(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-19
(45)【発行日】2024-02-28
(54)【発明の名称】樹脂組成物
(51)【国際特許分類】
C08L 63/00 20060101AFI20240220BHJP
C08K 9/06 20060101ALI20240220BHJP
C08K 3/36 20060101ALI20240220BHJP
C08L 101/00 20060101ALI20240220BHJP
H05K 1/03 20060101ALI20240220BHJP
【FI】
C08L63/00 Z
C08K9/06
C08K3/36
C08L101/00
H05K1/03 610R
(21)【出願番号】P 2022194907
(22)【出願日】2022-12-06
(62)【分割の表示】P 2021038603の分割
【原出願日】2017-09-11
【審査請求日】2022-12-06
(73)【特許権者】
【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】阪内 啓之
(72)【発明者】
【氏名】池平 秀
【審査官】佐藤 のぞみ
(56)【参考文献】
【文献】特開2006-028274(JP,A)
【文献】特開2013-023666(JP,A)
【文献】特開2010-222391(JP,A)
【文献】特許第6852627(JP,B2)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08L 63/00-63/10
C08K 3/00-13/08
C08G 59/00-59/72
C08L 101/00-101/16
H05K 1/03
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)エポキシ樹脂、(B)エラストマー、(C)アルコキシシラン化合物で表面処理された水酸化マグネシウム、及び(D)シリカ、を含む樹脂組成物であって、
(B)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分100質量%に対して10質量%以上50質量%以下であ
り、
(C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分100質量%としたとき、2質量%以上55質量%以下である、樹脂組成物。
【請求項2】
(C)成分におけるアルコキシシラン化合物が、アミノ基を有する、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項3】
(C)成分の平均粒径が、
0.5μm以上3μm以下である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
【請求項4】
(C)成分におけるアルコキシシラン化合物の含有量が、水酸化マグネシウム100質量部に対して
0.5質量部以上5質量部以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項5】
(C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%としたとき、2質量%以上
50質量%以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項6】
(D)成分の平均粒径が、
0.01μm以上3μm以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項7】
(B)成分が、分子内に、ポリブタジエン構造、ポリシロキサン構造、ポリ(メタ)アクリレート構造、ポリアルキレン構造、ポリアルキレンオキシ構造、ポリイソプレン構造、ポリイソブチレン構造、及びポリカーボネート構造から選択される1種以上の構造を有する樹脂である、請求項1~
6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項8】
(B)成分が、ガラス転移温度が25℃以下の樹脂、及び25℃以下で液状である樹脂から選択される1種以上である、請求項1~
7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項9】
(A)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%としたとき、3質量%以上25質量%以下である、請求項1~
8のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項10】
樹脂組成物を加熱硬化した直後の初期質量W0と、樹脂組成物を加熱硬化し、過マンガン酸アルカリ水溶液に80℃で5分間放置した後の質量W1との比率(W0/W1)が、1.05以下である、請求項1~
9のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項11】
樹脂組成物を180℃90分で熱硬化させた後の23℃における弾性率が、3GPa以下である、請求項1~
10のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項12】
半導体チップパッケージの絶縁層用樹脂組成物である、請求項1~
11のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
【請求項13】
支持体と、該支持体上に設けられた、請求項1~
12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、を有する樹脂シート。
【請求項14】
半導体チップパッケージの絶縁層用樹脂シートである、請求項
13に記載の樹脂シート。
【請求項15】
請求項1~
12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、回路基板。
【請求項16】
請求項
15に記載の回路基板と、前記回路基板上に搭載された半導体チップとを含む、半導体チップパッケージ。
【請求項17】
請求項1~
12のいずれか1項に記載の樹脂組成物、もしくは請求項
13又は
14に記載の樹脂シートにより封止された半導体チップを含む半導体チップパッケージ。
【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、樹脂組成物を使用した、樹脂シート、回路基板、及び半導体チップパッケージに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、スマートフォン、タブレット型デバイスといった小型の高機能電子機器の需要が増大しており、それに伴い、これら小型の電子機器に用いられる半導体パッケージ用絶縁材料(絶縁層)も更なる高機能化が求められている。このような絶縁層は、樹脂組成物を硬化して形成されるもの等が知られている(例えば特許文献1参照)。
【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】
本発明者は、さらなる電子機器の小型化、薄型化を達成すべく、樹脂組成物を検討した。検討の結果、本発明者は、低弾性率材料の絶縁層に適用した場合に、ビアホールの形成後にハローイング現象が生じることを見出した。ここで、ハローイング現象とは、ビアホールの周囲において絶縁層と内層基板との間で剥離が生じることをいう。このようなハローイング現象は、通常、ビアホールの周囲の樹脂が劣化し、その劣化した部分が粗化処理時に侵食されて生じる。なお、前記の劣化した部分は、通常変色部として観察される。
【0005】
また、低弾性率材料を用いて絶縁層を形成する際、樹脂組成物のタック性が高くなることにより樹脂組成物の取扱い性が低下しやすくなるので、通常、無機充填材であるシリカを樹脂組成物に含有させることでタック性の調整を行っていた。しかし、本発明者らは、シリカを樹脂組成物に含有させてもハローイング現象が改善されないことを知見した。
【0006】
本発明は、前記の課題に鑑みて創案されたもので、低弾性率材料を用いた場合においても、ハローイング現象を抑制可能な絶縁層を得られる、タック性が良好な樹脂組成物;当該樹脂組成物を含む樹脂シート;当該樹脂組成物を用いて形成された絶縁層を備える回路基板、及び半導体チップパッケージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、(A)エポキシ樹脂、(B)エラストマー、(C)アルコキシシラン化合物で表面処理された水酸化マグネシウム、及び(D)シリカを含む樹脂組成物により、前記の課題を解決できることを見出した。また、この樹脂組成物は、前記の課題の解決に加えて、絶縁層の導体層に対するピール強度、リフロー膨れ、及び難燃性に優れる絶縁層を得られることも見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち、本発明は以下の内容を含む。
[1] (A)エポキシ樹脂、(B)エラストマー、(C)アルコキシシラン化合物で表面処理された水酸化マグネシウム、及び(D)シリカ、を含む樹脂組成物。
[2] (C)成分におけるアルコキシシラン化合物が、アミノ基を有する、[1]に記載の樹脂組成物。
[3] (C)成分の平均粒径が、3μm以下である、[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4] (C)成分におけるアルコキシシラン化合物の含有量が、水酸化マグネシウム100質量部に対して5質量部以下である、[1]~[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5] (C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%としたとき、2質量%以上60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)成分の平均粒径が、3μm以下である、[1]~[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7] (D)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%としたとき、3質量%以上30質量%以下である、[1]~[6]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8] (B)成分が、分子内に、ポリブタジエン構造、ポリシロキサン構造、ポリ(メタ)アクリレート構造、ポリアルキレン構造、ポリアルキレンオキシ構造、ポリイソプレン構造、ポリイソブチレン構造、及びポリカーボネート構造から選択される1種以上の構造を有する樹脂である、[1]~[7]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[9] (B)成分が、ガラス転移温度が25℃以下の樹脂、及び25℃以下で液状である樹脂から選択される1種以上である、[1]~[8]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[10] (A)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%としたとき、3質量%以上25質量%以下である、[1]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[11] 樹脂組成物を加熱硬化した直後の初期質量W0と、樹脂組成物を加熱硬化し、過マンガン酸アルカリ水溶液に80℃で5分間放置した後の質量W1との比率(W0/W1)が、1.05以下である、[1]~[10]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[12] 樹脂組成物を180℃90分で熱硬化させた後の23℃における弾性率が、3GPa以下である、[1]~[11]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[13] 半導体チップパッケージの絶縁層用樹脂組成物である、[1]~[12]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[14] 支持体と、該支持体上に設けられた、[1]~[13]のいずれかに記載の樹脂組成物を含む樹脂組成物層と、を有する樹脂シート。
[15] 半導体チップパッケージの絶縁層用樹脂シートである、[14]に記載の樹脂シート。
[16] [1]~[13]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、回路基板。
[17] [16]に記載の回路基板と、前記回路基板上に搭載された半導体チップとを含む、半導体チップパッケージ。
[18] [1]~[13]のいずれかに記載の樹脂組成物、もしくは[14]又は[15]に記載の樹脂シートにより封止された半導体チップを含む半導体チップパッケージ。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、ハローイング現象を抑制可能であり、ピール強度、リフロー膨れ、及び難燃性に優れる絶縁層を得られる、タック性が良好な樹脂組成物;該樹脂組成物を使用した樹脂シート、回路基板、及び半導体チップパッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】
図1は、本発明の第一実施形態に係る樹脂組成物をシート状に硬化させて得た絶縁層を、内層基板と共に模式的に示す断面図である。
【
図2】
図2は、本発明の第一実施形態に係る樹脂組成物をシート状に硬化させて得た絶縁層の、導体層とは反対側の面を模式的に示す平面図である。
【
図3】
図3は、本発明の第一実施形態に係る樹脂組成物をシート状に硬化させて得た、粗化処理後の絶縁層を、内層基板と共に模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の樹脂組成物、樹脂シート、回路基板、及び半導体チップパッケージについて詳細に説明する。
【0012】
[樹脂組成物]
本発明の樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)エラストマー、(C)アルコキシシラン化合物で表面処理された水酸化マグネシウム、及び(D)シリカを含む。
【0013】
(A)~(D)成分を用いることで、良好なタック性が得られ、ハローイング現象を抑制可能であり、ピール強度、リフロー膨れ、及び難燃性に優れる絶縁層を得ることが可能となる。
【0014】
樹脂組成物は、必要に応じて、さらに(E)硬化剤、(F)硬化促進剤、(G)難燃剤、及び(H)任意の添加剤を含み得る。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。
【0015】
<(A)エポキシ樹脂>
樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂を含有する。(A)成分としての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、キシレン構造含有ノボラック型エポキシ樹脂、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、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。
【0016】
樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂として、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。
【0017】
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(「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、樹脂組成物層の硬化物の破断強度を向上させたりできる観点から、固体状エポキシ樹脂を含むことが好ましい。
【0018】
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。
【0019】
固体状エポキシ樹脂としては、キシレン構造含有ノボラック型エポキシ樹脂、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、キシレン構造含有ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂がより好ましい。
【0020】
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」(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂);DIC社製の「HP-7200HH」、「HP-7200H」、「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」、「NC3100」(ビフェニル型エポキシ樹脂);新日鉄住金化学社製の「ESN475V」(ナフタレン型エポキシ樹脂);新日鉄住金化学社製の「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」、「YX4000」、「YL6121」(ビフェニル型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YX4000HK」(ビキシレノール型エポキシ樹脂);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」(キシレン構造含有ノボラック型エポキシ樹脂);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」(固体状ビスフェノール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)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。
【0021】
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く、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する芳香族系の液状エポキシ樹脂がより好ましい。ここで、「芳香族系」のエポキシ樹脂とは、その分子内に芳香環を有するエポキシ樹脂を意味する。
【0022】
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が好ましい。
【0023】
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);新日鉄住金化学社製の「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);新日鉄住金化学社製の「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)、日本曹達社製の「JP-400」(エポキシ化ポリブタジエン樹脂)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。
【0024】
(A)エポキシ樹脂は、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てもよい。(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、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1:1~1:20、より好ましくは1:2~1:15、特に好ましくは1:5~1:13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。さらに、通常は、樹脂シートの形態で使用する場合に、適度な粘着性がもたらされる。また、通常は、樹脂シートの形態で使用する場合に、十分な可撓性が得られ、取り扱い性が向上する。さらに、通常は、十分な破断強度を有する硬化物を得ることができる。
【0025】
(A)エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは50~5000、より好ましくは50~3000、さらに好ましくは80~2000、さらにより好ましくは110~1000である。この範囲となることで、樹脂組成物層の硬化物の架橋密度が十分となり、表面粗さの小さい絶縁層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。
【0026】
(A)エポキシ樹脂の重量平均分子量(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250~3000、さらに好ましくは400~1500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。
【0027】
樹脂組成物中の(A)エポキシ樹脂の量は、良好な機械強度、絶縁信頼性を示す絶縁層を得る観点から、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。
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る。
【0028】
<(B)エラストマー>
樹脂組成物は、(B)エラストマーを含む。本発明において(B)エラストマーは柔軟性を有する樹脂を意味し、有機溶剤に溶解する不定形の樹脂成分であり、ゴム弾性を有する樹脂または他の成分と重合してゴム弾性を示す樹脂が好ましい。ゴム弾性としては、例えば、日本工業規格(JIS K7161)に準拠し、温度25℃、湿度40%RHにて、引っ張り試験を行った場合に、1GPa以下の弾性率を示す樹脂が挙げられる。(B)成分を樹脂組成物に用いることにより、導体層に対する密着強度に優れる絶縁層を得ることが可能となる。さらに、(B)成分により、通常は絶縁層の弾性率を小さくしたり、反りに対する耐性を高めたりすることも可能である。
【0029】
一実施形態において、(B)成分は、分子内にポリブタジエン構造、ポリシロキサン構造、ポリ(メタ)アクリレート構造、ポリアルキレン構造、ポリアルキレンオキシ構造、ポリイソプレン構造、ポリイソブチレン構造、及びポリカーボネート構造から選択される1種以上の構造を有する樹脂であることが好ましく、より柔軟性を高める観点からポリブタジエン構造及びポリカーボネート構造から選択される1種以上の構造を有する樹脂であることがより好ましい。
【0030】
また、別の一実施形態において、(B)成分は、ガラス転移温度(Tg)が25℃以下の樹脂及び25℃以下で液状である樹脂から選択される1種以上であることが好ましい。ガラス転移温度(Tg)が25℃以下である樹脂のガラス転移温度は、好ましくは20℃以下、より好ましくは15℃以下である。ガラス転移温度の下限は特に限定されないが、通常-15℃以上とし得る。また、25℃で液状である樹脂としては、好ましくは20℃以下で液状である樹脂、より好ましくは15℃以下で液状である樹脂である。
【0031】
より好適な一実施形態として、(B)成分は、ガラス転移温度が25℃以下、及び25℃で液状である樹脂から選択される1種以上であり、且つ分子内にポリブタジエン構造、ポリシロキサン構造、ポリ(メタ)アクリレート構造、ポリアルキレン構造、ポリアルキレンオキシ構造、ポリイソプレン構造、ポリイソブチレン構造、及びポリカーボネート構造から選択される1種以上の構造を有する樹脂が好ましい。
【0032】
ポリブタジエン構造は、ブタジエンを重合して形成される構造だけでなく、当該構造に水素添加して形成される構造も含む。また、ブタジエン構造は、その一部のみが水素添加されていてもよく、その全てが水素添加されていてもよい。さらに、ポリブタジエン構造は、(B)成分において、主鎖に含まれていてもよく、側鎖に含まれていてもよい。
【0033】
ポリブタジエン構造を分子内に有する樹脂であるポリブタジエン樹脂の好ましい例としては、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等が挙げられる。中でも、フェノール性水酸基含有ポリブタジエン樹脂が更に好ましい。ここで、「水素化ポリブタジエン骨格含有樹脂」とは、ポリブタジエン骨格の少なくとも一部が水素化された樹脂をいい、必ずしもポリブタジエン骨格が完全に水素化された樹脂である必要はない。水素化ポリブタジエン骨格含有樹脂としては、例えば、水素化ポリブタジエン骨格含有エポキシ樹脂等が挙げられる。また、フェノール性水酸基含有ポリブタジエン樹脂としては、ポリブタジエン構造を有し、かつフェノール性水酸基を有する樹脂等が挙げられる。
【0034】
ポリブタジエン樹脂の具体例としては、クレイバレー社製の「Ricon 657」(エポキシ基含有ポリブタジエン)、「Ricon 130MA8」、「Ricon 130MA13」、「Ricon 130MA20」、「Ricon 131MA5」、「Ricon 131MA10」、「Ricon 131MA17」、「Ricon 131MA20」、「Ricon 184MA6」(酸無水物基含有ポリブタジエン)、日本曹達社製の「JP-100」、「JP-200」(エポキシ化ポリブタジエン)、「GQ-1000」(水酸基、カルボキシル基導入ポリブタジエン)、「G-1000」、「G-2000」、「G-3000」(両末端水酸基ポリブタジエン)、「GI-1000」、「GI-2000」、「GI-3000」(両末端水酸基水素化ポリブタジエン)、ダイセル社製の「PB3600」、「PB4700」(ポリブタジエン骨格エポキシ化合物)、「エポフレンドA1005」、「エポフレンドA1010」、「エポフレンドA1020」(スチレンとブタジエンとスチレンブロック共重合体のエポキシ化合物)、ナガセケムテックス社製の「FCA-061L」(水素化ポリブタジエン骨格エポキシ化合物)、「R-45EPT」(ポリブタジエン骨格エポキシ化合物)、等が挙げられる。
【0035】
また、好ましいポリブタジエン樹脂の例としては、ヒドロキシル基末端ポリブタジエン、ジイソシアネート化合物及び四塩基酸無水物を原料とする線状ポリイミド(特開2006-37083号公報、国際公開第2008/153208号に記載のポリイミド)も挙げられる。該ポリイミド樹脂のポリブタジエン構造の含有率は、好ましくは60質量%~95質量%、より好ましくは75質量%~85質量%である。該ポリイミド樹脂の詳細は、特開2006-37083号公報、国際公開第2008/153208号の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
【0036】
ポリシロキサン構造は、シロキサン結合を含む構造であり、例えばシリコーンゴムに含まれる。ポリシロキサン構造は、(B)成分において、主鎖に含まれていてもよく、側鎖に含まれていてもよい。
【0037】
ポリシロキサン構造を分子内に有する樹脂であるポリシロキサン樹脂の具体例としては、信越シリコーン社製の「SMP-2006」、「SMP-2003PGMEA」、「SMP-5005PGMEA」、アミン基末端ポリシロキサン、四塩基酸無水物を原料とする線状ポリイミド(国際公開第2010/053185号)等が挙げられる。
【0038】
ポリ(メタ)アクリレート構造は、アクリル酸又はアクリル酸エステルを重合して形成される構造であり、メタクリル酸又はメタクリル酸エステルを重合して形成される構造も含む。(メタ)アクリレート構造は、(B)成分において、主鎖に含まれていてもよく、側鎖に含まれていてもよい。ここで「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレート及びアクリレートを指す。
【0039】
ポリ(メタ)アクリレート構造を分子内に有する樹脂であるポリ(メタ)アクリレート樹脂の好ましい例としては、ヒドロキシ基含有ポリ(メタ)アクリレート樹脂、フェノール性水酸基含有ポリ(メタ)アクリレート樹脂、カルボキシ基含有ポリ(メタ)アクリレート樹脂、酸無水物基含有ポリ(メタ)アクリレート樹脂、エポキシ基含有ポリ(メタ)アクリレート樹脂、イソシアネート基含有ポリ(メタ)アクリレート樹脂、ウレタン基含有ポリ(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられる。
【0040】
ポリ(メタ)アクリレート樹脂の具体例としては、ナガセケムテックス社製のテイサンレジン「SG-70L」、「SG-708-6」、「WS-023」、「SG-700AS」、「SG-280TEA」(カルボキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂、酸価5~34mgKOH/g、重量平均分子量40万~90万、Tg-30℃~5℃)、「SG-80H」、「SG-80H-3」、「SG-P3」(エポキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂、エポキシ当量4761~14285g/eq、重量平均分子量35万~85万、Tg11℃~12℃)、「SG-600TEA」、「SG-790」」(ヒドロキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂、水酸基価20~40mgKOH/g、重量平均分子量50万~120万、Tg-37℃~-32℃)、根上工業社製の「ME-2000」、「W-116.3」(カルボキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂)、「W-197C」(水酸基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂)、「KG-25」、「KG-3000」(エポキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂)等が挙げられる。
【0041】
ポリアルキレン構造は、所定の炭素原子数を有することが好ましい。ポリアルキレン構造の具体的な炭素原子数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、特に好ましくは5以上であり、好ましくは15以下、より好ましくは10以下、特に好ましくは6以下である。また、ポリアルキレン構造は、(B)成分において、主鎖に含まれていてもよく、側鎖に含まれていてもよい。
【0042】
ポリアルキレンオキシ構造は、所定の炭素原子数を有することが好ましい。ポリアルキレンオキシ構造の具体的な炭素原子数は、好ましくは2以上、好ましくは3以上、より好ましくは5以上であり、好ましくは15以下、より好ましくは10以下、特に好ましくは6以下である。ポリアルキレンオキシ構造は、(B)成分において、主鎖に含まれていてもよく、側鎖に含まれていてもよい。
【0043】
ポリアルキレン構造を分子内に有する樹脂であるポリアルキレン樹脂及びポリアルキレンオキシ構造を分子内に有する樹脂であるポリアルキレンオキシ樹脂の具体例としては、旭化成せんい社製の「PTXG-1000」、「PTXG-1800」、三菱ケミカル社製の「YX-7180」(エーテル結合を有するアルキレン構造を含有する樹脂)、DIC社製の「EXA-4850-150」、「EXA-4816」、「EXA-4822」、ADEKA社製の「EP-4000」、「EP-4003」、「EP-4010」、「EP-4011」、新日本理化社製の「BEO-60E」、「BPO-20E」、三菱ケミカル社製の「YL7175」、「YL7410」等が挙げられる。
【0044】
ポリイソプレン構造は、(B)成分において、主鎖に含まれていてもよく、側鎖に含まれていてもよい。ポリイソプレン構造を分子内に有する樹脂であるポリイソプレン樹脂の具体例としては、クラレ社製の「KL-610」、「KL-613」等が挙げられる。
【0045】
ポリイソブチレン構造は、(B)成分において、主鎖に含まれていてもよく、側鎖に含まれていてもよい。ポリイソブチレン構造を分子内に有する樹脂であるポリイソブチレン樹脂の具体例としては、カネカ社製の「SIBSTAR-073T」(スチレン-イソブチレン-スチレントリブロック共重合体)、「SIBSTAR-042D」(スチレン-イソブチレンジブロック共重合体)等が挙げられる。
【0046】
ポリカーボネート構造は、(B)成分において、主鎖に含まれていてもよく、側鎖に含まれていてもよい。
【0047】
ポリカーボネート構造を分子内に有する樹脂であるポリカーボネート樹脂の好ましい例としては、ヒドロキシ基含有ポリカーボネート樹脂、フェノール性水酸基含有ポリカーボネート樹脂、カルボキシ基含有ポリカーボネート樹脂、酸無水物基含有ポリカーボネート樹脂、エポキシ基含有ポリカーボネート樹脂、イソシアネート基含有ポリカーボネート樹脂、ウレタン基含有ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
【0048】
ポリカーボネート樹脂の具体例としては、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。
【0049】
また、好ましいポリカーボネート樹脂の例としては、ヒドロキシル基末端ポリカーボネート、ジイソシアネート化合物及び四塩基酸無水物を原料とする線状ポリイミドも挙げられる。該ポリイミド樹脂のポリカーボネート構造の含有率は、好ましくは60質量%~95質量%、より好ましくは75質量%~85質量%である。該ポリイミド樹脂の詳細は、国際公開第2016/129541号の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
【0050】
(B)成分は、さらにイミド構造を有することが好ましい。イミド構造を有することにより、(B)成分の耐熱性を高めクラック耐性を効果的に高めることができる。
【0051】
(B)成分は、直鎖状、分枝状、及び環状のいずれの構造であってもよいが、本発明の所望の効果を発揮する観点から直鎖状であることが好ましい。
【0052】
(B)成分は、さらに(A)成分と反応できる官能基を有することが好ましい。この官能基には、加熱によって現れる反応基も含まれる。(B)成分が官能基を有することにより、樹脂組成物の硬化物の機械的強度を向上させることができる。
【0053】
官能基としては、カルボキシ基、ヒドロキシ基、酸無水物基、フェノール性水酸基、エポキシ基、イソシアネート基、およびウレタン基などが挙げられる。中でも、本発明の効果を顕著に得る観点から、官能基としては、ヒドロキシル基、酸無水物基、フェノール性水酸基、エポキシ基、イソシアネート基及びウレタン基から選択される1種以上の官能基を有することが好ましく、フェノール性水酸基が特に好ましい。
【0054】
(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。
【0055】
(B)成分は、優れた柔軟性を発揮する観点から、高分子量であることが好ましい。(B)成分の具体的な数平均分子量Mnは、好ましくは4000以上、より好ましくは4500以上、更に好ましくは5000以上、特に好ましくは5500以上であり、好ましくは100000以下、より好ましくは95000以下、特に好ましくは90000以下である。(B)成分の数平均分子量Mnが前記の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。(B)成分の数平均分子量Mnは、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)を使用して測定されるポリスチレン換算の数平均分子量である。
【0056】
また、(B)成分の具体的な重量平均分子量は、本発明の所望の効果を顕著に得る観点から、好ましくは5500~100000であり、より好ましくは10000~90000であり、さらに好ましくは15000~80000である。(B)成分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。
【0057】
(B)成分が官能基を有する場合、(B)成分の官能基当量は、好ましくは100以上、より好ましくは200以上、更に好ましくは1000以上、特に好ましくは2500以上であり、好ましくは50000以下、より好ましくは30000以下、更に好ましくは10000以下、特に好ましくは5000以下である。官能基当量は、1グラム当量の官能基を含む樹脂のグラム数である。例えば、エポキシ基当量は、JIS K7236に従って測定することができる。また、例えば、水酸基当量はJIS K1557-1に従って測定した水酸基価でKOHの分子量を割ることで算出することができる。
【0058】
(B)成分の量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、特に好ましくは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、特に好ましくは30質量%以下である。(B)成分の量が前記の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。
【0059】
<(C)アルコキシシラン化合物で表面処理された水酸化マグネシウム>
樹脂組成物は、(C)アルコキシシラン化合物で表面処理された水酸化マグネシウムを含有する。(C)成分を樹脂組成物に含有させることにより、タック性を小さくし、ハローイング現象を抑制可能な絶縁層を得ることができ、さらに難燃性を向上させることもできる。
【0060】
(C)成分として使用する水酸化マグネシウムとしては、合成物、天然物のいずれであってもよい。(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。
【0061】
水酸化マグネシウムの市販品としては、例えば神島化学工業社製の「EP-4A」、「EP-2E」、「EP-2A」、「EP-1SII」、タテホ化学工業社製の「エコーマグ Z-10」、「エコーマグ PZ-1」、堺化学工業社製の「MGZ-1」、「MGZ-3」、協和化学工業社製の「キスマ5E」、「キスマ8SN」、「キスマ5A」、「キスマ5L」などが挙げられる。
【0062】
通常、水酸化マグネシウムは、粒子の状態で樹脂組成物に含まれる。水酸化マグネシウムの平均粒径は、タック性を効果的に小さくし、且つハローイング現象を効果的に抑制する観点から、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは0.8μm以上、さらに好ましくは1μm以上であり、好ましくは3μm以下、より好ましくは2μm以下、さらに好ましくは1.5μm以下である。
【0063】
水酸化マグネシウムの形状は粒子状であれば特に限定されないが、タック性を効果的に小さくし、且つハローイング現象を効果的に抑制する観点から、楕円状(フレーク状)であってもよい。この場合、アスペクト比としては好ましくは1以上、より好ましくは1.2以上、さらに好ましくは1.4以上、好ましくは10以下、より好ましくは9以下、さらに好ましくは8以下である。アスペクト比とは、粒子の長軸(粒子径の最も長い部分の長さ)の長さを短軸(長径の垂直方向の長さ)の長さで除して求めたものを意味する。
【0064】
水酸化マグネシウムの平均粒径はミー(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、水酸化マグネシウム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、水酸化マグネシウムを超音波によりメチルエチルケトン中に分散させたものを好ましく使用することができる。レーザー回折散乱式粒径分布測定装置としては、堀場製作所社製「LA-500」、島津製作所社製「SALD-2200」等を使用することができる。
【0065】
水酸化マグネシウムは、タック性を効果的に小さくし、且つハローイング現象を抑制する観点から、アルコキシシラン化合物で表面処理されている。
【0066】
アルコキシシラン化合物は、「X-Si(OR1)a(R2)3-a」の構造を有することが好ましく、R1としては炭素原子数1~3のアルキル基、炭素原子数2~8のアルコキシアルキル基又は炭素原子数6~10のアリール基が挙げられる。R2としては水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子又は炭化水素基が挙げられる。aが2又は3の場合、複数のR1は、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、aが1の場合、複数のR2は、同一であってもよく、異なっていてもよい。Xとしてはアミノ基、エポキシ基、メルカプト基、ビニル基、イソシアネート基、メタクリル基、ウレア基、フェニル基、炭素原子数1~3のアルキル基などが挙げられる。
【0067】
アルコキシシラン化合物としては、ハローイング現象を効果的に抑制する観点から、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物が好ましい。
【0068】
アルコキシシラン化合物の市販品としては、例えば、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「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「KBM5783」(N-フェニル-3-アミノオクチ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)等が挙げられる。アルコキシシラン化合物は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。
【0069】
アルコキシシラン化合物の含有量は、タック性を効果的に小さくし、且つハローイング現象を効果的に抑制する観点から、水酸化マグネシウム100質量部に対して、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4.5質量部以下、さらに好ましくは4質量部以下であり、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは0.6質量部以上、さらに好ましくは0.7質量部以上である。アルコキシシラン化合物の含有量は、アルコキシシラン化合物による表面処理の程度をも表す。
【0070】
アルコキシシラン化合物による表面処理の程度は、水酸化マグネシウム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。水酸化マグネシウムの単位表面積当たりのカーボン量は、水酸化マグネシウム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。
【0071】
水酸化マグネシウムの単位表面積当たりのカーボン量は、アルコキシシラン化合物で表面処理した後の水酸化マグネシウムを溶剤(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をアルコキシシラン化合物で表面処理された水酸化マグネシウムに加えて、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水酸化マグネシウム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。
【0072】
(C)成分の含有量は、タック性を効果的に小さくし、且つハローイング現象を効果的に抑制する観点から、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2質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上である。上限は、好ましくは60質量%以下、より好ましくは55質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下である。
【0073】
<(D)シリカ>
樹脂組成物は、(D)シリカを含有する。(D)シリカを樹脂組成物に用いることで、ピール強度に優れる絶縁層を得ることができる。また、(D)シリカを樹脂組成物に用いることで樹脂組成物の硬化物の熱膨張率を小さくできるので、表面粗度を小さくでき、さらにリフロー膨れが抑制された絶縁層を得ることができる。
【0074】
(D)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、球状シリカが好ましい。(D)シリカは、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。
【0075】
(D)シリカの市販品としては、例えば、新日鉄住金マテリアルズ社製の「SP60-05」、「SP507-05」;アドマテックス社製の「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」;デンカ社製の「UFP-30」;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」;アドマテックス社製の「SC2500SQ」、「SO-C4」、「SO-C2」、「SO-C1」;などが挙げられる。
【0076】
通常、(D)シリカは、粒子の状態で樹脂組成物に含まれる。(D)シリカの平均粒径は、ピール強度に優れ、リフロー膨れが抑制された絶縁層を得る観点から、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3μm以下、より好ましくは2μm以下、さらに好ましくは1.5μm以下である。また、(D)シリカの平均粒径が前記の範囲にあることにより、通常は、樹脂組成物層の回路埋め込み性を向上させたり、絶縁層の表面粗さを小さくしたりできる。(D)シリカの平均粒径は、(C)成分における水酸化マグネシウムの平均粒径と同様の方法にて測定することができる。
【0077】
(D)シリカは、耐湿性及び分散性を高める観点から、表面処理剤で表面処理されていてもよい。表面処理剤としては、例えば、上記したアルコキシシラン化合物、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、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。表面処理剤は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。
【0078】
表面処理剤による表面処理の程度は、(D)シリカ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。(D)シリカの単位表面積当たりのカーボン量は、(D)シリカ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。(D)シリカの単位表面積当たりのカーボン量は、水酸化マグネシウムの単位表面積当たりのカーボン量と同様にして測定することができる。
【0079】
(D)シリカの含有量は、ピール強度に優れ、リフロー膨れが抑制された絶縁層を得る観点から、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4質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上である。上限は、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下である。
【0080】
<(E)硬化剤>
一実施形態において、樹脂組成物は、(E)硬化剤を含み得る。硬化剤としては、(A)成分等の樹脂を硬化する機能を有する限り特に限定されず、例えば、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、活性エステル系硬化剤、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。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。(E)成分は、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、活性エステル系硬化剤及びシアネートエステル系硬化剤から選択される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から選択される1種以上であることが好ましい。
【0081】
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、配線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。中でも、耐熱性、耐水性、及び配線層との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硬化剤が好ましい。
【0082】
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、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」、「SN495V」、「SN375」、「SN395」、DIC社製の「TD-2090」、「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-1356」、「LA-3018-50P」、「EXB-9500」、「HPC-9500」、「KA-1160」、「KA-1163」、「KA-1165」、群栄化学社製の「GDP-6115L」、「GDP-6115H」等が挙げられる。
【0083】
活性エステル系硬化剤としては、特に制限はないが、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。
【0084】
具体的には、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化合物、ナフタレン構造を含む活性エステル化合物、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化合物、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化合物が好ましく、中でもナフタレン構造を含む活性エステル化合物、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化合物がより好ましい。「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価の構造を表す。
【0085】
活性エステル系硬化剤の市販品としては、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化合物として、「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活性エステル化合物として「EXB9416-70BK」(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化合物として「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化合物として「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)等が挙げられる。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
樹脂組成物が(E)成分を含有する場合、樹脂組成物中の硬化剤の含有量は特に限定されないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%としたとき、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。また、下限は特に制限はないが0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましい。
【0090】
<(F)硬化促進剤>
一実施形態において、樹脂組成物は、(F)硬化促進剤を含み得る。硬化促進剤としては、例えば、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤、金属系硬化促進剤等が挙げられ、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、金属系硬化促進剤が好ましく、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、金属系硬化促進剤がより好ましい。硬化促進剤は、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。
【0091】
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。リン系硬化促進剤としては、市販品を用いてもよく、例えば、北興化学社製の「TBP-DA」等が挙げられる。
【0092】
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。
【0093】
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。
【0094】
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、三菱ケミカル社製の「P200-H50」等が挙げられる。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
樹脂組成物が(F)成分を含有する場合、樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は特に限定されないが、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%としたとき、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.03質量%以上、特に好ましくは0.05質量%以上であり、好ましくは3質量%以下、より好ましくは1.5質量%以下、特に好ましくは1質量%以下である。
【0098】
<(G)難燃剤>
一実施形態において、樹脂組成物は、(G)難燃剤を含有し得る。(G)難燃剤としては、例えば、ホスファゼン化合物、有機リン系難燃剤、有機系窒素含有リン化合物、窒素化合物、シリコーン系難燃剤、金属水酸化物等が挙げられ、ホスファゼン化合物が好ましい。難燃剤は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。
【0099】
ホスファゼン化合物は、窒素とリンを構成元素とする環状化合物であれば特に限定されないが、ホスファゼン化合物は、フェノール性水酸基を有するホスファゼン化合物であることが好ましい。
【0100】
ホスファゼン化合物の具体例としては、例えば、大塚化学社製の「SPH-100」、「SPS-100」、「SPB-100」、「SPE-100」、伏見製薬所社製の「FP-100」、「FP-110」、「FP-300」、「FP-400」等が挙げられ、大塚化学社製の「SPH-100」が好ましい。
【0101】
ホスファゼン化合物以外の難燃剤としては、市販品を用いてもよく、例えば、三光社製の「HCA-HQ」、大八化学工業社製の「PX-200」等が挙げられる。難燃剤としては加水分解しにくいものが好ましく、例えば、10-(2,5-ジヒドロキシフェニル)-10-ヒドロ-9-オキサ-10-フォスファフェナンスレン-10-オキサイド等が好ましい。
【0102】
樹脂組成物が(G)難燃剤を含有する場合、(G)難燃剤の含有量は、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、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3質量%以上である。上限は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下である。
【0103】
<(H)任意の添加剤>
一実施形態において、樹脂組成物は、さらに必要に応じて、他の添加剤を含んでいてもよく、斯かる他の添加剤としては、例えば、有機充填材、有機銅化合物、有機亜鉛化合物及び有機コバルト化合物等の有機金属化合物、並びに増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤、及び着色剤等の樹脂添加剤等が挙げられる。
【0104】
有機充填材としては、プリント配線板の絶縁層を形成するに際し使用し得る任意の有機充填材を使用してよく、例えば、ゴム粒子、ポリアミド微粒子、シリコーン粒子等が挙げられる。ゴム粒子としては、市販品を用いてもよく、例えば、ダウ・ケミカル日本社製の「EXL2655」、アイカ工業社製の「AC3401N」、「AC3816N」等が挙げられる。なお、ゴム粒子とは、ゴム成分の分子量を有機溶剤及び樹脂成分に溶解しない水準まで大きくした粒子状のものをいう。このため、ゴム粒子は、通常、有機溶剤に溶解せず、エポキシ樹脂や硬化剤などの他の成分とも相溶しないため、樹脂ワニス中及び樹脂組成物中において分散状態で存在する。
【0105】
<樹脂組成物の特性>
本発明の樹脂組成物を硬化させることにより、樹脂組成物の硬化物で形成された絶縁層を得ることができる。この絶縁層にビアホールを形成し、粗化処理を施した場合に、ハローイング現象を抑制することができる。以下、これらの効果について、図面を参照して説明する。
【0106】
図1は、本発明の第一実施形態に係る樹脂組成物をシート状に硬化させて得た絶縁層100を、内層基板200と共に模式的に示す断面図である。この
図1においては、ビアホール110のボトム120の中心120Cを通り且つ絶縁層100の厚み方向に平行な平面で、絶縁層100を切断した断面を示す。
【0107】
図1に示すように、本発明の第一実施形態に係る絶縁層100は、導体層210を含む内層基板200上に形成された樹脂組成物層を硬化させて得られた層であって、前記樹脂組成物層の硬化物からなる。また、絶縁層100には、ビアホール110が形成されている。ビアホール110は、一般に、導体層210とは反対側の絶縁層100の面100Uに近いほど径が大きく、導体層210に近いほど径が小さい順テーパ状に形成され、理想的には、絶縁層100の厚み方向において一定の径を有する柱状に形成される。このビアホール110は、通常、導体層210とは反対側の絶縁層100の面100Uにレーザー光を照射して、絶縁層100の一部を除去することで、形成される。
【0108】
前記のビアホール110の導体層210側のボトムを、適宜「ビアボトム」と呼び、符号120で示す。そして、このビアボトム120の径を、ボトム径Lbと呼ぶ。また、ビアホール110の導体層210とは反対側に形成された開口を、適宜「ビアトップ」と呼び、符号130で示す。そして、このビアトップ130の径を、トップ径Ltと呼ぶ。通常、ビアボトム120及びビアトップ130は、絶縁層100の厚み方向から見た平面形状が円形状に形成されるが、楕円形状であってもよい。ビアボトム120及びビアトップ130の平面形状が楕円形状である場合、そのボトム径Lb及びトップ径Ltは、それぞれ、前記の楕円形状の長径を表す。
【0109】
このとき、ボトム径Lbをトップ径Ltで割って得られるテーパー率Lb/Lt(%)が100%に近いほど、そのビアホール110の形状は良好である。本発明の樹脂組成物層を用いれば、ビアホール110の形状を容易に制御することが可能であるので、テーパー率Lb/Ltが100%に近いビアホール110を実現することができる。
【0110】
例えば、樹脂組成物を100℃で30分間加熱し、次いで180℃で30分間加熱して硬化させて得た絶縁層100に、マスク径1mm、パルス幅16μs、エネルギー0.2mJ/ショット、ショット数2、バーストモード(10kHz)の条件でCO2レーザー光を照射して、トップ径Ltが約70μmのビアホール110を形成した場合、そのビアホール110のテーパー率Lb/Ltを、好ましくは75%~100%、より好ましくは80%~100%、特に好ましくは85%~100%にできる。
【0111】
ビアホール110のテーパー率Lb/Ltは、ビアホール110のボトム径Lb及びトップ径Ltから計算できる。また、ビアホール110のボトム径Lb及びトップ径Ltは、FIB(集束イオンビーム)を用いて、絶縁層100を、当該絶縁層100の厚み方向に平行で且つビアボトム120の中心120Cを通る断面が現れるように削り出した後、その断面を電子顕微鏡で観察することにより、測定できる。
【0112】
図2は、本発明の第一実施形態に係る樹脂組成物をシート状に硬化させて得た絶縁層100の、導体層210(
図2では図示せず。)とは反対側の面100Uを模式的に示す平面図である。
【0113】
図2に示すように、ビアホール110を形成された絶縁層100を見ると、このビアホール110の周囲に、絶縁層100が変色した変色部140が観察されることがある。この変色部140は、ビアホール110の形成時における樹脂劣化によって形成されうるもので、通常、ビアホール110から連続して形成される。また、多くの場合、変色部140は、白化部分となっている。
【0114】
図3は、本発明の第一実施形態に係る樹脂組成物をシート状に硬化させて得た、粗化処理後の絶縁層100を、内層基板200と共に模式的に示す断面図である。この
図3においては、ビアホール110のビアボトム120の中心120Cを通り且つ絶縁層100の厚み方向に平行な平面で、絶縁層100を切断した断面を示す。
図3に示すように、ビアホール110が形成された絶縁層100に粗化処理を施すと、ハローイング現象が生じて、変色部140の絶縁層100が導体層210から剥離し、ビアボトム120のエッジ150から連続した間隙部160が形成されることがある。この間隙部160は、通常、粗化処理の際に変色部140が浸食されて形成される。
【0115】
本発明の樹脂組成物を用いることにより、前記のハローイング現象を抑制できる。そのため、導体層210からの絶縁層100の剥離を抑制することができるので、間隙部160のサイズを小さくできる。
【0116】
ビアボトム120のエッジ150は、間隙部160の内周側の縁部に相当する。よって、ビアボトム120のエッジ150から、間隙部160の外周側の端部(即ち、ビアボトム120の中心120Cから遠い側の端部)170までの距離Wbは、間隙部160の面内方向のサイズに相当する。ここで、面内方向とは、絶縁層100の厚み方向に垂直な方向をいう。また、以下の説明において、前記の距離Wbを、ビアホール110のビアボトム120のエッジ150からのハローイング距離Wbということがある。このビアボトム120のエッジ150からのハローイング距離Wbにより、ハローイング現象の抑制の程度を評価できる。具体的には、ビアボトム120のエッジ150からのハローイング距離Wbが小さいほど、ハローイング現象を効果的に抑制できたと評価できる。
【0117】
例えば、樹脂組成物を含む樹脂組成物層を100℃で30分間加熱し、次いで180℃で30分間加熱して硬化させて得た絶縁層100に、マスク径1mm、パルス幅16μs、エネルギー0.2mJ/ショット、ショット数2、バーストモード(10kHz)の条件でCO2レーザー光を照射して、トップ径Ltが約70μmのビアホール110を形成する。その後、膨潤液に60℃で5分間浸漬し、次いで、酸化剤溶液に80℃で10分間浸漬し、次いで、中和液に40℃で5分間浸漬した後、80℃で15分間乾燥する。
【0118】
ビアボトム120のエッジ150からのハローイング距離Wbは、FIB(集束イオンビーム)を用いて、絶縁層100を、当該絶縁層100の厚み方向に平行で且つビアボトム120の中心120Cを通る断面が現れるように削り出した後、その断面を電子顕微鏡で観察することにより、測定できる。
【0119】
また、本発明の樹脂組成物を用いることにより、粗化処理前の絶縁層100のビアホール110の形状を容易に制御できるので、通常は、粗化処理後の絶縁層100でも、ビアホール110の形状を容易に制御することが可能である。よって、粗化処理後においても、粗化処理前と同じく、ビアホール110の形状を良好にできる。したがって、本発明の樹脂組成物を用いれば、粗化処理後の絶縁層において、テーパー率Lb/Ltが100%に近いビアホール110を実現することができる。
【0120】
例えば、樹脂組成物層を100℃で30分間加熱し、次いで180℃で30分間加熱して硬化させて得た絶縁層100に、マスク径1mm、パルス幅16μs、エネルギー0.2mJ/ショット、ショット数2、バーストモード(10kHz)の条件でCO2レーザー光を照射して、トップ径Ltが約70μmのビアホール110を形成する。その後、膨潤液に60℃で5分間浸漬し、次いで、酸化剤溶液に80℃で10分間浸漬し、次いで、中和液に40℃で5分間浸漬した後、80℃で15分間乾燥する。本発明の樹脂組成物を用いれば、このようにして得られた絶縁層100に形成されたビアホール110のテーパー率Lb/Ltを、好ましくは76%~100%、より好ましくは80%~100%、特に好ましくは85%~100%にできる。
【0121】
ビアホール110のテーパー率Lb/Ltは、ビアホール110のボトム径Lb及びトップ径Ltから計算できる。また、ビアホール110のボトム径Lb及びトップ径Ltは、FIB(集束イオンビーム)を用いて、絶縁層100を、当該絶縁層100の厚み方向に平行で且つビアボトム120の中心120Cを通る断面が現れるように削り出した後、その断面を電子顕微鏡で観察することにより、測定できる。
【0122】
さらに、本発明者の検討によれば、一般に、ビアホール110の径が大きいほど、変色部140のサイズが大きくなり易いので、間隙部160のサイズも大きくなり易い傾向があることが判明している。よって、ビアホール110の径に対する間隙部160のサイズの比率によって、ハローイング現象の抑制の程度を評価できる。例えば、ビアホール110のボトム半径Lb/2に対するハローイング比Hbにより、評価ができる。ここで、ビアホール110のボトム半径Lb/2とは、ビアホール110のビアボトム120の半径をいう。また、ビアホール110のボトム半径Lb/2に対するハローイング比Hbとは、ビアボトム120のエッジ150からのハローイング距離Wbを、ビアホール110のボトム半径Lb/2で割って得られる比率である。ビアホール110のボトム半径Lb/2に対するハローイング比Hbが小さいほど、ハローイング現象を効果的に抑制できたことを表す。
【0123】
例えば、樹脂組成物を100℃で30分間加熱し、次いで180℃で30分間加熱して硬化させて得た絶縁層100に、マスク径1mm、パルス幅16μs、エネルギー0.2mJ/ショット、ショット数2、バーストモード(10kHz)の条件でCO2レーザー光を照射して、トップ径Ltが30μm±2μmのビアホール110を形成する。その後、膨潤液に60℃で5分間浸漬し、次いで、酸化剤溶液に80℃で10分間浸漬し、次いで、中和液に40℃で5分間浸漬した後、80℃で15分間乾燥する。本発明の樹脂組成物を用いれば、このようにして得られた絶縁層100に形成されたビアホール110のボトム半径Lb/2に対するハローイング比Hbを、好ましくは35%以下、より好ましくは30%以下、更に好ましくは25%以下にできる。
【0124】
ビアホール110のボトム半径Lb/2に対するハローイング比Hbは、ビアホール110のボトム径Lb、及び、ビアホール110のビアボトム120のエッジ150からのハローイング距離Wbから計算できる。
【0125】
さらに、通常は、本発明の樹脂組成物を用いることにより、ビアホール110の形成時の変色部140の形成を抑制できる。そのため、
図2に示すように、変色部140のサイズを小さくでき、理想的には変色部140を無くすことができる。変色部140のサイズは、ビアホール110のビアトップ130のエッジ180からのハローイング距離Wtによって評価できる。
【0126】
ビアトップ130のエッジ180は、変色部140の内周側の縁部に相当する。ビアトップ130のエッジ180からのハローイング距離Wtとは、ビアトップ130のエッジ180から、変色部140の外周側の縁部190までの距離を表す。ビアトップ130のエッジ180からのハローイング距離Wtが小さいほど、変色部140の形成を効果的に抑制できたと評価できる。
【0127】
ビアトップ130のエッジ180からのハローイング距離Wtは、光学顕微鏡による観察によって測定できる。
【0128】
また、本発明者の検討によれば、一般に、ビアホール110の径が大きいほど、変色部140のサイズが大きくなり易い傾向があることが判明している。よって、ビアホール110の径に対する変色部140のサイズの比率によって、変色部140の形成の抑制の程度を評価できる。例えば、ビアホール110のトップ半径Lt/2に対するハローイング比Htにより、評価ができる。ここで、ビアホール110のトップ半径Lt/2とは、ビアホール110のビアトップ130の半径をいう。また、ビアホール110のトップ半径Lt/2に対するハローイング比Htとは、ビアトップ130のエッジ180からのハローイング距離Wtを、ビアホール110のトップ半径Lt/2で割って得られる比率である。ビアホール110のトップ半径Lt/2に対するハローイング比Htが小さいほど、変色部140の形成を効果的に抑制できたことを表す。
【0129】
例えば、樹脂組成物層を100℃で30分間加熱し、次いで180℃で30分間加熱して硬化させて得た絶縁層100に、マスク径1mm、パルス幅16μs、エネルギー0.2mJ/ショット、ショット数2、バーストモード(10kHz)の条件でCO2レーザー光を照射して、トップ径Ltが約70μmのビアホール110を形成した場合、ビアホール110のトップ半径Lt/2に対するハローイング比Htを、好ましくは45%以下、より好ましくは40%以下、更に好ましくは35%以下にできる。
【0130】
ビアホール110のトップ半径Lt/2に対するハローイング比Htは、ビアホール110のトップ径Lt、及び、ビアホール110のビアトップ130のエッジ180からのハローイング距離Wtから計算できる。
【0131】
プリント配線板の製造過程において、ビアホール110は、通常、導体層210とは反対側の絶縁層100の面100Uに別の導体層(図示せず)が設けられていない状態で、形成される。そのため、プリント配線板の製造過程が分かれば、導体層210側にビアボトム120があり、導体層210とは反対側にビアトップ130が開口している構造が、明確に認識できる。しかし、完成したプリント配線板では、絶縁層100の両側に導体層が設けられている場合がありうる。この場合、導体層との位置関係によってビアボトム120とビアトップ130とを区別することが難しいことがありえる。しかし、通常、ビアトップ130のトップ径Ltは、ビアボトム120のボトム径Lb以上の大きさである。したがって、前記の場合、径が大きさによって、ビアボトム120とビアトップ130とを区別することが可能である。
【0132】
本発明の樹脂組成物は、ハローイング現象を抑制すること以外に、良好なタック性が得られる。また、本発明の樹脂組成物を硬化させることで、通常は、反り量、ピール強度、リフロー膨れ、及び難燃性に優れる絶縁層を得られる。
【0133】
本発明の樹脂組成物を180℃で90分間熱硬化させた硬化物は、通常、23℃における弾性率(引張弾性率)が低いという特性を示す。即ち反り量が低減された絶縁層をもたらす。23℃における弾性率としては、好ましくは3GPa以下、より好ましくは2.9GPa以下、さらに好ましくは2.8GPa以下である。下限は特に限定されないが0.1GPa以上等とし得る。弾性率は、後述する実施例に記載の方法に従って測定することができる。
【0134】
本発明の樹脂組成物を180℃で90分間熱硬化させた硬化物は、弾性率が低いという特性を示すことから、反り量が低減されるという特性を示す。硬化物の面を上にして水平な面に静置した場合の水平な面からの反り量が、好ましくは1cm未満である。反り量は、後述する実施例に記載の方法に従って測定することができる。
【0135】
本発明の樹脂組成物を180℃で30分間熱硬化させた硬化物は、通常、導体層との密着強度(ピール強度)に優れるという特性を示す。即ち導体層との密着強度(ピール強度)に優れる絶縁層をもたらす。ピール強度としては、好ましくは0.4kgf/cm以上、より好ましくは0.5kgf/cm以上、さらに好ましくは0.6kgf/cm以上である。一方、ピール強度の上限値は特に限定されないが、1.5kgf/cm以下等とし得る。ピール強度の評価は、後述する実施例に記載の方法に従って測定することができる。
【0136】
本発明の樹脂組成物を180℃で30分間熱硬化させた硬化物は、通常、リフロー工程を行っても、膨れ等の異常が見られないという特性(リフロー膨れ)を示す。即ちリフロー膨れに優れた絶縁層をもたらす。前記の硬化物を、ピーク温度260℃の半田リフロー温度を再現するリフロー装置に3回通しても、導体層に膨れ等の異常は見られない。リフロー膨れは、後述する実施例に記載の方法に従って測定することができる。
【0137】
重量変化率(W0/W1)は、リフロー膨れに優れる絶縁層を提供する観点から、好ましくは1.05以下、より好ましくは1.04以下、さらに好ましくは1.03以下である。下限は特に限定されないが、1以上である。上記の重量変化率は、後述する実施例に記載の方法に従って測定することができる。W0は、本発明の樹脂組成物を加熱硬化(例えば180℃で90分間)した直後の初期質量を表し、W1は、樹脂組成物を加熱硬化(例えば180℃で90分間)し、過マンガン酸アルカリ水溶液に80℃で5分間放置した後の質量を表し、重量変化率は比率(W0/W1)を表す。
【0138】
本発明の樹脂組成物は、通常、(C)成分を含有することからタック性が小さいという特性を示す。具体的には、実施例に記載の方法で測定されるプローブタック性は、好ましくは0.6N以下、より好ましくは0.55N以下、さらに好ましくは0.4N以下である。上限は特に限定されないが、0.01N以上等とし得る。プローブタック性は、後述する実施例に記載の方法に従って測定することができる。
【0139】
本発明の樹脂組成物を180℃で30分間熱硬化させた硬化物は、通常、粗化処理後の硬化物表面の算術平均粗さ(Ra)を小さくできるという特性を示す。即ち、粗化処理後の表面の算術平均粗さ(Ra)が小さい絶縁層をもたらす。算術平均粗さ(Ra)としては、好ましくは700nm以下、より好ましくは650nm以下、さらに好ましくは600nm以下である。下限は特に限定されないが、10nm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従って測定することができる。
【0140】
本発明の樹脂組成物を、100℃で30分間、次いで190℃で90分間熱硬化させた硬化物は、難燃性に優れるという特性を示す。即ち難燃性に優れる絶縁層をもたらす。難燃性は、UL耐炎性試験(UL-94)にて「V1」、「V0」又はそれより優れることが好ましい。難燃性の評価は、後述する実施例に記載の方法に従って測定することができる。
【0141】
<樹脂組成物の用途>
本発明の樹脂組成物は、主にタック性を小さくでき、ハローイング現象を抑制する絶縁層をもたらすことができる。したがって本発明の樹脂組成物は、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(半導体チップパッケージの絶縁層用樹脂組成物)、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(回路基板の絶縁層用樹脂組成物)として好適に使用することができる。また、本発明の樹脂組成物は、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樹脂組成物)、半導体チップに配線を形成するための樹脂組成物(半導体チップ配線形成用樹脂組成物)としても好適に使用することができる。
【0142】
前記の樹脂組成物の硬化物で形成された封止層又は絶縁層を適用できる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。
【0143】
さらに、前記の樹脂組成物は、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、ダイボンディング材、穴埋め樹脂、アンダーフィル材、MUF(Molding Under Filling)の材料、部品埋め込み樹脂等、樹脂組成物が用いられる広範な用途に使用できる。
【0144】
[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樹脂組成物層と、を有する。樹脂組成物層は、本発明の樹脂組成物を含む層であり、通常は、樹脂組成物で形成されている。
【0145】
樹脂組成物層の厚さは、薄型化の観点から、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下、更に好ましくは100μm以下、80μm以下、60μm以下、50μm以下、又は、40μm以下である。樹脂組成物層の厚さの下限は、特に限定されず、例えば、1μm以上、5μm以上、10μm以上、等でありうる。
【0146】
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。
【0147】
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(以下「PMMA」と略称することがある。)等のアクリルポリマー;環状ポリオレフィン;トリアセチルセルロース(以下「TAC」と略称することがある。);ポリエーテルサルファイド(以下「PES」と略称することがある。);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。
【0148】
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る。中でも、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。
【0149】
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、帯電抑制処理等の処理が施されていてもよい。
【0150】
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。離型剤の市販品としては、例えば、アルキド樹脂系離型剤としてのリンテック社製の「SK-1」、「AL-5」、「AL-7」;等が挙げられる。また、離型層付き支持体としては、例えば、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。
【0151】
支持体の厚みとしては、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。
【0152】
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、ダイコーター等の塗布装置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。
【0153】
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溶剤;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溶剤;セロソルブ及びブチルカルビトール等のカルビトール溶剤;トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素溶剤;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種類単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【0154】
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。乾燥は、樹脂組成物層中の有機溶剤の含有量が、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下となるように行う。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。
【0155】
樹脂シートは、必要に応じて、支持体及び樹脂組成物層以外の任意の層を含んでいてもよい。例えば、樹脂シートにおいて、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)には、支持体に準じた保護フィルムが設けられていてもよい。保護フィルムの厚さは、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等の付着やキズを抑制できる。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樹脂シートが使用可能となる。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。
【0156】
[回路基板]
本発明の回路基板は、本発明の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含む。この回路基板は、例えば、下記の工程(1)及び工程(2)を含む製造方法によって、製造できる。
(1)基材上に、樹脂組成物層を形成する工程。
(2)樹脂組成物層を熱硬化して、絶縁層を形成する工程。
【0157】
工程(1)では、基材を用意する。基材としては、例えば、ガラスエポキシ基板、金属基板(ステンレスや冷間圧延鋼板(SPCC)など)、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の基板が挙げられる。また、基材は、当該基材の一部として表面に銅箔等の金属層を有していてもよい。例えば、両方の表面に剥離可能な第一金属層及び第二金属層を有する基材を用いてもよい。このような基材を用いる場合、通常、回路配線として機能できる配線層としての導体層が、第二金属層の第一金属層とは反対側の面に形成される。このような金属層を有する基材としては、例えば、三井金属鉱業社製のキャリア銅箔付極薄銅箔「Micro Thin」が挙げられる。
【0158】
また、基材の一方又は両方の表面には、導体層が形成されていてもよい。以下の説明では、基材と、この基材表面に形成された導体層とを含む部材を、「配線層付基材」ということがある。導体層に含まれる導体材料としては、例えば、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材料が挙げられる。導体材料としては、単金属であってもよく、合金を用いてもよい。合金としては、例えば、上記の群から選択される2種類以上の金属の合金(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)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、単金属としてのクロム、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;及び、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;が好ましい。その中でも、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;及び、ニッケル・クロム合金;がより好ましく、銅の単金属が更に好ましい。
【0159】
導体層は、例えば配線層として機能させるために、パターン形成されていてもよい。この際、導体層のライン(回路幅)/スペース(回路間の幅)比は、特に制限されないが、好ましくは20/20μm以下(即ちピッチが40μm以下)、より好ましくは10/10μm以下、さらに好ましくは5/5μm以下、よりさらに好ましくは1/1μm以下、特に好ましくは0.5/0.5μm以上である。ピッチは、導体層の全体にわたって同一である必要はない。導体層の最小ピッチは、例えば、40μm以下、36μm以下、又は30μm以下であってもよい。
【0160】
導体層の厚みは、回路基板のデザインによるが、好ましくは3μm~35μm、より好ましくは5μm~30μm、さらに好ましくは10~20μm、特に好ましくは15~20μmである。
【0161】
導体層は、例えば、基材上にドライフィルム(感光性レジストフィルム)を積層する工程、フォトマスクを用いてドライフィルムに対して所定の条件で露光及び現像を行ってパターンを形成してパターンドライフィルムを得る工程、現像したパターンドライフィルムをめっきマスクとして電解めっき法等のメッキ法によって導体層を形成する工程、及び、パターンドライフィルムを剥離する工程を含む方法によって、製造できる。ドライフィルムとしては、フォトレジスト組成物からなる感光性のドライフィルムを用いることができ、例えば、ノボラック樹脂、アクリル樹脂等の樹脂で形成されたドライフィルムを用いることができる。基材とドライフィルムとの積層条件は、後述する基材と樹脂シートとの積層の条件と同様でありうる。ドライフィルムの剥離は、例えば、水酸化ナトリウム溶液等のアルカリ性の剥離液を使用して実施することができる。
【0162】
基材を用意した後で、基材上に、樹脂組成物層を形成する。基材の表面に導体層が形成されている場合、樹脂組成物層の形成は、導体層が樹脂組成物層に埋め込まれるように行うことが好ましい。
【0163】
樹脂組成物層の形成は、通常、樹脂シートと基材とを積層することによって行われる。この積層は、例えば、樹脂シートの保護フィルムを除去後、支持体側から樹脂シートを基材に加熱圧着することにより、基材に樹脂組成物層を貼り合わせることで、行うことができる。樹脂シートを基材に加熱圧着する部材(以下、「加熱圧着部材」ということがある。)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、基材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。
【0164】
基材と樹脂シートとの積層は、例えば、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℃の範囲である。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の範囲である。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13hPa以下の減圧条件下で実施する。
【0165】
積層の後に、常圧下(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。なお、積層と平滑化処理は、真空ラミネーターを用いて連続的に行ってもよい。
【0166】
基材上に樹脂組成物層を形成した後、工程(2)で、樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成する。樹脂組成物層の熱硬化条件は、樹脂組成物の種類等によっても異なるが、硬化温度は通常120℃~240℃の範囲(好ましくは150℃~220℃の範囲、より好ましくは170℃~200℃の範囲)、硬化時間は通常5分間~120分間の範囲(好ましくは10分間~100分間、より好ましくは15分間~90分間)である。
【0167】
樹脂組成物層を熱硬化させる前に、樹脂組成物層に対して、硬化温度よりも低い温度で加熱する予備加熱処理を施してもよい。例えば、樹脂組成物層を熱硬化させるのに先立ち、通常50℃以上120℃未満(好ましくは60℃以上110℃以下、より好ましくは70℃以上100℃以下)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)、予備加熱してもよい。
【0168】
以上のようにして、絶縁層を有する回路基板を製造できる。また、回路基板の製造方法は、更に、任意の工程を含んでいてもよい。
回路基板の製造方法は、例えば、樹脂シートの支持体を剥離する工程を含んでいてもよい。支持体は、樹脂組成物層の熱硬化の前に剥離してもよく、樹脂組成物層の熱硬化の後に剥離してもよい。
【0169】
回路基板の製造方法は、例えば、絶縁層を形成した後で、その絶縁層の表面を研磨する工程を含んでいてもよい。研磨方法は特に限定されない。例えば、平面研削盤を用いて絶縁層の表面を研磨することができる。
【0170】
回路基板の製造方法は、例えば、導体層を層間接続する工程(3)、いわゆる絶縁層に穴あけをする工程を含んでいてもよい。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。ビアホールの形成方法としては、例えば、レーザー照射、エッチング、メカニカルドリリング等が挙げられる。ビアホールの寸法や形状は回路基板の出デザインに応じて適宜決定してよい。なお、工程(3)は、絶縁層の研磨又は研削によって層間接続を行ってもよい。
【0171】
ビアホール形成後、ビアホール内のスミアを除去する工程を行うことが好ましい。この工程は、デスミア工程と呼ばれることがある。例えば、絶縁層上への導体層の形成をめっき工程により行う場合には、ビアホールに対して、湿式のデスミア処理を行ってもよい。また、絶縁層上への導体層の形成をスパッタ工程により行う場合には、プラズマ処理工程などのドライデスミア工程を行ってもよい。さらに、デスミア工程によって、絶縁層に粗化処理が施されてもよい。
【0172】
また、絶縁層上に導体層を形成する前に、絶縁層に対して、粗化処理を行ってもよい。この粗化処理によれば、通常、ビアホール内を含めた絶縁層の表面が粗化される。粗化処理としては、乾式及び湿式のいずれの粗化処理を行ってもよい。乾式の粗化処理の例としては、プラズマ処理等が挙げられる。また、湿式の粗化処理の例としては、膨潤液による膨潤処理、酸化剤による粗化処理、及び、中和液による中和処理をこの順に行う方法が挙げられる。
【0173】
粗化処理後の絶縁層表面の表面粗さRaは、好ましくは300nm以上、より好ましくは400nm以上、さらに好ましくは450nm以上であり、好ましくは700nm以下、より好ましくは650nm以下、さらに好ましくは600nm以下である。表面粗さRaは、非接触型表面粗さ計を用いて測定できる。
【0174】
ビアホールを形成後、絶縁層上に導体層を形成する。ビアホールが形成された位置に導体層を形成することで、新たに形成された導体層と基材表面の導体層とが導通して、層間接続が行われる。導体層の形成方法は、例えば、めっき法、スパッタ法、蒸着法などが挙げられ、中でもめっき法が好ましい。好適な実施形態では、セミアディティブ法、フルアディティブ法等の適切な方法によって絶縁層の表面にめっきして、所望の配線パターンを有する導体層を形成する。また、樹脂シートにおける支持体が金属箔である場合、サブトラクティブ法により、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。形成される導体層の材料は、単金属でもよく、合金でもよい。また、この導体層は、単層構造を有していてもよく、異なる種類の材料の層を2層以上含む複層構造を有していてもよい。
【0175】
ここで、絶縁層上に導体層を形成する実施形態の例を、詳細に説明する。絶縁層の表面に、無電解めっきにより、めっきシード層を形成する。次いで、形成されためっきシード層上に、所望の配線パターンに対応して、めっき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。露出しためっきシード層上に、電解めっきにより電解めっき層を形成した後、マスクパターンを除去する。その後、不要なめっきシード層をエッチング等の処理により除去して、所望の配線パターンを有する導体層を形成できる。なお、導体層を形成する際、マスクパターンの形成に用いるドライフィルムは、上記ドライフィルムと同様である。
【0176】
回路基板の製造方法は、基材を除去する工程(4)を含んでいてもよい。基材を除去することにより、絶縁層と、この絶縁層に埋め込まれた導体層とを有する回路基板が得られる。この工程(4)は、例えば、剥離可能な金属層を有する基材を用いた場合に、行うことができる。
【0177】
[半導体チップパッケージ]
本発明の第一実施形態に係る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、製造できる。
【0178】
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。
【0179】
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)である。
【0180】
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。
【0181】
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を用いてもよく、また、上述した樹脂シートを用いてもよい。
【0182】
本発明の第二実施形態に係る半導体チップパッケージは、半導体チップと、この半導体チップを封止する前記樹脂組成物の硬化物とを含む。このような半導体チップパッケージでは、通常、樹脂組成物の硬化物は封止層として機能する。第二実施形態に係る半導体チップパッケージとしては、例えば、Fan-out型WLPが挙げられる。
【0183】
このような半導体チップパッケージの製造方法は、
(A)基材に仮固定フィルムを積層する工程、
(B)半導体チップを、仮固定フィルム上に仮固定する工程、
(C)半導体チップ上に封止層を形成する工程、
(D)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、
(E)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、
(F)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、並びに、
(G)再配線層上にソルダーレジスト層を形成する工程、
を含む。また、前記の半導体チップパッケージの製造方法は、
(H)複数の半導体チップパッケージを、個々の半導体チップパッケージにダイシングし、個片化する工程を含んでいてもよい。
【0184】
このような半導体チップパッケージの製造方法の詳細は、国際公開第2016/035577号の段落0066~0081の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
【0185】
本発明の第三実施形態に係る半導体チップパッケージは、例えば第二実施形態の半導体チップパッケージにおいて、再配線形成層又はソルダーレジスト層を、本発明の樹脂組成物の硬化物で形成した半導体チップパッケージである。
【0186】
[半導体装置]
上述した半導体チップパッケージが実装され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】
【0187】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の記載において、「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。
【0188】
<使用した(C)成分及び(D)成分>
水酸化マグネシウムA:神島化学工業社製「EP-4A」、平均粒径1.1μm(無機物処理済)、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)で表面処理したもの、アルコキシシラン化合物の量は水酸化マグネシウム100部に対して3部
水酸化マグネシウムB:神島化学工業社製「EP-4A」、無機物処理のみ
シリカA:アドマテックス社製「SO-C1」、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)で表面処理したもの
【0189】
<エラストマーの合成>
(合成例1:エラストマーAの合成)
反応容器に、2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエン(日本曹達社製「G-3000」、数平均分子量=3000、ヒドロキシ基当量=1800g/eq.)69gと、芳香族炭化水素系混合溶剤(出光石油化学社製「イプゾール150」)40gと、ジブチル錫ラウレート0.005gとを入れ、混合して均一に溶解させた。均一になったところで60℃に昇温し、更に撹拌しながらイソホロンジイソシアネート(エボニックデグサジャパン社製「IPDI」、イソシアネート基当量=113g/eq.)8gを添加し、約3時間反応を行った。
【0190】
次いで反応物に、クレゾールノボラック樹脂(DIC社製「KA-1160」、水酸基当量=117g/eq.)23gと、エチルジグリコールアセテート(ダイセル社製)60gとを添加し、攪拌しながら150℃まで昇温し、約10時間反応を行った。FT-IRによって2250cm-1のNCOピークの消失の確認を行った。NCOピークの消失の確認をもって反応の終点とみなし、反応物を室温まで降温した。そして、反応物を100メッシュの濾布で濾過して、ブタジエン構造及びフェノール性水酸基を有するエラストマーA(フェノール性水酸基含有ブタジエン樹脂:不揮発成分50質量%)を得た。エラストマーAの数平均分子量は5900、ガラス転移点温度は-7℃であった。
【0191】
(合成例2:エラストマーBの合成)
反応容器に、2官能性ヒドロキシ基末端ポリブタジエン(日本曹達社製「G-3000」、数平均分子量=3000、ヒドロキシ基当量=1800g/eq.)69gと、芳香族炭化水素系混合溶剤(出光石油化学社製「イプゾール150」)40gと、ジブチル錫ラウレート0.005gとを入れ、混合して均一に溶解させた。均一になったところで60℃に昇温し、更に撹拌しながらイソホロンジイソシアネート(エボニックデグサジャパン社製「IPDI」、イソシアネート基当量=113g/eq.)8gを添加し、約3時間反応を行った。
次いで反応物に、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂(明和化成社製「MEH-7851SS」、水酸基当量=203g/eq.)18gと、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(酸無水物当量=161.1g/eq.)3.2gとエチルジグリコールアセテート(ダイセル社製)58.2gとを添加し、攪拌しながら150℃まで昇温し、約10時間反応を行った。FT-IRによって2250cm-1のNCOピークの消失の確認を行った。NCOピークの消失の確認をもって反応の終点とみなし、反応物を室温まで降温した。そして、反応物を100メッシュの濾布で濾過して、ブタジエン構造及びフェノール性水酸基を有するエラストマーB(フェノール性水酸基含有ブタジエン樹脂:不揮発成分50質量%)を得た。エラストマーBの数平均分子量は6900、ガラス転移点温度は-2℃であった。
【0192】
(合成例3:エラストマーCの合成)
反応容器に、ポリカーボネートジオール(旭化成社製「デュラノールT5652」、数平均分子量=2000、ヒドロキシ基当量=約1000g/eq.)69gと、芳香族炭化水素系混合溶剤(出光石油化学社製「イプゾール150」)50gと、ジブチル錫ラウレート0.005gとを入れ、混合して均一に溶解させた。均一になったところで60℃に昇温し、更に撹拌しながらイソホロンジイソシアネート(エボニックデグサジャパン社製「IPDI」、イソシアネート基当量=113g/eq.)16gを添加し、約3時間反応を行った。
次いで反応物に、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂(明和化成社製「MEH-7851SS」、水酸基当量=203g/eq.)28.4gと、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(酸無水物当量=161.1g/eq.)5.64gとエチルジグリコールアセテート(ダイセル社製)69.2gとを添加し、攪拌しながら150℃まで昇温し、約10時間反応を行った。FT-IRによって2250cm-1のNCOピークの消失の確認を行った。NCOピークの消失の確認をもって反応の終点とみなし、反応物を室温まで降温した。そして、反応物を100メッシュの濾布で濾過して、ポリカーボネート構造及びフェノール性水酸基を有するエラストマーC(フェノール性水酸基含有ポリカーボネート樹脂:不揮発成分50質量%)を得た。エラストマーCの数平均分子量は7100、ガラス転移点温度は6℃であった。
【0193】
<実施例1>
ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬社製「NC3000」、エポキシ当量276g/eq.)6部、キシレン構造含有ノボラック型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「YX7700」、エポキシ当量270g/eq.)7部、水酸化マグネシウムA50部、シリカA10部、フォスファゼン化合物(大塚化学社製、「SPH-100」の固形分50%シクロヘキサノン溶液)10部、エラストマーA60部、クレゾールノボラック樹脂(DIC社製「KA-1160」、フェノール性水酸基当量:117g/eq)5部、硬化促進剤(北興化学工業社製、「TBP-DA」)0.15部、メチルエチルケトン25部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂ワニスを作製した。
【0194】
<実施例2>
実施例1において、エラストマーA60部を、エラストマーB60部に変えた。以上の事項以外は実施例1と同様にして樹脂ワニスを作製した。
【0195】
<実施例3>
実施例1において、水酸化マグネシウムAの量を50部から40部に変えた。以上の事項以外は実施例1と同様に指定樹脂ワニスを作製した。
【0196】
<実施例4>
実施例1において、フォスファゼン化合物(大塚化学社製、「SPH-100」の固形分50%シクロヘキサノン溶液)の量を10部から20部に変え、クレゾールノボラック樹脂(DIC社製「KA-1160」、フェノール性水酸基当量:117g/eq)5部を加えなかった。以上の事項以外は実施例1と同様に指定樹脂ワニスを作製した。
【0197】
<実施例5>
実施例1において、
1)キシレン構造含有ノボラック型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「YX7700」、エポキシ当量270g/eq.)の量を7部から4部に変え、
エポキシ化ポリブタジエン樹脂(日本曹達社「JP-400」、エポキシ当量230g/eq.)3部を混合し、
2)フォスファゼン化合物(大塚化学社製、「SPH-100」の固形分50%シクロヘキサノン溶液)の量を10部から20部に変え、
3)クレゾールノボラック樹脂(DIC社製「KA-1160」、フェノール性水酸基当量:117g/eq)5部を混合せず、
4)エラストマーA60部を、エラストマーB60部に変えた。
以上の事項以外は実施例1と同様にして樹脂ワニスを作製した。
【0198】
<実施例6>
実施例1において、シリカAの量を10部から20部に変え、エラストマーA60部をエラストマーC60部に変えた。以上の事項以外は実施例1と同様にして樹脂ワニスを作製した。
【0199】
<実施例7>
実施例1において、
1)水酸化マグネシウムAの量を50部から10部に変え、
2)シリカAの量を10部から5部に変え、
3)フォスファゼン化合物(大塚化学社製、「SPH-100」の固形分50%シクロヘキサノン溶液)の量を10部から26部に変え、
4)エラストマーA60部をエラストマーC60部に変えた。
以上の事項以外は実施例1と同様にして樹脂ワニスを作製した。
【0200】
<比較例1>
実施例1において、水酸化マグネシウムA50部を水酸化マグネシウムB50部に変え、シリカA10部を混合しなかった。以上の事項以外は実施例1と同様にして樹脂ワニスを作製した。
【0201】
<比較例2>
比較例1において、フォスファゼン化合物(大塚化学社製、「SPH-100」の固形分50%シクロヘキサノン溶液)10部を加えず、クレゾールノボラック樹脂(DIC社製「KA-1160」、フェノール性水酸基当量:117g/eq)の量を5部から10部に変えた。以上の事項以外は比較例1と同様にして樹脂ワニスを作製した。
【0202】
<比較例3>
比較例2において、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬社製「NC3000」、エポキシ当量276g/eq.)の量を6部から12部に変え、キシレン構造含有ノボラック型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「YX7700」、エポキシ当量270g/eq.)の量を7部から12部に変え、シリカAを10部混合した。以上の事項以外は比較例2と同様にして樹脂ワニスを作製した。
【0203】
<比較例4>
比較例2において、水酸化マグネシウムB50部を混合せず、シリカA50部を混合した。以上の事項以外は比較例2と同様にして樹脂ワニスを作製した。
【0204】
<重量変化率(W0/W1)の測定及び引張弾性率の測定>
(1)評価用硬化物の作製
離型剤処理されたPETフィルム(リンテック社製「501010」、厚み38μm、240mm角)の離型剤未処理面に、ガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(パナソニック社製「R5715ES」、厚み0.7mm、255mm角)を重ね四辺をポリイミド接着テープ(幅10mm)で固定した(以下、「固定PETフィルム」ということがある。)。
【0205】
実施例及び比較例で作製した樹脂ワニスを上記「固定PETフィルム」の離型処理面上に乾燥後の樹脂組成物層の厚さが40μmとなるようにダイコーターにて塗布し、80℃~120℃(平均100℃)で10分間乾燥し樹脂シートを得た。
【0206】
次いで、180℃のオーブンに投入後90分間の硬化条件で樹脂組成物層を熱硬化させた。
【0207】
熱硬化後、ポリイミド接着テープを剥がし、硬化物をガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板から取り外し、更にPETフィルム(リンテック社製「501010」)も剥離して、シート状の硬化物を得た。得られた硬化物を「評価用硬化物」と称する。
【0208】
(2)重量変化率の測定
得られた評価用硬化物を5cm×5cmに切り取り重量W0を測定した。続いて、評価用硬化物を膨潤液(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、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5分間、最後に中和液(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、続いて過マンガン酸アルカリ水溶液に80℃で5分間放置した後の質量W1を測定しW0/W1を求めた。
【0209】
(3)引張弾性率の測定
評価用硬化物をダンベル状1号形に切り出し、試験片を得た。該試験片を、オリエンテック社製引張試験機「RTC-1250A」を用いて引張強度測定を行い、23℃における弾性率を求めた。測定は、JIS K7127に準拠して実施した。この操作を3回行いその平均値を下記表に示した。
【0210】
<金属層の引き剥がし強さ(ピール強度)、及び粗化処理後の絶縁層表面の表面粗さ(Ra)の測定>
(1)内層回路基板の下地処理
内層回路を形成し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、基板厚み0.3mm、パナソニック社製R5715ES)の両面をエッチング剤(メック社製CZ8100)に浸漬して銅表面の粗化処理を行った。
【0211】
(2)樹脂シートのラミネート
実施例及び比較例で作製した樹脂ワニスを、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℃、以下「離型PET」ということがある。)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが40μmとなるようにダイコーターにて塗布し、80℃~120℃(平均100℃)で10分間乾燥し樹脂シートを得た。この樹脂シートを、バッチ式真空加圧ラミネーター(名機社製、MVLP-500)を用いて、積層板の両面に樹脂組成物層が接するようにラミネートした。ラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、100℃、圧力0.74MPaでプレスすることにより行った。
【0212】
(3)樹脂組成物層の硬化
ラミネートされた樹脂シートから離型PETを剥離し、180℃、30分の硬化条件で樹脂組成物層を硬化し絶縁層を形成した。これを基板Aという。
【0213】
(4)粗化処理
作製した基板Aの絶縁層表面を、膨潤液である、アトテックジャパン社製のジエチレングリコールモノブチルエーテル含有のスエリングディップ・セキュリガンドPに60℃で5分間浸漬し、次に粗化液として、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P(KMnO4:60g/L、NaOH:40g/Lの水溶液)に80℃で15分間浸漬させ、最後に中和液として、アトテックジャパン社製のリダクションショリューシン・セキュリガントPに40℃で5分間浸漬した。この基板を評価用基板Bとした。
【0214】
(5)セミアディティブ工法によるメッキ
絶縁層表面に回路を形成するために、評価用基板Bを、PdCl2を含む無電解メッキ用溶液に浸漬し、次に無電解銅メッキ液に浸漬した。150℃にて30分間加熱してアニール処理を行った後に、エッチングレジストを形成し、エッチングによるパターン形成の後に、硫酸銅電解メッキを行い、30±5μmの厚さで導体層を形成した。次に、アニール処理を180℃にて60分間行った。この回路基板を評価用基板Cとした。
【0215】
(6)金属層の引き剥がし強さ(ピール強度)の測定
評価用基板Cの導体層に、幅10mm、長さ100mmの部分の切込みをいれ、こ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35mmを引き剥がした時の荷重(kgf/cm)を測定した。
ピール強度が0.6kgf/cm以上であるものを「○」と判定し、0.6kgf/cm未満であるものを「△」と判定し、ふくれが生じたものを「×」と判定した。
【0216】
(7)リフロー工程でのふくれ評価
評価用基板Cを100mm×50mmの小片に切断し、ピーク温度260℃の半田リフロー温度を再現するリフロー装置(日本アントム社製「HAS-6116」)に3回通した(リフロー温度プロファイルはIPC/JEDEC J-STD-020Cに準拠)。評価は5つの小片で行い、目視観察により2つ以上の小片において導体層にふくれ等異常があるものを「×」と判定し、1つの小片でメッキ導体層にふくれ等異常があるものを「△」と判定し、全ての小片で全く異常のないもの「○」と判定した。
【0217】
(8)粗化処理後の絶縁層表面の表面粗さ(Ra)の測定
評価用基板Bの絶縁層表面を、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コンタクトモード、50倍レンズにより測定範囲を121μm×92μmとして測定して、粗化処理後の絶縁層表面の表面粗さを求めた。それぞれ10点の平均値を求めることにより、表面粗さ(Ra)を測定した。
【0218】
<難燃性の評価>
(1)積層板の下地処理
ガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板の銅箔をエッチアウトした基板(パナソニック社製「R1515A」、基板厚み0.2mm)を190℃の温度条件で、190℃のオーブンに投入後30分間、加熱乾燥した。
【0219】
(2)樹脂シートのラミネート
実施例及び比較例で作製した樹脂ワニスを離型PET上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが80μmとなるようにダイコーターにて塗布し、80℃~120℃(平均100℃)で10分間乾燥し樹脂シートを得た。樹脂シートから保護フィルムを剥離して露出した樹脂組成物層を、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、樹脂組成物層が積層板と接合するように、基板両面に積層した。積層は、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とした後、110℃、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、積層された樹脂シートを、大気圧下、100℃、圧力0.5MPaにて60秒間熱プレスして平滑化した。
【0220】
(3)樹脂組成物層の熱硬化
樹脂シートの積層後、支持体である離型PETフィルムを剥離し、100℃の温度条件で、100℃のオーブンに投入後30分間、次いで190℃の温度条件で、190℃のオーブンに移し替えた後90分間熱硬化して絶縁層を形成し、基板を作製した。
【0221】
(4)難燃性の評価
上記(3)で作製した基板を使用して、UL難燃性の試験用に12.7mm×127mmのサイズに切断し、端面をサンドペーパー(#1200その後、#2800)にて研磨し、基材厚み0.2mm、片側に絶縁層80μmが積層された燃焼性試験用テストピースを作製した。その後、UL耐炎性試験規格(UL-94)に従って、V0、V1の評価を行った。なお、V0は「○」と判定し、V1は「△」と判定し、10秒間接炎後の燃え残りサンプルがない場合(燃焼)は「×」と判定した。
【0222】
<ハローイングの評価>
(1)樹脂シートの用意
実施例及び比較例で作製した樹脂ワニスを離型PET上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが45μmとなるようにダイコーターにて塗布し、80℃~120℃(平均100℃)で10分間乾燥し樹脂シートをそれぞれ得た。
【0223】
(2)内層基板の用意
内層基板として、両面に銅箔層を有するガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(銅箔の厚さ3μm、基板厚み0.15mm、三菱ガス化学社製「HL832NSF LCA」、255×340mmサイズ)を用意した。
【0224】
(3)樹脂シートのラミネート
樹脂シートから保護フィルムを剥がして、樹脂組成物層を露出させた。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、樹脂組成物層が内層基板と接するように、内層基板の両面にラミネートした。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、130℃、圧力0.74MPaにて45秒間圧着させることにより実施した。次いで、120℃、圧力0.5MPaにて75秒間熱プレスを行った。
【0225】
(4)樹脂組成物層の熱硬化
その後、樹脂シートがラミネートされた内層基板を、100℃のオーブンに投入して30分間加熱した。次いで180℃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、内層基板及び絶縁層をこの順に有する硬化基板Aを得た。
【0226】
(5)レーザービア加工
CO2レーザー加工機(三菱電機社製「605GTWIII(-P)」)を使用して、絶縁層にレーザー光を照射して、絶縁層に、トップ径(直径)が約70μmの複数個のビアホールを形成した。レーザー光の照射条件は、マスク径1mm、パルス幅16μs、エネルギー0.2mJ/ショット、ショット数2、バーストモード(10kHz)であった。こうして絶縁層にビアホールを形成された硬化基板Aを、ビア加工基板Aと呼ぶ。
【0227】
(6)粗化処理
ビア加工基板Aに、粗化処理としてのデスミア処理を行った。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。
【0228】
(湿式デスミア処理)
ビア加工基板Aの絶縁層表面を、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10分間浸漬し、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。この湿式デスミア処理を施されたビア加工基板Aを、粗化基板Aという。
【0229】
(7)粗化処理後のビアホールの寸法、及びハローイング距離の測定
粗化基板Aについて、FIB-SEM複合装置(SIIナノテクノロジー社製「SMI3050SE」)を用いて、断面観察を行った。詳細には、FIB(集束イオンビーム)を用いて、絶縁層を、当該絶縁層の厚み方向に平行で且つビアホールのビアボトムの中心を通る断面が現れるように削り出した。この断面をSEMによって観察した。観察された画像から、ビアホールのボトム径及びトップ径を測定した。また、SEMによって観察された画像には、ビアボトムのエッジから連続して、絶縁層が内層基板の銅箔層から剥離して形成された間隙部が見られた。そこで、観察された画像から、ビアボトムの中心からビアボトムのエッジまでの距離(間隙部の内周半径に相当)r1と、ビアボトムの中心から前記間隙部の遠い側の端部までの距離(間隙部の外周半径に相当)r2とを測定し、これら距離r1と距離r2との差r2-r1を、その測定地点のビアボトムのエッジからのハローイング距離として算出した。
【0230】
前記の測定を、無作為に選んだ5か所のビアホールで行った。測定された5箇所のビアホールのボトム径の平均を、そのサンプルの粗化処理後のボトム径Lbとして採用した。さらに、測定された5箇所のビアホールのハローイング距離の平均を、そのサンプルのビアボトムのエッジからのハローイング距離Wbとして採用した。
【0231】
ハローイング比Hb(粗化処理後のビアボトムのエッジからのハローイング距離Wbと、粗化処理後のビアホールのビアボトムの半径(Lb/2)との比「Wb/(Lb/2)」を表す)を計算し、このハローイング比Hbが35%以下であれば「○」と判定し、ハローイング比Hbが35%より大きければ「×」と判定した。
【0232】
<タック性の評価>
テスター産業社製、恒温槽付きプローブタックテスター(TE-6002)にてタック力を測定した。25℃恒温槽内に静置した樹脂シートに、SUS製5mmφ円柱状プローブを、コンタクト速度0.5cm/秒で接触させ、1000gf/cm2の荷重下で、1秒間保持後に、プローブを0.5cm/秒で引き離すときの剥離力を測定しプローブタックとした。測定は一つのサンプルにつき3回行い、各測定における平均値を求めた。プローブタックが0.4N未満を「◎」と判定し、0.4以上0.6N未満を「△」と判定し、0.6以上を「×」と判定した。
【0233】
<反りの評価>
実施例及び比較例で作製した樹脂ワニスを上記「固定PETフィルム」の離型処理面上に乾燥後の樹脂組成物層の厚さが40μmとなるようにダイコーターにて塗布し、80℃~120℃(平均100℃)で10分間乾燥し樹脂シートを得た。得られた樹脂シートを10cm角に切り出し、10cm角のポリイミドフィルム(宇部興産社製ユーピレックス-S(厚み25μm)にラミネートし、10cm角の樹脂付きポリイミドフィルムを得た。次いで、得られた樹脂付きポリイミドフィルムを180℃90分で熱硬化し、反りを確認した。樹脂面を上にして水平な面に静置し、水平な面からの反り量が1cm未満である場合を「○」、1cm以上である場合を「×」とした。
【0234】
実施例1~7、比較例1~4の調製に用いた成分とその配合量(不揮発分換算)を下記表に示した。なお、下記表中の略語等は以下のとおりである。
エラストマーA:合成例1で合成したエラストマー
エラストマーB:合成例2で合成したエラストマー
エラストマーC:合成例3で合成したエラストマー
NC3000:ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬社製、エポキシ当量276g/eq.)
YX7760:キシレン構造含有ノボラック型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製、エポキシ当量270g/eq.)
JP-400:エポキシ化ポリブタジエン樹脂(日本曹達社製、エポキシ当量230g/eq.)
水酸化マグネシウムA:神島化学工業社製「EP-4A」、平均粒径1.1μm(無機物処理済)、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)で表面処理したもの
水酸化マグネシウムB:神島化学工業社製「EP-4A」、無機物処理のみ
シリカA:アドマテックス社製「SO-C1」、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)で表面処理したもの
SPH-100:フォスファゼン化合物(大塚化学社製、固形分50%シクロヘキサノン溶液)
KA-1160:クレゾールノボラック樹脂(DIC社製、フェノール性水酸基当量:117g/eq)
TBP-DA:硬化促進剤、北興化学工業社製
【0235】
【0236】
比較例1~3は、絶縁層を得るために熱硬化させる際に絶縁層が膨れてしまい、ピール強度を測定することができなかった。
(E)及び(F)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。
【符号の説明】
【0237】
100 絶縁層
100U 導体層とは反対側の絶縁層の面
110 ビアホール
120 ビアボトム
120C ビアボトムの中心
130 ビアトップ
140 変色部
150 ビアボトムのエッジ
160 間隙部
170 端部
180 エッジ
190 外周側の端部
200 内層基板
210 導体層(第1の導体層)
Lb ビアホールのボトム径
Lt ビアホールのトップ径
Wt ビアトップのエッジからのハローイング距離
Wb ビアボトムのエッジからのハローイング距離