JP5396805B2 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
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Landscapes
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Description
[1] (A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル化合物、(C)トリアジン構造含有フェノール樹脂、(D)マレイミド化合物及び(E)フェノキシ樹脂を含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
[2] エポキシ樹脂組成物の不揮発成分を100重量%とした場合、成分(A)の含有量が10〜50重量%、成分(D)の含有量が1〜20重量%、成分(E)の含有量が1〜20重量%であり、エポキシ樹脂組成物中に存在するエポキシ基とエポキシ硬化剤の反応基の比率が1:0.4〜1:1.1である、上記[1]に記載のエポキシ樹脂組成物。
[3] さらに(F)無機充填材を含有する、上記[1]又は[2]記載のエポキシ樹脂組成物。
[4] エポキシ樹脂組成物の不揮発成分を100重量%とした場合、(F)無機充填材の含有量が10〜70重量%である、上記[3]記載のエポキシ樹脂組成物。
[5] さらに(G)硬化促進剤を含有する、上記[1]〜[4]のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
[6] エポキシ樹脂組成物中に含まれるエポキシ樹脂とフェノール性硬化剤の総量を100重量%とした場合、(G)硬化促進剤の含有量が0.1〜5重量%である、上記[5]記載のエポキシ樹脂組成物。
[7] 上記[1]〜[6]のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物が支持フィルム上に層形成されている接着フィルム。
[8] 上記[1]〜[6]のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物が繊維からなるシート状繊維基材中に含浸されていることを特徴とするプリプレグ。
[9] 上記[1]〜[6]のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物により絶縁層が形成されている、多層プリント配線板。
[10] 内層回路基板上に絶縁層を形成する工程及び該絶縁層上に導体層を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法であって、該絶縁層が、上記[1]〜[6]のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を熱硬化して形成され、該導体層が、該絶縁層表面を粗化処理した粗化面にめっきにより形成されることを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
[11] 内層回路基板上に絶縁層を形成する工程及び該絶縁層上に導体層を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法であって、絶縁層が、上記[7]記載の接着フィルムを内層回路基板上にラミネートし、支持フィルムを剥離するか又は剥離しないで、エポキシ樹脂組成物を熱硬化し、硬化後に支持フィルムが存在する場合に支持フィルムを剥離して形成され、該導体層が、該絶縁層表面を粗化処理した粗化面にめっきにより形成されることを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
[12] 内層回路基板上に絶縁層を形成する工程及び該絶縁層上に導体層を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法であって、絶縁層が、上記[8]記載のプリプレグを内層回路基板上にラミネートし、エポキシ樹脂組成物を熱硬化して形成され、該導体層が、該絶縁層表面を粗化処理した粗化面にめっきにより形成されることを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
[13] 粗化処理が、アルカリ性過マンガン酸溶液を使用して行われる、上記[10]〜[12]のいずれかに記載の製造方法。
本発明における成分(A)のエポキシ樹脂は特に限定はされず、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、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、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、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、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、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、トリメチロール型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂などが挙げられる。
本発明における(B)活性エステル化合物は、エポキシ樹脂の硬化剤として機能し、また耐薬品性に優れることから粗化後の絶縁樹脂表面の表面粗さを抑える機能も持ち、一般に1分子中に2個以上の活性エステル基を有する化合物が好ましく用いられる。活性エステル化合物は、一般に、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ることができる。特に耐熱性等の観点から、カルボン酸化合物とフェノール化合物又はナフトール化合物とから得られる活性エステル化合物が好ましい。カルボン酸化合物としては、例えば酢酸、安息香酸、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、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ニルジフェノール、フェノールノボラック等が挙げられる。活性エステル化合物は2種以上を併用してもよい。活性エステル化合物は市販のものを用いても、特開2004−427761号公報に開示されているような方法で合成したものを用いても良く、市販されている活性エステル化合物としては、例えば、ジシクロペンタジエニル構造を含むものとして、EXB−9451、EXB−9460(DIC(株)製)、フェノールノボラックのアセチル化物として、DC808、フェノールノボラックのベンゾイル化物として、YLH1030(ジャパンエポキシレジン(株)製)などが挙げられる。
本発明における(C)トリアジン構造含有フェノール樹脂は、フェノール部位がエポキシ樹脂の硬化剤として機能し、トリアジン部位が(D)マレイミド樹脂とマイケル付加反応し硬化系に取り込む機能を有する。トリアジン構造含有フェノール樹脂は一般にフェノールやクレゾール、ナフトールなどの芳香族ヒドロキシ化合物とメラミン、ベンゾグアナミンなどのトリアジン環を有する化合物とホルムアルデヒドの縮合により製造される。市販されているものとしてはLA7052、LA7054、LA3018、LA1356(DIC(株)製)などが挙げられる。トリアジン構造含有フェノール樹脂は2種以上を併用してもよい。
活性エステル化合物は、エポキシ樹脂組成物中のすべてのエポキシ硬化剤(活性エステル化合物及びトリアジン構造含有フェノール樹脂を含む)を重量100%とすると、活性エステル化合物の重量%が10〜100%であるのが好ましく、20〜100%であるのがさらに好ましい。活性エステル化合物の含有量が少なすぎると、絶縁層表面の粗度が大きくなる傾向にある。また、トリアジン構造含有フェノール樹脂は、エポキシ樹脂組成物中のすべてのエポキシ硬化剤(活性エステル化合物及びトリアジン構造含有フェノール樹脂を含む)を重量100%とすると、10〜90%であるのが好ましく、20〜80%であるのがさらに好ましい。トリアジン構造含有フェノール樹脂の含有量が多すぎると、絶縁層表面の粗度が大きくなる傾向にあり、少なすぎるとマレイミド化合物の硬化が不十分になり、エポキシ樹脂組成物を硬化して得られる硬化物が脆くなる、絶縁層表面の粗度が大きくなる傾向にある。
本発明における(D)マレイミド化合物は、無水マレイン酸と各種アミン化合物から得られるものであり、一般に一分子中に2個以上のマレイミド基を含むビスマレイミド化合物が好ましく使用される。具体例としては4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド(大和化成工業(株)製BMI−1000、ケイ・アイ化成(株)製BMI)、BMI−2000、m−フェニレンビスマレイミドBMI3000、ビスフェノール A ジフェニルエーテルビスマレイミド(大和化成工業(株)製BMI4000、ケイ・アイ化成(株)製BMI−80)、3,3’−ジメチル−5,5’−ジエチル−4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド(大和化成工業(株)製BMI5100、ケイ・アイ化成(株)製BMI−70)、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド(大和化成工業(株)製BMI−7000)、1,6’−ビスマレイミド−(2,2,4−トリメチル)ヘキサン(大和化成工業(株)製BMI−TMH)、4,4’−ジフェニルエーテルビスマレイミド(大和化成工業(株)製BMI−6000)、4,4’−ジフェニルスルフォンビスマレイミド(BMI−8000)大和化成工業(株)製)、1,3−ビス(3−マレイミドフェノキシ)ベンゼン(大和化成工業(株)製)、1,3−ビス(4−マレイミドフェノキシ)ベンゼン(大和化成工業(株)製)、ANILIX−MI(三井化学ファイン(株)製)等が挙げられる。マレイミド化合物は2種以上を併用してもよい。
本発明でのフェノキシ樹脂は、接着フィルムに十分な可撓性を付与すること、及び粗化性の調整の目的で使用される。フェノキシ樹脂は市販のものを用いることができ,その具体例としては、ジャパンエポキシレジン(株)製1256、4250などのビスフェノールA骨格を有するもの、ジャパンエポキシレジン製YX8100などのビスフェノールS骨格を有するもの、ジャパンエポキシレジン製YX6954などのビスフェノールアセトフェノン骨格を有するものや、その他東都化成(株)製FX280、FX293、ジャパンエポキシレジン(株)製YL7553、YL6794、YL7213、YL7290、YL7482等が挙げられる。フェノキシ樹脂は2種以上を併用してもよい。フェノキシ樹脂の重量平均分子量は10000〜50000の範囲であるのが好ましく、さらに好ましくは10000〜40000、さらに好ましくは20000〜35000である。分子量が小さすぎると十分な導体層のピール強度が得られない傾向にあり、分子量が大きすぎると、粗度が大きくなりやすい、線膨張率が大きくなりやすいなどの傾向にある。
次に、かかる樹脂ワニスをポリエチレンテレフタレート(厚さ38μm、以下「PET」と略称する。)上に、乾燥後の樹脂厚みが40μmとなるようにダイコーターにて塗布し、80〜120℃(平均100℃)で6分間乾燥した(残留溶媒量約2重量%)。次いで樹脂組成物の表面に厚さ15μmのポリプロピレンフィルムを貼り合わせながらロール状に巻き取った。ロール状の接着フィルムを幅507mmにスリット(slit)し、これより507×336mmサイズのシート状の接着フィルムを得た。
液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量180、ジャパンエポキシレジン(株)製「jER828EL」)30部と、ビフェニル型エポキシ樹脂(エポキシ当量291、日本化薬(株)製「NC3000H」)30部、マレイミド化合物として3,3’−ジメチル−5,5’−ジエチル−4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド(ケイ・アイ化成(株)製BMI−70)5部とをメチルエチルケトン(以下「MEK」と略称する。)15部、シクロヘキサノン15部に撹拌しながら加熱溶解させた。そこへ、トリアジン構造を有するフェノール樹脂(DIC(株)製「LA7052」、フェノール水酸基当量120、固形分60%のMEK溶液)40部、硬化触媒(広栄化学工業(株)製、「4−ジメチルアミノピリジン」)0.5部、球形シリカ(平均粒径0.5μm、アミノシラン処理付「SO−C2」(株)アドマテックス製)100部、フェノキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製「YX6954BH30」不揮発分30重量%のMEK溶液)40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(固形分201部、シリカ50重量%、エポキシ基と硬化剤の反応基の比率1:0.75)。次に、かかる樹脂ワニスを使用し、実施例1と全く同様にして接着フィルムを得た。
液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量180、ジャパンエポキシレジン(株)製「jER828EL」)30部と、ビフェニル型エポキシ樹脂(エポキシ当量291、日本化薬(株)製「NC3000H」)30部とをメチルエチルケトン(以下「MEK」と略称する。)15部、シクロヘキサノン15部に撹拌しながら加熱溶解させた。そこへ、活性エステル化合物(DIC(株)製「EXB9460−65T」、活性エステル当量223、固形分65%のトルエン溶液)40部、フェノール系硬化剤LA7052(DIC(株)製、フェノール水酸基当量120、固形分60%のMEK溶液)15部、硬化触媒(広栄化学工業(株)製、「4−ジメチルアミノピリジン」)0.5部、球形シリカ(平均粒径0.5μm、アミノシラン処理付「SO−C2」(株)アドマテックス製)100部、フェノキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製「YX6954BH30」不揮発分30重量%のMEK溶液)40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(固形分207部、シリカ48重量%、エポキシ基とエポキシ硬化剤の反応基の比率1:0.72)。次に、かかる樹脂ワニスを使用し、実施例1と全く同様にして接着フィルムを得た。
液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量180、ジャパンエポキシレジン(株)製「jER828EL」)30部と、ビフェニル型エポキシ樹脂(エポキシ当量291、日本化薬(株)製「NC3000H」)30部、マレイミド化合物として3,3’−ジメチル−5,5’−ジエチル−4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド(ケイ・アイ化成(株)製BMI−70)5部とをメチルエチルケトン(以下「MEK」と略称する。)15部、シクロヘキサノン15部に撹拌しながら加熱溶解させた。そこへ、フェノール系硬化剤SN485(東都化成(株)製、フェノール水酸基当量215)の50%MEK溶液60部、硬化触媒(広栄化学工業(株)製、「4−ジメチルアミノピリジン」)0.5部、球形シリカ(平均粒径0.5μm、アミノシラン処理付「SO−C2」(株)アドマテックス製)120部、フェノキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製「YX6954BH30」不揮発分30質量%のMEK溶液)30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(固形分249、シリカ48重量%、エポキシ基とエポキシ硬化剤の反応基の比率1:0.87)。次に、かかる樹脂ワニスを使用し、実施例1と全く同様にして接着フィルムを得た。
内層回路の形成されたガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板[銅箔の厚さ18μm、基板厚み0.3mm、松下電工(株)製R5715ES]の両面をメック(株)製CZ8100に浸漬して銅表面の粗化処理をおこなった。
実施例及び比較例で作成した接着フィルムを、バッチ式真空加圧ラミネーターMVLP-500((株)名機製作所製、商品名)を用いて、積層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。
ラミネートされた接着フィルムからPETフィルムを剥離し、180℃、30分の硬化条件で樹脂組成物を硬化した。
積層板を、膨潤液である、アトテックジャパン(株)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(株)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20分間浸漬、最後に中和液として、アトテックジャパン(株)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。この粗化処理後の積層板について、絶縁層の算術表面粗さ(Ra)の測定を行った。
絶縁層表面に回路を形成するために、積層板を、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。この積層板についてメッキ銅のピール強度の測定を行った。
積層板の導体層に、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を測定した。
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として得られる数値によりRaの値を求めた。また10点の平均粗さを求めることにより測定した。
実施例1〜3および比較例1〜4で得られた接着フィルムを190℃で90分熱硬化させてシート状の硬化物を得た。その硬化物を、幅約5mm、長さ約15mmの試験片に切断し、(株)リガク製熱機械分析装置(Thermo Plus TMA8310)を使用して、引張加重法で熱機械分析を行った。試験片を前記装置に装着後、荷重1g、昇温速度5℃/分の測定条件にて連続して2回測定した。2回目の測定における25℃から150℃までの平均線熱膨張率を算出した。
Claims (14)
- (A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル化合物、(C)トリアジン構造含有フェノール樹脂、(D)マレイミド化合物及び(E)フェノキシ樹脂を含有することを特徴とする多層プリント配線板の絶縁層形成用エポキシ樹脂組成物。
- エポキシ樹脂組成物の不揮発成分を100重量%とした場合、成分(A)の含有量が10〜50重量%、成分(D)の含有量が1〜20重量%、成分(E)の含有量が1〜20重量%であり、エポキシ樹脂組成物中に存在するエポキシ基とエポキシ硬化剤の反応基の比率が1:0.4〜1:1.1であることを特徴とする請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
- (A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル化合物、(C)トリアジン構造含有フェノール樹脂、(D)マレイミド化合物及び(E)フェノキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂組成物であって、
エポキシ樹脂組成物の不揮発成分を100重量%とした場合、成分(A)の含有量が10〜50重量%、成分(D)の含有量が1〜20重量%、成分(E)の含有量が1〜20重量%であり、エポキシ樹脂組成物中に存在するエポキシ基とエポキシ硬化剤の反応基の比率が1:0.4〜1:1.1であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - さらに(F)無機充填材を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
- エポキシ樹脂組成物の不揮発成分を100重量%とした場合、(F)無機充填材の含有量が10〜70重量%であることを特徴とする請求項4記載のエポキシ樹脂組成物。
- さらに(G)硬化促進剤を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
- エポキシ樹脂組成物中に含まれるエポキシ樹脂とフェノール性硬化剤の総量を100重量%とした場合、(G)硬化促進剤の含有量が0.1〜5重量%であることを特徴とする請求項6記載のエポキシ樹脂組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物が支持フィルム上に層形成されていることを特徴とする接着フィルム。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物が繊維からなるシート状繊維基材中に含浸されていることを特徴とするプリプレグ。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物により絶縁層が形成されていることを特徴とする多層プリント配線板。
- 内層回路基板上に絶縁層を形成する工程及び該絶縁層上に導体層を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法であって、該絶縁層が、請求項1〜7のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物を熱硬化して形成され、該導体層が、該絶縁層表面を粗化処理した粗化面にめっきにより形成されることを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
- 内層回路基板上に絶縁層を形成する工程及び該絶縁層上に導体層を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法であって、絶縁層が、請求項8記載の接着フィルムを内層回路基板上にラミネートし、支持フィルムを剥離するか又は剥離しないで、エポキシ樹脂組成物を熱硬化し、硬化後に支持フィルムが存在する場合に支持フィルムを剥離して形成され、該導体層が、該絶縁層表面を粗化処理した粗化面にめっきにより形成されることを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
- 内層回路基板上に絶縁層を形成する工程及び該絶縁層上に導体層を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法であって、絶縁層が、請求項9記載のプリプレグを内層回路基板上にラミネートし、エポキシ樹脂組成物を熱硬化して形成され、該導体層が、該絶縁層表面を粗化処理した粗化面にめっきにより形成されることを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
- 粗化処理が、アルカリ性過マンガン酸溶液を使用して行われることを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の製造方法。
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