-2)の範囲は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.3以上、更に好ましくは0.5以上であり、好ましくは0.9以下、より好ましくは0.8以下、更に好ましくは0.7以下である。平均粒径の比(D/DC-2)が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0080】
(C-2)中実無機充填材のBET比表面積の範囲は、(C-1)中空無機充填材のBET比表面積の範囲と同じでありうる。
【0081】
(C-2)中実無機充填材は、(C-1)中空無機充填材と同じく、表面処理剤で処理されていることが好ましい。(C-2)中実無機充填材に適用する表面処理剤の種類は、(C-1)中空無機充填材に適用する表面処理剤の種類と同じでありうる。また、(C-2)中実無機充填材の表面処理の程度は、(C-1)中空無機充填材の表面処理の程度と同じでありうる。
【0082】
第一樹脂組成物中の(C-2)中実無機充填材の量の範囲は、当該第一樹脂組成物中の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。(C-2)中実無機充填材の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0083】
第一樹脂組成物中の(C)第一無機充填材の量の範囲は、当該第一樹脂組成物中の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上であり、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。(C)第一無機充填材の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0084】
((D)硬化促進剤)
第一樹脂組成物は、任意の成分として、(D)硬化促進剤を含んでいてもよい。(D)成分としての(D)硬化促進剤には、上述した(A)~(C)成分に該当するものは含めない。(D)硬化促進剤は、(A)エポキシ樹脂の反応に触媒として作用して第一樹脂組成物の硬化を促進させることができる。
【0085】
(D)硬化促進剤としては、例えば、リン系硬化促進剤、ウレア系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、金属系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤等が挙げられる。(D)硬化促進剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0086】
リン系硬化促進剤としては、例えば、テトラブチルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムアセテート、テトラブチルホスホニウムデカノエート、テトラブチルホスホニウムラウレート、ビス(テトラブチルホスホニウム)ピロメリテート、テトラブチルホスホニウムハイドロジェンヘキサヒドロフタレート、テトラブチルホスホニウム2,6-ビス[(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)メチル]-4-メチルフェノラート、ジ-tert-ブチルジメチルホスホニウムテトラフェニルボレート等の脂肪族ホスホニウム塩;メチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、プロピルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ブチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、p-トリルトリフェニルホスホニウムテトラ-p-トリルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラp-トリルボレート、トリフェニルエチルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリス(3-メチルフェニル)エチルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリス(2-メトキシフェニル)エチルホスホニウムテトラフェニルボレート、(4-メチルフェニル)トリフェニルホスホニウムチオシアネート、テトラフェニルホスホニウムチオシアネート、ブチルトリフェニルホスホニウムチオシアネート等の芳香族ホスホニウム塩;トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン等の芳香族ホスフィン・ボラン複合体;トリフェニルホスフィン・p-ベンゾキノン付加反応物等の芳香族ホスフィン・キノン付加反応物;トリブチルホスフィン、トリ-tert-ブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、ジ-tert-ブチル(2-ブテニル)ホスフィン、ジ-tert-ブチル(3-メチル-2-ブテニル)ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン等の脂肪族ホスフィン;ジブチルフェニルホスフィン、ジ-tert-ブチルフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、エチルジフェニルホスフィン、ブチルジフェニルホスフィン、ジフェニルシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ-o-トリルホスフィン、トリ-m-トリルホスフィン、トリ-p-トリルホスフィン、トリス(4-エチルフェニル)ホスフィン、トリス(4-プロピルフェニル)ホスフィン、トリス(4-イソプロピルフェニル)ホスフィン、トリス(4-ブチルフェニル)ホスフィン、トリス(4-tert-ブチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,4-ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,5-ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,6-ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(3,5-ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,4,6-トリメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,6-ジメチル-4-エトキシフェニル)ホスフィン、トリス(2-メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(4-メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(4-エトキシフェニル)ホスフィン、トリス(4-tert-ブトキシフェニル)ホスフィン、ジフェニル-2-ピリジルホスフィン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)アセチレン、2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)ジフェニルエーテル等の芳香族ホスフィン等が挙げられる。
【0087】
ウレア系硬化促進剤としては、例えば、1,1-ジメチル尿素;1,1,3-トリメチル尿素、3-エチル-1,1-ジメチル尿素、3-シクロヘキシル-1,1-ジメチル尿素、3-シクロオクチル-1,1-ジメチル尿素等の脂肪族ジメチルウレア;3-フェニル-1,1-ジメチル尿素、3-(4-クロロフェニル)-1,1-ジメチル尿素、3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチル尿素、3-(3-クロロ-4-メチルフェニル)-1,1-ジメチル尿素、3-(2-メチルフェニル)-1,1-ジメチル尿素、3-(4-メチルフェニル)-1,1-ジメチル尿素、3-(3,4-ジメチルフェニル)-1,1-ジメチル尿素、3-(4-イソプロピルフェニル)-1,1-ジメチル尿素、3-(4-メトキシフェニル)-1,1-ジメチル尿素、3-(4-ニトロフェニル)-1,1-ジメチル尿素、3-[4-(4-メトキシフェノキシ)フェニル]-1,1-ジメチル尿素、3-[4-(4-クロロフェノキシ)フェニル]-1,1-ジメチル尿素、3-[3-(トリフルオロメチル)フェニル]-1,1-ジメチル尿素、N,N-(1,4-フェニレン)ビス(N’,N’-ジメチル尿素)、N,N-(4-メチル-1,3-フェニレン)ビス(N’,N’-ジメチル尿素)〔トルエンビスジメチルウレア〕等の芳香族ジメチルウレア等が挙げられる。
【0088】
グアニジン系硬化促進剤としては、例えば、ジシアンジアミド、1-メチルグアニジン、1-エチルグアニジン、1-シクロヘキシルグアニジン、1-フェニルグアニジン、1-(o-トリル)グアニジン、ジメチルグアニジン、ジフェニルグアニジン、トリメチルグアニジン、テトラメチルグアニジン、ペンタメチルグアニジン、1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン、7-メチル-1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン、1-メチルビグアニド、1-エチルビグアニド、1-n-ブチルビグアニド、1-n-オクタデシルビグアニド、1,1-ジメチルビグアニド、1,1-ジエチルビグアニド、1-シクロヘキシルビグアニド、1-アリルビグアニド、1-フェニルビグアニド、1-(o-トリル)ビグアニド等が挙げられる。
【0089】
イミダゾール系硬化促進剤としては、例えば、2-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-ウンデシルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-エチル-4’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物、2-フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3-ジヒドロ-1H-ピロロ[1,2-a]ベンズイミダゾール、1-ドデシル-2-メチル-3-ベンジルイミダゾリウムクロライド、2-メチルイミダゾリン、2-フェニルイミダゾリン等のイミダゾール化合物及びイミダゾール化合物とエポキシ樹脂とのアダクト体が挙げられる。イミダゾール系硬化促進剤の市販品としては、例えば、四国化成工業社製の「1B2PZ」、「2E4MZ」、「2MZA-PW」、「2MZ-OK」、「2MA-OK」、「2MA-OK-PW」、「2PHZ」、「2PHZ-PW」、「Cl1Z」、「Cl1Z-CN」、「Cl1Z-CNS」、「C11Z-A」;三菱ケミカル社製の「P200-H50」等が挙げられる。
【0090】
金属系硬化促進剤としては、例えば、コバルト、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、マンガン、スズ等の金属の、有機金属錯体又は有機金属塩が挙げられる。有機金属錯体の具体例としては、コバルト(II)アセチルアセトナート、コバルト(III)アセチルアセトナート等の有機コバルト錯体、銅(II)アセチルアセトナート等の有機銅錯体、亜鉛(II)アセチルアセトナート等の有機亜鉛錯体、鉄(III)アセチルアセトナート等の有機鉄錯体、ニッケル(II)アセチルアセトナート等の有機ニッケル錯体、マンガン(II)アセチルアセトナート等の有機マンガン錯体等が挙げられる。有機金属塩としては、例えば、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸スズ、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。
【0091】
アミン系硬化促進剤としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン等のトリアルキルアミン、4-ジメチルアミノピリジン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6,-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)-ウンデセン等が挙げられる。アミン系硬化促進剤としては、市販品を用いてもよく、例えば、味の素ファインテクノ社製の「MY-25」等が挙げられる。
【0092】
(D)硬化促進剤の量の範囲は、第一樹脂組成物中の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.005質量%以上、更に好ましくは0.01質量%以上であり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下である。
【0093】
(D)硬化促進剤の量の範囲は、第一樹脂組成物中の樹脂成分100質量%に対して、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.02質量%以上であり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下である。
【0094】
((E)ポリマー)
第一樹脂組成物は、任意の成分として、(E)ポリマーを含んでいてもよい。(E)成分としての(E)ポリマーには、上述した上述した(A)~(D)成分に該当するものは含めない。また、(E)ポリマーは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。(E)ポリマーは、通常、当該(E)ポリマー以外の樹脂成分と相溶して第一樹脂組成物及びその硬化物に含まれる。
【0095】
(E)ポリマーとしては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。中でも、フェノキシ樹脂が好ましい。
【0096】
フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA骨格、ビスフェノールF骨格、ビスフェノールS骨格、ビスフェノールアセトフェノン骨格、ノボラック骨格、ビフェニル骨格、フルオレン骨格、ジシクロペンタジエン骨格、ノルボルネン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、アダマンタン骨格、テルペン骨格、及びトリメチルシクロヘキサン骨格からなる群から選択される1種類以上の骨格を有するフェノキシ樹脂が挙げられる。フェノキシ樹脂の末端は、フェノール性水酸基、エポキシ基等のいずれの官能基でもよい。フェノキシ樹脂の具体例としては、三菱ケミカル社製の「1256」及び「4250」(いずれもビスフェノールA骨格含有フェノキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YX8100」(ビスフェノールS骨格含有フェノキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YX6954」(ビスフェノールアセトフェノン骨格含有フェノキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「FX280」及び「FX293」;三菱ケミカル社製の「YL7500BH30」、「YX6954BH30」、「YX7553」、「YX7553BH30」、「YL7769BH30」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」、「YL7482」及び「YL7891BH30」;等が挙げられる。
【0097】
ポリイミド樹脂の具体例としては、信越化学工業社製「SLK-6100」、新日本理化社製の「リカコートSN20」及び「リカコートPN20」等が挙げられる。
【0098】
ポリビニルアセタール樹脂としては、例えば、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂が挙げられ、ポリビニルブチラール樹脂が好ましい。ポリビニルアセタール樹脂の具体例としては、電気化学工業社製の「電化ブチラール4000-2」、「電化ブチラール5000-A」、「電化ブチラール6000-C」、「電化ブチラール6000-EP」;積水化学工業社製のエスレックBHシリーズ、BXシリーズ(例えばBX-5Z)、KSシリーズ(例えばKS-1)、BLシリーズ、BMシリーズ;等が挙げられる。
【0099】
ポリオレフィン樹脂としては、例えば低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-アクリル酸メチル共重合体等のエチレン系共重合樹脂;ポリプロピレン、エチレン-プロピレンブロック共重合体等のポリオレフィン系重合体等が挙げられる。
【0100】
ポリブタジエン樹脂としては、例えば、水素化ポリブタジエン骨格含有樹脂、ヒドロキシ基含有ポリブタジエン樹脂、フェノール性水酸基含有ポリブタジエン樹脂、カルボキシ基含有ポリブタジエン樹脂、酸無水物基含有ポリブタジエン樹脂、エポキシ基含有ポリブタジエン樹脂、イソシアネート基含有ポリブタジエン樹脂、ウレタン基含有ポリブタジエン樹脂、ポリフェニレンエーテル-ポリブタジエン樹脂等が挙げられる。
【0101】
ポリアミドイミド樹脂の具体例としては、東洋紡社製の「バイロマックスHR11NN」及び「バイロマックスHR16NN」が挙げられる。ポリアミドイミド樹脂の具体例としてはまた、日立化成社製の「KS9100」、「KS9300」(ポリシロキサン骨格含有ポリアミドイミド)等の変性ポリアミドイミドが挙げられる。
【0102】
ポリエーテルイミド樹脂の具体例としては、GE社製の「ウルテム」等が挙げられる。
【0103】
ポリスルホン樹脂の具体例としては、ソルベイアドバンストポリマーズ社製のポリスルホン「P1700」、「P3500」等が挙げられる。
【0104】
ポリエーテルスルホン樹脂の具体例としては、住友化学社製の「PES5003P」等が挙げられる。
【0105】
ポリフェニレンエーテル樹脂の具体例としては、SABIC製「NORYL SA90」等が挙げられる。
【0106】
ポリカーボネート樹脂としては、例えば、ヒドロキシ基含有カーボネート樹脂、フェノール性水酸基含有カーボネート樹脂、カルボキシ基含有カーボネート樹脂、酸無水物基含有カーボネート樹脂、イソシアネート基含有カーボネート樹脂、ウレタン基含有カーボネート樹脂等が挙げられる。ポリカーボネート樹脂の具体例としては、三菱瓦斯化学社製の「FPC0220」、旭化成ケミカルズ社製の「T6002」、「T6001」(ポリカーボネートジオール)、クラレ社製の「C-1090」、「C-2090」、「C-3090」(ポリカーボネートジオール)等が挙げられる。
【0107】
ポリエーテルエーテルケトン樹脂の具体例としては、住友化学社製の「スミプロイK」等が挙げられる。
【0108】
ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンナフタレート樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、ポリトリメチレンナフタレート樹脂、ポリシクロヘキサンジメチルテレフタレート樹脂等が挙げられる。
【0109】
(E)ポリマーは、通常、大きい分子量を有する。具体的には、(E)ポリマーの重量平均分子量Mwの範囲は、好ましくは5000より大きく、より好ましくは8000以上、さらに好ましくは10000以上、更に好ましくは20000以上であり、好ましくは100000以下、より好ましくは70000以下、さらに好ましくは60000以下、更に好ましくは50000以下である。重量平均分子量Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、ポリスチレン換算の値で測定できる。
【0110】
第一樹脂組成物中の(E)ポリマーの量の範囲は、第一樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.5質量%以上であり、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは2質量%以下である。
【0111】
第一樹脂組成物中の(E)ポリマーの量の範囲は、第一樹脂組成物の樹脂成分100質量%に対して、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上であり、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。
【0112】
((F)任意の硬化剤)
第一樹脂組成物は、任意の成分として、(F)任意の硬化剤を更に含んでいてもよい。(F)成分としての(F)任意の硬化剤には、上述した(A)~(E)成分に該当するものは含めない。よって、(F)任意の硬化剤は、(A)エポキシ樹脂と反応して第一樹脂組成物を硬化させる硬化剤のうち、(B)活性エステル系硬化剤以外の成分を表す。(F)任意の硬化剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0113】
(F)任意の硬化剤は、(A)エポキシ樹脂と反応して第一樹脂組成物を硬化させる機能を有する。(F)任意の硬化剤としては、例えば、フェノール系硬化剤、カルボジイミド系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤、ベンゾオキサジン系硬化剤、シアネートエステル系硬化剤、及びチオール系硬化剤が挙げられる。中でも、フェノール系硬化剤が好ましい。
【0114】
フェノール系硬化剤としては、ベンゼン環、ナフタレン環等の芳香環に結合した水酸基(フェノール性水酸基)を1分子中に1個以上、好ましくは2個以上有する硬化剤を用いうる。耐熱性及び耐水性の観点からは、ノボラック構造を有するフェノール系硬化剤が好ましい。また、密着性の観点からは、含窒素フェノール系硬化剤が好ましく、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤がより好ましい。中でも、耐熱性、耐水性、及び密着性を高度に満足させる観点から、トリアジン骨格含有フェノールノボラック樹脂が好ましい。フェノール系硬化剤の具体例としては、例えば、明和化成社製の「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」、日本化薬社製の「NHN」、「CBN」、日鉄ケミカル&マテリアル社製の「SN-170」、「SN-180」、「SN-190」、「SN-475」、「SN-485」、「SN-495」、「SN-375」、「SN-395」、DIC社製の「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-3018」、「LA-3018-50P」、「LA-1356」、「TD2090」、「TD-2090-60M」等が挙げられる。
【0115】
カルボジイミド系硬化剤としては、1分子内中に1個以上、好ましくは2個以上のカルボジイミド構造を有する硬化剤を用いうる。カルボジイミド系硬化剤の具体例としては、テトラメチレン-ビス(t-ブチルカルボジイミド)、シクロヘキサンビス(メチレン-t-ブチルカルボジイミド)等の脂肪族ビスカルボジイミド;フェニレン-ビス(キシリルカルボジイミド)等の芳香族ビスカルボジイミド等のビスカルボジイミド;ポリヘキサメチレンカルボジイミド、ポリトリメチルヘキサメチレンカルボジイミド、ポリシクロヘキシレンカルボジイミド、ポリ(メチレンビスシクロヘキシレンカルボジイミド)、ポリ(イソホロンカルボジイミド)等の脂肪族ポリカルボジイミド;ポリ(フェニレンカルボジイミド)、ポリ(ナフチレンカルボジイミド)、ポリ(トリレンカルボジイミド)、ポリ(メチルジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(トリエチルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(ジエチルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(トリイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(ジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(キシリレンカルボジイミド)、ポリ(テトラメチルキシリレンカルボジイミド)、ポリ(メチレンジフェニレンカルボジイミド)、ポリ[メチレンビス(メチルフェニレン)カルボジイミド]等の芳香族ポリカルボジイミド等のポリカルボジイミドが挙げられる。カルボジイミド系硬化剤の市販品としては、例えば、日清紡ケミカル社製の「カルボジライトV-02B」、「カルボジライトV-03」、「カルボジライトV-04K」、「カルボジライトV-07」及び「カルボジライトV-09」;ラインケミー社製の「スタバクゾールP」、「スタバクゾールP400」、「ハイカジル510」等が挙げられる。
【0116】
酸無水物系硬化剤としては、1分子内中に1個以上の酸無水物基を有する硬化剤を用いることができ、1分子内中に2個以上の酸無水物基を有する硬化剤が好ましい。酸無水物系硬化剤の具体例としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロ-3-フラニル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンソフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、3,3’-4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b-ヘキサヒドロ-5-(テトラヒドロ-2,5-ジオキソ-3-フラニル)-ナフト[1,2-C]フラン-1,3-ジオン、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、スチレンとマレイン酸とが共重合したスチレン・マレイン酸樹脂などのポリマー型の酸無水物などが挙げられる。酸無水物系硬化剤の市販品としては、例えば、新日本理化社製の「HNA-100」、「MH-700」、「MTA-15」、「DDSA」、「OSA」;三菱ケミカル社製の「YH-306」、「YH-307」;日立化成社製の「HN-2200」、「HN-5500」;クレイバレイ社製「EF-30」、「EF-40」「EF-60」、「EF-80」等が挙げられる。
【0117】
アミン系硬化剤としては、1分子内中に1個以上、好ましくは2個以上のアミノ基を有する硬化剤を用いうる。アミン系硬化剤としては、例えば、脂肪族アミン類、ポリエーテルアミン類、脂環式アミン類、芳香族アミン類等が挙げられ、中でも、芳香族アミン類が好ましい。アミン系硬化剤は、第1級アミン又は第2級アミンが好ましく、第1級アミンがより好ましい。アミン系硬化剤の具体例としては、4,4’-メチレンビス(2,6-ジメチルアニリン)、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、m-フェニレンジアミン、m-キシリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジヒドロキシベンジジン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、3,3-ジメチル-5,5-ジエチル-4,4-ジフェニルメタンジアミン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス(4-(3-アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、等が挙げられる。アミン系硬化剤の市販品としては、例えば、セイカ社製「SEIKACURE-S」;日本化薬社製の「KAYABOND C-200S」、「KAYABOND C-100」、「カヤハードA-A」、「カヤハードA-B」、「カヤハードA-S」;三菱ケミカル社製の「エピキュアW」;住友精化社製「DTDA」等が挙げられる。
【0118】
ベンゾオキサジン系硬化剤の具体例としては、JFEケミカル社製の「JBZ-OP100D」、「ODA-BOZ」;昭和高分子社製の「HFB2006M」;四国化成工業社製の「P-d」、「F-a」などが挙げられる。
【0119】
シアネートエステル系硬化剤としては、例えば、ビスフェノールAジシアネート、ポリフェノールシアネート(オリゴ(3-メチレン-1,5-フェニレンシアネート))、4,4’-メチレンビス(2,6-ジメチルフェニルシアネート)、4,4’-エチリデンジフェニルジシアネート、ヘキサフルオロビスフェノールAジシアネート、2,2-ビス(4-シアネート)フェニルプロパン、1,1-ビス(4-シアネートフェニルメタン)、ビス(4-シアネート-3,5-ジメチルフェニル)メタン、1,3-ビス(4-シアネートフェニル-1-(メチルエチリデン))ベンゼン、ビス(4-シアネートフェニル)チオエーテル、及びビス(4-シアネートフェニル)エーテル等の2官能シアネート樹脂、フェノールノボラック及びクレゾールノボラック等から誘導される多官能シアネート樹脂、これらシアネート樹脂が一部トリアジン化したプレポリマーなどが挙げられる。シアネートエステル系硬化剤の具体例としては、ロンザジャパン社製の「PT30」及び「PT60」(いずれもフェノールノボラック型多官能シアネートエステル樹脂)、「BA230」、「BA230S75」(ビスフェノールAジシアネートの一部又は全部がトリアジン化され三量体となったプレポリマー)等が挙げられる。
【0120】
チオール系硬化剤としては、例えば、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、トリス(3-メルカプトプロピル)イソシアヌレート等が挙げられる。
【0121】
(F)任意の硬化剤の活性基当量の範囲は、好ましくは50g/eq.~3000g/eq.、より好ましくは100g/eq.~1000g/eq.、さらに好ましくは100g/eq.~500g/eq.、更に好ましくは100g/eq.~300g/eq.である。活性基当量は、活性基1当量あたりの硬化剤の質量を表す。
【0122】
(A)エポキシ樹脂のエポキシ基数を1とした場合、(F)任意の硬化剤の活性基数は、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.1以上、更に好ましくは0.2以上であり、好ましくは5以下、より好ましくは3以下、更に好ましくは2以下である。「(F)任意の硬化剤の活性基数」とは、第一樹脂組成物中に存在する(F)任意の硬化剤の不揮発成分の質量を活性基当量で割り算した値を全て合計した値を表す。
【0123】
第一樹脂組成物中の(F)任意の硬化剤の量の範囲は、第一樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは1質量%以上であり、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。
【0124】
第一樹脂組成物中の(F)任意の硬化剤の量の範囲は、第一樹脂組成物の樹脂成分100質量%に対して、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
【0125】
((G)任意の添加剤)
第一樹脂組成物は、任意の成分として(G)任意の添加剤を更に含んでいてもよい。(G)成分としての(G)任意の添加剤には、上述した(A)~(F)成分に該当するものは含めない。(G)任意の添加剤としては、例えば、ゴム粒子等の有機充填材;有機銅化合物、有機亜鉛化合物、有機コバルト化合物等の有機金属化合物;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アイオディングリーン、ジアゾイエロー、クリスタルバイオレット、酸化チタン、カーボンブラック等の着色剤;ハイドロキノン、カテコール、ピロガロール、フェノチアジン等の重合禁止剤;シリコーン系レベリング剤、アクリルポリマー系レベリング剤等のレベリング剤;ベントン、モンモリロナイト等の増粘剤;シリコーン系消泡剤、アクリル系消泡剤、フッ素系消泡剤、ビニル樹脂系消泡剤等の消泡剤;ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤;尿素シラン等の接着性向上剤;トリアゾール系密着性付与剤、テトラゾール系密着性付与剤、トリアジン系密着性付与剤等の密着性付与剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤等の酸化防止剤;スチルベン誘導体等の蛍光増白剤;フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤;リン系難燃剤(例えばリン酸エステル化合物、ホスファゼン化合物、ホスフィン酸化合物、赤リン)、窒素系難燃剤(例えば硫酸メラミン)、ハロゲン系難燃剤、無機系難燃剤(例えば三酸化アンチモン)等の難燃剤;リン酸エステル系分散剤、ポリオキシアルキレン系分散剤、アセチレン系分散剤、シリコーン系分散剤、アニオン性分散剤、カチオン性分散剤等の分散剤;ボレート系安定剤、チタネート系安定剤、アルミネート系安定剤、ジルコネート系安定剤、イソシアネート系安定剤、カルボン酸系安定剤、カルボン酸無水物系安定剤等の安定剤、が挙げられる。(G)任意の添加剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0126】
((H)溶剤)
第一樹脂組成物は、上述した(A)~(G)成分といった不揮発成分に組み合わせて、任意の揮発性成分として(H)溶剤を更に含んでいてもよい。(H)溶剤としては、通常、有機溶剤を用いる。有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソアミル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン等のエステル系溶剤;テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテル、アニソール等のエーテル系溶剤;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶剤;酢酸2-エトキシエチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチルジグリコールアセテート、γ-ブチロラクトン、メトキシプロピオン酸メチル等のエーテルエステル系溶剤;乳酸メチル、乳酸エチル、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル等のエステルアルコール系溶剤;2-メトキシプロパノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルカルビトール)等のエーテルアルコール系溶剤;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン等のアミド系溶剤;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶剤;ヘキサン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤等を挙げることができる。(H)溶剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0127】
(H)溶剤の量は、特に限定されるものではないが、第一樹脂組成物の全成分100質量%に対して、例えば、10質量%以下、5質量%以下等でありえ、0質量%であってもよい。
【0128】
(第一組成物層の厚み)
第一組成物層の厚みは、薄型化の観点、及び、第一樹脂組成物によって薄くても絶縁性に優れた第一硬化物層を提供できるという観点から、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下である。第一組成物層の厚さの下限は、特に限定されないが、5μm以上、10μm以上等でありうる。
【0129】
<第二組成物層>
第二組成物層は、第二樹脂組成物によって形成されている。よって、第二組成物層は、第二樹脂組成物を含み、好ましくは第二樹脂組成物のみを含む。また、第二樹脂組成物は、(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、及び、中空無機充填材を含まない(c)第二無機充填材を含む。
【0130】
((a)エポキシ樹脂)
第二樹脂組成物は、(a)成分としての(a)エポキシ樹脂を含む。(a)エポキシ樹脂は、エポキシ基を有する硬化性樹脂でありうる。(a)エポキシ樹脂としては、第一樹脂組成物中の(A)エポキシ樹脂の項で説明したものを用いうる。よって、(a)エポキシ樹脂の種類及び組成の範囲は、(A)エポキシ樹脂の種類及び組成の範囲と同じでありうる。また、(a)エポキシ樹脂は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0131】
よって、(a)エポキシ樹脂は、耐熱性に優れる硬化物を得る観点から、芳香族構造を含有するエポキシ樹脂を含むことが好ましい。また、(a)エポキシ樹脂は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を含むことが好ましい。(a)エポキシ樹脂が含む1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂の当該(a)エポキシ樹脂の不揮発成分100質量%に対する割合の範囲は、(A)エポキシ樹脂が含む1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂の当該(A)エポキシ樹脂の不揮発成分100質量%に対する割合の範囲と同じでありうる。
【0132】
(a)エポキシ樹脂は、液状エポキシ樹脂のみでもよく、固体状エポキシ樹脂のみでもよく、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂との組み合わせでもよい。(a)エポキシ樹脂として液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを組み合わせて用いる場合、(a)エポキシ樹脂におけるそれらの質量比(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂)の範囲は、(A)エポキシ樹脂における質量比(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂)の範囲と同じでありうる。
【0133】
(a)エポキシ樹脂のエポキシ当量の範囲は、(A)エポキシ樹脂のエポキシ当量の範囲と同じである。また、(a)エポキシ樹脂の重量平均分子量(Mw)の範囲は、(A)エポキシ樹脂の重量平均分子量(Mw)の範囲と同じである。
【0134】
第二樹脂組成中の(a)エポキシ樹脂の種類及び組成は、第一樹脂組成中の(A)エポキシ樹脂の種類及び組成と異なっていてもよいが、同一であることが望ましい。(a)エポキシ樹脂及び(A)エポキシ樹脂の種類及び組成が同一である場合、第一組成物層と第二組成物層との親和性を高めて、それら第一組成物層と第二組成物層との間の密着性を高めることができる。
【0135】
第二樹脂組成物中の(a)エポキシ樹脂の量の範囲は、第二樹脂組成物中の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。(a)エポキシ樹脂の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0136】
第二樹脂組成物中の(a)エポキシ樹脂の量の範囲は、第二樹脂組成物中の樹脂成分100質量%に対して、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。第二樹脂組成物中の樹脂成分とは、第二樹脂組成物中の不揮発成分のうち、(c)第二無機充填材を除く成分を表す。(a)エポキシ樹脂の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0137】
((b)硬化剤)
第二樹脂組成物は、(b)成分としての(b)硬化剤を含む。(b)硬化剤には、上述した(a)成分に該当するものは含めない。(b)硬化剤は、(a)エポキシ樹脂と反応して結合を形成し、第二樹脂組成物を硬化させる機能を有する。(b)硬化剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0138】
(b)硬化剤としては、例えば、第一樹脂組成物が含みうる(B)活性エステル系硬化剤及び(F)任意の硬化剤から選ばれるものが挙げられる。中でも、(b)硬化剤としては、(b-1)活性エステル系硬化剤及び(b-2)フェノール系硬化剤が好ましく、(b-1)活性エステル系硬化剤がより好ましい。よって、(b)硬化剤は、(b-1)活性エステル系硬化剤又は(b-2)フェノール系硬化剤を含むことが好ましく、(b-1)活性エステル系硬化剤を含むことがより好ましい。
【0139】
(b)硬化剤が含む(b-1)活性エステル系硬化剤としては、第一樹脂組成中の(B)活性エステル系硬化剤の項で説明したものを用いうる。よって、(b-1)活性エステル系硬化剤の種類及び組成の範囲は、(B)活性エステル系硬化剤の種類及び組成の範囲と同じでありうる。また、(b-1)活性エステル系硬化剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0140】
よって、(b-1)活性エステル系硬化剤としては、ジシクロペンタジエン型活性エステル系硬化剤、ナフタレン構造を含むナフタレン型活性エステル系硬化剤、アリル基を含有する活性エステル系硬化剤、フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル系硬化剤、フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル系硬化剤が好ましく、ジシクロペンタジエン型活性エステル系硬化剤、ナフタレン型活性エステル系硬化剤、及び、アリル基を含有する活性エステル系硬化剤がより好ましく、ジシクロペンタジエン型活性エステル系硬化剤及びナフタレン型活性エステル系硬化剤から選ばれる少なくとも1種であることが更に好ましい。(b-1)活性エステル系硬化剤の活性エステル基当量の範囲は、(B)活性エステル系硬化剤の活性エステル基当量の範囲と同じである。
【0141】
(a)エポキシ樹脂のエポキシ基数を1とした場合、(b-1)活性エステル系硬化剤の活性エステル基数の範囲は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.3以上、更に好ましくは0.4以上であり、好ましくは5以下、より好ましくは2以下、更に好ましくは1以下である。「(a)エポキシ樹脂のエポキシ基数」とは、第二樹脂組成物中に存在する(a)エポキシ樹脂の不揮発成分の質量をエポキシ当量で割り算した値を全て合計した値を表す。また、「(b-1)活性エステル系硬化剤の活性エステル基数」とは、第二樹脂組成物中に存在する(b-1)活性エステル系硬化剤の不揮発成分の質量を活性エステル基当量で割り算した値を全て合計した値を表す。(b-1)活性エステル系硬化剤の活性エステル基数が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0142】
第二樹脂組成物中の(b-1)活性エステル系硬化剤の量の具体的な範囲は、第二樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。(b-1)活性エステル系硬化剤の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0143】
第二樹脂組成物の樹脂成分100質量%に対する(b-1)活性エステル系硬化剤の量は、第一樹脂組成物の樹脂成分100質量%に対する(B)活性エステル系硬化剤の量よりも、多くてもよく、少なくてもよく、同じでもよい。第二樹脂組成物中の(b-1)活性エステル系硬化剤の量の具体的な範囲は、第二樹脂組成物の樹脂成分100質量%に対して、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。(b-1)活性エステル系硬化剤の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0144】
(b)硬化剤が含む(b-2)フェノール系硬化剤としては、第一樹脂組成中の(F)任意の硬化剤の項で説明したフェノール系硬化剤を用いうる。よって、(b-2)フェノール系硬化剤の種類及び組成の範囲は、(F)任意の硬化剤の項で説明したフェノール系硬化剤の種類及び組成の範囲と同じでありうる。また、(b-2)フェノール系硬化剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。(b-2)フェノール系硬化剤の活性基当量の範囲は、(F)任意の硬化剤の活性基当量の範囲と同じでありうる。
【0145】
(a)エポキシ樹脂のエポキシ基数を1とした場合、(b-2)フェノール系硬化剤の活性基数は、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.1以上、更に好ましくは0.2以上であり、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、更に好ましくは1以下である。「(b-2)フェノール系硬化剤の活性基数」とは、第二樹脂組成物中に存在する(b-2)フェノール系硬化剤の不揮発成分の質量を活性基当量で割り算した値を全て合計した値を表す。
【0146】
第二樹脂組成物中の(b-2)フェノール系硬化剤の量は、第二樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは1質量%以上であり、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
【0147】
第二樹脂組成物中の(b-2)フェノール系硬化剤の量は、第二樹脂組成物の樹脂成分100質量%に対して、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
【0148】
(a)エポキシ樹脂のエポキシ基数を1とした場合、(b)硬化剤の活性基数は、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.1以上、更に好ましくは0.5以上であり、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、更に好ましくは1以下である。「(b)硬化剤の活性基数」とは、第二樹脂組成物中に存在する(b)硬化剤の不揮発成分の質量を活性基当量で割り算した値を全て合計した値を表す。
【0149】
第二樹脂組成物中の(b)硬化剤の量の範囲は、第二樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。(b)硬化剤の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0150】
第二樹脂組成物中の(b)硬化剤の量の範囲は、第二樹脂組成物の樹脂成分100質量%に対して、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。(b)硬化剤の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0151】
((c)第二無機充填材)
第二樹脂組成物は、(c)成分としての(c)第二無機充填材を含む。(c)第二無機充填材は、通常、粒子の状態で第二樹脂組成物に含まれる。この(c)第二無機充填材は、中空無機充填材を含まない。よって、(c)第二無機充填材は、内部に空孔を有さない無機化合物の粒子でありうる。
【0152】
(c)第二無機充填材に含まれる無機化合物の具体例としては、第一樹脂組成中の(C-2)中実無機充填材に含まれる無機化合物と同じ例が挙げられる。中でもシリカ、アルミナが好適であり、シリカが特に好適である。(c)第二無機充填材に含まれる無機化合物は、1種類でもよく、2種類以上であってもよい。
【0153】
(c)第二無機充填材の市販品の例としては、第一樹脂組成中の(C-2)中実無機充填材と同じ例が挙げられる。(c)第二無機充填材は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0154】
(c)第二無機充填材の平均粒径は、第一樹脂組成中の(C-1)中空無機充填材の平均粒径より、小さい。本発明の所望の効果を顕著に発揮する観点では、(c)第二無機充填材の平均粒径の具体的な範囲は、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.1μm以上、更に好ましくは0.2μm以上であり、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下、更に好ましくは1μm以下である。
【0155】
(c)第二無機充填材のBET比表面積の範囲は、第一樹脂組成中の(C-1)中空無機充填材のBET比表面積の範囲と同じでありうる。
【0156】
(c)第二無機充填材は、第一樹脂組成中の(C-1)中空無機充填材と同じく、表面処理剤で処理されていることが好ましい。(c)第二無機充填材に適用する表面処理剤の種類は、(C-1)中空無機充填材に適用する表面処理剤の種類と同じでありうる。また、(c)第二無機充填材の表面処理の程度は、(C-1)中空無機充填材の表面処理の程度と同じでありうる。
【0157】
本発明の効果を顕著に発揮する観点から、第二樹脂組成物における(c)第二無機充填材の含有率は、第一樹脂組成物における(C)第一樹脂組成物の含有率よりも、低いことが好ましい。第二樹脂組成中の(c)第二無機充填材の量の具体的な範囲は、当該第二樹脂組成物中の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上であり、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下である。(c)第二無機充填材の量が前記範囲にある場合、絶縁層の比誘電率及び表面粗さを効果的に小さくでき、更に通常は、絶縁層の誘電正接、導体層との密着性、及びガラス転移温度を良好にできる。
【0158】
((d)硬化促進剤)
第二樹脂組成物は、任意の成分として、(d)硬化促進剤を含んでいてもよい。(d)成分としての(d)硬化促進剤には、上述した(a)~(c)成分に該当するものは含めない。(d)硬化促進剤は、(a)エポキシ樹脂の反応に触媒として作用して第二樹脂組成物の硬化を促進させることができる。
【0159】
(d)硬化促進剤としては、第一樹脂組成中の(D)硬化促進剤の項で説明したものを用いうる。よって、(d)硬化促進剤の種類及び組成の範囲は、(D)硬化促進剤の種類及び組成の範囲と同じでありうる。また、(d)硬化促進剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0160】
(d)硬化促進剤の量の範囲は、第二樹脂組成物中の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.005質量%以上、更に好ましくは0.01質量%以上であり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。
【0161】
(d)硬化促進剤の量の範囲は、第二樹脂組成物中の樹脂成分100質量%に対して、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.02質量%以上であり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。
【0162】
((e)ポリマー)
第二樹脂組成物は、任意の成分として、(e)ポリマーを含んでいてもよい。(e)成分としての(e)ポリマーには、上述した上述した(a)~(d)成分に該当するものは含めない。また、(e)ポリマーは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。(e)ポリマーは、通常、当該(e)ポリマー以外の樹脂成分と相溶して第二樹脂組成物及びその硬化物に含まれる。
【0163】
(e)ポリマーとしては、第一樹脂組成中の(E)ポリマーの項で説明したものを用いうる。よって、(e)ポリマーの種類及び組成の範囲は、(E)ポリマーの種類及び組成の範囲と同じでありうる。また、(e)ポリマーの重量平均分子量Mwの範囲は、(E)ポリマーの重量平均分子量Mwの範囲と同じでありうる。
【0164】
第二樹脂組成物中の(e)ポリマーの量の範囲は、第二樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは1質量%以上であり、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。
【0165】
第二樹脂組成物中の(e)ポリマーの量の範囲は、第二樹脂組成物の樹脂成分100質量%に対して、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは3質量%以上であり、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
【0166】
((g)任意の添加剤)
第二樹脂組成物は、任意の成分として(g)任意の添加剤を更に含んでいてもよい。(g)成分としての(g)任意の添加剤には、上述した(a)~(e)成分に該当するものは含めない。(g)任意の添加剤としては、第一樹脂組成中の(G)任意の添加剤の項で説明したものを用いうる。(g)任意の添加剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0167】
((h)溶剤)
第二樹脂組成物は、上述した(a)~(e)成分及び(g)成分といった不揮発成分に組み合わせて、任意の揮発性成分として(h)溶剤を更に含んでいてもよい。(h)溶剤としては、第一樹脂組成中の(H)溶剤の項で説明したものを用いうる。(h)溶剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0168】
(h)溶剤の量は、特に限定されるものではないが、第二樹脂組成物の全成分100質量%に対して、例えば、10質量%以下、5質量%以下等でありえ、0質量%であってもよい。
【0169】
(第二組成物層の厚み)
第一組成物層の厚みを相対的に厚くして誘電特性に優れた絶縁層を得る観点から、第二組成物層は、第一組成物層よりも薄いことが好ましい。第二組成物層の具体的な厚みの範囲は、好ましくは20μm以下、より好ましくは10μm以下、更に好ましくは7μm以下である。第一組成物層の厚さの下限は、特に限定されないが、1μm以上でありうる。
【0170】
<樹脂組成物層の製造方法>
第一組成物層及び第二組成物層を備える本実施形態に係る樹脂組成物層は、適切な支持面上に第一組成物層及び第二組成物層のうち一方の層を形成した後、当該一方の層上に他方の層を形成することを含む方法によって、製造できる。第一組成物層は、第一樹脂組成物を塗布し、必要に応じて乾燥することを含む方法によって形成できる。また、第二組成物層は、第二樹脂組成物を塗布し、必要に応じて乾燥することを含む方法によって形成できる。支持面としては、平滑な平面を用いることが好ましく、一般的には支持体の表面を用いる。例えば、支持体の表面に第二樹脂組成物を塗布し、必要に応じて乾燥して第二組成物層を形成する工程と、その第二組成物層上に第二樹脂組成物を塗布し、必要に応じて乾燥して第一組成物層を形成する工程と、を含む方法によって、樹脂組成物層を製造してもよい。
【0171】
第一樹脂組成物は、例えば、当該第一樹脂組成物が含みうる前記の成分を混合することによって、製造することができる。また、第二樹脂組成物は、例えば、当該第二樹脂組成物が含みうる前記の成分を混合することによって、製造することができる。上述した成分は、一部又は全部を同時に混合してもよく、順に混合してもよい。各成分を混合する過程で、温度を適宜設定してもよく、よって、一時的に又は終始にわたって、加熱及び/又は冷却してもよい。また、各成分を混合する過程において、撹拌又は振盪を行ってもよい。
【0172】
第一樹脂組成物及び第二樹脂組成物といった樹脂組成物は、例えば、液状(ワニス状)の樹脂組成物をそのまま塗布してもよい。また、第一樹脂組成物及び第二樹脂組成物といった樹脂組成物を溶剤に溶解して液状(ワニス状)の樹脂組成物を調製し、これを、塗布してもよい。溶剤としては、第一樹脂組成物が含みうる(H)溶剤及び第二樹脂組成物樹脂組成物が含みうる(h)溶剤と同様のものが挙げられる。溶剤は、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、塗布は、ダイコーター等の塗布装置を用いて行なってもよい。
【0173】
乾燥は、加熱、熱風吹きつけ等の乾燥方法により実施してよい。乾燥条件は、特に限定されないが、樹脂組成物層中の溶剤の含有量が通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下となるように乾燥させる。溶剤の沸点によっても異なりうるが、例えば30質量%~60質量%の溶剤を含む第一樹脂組成物を用いる場合、50℃~150℃で1分間~10分間乾燥させることにより、第一組成物層を形成することができる。また、例えば30質量%~60質量%の溶剤を含む第二樹脂組成物を用いる場合、50℃~150℃で1分間~10分間乾燥させることにより、第二組成物層を形成することができる。
【0174】
<樹脂組成物層の特性>
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層を硬化することにより、絶縁層が得られる。詳細には、硬化の際、通常、樹脂組成物層には熱が加えられる。第一組成物層の第一樹脂組成物に含まれる成分のうち、(H)溶剤等の揮発性成分は硬化時の熱によって揮発しうるが、(A)~(G)成分といった不揮発成分は、硬化時の熱によっては揮発しない。よって、第一樹脂組成物の不揮発成分又はその反応生成物を含む硬化物で形成された第一硬化物層を得ることができる。また、第二組成物層の第二樹脂組成物に含まれる成分のうち、(h)溶剤等の揮発性成分は硬化時の熱によって揮発しうるが、(a)~(e)成分及び(g)成分といった不揮発成分は、硬化時の熱によっては揮発しない。よって、第二樹脂組成物の不揮発成分又はその反応生成物を含む硬化物で形成された第二硬化物層を得ることができる。したがって、樹脂組成物層を硬化することにより、第一硬化物層及び第二硬化物層を備える絶縁層を得ることができる。
【0175】
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層によれば、低い比誘電率を有する絶縁層を得ることができる。一例において、絶縁層の比誘電率は、好ましくは3.2以下、より好ましくは3.1以下、更に好ましくは3.0以下である。比誘電率の下限は、特段の制限は無く、例えば、1.5以上、2.0以上などでありうる。樹脂組成物層から得られる絶縁層の比誘電率は、後述する実施例の<試験例2:硬化物の比誘電率及び誘電正接の測定>に記載の方法によって測定できる。
【0176】
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層によれば、粗化処理後の表面粗さが小さい絶縁層を得ることができる。一例において、樹脂組成物層を硬化させて絶縁層を形成し、その絶縁層の表面に粗化処理を施した場合、その絶縁層の表面の算術平均粗さは、好ましくは100nm以下、より好ましくは80nm以下、更に好ましくは60nm以下である。下限は、例えば、10nm以上、20nm以上などでありうる。樹脂組成物層から得られる絶縁層の粗化処理後の表面粗さは、後述する実施例の<試験例3:算術平均粗さ(Ra値)およびめっき導体層のピール強度の評価>に記載の方法によって測定できる。
【0177】
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層によれば、通常は、低い誘電正接を有する絶縁層を得ることができる。一例において、絶縁層の誘電正接は、好ましくは0.0100以下、より好ましく0.0080以下、更に好ましくは0.0060以下である。誘電正接の下限は、特段の制限は無く、例えば、0.0010以上などでありうる。樹脂組成物層から得られる絶縁層の誘電正接は、後述する実施例の<試験例2:硬化物の比誘電率及び誘電正接の測定>に記載の方法によって測定できる。
【0178】
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層によれば、通常は、導体層に対する密着性に優れる絶縁層を得ることができる。一例において、絶縁層上にめっきによって導体層を形成した場合、絶縁層と導体層との間のピール強度は、好ましくは0.40kgf/cm以上、より好ましくは0.45kgf/cm以上、更に好ましくは0.50kgf/cm以上である。上限は、高いほど好ましく、通常0.8kgf/cm以下である。ピール強度は、絶縁層から導体層を引き剥がすために要する力の大きさを表す。よって、通常、ピール強度が大きいほど、密着性に優れることを表す。樹脂組成物層から得られる絶縁層と導体層との間のピール強度は、後述する実施例の<試験例3:算術平均粗さ(Ra値)およびめっき導体層のピール強度の評価>に記載の方法によって測定できる。
【0179】
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層によれば、好ましくは、高いガラス転移温度を有する絶縁層を得ることができる。一例において、絶縁層のガラス転移温度は、好ましくは130℃以上、より好ましくは140℃以上、特に好ましくは150℃以上である。上限は、高いほど好ましく、例えば200℃以下などでありうる。樹脂組成物層から得られる絶縁層のガラス転移温度は、後述する実施例の<試験例1:硬化物のガラス転移温度の測定>に記載の方法によって測定できる。
【0180】
<樹脂組成物層の用途>
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層は、絶縁用途の樹脂組成物層として使用でき、特に、絶縁層を形成するための樹脂組成物層(絶縁層形成用の樹脂組成物層)として好適に使用することができる。例えば、本実施形態に係る樹脂組成物層は、半導体チップパッケージの絶縁層を形成するための樹脂組成物層(半導体チップパッケージの絶縁層用の樹脂組成物層)、及び、回路基板(プリント配線板を含む。)の絶縁層を形成するための樹脂組成物層(回路基板の絶縁層用の樹脂組成物層)として、好適に使用することができる。特に、樹脂組成物層は、導体層と導体層との間に設けられる層間絶縁層を形成するために好適である。また、樹脂組成物層は、プリント配線板の絶縁層を形成するための樹脂組成物層(プリント配線板の絶縁層形成用の樹脂組成物層)として特に好適である。
【0181】
半導体チップパッケージとしては、例えば、FC-CSP、MIS-BGAパッケージ、ETS-BGAパッケージ、Fan-out型WLP(Wafer Level Package)、Fan-in型WLP、Fan-out型PLP(Panel Level Package)、Fan-in型PLPが挙げられる。
【0182】
また、前記の樹脂組成物層は、MUF(Molding Under Filling)の材料等のアンダーフィル材;ソルダーレジスト;ダイボンディング材;半導体封止材;穴埋め樹脂;部品埋め込み樹脂;などの、樹脂組成物が用いられる広範な用途に使用しうる。
【0183】
<樹脂シート>
本発明の一実施形態に係る樹脂シートは、支持体と、この支持体上に形成された前記の樹脂組成物層と、を備える。通常、樹脂シートは、支持体、第二組成物層及び第一組成物層を、この順に備える。
【0184】
支持体としては、例えば、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔、離型紙が挙げられ、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔が好ましい。
【0185】
支持体としてプラスチック材料からなるフィルムを使用する場合、プラスチック材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と略称することがある。)、ポリエチレンナフタレート(以下「PEN」と略称することがある。)等のポリエステル、ポリカーボネート(以下「PC」と略称することがある。)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル、環状ポリオレフィン、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエーテルサルファイド(PES)、ポリエーテルケトン、ポリイミド等が挙げられる。中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましく、安価なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
【0186】
支持体として金属箔を使用する場合、金属箔としては、例えば、銅箔、アルミニウム箔等が挙げられ、銅箔が好ましい。銅箔としては、銅の単金属からなる箔を用いてもよく、銅と他の金属(例えば、スズ、クロム、銀、マグネシウム、ニッケル、ジルコニウム、ケイ素、チタン等)との合金からなる箔を用いてもよい。
【0187】
支持体は、樹脂組成物層と接合する面にマット処理、コロナ処理、帯電防止処理を施してあってもよい。
【0188】
支持体として、樹脂組成物層と接合する面に離型層を有する離型層付き支持体を使用してもよい。離型層付き支持体の離型層に使用する離型剤としては、例えば、アルキド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択される1種以上の離型剤が挙げられる。離型層付き支持体は、市販品を用いてもよく、例えば、アルキド樹脂系離型剤を主成分とする離型層を有するPETフィルムである、リンテック社製の「SK-1」、「AL-5」、「AL-7」、東レ社製の「ルミラーT60」、帝人社製の「ピューレックス」、ユニチカ社製の「ユニピール」等が挙げられる。
【0189】
支持体の厚さは、特に限定されないが、5μm~75μmの範囲が好ましく、10μm~60μmの範囲がより好ましい。なお、離型層付き支持体を使用する場合、離型層付き支持体全体の厚さが上記範囲であることが好ましい。
【0190】
一実施形態において、樹脂シートは、さらに必要に応じて、任意の層を含んでいてもよい。斯かる任意の層としては、例えば、樹脂組成物層の支持体と接合していない面(即ち、支持体とは反対側の面)に設けられた、支持体に準じた保護フィルムが挙げられる。保護フィルムの厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、1μm~40μmである。保護フィルムにより、樹脂組成物層の表面へのゴミの付着及びキズを抑制することができる。
【0191】
樹脂シートは、例えば、支持体の表面に樹脂組成物層を形成することを含む方法によって、製造できる。樹脂組成物層は、支持体の表面を支持面として用いて上述した樹脂組成物層の製造方法を行うことにより、形成できる。樹脂シートは、ロール状に巻きとって保存することが可能である。樹脂シートが保護フィルムを有する場合、通常は、保護フィルムを剥がすことによって使用可能となる。
【0192】
樹脂シートは、例えば、半導体チップパッケージの製造において絶縁層を形成するため(半導体チップパッケージの絶縁用樹脂シート)に好適に使用できる。適用可能な半導体チップパッケージとしては、例えば、Fan-out型WLP、Fan-in型WLP、Fan-out型PLP、Fan-in型PLP等が挙げられる。また、樹脂シートは、例えば、回路基板の絶縁層を形成するため(回路基板の絶縁層用樹脂シート)に使用できる。さらに、樹脂シートは、半導体チップを基板に接続した後に用いるMUFの材料に用いてもよい。特に、樹脂シートは、層間絶縁層を形成するために好適である。
【0193】
<回路基板>
本発明の一実施形態に係る回路基板は、絶縁層を備える。絶縁層は、上述した樹脂組成物層を硬化させて形成される。よって、絶縁層は、上述した樹脂組成物層の硬化物を含み、好ましくは上述した樹脂組成物層の硬化物のみを含む。この回路基板は、例えば、
基材としての内層基板と樹脂組成物層とを積層する工程、及び、
樹脂組成物層を硬化して、絶縁層を形成する工程
を含む製造方法によって、製造できる。
【0194】
上述した実施形態に係る樹脂組成物層から得られる絶縁層は、その表面粗さを小さくできる。よって、絶縁層の表面には、高密度の配線を形成できる。この利点を活用する観点から、回路基板は、前記の配線に相当する導体層を絶縁層上に備えることが好ましい。このように好ましい回路基板は、例えば、
樹脂組成物層と内層基板とを、第一組成物層と内層基板とが接合するように積層する工程(I)と、
樹脂組成物層を硬化させて絶縁層を形成する工程(II)と、
絶縁層の内層基板とは反対側の面に導体層を形成する工程(III)と、
を含む製造方法によって製造できる。以下、この好ましい回路基板の製造方法について詳細に説明する。
【0195】
工程(I)で用いる基材としての「内層基板」とは、回路基板の基材となる部材であって、例えば、ガラスエポキシ基板、金属基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、BTレジン基板、熱硬化型ポリフェニレンエーテル基板等が挙げられる。また、内層基板は、その片面又は両面に導体層を有していてもよく、この導体層はパターン加工されていてもよい。当該基板の片面または両面に導体層(回路)が形成された内層基板は「内層回路基板」ということがある。また、回路基板を製造する際に、さらに絶縁層及び/又は導体層が形成されるべき中間製造物も、前記の「内層基板」に含まれる。回路基板が部品内蔵回路板である場合、部品を内蔵した内層基板を使用してもよい。
【0196】
工程(I)における樹脂組成物層と内層基板との積層は、第一組成物層と内層基板とが接合するように行う。よって、積層は、第一組成物層及び第二組成物層が内層基板側からこの順に並ぶように行われる。
【0197】
積層は、通常、樹脂組成物層と内層基板とを加熱圧着することによって行う。例えば、上述した樹脂シートを用いる場合には、支持体側から樹脂シートを内層基板に加熱圧着することにより、内層基板と樹脂組成物層との積層を達成できる。樹脂シートを内層基板に加熱圧着する部材(以下、「加熱圧着部材」ともいう。)としては、例えば、加熱された金属板(SUS鏡板等)又は金属ロール(SUSロール等)が挙げられる。なお、加熱圧着部材を樹脂シートに直接プレスするのではなく、内層基板の表面凹凸に樹脂組成物層が十分に追随するよう、耐熱ゴム等の弾性材を介してプレスするのが好ましい。
【0198】
前記の積層は、真空ラミネート法により実施してよい。真空ラミネート法において、加熱圧着温度は、好ましくは60℃~160℃、より好ましくは80℃~140℃の範囲であり、加熱圧着圧力は、好ましくは0.098MPa~1.77MPa、より好ましくは0.29MPa~1.47MPaの範囲であり、加熱圧着時間は、好ましくは20秒間~400秒間、より好ましくは30秒間~300秒間の範囲である。積層は、好ましくは圧力26.7hPa以下の減圧条件下で実施される。
【0199】
積層は、市販の真空ラミネーターによって行うことができる。市販の真空ラミネーターとしては、例えば、名機製作所社製の真空加圧式ラミネーター、ニッコー・マテリアルズ社製のバキュームアップリケーター、バッチ式真空加圧ラミネーター等が挙げられる。
【0200】
積層の後に、常圧下(大気圧下)、例えば、加熱圧着部材によるプレスを行うことにより、樹脂組成物層の平滑化処理を行ってもよい。平滑化処理のプレス条件は、上記積層の加熱圧着条件と同様の条件とすることができる。平滑化処理は、市販のラミネーターによって行うことができる。なお、積層と平滑化処理は、上記の市販の真空ラミネーターを用いて連続的に行ってもよい。
【0201】
樹脂シートを用いる場合、通常は、工程(III)よりも前の適切な時期に、支持体を除去する。支持体は、工程(I)と工程(II)の間に除去してもよく、工程(II)の後に除去してもよい。
【0202】
工程(I)の後で、樹脂組成物層を硬化させて絶縁層を形成する工程(II)を行う。工程(I)で内層基板上に設けられた樹脂組成物層が第一組成物層及び第二組成物層を内層基板側からこの順に備えるので、絶縁層は、第一硬化物層及び第二硬化物層を内層基板側からこの順に備える。
【0203】
樹脂組成物層の硬化は、通常、熱硬化によって行う。樹脂組成物層の具体的な硬化条件は、第一樹脂組成物及び第二樹脂組成物の組成によって異なりうる。一例において、硬化温度は、好ましくは120℃~240℃、より好ましくは150℃~220℃、さらに好ましくは170℃~210℃である。硬化時間は、好ましくは5分間~120分間、より好ましくは10分間~100分間、さらに好ましくは15分間~100分間でありうる。
【0204】
回路基板の製造方法は、樹脂組成物層の熱硬化の前に、樹脂組成物層を硬化温度よりも低い温度にて予備加熱することを含むことが好ましい。例えば、樹脂組成物層を熱硬化させるのに先立ち、通常50℃~150℃、好ましくは60℃~140℃、より好ましくは70℃~130℃の温度にて、樹脂組成物層を通常5分間以上、好ましくは5分間~150分間、より好ましくは15分間~120分間、さらに好ましくは15分間~100分間予備加熱してもよい。
【0205】
回路基板の製造方法は、工程(II)の後、工程(III)よりも前に、(IV)絶縁層に穴あけする工程、及び、(V)絶縁層を粗化処理する工程を含んでいてもよい。これらの工程(IV)乃至工程(V)は、回路基板の製造に用いられる、当業者に公知の各種方法に従って実施してよい。支持体を工程(II)より後に除去する場合、該支持体の除去は、工程(II)と工程(IV)との間、工程(IV)と工程(V)の間、又は工程(V)と工程(III)との間に実施してよい。
【0206】
工程(IV)は、絶縁層に穴あけする工程であり、これにより絶縁層にビアホール、スルーホール等のホールを形成することができる。工程(IV)は、絶縁層の形成に使用した樹脂組成物の組成等に応じて、例えば、ドリル、レーザー、プラズマ等を使用して実施してよい。ホールの寸法及び形状は、回路基板のデザインに応じて適宜決定してよい。
【0207】
工程(V)は、絶縁層の表面を粗化するために粗化処理を行う工程である。通常、この粗化処理によれば、絶縁層が有しうるスミア(樹脂残渣)が除去されるので、粗化処理は「デスミア処理」と呼ばれることがある。絶縁層が第一硬化物層及び第二硬化物層を内層基板側からこの順に備えるので、通常、粗化処理によれば、第二硬化物層の表面が粗化される。
【0208】
粗化処理の手順、条件は特に限定されず、回路基板の絶縁層を形成するに際して通常使用される公知の手順、条件を採用することができる。例えば、膨潤液による膨潤処理、酸化剤による粗化処理、中和液による中和処理をこの順に実施して絶縁層に粗化処理を施すことができる。
【0209】
粗化処理に用いる膨潤液としては、例えば、アルカリ溶液、界面活性剤溶液等が挙げられ、好ましくはアルカリ溶液である。該アルカリ溶液としては、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液がより好ましい。市販されている膨潤液としては、例えば、アトテックジャパン社製の「スウェリング・ディップ・セキュリガンスP」、「スウェリング・ディップ・セキュリガンスSBU」等が挙げられる。膨潤液による膨潤処理は、例えば、30℃~90℃の膨潤液に絶縁層を1分間~20分間浸漬することにより行うことができる。絶縁層の樹脂の膨潤を適度なレベルに抑える観点から、40℃~80℃の膨潤液に絶縁層を5分間~15分間浸漬させることが好ましい。
【0210】
粗化処理に用いる酸化剤としては、例えば、水酸化ナトリウムの水溶液に過マンガン酸カリウム又は過マンガン酸ナトリウムを溶解したアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。アルカリ性過マンガン酸溶液等の酸化剤による粗化処理は、60℃~100℃に加熱した酸化剤溶液に絶縁層を10分間~30分間浸漬させて行うことが好ましい。また、アルカリ性過マンガン酸溶液における過マンガン酸塩の濃度は、5質量%~10質量%が好ましい。市販されている酸化剤としては、例えば、アトテックジャパン社製の「コンセントレート・コンパクトCP」、「ドージングソリューション・セキュリガンスP」等のアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。
【0211】
粗化処理に用いる中和液としては、酸性の水溶液が好ましく、市販品としては、例えば、アトテックジャパン社製の「リダクションソリューション・セキュリガントP」が挙げられる。中和液による処理は、酸化剤による粗化処理がなされた処理面を30℃~80℃の中和液に5分間~30分間浸漬させることにより行うことができる。作業性等の点から、酸化剤による粗化処理がなされた対象物を、40℃~70℃の中和液に5分間~20分間浸漬する方法が好ましい。
【0212】
工程(II)を行い、必要に応じて更に工程(VI)及び工程(V)を行った後に、絶縁層上に導体層を形成する工程(III)を行う。工程(III)においては、絶縁層の内層基板とは反対側の面に、導体層を形成する。絶縁層が第一硬化物層及び第二硬化物層を内層基板側からこの順に備えるので、通常、導体層は、第二硬化物層の表面に形成される。
【0213】
工程(III)で形成される導体層に使用する導体材料は特に限定されない。好適な実施形態では、導体層は、金、白金、パラジウム、銀、銅、アルミニウム、コバルト、クロム、亜鉛、ニッケル、チタン、タングステン、鉄、スズ及びインジウムからなる群から選択される1種以上の金属を含む。導体層は、単金属層であっても合金層であってもよく、合金層としては、例えば、上記の群から選択される2種以上の金属の合金(例えば、ニッケル・クロム合金、銅・ニッケル合金及び銅・チタン合金)から形成された層が挙げられる。中でも、導体層形成の汎用性、コスト、パターニングの容易性等の観点から、クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、金、パラジウム、銀若しくは銅の単金属層、又はニッケル・クロム合金、銅・ニッケル合金、銅・チタン合金の合金層が好ましく、クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、金、パラジウム、銀若しくは銅の単金属層、又はニッケル・クロム合金の合金層がより好ましく、銅の単金属層が更に好ましい。
【0214】
導体層は、単層構造であってもよく、異なる種類の金属若しくは合金からなる単金属層又は合金層が2層以上積層した複層構造であってもよい。導体層が複層構造である場合、絶縁層と接する層は、クロム、亜鉛若しくはチタンの単金属層、又はニッケル・クロム合金の合金層であることが好ましい。
【0215】
導体層の厚さは、所望の回路基板のデザインによるが、一般に3μm~35μm、好ましくは5μm~30μmである。
【0216】
一実施形態において、導体層は、メッキにより形成してよい。例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法等の従来公知の技術により絶縁層の表面にメッキして、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。製造の簡便性の観点から、セミアディティブ法が好ましい。以下、導体層をセミアディティブ法により形成する例を示す。
【0217】
まず、絶縁層の表面に、無電解メッキによりメッキシード層を形成する。次いで、形成されたメッキシード層上に、所望の配線パターンに対応してメッキシード層の一部を露出させるマスクパターンを形成する。露出したメッキシード層上に、電解メッキにより金属層を形成した後、マスクパターンを除去する。その後、不要なメッキシード層をエッチング等により除去して、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。
【0218】
導体層が有する配線パターンの最小ライン/スペース比は、小さいことが好ましい。「ライン」とは、導体層の配線幅を表し、「スペース」とは配線間の間隔を表す。最小ライン/スペース比の範囲は、好ましくは50μm/50μm以下(即ち、ピッチが100μm以下)、より好ましくは30μm/30μm以下、更に好ましくは20μm/20μm以下、更に好ましくは15μm/15μm以下、更に好ましくは10μm/10μm以下である。下限は、例えば、0.5μm/0.5μm以上でありうる。ピッチは、導体層の全体にわたって均一でもよく、不均一でもよい。導体層の最小ピッチは、例えば、100μm以下、60μm以下、40μm以下、36μm以下、又は30μm以下であってもよい。
【0219】
回路基板の製造方法は、上述した工程(I)~(V)以外の任意の工程を含んでいてもよい。また、必要に応じて、工程(I)~工程(V)の絶縁層及び導体層の形成を繰り返して実施し、多層プリント配線板等の多層構造を有する回路基板を製造してもよい。
【0220】
<半導体チップパッケージ>
本発明の一実施形態に係る半導体チップパッケージは、絶縁層を備える。絶縁層は、上述した樹脂組成物層を硬化させて形成される。よって、絶縁層は、上述した樹脂組成物層の硬化物を含み、好ましくは上述した樹脂組成物層の硬化物のみを含む。この半導体チップパッケージとしては、例えば、下記のものが挙げられる。
【0221】
例えば、半導体チップパッケージは、上述した回路基板と、この回路基板に搭載された半導体チップとを含む。この半導体チップパッケージは、回路基板に半導体チップを接合することにより、製造することができる。
【0222】
回路基板と半導体チップとの接合条件は、半導体チップの端子電極と回路基板の回路配線とが導体接続できる任意の条件を採用できる。例えば、半導体チップのフリップチップ実装において使用される条件を採用できる。また、例えば、半導体チップと回路基板との間に、絶縁性の接着剤を介して接合してもよい。
【0223】
接合方法の例としては、半導体チップを回路基板に圧着する方法が挙げられる。圧着条件としては、圧着温度は通常120℃~240℃の範囲(好ましくは130℃~200℃の範囲、より好ましくは140℃~180℃の範囲)、圧着時間は通常1秒間~60秒間の範囲(好ましくは5秒間~30秒間の範囲)である。
【0224】
また、接合方法の他の例としては、半導体チップを回路基板にリフローして接合する方法が挙げられる。リフロー条件は、120℃~300℃の範囲としてもよい。
【0225】
半導体チップを回路基板に接合した後、半導体チップをモールドアンダーフィル材で充填してもよい。このモールドアンダーフィル材として、上述した樹脂組成物層を用いてもよい。
【0226】
<半導体装置>
半導体装置は、上述した回路基板又は半導体チップパッケージを備える。半導体装置としては、例えば、電気製品(例えば、コンピューター、携帯電話、スマートフォン、タブレット型デバイス、ウェラブルデバイス、デジタルカメラ、医療機器、及びテレビ等)及び乗物(例えば、自動二輪車、自動車、電車、船舶及び航空機等)等に供される各種半導体装置が挙げられる。
【実施例0227】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。以下の説明において、量を表す「部」及び「%」は、別途明示のない限り、それぞれ「質量部」及び「質量%」を意味する。また、特に指定が無い場合の温度条件及び圧力条件は、室温(25℃)及び大気圧(1atm)であった。
【0228】
<調製例1:樹脂組成物1の調製>
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「828US」、エポキシ当量約180g/eq.)30部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬社製「NC3000H」、エポキシ当量約269g/eq.)30部を、ソルベントナフサ55部に撹拌しながら加熱溶解させて混合溶液を得て、その後、室温にまで冷却した。その混合溶液に、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(アドマテックス社製「SO-C2」、平均粒径0.5μm、比表面積5.8m/g)100部、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(日揮触媒化成社製「BA-S」、平均粒径2.6μm、空孔率20体積%)144部、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤(DIC社製「LA-3018-50P」、水酸基当量約151g/eq.、固形分50%の2-メトキシプロパノール溶液)14部、活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)60部、フェノキシ樹脂(三菱ケミカル社製「YX6954BH30」、不揮発成分30質量%のMEKとシクロヘキサノンを1:1で混合した溶液)10部、及び、硬化促進剤(「DMAP」、4-ジメチルアミノピリジン、固形分5質量%のメチルエチルケトン溶液)2部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、ワニス状の樹脂組成物1を調製した。
【0229】
<調製例2:樹脂組成物2の調製>
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「828US」、エポキシ当量約180g/eq.)30部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬社製「NC3000H」、エポキシ当量約269g/eq.)30部を、ソルベントナフサ55部に撹拌しながら加熱溶解させて混合溶液を得て、その後、室温にまで冷却した。その混合溶液に、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(デンカ社製「UFP30」、平均粒径0.3μm、比表面積30.8m/g)100部、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤(DIC社製「LA-3018-50P」、水酸基当量約151g/eq.、固形分50%の2-メトキシプロパノール溶液)20部、活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)40部、フェノキシ樹脂(三菱ケミカル社製「YX6954BH30」、不揮発成分30質量%のMEKとシクロヘキサノンを1:1で混合した溶液)20部、硬化促進剤(「DMAP」、4-ジメチルアミノピリジン、固形分5質量%のメチルエチルケトン溶液)4部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、ワニス状の樹脂組成物2を調製した。
【0230】
<調製例3:樹脂組成物3の調製>
アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(アドマテックス社製「SO-C2」、平均粒径0.5μm)100部を使用しなかった。また、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(日揮触媒化成社製「BA-S」、平均粒径2.6μm、空孔率20体積%)の量を、144部から224部に変更した。以上の事項以外は、調製例1と同様にして、樹脂組成物3を調製した。
【0231】
<調製例4:樹脂組成物4の調製>
アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(日揮触媒化成社製「BA-S」、平均粒径2.6μm、空孔率20体積%)144部を、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(宇部エクシモ社製「LHP-208」、平均粒径0.5μm、空孔率50体積%)90部に変更したこと以外は、調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物4を調製した。
【0232】
<調製例5:樹脂組成物5の調製>
活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)60部を、活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8150-62T」、活性基当量約229g/eq.、不揮発成分62質量%のトルエン溶液)50部に変更した。また、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(アドマテックス社製「SO-C2」、平均粒径0.5μm)の量を、100部から90部に変更した。さらに、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(日揮触媒化成社製「BA-S」、平均粒径2.6μm、空孔率20体積%)の量を、144部から129.6部に変更した。以上の事項以外は、調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物5を調製した。
【0233】
<調製例6:樹脂組成物6の調製>
活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)の量を、60部から20部に変更した。また、樹脂組成物に、活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8150-62T」、活性基当量約229g/eq.、不揮発成分62質量%のトルエン溶液)25部を加えた。さらに、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(アドマテックス社製「SO-C2」、平均粒径0.5μm)の量を、100部から90部に変更した。また、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(日揮触媒化成社製「BA-S」、平均粒径2.6μm、空孔率20体積%)の量を、144部から129.6部に変更した。以上の事項以外は、調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物6を調製した。
【0234】
<調製例7:樹脂組成物7の調製>
活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)60部を、活性エステル化合物(DIC社製「NE-V-1100-70T」、活性基当量約214g/eq.、不揮発成分70質量%のトルエン溶液)50部に変更したこと以外は、調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物7を調製した。
【0235】
<調製例8:樹脂組成物8の調製>
活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)の量を60部から10部に変更した。また、活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8150-62T」、活性基当量約229g/eq.、不揮発成分62質量%のトルエン溶液)25部、及び、活性エステル化合物(DIC社製「NE-V-1100-70T」、活性基当量約214g/eq.、不揮発成分70質量%のトルエン溶液)30部を、樹脂組成物に加えた。以上の事項以外は調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物8を調製した。
【0236】
<調製例9:樹脂組成物9の調製>
活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)60部を、活性エステル化合物(DIC社製「EXB-9416-70BK」、活性基当量約330g/eq.、不揮発成分70質量%のメチルイソブチルケトン溶液)50部に変更したこと以外は、調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物9を調製した。
【0237】
<調製例10:樹脂組成物10の調製>
アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(アドマテックス製社「SO-C2」、平均粒径0.5μm)の量を100部から280部に変更した。また、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(日揮触媒化成製「BA-S」、平均粒径2.6μm、空孔率20体積%)144部を使用しなかった。以上の事項以外は調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物10を調製した。
【0238】
<調製例11:樹脂組成物11の調製>
アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(デンカ社製「UFP30」、平均粒径0.3μm、比表面積30.8m/g)100部を、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(アドマテックス製社「SO-C4」、平均粒径1.0μm)100部に変更した。以上の事項以外は調製例2と同様にして、ワニス状の樹脂組成物11を調製した。
【0239】
<実施例1>
支持体として、アルキド樹脂系離型剤(リンテック社製「AL-5」)で離型処理したPETフィルム(東レ社製「ルミラーR80」、厚み38μm、軟化点130℃、「離型PET」)を用意した。支持体上に樹脂組成物2をダイコーターにて均一に塗布し、100℃で1分間乾燥させて、樹脂組成物2を含む第二組成物層L(厚さ5μm)を形成した。
【0240】
次いで、乾燥後の樹脂組成物層の総厚さが40μmとなるように、第二組成物層L上に樹脂組成物1をダイコーターにて均一に塗布し、80℃~120℃(平均100℃)で3分間乾燥させて、樹脂組成物1を含む第一組成物層L(厚さ35μm)を形成した。よって、第二組成物層L及び第一組成物層Lを組み合わせて備える樹脂組成物層(厚さ40μm)を含む樹脂シートが得られた。この樹脂シートは、支持体/第二組成物層L(厚さ5μm)/第一組成物層L(厚さ35μm)という層構成を有していた。
【0241】
<実施例2>
支持体として、アルキド樹脂系離型剤(リンテック社製「AL-5」)で離型処理したPETフィルム(東レ社製「ルミラーR80」、厚み38μm、軟化点130℃、「離型PET」)を用意した。支持体上に樹脂組成物2をダイコーターにて均一に塗布し、100℃で1分間乾燥させて、樹脂組成物2を含む第二組成物層L(厚さ3μm)を形成した。
【0242】
次いで、乾燥後の樹脂組成物層の総厚さが40μmとなるように、第二組成物層L上に樹脂組成物1をダイコーターにて均一に塗布し、80℃~120℃(平均100℃)で3分間乾燥させ、樹脂組成物1を含む第一組成物層L(厚さ37μm)を形成した。よって、第二組成物層L及び第一組成物層Lを組み合わせて備える樹脂組成物層(厚さ40μm)を含む樹脂シートが得られた。この樹脂シートは、支持体/第二組成物層L(厚さ3μm)/第一組成物層L(厚さ37μm)という層構成を有していた。
【0243】
<実施例3>
樹脂組成物1を樹脂組成物3に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層L(厚さ3μm)/第一組成物層L(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
【0244】
<実施例4>
樹脂組成物1を樹脂組成物4に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層L(厚さ3μm)/第一組成物層L(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
【0245】
<実施例5>
樹脂組成物1を樹脂組成物5に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層L(厚さ3μm)/第一組成物層L(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
【0246】
<実施例6>
樹脂組成物1を樹脂組成物6に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層L(厚さ3μm)/第一組成物層L(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
【0247】
<実施例7>
樹脂組成物1を樹脂組成物7に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層L(厚さ3μm)/第一組成物層L(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
【0248】
<実施例8>
樹脂組成物1を樹脂組成物8に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層L(厚さ3μm)/第一組成物層L(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
【0249】
<実施例9>
樹脂組成物1を樹脂組成物9に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層L(厚さ3μm)/第一組成物層L(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
【0250】
<比較例1>
支持体として、アルキド樹脂系離型剤(リンテック社製「AL-5」)で離型処理したPETフィルム(東レ社製「ルミラーR80」、厚み38μm、軟化点130℃、「離型PET」)を用意した。支持体上に樹脂組成物1をダイコーターにて均一に塗布し、80℃~120℃(平均100℃)で3分間乾燥させて、支持体/樹脂組成物層(厚さ40μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
【0251】
<比較例2>
樹脂組成物1を樹脂組成物3に変更したこと以外は比較例1と同様にして、支持体/樹脂組成物層(厚さ40μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
【0252】
<比較例3>
樹脂組成物1を樹脂組成物4に変更したこと以外は比較例1と同様にして、支持体/樹脂組成物層(厚さ40μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
【0253】
<比較例4>
樹脂組成物1を樹脂組成物10に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層L(厚さ3μm)/第一組成物層L(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
【0254】
<比較例5>
樹脂組成物2を樹脂組成物11に変更した。また、第一組成物層L及び第二組成物層Lの厚みがそれぞれ35μm及び5μmとなるように、樹脂組成物の塗布量を変更した。以上の事項以外は実施例4と同様にして、支持体/第二組成物層L(厚さ5μm)/第一組成物層L(厚さ35μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
【0255】
<試験例1:硬化物のガラス転移温度の測定>
樹脂シートを200℃にて90分間加熱して樹脂組成物層を熱硬化させた。その後、支持体を剥離し、評価用硬化物を得た。評価用硬化物を切断して、幅5mm、長さ15mmの試験片を得た。該試験片について、熱機械分析装置(リガク社製「Thermo Plus TMA8310」)を用いて、引張加重法にて熱機械分析を行った。詳細には、試験片を前記熱機械分析装置に装着した後、荷重1g、昇温速度5℃/分の測定条件にて連続して2回、熱機械分析を行った。そして2回の測定において、ガラス転移温度(℃)を算出した。
【0256】
<試験例2:硬化物の比誘電率及び誘電正接の測定>
試験例1と同様の方法で評価用硬化物を作製した。この評価用硬化物を切断して、幅2mm、長さ80mmの試験片を得た。該試験片について、アジレントテクノロジーズ社製「HP8362B」を用いて、空洞共振摂動法により測定周波数5.8GHz、測定温度23℃にて比誘電率及び誘電正接を測定した。2本の試験片について測定を行い、平均値を算出した。
【0257】
<試験例3:算術平均粗さ(Ra値)およびめっき導体層のピール強度の評価>
(1)内層基板の用意:
内層回路を形成されたガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(銅箔の厚さ18μm、基板の厚さ0.4mm、パナソニック社製「R1515A」)の両面をマイクロエッチング剤(メック社製「CZ8101」)にて1μmエッチングして、内層基板を得た。内層基板が有する両面の銅層は、前記のエッチングによって表面粗化されていた。
【0258】
(2)樹脂シートのラミネート:
バッチ式真空加圧ラミネーター(ニッコー・マテリアルズ社製、2ステージビルドアップラミネーター「CVP700」)を用いて、樹脂シートを、内層基板の両面にラミネートした。このラミネートは、樹脂シートの樹脂組成物層が内層基板と接するように行った。また、このラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下に調整した後、120℃、圧力0.74MPaにて30秒間圧着させることにより実施した。次いで、樹脂組成物層の平滑化のために、100℃、圧力0.5MPaにて60秒間熱プレスを行って、支持体/樹脂組成物層/内層基板/樹脂組成物層/支持体の層構成を有する中間積層体を得た。
【0259】
(3)樹脂組成物層の熱硬化:
中間積層体を、130℃のオーブンに投入して30分間加熱し、次いで170℃のオーブンに移し替えて30分間加熱して、樹脂組成物層を熱硬化させて、絶縁層を形成した。その後、支持体を剥離して、絶縁層/内層基板/絶縁層の層構成を有する硬化基板を得た。
【0260】
(4)粗化処理:
硬化基板に粗化処理としてのデスミア処理を行って、絶縁層を表面粗化した。デスミア処理としては、下記の湿式デスミア処理を実施した。
硬化基板を、膨潤液(アトテックジャパン社製「スウェリング・ディップ・セキュリガントP」、ジエチレングリコールモノブチルエーテル及び水酸化ナトリウムの水溶液)に60℃で5分間浸漬し、次いで、酸化剤溶液(アトテックジャパン社製「コンセントレート・コンパクトCP」、過マンガン酸カリウム濃度約6%、水酸化ナトリウム濃度約4%の水溶液)に80℃で20分間浸漬した。次いで、中和液(アトテックジャパン社製「リダクションソリューション・セキュリガントP」、硫酸水溶液)に40℃で5分間浸漬した後、80℃で15分間乾燥した。粗化処理後の硬化基板を、以下、評価基板Aと呼ぶ。
【0261】
(6)セミアディティブ工法によるめっき:
評価基板Aの絶縁層の表面に、めっきによって導体層を形成した。具体的には、下記の操作を行った
評価基板Aを、PdClを含む無電解めっき用溶液に40℃で5分間浸漬した。次に、評価基板Aを無電解銅めっき液に25℃で20分間浸漬した。150℃にて30分間加熱してアニール処理を行った後に、硫酸銅電解メッキを行って、絶縁層の表面に厚さ30μmの導体層を形成した。その後、アニール処理を200℃にて60分間行った。以上の操作により、導体層/絶縁層/内層基板/絶縁層/導体層の層構成を有する評価基板Bを得た。
【0262】
(7)算術平均粗さ(Ra)の測定:
評価基板Aの絶縁層の表面の算術平均粗さRaを、非接触型表面粗さ計(ビーコインスツルメンツ社製「WYKO NT3300」)を用いて、VSIモード、50倍レンズにより、測定範囲を121μm×92μmとして測定した。無作為に選んだ10点について測定を行い、その平均値を算出した。
【0263】
(8)めっき導体層のピール強度の測定:
絶縁層と導体層とのピール強度の測定は、評価基板Bについて、日本工業規格(JIS C6481)に準拠して行った。具体的には、評価基板Bの導体層に、幅10mm、長さ100mmの部分を囲む切込みをいれた。この部分の一端を剥がしてつかみ具で掴み、室温中にて、50mm/分の速度で垂直方向に引き剥がした。35mmを引き剥がした時の荷重(kgf/cm)を、ピール強度として測定した。測定には、引っ張り試験機(TSE社製「AC-50C-SL」)を使用した。
【0264】
<結果>
上述した実施例及び比較例の結果を、下記の表に示す。下記の表において、略称の意味は、以下の通りである。
【0265】
:第一組成物層
:第二組成物層
中空充填材:中空無機充填材
中実充填材:中実無機充填材
Ra:絶縁層の表面の算術平均粗さ
Tg:ガラス転移温度
【0266】
【表1】
【0267】
【表2】
【0268】
【表3】
【符号の説明】
【0269】
100 樹脂組成物層
110 第一組成物層
120 第二組成物層
200 樹脂シート
210 支持体
図1
図2