(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】P2024095060
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】樹脂組成物
(51)【国際特許分類】
C08G 59/40 20060101AFI20240703BHJP
H05K 1/03 20060101ALI20240703BHJP
【FI】
C08G59/40
H05K1/03 610L
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022212062
(22)【出願日】2022-12-28
(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】江戸 幸則
(72)【発明者】
【氏名】西村 嘉生
【テーマコード(参考)】
4J036
【Fターム(参考)】
4J036AA01
4J036AD08
4J036AE05
4J036DA06
4J036DB09
4J036DB23
4J036DC18
4J036DC25
4J036DC38
4J036DC40
4J036FA01
4J036FA05
4J036FB11
4J036HA12
4J036JA08
(57)【要約】 (修正有)
【課題】クラック耐性に優れ、ピール強度が高く、誘電正接が低い硬化物を得ることができる樹脂組成物等の提供。
【解決手段】(A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル系硬化剤、(C)式(C-1)で表される化合物及び式(C-2)で表される化合物から選ばれる1種類以上の硬化促進剤、並びに(D)硬化促進剤((C)成分に該当するものは除く)を含む樹脂組成物。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)エポキシ樹脂、
(B)活性エステル系硬化剤、
(C)式(C-1)で表される化合物、及び式(C-2)で表される化合物からなる群より選ばれる1種類以上の硬化促進剤、並びに
(D)硬化促進剤((C)成分に該当するものは除く)を含む樹脂組成物。
【化1】
式(C-1)中、R
11、R
12、R
13、及びR
14はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基を表し、R
15は、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基を表す。
式(C-2)中、R
21、R
22、R
23、及びR
24は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基を表し、R
25は、単結合、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、酸素原子、又はスルフォニル基を表す。
【請求項2】
さらに、(E)無機充填材を含む、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項3】
(B)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、5質量%以上25質量%以下である、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項4】
(C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、0.01質量%以上1.5質量%以下である、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項5】
(D)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、0.01質量%以上5質量%以下である、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項6】
(D)成分が、イミダゾール系硬化促進剤、及びアミン系硬化促進剤のいずれかを含む、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項7】
式(C-1)中、R11、R12、R13、及びR14はそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又はフェニル基を表す、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項8】
式(C-2)中、R21、R22、R23、及びR24は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又はフェニル基を表す、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項9】
式(C-1)中、R15は、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基を表す、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項10】
式(C-2)中、R25は、単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、酸素原子、又はスルフォニル基を表す、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項11】
絶縁層形成用である、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項12】
支持体と、該支持体上に設けられた、請求項1~11のいずれか1項に記載の樹脂組成物を含む樹脂組成物層とを含む、樹脂シート。
【請求項13】
請求項1~11のいずれか1項に記載の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含む、プリント配線板。
【請求項14】
請求項13に記載のプリント配線板を含む、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂組成物に関する。さらには、本発明は、当該樹脂組成物を用いて得られる樹脂シート、プリント配線板、及び半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
プリント配線板の製造技術として、絶縁層と導体層を交互に積み重ねるビルドアップ方式による製造方法が知られている。ビルドアップ方式による製造方法において、一般に、絶縁層は、樹脂組成物を硬化させて形成される。このような樹脂組成物としては、例えば、特許文献1に開示される樹脂組成物が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
プリント配線板の絶縁層は、電気特性向上の観点から誘電正接が低いことが求められている。このため、樹脂組成物に活性エステル系硬化剤を含有させる方法が考えられるが、活性エステル系硬化剤を含有させると、硬化物のクラック耐性が劣ったり、導体層との間のピール強度が劣ることがある。
【0005】
本発明は、前記の課題に鑑みて創案されたもので、クラック耐性に優れ、ピール強度が高く、誘電正接が低い硬化物を得ることができる樹脂組成物;前記樹脂組成物を含む樹脂組成物層を備える樹脂シート;前記樹脂組成物の硬化物で形成された絶縁層を含むプリント配線板;並びに、前記プリント配線板を含む半導体装置;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】
【0006】
本発明者は、前記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、(B)活性エステル系硬化剤を用いても、硬化促進剤として(D)成分に加えて特定の構造を有する(C)成分を組み合わせて用いることで、クラック耐性に優れ、ピール強度が高く、誘電正接が低い硬化物を得ることができるという予想外且つ顕著な効果が得られることを見い出し、本発明を完成させるに至った。
【0007】
すなわち、本発明は、以下のものを含む。
[1] (A)エポキシ樹脂、
(B)活性エステル系硬化剤、
(C)式(C-1)で表される化合物、及び式(C-2)で表される化合物からなる群より選ばれる1種類以上の硬化促進剤、並びに
(D)硬化促進剤((C)成分に該当するものは除く)を含む樹脂組成物。
【化1】
式(C-1)中、R
11、R
12、R
13、及びR
14はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基を表し、R
15は、2価の脂肪族炭化水素基、又は2価の芳香族炭化水素基を表す。
式(C-2)中、R
21、R
22、R
23、及びR
24は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基を表し、R
25は、単結合、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、酸素原子、又はスルフォニル基を表す。
[2] さらに、(E)無機充填材を含む、[1]に記載の樹脂組成物。
[3] (B)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、5質量%以上25質量%以下である、[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4] (C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、0.01質量%以上1.5質量%以下である、[1]~[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5] (D)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、0.01質量%以上0.5質量%以下である、[1]~[4]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[6] (D)成分が、イミダゾール系硬化促進剤、及びアミン系硬化促進剤のいずれかを含む、[1]~[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7]式(C-1)中、R
11、R
12、R
13、及びR
14はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又はフェニル基を表す、[1]~[6]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8]式(C-2)中、R
21、R
22、R
23、及びR
24は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又はフェニル基を表す、[1]~[7]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[9] 式(C-1)中、R
15は、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基を表す、[1]~[8]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[10] 式(C-2)中、R
25は、単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、酸素原子、又はスルフォニル基を表す、[1]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[11] 絶縁層形成用である、[1]~[10]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[12] 支持体と、該支持体上に設けられた、[1]~[11]のいずれかに記載の樹脂組成物を含む樹脂組成物層とを含む、樹脂シート。
[13] [1]~[11]のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含む、プリント配線板。
[14] [13]に記載のプリント配線板を含む、半導体装置。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、クラック耐性に優れ、ピール強度が高く、誘電正接が低い硬化物を得ることができる樹脂組成物;前記樹脂組成物を含む樹脂組成物層を備える樹脂シート;前記樹脂組成物の硬化物で形成された絶縁層を含むプリント配線板;並びに、前記プリント配線板を含む半導体装置;を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
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、本発明の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。
【0010】
[樹脂組成物]
本発明の樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル系硬化剤、(C)式(C-1)で表される化合物、及び式(C-2)で表される化合物からなる群より選ばれる1種類以上の硬化促進剤、並びに(D)硬化促進剤((C)成分に該当するものは除く)を含む。このような樹脂組成物によれば、クラック耐性に優れ、ピール強度が高く、誘電正接が低い硬化物を得ることが可能となる。また、樹脂組成物は、通常、粗化処理後の表面粗さが小さい硬化物を得ることも可能である。
【化2】
式(C-1)中、R
11、R
12、R
13、及びR
14はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基を表し、R
15は、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基を表す。
式(C-2)中、R
21、R
22、R
23、及びR
24は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基を表し、R
25は、単結合、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、酸素原子、又はスルフォニル基を表す。
【0011】
樹脂組成物は、更に必要に応じて、(E)無機充填材、(F)熱可塑性樹脂、(G)硬化剤、(H)ラジカル重合性化合物、及び(I)その他の添加剤などの任意の成分を含んでいてもよい。以下、樹脂組成物に含まれる各成分について詳細に説明する。
【0012】
なお、本発明において、樹脂組成物中の各成分の含有量は、別途明示のない限り、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%としたときの値であり、不揮発成分とは、樹脂組成物中の溶剤を除く不揮発成分全体を意味する。また、本発明において、樹脂組成物中の樹脂成分とは、樹脂組成物の不揮発成分のうち(E)無機充填材を除いた成分を表す。
【0013】
<(A)エポキシ樹脂>
樹脂組成物は、(A)成分として、(A)エポキシ樹脂を含有する。(A)エポキシ樹脂を樹脂組成物に含有させることで、誘電特性が低く、ピール強度に優れる硬化物を得ることができる。(A)エポキシ樹脂は、1種類単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0014】
(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、グリシジルシクロヘキサン型エポキシ樹脂、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、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、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。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。
【0015】
樹脂組成物は、(A)成分として、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を含むことが好ましい。本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、(A)エポキシ樹脂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は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、特に好ましくは70質量%以上である。
【0016】
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。樹脂組成物は、(A)成分として、液状エポキシ樹脂のみを含んでいてもよく、固体状エポキシ樹脂のみを含んでいてもよく、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含んでいてもよい。
【0017】
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。
【0018】
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、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、及びブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、グリシジルシクロヘキサン型エポキシ樹脂、フェノールフタルイミジン型エポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノールA型エポキシ樹脂がより好ましい。
【0019】
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」、「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」(グリシジルアミン型エポキシ樹脂);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」(ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「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。
【0020】
固体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固体状エポキシ樹脂がより好ましく、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。
【0021】
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、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、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂が好ましく、ビフェニル型エポキシ樹脂がより好ましい。
【0022】
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)、「HP-4700」、「HP-4710」(ナフタレン型4官能エポキシ樹脂)、「N-690」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、「N-695」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、「HP-7200」、「HP-7200HH」、「HP-7200H」(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂)、「EXA-7311」、「EXA-7311-G3」、「EXA-7311-G4」、「EXA-7311-G4S」、「HP6000」、「HP6000L」(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)、「NC7000L」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂)、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「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」(ナフタレン型エポキシ樹脂)、「ESN485」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YX4000H」、「YL6121」(ビフェニル型エポキシ樹脂)、「YX4000HK」(ビキシレノール型エポキシ樹脂)、「YX8800」(アントラセン型エポキシ樹脂);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)、「YL7800」(フルオレン型エポキシ樹脂)、「jER1010」(固体状ビスフェノールA型エポキシ樹脂)、「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「WHR-991S」(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。
【0023】
(A)成分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、それらの量比(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂)は、質量比で、好ましくは1:0.1~1:20、より好ましくは1:0.3~1:10、特に好ましくは1:0.5~1:5である。液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂との量比が斯かる範囲にあることにより、本発明の所望の効果を顕著に得ることができる。
【0024】
(A)成分のエポキシ当量は、好ましくは50g/eq.~5000g/eq.、より好ましくは50g/eq.~3000g/eq.、さらに好ましくは80g/eq.~2000g/eq.、さらにより好ましくは110g/eq.~1000g/eq.である。この範囲となることで、樹脂組成物の硬化物の架橋密度が十分な硬化体をもたらすことができる。エポキシ当量は、1当量のエポキシ基を含むエポキシ樹脂の質量である。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。
【0025】
(A)成分の重量平均分子量(Mw)は、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、好ましくは100~5000、より好ましくは150~3000、さらに好ましくは200~1500である。エポキシ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)法により測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量である。
【0026】
(A)成分の含有量としては、良好な機械強度、絶縁信頼性を示す硬化物を得る観点から、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%とした場合、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、さらに好ましくは40質量%以上であり、好ましくは75質量%以下、好ましくは70質量%以下、より好ましくは65質量%以下、さらに好ましくは60質量%以下である。
【0027】
(A)成分の含有量は、良好な機械強度、絶縁信頼性を示す硬化物を得る観点から、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは8質量%以上である。エポキシ樹脂の含有量の上限は、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、好ましくは35質量%以下、より好ましくは30質量%以下、特に好ましくは25質量%以下である。
【0028】
<(B)活性エステル系硬化剤>
樹脂組成物は、(B)成分として、(B)活性エステル系硬化剤を含有する。この(B)成分としての(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、通常、(A)エポキシ樹脂との反応により結合を形成して、樹脂組成物を硬化させうる。樹脂組成物は(B)成分を含むので粗化処理後の表面粗さが小さい硬化物を得ることができる。また、本発明では、(A)成分と(B)活性エステル系硬化剤とを組み合わせて使用することでめっきとの間のピール強度に優れる硬化物を得られるとともに、誘電特性を低くすることもできる。(B)成分は、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。
【0029】
(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。
【0030】
具体的には、(B)成分としては、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、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、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等が挙げられる。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。「ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造」とは、フェニレン-ジシクロペンチレン-フェニレンからなる2価の構造単位を表す。
【0031】
中でも(B)成分としては、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、及び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から選ばれる1種以上であることがより好ましく、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がさらに好ましい。
【0032】
(B)成分の市販品としては、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として、「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC-8000-65T」、「HPC-8000H-65TM」、「EXB-8000L-65TM」(DIC社製);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として「HP-B-8151-62T」、「EXB9416-70BK」、「EXB-8100L-65T」、「EXB-8150L-65T」、「EXB-8150-65T」、「HPC-8150-60T」、「HPC-8150-62T」(DIC社製)、「PC1300-02-65T」(エア・ウォーター社製);りん含有活性エステル化合物として、「EXB9401」(DIC社製);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を含む活性エステル系硬化剤として「YLH1026」(三菱ケミカル社製);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」(三菱ケミカル社製)、「YLH1030」(三菱ケミカル社製)、「YLH1048」(三菱ケミカル社製);「EXB-8500-65T」(DIC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。
【0033】
(B)成分の活性エステル基当量は、誘電正接を低くできるとともに、ピール強度に優れた硬化物を得る観点から、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、1当量の活性エステル基を含む活性エステル系硬化剤の質量である。
【0034】
(A)エポキシ樹脂と(B)活性エステル系硬化剤との量比は、[活性エステル系硬化剤の活性基の合計数]/[エポキシ樹脂のエポキシ基の合計数]の比率で、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.3以上、さらに好ましくは0.5以上であり、好ましくは5以下、より好ましくは3以下、さらに好ましくは2以下である。ここで、「エポキシ樹脂のエポキシ基数」とは、樹脂組成物中に存在するエポキシ樹脂の不揮発成分の質量をエポキシ当量で除した値を全て合計した値である。また、「活性エステル系硬化剤の活性基数」とは、樹脂組成物中に存在する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除した値を全て合計した値である。エポキシ樹脂と活性エステル系硬化剤との量比をかかる範囲内とすることにより、本発明の効果を顕著に得ることが可能になる。
【0035】
(B)成分の含有量としては、粗化処理後の表面粗さが小さく、ピール強度及び誘電正接に優れた硬化物を得る観点から、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%とした場合、好ましくは20質量%以上、より好ましくは25質量%以上、さらに好ましくは30質量%以上であり、好ましくは55質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは45質量%以下である。本発明の樹脂組成物は(C)成分及び(D)成分を組み合わせて含有させるので、誘電正接を低くするために(B)成分の含有量を多くしても、クラック耐性及びピール強度に優れる硬化物を得ることができる。
【0036】
(B)成分の含有量としては、粗化処理後の表面粗さが小さく、ピール強度及び誘電正接に優れた硬化物を得る観点から、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは5質量%以上、より好ましくは7質量%以上、さらに好ましくは8質量%以上である。また、上限は好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは15質量%以下である。本発明の樹脂組成物は(C)成分及び(D)成分を組み合わせて含有させるので、誘電正接を低くするために(B)成分の含有量を多くしても、クラック耐性及びピール強度に優れる硬化物を得ることができる。
【0037】
<(C)式(C-1)で表される化合物、及び式(C-2)で表される化合物からなる群より選ばれる1種類以上の硬化促進剤>
樹脂組成物は、(C)成分として、(C)式(C-1)で表される化合物、及び式(C-2)で表される化合物からなる群より選ばれる1種類以上の硬化促進剤を含有する。この(C)成分としての(C)式(C-1)で表される化合物、及び式(C-2)で表される化合物からなる群より選ばれる1種類以上の硬化促進剤には、上述した(A)成分及び(B)成分に該当するものは含めない。(C)成分は、通常、(A)エポキシ樹脂と(B)成分及び(G)成分等の硬化剤との反応において触媒として機能して、樹脂組成物の硬化を促進できる。本発明では、(C)成分と後述する(D)成分とを組み合わせて使用することで、クラック耐性に優れるとともに、めっきとの間のピール強度に優れる硬化物を得ることができる。(C)成分は、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。
【化3】
式(C-1)中、R
11、R
12、R
13、及びR
14はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基を表し、R
15は、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基を表す。
式(C-2)中、R
21、R
22、R
23、及びR
24は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基を表し、R
25は、単結合、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、酸素原子、又はスルフォニル基を表す。
【0038】
式(C-1)中、R11、R12、R13、及びR14はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基を表す。
【0039】
置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数1~4の1価の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素原子数1~3の1価の脂肪族炭化水素基がより好ましく、炭素原子数1又は2の1価の脂肪族炭化水素基がさらに好ましい。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基の具体例としては、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数2~5のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数2~5のアルキニル基等が挙げられる。中でも、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の脂肪族炭化水素基としては、本発明の効果を顕著に得る観点から、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5のアルキル基が好ましい。
【0040】
置換基を有していてもよい炭素原子数1~5のアルキル基としては、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。該アルキル基は、炭素原子数1~5のアルキル基が好ましく、炭素原子数1~4のアルキル基がさらに好ましく、炭素原子数1~3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は2のアルキルが特に好ましい。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。このようなアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基等が挙げられ、メチル基、エチル基が好ましい。
【0041】
置換基を有していてもよい炭素原子数1~5のアルケニル基としては、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。該アルケニル基は、炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、炭素原子数2~4のアルケニル基がさらに好ましく、炭素原子数2~3のアルケニル基が好ましい。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。このようなアルケニル基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基等が挙げられる。
【0042】
置換基を有していてもよい炭素原子数1~5のアルキニル基としては、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。該アルキニル基は、炭素原子数2~5のアルキニル基が好ましく、炭素原子数2~4のアルキニル基がさらに好ましく、炭素原子数2~3のアルキニル基が好ましい。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。このようなアルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、sec-ブチニル基、イソブチニル基、tert-ブチニル基、ペンチニル基が挙げられる。
【0043】
置換基を有していてもよい炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基の具体例としては、置換基を有していてもよい炭素原子数6~10のアリール基、置換基を有していてもよい炭素原子数6~10のヘテロアリール基等が挙げられる。中でも、置換基を有していてもよい炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基としては、本発明の効果を顕著に得る観点から、置換基を有していてもよい炭素原子数6~10のアリール基が好ましい。
【0044】
置換基を有していてもよい炭素原子数6~10のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられ、フェニル基が好ましい。
【0045】
置換基を有していてもよい炭素原子数6~10のヘテロアリール基としては、例えば、ピロール、フラン、チオフェン等から1つの水素原子を除してなる基等が挙げられる。
【0046】
中でも、R11、R12、R13、及びR14は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又はフェニル基を表すことが好ましく、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基を表すことがより好ましく、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5のアルキル基を表すことがさらに好ましく、メチル基又はエチル基を表すことが特に好ましい。
【0047】
R11、R12、R13、及びR14が表す、炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、及び炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基、シリル基、アシル基、アシルオキシ基、カルボキシ基、スルホ基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、オキソ基等が挙げられる。
【0048】
R15は、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基を表す。
【0049】
置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数1~10の2価の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素原子数1~6の2価の脂肪族炭化水素基がより好ましく、炭素原子数1~4の2価の脂肪族炭化水素基がさらに好ましい。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいアルケニレン基、置換基を有していてもよいアルキニレン基等が挙げられる。中でも、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基としては、本発明の効果を顕著に得る観点から、置換基を有していてもよいアルキレン基が好ましい。
【0050】
置換基を有していてもよいアルキレン基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、直鎖状、分枝状の炭化水素基が好ましく、直鎖状がより好ましい。該アルキレン基としては、炭素原子数1~10のアルキレン基が好ましく、炭素原子数1~6のアルキレン基がより好ましく、炭素原子数1~4のアルキレン基がさらに好ましい。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、1-メチルエチレン基、プロピレン基、n-ブチレン基、s-ブチレン基、t-ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基等が挙げられ、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、n-ブチレン基、s-ブチレン基、t-ブチレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、1-メチルエチレン基、プロピレン基、n-ブチレン基、s-ブチレン基、t-ブチレン基がより好ましく、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、n-ブチレン基が特に好ましい。
【0051】
置換基を有していてもよいアルケニレン基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、直鎖状、分枝状の炭化水素基が好ましく、直鎖状がより好ましい。該アルケニレン基としては、炭素原子数2~10のアルケニレン基が好ましく、炭素原子数2~6のアルケニレン基がより好ましく、炭素原子数3又は4のアルケニレン基がさらに好ましい。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アルケニレン基としては、例えば、エテニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基、ペンテニレン基、へキセニレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基、ノネニレン基、デセニレン基等が挙げられる。
【0052】
置換基を有していてもよいアルキニレン基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、直鎖状、分枝状の炭化水素基が好ましく、直鎖状がより好ましい。該アルキニレン基としては、炭素原子数2~10のアルキニレン基が好ましく、炭素原子数2~6のアルキニレン基がより好ましく、炭素原子数3又は4のアルキニレン基がさらに好ましい。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アルキニレン基としては、例えば、エチニレン基、ピロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基、ヘプチニレン基、オクチニレン基、ノニニレン基、デシニレン基等が挙げられる。
【0053】
置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基は、炭素原子数3~20の2価の芳香族炭化水素基が好ましく、炭素原子数6~14の2価の芳香族炭化水素基がより好ましく、炭素原子数6~10の2価の芳香族炭化水素基がさらに好ましい。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基としては、例えば、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基等が挙げられる。中でも、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基としては、本発明の効果を顕著に得る観点から、置換基を有していてもよいアリーレン基が好ましい。
【0054】
置換基を有していてもよいアリーレン基は、炭素原子数6~20のアリーレン基が好ましく、炭素原子数6~14のアリーレン基がより好ましく、炭素原子数6~10のアリーレン基がさらに好ましい。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基等が挙げられ、フェニレン基が好ましい。
【0055】
置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基は、炭素原子数3~20のヘテロアリーレン基が好ましく、炭素原子数6~14のヘテロアリーレン基がより好ましく、炭素原子数6~10のヘテロアリーレン基がさらに好ましい。該炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基としては、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン等から2つの水素原子を除してなる基等が挙げられる。
【0056】
中でも、R15としては、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基が好ましく、置換基を有していてもよいアルキレン基がより好ましい。
【0057】
R15が表す、2価の脂肪族炭化水素基、及び2価の芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、R11が表す炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基と同じである。
【0058】
式(C-1)で表される化合物としては、以下に例示する化合物(i)等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【化4】
【0059】
式(C-2)中、R21、R22、R23、及びR24は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の1価の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数6~10の1価の芳香族炭化水素基を表し、式(C-1)中のR11と同じである。
【0060】
R21、R22、R23、及びR24は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~5の2価の脂肪族炭化水素基、又はフェニル基を表すことが好ましく、水素原子、又はフェニル基を表すことがより好ましい。
【0061】
式(C-2)中、R25は、単結合、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、酸素原子、又はスルフォニル基を表し、2価の脂肪族炭化水素基は、式(C-1)中のR15が表す置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基と同じである。
【0062】
R25としては、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基が好ましく、置換基を有していてもよいアルキレン基がより好ましい。
【0063】
式(C-2)で表される化合物としては、以下に例示する化合物(ii)等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【化5】
【0064】
(C)成分は、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、第一工業製薬社製の「G-8009L」、三菱ケミカル社製の「P200H50」等が挙げられる。
【0065】
(C)成分の含有量としては、クラック耐性に優れる硬化物を得る観点から、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%とした場合、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.3質量%以上であり、好ましくは5質量%以下、好ましくは4質量%以下、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは1.5質量%以下である。
【0066】
(C)成分の含有量は、クラック耐性に優れる硬化物を得る観点から、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上であり、好ましくは1.5質量%以下、より好ましくは1質量%以下、特に好ましくは0.5質量%以下である。
【0067】
樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合の(A)成分の含有量をaとし、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合の(C)成分の含有量をcとしたとき、(c/a)×100は、本発明の効果を顕著に得る観点から、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.5以上、さらに好ましくは1以上、1.5以上であり、好ましくは15以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下、3.5以下である。
【0068】
樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合の(B)成分の含有量をbとしたとき、(c/b)×100は、本発明の効果を顕著に得る観点から、好ましくは0.1以上、より好ましくは1以上、さらに好ましくは2.5以上であり、好ましくは15以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下である。
【0069】
<(D)硬化促進剤>
樹脂組成物は、上述した成分以外に、任意の成分として、更に、(D)成分として硬化促進剤((C)成分に該当するものは除く)を含有する。この(D)成分としての(D)硬化促進剤には、上述した(A)成分、(B)成分及び(C)成分に該当するものは含めない。(D)成分は、通常、(A)エポキシ樹脂と(B)成分及び(G)成分等の硬化剤との反応において触媒として機能して、樹脂組成物の硬化を促進できる。本発明の樹脂組成物は、(D)硬化促進剤に加えて、特定の構造を有する、(C)式(C-1)で表される基を有する硬化促進剤を組み合わせて用いることで、クラック耐性に優れる硬化物を得ることが可能になる。
【0070】
(D)成分としては、例えば、イミダゾール系硬化促進剤(式(C-1)で表される化合物、及び式(C-2)で表される化合物は除く)、アミン系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤、リン系硬化促進剤、金属系硬化促進剤等が挙げられる。中でも、(D)成分としては、イミダゾール系硬化促進剤、及びアミン系硬化促進剤のいずれかが好ましい。(D)成分は、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。
【0071】
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、2-エチル-4-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が好ましい。
【0072】
イミダゾール系硬化促進剤としては、市販品を用いてもよく、例えば、四国化成工業社製の「1B2PZ」等が挙げられる。
【0073】
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、4-ジメチルアミノピリジン、1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)-ウンデセンが好ましい。
【0074】
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、東京化成工業社製の「DMAP」等が挙げられる。
【0075】
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、ジシアンジアミド、1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エンが好ましい。
【0076】
リン系硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、ホスホニウムボレート化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、n-ブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラブチルホスホニウムデカン酸塩、(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が挙げられ、トリフェニルホスフィン、テトラブチルホスホニウムデカン酸塩が好ましい。
【0077】
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。
【0078】
(D)成分の含有量としては、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%とした場合、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.3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、さらに好ましくは1.5質量%以下、1質量%以下である。
【0079】
(D)成分の含有量は、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1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、さらに好ましくは0.5質量%以下である。
【0080】
樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合の(D)成分の含有量をdとし、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合の(C)成分の含有量をcとしたとき、c/dは、クラック耐性に優れる硬化物を得る観点から、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.5以上、さらに好ましくは1以上であり、好ましくは30以下、より好ましくは18以下、さらに好ましくは10以下、5以下、4以下、3以下である。
【0081】
樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合の(B)成分の含有量をbとしたとき、b/(c+d)は、好ましくは1以上、より好ましくは5以上、さらに好ましくは10以上、15以上であり、好ましくは150以下、より好ましくは50以下、さらに好ましくは30以下、25以下、20以下である。本発明の樹脂組成物は(C)成分及び(D)成分を組み合わせて含有させるので、誘電正接を低くするために(B)成分の含有量を多くしても、クラック耐性及びピール強度に優れる硬化物を得ることができる。
【0082】
<(E)無機充填材>
樹脂組成物は、上述した成分以外に、任意の成分として(E)無機充填材を含有していてもよい。(E)無機充填材を樹脂組成物に含有させることで、誘電特性に優れる硬化物を得ることが可能となる。
【0083】
無機充填材の材料としては、無機化合物を用いる。無機充填材の材料の例としては、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、中空シリカ等が挙げられる。また、シリカとしては、球状シリカが好ましい。(E)無機充填材は、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。
【0084】
(E)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」;太平洋セメント社製の「セルフィアーズ」「MGH-005」;日揮触媒化成社製の「エスフェリーク」「BA-1」などが挙げられる。
【0085】
(E)無機充填材の平均粒径は、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.05μm以上、特に好ましくは0.1μm以上であり、好ましくは5μm以下、より好ましくは2μm以下、さらに好ましくは1μm以下である。
【0086】
(E)無機充填材の平均粒径は、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、無機充填材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。測定サンプルは、無機充填材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する。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」、島津製作所社製「SALD-2200」等が挙げられる。
【0087】
(E)無機充填材の比表面積は、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、好ましくは1m2/g以上、より好ましくは2m2/g以上、特に好ましくは3m2/g以上である。上限に特段の制限は無いが、好ましくは60m2/g以下、50m2/g以下又は40m2/g以下である。比表面積は、BET全自動比表面積測定装置(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無機充填材の比表面積を測定することで得られる。
【0088】
(E)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、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフッ素含有シランカップリング剤;3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-8-アミノオクチル-トリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン系カップリング剤;3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のエポキシシラン系カップリング剤;3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の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;フェニルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン;ヘキサメチルジシラザン等の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。また、表面処理剤は、1種類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。
【0089】
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。
【0090】
表面処理剤による表面処理の程度は、無機充填材の分散性向上の観点から、所定の範囲に収まることが好ましい。具体的には、無機充填材100質量部は、0.2質量部~5質量部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質量部~3質量部で表面処理されていることが好ましく、0.3質量部~2質量部で表面処理されていることが好ましい。
【0091】
表面処理剤による表面処理の程度は、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。無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、無機充填材の分散性向上の観点から、0.02mg/m2以上が好ましく、0.1mg/m2以上がより好ましく、0.2mg/m2以上が更に好ましい。一方、樹脂ワニスの溶融粘度及びシート形態での溶融粘度の上昇を抑制する観点から、1mg/m2以下が好ましく、0.8mg/m2以下がより好ましく、0.5mg/m2以下が更に好ましい。
【0092】
(E)無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、表面処理後の無機充填材を溶剤(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無機充填材に加えて、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無機充填材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。
【0093】
(E)無機充填材の含有量としては、本発明の効果を顕著に得る観点から、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは75質量%以上であり、好ましくは90質量%以下であり、好ましくは85質量%以下であり、好ましくは80質量%以下である。
【0094】
<(F)熱可塑性樹脂>
本発明の樹脂組成物は、さらに任意成分として(F)熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。この(F)成分としての(F)熱可塑性樹脂には、上述した(A)~(D)成分に該当するものは含めない。
【0095】
(F)熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、フェノキシ樹脂、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。(F)熱可塑性樹脂は、一実施形態において、ポリイミド樹脂及びフェノキシ樹脂からなる群から選ばれる熱可塑性樹脂を含むことが好ましく、フェノキシ樹脂を含むことがより好ましい。また、熱可塑性樹脂は、1種類単独で用いてもよく、又は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
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);新日鉄住金化学社製の「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。
【0099】
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。
【0100】
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。
【0101】
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。
【0102】
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。
【0103】
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。
【0104】
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。
【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。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。
【0106】
ポリカーボネート樹脂としては、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。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。
【0107】
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。
【0108】
(F)熱可塑性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、本発明の効果を顕著に得る観点から好ましくは5,000以上、より好ましくは8,000以上、さらに好ましくは10,000以上、特に好ましくは20,000以上であり、好ましくは100,000以下、より好ましくは70,000以下、さらに好ましくは60,000以下、特に好ましくは50,000以下である。
【0109】
(F)熱可塑性樹脂の含有量は、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%とした場合、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは1.5質量%以上であり、好ましくは6質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4質量%以下、さらに好ましくは3質量%以下である。
【0110】
(F)熱可塑性樹脂の含有量は、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは1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、さらに好ましくは2質量%以下である。
【0111】
<(G)硬化剤>
樹脂組成物は、上述した成分以外に、任意の成分として、更に、(G)硬化剤を含んでいてもよい。この(G)成分としての(G)硬化剤には、上述した(A)~(F)成分に該当するものは含めない。(G)硬化剤は、通常、(A)エポキシ樹脂との反応により結合を形成して、樹脂組成物を硬化させうる。(G)硬化剤としては、例えば、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、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、及びカルボジイミド系硬化剤などが挙げられる。中でも、絶縁信頼性を向上させる観点から、(G)硬化剤は、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、及びカルボジイミド系硬化剤のいずれか1種以上であることが好ましく、フェノール系硬化剤及びナフトール系硬化剤のいずれかであることがより好ましく、フェノール系硬化剤を含むことがさらに好ましい。(G)硬化剤は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
【0112】
フェノール系硬化剤及びナフトール系硬化剤としては、耐熱性及び耐水性の観点から、ノボラック構造を有するフェノール系硬化剤、又はノボラック構造を有するナフトール系硬化剤が好ましい。また、導体層との密着性の観点から、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。
【0113】
フェノール系硬化剤及びナフト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」、「GPH」、新日鉄住金化学社製の「SN170」、「SN180」、「SN190」、「SN475」、「SN485」、「SN495」、「SN-495V」、「SN375」、「SN395」、DIC社製の「TD-2090」、「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-1356」、「LA3018-50P」、「EXB-9500」等が挙げられる。
【0114】
ベンゾオキサジン系硬化剤の具体例としては、昭和高分子社製の「HFB2006M」、四国化成工業社製の「P-d」、「F-a」が挙げられる。
【0115】
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」(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)、「ULL-950S」(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。
【0116】
カルボジイミド系硬化剤の具体例としては、日清紡ケミカル社製の「V-03」、「V-07」等が挙げられる。
【0117】
(G)成分として硬化剤を含有する場合、(A)エポキシ樹脂と(B)活性エステル系硬化剤及び(G)硬化剤との量比は、[エポキシ樹脂のエポキシ基の合計数]:[(B)活性エステル系硬化剤及び(G)硬化剤の活性基の合計数]の比率で、1:0.01~1:5の範囲が好ましく、1:0.3~1:3がより好ましく、1:0.5~1:2がさらに好ましい。ここで、「エポキシ樹脂のエポキシ基数」とは、樹脂組成物中に存在するエポキシ樹脂の不揮発成分の質量をエポキシ当量で除した値を全て合計した値である。また、「(B)活性エステル系硬化剤及び(G)硬化剤の活性基数」とは、樹脂組成物中に存在する活性エステル系硬化剤及び硬化剤の不揮発成分の質量を活性基当量で除した値を全て合計した値である。(B)成分及び(G)成分として、エポキシ樹脂との量比をかかる範囲内とすることにより、本発明の効果を顕著に得ることができる。
【0118】
(G)成分として硬化剤を含有する場合、エポキシ樹脂とすべての(G)硬化剤との量比は、[エポキシ樹脂のエポキシ基の合計数]:[(G)硬化剤の活性基の合計数]の比率で、1:0.01~1:1の範囲が好ましく、1:0.03~1:0.5がより好ましく、1:0.05~1:0.3がさらに好ましい。ここで、「(G)硬化剤の活性基数」とは、樹脂組成物中に存在する(G)硬化剤の不揮発成分の質量を活性基当量で除した値を全て合計した値である。(G)成分として、エポキシ樹脂と硬化剤との量比をかかる範囲内とすることにより、本発明の効果を顕著に得ることができる。
【0119】
(G)成分の含有量としては、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%とした場合、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、さらに好ましくは3質量%以上であり、好ましくは15質量%以下、好ましくは10質量%以下、より好ましくは8質量%以下、さらに好ましくは7質量%以下である。
【0120】
(G)硬化剤の含有量は、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.2質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上である。上限は、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは2質量%以下である。
【0121】
<(H)ラジカル重合性化合物>
本発明の樹脂組成物は、さらに任意成分として(H)ラジカル重合性化合物を含んでいてもよい。この(H)成分としての(H)ラジカル重合性樹脂には、上述した(A)~(G)成分に該当するものは含めない。(H)ラジカル重合性化合物は、1種類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。
【0122】
(H)ラジカル重合性化合物は、一実施形態において、エチレン性不飽和結合を有するラジカル重合性化合物である。(H)ラジカル重合性化合物は、特に限定されるものではないが、例えば、アリル基、3-シクロヘキセニル基、3-シクロペンテニル基、p-ビニルフェニル基、m-ビニルフェニル基、o-ビニルフェニル基等の不飽和炭化水素基;アクリロイル基、メタクリロイル基、マレイミド基(2,5-ジヒドロ-2,5-ジオキソ-1H-ピロール-1-イル基)等のα,β-不飽和カルボニル基等のラジカル重合性基を有し得る。(H)ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合性基を2個以上有することが好ましい。
【0123】
(H)ラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリル系ラジカル重合性化合物、スチレン系ラジカル重合性化合物、アリル系ラジカル重合性化合物、マレイミド系ラジカル重合性化合物等であり得る。
【0124】
(メタ)アクリル系ラジカル重合性化合物は、例えば、1個以上、好ましくは2個以上のアクリロイル基及び/又はメタクリロイル基を有する化合物である。(メタ)アクリル系ラジカル重合性化合物としては、例えば、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサン-1,3-ジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の低分子量(分子量1000未満)の脂肪族(メタ)アクリル酸エステル化合物;ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート、3,6-ジオキサ-1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、3,6,9-トリオキサウンデカン-1,11-ジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、9,9-ビス[4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート等の低分子量(分子量1000未満)のエーテル含有(メタ)アクリル酸エステル化合物;トリス(3-ヒドロキシプロピル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート等の低分子量(分子量1000未満)のイソシアヌレート含有(メタ)アクリル酸エステル化合物;(メタ)アクリル変性ポリフェニレンエーテル樹脂等の高分子量(分子量1000以上)のアクリル酸エステル化合物等が挙げられる。(メタ)アクリル系ラジカル重合性化合物の市販品としては、例えば、新中村化学工業社製の「A-DOG」(ジオキサングリコールジアクリレート)、共栄社化学社製の「DCP-A」(トリシクロデカンジメタノールジアクリレート)、「DCP」(トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート)、日本化薬株式会社の「KAYARAD R-684」(トリシクロデカンジメタノールジアクリレート)、「KAYARAD R-604」(ジオキサングリコールジアクリレート)、SABICイノベーティブプラスチックス社製の「SA9000」、「SA9000-111」(メタクリル変性ポリフェニレンエーテル)等が挙げられる。
【0125】
スチレン系ラジカル重合性化合物は、例えば、芳香族炭素原子に直接結合した1個以上、好ましくは2個以上のビニル基を有する化合物である。スチレン系ラジカル重合性化合物としては、例えば、ジビニルベンゼン、2,4-ジビニルトルエン、2,6-ジビニルナフタレン、1,4-ジビニルナフタレン、4,4’-ジビニルビフェニル、1,2-ビス(4-ビニルフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ビニルフェニル)プロパン、ビス(4-ビニルフェニル)エーテル等の低分子量(分子量1000未満)のスチレン系化合物;ビニルベンジル変性ポリフェニレンエーテル樹脂、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体等の高分子量(分子量1000以上)のスチレン系化合物等が挙げられる。スチレン系ラジカル重合性化合物の市販品としては、例えば、日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ODV-XET(X03)」、「ODV-XET(X04)」、「ODV-XET(X05)」(スチレン-ジビニルベンゼン共重合体)、三菱ガス化学社製の「OPE-2St 1200」、「OPE-2St 2200」(ビニルベンジル変性ポリフェニレンエーテル樹脂)が挙げられる。
【0126】
アリル系ラジカル重合性化合物は、例えば、1個以上、好ましくは2個以上のアリル基を有する化合物である。アリル系ラジカル重合性化合物としては、例えば、ジフェン酸ジアリル、トリメリット酸トリアリル、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、2,6-ナフタレンジカルボン酸ジアリル、2,3-ナフタレンカルボン酸ジアリル等の芳香族カルボン酸アリルエステル化合物;1,3,5-トリアリルイソシアヌレート、1,3-ジアリル-5-グリシジルイソシアヌレート等のイソシアヌル酸アリルエステル化合物;2,2-ビス[3-アリル-4-(グリシジルオキシ)フェニル]プロパン等のエポキシ含有芳香族アリル化合物;ビス[3-アリル-4-(3,4-ジヒドロ-2H‐1,3-ベンゾオキサジン-3-イル)フェニル]メタン等のベンゾオキサジン含有芳香族アリル化合物;1,3,5-トリアリルエーテルベンゼン等のエーテル含有芳香族アリル化合物;ジアリルジフェニルシラン等のアリルシラン化合物等が挙げられる。アリル系ラジカル重合性化合物の市販品としては、日本化成社製の「TAIC」(1,3,5-トリアリルイソシアヌレート)、日触テクノファインケミカル社製の「DAD」(ジフェン酸ジアリル)、和光純薬工業社製の「TRIAM-705」(トリメリット酸トリアリル)、日本蒸留工業社製の商品名「DAND」(2,3-ナフタレンカルボン酸ジアリル)、四国化成工業社製「ALP-d」(ビス[3-アリル-4-(3,4-ジヒドロ-2H-1,3-ベンゾオキサジン-3-イル)フェニル]メタン)、日本化薬社製の「RE-810NM」(2,2-ビス[3-アリル-4-(グリシジルオキシ)フェニル]プロパン)、四国化成社製の「DA-MGIC」(1,3-ジアリル-5-グリシジルイソシアヌレート)等が挙げられる。
【0127】
マレイミド系ラジカル重合性化合物は、例えば、1個以上、好ましくは2個以上のマレイミド基を有する化合物である。マレイミド系ラジカル重合性化合物は、脂肪族アミン骨格を含む脂肪族マレイミド化合物であっても、芳香族アミン骨格を含む芳香族マレイミド化合物であってもよく、市販品としては、例えば、信越化学工業社製の「SLK-2600」、Designer Molercules Inc.社製の「BMI-1500」、「BMI-1700」、「BMI-3000J」、「BMI-689」、「BMI-2500」(ダイマージアミン構造含有マレイミド化合物)、Designer Molercules Inc.社製の「BMI-6100」(芳香族マレイミド化合物)、日本化薬社製の「MIR-5000-60T」、「MIR-3000-70MT」(ビフェニルアラルキル型マレイミド化合物)、ケイ・アイ化成社製の「BMI-70」、「BMI-80」、大和化成工業社製「BMI-2300」、「BMI-TMH」等が挙げられる。また、(マレイミド系ラジカル重合性化合物として、発明協会公開技報公技番号2020-500211号に開示されているマレイミド樹脂(インダン環骨格含有マレイミド化合物)を用いてもよい。
【0128】
(H)ラジカル重合性化合物のエチレン性不飽和結合当量は、好ましくは20g/eq.~3000g/eq.、より好ましくは50g/eq.~2500g/eq.、さらに好ましくは70g/eq.~2000g/eq.、特に好ましくは90g/eq.~1500g/eq.である。エチレン性不飽和結合当量は、エチレン性不飽和結合1当量あたりのラジカル重合性化合物の質量である。
【0129】
(H)ラジカル重合性化合物の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは40000以下、より好ましくは10000以下、さらに好ましくは5000以下、特に好ましくは3000以下である。下限は、特に限定されるものではないが、例えば、150以上等とし得る。
【0130】
(H)成分の含有量としては、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%とした場合、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上であり、好ましくは15質量%以下、好ましくは10質量%以下、より好ましくは8質量%以下である。
【0131】
(H)成分の含有量は、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは1質量%以上であり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4質量%以下、さらに好ましくは3質量%以下である。
【0132】
<(I)その他の添加剤>
樹脂組成物は、上述した成分以外に、任意の成分として、更にその他の添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば、エラストマー((F)成分に該当するものは除く)、有機充填材、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤、難燃剤等が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0133】
樹脂組成物は、例えば、上述した成分を、任意の順で混合することによって、製造することができる。また、各成分を混合する過程で、温度を適切に調整することにより、加熱及び/又は冷却を行ってもよい。また、各成分の混合中又は混合後に、ミキサー等の撹拌装置を用いて撹拌を行って、各成分を均一に分散させてもよい。さらに、必要に応じて、樹脂組成物に脱泡処理を行ってもよい。
【0134】
<樹脂組成物の物性、用途>
樹脂組成物は、(A)成分、(B)成分、(C)成分、及び(D)成分を組み合わせて含むので、クラック耐性に優れ、ピール強度が高く、誘電正接が低い硬化物を得ることが可能となる。また、樹脂組成物は、通常、粗化処理後の表面粗さが小さい硬化物を得ることも可能である。
【0135】
樹脂組成物を100℃で30分間、170℃で30分間、さらに190℃で1時間硬化させた硬化物は、クラック耐性に優れるという特性を示す。よって、クラック耐性に優れる絶縁層をもたらす。具体的には、25本の銅パターンが形成された内層回路基板上に樹脂組成物の硬化物からなる層を形成する。前記硬化物からなる層を粗化処理し、粗化処理した面上に銅めっき層を形成する。このとき、25本の銅パターンに有するひび割れが、好ましくは2個以下であり、より好ましくは1個以下、さらに好ましくは0個である。クラック耐性は、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。
【0136】
樹脂組成物を100℃で30分間、170℃で30分間、さらに190℃で1時間硬化させた硬化物は、めっきとの間のピール強度を高くすることができる。よって、この硬化物で絶縁層を形成した場合に、導体層との間のピール強度が高い絶縁層を得ることができる。絶縁層及び導体層との間のピール強度は、好ましくは0.4kgf/cm以上、より好ましくは0.5kgf/cm以上でありうる。ピール強度の上限値は、特に限定されないが、例えば、10.0kgf/cm以下でありうる。ピール強度は、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。
【0137】
樹脂組成物を200℃で90分間熱硬化させて得られた硬化物は、低い誘電正接を有する。よって、この硬化物で絶縁層を形成した場合に、誘電正接の低い絶縁層を得ることができる。硬化物の誘電正接は、好ましくは0.0035未満、より好ましくは0.0030未満、さらに好ましくは0.0030以下、0.0030未満、0.0025以下、0.0025未満である。下限は、特に限定されないが、0.0001以上でありうる。誘電正接は、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。
【0138】
樹脂組成物の硬化物は、通常、粗化処理後の絶縁層表面の算術平均粗さ(Ra)が低いという特性を示す。粗化処理後の絶縁層表面の算術平均粗さ(Ra)は、好ましくは400nm未満、より好ましくは200nm未満、さらに好ましくは100nm以下、さらにより好ましくは100nm未満であり得る。下限については特に限定されるものではなく、例えば、1nm以上、2nm以上等とし得る。算術平均粗さ(Ra)は、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。
【0139】
本発明の樹脂組成物は、絶縁用途の樹脂組成物として好適であり、中でも、絶縁層形成用の樹脂組成物として特に好適である。よって、例えば、樹脂組成物は、プリント配線板の絶縁層を形成するための樹脂組成物(プリント配線板の絶縁層形成用の樹脂組成物)として好適である。樹脂組成物は、プリント配線板の層間絶縁層を形成するための樹脂組成物(プリント配線板の層間絶縁層形成用の樹脂組成物)として好適である。また、樹脂組成物は、絶縁層上に形成される導体層(再配線層を含む)を形成するための当該絶縁層を形成するための樹脂組成物(導体層を形成するための絶縁層形成用の樹脂組成物)として好適である。樹脂組成物はまた、樹脂シート、プリプレグ等のシート状積層材料、ソルダーレジスト、アンダーフィル材、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、マルチチップパッケージ、パッケージオンパッケージ、ウェハレベルパッケージ、パネルレベルパッケージ、システムインパッケージ等、樹脂組成物が使用されうる用途で広範囲に使用できる。
【0140】
また、例えば、以下の(1)~(6)工程を経て半導体チップパッケージが製造される場合、本実施形態に係る樹脂組成物は、再配線層を形成するための絶縁層としての再配線形成層を形成するための樹脂組成物(再配線形成層形成用の樹脂組成物)、及び半導体チップを封止するための樹脂組成物(半導体チップ封止用の樹脂組成物)としても好適である。半導体チップパッケージが製造される際、封止層上に、更に再配線層が形成されてもよい。
(1)基材に仮固定フィルムを積層する工程、
(2)半導体チップを、仮固定フィルム上に仮固定する工程、
(3)半導体チップ上に封止層を形成する工程、
(4)基材及び仮固定フィルムを半導体チップから剥離する工程、
(5)半導体チップの基材及び仮固定フィルムを剥離した面に、絶縁層としての再配線形成層を形成する工程、及び
(6)再配線形成層上に、導体層としての再配線層を形成する工程
【0141】
上述した樹脂組成物は、プリント配線板が部品内蔵回路板である場合にも、使用することができる。
【0142】
[樹脂シート]
本発明の樹脂シートは、支持体と、該支持体上に設けられた、本発明の樹脂組成物で形成された樹脂組成物層を含む。
【0143】
樹脂組成物層の厚さは、プリント配線板の薄型化、及び当該樹脂組成物の硬化物が薄膜であっても絶縁性に優れた硬化物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、さらに好ましくは30μm以下である。樹脂組成物層の厚さの下限は、特に限定されないが、通常、5μm以上等とし得る。
【0144】
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。
【0145】
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。
【0146】
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。
【0147】
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。
【0148】
また、支持体としては、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。
【0149】
支持体の厚みとしては、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。
【0150】
一実施形態において、樹脂シートは、さらに必要に応じて、その他の層を含んでいてもよい。斯かるその他の層としては、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等が挙げられる。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。保護フィルムを積層することにより、樹脂組成物層の表面へのゴミ等の付着やキズを抑制することができる。
【0151】
樹脂シートは、例えば、有機溶剤に樹脂組成物を溶解した樹脂ワニスを調製し、この樹脂ワニスを、ダイコーター等を用いて支持体上に塗布し、更に乾燥させて樹脂組成物層を形成させることにより製造することができる。
【0152】
有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)及びシクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びカルビトールアセテート等の酢酸エステル類;セロソルブ及びブチルカルビトール等のカルビトール類;トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド(DMAc)及びN-メチルピロリドン等のアミド系溶剤等を挙げることができる。有機溶剤は1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0153】
乾燥は、加熱、熱風吹きつけ等の公知の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、樹脂組成物層中の有機溶剤の含有量が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。樹脂ワニス中の有機溶剤の沸点によっても異なるが、例えば30質量%~60質量%の有機溶剤を含む樹脂ワニスを用いる場合、50℃~150℃で3分間~10分間乾燥させることにより、樹脂組成物層を形成することができる。
【0154】
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、保護フィルムを剥がすことによって使用可能となる。
【0155】
[プリント配線板]
本発明の一実施形態に係るプリント配線板は、上述した樹脂組成物を硬化して得られる硬化物で形成された絶縁層を含む。
【0156】
プリント配線板は、例えば、上述の樹脂シートを用いて、下記(I)及び(II)の工程を含む方法により製造することができる。
(I)内層基板上に、樹脂シートを、樹脂シートの樹脂組成物層が内層基板と接合するように積層する工程
(II)樹脂組成物層を硬化して絶縁層を形成する工程
【0157】
工程(I)で用いる「内層基板」とは、プリント配線板の基板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、該基板は、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。基板の片面または両面に導体層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。またプリント配線板を製造する際に、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、「内層基板」に含まれる。プリント配線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。
【0158】
内層基板と樹脂シートの積層は、例えば、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行うことができる。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シート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。
【0159】
内層基板と樹脂シートの積層は、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得る。
【0160】
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。
【0161】
積層の後に、大気圧下、例えば、加熱圧着部材を支持体側からプレスすることにより、積層された樹脂シート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。
【0162】
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。
【0163】
工程(II)において、樹脂組成物層を硬化して、樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層を形成する。樹脂組成物層の硬化条件は特に限定されず、プリント配線板の絶縁層を形成するに際して採用される条件を使用してよい。樹脂組成物層は、紫外線等の活性エネルギー線の照射によって硬化させてもよいが、通常は、加熱により熱硬化させる。
【0164】
例えば、樹脂組成物層の熱硬化条件は、樹脂組成物の種類によっても異なるが、一実施形態において、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分間とすることができる。
【0165】
樹脂組成物層を熱硬化させる前に、樹脂組成物層を硬化温度よりも低い温度にて予備加熱してもよい。例えば、樹脂組成物層を熱硬化させるのに先立ち、50℃~120℃、好ましくは60℃~115℃、より好ましくは70℃~110℃の温度にて、樹脂組成物層を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。
【0166】
プリント配線板を製造する方法は、(III)絶縁層に穴あけする工程、(IV)絶縁層を粗化処理する工程、(V)導体層を形成する工程を、さらに含んでいてもよい。支持体を工程(II)の後に除去する場合、該支持体の除去は、工程(II)と工程(III)との間、工程(III)と工程(IV)の間、又は工程(IV)と工程(V)との間に実施してよい。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、多層配線板を形成してもよい。
【0167】
工程(III)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(III)は、絶縁層の形成に使用した樹脂組成物の組成に応じて、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。ホールの寸法や形状は、プリント配線板のデザインに応じて適宜決定してよい。
【0168】
工程(IV)は、絶縁層を粗化処理する工程である。通常、この工程(IV)において、スミアの除去も行われる。粗化処理の手順、条件は特に限定されない。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を粗化処理することができる。
【0169】
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。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、特に限定されないが、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。
【0170】
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。
【0171】
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。
【0172】
一実施形態において、粗化処理後の絶縁層表面の算術平均粗さRaは、好ましくは400nm未満、より好ましくは200nm未満、さらに好ましくは100nm以下、さらにより好ましくは100nm未満であり得る。下限については特に限定されるものではなく、例えば、1nm以上、2nm以上等とし得る。絶縁層表面の算術平均粗さ(Ra)は、非接触型表面粗さ計を用いて測定することができる。
【0173】
工程(V)は、導体層を形成する工程であり、絶縁層上に導体層を形成する。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。
【0174】
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。
【0175】
導体層の厚さは、所望のプリント配線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。
【0176】
導体層は、メッキによって形成することが好ましい。例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法等の方法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により形成することが好ましい。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。
【0177】
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。
【0178】
[半導体装置]
本発明の一実施形態に係る半導体装置は、上述したプリント配線板を含む。この半導体装置は、上述したプリント配線板を用いて製造することができる。
【0179】
半導体装置としては、電気製品(例えば、コンピューター、携帯電話、デジタルカメラ及びテレビ等)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0180】
以下、本発明について、実施例を示し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無い。以下の説明において、量を表す「部」及び「%」は、別途明示の無い限り、それぞれ「質量部」及び「質量%」を意味する。また、以下に説明する操作は、別途明示の無い限り、常温常圧の環境で行った。
【0181】
<実施例1>
ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬社製「NC-3000H」)15部に、ビスフェノール型エポキシ樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル社製「ZX1059」)5部と、アミノトリアジン骨格クレゾールノボラック樹脂(DIC社製「LA-3018-50P」)2部と、活性エステル系硬化剤(DIC社製「HP-B-8151-62T」、固形分62質量%とトルエン38質量%とを含む)26部、フェノキシ樹脂(三菱ケミカル社製「YX6954BH30」)3部と、球状シリカ(アドマテックス社製「SOC2」100部をN-フェニル-3-アミノプロピル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製「KBM-573」)0.6部によって表面処理した球状シリカ、平均粒子径0.5μm)150部、4-ジメチルアミノピリジン(東京化成工業社製「DMAP」)0.2部、硬化促進剤(第一工業製薬社製「G-8009L」)0.5部を混合し、均一な溶液となるまで常温で攪拌し、樹脂ワニスを得た。
【0182】
アプリケーターを用いて、PETフィルム(厚み38μm)の離型処理面上に得られた樹脂ワニスを塗工した後、100℃のギアオーブン内で180秒間乾燥し、溶剤を揮発させた。このようにして、PETフィルム上に、厚さが25μmの樹脂組成物を有する樹脂シートを得た。
【0183】
<実施例2~19、比較例1~3>
下記表に示す配合割合で各成分を配合し、均一な溶液となるまで常温で攪拌して樹脂ワニスを調製した。また、実施例1と同様の方法にて樹脂シートを得た。
【0184】
【0185】
【表2】
*表中、(A)~(H)成分の含有量は、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合の含有量を表す。
【0186】
表中の略語等は以下のとおりである。
(A)成分
・ZX1059:ビスフェノール型エポキシ樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル社製「ZX1059」)
・NC3000H:ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬社製「NC3000H」)
(B)成分
・HP-B-8151-62T:活性エステル系硬化剤(DIC社製「HP-B-8151-62T」、固形分62質量%とトルエン38質量%とを含む)
・PC-1300-02-65MA:活性エステル系硬化剤(エア・ウォーター社製「PC-1300-02-65MA」、固形分65質量%とトルエン35質量%とを含む)
(C)成分
・P200H50:(三菱ケミカル社製、下記構造式で表される化合物)
【化6】
・G-8009L:(第一工業製薬社製、下記構造式で表される化合物)
【化7】
(D)成分
・DMAP:4-ジメチルアミノピリジン(東京化成工業社製「DMAP」)
・1B2PZ:1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール(四国化成工業社製「1B2PZ」)
(E)成分
・SO-C2:球状シリカ(アドマテックス社製「SO-C2」100質量部をN-フェニル-3-アミノプロピル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製「KBM-573」)0.6質量部によって表面処理した球状シリカ、平均粒子径0.5μm)
(F)成分
・YX7553BH30:フェノキシ樹脂(三菱ケミカル社製「YX7553BH30」、固形分30質量%とメチルエチルケトン35質量%とシクロヘキサノン35質量%とを含む)
(G)成分
・LA-3018-50P:アミノトリアジン骨格クレゾールノボラック樹脂(DIC社製「LA-3018-50P」、固形分50質量%とプロピレングリコールモノエチルエーテル50質量%とを含む)
・V-03:カルボジイミド樹脂含有液(日清紡ケミカル製「V-03」、固形分50質量%とトルエン50質量%とを含む)
(H)成分
・SA9000:ポリフェニレンエーテル樹脂(SABIC製「SA9000」)
・BMI689:マレイミド樹脂(Designer Molercules Inc.製「BMI689」)
(I)成分
・U-CAT SA810:熱塩基発生剤(サンアプロ社製「U-CAT SA810」)
・U-CAT SA506:熱塩基発生剤(サンアプロ社製「U-CAT SA506」)
【0187】
[クラック耐性、ピール強度、及び算術平均粗さ(Ra)の評価]
<サンプルの作製>
内層回路を形成したガラス布基材エポキシ樹脂両面積層板(銅箔の厚さ18μm、基板の厚さ0.3mm、サイズ500mm×500mm、パナソニック社製「R5715ES」)の両面の銅箔をエッチング処理し、L/Sが1mm/1mm及び長さが5cmである銅パターンを25本作製し、凹凸基板を得た。その後、メック社製「CZ8100」にて1μmエッチングして銅表面の粗化処理を行い、内層回路基板を得た。
【0188】
各実施例及び各比較例において得られた樹脂シートを、バッチ式真空加圧ラミネーター(ニチゴー・モートン社製 2ステージビルドアップラミネーター CVP700)を用いて、内層回路基板の両面に積層した。積層は、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とした後、100℃、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、100℃、圧力0.5MPaにて60秒間熱プレスを行った。
【0189】
積層された樹脂シートを、100℃で30分間、次いで170℃で30分間加熱し、樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成した。得られた積層サンプルを「積層サンプルA」と称する。
【0190】
次に、得られた積層サンプルAについて、以下の膨潤処理、粗化処理、及び無電解めっき処理を行った。
【0191】
膨潤処理:
60℃の膨潤液(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」と和光純薬工業社製「水酸化ナトリウム」とを含む水溶液)に、上記積層サンプルAを入れて、膨潤温度60℃で10分間揺動させた。その後、純水で洗浄した。
【0192】
粗化処理(過マンガン酸塩処理):
80℃の過マンガン酸ナトリウム粗化水溶液(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」、和光純薬工業社製「水酸化ナトリウム」)に、膨潤処理された上記積層サンプルを入れて、粗化温度80℃で20分間揺動させた。その後、40℃の洗浄液(アトテックジャパン社製「リダクションセキュリガントP」、和光純薬工業社製「硫酸」)により10分間洗浄した後、純水でさらに洗浄することで積層サンプルBを得た。
【0193】
無電解めっき処理:
積層サンプルBの表面を、60℃のアルカリクリーナ(アトテックジャパン社製「クリーナーセキュリガント902」)で5分間処理し、脱脂洗浄した。洗浄後、上記硬化物を25℃のプリディップ液(アトテックジャパン社製「プリディップネオガントB」)で2分間処理した。その後、上記硬化物を40℃のアクチベーター液(アトテックジャパン社製「アクチベーターネオガント834」)で5分間処理し、パラジウム触媒を付けた。次に、30℃の還元液(アトテックジャパン社製「リデューサーネオガントWA」)により、積層サンプルBを5分間処理した。
【0194】
次に、積層サンプルBを化学銅液(全てアトテックジャパン社製「ベーシックプリントガントMSK-DK」、「カッパープリントガントMSK」、「スタビライザープリントガントMSK」、「リデューサーCu」)に入れ、無電解めっきをめっき厚さが0.1μm程度になるまで実施した。無電解めっき後に、残留している水素ガスを除去するため、120℃の温度で30分間アニールをかけた。無電解めっきの工程までのすべての工程は、ビーカースケールで処理液を2Lとし、積層サンプルBを揺動させながら実施した。
【0195】
次に、無電解めっき処理された積層サンプルBに、電解めっきをめっき厚さが25μmとなるまで実施した。電解銅めっきとして硫酸銅溶液(和光純薬工業社製「硫酸銅五水和物」、和光純薬工業社製「硫酸」、アトテックジャパン社製「ベーシックレベラーカパラシド HL」、アトテックジャパン社製「補正剤カパラシド GS」)を用いて、0.6A/cm2の電流を流しめっき厚さが25μm程度となるまで電解めっきを実施した。銅めっき処理後、硬化物を190℃で1時間加熱し、硬化物を更に硬化させた。このようにして、銅めっき層が上面に積層された積層サンプルCを得た。
【0196】
<クラック耐性の評価>
積層サンプルCについて、光学式顕微鏡を用いて表面に生じるひび割れの有無を確認し、以下の基準で評価した。
〇:25本の銅パターンにひび割れが無い。
△:25本の銅パターンにひび割れが1個以上2個以下ある。
×:25本の銅パターンにひび割れが3個以上ある。
【0197】
<ピール強度の評価>
積層サンプルCにおいて、銅めっき層の表面に10mm幅に切り欠きを入れた。その後、引張試験機((TSE社製「AC-50C-SL」)を用いて、室温中に、50mm/分の速度で垂直方向に35mmを引き剥がした時の荷重(kgf/cm)を測定し、以下の基準で評価した。
◎:ピール強度が0.5kgf/cm以上
○:ピール強度が0.4kgf/cm以上、0.5kgf/cm未満
×:ピール強度が0.4kgf/cm未満
【0198】
<算術平均粗さ(Ra)の測定>
積層サンプルBの絶縁層表面の算術平均粗さを、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として得られる数値によりRa値を求めた。それぞれ無作為に選んだ10点の平均値を求めることにより測定値とし、以下の基準で評価した。
◎:算術平均粗さ(Ra)が100nm未満
○:算術平均粗さ(Ra)が100nm以上、200nm未満
△:算術平均粗さ(Ra)が200nm以上、400nm未満
×:算術平均粗さ(Ra)が400nm以上
【0199】
[誘電正接の評価]
<評価サンプルの作製>
各実施例及び各比較例において得られた樹脂組成物を、離型処理されたPETフィルム(リンテック社製、「PET501010」)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚みが40μmとなるようにダイコーターにて均一に塗布し、90~130℃(平均110℃)で5分間乾燥した。その後、窒素雰囲気下にて200℃で90分間熱処理し、支持体から剥離することで硬化物(厚さ40μm)を得た。硬化物を、長さ80mm、幅2mmに切り出し、評価サンプルとした。
【0200】
<誘電正接の評価>
評価サンプルについてアジレントテクノロジーズ(Agilent Technologies)社製、HP8362Bを用い空洞共振摂動法(ASTM D2520)により測定周波数5.8GHz、測定温度23℃にて誘電正接を測定した。2本の試験片について測定を行いその平均値を算出し、以下の基準で評価した。
◎:誘電正接が0.0025未満
〇:誘電正接が0.0025以上0.0030未満
△:誘電正接が0.0030以上0.0035未満
×:誘電正接が0.0035以上
【0201】
【0202】
【0203】
実施例1~19において、(E)~(G)成分を含有しない場合であっても、程度に差はあるものの、上記実施例と同様の結果に帰着することを確認している。