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CN112533968B - 树脂组合物、树脂片、多层印刷电路板、及半导体装置 - Google Patents

树脂组合物、树脂片、多层印刷电路板、及半导体装置 Download PDF

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Abstract

本发明的树脂组合物含有:马来酰亚胺官能团当量为300g/eq.以上、并且波长405nm(h射线)的透过率为1%以上的马来酰亚胺化合物(A);马来酰亚胺官能团当量不足300g/eq.的马来酰亚胺化合物(B);和波长405nm(h射线)的吸光度为0.1以上的光固化引发剂(C)。

Description

树脂组合物、树脂片、多层印刷电路板、及半导体装置
技术领域
本发明涉及树脂组合物、使用其的树脂片、多层印刷电路板、及半导体装置。
背景技术
由于多层印刷电路板的小型化及高密度化,正在积极进行将多层印刷电路板中使用的层叠板薄型化的研究。随着薄型化,关于绝缘层也要求薄型化,要求不包含玻璃布的树脂片。作为绝缘层的材料的树脂组合物中,热固化性树脂为主流,在绝缘层间,用于得到导通的钻孔一般通过激光加工来进行。
另一方面,基于激光加工的钻孔存在如下问题:越为孔数多的高密度基板,加工时间变得越长。因此,近年来,谋求通过使用在基于光线等的照射的曝光下而可固化的树脂组合物,在曝光的工序中也可一次性进行钻孔加工的树脂片。
作为曝光的方法,使用了以汞灯为光源并隔着光掩模进行曝光的方法。另外,近年来,作为曝光方法,正在进行基于图案的数字数据、在不隔着光掩模的状态下在感光性树脂组合物层直接描绘的直接描绘曝光法的导入。该直接描绘曝光法与借助光掩模的曝光法相比,位置对准精度良好,并且可得到高精细的图案,因此在需要形成高密度的布线的基板中,尤其正在进行导入。其光源使用激光等单色光,其中在可形成高精细的抗蚀图案的DMD(数字微镜装置,Digital Micromirror Device)方式的装置中,使用了波长405nm(h射线)的光源。
层叠板及树脂片中使用的感光性的树脂组合物中,为了实现曝光工序中的快速的固化,正在使用(甲基)丙烯酸酯等具有烯属不饱和基团的化合物。
例如,专利文献1中记载了一种感光性热固化型树脂组合物,其包含:使双酚型环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应后、与酸酐反应而得到的羧基改性环氧(甲基)丙烯酸酯树脂、联苯型环氧树脂、光固化引发剂、和稀释剂。
另外,专利文献2中记载了一种树脂组合物,其包含:可光固化的粘结剂聚合物、具有烯属不饱和键的光聚合化合物、光聚合(固化)引发剂、敏化剂、作为热固化剂的双烯丙基纳迪克酰亚胺化合物及双马来酰亚胺化合物。
专利文献3中记载了包含双马来酰亚胺化合物(固化性树脂)和光自由基聚合引发剂(固化剂)的树脂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-62450号公报
专利文献2:日本特开2010-204298公报
专利文献3:WO2018/56466A1
发明内容
发明要解决的问题
但是,使用了以往的(甲基)丙烯酸酯系树脂的固化物得不到充分的物性,在耐热性高的保护膜、及层间绝缘层的形成上有极限。另外,该固化物的电路间的耐迁移性等绝缘可靠性差,在作为高密度印刷电路板使用时有问题。
对于由专利文献1中记载的树脂组合物得到的固化物,虽然记载了作为阻焊剂具有优异的挠性及耐折性、耐热性也优异,但关于耐热性没有示出具体的值,作为层间绝缘层而使用时存在耐热性及热稳定性差的问题。另外,该固化物的电路间的耐迁移性等绝缘可靠性也差,作为高密度印刷电路板使用时存在问题。
专利文献2中记载了使用双马来酰亚胺化合物,但作为热固化剂而记载,作为光聚合性化合物使用(甲基)丙烯酸酯。因此,作为层间绝缘层使用时有耐热性及热稳定性差的问题。
专利文献3中,作为固化性树脂使用了双马来酰亚胺化合物,但马来酰亚胺化合物的透光性差,因此若包含马来酰亚胺化合物,则光不会充分到达至光固化引发剂,光固化引发剂难以产生自由基,其反应性非常低。因此,专利文献3中,通过进行追加加热使马来酰亚胺化合物固化。专利文献3中,没有任何关于使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线作为可照射的光源的记载。
本发明是鉴于前述问题点而作出的,提供:在以包含波长405nm(h射线)的活性能量射线进行曝光的情况下发生感光,可进行光固化,特别是用于多层印刷电路板时,光固化性、耐热性、热稳定性、及绝缘可靠性优异的树脂组合物、树脂片、多层印刷电路板、及半导体装置。
用于解决问题的方案
本发明人等发现,通过使用含有特定的马来酰亚胺化合物(A)、特定的马来酰亚胺化合物(B)、和波长405nm(h射线)的吸光度为0.1以上的光固化引发剂(C)的树脂组合物,能够解决前述问题,从而完成了本发明。
即,本发明包含以下的内容。
[1]一种树脂组合物,其含有:马来酰亚胺官能团当量为300g/eq.以上、并且波长405nm(h射线)的透过率为1%以上的马来酰亚胺化合物(A);马来酰亚胺官能团当量不足300g/eq.的马来酰亚胺化合物(B);和波长405nm(h射线)的吸光度为0.1以上的光固化引发剂(C)。
[2]根据[1]所述的树脂组合物,其中,前述马来酰亚胺化合物(A)与前述马来酰亚胺化合物(B)的配混比((A):(B))以质量基准计为1~99:99~1。
[3]根据[1]或[2]所述的树脂组合物,其中,相对于前述马来酰亚胺化合物(A)、前述马来酰亚胺化合物(B)及前述光固化引发剂(C)的合计100质量份,前述马来酰亚胺化合物(A)及前述马来酰亚胺化合物(B)的含量为50~99.9质量份。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,前述光固化引发剂(C)为下述式(1)所示的化合物。
Figure GDA0002908808690000041
(式(1)中,多个R1各自独立地表示下述式(2)所示的取代基或苯基。)。
Figure GDA0002908808690000042
(式(2)中,-*表示原子键,多个R2各自独立地表示氢原子或甲基。)。
[5]一种树脂片,其具有:支撑体、和配置于前述支撑体的单面或两面的树脂层,前述树脂层包含[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物。
[6]根据[5]所述的树脂片,其中,前述树脂层的厚度为1~50μm。
[7]一种多层印刷电路板,其具有[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物。
[8]一种半导体装置,其具有[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物。
发明的效果
根据本发明,能够提供:在以包含波长405nm(h射线)的活性能量射线进行曝光的情况下发生感光,可进行光固化,特别是用于多层印刷电路板时,光固化性、耐热性、热稳定性、及绝缘可靠性优异的树脂组合物、树脂片、多层印刷电路板、及半导体装置。
具体实施方式
以下,对用于实施本发明的方式(以下,称为“本实施方式”。)详细地进行说明。以下的本实施方式为用于对本发明进行说明的例示,并不旨在将本发明限定于以下的内容。本发明在其主旨的范围内可以适宜进行变形而实施。
需要说明的是,本说明书中的“(甲基)丙烯酰基”是指“丙烯酰基”及与其对应的“甲基丙烯酰基”这两者,“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”及与其对应的“甲基丙烯酸酯”这两者,“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”及与其对应的“甲基丙烯酸”这两者。另外,本实施方式中,“树脂固体成分”或“树脂组合物中的树脂固体成分”没有特别限定,是指树脂组合物中的除光固化引发剂(C)、添加剂、溶剂及填充材料以外的成分,“树脂固体成分100质量份”是指树脂组合物中的除光固化引发剂(C)、添加剂、溶剂及填充材料以外的成分的合计为100质量份。
本实施方式的树脂组合物含有:马来酰亚胺官能团当量为300g/eq.以上、并且波长405nm(h射线)的透过率为1%以上的马来酰亚胺化合物(A);马来酰亚胺官能团当量不足300g/eq.的马来酰亚胺化合物(B);和波长405nm(h射线)的吸光度为0.1以上的光固化引发剂(C)。以下,对各成分进行说明。
<马来酰亚胺化合物(A)>
本实施方式的树脂组合物中包含本实施方式的马来酰亚胺化合物(A)(也称为成分(A))。本实施方式的马来酰亚胺化合物(A)的马来酰亚胺官能团当量为300g/eq.以上,并且波长405nm(h射线)的透过率为1%以上。
通常,马来酰亚胺化合物的透光性差,因此若树脂组合物包含马来酰亚胺化合物,则光未充分到达至分散于树脂组合物中的光固化引发剂,光固化引发剂难以产生自由基。因此,通常马来酰亚胺化合物的光自由基反应难以进行,即使进行马来酰亚胺单独的自由基聚合、二聚化反应,其反应性也非常低。但是,对于本实施方式的马来酰亚胺化合物(A),制备以1质量%包含马来酰亚胺化合物(A)的氯仿溶液并使用波长405nm(h射线)的光线测定该氯仿溶液的透过率的情况下,透过率为1%以上,显示出非常优异的透光性。因此,光充分到达至光固化引发剂,马来酰亚胺的光自由基反应有效地发生。对于透过率而言,从能够得到光固化性、耐热性、及热稳定性更优异的树脂组合物的方面出发,优选为2%以上、更优选为4%以上。需要说明的是,透过率的上限没有特别限定,例如为99.9%以下。
另一方面,即使使用具有透光性的马来酰亚胺化合物,如果光固化引发剂吸收波长405nm(h射线)的光而不产生自由基,则不会进行聚合。但是,对于本实施方式的后述的光固化引发剂(C),波长405nm(h射线)的吸光度为0.1以上,对波长405nm(h射线)的光显示出非常优异的吸收性。
马来酰亚胺化合物(A)如上所述,透光性优异,因此包含波长405nm(h射线)的活性能量射线会充分到达至光固化引发剂,利用了由光固化引发剂产生的自由基的自由基反应有效地进行。因此,能够使本实施方式的马来酰亚胺化合物(A)、后述的马来酰亚胺化合物(B)、及后述的光固化引发剂(C)一起进行光固化,另外,配混有大量马来酰亚胺化合物(A)的组合物也能实现光固化。根据本实施方式,例如,在使用直接描绘曝光法制造具有高密度且高精细的布线形成(图案)的印刷电路板时,使用了包含波长405nm(h射线)的活性能量射线的情况下,马来酰亚胺的光自由基反应也有效地发生。
而且,包含本实施方式的树脂组合物而得到的固化物由于光固化性、耐热性、及热稳定性优异,因此能够适当地形成保护膜及绝缘层。
本实施方式的马来酰亚胺化合物(A)的马来酰亚胺官能团当量为300g/eq.以上,优选为320g/eq.以上、更优选为340g/eq.以上。需要说明的是,上限没有特别限定,从反应性的方面出发,优选为5,000g/eq.以下。本实施方式中,马来酰亚胺官能团当量(g/eq)使用马来酰亚胺化合物的质均分子量及官能团数、根据以下的式(1)来算出。
马来酰亚胺官能团当量=(马来酰亚胺化合物的质均分子量)/(马来酰亚胺化合物的官能团数)···(1)
本实施方式中,使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线,使马来酰亚胺化合物(A)与后述的马来酰亚胺化合物(B)及后述的光固化引发剂(C)一起进行光固化时,可得到在良好的耐热性及热稳定性的基础上、绝缘可靠性非常优异的树脂组合物。该理由尚未明确,本发明人等推测为如下。即推测:马来酰亚胺官能团当量为300g/eq.以上的马来酰亚胺化合物(A)具有比较低的吸水性,因此通过使用该马来酰亚胺化合物(A),能够得到绝缘可靠性优异的固化物。另外,马来酰亚胺官能团当量不足300g/eq.的马来酰亚胺化合物(B)的反应位点多,因此使用波长405nm(h射线)的光线测定该氯仿溶液的透过率的情况下,即使透过率低,也会快速进行光固化,生成低分子量的固化物。而且推测,由马来酰亚胺化合物(B)生成的固化物成为所谓的核,高官能团当量的马来酰亚胺化合物(A)对该核适当地进行交联,能够得到具有良好的耐热性及热稳定性的固化物。
作为马来酰亚胺化合物(A),只要发挥本发明的效果,就没有特别限定,例如,可举出下述式(3)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(4)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(5)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(6)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(7)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(8)所示的马来酰亚胺化合物、及荧光素-5-马来酰亚胺。
Figure GDA0002908808690000071
式(3)中,n1(平均)为1以上,优选为1~21,从显示优异的光固化性的观点出发,更优选为1~16。
Figure GDA0002908808690000081
式(4)中,x的数为10~35。
式(4)中,y的数为10~35。
Figure GDA0002908808690000082
式(5)中,Ra表示碳数1~16的直链状或支链状的烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的烯基。作为Ra,优选为直链状或支链状的烷基,从显示优异的光固化性的方面出发,更优选为直链状的烷基。
作为烷基的碳数,从显示优异的光固化性的方面出发,更优选4~12。
作为烯基的碳数,从显示优异的光固化性的方面出发,更优选4~12。
作为烷基,只要发挥本实施方式的效果,就没有特别限定,例如,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、2,2-二甲基丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丁基、正戊基、新戊基、叔戊基、2,2-二甲基戊基、正己基、2-己基、3-己基、叔己基、正庚基、2-庚基、3-庚基、正辛基、2-辛基、3-辛基、正乙基己基、正壬基、2-壬基、3-壬基、正癸基等。这些之中,从显示优异的光固化性的方面出发,优选正庚基、正辛基、及正壬基,更优选正辛基。
作为烯基,只要发挥本实施方式的效果,就没有特别限定,例如,可举出乙烯基、(甲基)烯丙基、异丙烯基、1-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1,3-丁二烯基、2-甲基-2-丙烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、2-庚烯基、3-庚烯基、4-庚烯基、5-庚烯基、6-庚烯基、2-辛烯基、3-辛烯基、4-辛烯基、5-辛烯基、6-辛烯基、7-辛烯基、2-壬烯基、3-壬烯基、4-壬烯基、5-壬烯基、6-壬烯基、7-壬烯基、8-壬烯基、2-癸烯基、3-癸烯基、4-癸烯基、5-癸烯基、6-癸烯基、7-癸烯基、8-癸烯基、9-癸烯基、2-十二碳烯基、3-十二碳烯基、4-十二碳烯基、5-十二碳烯基、6-十二碳烯基、7-十二碳烯基、8-十二碳烯基、9-十二碳烯基、10-十二碳烯基、十四碳烯基、十六碳烯基、十八碳烯基、二十碳烯基、十八碳二烯基、9,12,15-十八碳三烯基、9,11,13-十八碳三烯基、巴豆基等。这些之中,从显示优异的光固化性的方面出发,优选2-庚烯基、2-辛烯基及2-壬烯基,更优选2-辛烯基。
式(5)中,Rb表示碳数1~16的直链状或支链状的烷基、或碳数2~16的直链状或支链状的烯基。作为Rb,优选为直链状或支链状的烷基,从显示优异的光固化性的方面出发,更优选为直链状的烷基。
作为烷基的碳数,从显示优异的光固化性的方面出发,更优选4~12。
作为烯基的碳数,从显示优异的光固化性的方面出发,更优选4~12。
作为烷基的具体例,可以参照前述的Ra中的烷基。其中,从显示优异的光固化性的方面出发,优选正庚基、正辛基、及正壬基,更优选正辛基。
作为烯基的具体例,可以参照前述的Ra中的烯基。其中,从显示优异的光固化性的方面出发,优选2-庚烯基、2-辛烯基及2-壬烯基,更优选2-辛烯基。
式(5)中,na的数为1以上,优选为2~16,从显示优异的光固化性的观点出发,更优选为3~14。
式(5)中,nb的数为1以上,优选为2~16,从显示优异的光固化性的观点出发,更优选为3~14。
na与nb的数可以相同,也可以不同。
Figure GDA0002908808690000101
式(6)中,n2(平均)表示1以上的整数,从显示优异的光固化性的观点出发,优选1~10的整数,更优选1~8的整数。
Figure GDA0002908808690000102
式(7)中,n3表示1以上的整数,从显示优异的光固化性的观点出发,优选1~10的整数。
Figure GDA0002908808690000103
式(8)中,n4表示1以上的整数,从显示优异的光固化性的观点出发,优选1~10的整数。
马来酰亚胺化合物(A)可以利用市售品。
作为式(3)所示的马来酰亚胺化合物,例如,可举出K·I Chemical IndustryCo.,LTD.制BMI-1000P(商品名、式(3)中的n1=13.6(平均))、K·I Chemical IndustryCo.,LTD.制BMI-650P(商品名、式(3)中的n1=8.8(平均))、K·I Chemical Industry Co.,LTD.制BMI-250P(商品名、式(3)中的n1=3~8(平均))、K·I Chemical Industry Co.,LTD.制CUA-4(商品名、式(3)中的n1=1)等。
作为式(4)所示的马来酰亚胺化合物,例如,可举出Designer Molecules Inc.制BMI-6100(商品名、式(4)中的x=18、y=18)等。
作为式(5)所示的马来酰亚胺化合物,例如,可举出Designer Molecules Inc.制BMI-689(商品名、下述的式(9)、官能团当量:346g/eq.)等。
Figure GDA0002908808690000111
作为式(6)所示的马来酰亚胺化合物,例如,可举出Designer Molecules Inc.制BMI-1500(商品名、式(6)中的n2=1.3、官能团当量:754g/eq.)。
作为式(7)所示的马来酰亚胺化合物,例如,可举出Designer Molecules Inc.制BMI-1700(商品名、式(7)中,n3为1~10的混合物)。
作为式(8)所示的马来酰亚胺化合物,例如,可举出Designer Molecules Inc.制BMI-3000(商品名、式(8)中,n4为3.1(平均值))、Designer Molecules Inc.制BMI-5000(商品名、式(8)中,n4为1~10的混合物)、Designer Molecules Inc.制BMI-9000(商品名)。
这些马来酰亚胺化合物(A)可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
本实施方式的树脂组合物中,马来酰亚胺化合物(A)与后述的马来酰亚胺化合物(B)的配混比((A):(B))没有特别限定,从能够得到以马来酰亚胺化合物为主成分的固化物、提高光固化性、耐热性、热稳定性、及绝缘可靠性的观点出发,以质量基准计优选为1~99:99~1,更优选为5~95:95~5,进一步优选为10~90:90~10。
本实施方式的树脂组合物中,马来酰亚胺化合物(A)及后述的马来酰亚胺化合物(B)的合计的含量没有特别限定,从能够得到以马来酰亚胺化合物为主成分的固化物、提高光固化性、耐热性、热稳定性、及绝缘可靠性的观点出发,相对于马来酰亚胺化合物(A)、马来酰亚胺化合物(B)及光固化引发剂(C)的合计100质量份,优选为50~99.9质量份、更优选为70~99.8质量份、进一步优选为90~99.7质量份。
<马来酰亚胺化合物(B)>
本实施方式的树脂组合物中包含本实施方式的马来酰亚胺化合物(B)(也称为成分(B))。本实施方式的马来酰亚胺化合物(B)是除马来酰亚胺化合物(A)以外的,且马来酰亚胺官能团当量不足300g/eq.。
对于本实施方式的马来酰亚胺化合物(B),马来酰亚胺官能团当量不足300g/eq.,优选为290g/eq.以下,从反应性的方面出发,更优选为280g/eq.以下。需要说明的是,下限没有特别限定,从反应性的方面出发,为110g/eq.以上。本实施方式中,马来酰亚胺官能团当量使用马来酰亚胺化合物的质均分子量及官能团数、根据前述的式(1)来算出。
对于本实施方式中使用的马来酰亚胺化合物(B),只要是除马来酰亚胺化合物(A)以外的、且分子中具有一个以上的马来酰亚胺基的化合物,就没有特别限定。作为其具体例,例如,可举出N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-羟基苯基马来酰亚胺、N-羧基苯基马来酰亚胺、N-(4-羧基-3-羟基苯基)马来酰亚胺、6-马来酰亚胺己酸、4-马来酰亚胺丁酸、双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷、2,2-双{4-(4-马来酰亚胺苯氧基)-苯基}丙烷、4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、双(3,5-二甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、双(3,5-二乙基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、苯基甲烷马来酰亚胺、邻亚苯基双马来酰亚胺、间亚苯基基双马来酰亚胺、对亚苯基双马来酰亚胺、邻亚苯基双柠康酰亚胺、间亚苯基双柠康酰亚胺、对亚苯基双柠康酰亚胺、2,2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)-苯基)丙烷、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、4-甲基-1,3-亚苯基双马来酰亚胺、1,2-双马来酰亚胺乙烷、1,4-双马来酰亚胺丁烷、1,6-双马来酰亚胺己烷、1,6-双马来酰亚胺-(2,2,4-三甲基)己烷、1,8-双马来酰亚胺-3,6-二氧杂辛烷、1,11-双马来酰亚胺-3,6,9-三氧杂十一烷、1,3-双(马来酰亚胺甲基)环己烷、1,4-双(马来酰亚胺甲基)环己烷、4,4-二苯基醚双马来酰亚胺、4,4-二苯基砜双马来酰亚胺、1,3-双(3-马来酰亚胺苯氧基)苯、1,3-双(4-马来酰亚胺苯氧基)苯、4,4-二苯基甲烷双柠康酰亚胺、2,2-双[4-(4-柠康酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、双(3,5-二甲基-4-柠康酰亚胺苯基)甲烷、双(3-乙基-5-甲基-4-柠康酰亚胺苯基)甲烷、双(3,5-二乙基-4-柠康酰亚胺苯基)甲烷、聚苯基甲烷马来酰亚胺、聚苯基甲烷马来酰亚胺等下述式(10)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(11)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(12)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(13)所示的马来酰亚胺化合物、及这些马来酰亚胺化合物的预聚物、或马来酰亚胺化合物与胺化合物的预聚物等。这些马来酰亚胺化合物(B)之中,聚苯基甲烷马来酰亚胺等下述式(10)所示的马来酰亚胺化合物、及1,6-双马来酰亚胺-(2,2,4-三甲基)己烷从得到具有更优异的耐热性的固化物的方面出发是优选的。
Figure GDA0002908808690000141
式(10)中,多个R3各自独立地表示氢原子或甲基。n5表示1以上的整数,优选表示1~10的整数,更优选表示1~5的整数。
Figure GDA0002908808690000142
式(11)中,多个R4各自独立地表示氢原子或甲基。n6表示1以上的整数,优选表示1~5的整数。
Figure GDA0002908808690000143
上述式(13)中,R5各自独立地表示氢原子、甲基、或乙基,R6各自独立地表示氢原子或甲基。
作为式(10)所示的马来酰亚胺化合物,也可以利用市售品,例如,可举出大和化成工业株式会社制BMI-2300(商品名、式(10)中,R3全部为氢原子,n5为1~5的混合物)。作为式(11)所示的马来酰亚胺化合物,也可以利用市售品,例如,可举出日本化药株式会社制MIR-3000(商品名、式(11)中,R4全部为氢原子、n6为1~10的混合物)。作为下述式(12)所示的马来酰亚胺化合物,例如,可举出大和化成工业株式会社制BMI-TMH(1,6-双马来酰亚胺-(2,2,4-三甲基)己烷)。作为下述式(13)所示的马来酰亚胺化合物,例如,可举出K·IChemical Industry Co.,LTD.制BMI-70(商品名、双-(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷)。
本实施方式中,从得到耐热性及热稳定性更优异的树脂组合物的方面出发,优选使用式(10)所示的马来酰亚胺化合物(B)。对于式(10)所示的马来酰亚胺化合物(B),制备以1质量%包含该马来酰亚胺化合物的氯仿溶液,使用波长405nm(h射线)的光线测定该氯仿溶液的光线透过率的情况下,透过率为0%,基本未透过,不单独聚合。但是,若与本实施方式的马来酰亚胺化合物(A)及后述的光固化引发剂(C)一起光固化,则得到更良好的耐热性及热稳定性。该理由尚未明确,但本发明人等推测如下。即,式(10)所示的马来酰亚胺化合物(B)通过与对波长405nm(h射线)的透过率高的马来酰亚胺化合物(A)混合,从而在树脂组合物中,波长405nm(h射线)的光线会良好地透过。因此推测:光固化引发剂(C)良好地吸收波长405nm(h射线)的光而产生自由基,进行马来酰亚胺化合物(B)与马来酰亚胺化合物(A)的聚合。
这些马来酰亚胺化合物(B)可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
<光固化引发剂(C)>
本实施方式的树脂组合物中包含本实施方式的光固化引发剂(C)(也称为成分(C))。对于本实施方式中使用的光固化引发剂(C),只要波长405nm(h射线)的吸光度为0.1以上,就不特别限定,可以使用通常光固化性树脂组合物中使用的领域中公知的物质。光固化引发剂(C)可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
此处,波长405nm(h射线)的吸光度为0.1以上是指,制备以1质量%包含成分(C)的氯仿溶液,用波长405nm(h射线)的光线测定该氯仿溶液的吸光度的情况下,吸光度为0.1以上。若使用这样的光固化引发剂(C),则例如使用直接描绘曝光法制造具有高密度且高精细的布线形成(图案)的印刷电路板时,在使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线的情况下,马来酰亚胺的光自由基反应也会有效地发生。对于波长405nm(h射线)下的吸光度,从能够得到光固化性更优异的树脂组合物的方面出发,更优选为0.2以上。需要说明的是,吸光度的上限没有特别限定,例如为99.9以下。
作为光固化引发剂(C),优选下述式(1)所示的化合物。
Figure GDA0002908808690000161
式(1)中,多个R1各自独立地表示下述式(2)所示的取代基或苯基。
多个R1中,优选1个以上为下述式(2)所示的取代基。
Figure GDA0002908808690000162
式(2)中,-*表示原子键,多个R2各自独立地表示氢原子或甲基。优选多个R2中,1个以上为甲基,更优选全部为甲基。
对于式(1)所示的化合物,制备以1质量%包含该化合物的氯仿溶液,用波长405nm(h射线)的光线测定该氯仿溶液的吸光度的情况下,吸光度为0.1以上,对波长405nm(h射线)的光显示非常优异的吸收性。因此,该化合物对波长405nm(h射线)的光适当地产生自由基。
式(1)所示的化合物的吸光度优选为0.2以上。上限值没有特别限定,例如为2.0以下。
作为式(1)所示的化合物,没有特别限定,例如,可举出2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、及乙氧基苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦等酰基氧化膦类。这些可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
酰基氧化膦类对包含波长405nm(h射线)的活性能量射线显示非常优异的吸收性,能够使波长405nm(h射线)的透过率为1%以上的马来酰亚胺化合物适当地进行自由基聚合。因此,根据本实施方式,特别是用于多层印刷电路板时,能够适当地制造光固化性、耐热性、热稳定性、及绝缘可靠性优异的树脂组合物、树脂片、多层印刷电路板、及半导体装置。
本实施方式的树脂组合物中,光固化引发剂(C)的含量没有特别限定,从使用包含波长405nm(h射线)的活性能量射线使马来酰亚胺化合物充分固化、提高耐热性的观点出发,相对于马来酰亚胺化合物(A)、马来酰亚胺化合物(B)、及光固化引发剂(C)的合计100质量份,优选为0.1~50质量份,更优选为0.2~30质量份,进一步优选为0.3~10质量份。
光固化引发剂(C)也可以利用市售品,例如,可举出IGM Resins公司制Omnirad(注册商标)819(商品名)、IGM Resins公司制Omnirad(注册商标)TPOG(商品名)、及IGM Resins公司制Omnirad(注册商标)TPOLG(商品名)等。
<填充材料(D)>
为了提高涂膜性、耐热性等各特性,本实施方式的树脂组合物中也可以组合使用填充材料(D)(也称为成分(D))。本实施方式中使用的填充材料(D)只要具有绝缘性、且不阻碍对波长405nm(h射线)的透过性,就没有特别限定。作为填充材料(D),例如,可举出二氧化硅(例如,天然二氧化硅、熔融二氧化硅、无定形二氧化硅、及中空二氧化硅等)、铝化合物(例如,勃姆石、氢氧化铝、及氧化铝等)、镁化合物(例如,氧化镁、及氢氧化镁等)、钙化合物(例如,碳酸钙等)、钼化合物(例如,氧化钼、及钼酸锌等)、钡化合物(例如,硫酸钡、及硅酸钡等)、滑石(例如,天然滑石、及焙烧滑石等)、云母、玻璃(例如,短纤维状玻璃、球状玻璃、微粉末玻璃、E玻璃、T玻璃、D玻璃等)、有机硅粉末、氟树脂系填充材料、氨基甲酸酯树脂系填充材料、(甲基)丙烯酸类树脂系填充材料、聚乙烯系填充材料、苯乙烯·丁二烯橡胶、及有机硅橡胶等。
这些之中,优选为选自由二氧化硅、勃姆石、硫酸钡、有机硅粉末、氟树脂系填充材料、氨基甲酸酯树脂系填充材料、(甲基)丙烯酸类树脂系填充材料、聚乙烯系填充材料、苯乙烯·丁二烯橡胶、及有机硅橡胶组成的组中的1种以上。
这些填充材料(D)可以用后述的硅烷偶联剂等进行表面处理。
从提高固化物的耐热性、另外得到良好的涂膜性的观点出发,作为填充材料(D),优选二氧化硅,更优选熔融二氧化硅。作为二氧化硅的具体例,可举出电化株式会社制的SFP-130MC(商品名)等、ADMATECHS CO.,LTD.制的SC2050-MB(商品名)、SC1050-MLE(商品名)、YA010C-MFN(商品名)、及YA050C-MJA(商品名)等。
这些填充材料(D)可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
填充材料的粒径没有特别限定,从树脂组合物的紫外线透过性的观点出发,通常为0.005~10μm,优选为0.01~1.0μm。
填充材料(D)的含量没有特别限定,从使树脂组合物的紫外线透过性、及固化物的耐热性良好的观点出发,相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,优选设为30质量份以下、更优选设为20质量份以下、进一步优选设为10质量份以下。需要说明的是,含有填充材料(D)的情况下,下限值没有特别限定,从得到提高涂膜性及耐热性等各特性的效果的观点出发,相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,通常为1质量份。
<硅烷偶联剂及湿润分散剂>
为了提高填充材料的分散性、聚合物和/或树脂与填充材料的相溶性,本实施方式的树脂组合物中也可以组合使用硅烷偶联剂和/或湿润分散剂。
作为所述硅烷偶联剂,只要为通常无机物的表面处理中使用的硅烷偶联剂,就没有特别限定。作为具体例,例如可举出γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、及N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基硅烷系;γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等环氧硅烷系;γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等(甲基)丙烯酸类硅烷系;N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐等阳离子型硅烷系;苯基硅烷系的硅烷偶联剂。这些硅烷偶联剂可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
本实施方式的树脂组合物中,硅烷偶联剂的含量没有特别限定,通常相对于树脂组合物100质量份为0.1~10质量份。
作为湿润分散剂,只要为涂料用中使用的分散稳定剂,就没有特别限定。作为具体例,例如,可举出BYK Japan KK制的DISPERBYK(注册商标)-110(商品名)、111(商品名)、118(商品名)、180(商品名)、161(商品名)、BYK(注册商标)-W996(商品名)、W9010(商品名)、及W903(商品名)等湿润分散剂。这些湿润分散剂可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
本实施方式的树脂组合物中,湿润分散剂的含量没有特别限定,通常相对于树脂组合物100质量份为0.1~10质量份。
<氰酸酯化合物、酚醛树脂、氧杂环丁烷树脂、苯并噁嗪化合物、环氧树脂、及其他化合物>
本实施方式中,只要在以包含波长405nm(h射线)的活性能量射线进行曝光的情况下,本实施方式的树脂组合物发生感光并进行光固化,则可以根据固化所得的固化物的阻燃性、耐热性、及热膨胀特性等所需的特性,使用氰酸酯化合物、酚醛树脂、氧杂环丁烷树脂、苯并噁嗪化合物、环氧树脂、及其他化合物等各种种类的化合物及树脂。例如,谋求耐热性的情况下,可举出氰酸酯化合物及苯并噁嗪化合物等,此外也可以使用酚醛树脂及氧杂环丁烷树脂等。
这些化合物及树脂可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
(氰酸酯化合物)
作为氰酸酯化合物,只要为分子内具有被至少1个氰酰基(氰酸酯基)取代的芳香族部分的树脂,就没有特别限定。
例如,可举出式(14)所示的化合物。
Figure GDA0002908808690000201
式(14)中,Ar1表示苯环、萘环或2个苯环进行单键键合而成者。具有多个的情况下,彼此可以相同也可以不同。Ra各自独立地表示氢原子、碳数1~6的烷基、碳数2~6的烯基、碳数6~12的芳基、碳数1~4的烷氧基、碳数1~6的烷基与碳数6~12的芳基键合而成的基团。Ra中的芳香环可以具有取代基,Ar1及Ra中的取代基可以选择任意的位置。p表示键合于Ar1的氰酰基的数量,各自独立地为1~3的整数。q表示键合于Ar1的Ra的数量,Ar1为苯环时为4-p,为萘环时为6-p,为2个苯环进行单键键合而成者时为8-p。t表示平均重复数,为0~50的整数,氰酸酯化合物可以是t不同的化合物的混合物。对于X,具有多个的情况下,各自独立地表示单键、碳数1~50的2价的有机基团(氢原子可以被杂原子取代。)、氮数1~10的2价的有机基团(例如-N-R-N-(此处R表示有机基团。))、羰基(-CO-)、羧基(-C(=O)O-)、羰基二氧基(-OC(=O)O-)、磺酰基(-SO2-)、2价的硫原子或2价的氧原子中的任意者。
式(14)的Ra中的烷基可以具有直链或支链的链状结构、及环状结构(例如环烷基等)中的任意者。
另外,式(14)中的烷基及Ra中的芳基中的氢原子可以被氟原子、氯原子等卤素原子、甲氧基、苯氧基等烷氧基、或氰基等取代。
作为烷基的具体例,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-乙基丙基、2,2-二甲基丙基、环戊基、己基、环己基、及三氟甲基等。
作为烯基的具体例,可举出乙烯基、(甲基)烯丙基、异丙烯基、1-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1,3-丁二烯基、2-甲基-2-丙烯基、2-戊烯基、及2-己烯基等。
作为芳基的具体例,可举出苯基、二甲苯基、三甲苯基、萘基、苯氧基苯基、乙基苯基、邻-、间-或对-氟苯基、二氯苯基、二氰基苯基、三氟苯基、甲氧基苯基、及邻-、间-或对-甲苯基等。
作为烷氧基的具体例,可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、及叔丁氧基等。
作为式(14)的X中的碳数1~50的2价的有机基团的具体例,可举出亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚环戊基、亚环己基、三甲基亚环己基、联苯基亚甲基、二甲基亚甲基-亚苯基-二甲基亚甲基、芴二基、及苯酞二基等。前述2价的有机基团中的氢原子可以被氟原子、氯原子等卤素原子、甲氧基、苯氧基等烷氧基、氰基等取代。
作为式(14)的X中的氮数1~10的2价的有机基团,可举出亚氨基、聚酰亚胺基等。
另外,作为式(14)中的X的有机基团,例如,可举出下述式(15)或下述式(16)所示的结构。
Figure GDA0002908808690000221
式(15)中,Ar2表示苯二基、萘二基或联苯基二基,u为2以上的情况下,彼此可以相同也可以不同。Rb、Rc、Rf、及Rg各自独立地表示氢原子、碳数1~6的烷基、碳数6~12的芳基、三氟甲基、或具有至少1个酚羟基的芳基。Rd及、Re各自独立地选自氢原子、碳数1~6的烷基、碳数6~12的芳基、碳数1~4的烷氧基、或羟基中的任一种。u表示0~5的整数。
Figure GDA0002908808690000222
式(16)中,Ar3表示苯二基、萘二基或联苯基二基,v为2以上的情况下,彼此可以相同也可以不同。Ri、及Rj各自独立地表示氢原子、碳数1~6的烷基、碳数6~12的芳基、苄基、碳数1~4的烷氧基、羟基、三氟甲基、或被至少1个氰酰基取代的芳基。v表示0~5的整数,也可以为v不同的化合物的混合物。
进而,作为式(14)中的X,可举出下述式所示的2价的基团。
Figure GDA0002908808690000223
此处,式中,z表示4~7的整数。Rk各自独立地表示氢原子或碳数1~6的烷基。
作为式(15)的Ar2及式(16)的Ar3的具体例,可举出:式(15)所示的2个的碳原子或式(16)所示的2个氧原子键合于1,4位或1,3位的苯二基,前述2个碳原子或2个氧原子键合于4,4’位、2,4’位、2,2’位、2,3’位、3,3’位、或3,4’位的联苯基二基,及前述2个碳原子或2个氧原子键合于2,6位、1,5位、1,6位、1,8位、1,3位、1,4位、或2,7位的萘二基。
对于式(15)的Rb、Rc、Rd、Re、Rf及Rg、以及式(16)的Ri、Rj中的烷基及芳基,与前述式(14)中的含义相同。
作为前述式(14)所示的氰酰基取代芳香族化合物的具体例,可举出氰酰基苯、1-氰酰基-2-甲基苯、1-氰酰基-3-甲基苯、或1-氰酰基-4-甲基苯、1-氰酰基-2-甲氧基苯、1-氰酰基-3-甲氧基苯、或1-氰酰基-4-甲氧基苯、1-氰酰基-2,3-二甲基苯、1-氰酰基-2,4-二甲基苯、1-氰酰基-2,5-二甲基苯、1-氰酰基-2,6-二甲基苯、1-氰酰基-3,4-二甲基苯或1-氰酰基-3,5-二甲基苯、氰酰基乙基苯、氰酰基丁基苯、氰酰基辛基苯、氰酰基壬基苯、2-(4-氰酰基苯基)-2-苯基丙烷(4-α-枯基苯酚的氰酸酯)、1-氰酰基-4-环己基苯、1-氰酰基-4-乙烯基苯、1-氰酰基-2-氯苯或1-氰酰基-3-氯苯、1-氰酰基-2,6-二氯苯、1-氰酰基-2-甲基-3-氯苯、氰酰基硝基苯、1-氰酰基-4-硝基-2-乙基苯、1-氰酰基-2-甲氧基-4-烯丙基苯(丁子香酚的氰酸酯)、甲基(4-氰酰基苯基)硫化物、1-氰酰基-3-三氟甲基苯、4-氰酰基联苯、1-氰酰基-2-乙酰基苯或1-氰酰基-4-乙酰基苯、4-氰酰基苯甲醛、4-氰酰基苯甲酸甲酯、4-氰酰基苯甲酸苯基酯、1-氰酰基-4-乙酰氨基苯、4-氰酰基二苯甲酮、1-氰酰基-2,6-二叔丁基苯、1,2-二氰酰基苯、1,3-二氰酰基苯、1,4-二氰酰基苯、1,4-二氰酰基-2-叔丁基苯、1,4-二氰酰基-2,4-二甲基苯、1,4-二氰酰基-2,3,4-二甲基苯、1,3-二氰酰基-2,4,6-三甲基苯、1,3-二氰酰基-5-甲基苯、1-氰酰基萘或2-氰酰基萘、1-氰酰基-4-甲氧基萘、2-氰酰基-6-甲氧基萘、2-氰酰基-7-甲氧基萘、2,2’-二氰酰基-1,1’-联萘、1,3-二氰酰基萘、1,4-二氰酰基萘、1,5-二氰酰基萘、1,6-二氰酰基萘、1,7-二氰酰基萘、2,3-二氰酰基萘、2,6-二氰酰基萘、或2,7-二氰酰基萘、2,2’-二氰酰基联苯或4,4’-二氰酰基联苯、4,4’-二氰酰基八氟联苯、2,4’-二氰酰基二苯基甲烷或4,4’-二氰酰基二苯基甲烷、双(4-氰酰基-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)乙烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)丙烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)丙烷、2,2-双(4-氰酰基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(2-氰酰基-5-联苯基)丙烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)六氟丙烷、2,2-双(4-氰酰基-3,5-二甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)丁烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)异丁烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)戊烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)-3-甲基丁烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)-2,2-二甲基丙烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)丁烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)戊烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)己烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)-4-甲基戊烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)-3,3-二甲基丁烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)己烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)庚烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)辛烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2-甲基戊烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2-甲基己烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2,2-二甲基戊烷、4,4-双(4-氰酰基苯基)-3-甲基庚烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2-甲基庚烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2,2-二甲基己烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2,4-二甲基己烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)-2,2,4-三甲基戊烷、2,2-双(4-氰酰基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、双(4-氰酰基苯基)苯基甲烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)-1-苯基乙烷、双(4-氰酰基苯基)联苯基甲烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)环戊烷、1,1-双(4-氰酰基苯基)环己烷、2,2-双(4-氰酰基-3-异丙基苯基)丙烷、1,1-双(3-环己基-4-氰酰基苯基)环己烷、双(4-氰酰基苯基)二苯基甲烷、双(4-氰酰基苯基)-2,2-二氯乙烯、1,3-双[2-(4-氰酰基苯基)-2-丙基]苯、1,4-双[2-(4-氰酰基苯基)-2-丙基]苯、1,1-双(4-氰酰基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、4-[双(4-氰酰基苯基)甲基]联苯、4,4-二氰酰基二苯甲酮、1,3-双(4-氰酰基苯基)-2-丙烯-1-酮、双(4-氰酰基苯基)醚、双(4-氰酰基苯基)硫化物、双(4-氰酰基苯基)砜、4-氰酰基苯甲酸-4-氰酰基苯基酯(4-氰酰基苯基-4-氰酰基苯甲酸酯)、双-(4-氰酰基苯基)碳酸酯、1,3-双(4-氰酰基苯基)金刚烷、1,3-双(4-氰酰基苯基)-5,7-二甲基金刚烷、3,3-双(4-氰酰基苯基)异苯并呋喃-1(3H)-酮(酚酞的氰酸酯)、3,3-双(4-氰酰基-3-甲基苯基)异苯并呋喃-1(3H)-酮(邻甲酚酞的氰酸酯)、9,9’-双(4-氰酰基苯基)芴、9,9-双(4-氰酰基-3-甲基苯基)芴、9,9-双(2-氰酰基-5-联苯基)芴、三(4-氰酰基苯基)甲烷、1,1,1-三(4-氰酰基苯基)乙烷、1,1,3-三(4-氰酰基苯基)丙烷、α,α,α’-三(4-氰酰基苯基)-1-乙基-4-异丙基苯、1,1,2,2-四(4-氰酰基苯基)乙烷、四(4-氰酰基苯基)甲烷、2,4,6-三(N-甲基-4-氰酰基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(N-甲基-4-氰酰基苯胺基)-6-(N-甲基苯胺基)-1,3,5-三嗪、双(N-4-氰酰基-2-甲基苯基)-4,4’-氧双苯二甲酰亚胺、双(N-3-氰酰基-4-甲基苯基)-4,4’-氧双苯二甲酰亚胺、双(N-4-氰酰基苯基)-4,4’-氧双苯二甲酰亚胺、双(N-4-氰酰基-2-甲基苯基)-4,4’-(六氟异亚丙基)二苯甲酰亚胺、三(3,5-二甲基-4-氰酰基苄基)异氰脲酸酯、2-苯基-3,3-双(4-氰酰基苯基)苄甲内酰胺(phthalimidine)、2-(4-甲基苯基)-3,3-双(4-氰酰基苯基)苄甲内酰胺、2-苯基-3,3-双(4-氰酰基-3-甲基苯基)苄甲内酰胺、1-甲基-3,3-双(4-氰酰基苯基)吲哚啉-2-酮、及2-苯基-3,3-双(4-氰酰基苯基)吲哚啉-2-酮。
这些氰酸酯化合物可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
另外,作为前述式(14)所示的氰酸酯化合物的另一具体例,可举出使苯酚酚醛清漆树脂及甲酚酚醛清漆树脂(通过公知的方法,使苯酚、烷基取代苯酚或卤素取代苯酚与福尔马林、多聚甲醛等甲醛化合物在酸性溶液中反应而成者)、三苯酚酚醛清漆树脂(使羟基苯甲醛与苯酚在酸性催化剂的存在下反应而成者)、芴酚醛清漆树脂(使芴酮化合物与9,9-双(羟基芳基)芴类在酸性催化剂的存在下反应而成者)、苯酚芳烷基树脂、甲酚芳烷基树脂、萘酚芳烷基树脂及联苯芳烷基树脂(通过公知的方法,使Ar4-(CH2Y)2(Ar4表示苯基,Y表示卤素原子。以下,该段落中同样。)所示那样的双卤代甲基化合物与酚化合物在酸性催化剂或无催化剂下反应而成者、使Ar4-(CH2OR)2(R表示烷基。)所示那样的双(烷氧基甲基)化合物与酚化合物在酸性催化剂的存在下反应而成者、或使Ar4-(CH2OH)2所示那样的双(羟基甲基)化合物与酚化合物在酸性催化剂的存在下反应而成者、或使芳香族醛化合物与芳烷基化合物与酚化合物缩聚而成者)、酚改性二甲苯甲醛树脂(通过公知的方法,使二甲苯甲醛树脂与酚化合物在酸性催化剂的存在下反应而成者)、改性萘甲醛树脂(通过公知的方法,使萘甲醛树脂与羟基取代芳香族化合物在酸性催化剂的存在下反应而成者)、酚改性二环戊二烯树脂、具有聚亚萘基醚结构的酚醛树脂(通过公知的方法,使1分子中具有2个以上酚羟基的多羟基萘化合物在碱性催化剂的存在下脱水缩合而成者)等酚醛树脂通过与前述同样的方法进行氰酸酯化而成者等、以及它们的预聚物等。它们没有特别限制。这些氰酸酯化合物可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
作为这些氰酸酯化合物的制造方法,不特别限定,可以使用公知的方法。作为所述制法的例子,可举出获得或合成具有期望骨架的含羟基化合物,通过公知的方法对羟基进行修饰而进行氰酸酯化的方法。作为对羟基进行氰酸酯化的方法,例如,可举出IanHamerton,“Chemistry and Technology of Cyanate Ester Resins,”Blackie Academic&Professional中记载的方法。
使用这些氰酸酯化合物的树脂固化物具有玻璃化转变温度、低热膨胀性、镀覆密合性等优异的特性。
氰酸酯化合物的含量没有特别限定,相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,优选为0.01~40质量份。
(酚醛树脂)
作为酚醛树脂,只要为1分子中具有2个以上羟基的酚醛树脂,就可以使用通常公知的物质。例如,可举出双酚A型酚醛树脂、双酚E型酚醛树脂、双酚F型酚醛树脂、双酚S型酚醛树脂、苯酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆型酚醛树脂、缩水甘油酯型酚醛树脂、芳烷基酚醛清漆型酚醛树脂、联苯芳烷基型酚醛树脂、甲酚酚醛清漆型酚醛树脂、多官能酚醛树脂、萘酚树脂、萘酚酚醛清漆树脂、多官能萘酚树脂、蒽型酚醛树脂、萘骨架改性酚醛清漆型酚醛树脂、苯酚芳烷基型酚醛树脂、萘酚芳烷基型酚醛树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、联苯型酚醛树脂、脂环式酚醛树脂、多元醇型酚醛树脂、含磷酚醛树脂、含聚合性不饱和烃基的酚醛树脂及含羟基有机硅树脂类等,没有特别限制。这些酚醛树脂可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
酚醛树脂的含量没有特别限制,相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,优选为0.01~40质量份。
(氧杂环丁烷树脂)
作为氧杂环丁烷树脂,可以使用通常公知的物质。例如,可举出氧杂环丁烷、2-甲基氧杂环丁烷、2,2-二甲基氧杂环丁烷、3-甲基氧杂环丁烷、3,3-二甲基氧杂环丁烷等烷基氧杂环丁烷、3-甲基-3-甲氧基甲基氧杂环丁烷、3,3-二(三氟甲基)全氟氧杂环丁烷、2-氯甲基氧杂环丁烷、3,3-双(氯甲基)氧杂环丁烷、联苯型氧杂环丁烷、OXT-101(东亚合成株式会社制、商品名)、OXT-121(东亚合成株式会社制、商品名)等,没有特别限制。这些也可以使用1种或适宜混合使用2种以上。
氧杂环丁烷树脂的含量没有特别限制,相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,优选为0.01~40质量份。
(苯并噁嗪化合物)
作为苯并噁嗪化合物,只要为1分子中具有2个以上二氢苯并噁嗪环的化合物,就可以使用通常公知的物质。例如,可举出双酚A型苯并噁嗪BA-BXZ(小西化学工业株式会社制、商品名)、双酚F型苯并噁嗪BF-BXZ(小西化学工业株式会社制、商品名)、双酚S型苯并噁嗪BS-BXZ(小西化学工业株式会社制、商品名)、酚酞型苯并噁嗪等,没有特别限制。这些可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
苯并噁嗪化合物的含量没有特别限制,相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,优选为0.01~40质量份。
(环氧树脂)
作为环氧树脂,不特别限定,可以使用通常公知的物质。例如,可举出双酚A型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、二甲苯酚醛清漆型环氧树脂、多官能酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘骨架改性酚醛清漆型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、蒽型环氧树脂、3官能酚型环氧树脂、4官能酚型环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯、缩水甘油酯型环氧树脂、脂环式环氧树脂、二环戊二烯酚醛清漆型环氧树脂、联苯基酚醛清漆型环氧树脂、苯酚芳烷基酚醛清漆型环氧树脂、萘酚芳烷基酚醛清漆型环氧树脂、芳烷基酚醛清漆型环氧树脂、萘酚芳烷基型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、多元醇型环氧树脂、含磷环氧树脂、缩水甘油基胺、将丁二烯等的双键进行环氧化而成的化合物、通过含羟基有机硅树脂类与环氧氯丙烷的反应而得到的化合物、及它们的卤化物。
作为环氧树脂,可以利用市售品,例如,可举出下述式(17)所示的萘型环氧树脂(DIC株式会社制HP-4710(商品名))、及下述式(18)所示的环氧树脂(日本化药株式会社制NC-3000FH(商品名)、式(18)中,n7为大约4)。
Figure GDA0002908808690000291
这些环氧树脂可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
环氧树脂的含量没有特别限制,相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,优选为0.01~40质量份。
<其他化合物>
作为其他化合物,可举出乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、羟乙基乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚等乙烯基醚类、苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、及二乙烯基苯等苯乙烯类、异氰脲酸三烯丙酯、三甲代烯丙基异氰脲酸酯、及双烯丙基纳迪克酰亚胺等。这些可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
其他化合物的含量没有特别限定,相对于树脂组合物中的树脂固体成分100质量份,优选为0.01~40质量份。
<固化促进剂>
为了适度调节固化速度,本实施方式的树脂组合物中根据需要可以包含固化促进剂。作为固化促进剂,不特别限定,可以使用作为氰酸酯化合物等的固化促进剂而通常使用的物质。作为固化促进剂,例如,可举出辛酸锌、环烷酸锌、环烷酸钴、环烷酸铜、乙酰丙酮铁、辛酸镍、及辛酸锰等有机金属盐类;苯酚、二甲苯酚、甲酚、间苯二酚、儿茶酚、辛基苯酚、及壬基苯酚等酚化合物;1-丁醇、及2-乙基己醇等醇类;2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、及2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑等咪唑类及这些咪唑类的羧酸或其酸酐的加成物等衍生物;双氰胺、苄基二甲基胺、及4-甲基-N,N-二甲基苄基胺等胺类;膦系化合物、鏻盐系化合物、及二膦系化合物等磷化合物;环氧-咪唑加成物系化合物;过氧化苯甲酰、过氧化对氯苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化碳酸二异丙酯、及过氧化碳酸二-2-乙基己酯等过氧化物;2,2’-偶氮双异丁腈等偶氮化合物。这些固化促进剂可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
本实施方式的树脂组合物中,固化促进剂的含量没有特别限定,通常相对于树脂组合物100质量份,为0.1~20质量份。
<有机溶剂>
本实施方式的树脂组合物可以根据需要含有溶剂。例如,使用有机溶剂时,可以调整树脂组合物的制备时的粘度。对于溶剂的种类,只要能将树脂组合物中的树脂的一部分或全部溶解,就没有特别限定。作为其具体例,没有特别限定,例如,可举出丙酮、甲乙酮、及甲基溶纤剂等酮类;甲苯、及二甲苯等芳香族烃类;二甲基甲酰胺等酰胺类;丙二醇单甲醚、及其乙酸酯。
这些有机溶剂可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
<其他成分>
本实施方式的树脂组合物中,在不损害本实施方式的特性的范围内,也可以组合使用目前为止未举出的热固化性树脂、热塑性树脂及其低聚物、弹性体类等各种高分子化合物;目前为止未举出的阻燃性的化合物;添加剂等。这些只要为通常使用的化合物,就没有特别限定。例如,对于阻燃性的化合物,可举出三聚氰胺、苯并胍胺等含氮化合物、含噁嗪环化合物、及磷系化合物的磷酸酯化合物、芳香族缩合磷酸酯、及含卤素缩合磷酸酯等。作为添加剂,可举出紫外线吸收剂、抗氧化剂、荧光增白剂、光敏化剂、染料、颜料、增稠剂、润滑剂、消泡剂、表面调节剂、光泽剂、及阻聚剂等。这些成分可以单独使用1种或者也可以适宜组合使用2种以上。
本实施方式的树脂组合物中,其他成分的含量没有特别限定,通常相对于树脂组合物100质量份,各自为0.1~10质量份。
<树脂组合物的制造方法>
对于本实施方式的树脂组合物,通过将本实施方式的马来酰亚胺化合物(A)、马来酰亚胺化合物(B)、光固化引发剂(C)、与根据需要的填充材料(D)、及其他树脂、其他化合物、固化促进剂、以及添加剂等适宜混合而制备。另外,根据需要,也可以混合有机溶剂。本实施方式的树脂组合物可以适合用作制作后述的本实施方式的树脂片时的清漆。
本实施方式的树脂组合物的制造方法不特别限定,例如,可举出将前述的各成分依次配混至溶剂中并充分进行搅拌的方法。
在树脂组合物的制造时,根据需要,可以进行用于使各成分均匀地溶解或分散的公知的处理(搅拌、混合、及混炼处理等)。具体而言,通过使用附设具有适当搅拌能力的搅拌机的搅拌槽来进行搅拌分散处理,能够提高填充材料对树脂组合物的分散性。前述的搅拌、混合、及混炼处理例如可以使用超声波均化器等以分散为目的的搅拌装置、三辊式磨机、球磨机、珠磨机、及砂磨机等以混合为目的的装置、或者公转或自转型的混合装置等公知的装置来适宜进行。另外,在本实施方式的树脂组合物的制备时,根据需要可以使用有机溶剂。对于有机溶剂的种类,只要能将树脂组合物中的树脂溶解,就不特别限定,其具体例如前所述。
<用途>
本实施方式的树脂组合物可以用于需要绝缘性的树脂组合物的用途,没有特别限定。作为用途,例如,可以用于感光性薄膜、带支撑体的感光性薄膜、预浸料、树脂片、电路基板(层叠板用途、多层印刷电路板用途等)、阻焊剂、底部填充材料、芯片接合材料、半导体密封材料、填孔树脂、及部件填埋树脂等。它们之中,本实施方式的树脂组合物由于光固化性、耐热性、热稳定性、及绝缘可靠性优异,因此可以适合用作多层印刷电路板的绝缘层用、及阻焊剂用。
<树脂片>
本实施方式的树脂片具有支撑体和配置于前述支撑体的单面或两面的树脂层,前述树脂层为包含本实施方式的树脂组合物的带支撑体的树脂片。对于树脂片,可以将树脂组合物涂布于支撑体上并进行干燥来制造。本实施方式的树脂片中的树脂层具有优异的耐热性、热稳定性、及绝缘可靠性。
支撑体可以使用公知的支撑体,没有特别限定,优选为树脂薄膜。作为树脂薄膜,例如,可举出聚酰亚胺薄膜、聚酰胺薄膜、聚酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、及三乙酰乙酸酯薄膜等树脂薄膜。它们之中,优选PET薄膜。
对于树脂薄膜,为了使自树脂层的剥离容易,可以适当地使用表面涂布有剥离剂的树脂薄膜。树脂薄膜的厚度优选为5~100μm的范围,更优选为10~50μm的范围。该厚度不足5μm时,有在支撑体剥离时支撑体容易破碎的倾向,厚度超过100μm时,有自支撑体上进行曝光时的分辨率降低的倾向。
另外,为了减少曝光时的光的散射,树脂薄膜也优选透明性优异者。
进而,本实施方式的树脂片中,其树脂层可以被保护薄膜保护。
通过用保护薄膜来保护树脂层侧,能够防止树脂层表面上的尘土等的附着、损伤。作为保护薄膜,可以使用由与前述的树脂薄膜同样的材料构成的薄膜。保护薄膜的厚度没有特别限定,优选为1~50μm的范围,更优选为5~40μm的范围。厚度不足1μm时,有保护薄膜的处理性降低的倾向,超过50μm时,有廉价性差的倾向。需要说明的是,保护薄膜优选的是:相对于树脂层与支撑体的粘接力,树脂层与保护薄膜的粘接力更小的保护薄膜。
本实施方式的树脂片的制造方法没有特别限定,例如,可举出:将本实施方式的树脂组合物涂布于PET薄膜等支撑体,通过干燥将有机溶剂去除,由此制造树脂片的方法等。
涂布方法可以通过例如使用了辊涂机、逗点涂布机、凹版涂布机、模涂机、棒涂机、唇式涂布机、刀涂机、及挤出涂布机等的公知的方法进行。前述干燥例如可以通过在60~200℃的干燥机中进行1~60分钟加热的方法等来进行。
对于残存于树脂层中的有机溶剂量,从防止之后的工序中的有机溶剂的扩散的观点出发,相对于树脂层的总质量,优选设为5质量%以下。对于树脂层的厚度,从提高处理性的观点出发,优选设为1~50μm。
本实施方式的树脂片可以用作多层印刷电路板的绝缘层。
<多层印刷电路板>
本实施方式的多层印刷电路板具备包含本实施方式的树脂组合物的绝缘层。绝缘层例如也可以将1张以上前述的树脂片重叠并固化而得到。具体而言,可以通过以下的方法进行制造。
(层压工序)
层压工序中,用真空层压机将本实施方式的树脂片的树脂层侧层压于电路基板的单面或两面。作为电路基板,例如,可举出玻璃环氧基板、金属基板、陶瓷基板、硅基板、半导体密封树脂基板、聚酯基板、聚酰亚胺基板、BT树脂基板、及热固化型聚亚苯基醚基板等。需要说明的是,本实施方式中,电路基板是指,在如前所述的基板的单面或两面形成有经图案加工的导体层(电路)的基板。另外,本实施方式中,将导体层与绝缘层交替地层叠而成的多层印刷电路板中,印刷电路板的最外层的单面或两面形成经图案加工而成的导体层(电路)的基板也包含在电路基板中。可以通过黑化处理、和/或铜蚀刻等对导体层表面预先实施粗糙化处理。层压工序中,树脂片具有保护薄膜的情况下,将保护薄膜剥离去除后,根据需要对树脂片及电路基板进行预热,边对树脂片的树脂层进行加压及加热边压接于电路基板。本实施方式中,适合使用通过真空层压法在减压下将树脂片的树脂层层压于电路基板的方法。
层压工序的条件没有特别限定,例如,优选将压接温度(层压温度)设为50~140℃、压接压力设为1~15kgf/cm2、压接时间设为5~300秒钟、在将气压设为20mmHg以下的减压下进行层压。另外,层压工序可以为间歇式,也可以为使用辊的连续式。真空层压法可以使用市售的真空层压机来进行。作为市售的真空层压机,例如,可举出Nikko-MaterialsCo.,Ltd.制2阶积层层压机等。
(曝光工序)
曝光工序中,通过层压工序,在电路基板上设置树脂层后,对树脂层的规定部分照射作为光源的包含波长405nm(h射线)的活性能量射线,使照射部的树脂层固化。照射可以通过掩模图案,也可以使用直接照射的直接描绘法。使用直接描绘曝光法的情况下,可以制造具有高密度且高精细的布线形成(图案)的印刷电路板。作为活性能量射线,例如,可举出紫外线、可见光线、电子束、及X射线等。作为活性能量射线的波长,没有特别限定,例如为200~600nm的范围。
包含波长405nm(h射线)的活性能量射线的照射量大致为10~10,000mJ/cm2。通过掩模图案的曝光方法有使掩模图案密合于多层印刷电路板而进行的接触曝光法、和不密合地使用平行光线进行曝光的非接触曝光法,两种方法均可以使用。另外,在树脂层上存在有支撑体的情况下,可以从支撑体上进行曝光,也可以将支撑体剥离后进行曝光。
(后烘烤工序)
本实施方式中,在曝光工序后,进行加热处理(后烘烤)工序,形成绝缘层(固化物)。作为后烘烤工序,可举出利用高压汞灯的紫外线照射工序、使用了无尘烘箱的加热工序等,也可以组合使用这些。照射紫外线的情况下,根据需要可以调整其照射量,例如,可以以0.05~10J/cm2左右的照射量进行照射。另外,加热的条件可以根据需要来适宜选择,优选在150~220℃、20~180分钟的范围、更优选在160~200℃、30~150分钟的范围内进行选择。
(导体层形成工序)
形成绝缘层(固化物)后,通过干式镀覆在绝缘层表面形成导体层。作为干式镀覆,可以使用蒸镀法、溅射法及离子镀法等公知的方法。对于蒸镀法(真空蒸镀法),例如,通过将多层印刷电路板放入到真空容器内并使金属加热蒸发,能够在绝缘层上形成金属膜。溅射法也可以如下:例如,将多层印刷电路板放入至真空容器内,导入氩气等非活性气体,施加直流电压,使经离子化的非活性气体撞击靶金属,由被碰撞出的金属在绝缘层上进行金属膜形成。
接着,通过化学镀、电镀等形成导体层。作为其后的图案形成的方法,例如可以使用减去法、半添加法等。
<半导体装置>
本实施方式的半导体装置具备包含本实施方式的树脂组合物的绝缘层。具体而言,可以通过以下的方法来制造。可以通过在本实施方式的多层印刷电路板的导通部位安装半导体芯片来制造半导体装置。此处,导通部位为传送多层印刷电路板中的电信号的部位,其场所可以为表面,也可以为埋入的部位。另外,半导体芯片只要为以半导体为材料的电气电路元件,就没有特别限定。
对于制造本实施方式的半导体装置时的半导体芯片的安装方法,只要半导体芯片有效地发挥作用,就没有特别限定。具体而言,可举出引线接合安装方法、倒装芯片安装方法、基于无凸点叠层(BBUL)的安装方法、基于各向异性导电薄膜(ACF)的安装方法、及基于非导电性薄膜(NCF)的安装方法等。
另外,通过在半导体芯片、搭载有半导体芯片的基板上形成包含本实施方式的树脂组合物的绝缘层,也可以制造半导体装置。搭载有半导体芯片的基板的形状可以为晶圆状也可以为面板状。形成后可以使用与前述的多层印刷电路板同样的方法来制造。
实施例1
〔透过率、及吸光度〕
作为马来酰亚胺化合物(A),使用K·I Chemical Industry Co.,LTD.制BMI-1000P(商品名、式(3)中的n1为13.6(平均值)、质均分子量(Mw)为1,338、官能团数为2),制备以1质量%包含该BMI-1000P(商品名)的氯仿溶液,使用UV-vis测定装置(Hitachi High-Technologies Corporation制分光光度计U-4100(商品名)),进行波长405nm下的透过率的测定。另外,马来酰亚胺官能团当量(也称为“官能团当量”)根据前述的式(1)来算出。
同样地,作为马来酰亚胺化合物(A),使用Designer Molecules Inc.株式会社制BMI-6100(商品名、式(4)中的x=18、y=18、质均分子量(Mw)为6100、官能团数为2)、Designer Molecules Inc.制BMI-689(商品名、式(9)、质均分子量(Mw)为689、官能团数为2)、K·I Chemical Industry Co.,LTD.制BMI-650P(商品名)(式(3)中的n1为8.8(平均值)、质均分子量(Mw)为1065、官能团数为2.02)、及K·I Chemical Industry Co.,LTD.制BMI-250P(商品名)(式(3)中的n1为3~8(平均值)、质均分子量(Mw)为500~1500),进行波长405nm下的透过率的测定。
同样地,作为马来酰亚胺化合物(B),使用大和化成工业株式会社制BMI-2300(商品名)、及大和化成工业株式会社制BMI-TMH(商品名、式(12)、质均分子量(Mw)为318、官能团数为2),进行波长405nm下的透过率的测定。
作为光固化引发剂(C),使用2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(IGM Resins公司制Omnirad(注册商标)819(商品名)),制备以1质量%包含该Omnirad(注册商标)819(商品名)的氯仿溶液,使用UV-vis测定装置(U-4100(商品名)),进行波长405nm下的吸光度的测定。
同样地,作为光固化引发剂,使用2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮(IGM Resins公司制Omnirad(注册商标)369(商品名))、及2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮(IGM Resins公司制Omnirad(注册商标)907(商品名)),进行波长405nm下的吸光度的测定。
将它们的结果示于表1。
[表1]
Figure GDA0002908808690000371
〔实施例1〕
(树脂组合物及树脂片的制作)
将作为马来酰亚胺化合物(A)的BMI-1000P(商品名)47.6质量份、作为马来酰亚胺化合物(B)的BMI-2300(商品名)47.6质量份、和作为光固化引发剂(C)的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(Omnirad(注册商标)819(商品名))4.8质量份混合,用超声波均化器进行搅拌而得到清漆(树脂组合物的溶液)。使用自动涂覆装置(TESTER SANGYO CO.,LTD.制PI-1210(商品名))将该清漆涂布于厚度38μm的PET薄膜(Unipeel(注册商标)TR1-38、Unitika Ltd.制、商品名)上,在80℃下进行7分钟加热干燥,得到以PET薄膜为支撑体、树脂层的厚度为30μm的树脂片。
(内层电路基板的制作)
对形成有内层电路的玻璃布基材BT树脂两面覆铜层叠板(铜箔厚度18μm、厚度0.2mm、三菱瓦斯化学株式会社制CCL(注册商标)-HL832NS(商品名))的两面,用MEC Co.,Ltd.制CZ8100(商品名)进行铜表面的粗糙化处理,得到内层电路基板。
(评价用树脂的制作)
将前述树脂片的树脂面贴合,使用真空层压机(Nikko-Materials Co.,Ltd.制),进行30秒钟抽真空(5.0MPa以下)后,在压力10kgf/cm2、温度70℃下进行30秒钟的层叠成形。进而在压力7kgf/cm2、温度70℃下进行60秒钟的层叠成形,由此得到两面具有支撑体的评价用树脂。
(评价用固化物1的制作)
使用手动两面曝光装置(OAK Co.,Ltd.制作所制),以1,000mJ/cm2的照射量对前述评价用树脂照射包含波长405nm(h射线)的活性能量射线,对前述评价用树脂进行曝光并固化后,将支撑体剥离。其后,使用无尘烘箱(ESPEC Corp.制),以180℃及120分钟实施加热处理(后烘烤),得到评价用固化物1。
(评价用固化物2的制作)
在L(图案宽度)/S(图案间的间隙)=40/40(μm)的可靠性评价基板上配置前述树脂片的树脂面,使用真空层压机(Nikko-Materials Co.,Ltd.制),进行30秒钟抽真空(5.0MPa以下)后,在压力10kgf/cm2、温度70℃下进行30秒钟的层叠成形。进而在压力7kgf/cm2、温度70℃下进行60秒钟的层叠成形,由此得到依次层叠有可靠性评价基板、树脂层和支撑体的层叠体。
其后,使用手动两面曝光装置(OAK Co.,Ltd.制作所制),以1,000mJ/cm2的照射量对前述树脂层照射包含波长405nm(h射线)的活性能量射线,对前述树脂层进行曝光并固化后,将支撑体剥离。其后,使用无尘烘箱(ESPEC Corp.制),以180℃及60分钟实施加热处理(后烘烤),得到具有可靠性评价基板的评价用固化物2。
〔实施例2〕
将作为马来酰亚胺化合物(A)的BMI-6100(商品名)45.5质量份、作为马来酰亚胺化合物(B)的BMI-TMH(商品名)45.5质量份、和作为光固化引发剂(C)的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(Omnirad(注册商标)819(商品名))9质量份混合,用超声波均化器进行搅拌而得到清漆(树脂组合物的溶液)。使用该清漆,与实施例1同样地操作,得到树脂片。使用该树脂片,与实施例1同样地操作,得到评价用树脂以及评价用固化物1及2。
〔实施例3〕
作为马来酰亚胺化合物(A),使用BMI-689(商品名)45.5质量份代替BMI-6100(商品名),除此以外,与实施例2同样地操作,得到树脂片。使用该树脂片,与实施例1同样地操作,得到评价用树脂以及评价用固化物1及2。
〔实施例4〕
作为马来酰亚胺化合物(A),使用BMI-650P(商品名)47.6质量份代替BMI-1000P(商品名),除此以外,与实施例1同样地操作,得到树脂片。使用该树脂片,与实施例1同样地操作,得到评价用树脂以及评价用固化物1及2。
〔实施例5〕
作为马来酰亚胺化合物(A),使用BMI-250P(商品名)47.6质量份代替BMI-1000P(商品名),除此以外,与实施例1同样地操作,得到树脂片。使用该树脂片,与实施例1同样地操作,得到评价用树脂以及评价用固化物1及2。
〔比较例1〕
将作为马来酰亚胺化合物的BMI-1000P(商品名)90质量份和作为光固化引发剂的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(Omnirad(注册商标)819(商品名))10质量份混合,用超声波均化器进行搅拌而得到清漆(树脂组合物的溶液)。使用该清漆,与实施例1同样地操作,得到树脂片。使用该树脂片,与实施例1同样地操作,得到评价用树脂以及评价用固化物1及2。
〔比较例2〕
作为马来酰亚胺化合物,使用BMI-2300(商品名)90质量份代替BMI-1000P(商品名),除此以外,与比较例1同样地操作,得到树脂片。使用该树脂片,与实施例1同样地操作,得到评价用树脂以及评价用固化物1及2。
〔比较例3〕
作为光固化引发剂,使用Omnirad(注册商标)369(商品名)4.8质量份代替Omnirad(注册商标)819(商品名),除此以外,与实施例1同样地操作,得到树脂片。使用该树脂片,与实施例1同样地操作,得到评价用树脂以及评价用固化物1及2。
〔比较例4〕
作为光固化引发剂,使用Omnirad(注册商标)907(商品名)4.8质量份代替Omnirad(注册商标)819,除此以外,与实施例1同样地操作,得到树脂片。使用该树脂片,与实施例1同样地操作,得到评价用树脂以及评价用固化物1及2。
〔比较例5〕
将TrisP-PA(环氧丙烯酸酯化合物的丙二醇单甲醚乙酸酯)溶液(日本化药株式会社制KAYARAD(注册商标)ZCR-6007H、不挥发成分65质量%、酸值:70mgKOH/g)116.9质量份(以不挥发成分换算计为76质量份)、二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药株式会社制KAYARAD(注册商标)DPHA)16质量份、和作为光固化引发剂的Omnirad(注册商标)819(商品名)8质量份混合,用超声波均化器进行搅拌而得到清漆(树脂组合物的溶液)。使用该清漆,与实施例1同样地操作,得到树脂片。使用该树脂片,与实施例1同样地操作,得到评价用树脂以及评价用固化物1及2。
〔比较例6〕
将双酚F型环氧丙烯酸酯(日本化药株式会社制KAYARAD(注册商标)ZFR-1553H、不挥发成分68质量%、酸值:70mgKOH/g)105.9质量份(以不挥发成分换算计为72质量份)、二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药株式会社制KAYARAD(注册商标)DPHA)19质量份、和作为光固化引发剂的Omnirad(注册商标)819(商品名)9质量份混合,用超声波均化器进行搅拌而得到清漆(树脂组合物的溶液)。使用该清漆,与实施例1同样地操作,得到树脂片。使用该树脂片,与实施例1同样地操作,得到评价用树脂以及评价用固化物1及2。
〔物性测定评价〕
通过以下的方法对评价用树脂、以及评价用固化物1及2进行测定并进行评价。将它们的结果示于表2。
<光固化性试验>
使用附属有可照射包含波长405nm(h射线)的活性能量射线的光源(U-VIXCorporation制Omnicure(注册商标)S2000(商品名))的Photo DSC(TA Instruments JapanInc.制DSC-2500(商标名)),对得到的评价用树脂以照度30mW、曝光时间3.5分钟照射包含波长405nm(h射线)的活性能量射线,得到横轴为时间(sec)、纵轴为热流(mW)的图表。将从该图表的终点水平地引线时的峰面积作为焓(J/g)。对于固化性,用焓进行评价,将1(J/g)以上记为“AA”、不足1(J/g)记为“CC”。需要说明的是,焓为1(J/g)以上是指,通过使用了包含波长405nm(h射线)的活性能量射线的曝光,树脂的固化会充分进行。
<耐热性(玻璃化转变温度)试验>
使用DMA装置(TA Instruments公司制动态粘弾性测定装置DMAQ800(商品名)),以10℃/分钟对得到的评价用固化物1进行升温,将LossModulus的峰位置作为玻璃化转变温度(Tg、℃)。
需要说明的是,对于比较例1~4中得到的评价用固化物1,在后烘烤中产生了“褶皱”。由于在耐热性的测定中需要平滑的试样,因此对于这些试样,无法进行测定。
<热稳定性试验>
用差热-热重同时测定装置(TG-DTA6200(商品名)),在测定开始温度(20℃)、升温速度(10℃/分钟)、目标温度(500℃)的测定条件下,测定得到的评价用固化物1,其结果,将评价用固化物1的重量减少率为5%的温度作为热稳定性(℃)。
需要说明的是,对于比较例1~4中得到的评价用固化物1,在后烘烤中产生了“褶皱”。由于热稳定性的测定中需要平滑的试样,因此对于这些试样,无法进行测定。
<绝缘可靠性试验>
将得到的评价用固化物2在85℃及60%RH的条件下进行168小时吸湿处理,然后以260℃进行3次回流焊处理。对回流焊处理后的评价用固化物在HAST条件(130℃、85%RH、及5.0V)下测定400小时电阻值,算出此时的最终电阻值。结合基于测定中的目视的判断,按照以下的评价项目,评价绝缘可靠性。
“AA”:测定中没有短路、最终电阻值为1.0×107(Ω)以上。
“BB”:测定中没有短路、最终电阻值不足1.0×107(Ω)。
“CC”:测定中有短路。
需要说明的是,对于比较例1~4中得到的评价用固化物2,在后烘烤中产生了“褶皱”。由于热稳定性的测定中需要平滑的试样,因此对这些试样,无法进行测定。
[表2]
Figure GDA0002908808690000441
根据表2明确可知,本实施方式的树脂组合物在以包含波长405nm(h射线)的活性能量射线进行曝光的情况下发生感光,可进行光固化。另外可知,利用本实施方式的树脂组合物,可得到具有优异的耐热性、热稳定性、及绝缘可靠性的固化物。
本申请基于2018年8月30日申请的日本专利申请(特愿2018-161792),其内容作为参照被并入其中。
产业上的可利用性
本发明的树脂组合物在以包含波长405nm(h射线)的活性能量射线进行曝光的情况下发生感光,可进行光固化,特别是用于多层印刷电路板时,光固化性、耐热性、热稳定性及绝缘可靠性优异,因此适合于需要绝缘性的树脂组合物的用途。作为这样的用途,例如,可举出感光性薄膜、带支撑体的感光性薄膜、预浸料等绝缘树脂片、电路基板(层叠板用途、及多层印刷电路板用途等)、阻焊剂、底部填充材料、芯片接合材料、半导体密封材料、填孔树脂、及部件填埋树脂。

Claims (7)

1.一种树脂组合物,其含有:
马来酰亚胺官能团当量为300g/eq.以上、并且波长405nm的h射线的透过率为1%以上的马来酰亚胺化合物(A);
马来酰亚胺官能团当量不足300g/eq.的马来酰亚胺化合物(B);和
波长405nm的h射线的吸光度为0.1以上的光固化引发剂(C),
所述马来酰亚胺化合物(A)与所述马来酰亚胺化合物(B)的配混比(A):(B)以质量基准计为5~95:95~5。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,相对于所述马来酰亚胺化合物(A)、所述马来酰亚胺化合物(B)及所述光固化引发剂(C)的合计100质量份,所述马来酰亚胺化合物(A)及所述马来酰亚胺化合物(B)的含量为50~99.9质量份。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述光固化引发剂(C)为下述式(1)所示的化合物,
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式(1)中,多个R1各自独立地表示下述式(2)所示的取代基或苯基,
Figure 439678DEST_PATH_IMAGE002
式(2)中,-*表示原子键,多个R2各自独立地表示氢原子或甲基。
4.一种树脂片,其具有:
支撑体、和
配置于所述支撑体的单面或两面的树脂层,
所述树脂层包含权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物。
5.根据权利要求4所述的树脂片,其中,所述树脂层的厚度为1~50μm。
6.一种多层印刷电路板,其具有权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物。
7.一种半导体装置,其具有权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物。
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