TWI781166B - 樹脂組成物、硬化物、接著薄膜、內載電感元件之配線板、晶片電感零件以及印刷配線板 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題為提供可形成能提昇相對導磁率、難燃性並可減低翹曲之硬化物的樹脂組成物等。
本發明之解決手段為一種樹脂組成物,其係含有:(A)熱硬化性樹脂、(B)硬化劑、(C)熱塑性樹脂以及(D)磁性填料的樹脂組成物,其中,使樹脂組成物熱硬化而成之硬化物於23℃時之彈性率為7GPa以上18GPa以下。
Description
本發明係關於樹脂組成物。進而,關於使用該樹脂組成物所得之接著薄膜、硬化物、內載電感元件之配線板、晶片電感零件、及印刷配線板。
因近年來之電子機器的小型化、薄型化之要求,對於印刷配線板或搭載於印刷配線板的電感零件(線圈),小型化、薄型化之要求亦提高。在搭載有電感零件作為晶片零件的情況,於印刷配線板之薄型化產生界限。因而,可推測藉由使用於樹脂組成物層中含有磁性材料的接著薄膜,於印刷基板形成磁性層,而將電感形成於印刷配線板內層(例如,參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2015-187260號公報
於電感零件中係有電源系與訊號系,於訊號系中係要求吉赫(GHz)以上之區域的相對導磁率(導磁率)。專利文獻1記載的接著薄膜係以使用於訊號系為前提,在1GHz至3GHz之範圍內相對導磁率成為良好。另一方面,於電源系中,要求在比訊號系更低頻的區域之高相對導磁率,一般而言在未達10MHz之頻率使用。因而,以往之樹脂組成物於未達10MHz、或1GHz以上之頻率中為最適化。
相對於此,本發明者們重新著眼於10MHz~200MHz之新的頻率區域,得到只要可實現在此頻率區域之高相對導磁率,則可得到電源系之新穎的電感零件之見解。但,為了將使用有如此之樹脂組成物的接著薄膜,於印刷配線板之層間絕緣層部分作為磁性層來替換使用,亦要求在磁性層形成後不易發生翹曲、難燃性、及疊層性等。
本發明之課題係提供可得到難燃性優異,翹曲量受到抑制,尤其可提昇頻率10~200MHz之範圍內的相對導磁率之硬化物,進而疊層性優異之樹脂組成物;使用該樹脂組成物所得之接著薄膜、及內載電感元件之配線板、晶片電感零件、及印刷配線板。
一般而言,含有磁性填料的樹脂組成物,由於在頻率10~200MHz之範圍內的相對導磁率為低,因此被限定於1GHz至3GHz之範圍內的高頻用途,或0~10MHz之範圍內的低頻用途中。本發明者們努力探討的結果,發現若以使含有磁性填料之樹脂組成物熱硬化而成之硬化物於23℃時的彈性率成為特定之範圍內的方式來調整樹脂組成物中所包含之各成分,則使用樹脂組成物所得之接著薄膜係疊層性優異,樹脂組成物之硬化物係難燃性優異,翹曲量受到抑制,尤其可提昇頻率10~200MHz之範圍內的相對導磁率,因而完成本發明。
亦即,本發明係包含以下之內容。 [1]一種樹脂組成物,其係含有: (A)熱硬化性樹脂、 (B)硬化劑、 (C)熱塑性樹脂、以及 (D)磁性填料, 使樹脂組成物熱硬化而成之硬化物於23℃時的彈性率為7GPa以上18GPa以下。 [2]如[1]之樹脂組成物,其中,在將樹脂組成物中之不揮發性成分設為100質量%的情況時,(D)成分之含量為75質量%以上未達95質量%。 [3]如[1]或[2]之樹脂組成物,其係進一步含有(E)磁性填料以外之無機填充材。 [4]如[3]之樹脂組成物,其中,在將(D)成分之含有質量設為d1,並將(E)成分之含有質量設為e1的情況時,e1/d1為0.02以上0.19以下。 [5]如[1]~[4]中任一項之樹脂組成物,其中,在將樹脂組成物中樹脂成分之含有質量設為a1,並將(C)成分之含有質量設為c1的情況時,(c1/a1)×100為35以上80以下。 [6]如[1]~[5]中任一項之樹脂組成物,其中,(A)成分為環氧樹脂。 [7]如[6]之樹脂組成物,其中,環氧樹脂為選自由具有聯苯骨架之環氧樹脂及具有縮合環構造之環氧樹脂中的1種以上之環氧樹脂。 [8]如[1]~[7]中任一項之樹脂組成物,其中,(B)成分為選自由酚系硬化劑及活性酯系硬化劑中的1種以上之硬化劑。 [9]如[1]~[8]中任一項之樹脂組成物,其中,(C)成分為重量平均分子量3萬以上100萬以下之選自由苯氧基樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、丁醛樹脂及丙烯酸系樹脂中的1種以上之熱塑性樹脂。 [10]如[1]~[9]中任一項之樹脂組成物,其中,樹脂組成物係形成由母相與分散相所構成的海島構造,(D)成分集中存在於母相側。 [11]如[1]~[10]中任一項之樹脂組成物,其中,(D)成分之平均粒徑為0.01μm以上8μm以下,且(D)成分之縱橫比為2以下。 [12]如[1]~[11]中任一項之樹脂組成物,其中,(D)成分為包含選自由Si、Al、及Cr中的1種以上之元素的Fe合金類。 [13]如[3]~[12]中任一項之樹脂組成物,其中,(E)成分為二氧化矽。 [14]如[1]~[13]中任一項之樹脂組成物,其中,使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物於頻率100MHz時之相對導磁率為5以上。 [15]如[1]~[14]中任一項之樹脂組成物,其中,使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物於頻率100MHz時之磁性損失為0.05以下。 [16]如[1]~[15]中任一項之樹脂組成物,其中,使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物於頻率10MHz時之相對導磁率為5以上20以下,頻率100MHz時之相對導磁率為5以上20以下,頻率1GHz時之相對導磁率為4以上16以下,頻率3GHz以上時之相對導磁率為2以上10以下。 [17]如[1]~[16]中任一項之樹脂組成物,其係具備電感元件之配線板的磁性層形成用者。 [18]如[17]之樹脂組成物,其中,電感元件發揮功能的頻率為10~200MHz。 [19]一種硬化物,其係使如[1]~[18]中任一項之樹脂組成物熱硬化而成者。 [20]一種接著薄膜,其係包含支撐體,與設置於該支撐體上以如[1]~[18]中任一項之樹脂組成物所形成的樹脂組成物層。 [21]一種內載電感元件之配線板,其係具有:作為如[20]之接著薄膜之樹脂組成物層之硬化物的磁性層,與至少一部分埋入該磁性層的導電性構造體, 且包含:藉由前述導電性構造體,與延伸存在於前述磁性層的厚度方向且被前述導電性構造體所包圍之前述磁性層中的一部分所構成的電感元件。 [22]如[21]之內載電感元件之配線板,其中,電感元件發揮功能的頻率為10~200MHz。 [23]一種印刷配線板,其係使用如[21]或[22]之內載電感元件之配線板作為內層基板。 [24]一種晶片電感零件,其係將如[21]或[22]之內載電感元件之配線板單片化而成。 [25]一種印刷配線板,其係表面安裝有如[24]之晶片電感零件。
依據本發明,可提供能得到難燃性優異,翹曲量受到抑制,尤其可提昇頻率10~200MHz之範圍內的相對導磁率之硬化物,進而疊層性優異之樹脂組成物;使用該樹脂組成物所得之接著薄膜、內載電感元件之配線板、晶片電感零件、及印刷配線板。
以下,參照附圖,針對本發明之實施形態進行說明。另外,各附圖只不過是以可理解發明的程度概略性地顯示構成要素的形狀、大小及配置而已。本發明並非受以下之記述所限定者,各構成要素可在不脫離本發明之要旨的範圍內適當地變更。於以下說明所使用的附圖中,針對相同的構成要素係標示相同的符號,針對重複的說明有時會省略。又,關於本發明之實施形態的構造,不一定因附圖例之配置而使製造或使用受限。
[樹脂組成物] 本發明之樹脂組成物係含有:(A)熱硬化性樹脂、(B)硬化劑、(C)熱塑性樹脂、以及(D)磁性填料的樹脂組成物,其中,使樹脂組成物熱硬化而成之硬化物於23℃時之彈性率為7GPa以上18GPa以下。
如前述般,以往,含有磁性填料的樹脂組成物,由於在頻率10~200MHz之範圍內的相對導磁率為低,因此被限定於1GHz至3GHz之範圍內的高頻用途,或0~10MHz之範圍內的低頻用途中。於本發明中,藉由以使熱硬化而成的硬化物於23℃時之彈性率成為7GPa以上8GPa以下的方式來調整樹脂組成物中所包含之(A)成分~(D)成分之含量,而可得到難燃性優異,翹曲量受到抑制,尤其可提昇頻率為10~200MHz之範圍內的相對導磁率之硬化物,進而,使用樹脂組成物所得之接著薄膜係疊層性優異。
樹脂組成物係可因應需要,進一步包含(E)磁性填料以外之無機填充材、(F)硬化促進劑、(G)難燃劑、(H)有機填充材。以下,針對樹脂組成物中所包含之各成分詳細地說明。
<(A)熱硬化性樹脂> 樹脂組成物係含有(A)熱硬化性樹脂。作為(A)成分,可使用在形成配線板之絕緣層時所使用的熱硬化性樹脂,其中,較佳為環氧樹脂。
作為環氧樹脂,可列舉例如:雙酚A型環氧樹脂;雙酚F型環氧樹脂;雙酚S型環氧樹脂;雙酚AF型環氧樹脂;二環戊二烯型環氧樹脂;三酚型環氧樹脂;酚酚醛清漆型環氧樹脂;tert-丁基-兒茶酚型環氧樹脂;萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂等之具有縮合環構造的環氧樹脂;環氧丙基胺型環氧樹脂;環氧丙基酯型環氧樹脂;甲酚酚醛清漆型環氧樹脂;聯苯型環氧樹脂(具有聯苯骨架之環氧樹脂);線狀脂肪族環氧樹脂;具有丁二烯構造之環氧樹脂;脂環式環氧樹脂;雜環式環氧樹脂;含螺環之環氧樹脂;環己烷二甲醇型環氧樹脂;三羥甲基型環氧樹脂;四苯基乙烷型環氧樹脂等。環氧樹脂係可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。環氧樹脂,較佳為選自由雙酚A型環氧樹脂、具有聯苯骨架之環氧樹脂、萘型環氧樹脂及具有縮合環構造之環氧樹脂中的1種以上,更佳為選自由具有聯苯骨架之環氧樹脂及具有縮合環構造之環氧樹脂中的1種以上。
環氧樹脂,較佳係包含於1分子中具有2個以上之環氧基的環氧樹脂。又,環氧樹脂,較佳係具有芳香族構造,在使用2種以上之環氧樹脂的情況,更佳係至少1種具有芳香族構造。在將環氧樹脂之不揮發性成分設為100質量%的情況時,較佳係至少50質量%以上為於1分子中具有2個以上之環氧基的環氧樹脂。其中,較佳係包含於1分子中具有2個以上之環氧基且溫度20℃時為液狀之環氧樹脂(以下稱為「液狀環氧樹脂」),與於1分子中具有3個以上之環氧基且溫度20℃時為固體狀之環氧樹脂(以下稱為「固體狀環氧樹脂」)。藉由併用液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂作為環氧樹脂,而可得到具有優異的可撓性之樹脂組成物。又,樹脂組成物之硬化物的破斷強度亦會提昇。芳香族構造係指一般定義為芳香族的化學構造,也包含多環芳香族及芳香族雜環。
作為液狀環氧樹脂,較佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、環氧丙基酯型環氧樹脂、環氧丙基胺型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、具有酯骨架之脂環式環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、環氧丙基胺型環氧樹脂、及具有丁二烯構造之環氧樹脂,更佳為環氧丙基胺型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂及萘型環氧樹脂。作為液狀環氧樹脂之具體例,可列舉:DIC公司製之「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂)、三菱化學公司製之「828US」、「jER828EL」(雙酚A型環氧樹脂)、「jER807」(雙酚F型環氧樹脂)、「jER152」(酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「630」、「630LSD」(環氧丙基胺型環氧樹脂)、新日鐵住金化學公司製之「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂之混合品)、Nagase chemteX公司製之「EX-721」(環氧丙基酯型環氧樹脂)、DAICEL公司製之「CELLOXIDE 2021P」(具有酯骨架之脂環式環氧樹脂)、「PB-3600」(具有丁二烯構造之環氧樹脂)、新日鐵住金化學公司製之「ZX1658」、「ZX1658GS」(液狀1,4-環氧丙基環己烷)、三菱化學公司製之「630LSD」(環氧丙基胺型環氧樹脂)、ADEKA公司製之「EP-3980S」(環氧丙基胺型環氧樹脂)等。此等係可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
作為固體狀環氧樹脂,較佳為萘型4官能環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂,更佳為萘型4官能環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、及聯苯型環氧樹脂。作為固體狀環氧樹脂之具體例,可列舉:DIC公司製之「HP4032H」(萘型環氧樹脂)、「HP-4700」、「HP-4710」(萘型4官能環氧樹脂)、「N-690」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「N-695」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「HP-7200」(二環戊二烯型環氧樹脂)、「HP-7200HH」、「HP-7200H」、「EXA-7311」、「EXA-7311-G3」、「EXA-7311-G4」、「EXA-7311-G4S」、「HP6000」(伸萘基醚型環氧樹脂)、日本化藥公司製之「EPPN-502H」(三酚型環氧樹脂)、「NC7000L」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3100」(聯苯型環氧樹脂)、新日鐵住金化學公司製之「ESN475V」(萘型環氧樹脂)、「ESN485」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、三菱化學公司製之「YX4000H」、「YL6121」(聯苯型環氧樹脂)、「YX4000HK」(聯二甲苯酚型環氧樹脂)、「YX8800」(蒽型環氧樹脂)、Osaka Gas Chemicals公司製之「PG-100」、「CG-500」、三菱化學公司製之「YL7760」(雙酚AF型環氧樹脂)、「YL7800」(茀型環氧樹脂)、三菱化學公司製之「jER1010」(固體狀雙酚A型環氧樹脂)、「jER1031S」(四苯基乙烷型環氧樹脂)等。此等係可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
在併用液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂作為環氧樹脂的情況,該等之量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂),以質量比計,較佳為1:0.1~1:4之範圍。藉由將液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂之量比設為該範圍,可得到下列效果:i)在以接著薄膜的形態作使用的情況時可獲得適度的黏著性;ii)在以接著薄膜的形態作使用時可得到充分的可撓性,而操作性提昇;以及iii)可得到具有充分的破斷強度之硬化物。就上述i)~iii)之效果的觀點而言,液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂之量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂),以質量比計,更佳為1:0.3~1:3.5之範圍,更佳為1:0.6~1:3之範圍,特佳為1:0.8~1:2.5之範圍。
(A)成分之含量(質量%),就得到顯示良好的機械強度、絕緣可靠性的磁性層的觀點而言,在將樹脂組成物中之不揮發性成分設為100質量%的情況,較佳為0.1質量%以上,更佳為0.5質量%以上,再更佳為1質量%以上。環氧樹脂之含量的上限,只要可發揮本發明之效果則無特別限定,但,較佳為10質量%以下,更佳為5質量%以下,再更佳為3質量%以下。
(A)成分之含量(體積%),在將樹脂組成物中之不揮發性成分設為100體積%的情況,較佳為1質量%以上,更佳為3質量%以上,再更佳為5質量%以上。上限,只要可發揮本發明之效果則無特別限定,但,較佳為25質量%以下,更佳為20質量%以下,再更佳為15質量%以下。
環氧樹脂之環氧當量,較佳為50~5000,更佳為50~3000,再更佳為80~2000,又再更佳為110~1000。藉由成為此範圍,可使硬化物之交聯密度變得充分,而獲得表面粗度小的磁性層。另外,環氧當量係可依照JIS K7236進行測定,包含1當量之環氧基的樹脂之質量。
環氧樹脂之重量平均分子量,較佳為100~5000,更佳為250~3000,再更佳為400~1500。在此,環氧樹脂之重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析(GPC)法所測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
<(B)硬化劑> 樹脂組成物係含有(B)硬化劑。(B)成分只要具有將(A)成分硬化的功能則無特別限定。在(A)成分為環氧樹脂的情況時,硬化劑為環氧樹脂硬化劑。作為環氧樹脂硬化劑,可列舉例如:酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、活性酯系硬化劑、苯并嗪系硬化劑、及氰酸酯系硬化劑。環氧樹脂硬化劑係可單獨使用1種,或者亦可併用2種以上。就絕緣性之可靠性及耐熱性的觀點而言,作為硬化劑,較佳係選自由酚系硬化劑及活性酯系硬化劑中的1種以上。
作為酚系硬化劑及萘酚系硬化劑,就耐熱性及耐水性的觀點而言,較佳係具有酚醛清漆構造之酚系硬化劑,或者具有酚醛清漆構造之萘酚系硬化劑。又,就與導體層之密著性的觀點而言,較佳為含氮酚系硬化劑,更佳為含三嗪骨架之酚系硬化劑。其中,就高度滿足耐熱性、耐水性、及與導體層之密著性的觀點而言,較佳為含有三嗪骨架之酚酚醛清漆硬化劑。
作為酚系硬化劑及萘酚系硬化劑之具體例,可列舉:明和化成公司製之「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」、日本化藥公司製之「NHN」、「CBN」、「GPH」、新日鐵住金化學公司製之「SN170」、「SN180」、「SN190」、「SN475」、「SN485」、「SN495V」、「SN375」、「SN395」、DIC公司製之「TD-2090」、「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-1356」、「LA-3018-50P」、「EXB-9500」、「HPC-9500」、「KA-1160」、「KA-1163」、「KA-1165」、群榮化學公司製之「GDP-6115L」、「GDP-6115H」等。
作為活性酯系硬化劑雖無特別限制,但一般而言,較佳使用酚酯類、硫酚酯類、N-羥基胺酯類、雜環羥基化合物之酯類等之於1分子中具有2個以上反應活性高的酯基之化合物。該活性酯系硬化劑,較佳係藉由羧酸化合物及/或硫代羧酸化合物與羥基化合物及/或硫醇化合物之縮合反應所得者。尤其,就耐熱性提昇的觀點而言,較佳係由羧酸化合物與羥基化合物所得之活性酯系硬化劑,更佳係由羧酸化合物與酚化合物及/或萘酚化合物所得之活性酯系硬化劑。作為羧酸化合物,可列舉例如:苯甲酸、乙酸、琥珀酸、馬來酸、衣康酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、苯均四酸等。作為酚化合物或萘酚化合物,可列舉例如:氫醌、間苯二酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、酚酞、甲基化雙酚A、甲基化雙酚F、甲基化雙酚S、酚、o-甲酚、m-甲酚、p-甲酚、鄰苯二酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、二羥基二苯基酮、三羥基二苯基酮、四羥基二苯基酮、根皮三酚、苯三酚、二環戊二烯型二酚化合物、酚酚醛清漆等。在此,「二環戊二烯型二酚化合物」係指二環戊二烯1分子與酚2分子進行縮合所得之二酚化合物。
具體而言,較佳係包含二環戊二烯型二酚構造之活性酯化合物、包含萘構造之活性酯化合物、包含酚酚醛清漆之乙醯化物之活性酯化合物、包含酚酚醛清漆之苯甲醯化物之活性酯化合物,其中,更佳係包含萘構造之活性酯化合物、包含二環戊二烯型二酚構造之活性酯化合物。「二環戊二烯型二酚構造」係表示由伸苯基-二環伸戊基-伸苯基所構成之2價之構造。
作為活性酯系硬化劑之市售品,可列舉:作為包含二環戊二烯型二酚構造之活性酯化合物之「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC-8000-65T」、「HPC-8000H-65TM」、「EXB-8000L-65TM」(DIC公司製)、作為包含萘構造之活性酯化合物之「EXB9416-70BK」(DIC公司製)、作為包含酚酚醛清漆之乙醯化物之活性酯化合物之「DC808」(三菱化學公司製)、作為包含酚酚醛清漆之苯甲醯化物之活性酯化合物之「YLH1026」(三菱化學公司製)、作為酚酚醛清漆之乙醯化物之活性酯系硬化劑之「DC808」(三菱化學公司製)、作為酚酚醛清漆之苯甲醯化物之活性酯系硬化劑之「YLH1026」(三菱化學公司製)、「YLH1030」(三菱化學公司製)、「YLH1048」(三菱化學公司製)等。
作為氰酸酯系硬化劑,可列舉例如:雙酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯、寡(3-亞甲基-1,5-伸苯基氰酸酯)、4,4’-亞甲基雙(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4’-亞乙基二苯基二氰酸酯、六氟雙酚A二氰酸酯、2,2-雙(4-氰酸酯)苯基丙烷、1,1-雙(4-氰酸酯苯基甲烷)、雙(4-氰酸酯-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-雙(4-氰酸酯苯基-1-(甲基亞乙基))苯、雙(4-氰酸酯苯基)硫醚、及雙(4-氰酸酯苯基)醚等之2官能氰酸酯樹脂、由酚酚醛清漆及甲酚酚醛清漆等所衍生的多官能氰酸酯樹脂、此等氰酸酯樹脂一部分經三嗪化的預聚物等。作為氰酸酯系硬化劑之具體例,可列舉:Lonza Japan公司製之「PT30」及「PT60」(均為酚酚醛清漆型多官能氰酸酯樹脂)、「BA230」、「BA230S75」(雙酚A二氰酸酯的一部分或全部被三嗪化而成為三聚物的預聚物)等。
環氧樹脂與硬化劑之量比,以[環氧樹脂之環氧基之合計數]:[硬化劑之反應基之合計數]之比率計,較佳為1:0.2~1:2之範圍,更佳為1:0.3~1:1.5之範圍,再更佳為1:0.4~1:1之範圍。在此,硬化劑之反應基係指活性羥基、活性酯基等,依硬化劑之種類而異。又,環氧樹脂之環氧基之合計數係指對於將各環氧樹脂之不揮發性成分之質量除以環氧當量之值,針對全部的環氧樹脂進行合計之值,硬化劑之反應基之合計數係指對於將各硬化劑之不揮發性成分之質量除以反應基當量之值,針對全部的硬化劑進行合計之值。藉由將環氧樹脂與硬化劑之量比設為該範圍內,而更提昇作為硬化劑時之耐熱性。
樹脂組成物,較佳係分別包含作為環氧樹脂之液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂之混合物,與作為硬化劑之選自由酚系硬化劑及活性酯系硬化劑所成之群中的1種以上。
(B)成分之含量,在將樹脂組成物中之不揮發性成分設為100體積%的情況,較佳為5質量%以下,更佳為3質量%以下,再更佳為2質量%以下。又,下限雖無特別限制,但較佳為0.1質量%以上。
<(C)熱塑性樹脂> 樹脂組成物係含有(C)熱塑性樹脂。藉由含有(C)成分,可使彈性率降低,而減低翹曲。
作為熱塑性樹脂,可列舉例如:苯氧基樹脂、丙烯酸系樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、丁醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚碸樹脂、及聚碸樹脂等,較佳係選自由苯氧基樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、丁醛樹脂、及丙烯酸系樹脂中的1種以上。熱塑性樹脂係可單獨使用1種,或者亦可併用2種以上。
熱塑性樹脂之聚苯乙烯換算之重量平均分子量,較佳為3萬以上,更佳為5萬以上,再更佳為10萬以上。又,較佳為100萬以下,更佳為75萬以下,再更佳為50萬以下。熱塑性樹脂之聚苯乙烯換算之重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析(GPC)法所測定。具體而言,熱塑性樹脂之聚苯乙烯換算之重量平均分子量,可使用作為測定裝置之島津製作所公司製「LC-9A/RID-6A」、作為管柱之昭和電工公司製「Shodex K-800P/K-804L/K-804L」、作為移動相之氯仿等,並以管柱溫度40℃進行測定,並使用標準聚苯乙烯之檢量曲線來算出。
作為苯氧基樹脂,可例舉例如:具有選自由雙酚A骨架、雙酚F骨架、雙酚S骨架、雙酚苯乙酮骨架、酚醛清漆骨架、聯苯骨架、茀骨架、二環戊二烯骨架、降莰烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金剛烷骨架、萜烯骨架、及三甲基環己烷骨架所成之群中的1種以上之骨架的苯氧基樹脂。苯氧基樹脂之末端亦可為酚性羥基、環氧基等之任一種官能基。苯氧基樹脂係可單獨使用1種,或者亦可併用2種以上。作為苯氧基樹脂之具體例,可列舉:三菱化學公司製之「1256」及「4250」(均為含有雙酚A骨架之苯氧基樹脂)、「YX8100」(含有雙酚S骨架之苯氧基樹脂)、及「YX6954」(含有雙酚苯乙酮骨架之苯氧基樹脂),其他,亦可列舉:新日鐵住金化學公司製之「FX280」及「FX293」、三菱化學公司製之「YL7500BH30」、「YX6954BH30」、「YX7553」、「YX7553BH30」、「YL7769BH30」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」及「YL7482」等。
作為丙烯酸系樹脂,就使熱膨脹率及彈性率更降低的觀點而言,較佳為含有官能基之丙烯酸系樹脂,更佳為玻璃轉移溫度25℃以下之含有環氧基之丙烯酸系樹脂。
含有官能基之丙烯酸系樹脂之數量平均分子量(Mn),較佳為10000~1000000,更佳為30000~900000。
含有官能基之丙烯酸系樹脂之官能基當量,較佳為1000~50000,更佳為2500~30000。
作為玻璃轉移溫度為25℃以下之含環氧基之丙烯酸系樹脂,較佳為玻璃轉移溫度為25℃以下之含環氧基之丙烯酸酯共聚物樹脂,作為其具體例,可列舉:Nagase chemteX公司製「SG-80H」(含環氧基之丙烯酸酯共聚物樹脂(數量平均分子量Mn:350000g/mol、環氧價0.07eq/kg、玻璃轉移溫度11℃))、Nagase chemteX公司製「SG-P3」(含環氧基之丙烯酸酯共聚物樹脂(數量平均分子量Mn:850000g/mol、環氧價0.21eq/kg、玻璃轉移溫度12℃))。
作為聚乙烯縮醛樹脂、丁醛樹脂之具體例,可列舉:電氣化學工業公司製之Denka Butyral「4000-2」、「5000-A」、「6000-C」、「6000-EP」、積水化學工業公司製之S-LEC BH系列、BX系列、「KS-1」等之KS系列、「BL-1」等之BL系列、BM系列等。
作為聚醯亞胺樹脂之具體例,可列舉:新日本理化公司製之「RIKACOAT SN20」及「RIKACOAT PN20」。作為聚醯亞胺樹脂之具體例,又可列舉:使2官能性羥基末端聚丁二烯、二異氰酸酯化合物及四元酸酐進行反應所得之線狀聚醯亞胺(日本特開2006-37083號公報記載之聚醯亞胺)、含聚矽氧烷骨架之聚醯亞胺(日本特開2002-12667號公報及日本特開2000-319386號公報等記載之聚醯亞胺)等之變性聚醯亞胺。
作為聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例,可列舉:東洋紡公司製之「VYLOMAX HR11NN」及「VYLOMAX HR16NN」。作為聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例,又可列舉:日立化成公司製之「KS9100」、「KS9300」(含聚矽氧烷骨架之聚醯胺醯亞胺)等之變性聚醯胺醯亞胺。
作為聚醚碸樹脂之具體例,可列舉住友化學公司製之「PES5003P」等。作為聚苯醚樹脂之具體例,可列舉:Mitsubishi Gas Chemical公司製之具有乙烯基之oligo phenylene ether(OPE)・苯乙烯樹脂「OPE-2St 1200」等。
作為聚碸樹脂之具體例,可列舉:Solvay Advanced Polymers公司製之聚碸「P1700」、「P3500」等。
其中,作為熱塑性樹脂,較佳為重量平均分子量3萬以上100萬以下之選自由苯氧基樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、丁醛樹脂、及丙烯酸系樹脂中的1種以上。
(C)成分之含量(c1),在將樹脂組成物中之不揮發性成分設為100質量%的情況,較佳為0.1質量%以上,更佳為0.2質量%以上,再更佳為0.3質量%以上。又,較佳為10質量%以下,更佳為9質量%以下,再更佳為8質量%以下。藉由將(C)成分之含量設為該範圍內,可使樹脂組成物之黏度成為適度,而形成厚度或塊材性狀均勻的樹脂組成物層。
在將樹脂組成物中樹脂成分之含有質量設為a1,並將(C)成分之含有質量設為c1的情況時,較佳係以使(c1/a1)×100成為較佳為35以上的方式來調整(C)成分之含量,更佳為45以上,再更佳為55以上、65以上、或70以上。上限,較佳為80以下,更佳為78以下,再更佳為77以下。藉由以使(C)成分之含量成為如此之範圍內的方式進行調整,而使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物於23℃時之彈性率容易為7GPa以上18GPa以下。其結果,可得到難燃性優異,翹曲量受到抑制,尤其是可提昇頻率為10~200MHz之範圍內之相對導磁率,通常磁性損失亦減低之硬化物。進而,使用該樹脂組成物所得之接著薄膜係疊層性優異。 在此,「樹脂成分」係指構成樹脂組成物之不揮發性成分當中,排除(D)成分及(E)成分後的成分。
<(D)磁性填料> 樹脂組成物係含有(D)磁性填料。磁性填料之材料並無特別限定,可列舉例如:純鐵粉末、Fe-Si系合金粉末、Fe-Si-Al系合金粉末、Fe-Cr系合金粉末、Fe-Cr-Si系合金粉末、Fe-Ni-Cr系合金粉末、Fe-Cr-Al系合金粉末、Fe-Ni系合金粉末、Fe-Ni-Mo系合金粉末、Fe-Ni-Mo-Cu系合金粉末、Fe-Co系合金粉末、或者Fe-Ni-Co系合金粉末等之Fe合金類、Fe基非晶質、Co基非晶質等之非晶質合金類、Mg-Zn系肥粒鐵、Mn-Zn系肥粒鐵、Mn-Mg系肥粒鐵、Cu-Zn系肥粒鐵、Mg-Mn-Sr系肥粒鐵、Ni-Zn系肥粒鐵等之尖晶石型肥粒鐵類、Ba-Zn系肥粒鐵、Ba-Mg系肥粒鐵、Ba-Ni系肥粒鐵、Ba-Co系肥粒鐵、Ba-Ni-Co系肥粒鐵等之六方晶型肥粒鐵類、Y系肥粒鐵等之石榴石型肥粒鐵類。其中,作為(D)成分,較佳係Fe-Si系合金粉末、Fe-Si-Al系合金粉末、Fe-Cr系合金粉末、Fe-Cr-Si系合金粉末、Fe-Ni-Cr系合金粉末、Fe-Cr-Al系合金粉末等之包含選自由Si、Al、及Cr中的1種以上之元素的Fe合金類。
作為磁性填料係可使用市售之磁性填料。作為可使用之市售之磁性填料的具體例,可列舉:山陽特殊製鋼公司製「PST-S」、EPSON ATMIX公司製「AW2-08」、「AW2-08PF20F」、「AW2-08PF10F」、「AW2-08PF3F」、「Fe-3.5Si-4.5CrPF20F」、「Fe-50NiPF20F」、「Fe-80Ni-4MoPF20F」、JFE Chemical公司製「LD-M」、「LD-MH」、「KNI-106」、「KNI-106GSM」、「KNI-106GS」、「KNI-109」、「KNI-109GSM」、「KNI-109GS」、戶田工業公司製「KNS-415」、「BSF-547」、「BSF-029」、「BSN-125」、「BSN-714」、「BSN-828」、「S-1281」、「S-1641」、「S-1651」、「S-1470」、「S-1511」、「S-2430」、日本重化學工業公司製「JR09P2」、CIK nanoTech公司製「Nanotek」、KINSEI MATEC公司製「JEMK-S」、「JEMK-H」、ALDRICH公司製「Yttrium iron oxide」等。磁性填料係可單獨使用1種,或者亦可併用2種以上。
(D)成分較佳為球狀。作為將(D)成分之粉體的長邊之長度除以短邊之長度的值(縱橫比),較佳為2以下,更佳為1.5以下,再更佳為1.2以下。一般而言,磁性填料係以非球狀的扁平形狀較容易提昇相對導磁率。但,為了將(A)成分~(C)成分組合來實現特定之彈性率,尤其是使用球狀之(D)成分者較可容易得到具有所期望之特性的樹脂組成物。
(D)成分之平均粒徑,較佳為0.01μm以上,更佳為0.5μm以上,再更佳為1μm以上。又,較佳為8μm以下,更佳為5μm以下,再更佳為4μm以下。(D)成分之平均粒徑,可以與後述之(E)成分之平均粒徑相同的方法進行測定。
作為(D)成分,若使用平均粒徑為0.01μm以上8μm以下之磁性填料,則在頻率為0~10MHz的情況,相較於使用平均粒徑超過25μm之磁性填料的情況之相對導磁率稍差。但,即使超過10MHz相對導磁率也不會急遽地降低,尤其可維持在0~200MHz之範圍之高相對導磁率。亦即,維持在0~200MHz之廣範圍,尤其是在10MHz~200MHz之相對導磁率,並且通常磁性損失亦減低。
(D)成分之含量(體積%),就提昇相對導磁率及難燃性的觀點而言,在將樹脂組成物中之不揮發性成分設為100體積%的情況,較佳為10體積%以上,更佳為20體積%以上,再更佳為30體積%以上。又,較佳為85體積%以下,更佳為75體積%以下,再更佳為65體積%以下。
(D)成分之含量(質量%:d1),就提昇相對導磁率及難燃性的觀點而言,在將樹脂組成物中之不揮發性成分設為100質量%的情況,較佳為75質量%以上,更佳為76質量%以上,再更佳為77質量%以上。又,較佳為未達95質量%,更佳為94質量%以下,再更佳為93質量%以下。
在使用活性酯系硬化劑作為(B)成分的情況,及/或使用丙烯酸系樹脂作為(C)成分的情況,有時(A)成分~(C)成分之相溶性會變低。因此,樹脂組成物有時會形成由母相(海)與分散相(島)所構成的海島構造,且(D)成分集中存在於母相側。其結果,作為樹脂組成物之硬化物全體的相對導磁率會提昇。於此情況中,較佳係母相為(A)成分、(B)成分之混合成分,分散相為(C)成分。
藉由將含有(A)成分~(D)成分的樹脂組成物之組成以使熱硬化而成之硬化物於23℃時之彈性率成為7GPa以上18GPa以下的方式進行調整,可將頻率為10MHz~200MHz,尤其是頻率為10MHz~100MHz時之相對導磁率設為5以上,進而通常可將頻率為10MHz~100MHz時之磁性損失設為0.05以下。
<(E)磁性填料以外之無機填充材> 於一實施形態中,樹脂組成物係可含有(E)磁性填料以外之無機填充材。藉由含有(E)成分,可減低磁性損失,並可抑制磁性層之熱膨脹,提昇可靠性。
(E)成分之材料雖只要為無機化合物則無特別限定,但可列舉例如:二氧化矽、氧化鋁、玻璃、堇青石、矽氧化物、硫酸鋇、碳酸鋇、滑石、黏土、雲母粉、氧化鋅、水滑石、水鋁礦、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化錳、硼酸鋁、碳酸鍶、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、氧化鈦、氧化鋯、鈦酸鋇、鋯鈦酸鋇、鋯酸鋇、鋯酸鈣、磷酸鋯、及磷鎢酸鋯等。該等當中,以二氧化矽特別適合。作為二氧化矽,可列舉例如:無定形二氧化矽、熔融二氧化矽、結晶二氧化矽、合成二氧化矽、中空二氧化矽等。又,作為二氧化矽,較佳為球狀二氧化矽。(E)成分係可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
無機填充材之平均粒徑,為了使樹脂組成物之流動性及成形性成為良好,改善作為硬化物時之相對導磁率及磁性損失、以及初期電阻值,較佳為0.01μm以上,更佳為0.05μm以上,再更佳為0.1μm以上、0.3μm以上。又,較佳為5μm以下,更佳為2.5μm以下,再更佳為1.5μm以下、1μm以下。
無機填充材之平均粒徑係可藉由根據米氏(Mie)散射理論的雷射繞射/散射法進行測定。具體而言,可藉由雷射繞射散射式粒度分布測定裝置,以體積基準製成無機填充材之粒度分布,將其中位直徑作為平均粒徑而測定。測定樣品係可較佳使用使無機填充材藉由超音波而分散於甲基乙基酮中者。作為雷射繞射散射式粒度分布測定裝置,可使用堀場製作所公司製「LA-500」、島津製作所公司製「SALD-2200」等。
無機填充材,就提高耐濕性及分散性的觀點而言,較佳係以含氟矽烷偶合劑、胺基矽烷系偶合劑、環氧矽烷系偶合劑、巰基矽烷系偶合劑、矽烷系偶合劑、烷氧基矽烷、有機矽氮烷化合物、鈦酸酯系偶合劑等的1種以上之表面處理劑進行處理。作為表面處理劑之市售品,可列舉例如:信越化學工業公司製「KBM403」(3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM803」(3-巰基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBE903」(3-胺基丙基三乙氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM573」(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「SZ-31」(六甲基二矽氮烷)、信越化學工業公司製「KBM103」(苯基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM-4803」(長鏈環氧型矽烷偶合劑)、信越化學工業公司製「KBM-7103」(3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷)等。
以表面處理劑進行之表面處理的程度,就提昇無機填充材之分散性的觀點而言,相對於無機填充材100質量份而言,較佳係以0.2質量份~5質量份之表面處理劑進行表面處理,較佳係以0.2質量份~3質量份進行表面處理,較佳係以0.3質量份~2質量份進行表面處理。
以表面處理劑所進行之表面處理的程度,可藉由無機填充材之每單位表面積之碳量進行評估。無機填充材之每單位表面積之碳量,就無機填充材之分散性提昇的觀點而言,較佳為0.02mg/m2
以上,更佳為0.1mg/m2
以上,再更佳為0.2mg/m2
以上。另一方面,就抑制樹脂清漆之溶融黏度及薄片形態下之溶融黏度的上昇之觀點而言,較佳為1mg/m2
以下,更佳為0.8mg/m2
以下,再更佳為0.5mg/m2
以下。
無機填充材之每單位表面積之碳量,可在將表面處理後之無機填充材藉由溶劑(例如,甲基乙基酮(MEK))進行洗淨處理之後進行測定。具體而言,將作為溶劑為充分之量的MEK添加於以表面處理劑進行表面處理後的無機填充材,以25℃進行5分鐘超音波洗淨。可在將上澄液去除,使固體成分乾燥之後,使用碳分析計來測定無機填充材之每單位表面積之碳量。作為碳分析計係可使用堀場製作所公司製「EMIA-320V」等。
在樹脂組成物含有(E)成分的情況,(E)成分之含量(質量%:e1),就提高將樹脂組成物作為硬化物時之絕緣性的可靠性及難燃性的觀點而言,在將樹脂組成物中之不揮發性成分設為100質量%的情況,較佳為1質量%以上,更佳為1.5質量%以上,再更佳為2質量%以上。又,較佳為25質量%以下,更佳為20質量%以下,再更佳為15質量%以下。
在樹脂組成物含有(E)成分的情況,(E)成分之含量(體積%),較佳為1體積%以上,更佳為3體積%以上,再更佳為5體積%以上。又,上限,較佳為30體積%以下,更佳為25體積%以下,再更佳為20體積%以下。
在樹脂組成物含有(E)成分的情況,在將樹脂組成物中之(D)成分之含有質量設為d1,並將(E)成分之含有質量設為e1的情況,就將樹脂組成物作為硬化物時之頻率為10~200MHz之範圍內的相對導磁率及磁性損失設為良好的範圍,並且抑制磁性層之熱膨脹,提高可靠性的觀點而言,e1/d1較佳為0.02以上,更佳為0.025以上,再更佳為0.03以上。又,上限較佳為0.19以下,更佳為0.185以下,再更佳為0.18以下。
(E)成分之平均粒徑,較佳係小於(D)成分之平均粒徑。只要將(D)成分及(E)成分之含量的比例如前述般設定,且使(E)成分之平均粒徑小於(D)成分之平均粒徑,則可以包圍磁性填料粒子之周圍的方式將無機填充材有效地配置。藉此,由於可防止磁性填料粒子彼此凝聚而互相接觸,使磁性填料粒子彼此互相分離,因此可因所摻合的磁性填料而提高相對導磁率並且實現良好的絕緣性。
<(F)硬化促進劑> 於一實施形態中,樹脂組成物係可含有(F)硬化促進劑。作為硬化促進劑,可列舉例如:磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、胍系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑等,較佳為磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑,更佳為咪唑系硬化促進劑。硬化促進劑係可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
作為磷系硬化促進劑,可列舉例如:三苯基膦、鏻硼酸鹽化合物、四苯基鏻四苯基硼酸鹽、n-丁基鏻四苯基硼酸鹽、四丁基鏻癸酸鹽、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸鹽、四苯基鏻硫氰酸鹽、丁基三苯基鏻硫氰酸鹽等,較佳為三苯基膦、四丁基鏻癸酸鹽。
作為胺系硬化促進劑,可列舉例如:三乙基胺、三丁基胺等之三烷基胺、4-二甲基胺基吡啶、苄基二甲基胺、2,4,6,-參(二甲基胺基甲基)酚、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一烯等,較佳為4-二甲基胺基吡啶、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一烯。
作為咪唑系硬化促進劑,可列舉例如:2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基偏苯三酸咪唑鹽、1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑鹽、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪異三聚氰酸加成物、2-苯基咪唑異三聚氰酸加成物、2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑、2,3-二羥-1H-吡咯[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鹽氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等之咪唑化合物及咪唑化合物與環氧樹脂之加合物,較佳為2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑。
作為咪唑系硬化促進劑,亦可使用市售品,可列舉例如:三菱化學公司製之「P200-H50」等。
作為胍系硬化促進劑,可列舉例如:二氰二胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-環己基胍、1-苯基胍、1-(o-基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基雙胍、1-乙基雙胍、1-n-丁基雙胍、1-n-十八烷基雙胍、1,1-二甲基雙胍、1,1-二乙基雙胍、1-環己基雙胍、1-烯丙基雙胍、1-苯基雙胍、1-(o-基)雙胍等,較佳為二氰二胺、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯。
作為金屬系硬化促進劑,可列舉例如:鈷、銅、鋅、鐵、鎳、錳、錫等之金屬之有機金屬錯合物或有機金屬鹽。作為有機金屬錯合物之具體例,可列舉:乙醯丙酮鈷(II)、乙醯丙酮鈷(III)等之有機鈷錯合物、乙醯丙酮銅(II)等之有機銅錯合物、乙醯丙酮鋅(II)等之有機鋅錯合物、乙醯丙酮鐵(III)等之有機鐵錯合物、乙醯丙酮鎳(II)等之有機鎳錯合物、乙醯丙酮錳(II)等之有機錳錯合物等。作為有機金屬鹽,可列舉例如:辛酸鋅、辛酸錫、環烷酸鋅、環烷酸鈷、硬脂酸錫、硬脂酸鋅等。
在樹脂組成物含有硬化促進劑的情況,硬化促進劑之含量,在將樹脂組成物中之不揮發性成分設為100質量%的情況,較佳為0.001質量%~1質量%,更佳為0.001質量%~0.1質量%,再更佳為0.005質量%~0.05質量%。
<(G)難燃劑> 於一實施形態中,樹脂組成物係可含有(G)難燃劑。作為難燃劑,可列舉例如:有機磷系難燃劑、有機系含氮之磷化合物、氮化合物、聚矽氧系難燃劑、金屬氫氧化物等。難燃劑係可單獨使用1種,或者亦可併用2種以上。
作為難燃劑,亦可使用市售品,可列舉例如:三光公司製之「HCA-HQ」、大八化學工業公司製之「PX-200」等。難燃劑係可單獨使用1種,或者亦可併用2種以上。
在樹脂組成物含有難燃劑的情況,難燃劑之含量,在將樹脂組成物中之不揮發性成分設為100質量%的情況,較佳為0.5質量%~10質量%之範圍,更佳為1質量%~9質量%之範圍,再更佳為1.5質量%~8質量%之範圍。
<(H)有機填充材> 於一實施形態中,樹脂組成物係可含有(H)有機填充材。作為有機填充材之例,可列舉橡膠粒子。作為有機填充材之橡膠粒子,例如:使用不溶解於後述之有機溶劑中,且與(A)成分~(C)成分等不相溶的橡膠粒子。如此之橡膠粒子,一般而言,藉由使橡膠粒子之成分的分子量大到不溶解於有機溶劑、樹脂的程度,且設為粒子狀而調製。
作為有機填充材之橡膠粒子,可列舉例如:核殼型橡膠粒子、交聯丙烯腈丁二烯橡膠粒子、交聯苯乙烯丁二烯橡膠粒子、丙烯酸橡膠粒子等。核殼型橡膠粒子係具有核層與殼層的橡膠粒子,可列舉例如:外層之殼層以玻璃狀聚合物構成,內層之核層以橡膠狀聚合物構成的2層構造,或者外層之殼層以玻璃狀聚合物構成,中間層以橡膠狀聚合物構成,內層之核層以玻璃狀聚合物構成的3層構造之橡膠粒子等。玻璃狀聚合物層,例如:以甲基丙烯酸甲酯聚合物等所構成,橡膠狀聚合物層,例如:以丁基丙烯酸酯聚合物(丁基橡膠)等所構成。作為可使用之橡膠粒子之例,可列舉GANZ公司製「STAPHYLOID AC3816N」。橡膠粒子係可單獨使用1種,或者亦可併用2種以上。
作為有機填充材之橡膠粒子之平均粒徑,較佳為0.005μm~1μm之範圍,更佳為0.2μm~0.6μm之範圍。橡膠粒子之平均粒徑係可使用動態光散射法進行測定。例如,可藉由使橡膠粒子藉由超音波等均勻地分散於適當的有機溶劑中,使用濃厚系粒徑分析儀(大塚電子公司製「FPAR-1000」),以質量基準製成橡膠粒子之粒度分布,並將該中位直徑作為平均粒徑而測定。
在樹脂組成物含有有機填充材的情況,有機填充材之含量,在將樹脂組成物中之不揮發性成分設為100質量%的情況,較佳為0.1~20質量%,更佳為0.2~10質量%,再更佳為0.3~5質量%、或0.5~3質量%。
<(I)任意之添加劑> 於一實施形態中,樹脂組成物亦可進一步因應需要而包含其他添加劑,作為該其他添加劑,可列舉例如:有機銅化合物、有機鋅化合物及有機鈷化合物等之有機金屬化合物、以及增黏劑、消泡劑、整平劑、密著性賦予劑、及著色劑等之樹脂添加劑等。
<樹脂組成物之物性、用途> 使本實施形態之樹脂組成物熱硬化而成的硬化物(例如以180℃進行90分鐘熱硬化而成的硬化物)於23℃時之彈性率為7GPa以上,較佳為7.5GPa以上,更佳為8GPa以上。又,上限為18GPa以下,較佳為17GPa以下,更佳為16GPa以下。藉由將彈性率設為如此之範圍內,可得到難燃性優異,翹曲量受到抑制,尤其是可提昇頻率為10~200MHz之範圍內之相對導磁率,並且亦使磁性損失減低之硬化物。進而,使用樹脂組成物所得之接著薄膜係疊層性優異。彈性率係可藉由調整(A)成分~(D)成分而設為如此之範圍內。彈性率可依照後述之<彈性率之測定>記載的方法進行測定。
使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物(例如以180℃進行90分鐘熱硬化而成的硬化物),顯示頻率10MHz時之相對導磁率為高的特性。頻率10MHz時之相對導磁率,較佳為5以上,更佳為6以上,再更佳為7以上。又,較佳為20以下,更佳為18以下,再更佳為15以下。相對導磁率可依照後述之<相對導磁率、磁性損失之測定>記載的方法進行測定。
使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物(例如以180℃進行90分鐘熱硬化而成的硬化物),顯示頻率100MHz時之相對導磁率為高的特性。頻率100MHz時之相對導磁率,較佳為5以上,更佳為6以上,再更佳為7以上。又,較佳為20以下,更佳為18以下,再更佳為15以下。
使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物(例如以180℃進行90分鐘熱硬化而成的硬化物),亦可頻率1GHz時之相對導磁率為低。頻率1GHz時之相對導磁率,較佳為4以上,更佳為5以上,再更佳為6以上。又,較佳為16以下,更佳為15以下,再更佳為14以下。
使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物(例如以180℃進行90分鐘熱硬化而成的硬化物),亦可頻率3GHz時之相對導磁率為低。頻率3GHz時之相對導磁率,較佳為2以上,更佳為3以上,再更佳為4以上。又,較佳為10以下,更佳為9以下,再更佳為8以下。
使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物(例如以180℃進行90分鐘熱硬化而成的硬化物),顯示頻率10MHz時之磁性損失為低的特性。頻率10MHz時之磁性損失,較佳為0.05以下,更佳為0.04以下,再更佳為0.03以下。下限雖無特別限定,但可設為0.0001以上等。磁性損失可依照後述之<相對導磁率、磁性損失之測定>記載的方法進行測定。
使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物(例如以180℃進行90分鐘熱硬化而成的硬化物),顯示頻率100MHz時之磁性損失為低的特性。頻率100MHz時之磁性損失,較佳為0.05以下,更佳為0.04以下,再更佳為0.03以下。下限雖無特別限定,但可設為0.0001以上等。
由於樹脂組成物含有(C)成分,因此使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物(例如以180℃進行90分鐘熱硬化而成的硬化物),顯示翹曲量減低的特性。翹曲量,較佳為10mm以下,更佳為9mm以下,再更佳為8mm以下。上限雖無特別限定,但可設為0.1mm以上等。翹曲量係可依照後述之<翹曲量之測定>記載的方法進行測定。
使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物(例如以180℃進行90分鐘熱硬化而成的硬化物),顯示難燃性優異的特性。難燃性,較佳係進行5次UL94垂直難燃試驗,10秒接觸火焰後之燃燒殘留的樣品仍有5個存在。難燃性之評估係可依照後述之<難燃性之評估>記載的方法進行測定。
本實施形態之樹脂組成物係磁性層形成時之流動性優異,作為磁性層(硬化物)時之配線層的密封性優異。又,只要形成使用本發明之樹脂組成物所形成的磁性層,則可提昇頻率為10MHz~200MHz,尤其是頻率為10MHz~100MHz之範圍內的相對導磁率,且減低磁性損失。又,使本實施形態之樹脂組成物熱硬化所得之磁性層(硬化物),絕緣性亦優異。
因而,本實施形態之樹脂組成物,可適合使用作為具備於磁性層(複數層之磁性層層合而成之磁性體部)的厚度內內置有線圈之所謂的薄膜構造之電感元件的配線板之磁性層的材料,尤其,可更適合使用於電感元件發揮功能之頻率為10MHz~200MHz的情況。
[硬化物] 本發明之硬化物係將本發明之樹脂組成物熱硬化而得。本發明之硬化物係以180℃進行90分鐘熱硬化時於23℃時的彈性率為7GPa以上18GPa以下,較佳之範圍係如上述般。
樹脂組成物層之熱硬化條件並無特別限定,例如,亦可使用後述之第1磁性層之形成步驟中的熱硬化步驟之條件。又,亦可在熱硬化之前,以比熱硬化溫度更低的溫度進行預備加熱。
硬化物之厚度雖依據用途而異,但在作為內載電感元件之配線板的磁性層使用的情況,較佳為100μm以下,更佳為80μm以下,再更佳為60μm以下,又再更佳為40μm以下。硬化物之厚度的下限雖依據用途而異,但在作為內載電感元件之配線板的磁性層使用的情況,通常為10μm以上。
[接著薄膜] 本發明之接著薄膜係包含支撐體,與設置於該支撐體上以本發明之樹脂組成物所形成的樹脂組成物層。
樹脂組成物層之厚度並無特別限定。樹脂組成物層,較佳係厚度為0.5μm~80μm,更佳係10μm~60μm。
作為支撐體,可列舉例如:由塑膠材料所構成之薄膜、金屬箔、脫模紙,較佳為由塑膠材料所構成之薄膜、金屬箔。
在使用由塑膠材料所構成之薄膜作為支撐體的情況,以使用玻璃轉移溫度(Tg)高的塑膠材料為宜。作為玻璃轉移溫度為100℃以上之塑膠材料,可列舉例如:聚對苯二甲酸乙二酯(以下有時簡稱為「PET」)、聚萘二甲酸乙二酯(以下有時簡稱為「PEN」)等之聚酯、聚碳酸酯(以下有時簡稱為「PC」)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等之丙烯酸、環狀聚烯烴、三乙醯纖維素(TAC)、聚醚硫化物(PES)、聚醚酮、聚醯亞胺等。其中,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚醯亞胺,特佳為低價的聚對苯二甲酸乙二酯。
在使用金屬箔作為支撐體的情況,作為金屬箔,可列舉例如:銅箔、鋁箔等,較佳為銅箔。作為銅箔,可使用由銅之單金屬所構成的箔,亦可使用由銅與其他金屬(例如,錫、鉻、銀、鎂、鎳、鋯、矽、鈦等)之合金所構成的箔。
支撐體,亦可於與樹脂組成物層接合的面施行霧面處理、電暈處理。
又,作為支撐體,亦可使用於與樹脂組成物層接合之面具有脫模層之附脫模層支撐體。作為使用於附脫模層支撐體之脫模層的脫模劑,可列舉例如:選自由醇酸樹脂、聚烯烴樹脂、胺基甲酸酯樹脂、及聚矽氧樹脂所成之群中的1種以上之脫模劑。附脫模層支撐體亦可使用市售品,可列舉例如:作為具有以醇酸樹脂系脫模劑作為主成分之脫模層的PET薄膜之LINTEC公司製之「SK-1」、「AL-5」、「AL-7」、Toray公司製之「LUMIRROR T60」、帝人公司製之「PUREX」、Unitika公司製之「Unipeel」等。
作為支撐體之厚度雖無特別限定,但較佳為5μm~75μm之範圍,更佳為10μm~60μm之範圍。另外,在使用附脫模層支撐體的情況,較佳係附脫模層支撐體全體的厚度為上述範圍。
樹脂組成物層所使用之樹脂組成物,可藉由將已說明的前述成分適當混合,又,因應需要而藉由混練手段(3輥機、球磨機、珠磨機、混砂機等)或攪拌手段(高速混合器、行星式攪拌機等)進行混練或混合而調製。
具有樹脂組成物層的接著薄膜之製造方法並無特別制限,例如,可藉由調製於有機溶劑中溶解有樹脂組成物的清漆,將此樹脂清漆使用模具塗佈機等塗佈於支撐體,並使所塗佈的樹脂清漆之塗佈膜乾燥而製作。
作為有機溶劑,可列舉例如:丙酮、甲基乙基酮及環己酮等之酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、賽路蘇乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯及卡必醇乙酸酯等之乙酸酯類;賽路蘇及丁基卡必醇等之卡必醇類;甲苯及二甲苯等之芳香族烴類;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺及N-甲基吡咯啶酮等之醯胺系溶媒等。有機溶劑係可單獨使用1種,或者亦可併用2種以上。
乾燥係可藉由加熱、熱風吹附等之周知的方法而實施。乾燥條件雖無特別限定,但以使樹脂組成物層中之有機溶劑的含量成為10質量%以下,較佳為5質量%以下的方式來進行乾燥。雖依據樹脂清漆中之有機溶劑的沸點而異,但例如,在使用包含30質量%~60質量%之有機溶劑的樹脂清漆的情況,例如,可藉由以80℃~150℃進行3分鐘~15分鐘左右乾燥,而形成樹脂組成物層。
於接著薄膜中,可於樹脂組成物層之非與支撐體接合之面(亦即,與支撐體相反側之面)進一步層合作為支撐體的保護薄膜。保護薄膜之厚度雖無特別限定,但例如為1μm~40μm。藉由層合保護薄膜,可防止對樹脂組成物層之表面的塵埃等之附著或損傷。接著薄膜係可藉由捲成捲狀來保存。在接著薄膜具有保護薄膜的情況,藉由將保護薄膜剝離而成為可使用狀態。
本發明之接著薄膜,由於是以使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物(例如以180℃進行90分鐘熱硬化而成的硬化物)於23℃時之彈性率成為7GPa以上18GPa以下的方式來調整(A)成分~(D)成分之含量,因此顯示疊層性優異的特性。即使將接著薄膜疊層於配線板,通常於配線板之電路部分也無空隙,來自接著薄膜的樹脂組成物會充分地流動。
[內載電感元件之配線板及內載電感元件之配線板之製造方法] (第1實施形態) 針對第1實施形態之內載電感元件之配線板的構造例,參照第1圖、第2圖及第3圖進行說明。第1圖係由其厚度方向之一方觀看內載電感元件之配線板的示意俯視圖。第2圖係顯示在以II-II虛線表示之位置切斷的內載電感元件之配線板之切斷端面的示意圖。第3圖係用以說明內載電感元件之配線板中之第1配線層的構造的示意俯視圖。以下,有時將內載電感元件之配線板簡稱為「配線板」。
配線板係具有作為樹脂組成物(樹脂組成物層)的硬化體之磁性層,與至少一部分埋入此磁性層的導電性構造體,且包含藉由此導電性構造體,與延伸於磁性層的厚度方向且被導電性構造體所包圍之磁性層中的一部分所構成之電感元件。
可想定本實施形態之配線板所具備的電感元件可發揮功能的頻率為10MHz~200MHz。又,可想定本實施形態之配線板所具備的電感元件為電源系。
如第1圖及第2圖所示般,配線板10係具有增層磁性層的增層配線板。配線板10具備有芯基材20。芯基材20具有第1主表面20a及與第1主表面20a相反側之第2主表面20b。芯基材20為絕緣性之基板。芯基材20亦可為其厚度內內置有配線等之內層電路基板。
作為芯基材20之材料之例,可列舉:玻璃環氧基板、金屬基板、聚酯基板、聚醯亞胺基板、BT樹脂基板、熱硬化型聚苯醚基板等之絕緣性基材。
芯基材20具有設置於第1主表面20a的第1配線層42,與設置於第2主表面20b的外部端子24。第1配線層42及第2配線層44包含複數之配線。於圖示例中,僅顯示構成電感元件之線圈狀導電性構造體40的配線。外部端子24為用以與未圖示之外部之裝置等電連接的端子。外部端子24係可作為設置於第2主表面20b之配線層的一部分而構成。
作為可構成第1配線層42、第2配線層44、外部端子24、其他配線的導體材料,可列舉例如:選自由金、鉑、鈀、銀、銅、鋁、鈷、鉻、鋅、鎳、鈦、鎢、鐵、錫及銦所成之群中的1種以上之金屬。第1配線層42、第2配線層44、外部端子24、其他配線可藉由單金屬所構成,亦可藉由合金所構成,作為合金,可列舉例如:選自由上述之群中的2種以上之金屬的合金(例如,鎳鉻合金、銅鎳合金及銅鈦合金)。其中,就泛用性、成本、圖型化之容易性等的觀點而言,較佳係使用鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅,或者鎳鉻合金、銅鎳合金、銅鈦合金,更佳係使用鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅,或者鎳鉻合金,再更佳係使用銅。
第1配線層42、第2配線層44、外部端子24、其他配線可為單層構造,亦可為層合2層以上由不同種類之金屬或合金所構成之單金屬層或者合金層的多層構造。在第1配線層42、第2配線層44、外部端子24、其他配線為多層構造的情況,與磁性層接觸的層,較佳為鉻、鋅或鈦之單金屬層、或者鎳鉻合金之合金層。
第1配線層42、第2配線層44、外部端子24、其他配線之厚度,雖依據所期望之多層印刷配線板的設計,但一般為3μm~35μm,較佳為5μm~30μm。
芯基材20所具有之第1配線層42及外部端子24的厚度並無特別限定。第1配線層42及外部端子24的厚度,就薄型化的觀點而言,較佳為70μm以下,更佳為60μm以下,再更佳為50μm以下,又再更佳為40μm以下,特佳為30μm以下、20μm以下、15μm以下或10μm以下。外部端子24之厚度的下限雖無特別限制,但較佳為1μm以上,更佳為3μm以上,再佳為5μm以上。
第1配線層42及外部端子24之線(L)/空間(S)比雖無特別制限,但就使表面之凹凸減少而得到平滑性優異之磁性層的觀點而言,通常為900/900μm以下,較佳為700/700μm以下,更佳為500/500μm以下,再更佳為300/300μm以下,又再更佳為200/200μm以下。線/空間比之下限雖無特別制限,但就使對空間之樹脂組成物的埋入成為良好的觀點而言,較佳為1/1μm以上。
作為芯基材20,可列舉例如:藉由使用作為玻璃布基材環氧樹脂兩面貼銅層合板之Panasonic公司製「R1515A」,將銅層進行圖型化而作為配線層的配線板。
芯基材20係具有以從第1主表面20a至第2主表面20b的方式貫通芯基材20的複數個貫通孔22。於貫通孔22係設置有貫通孔內配線22a。貫通孔內配線22a係將第1配線層42與外部端子24電連接。
如第3圖所示般,第1配線層42包含用以構成線圈狀導電性構造體40之渦卷狀的配線部,與和貫通孔內配線22a電連接之矩形狀的墊42a。於圖示例中,渦卷狀之配線部包含直線狀部與彎曲成直角的彎曲部與繞過墊42a的繞過部。於圖示例中,第1配線層42之渦卷狀的配線部係全體的輪廓為略矩形狀,在從中心側朝向其外側時具有朝逆時針方向捲繞的形狀。
於設置有第1配線層42的芯基材20之第1主表面20a側係以覆蓋第1配線層42及從第1配線層42露出之第1主表面20a的方式設置有第1磁性層32。
第1磁性層32係來自已說明的接著薄膜之層,因此,第1配線層42之密封性優異。又,第1磁性層32,係使用前述接著薄膜所形成,因此,頻率為10MHz~200MHz之範圍內的相對導磁率提昇,進而通常磁性損失減低。
於第1磁性層32係設置有於其厚度方向貫通第1磁性層32的通孔36。
於第1磁性層32係設置有第2配線層44。第2配線層44係包含用以構成線圈狀導電性構造體40的渦卷狀之配線部。於圖示例中,渦卷狀之配線部包含直線狀部與彎曲成直角的彎曲部。於圖示例中,第2配線層44之渦卷狀的配線部係全體的輪廓為略矩形狀,在從中心側朝向其外側時具有朝順時針方向捲繞的形狀。
於通孔36內係設置有通孔內配線36a。第2配線層44之渦卷狀之配線部中的中心側之一端係藉由通孔內配線36a而電連接於第1配線層42之渦卷狀之配線部中的中心側之一端。第2配線層44之渦卷狀之配線部中的外周側之另一端係藉由通孔內配線36a而電連接於第1配線層42之墊42a。因而,第2配線層44之渦卷狀之配線部中的外周側之另一端係經過通孔內配線36a、墊42a、貫通孔內配線22a來電連接於外部端子24。
線圈狀導電性構造體40係藉由作為第1配線層42的一部分之渦卷狀之配線部、作為第2配線層44的一部分之渦卷狀之配線部、將第1配線層42之渦卷狀之配線部與第2配線層44之渦卷狀之配線部電連接的通孔內配線36a所構成。
於設置有第2配線層44的第1磁性層32係以覆蓋第2配線層44及從第2配線層44露出之第1磁性層32的方式設置有第2磁性層34。
第2磁性層34係與第1磁性層32相同地來自已說明之接著薄膜之層,接著薄膜之樹脂組成物層係磁性層形成時之流動性優異,因此,第2配線層44之密封性優異。又,第2磁性層34,係使用前述接著薄膜所形成,因此,頻率為10MHz~200MHz之範圍內的相對導磁率提昇,進而通常磁性損失減低。
第1磁性層32及第2磁性層34係構成可視為一體的磁性層之磁性部30。因而,線圈狀導電性構造體40係以使至少一部分埋入磁性層30的方式設置。亦即,於本實施形態之配線板10中,電感元件係藉由線圈狀導電性構造體40,與延伸於磁性部30之厚度方向且被線圈狀導電性構造體40所包圍之磁性部30中的一部分之芯部所構成。
於本實施形態中,線圈狀導電性構造體40係以包含第1配線層42及第2配線層44之2層的配線層之例進行說明,但,亦可藉由3層以上之配線層(及3層以上之增層磁性層)構成線圈狀導電性構造體40。於此情況中,以挾持最上層之配線層與最下層之配線層的方式作配置之未圖示的配線層之渦卷狀的配線部,其一端電連接於最上層側且最靠近配置的配線層之渦卷狀的配線部之任一方的端部,其另一端電連接於最下層側且最靠近配置的配線層之渦卷狀的配線部之任一方的端部。
依據本實施形態之配線板,由於藉由前述接著薄膜形成磁性層,因此可提高所形成之磁性層的相對導磁率、難燃性,且可減低翹曲量。
以下,針對第1實施形態之內載電感元件之配線板之製造方法,參照第2圖進行說明。 本實施形態之配線板之製造方法係具有包含第1磁性層及第2磁性層之磁性部,與至少一部分被埋入磁性部之線圈狀導電性構造體,且包含藉由線圈狀導電性構造體與磁性部中的一部分所構成之電感元件的配線板之製造方法,其係包含下列步驟:準備本實施形態之接著薄膜及設置有第1配線層之芯基材的步驟;將接著薄膜之樹脂組成物層疊層於芯基材的步驟;將樹脂組成物層進行熱硬化而形成第1磁性層的步驟;於第1磁性層形成通孔的步驟;對於形成有通孔的第1磁性層進行粗化處理的步驟;於第1磁性層形成第2配線層,並形成將第1配線層與第2配線層電連接之通孔內配線的步驟;於形成有第2配線層及通孔內配線的第1磁性層進一步疊層本實施形態之接著薄膜,進行熱硬化而形成第2磁性層的步驟;以及形成包含:包含第1配線層的一部分與第2配線層的一部分與通孔內配線之線圈狀導電性構造體,及延伸於磁性部之厚度方向且被線圈狀導電性構造體所包圍的磁性部的一部分之電感元件的步驟。
首先,準備設置於第1主表面20a的第1配線層42、設置於第2主表面20b的外部端子24、貫通孔22、設置有貫通孔內配線22a的芯基材(內層電路基板)20及接著薄膜。
<第1磁性層之形成步驟> 接著,形成第1磁性層32。首先,進行以接觸芯基材之第1配線層42的方式將接著薄膜之樹脂組成物層進行疊層的疊層步驟。
疊層步驟的條件並無特別限定,可採用在使用接著薄膜來形成磁性層(增層磁性層)時所使用的條件。例如,可藉由將經加熱的不鏽鋼鏡板等之金屬板從接著薄膜之支撐體側加壓而進行。於此情況中,較佳係並非對金屬板直接加壓,而是以使接著薄膜充分追隨芯基材20之表面凹凸的方式,隔著由耐熱橡膠等所構成之彈性構件來進行加壓。加壓溫度,較佳為70℃~140℃之範圍,加壓壓力較佳為1kgf/cm2
~11kgf/cm2
(0.098MPa~1.079MPa)之範圍,加壓時間較佳為5秒鐘~3分鐘之範圍。
又,疊層步驟,較佳係在20mmHg(26.7hPa)以下之減壓下實施。疊層步驟係可使用市售之真空疊層機來實施。作為市售之真空疊層機,可列舉例如:名機製作所公司製之真空加壓式疊層機、Nikko-Materials公司製之Vacuum Applicator等。
疊層步驟結束後,亦可實施將疊層於芯基材20的接著薄膜進行加熱及加壓處理之平滑化步驟。
平滑化步驟,一般而言,在常壓(大氣壓)下,藉由經加熱的金屬板或金屬輥,將疊層於芯基材20的接著薄膜進行加熱及加壓處理而實施。加熱及加壓處理的條件,可使用與上述疊層步驟的條件相同的條件。
疊層步驟及平滑化步驟亦可使用相同的真空疊層機來連續地實施。
另外,在前述疊層步驟或前述平滑化步驟之實施後的任意時機,進行將來自接著薄膜之支撐體剝離的步驟。將支撐體剝離的步驟,例如,可藉由市售之自動剝離裝置而機械性實施。
接著,實施將疊層於芯基材20的樹脂組成物層熱硬化而形成磁性層(增層磁性層)的熱硬化步驟。
熱硬化步驟的條件並無特別限定,可適用在形成多層印刷配線板之絕緣層時所通常採用的條件。
熱硬化步驟的條件,可依據樹脂組成物層所使用之樹脂組成物的組成而設為任意適合的條件。熱硬化步驟的條件,例如,可將硬化溫度設為120℃~240℃之範圍(較佳為150℃~210℃之範圍,更佳為170℃~190℃之範圍),將硬化時間設為5分鐘~90分鐘之範圍(較佳為10分鐘~75分鐘,更佳為15分鐘~60分鐘)。
亦可在實施熱硬化步驟之前,實施將樹脂組成物層以比硬化溫度更低的溫度進行預備加熱的步驟。亦可在熱硬化步驟實施之前,例如,先以50℃以上未達120℃(較佳為60℃以上110℃以下,更佳為70℃以上100℃以下)的溫度,將樹脂組成物層進行5分鐘以上(較佳為5分鐘~150分鐘,更佳為15分鐘~120分鐘)預備加熱。預備加熱,較佳係在大氣壓下(常壓下)進行。
藉由以上的步驟,可形成設置於芯基材20之第1磁性層32。又,藉由對於形成有磁性層的芯基材20進一步重複1次以上前述疊層步驟及前述熱硬化步驟以及後述之配線層之形成步驟,而可形成包含設置於第1磁性層32的第2磁性層34、進一步層合的磁性層之磁性部30。
又,於芯基材20形成第1磁性層32的步驟,亦可使用一般的真空熱壓機來進行。例如,可藉由將經加熱的SUS板等之金屬板從支撐體側加壓而進行。加壓條件係將減壓度設為通常為1×10-2
MPa以下,較佳為1×10-3
MPa以下之減壓下。加熱及加壓雖亦可以1階段進行,但就抑制樹脂之滲出的觀點而言,較佳係作為2階段以上之步驟,分別改變加壓條件來進行。例如,較佳係將第1階段的加壓條件設為溫度70℃~150℃、壓力1kgf/cm2
~15kgf/cm2
之範圍,將第2階段的加壓條件設為溫度150℃~200℃、壓力1kgf/cm2
~40kgf/cm2
之範圍來進行。各階段的時間較佳係設為30分鐘~120分鐘來進行。作為市售之真空熱壓機,可列舉例如:名機製作所公司製「MNPC-V-750-5-200」、北川精機公司製「VH1-1603」等。
<通孔之形成步驟> 於所形成的第1磁性層32形成通孔36。通孔36係成為用以將第1配線層42與第2配線層44電連接的路徑。通孔36係可考慮第1磁性層32的特性,藉由使用鑽孔、雷射、電漿等之周知的方法而形成。例如,在此時點殘留有保護薄膜的情況時,亦可藉由隔著保護薄膜來對第1磁性層32照射雷射光,而形成通孔36。
作為可使用於通孔36之形成的雷射光源,可列舉例如:二氧化碳雷射、YAG雷射、準分子雷射等。其中,就加工速度、成本的觀點而言,較佳為二氧化碳雷射。
通孔36之形成係可使用市售之雷射裝置來實施。作為市售之二氧化碳雷射裝置,可列舉例如:Hitachi Via Mechanics公司製「LC-2E21B/1C」、三菱電機公司製「ML605GTWII」、Panasonic Welding Systems公司製之基板穿孔雷射加工機。
<粗化步驟> 接著,進行對於形成有通孔36的第1磁性層32進行粗化處理的粗化步驟。粗化步驟的程序、條件並無特別限定,可採用在多層印刷配線板之製造方法時所通常使用之周知的程序、條件。作為粗化步驟,例如,可依序實施以膨潤液進行之膨潤處理、以氧化劑進行之粗化處理、以中和液進行之中和處理,將第1磁性層32進行粗化處理。
作為使用於粗化步驟的膨潤液雖無特別限定,但可列舉鹼溶液、界面活性劑溶液等,較佳為鹼溶液。作為膨潤液之鹼溶液,更佳為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液。作為市售之膨潤液,可列舉例如:Atotech Japan公司製「Swelling Dip Securiganth P」、「Swelling Dip Securiganth SBU」等。
以膨潤液進行之膨潤處理雖無特別限定,例如,可藉由將設置有第1磁性層32的芯基材20浸漬於30℃~90℃之膨潤液中1分鐘~20分鐘而進行。就將構成第1磁性層32之樹脂的膨潤抑制於適度的水準之觀點而言,較佳係將第1磁性層32浸漬於40℃~80℃之膨潤液中5分鐘~15分鐘。
作為使用於以氧化劑進行之粗化處理的氧化劑雖無特別限定,但可列舉例如:於氫氧化鈉之水溶液中溶解有過錳酸鉀或過錳酸鈉的鹼性過錳酸溶液。以鹼性過錳酸溶液等之氧化劑進行之粗化處理,較佳係藉由使第1磁性層32浸漬於加熱至60℃~80℃之氧化劑的溶液中10分鐘~30分鐘而進行。又,於鹼性過錳酸溶液中之過錳酸鹽的濃度較佳係設為5質量%~10質量%。作為市售之氧化劑,可列舉例如:Atotech Japan公司製「Concentrate Compact P」、「Dosing Solution Securiganth P」等之鹼性過錳酸溶液。
作為使用於中和處理的中和液較佳為酸性之水溶液,作為市售品,可列舉例如:Atotech Japan公司製之「Reduction solution Securiganth P」。以中和液進行之中和處理,可藉由使以氧化劑溶液進行之粗化處理後的處理面浸漬於30℃~80℃之中和液中5分鐘~30分鐘而進行。就作業性等之點而言,較佳係將經以氧化劑溶液進行之粗化處理的第1磁性層32浸漬於40℃~70℃之中和液中5分鐘~20分鐘的方法。
如上述般說明的粗化步驟,亦可兼具用以進行形成於第1磁性層32之通孔36的膠渣去除之所謂的去膠渣步驟。
又,亦可與粗化步驟分別地對於通孔36實施去膠渣步驟。另外,此去膠渣步驟,可為濕式之去膠渣步驟,亦可為乾式之去膠渣步驟。
去膠渣步驟之具體的步驟並無特別限定,例如,可採用在形成多層印刷配線板之絕緣層時所通常使用之周知的步驟、條件。作為乾式之去膠渣步驟之例可列舉電漿處理等,作為濕式之去膠渣步驟之例可列舉依序進行以與前述粗化步驟相同的膨潤液進行之膨潤處理、以氧化劑所進行之處理及以中和液所進行之處理的方法。
<第2配線層之形成> 接著,於已進行粗化步驟(及去膠渣步驟)的第1磁性層32形成第2配線層44。
第2配線層44係可藉由鍍敷而形成。第2配線層44,例如,可藉由包含無電解鍍敷步驟、遮罩圖型形成步驟、電解鍍敷步驟、快閃蝕刻步驟的半加成法、全加成法等之以往周知的技術而形成,藉此作為包含所期望之配線圖型的配線層而形成。另外,藉由此第2配線層44之形成步驟,通孔內配線36a一併被形成於通孔36內。
在第1磁性層32為增層磁性層,第2磁性層44為增層配線層之視為增層的情況,於本實施形態之配線板中,在增層必須再1層以上的情況時,只要再重複進行1次以上從前述第1磁性層32之形成步驟至前述第2磁性層44之形成步驟為止之已說明的一連串步驟來實施即可。
<第2磁性層之形成> 接著,於形成有第2配線層44及通孔內配線36a的第1磁性層32形成第2磁性層34。第2磁性層34係只要使用與包含已說明之接著薄膜的疊層步驟、平滑化步驟、熱硬化步驟的第1磁性層32之形成步驟相同的材料,並藉由相同的步驟而形成即可。
藉由以上的步驟,可製造配線板10,該配線板10具有至少一部分埋入磁性部30的線圈狀導電性構造體40,且包含電感元件,該電感元件包含:包含第1配線層42的一部分與第2配線層44的一部分與通孔內配線36a的線圈狀導電性構造體40與延伸於磁性部30之厚度方向且被線圈狀導電性構造體40所包圍的磁性部30中的一部分。
(第2實施形態) 針對第2實施形態之內載電感元件之配線板的構造例,參照第4圖(h)進行說明。針對與第1實施形態相同的構成要素係標示相同的符號,有時會省略重複的說明。
如第4圖(h)所示般,配線板11係具有作為樹脂組成物(樹脂組成物層)的硬化體之磁性層,與至少一部分埋入此磁性層的導電性構造體,且包含電感元件,其係藉由此導電性構造體,與延伸於磁性層的厚度方向且被導電性構造體所包圍之磁性層中的一部分所構成。配線板11係具有增層磁性層的增層配線板。配線板11在不具有芯基材的點上與第1實施形態之配線板10不同。
可想定配線板11所具備的電感元件可發揮功能的頻率為10MHz~200MHz。又,可想定配線板11所具備的電感元件為電源系。
配線板11包含第1配線層42、第2配線層44、及第3配線層46。第1配線層42、第2配線層44、及第3配線層46通常包含複數之配線。於圖示例中,僅顯示構成電感元件之線圈狀導電性構造體40的配線。針對第1配線層42、第2配線層44、外部端子24、及其他配線係與第1實施形態中之第1配線層42、第2配線層44、外部端子24、及其他配線相同。
作為可構成第3配線層46的導體材料係與第1實施形態中之可構成第1配線層42的導體材料相同。又,作為第3配線層46的厚度係與第1實施形態中之第1配線層42的厚度相同。
第3配線層46可為單層構造,亦可為層合2層以上由不同種類之金屬或合金所構成之單金屬層或者合金層的多層構造。在第3配線層46為多層構造的情況,與絕緣層接觸的層較佳為鉻、鋅或鈦之單金屬層、或者鎳鉻合金之合金層。
第1磁性層32、第2磁性層34、及第3磁性層38係構成可視為一體的磁性層之磁性部30。第1磁性層32及第2磁性層34係與第1實施形態中之第1磁性層32及第2磁性層34相同。
第3磁性層38係來自已說明之接著薄膜之層,接著薄膜之樹脂組成物層係磁性層形成時之流動性優異,因此,第2配線層44之密封性優異。又,第3磁性層38係使用前述接著薄膜所形成,因此,頻率為10MHz~200MHz之範圍內的相對導磁率提昇,進而通常磁性損失減低。
於通孔36內係設置有通孔內配線36a。第1配線層42、第2配線層44、及第3配線層46係藉由通孔內配線36a等而電連接。
於本實施形態中,線圈狀導電性構造體40係以包含第1配線層42、第2配線層44、及第3配線層46之3層的配線層之例進行說明,但,亦可藉由4層以上之配線層(及4層以上之增層磁性層)構成線圈狀導電性構造體40。於此情況中,以挾持最上層之配線層與最下層之配線層的方式作配置之未圖示的配線層之渦卷狀的配線部,其一端電連接於最上層側且最靠近配置的配線層之渦卷狀的配線部之任一方的端部,其另一端電連接於最下層側且最靠近配置的配線層之渦卷狀的配線部之任一方的端部。
依據本實施形態之配線板,由於藉由前述接著薄膜形成磁性層,因此可提高所形成之磁性層的相對導磁率、難燃性,且可減低翹曲量。
以下,針對第2實施形態之內載電感元件之配線板之製造方法,參照第4圖進行說明。針對與第1實施形態說明重複的地方係適當省略說明。 本實施形態之配線板之製造方法係包含下列步驟: (1)準備具有基材51,與設置於該基材51之至少一方之面的附載體金屬層52之附載體金屬層之基材50的步驟; (2)將接著薄膜之樹脂組成物層疊層於附載體金屬層之基材50,將該樹脂組成物層熱硬化,而形成第1磁性層32的步驟; (3)於第1磁性層32上形成第1配線層42的步驟; (4)將接著薄膜之樹脂組成物層疊層於第1配線層42及第1磁性層32上,將該樹脂組成物層熱硬化,而形成第2磁性層34的步驟; (5)於第2磁性層34形成通孔36,對於形成有通孔36的第2磁性層34進行粗化處理的步驟; (6)於第2磁性層34上形成第2配線層44的步驟; (7)將接著薄膜之樹脂組成物層疊層於第2配線層44及第2磁性層34上,將該樹脂組成物層熱硬化,而形成第3磁性層38的步驟; (8)將附載體金屬層之基材50去除的步驟; (9)於第3磁性層38形成通孔36,對於形成有通孔36的第3磁性層38進行粗化處理的步驟; (10)於第1磁性層32形成通孔36,對於形成有通孔36的第1磁性層32進行粗化處理的步驟; (11)於第3磁性層38上形成第3配線層46的步驟;以及 (12)於第1磁性層32上形成外部端子24的步驟。
步驟(9)與步驟(10)係可順序互換來進行,亦可同時進行。又,步驟(11)與步驟(12)係可順序互換來進行,亦可同時進行。
<步驟(1)> 步驟(1)係準備具有基材51,與設置於該基材51之至少一方之面的附載體金屬層52的附載體金屬層之基材50的步驟。如於第4圖(a)中顯示一例般,通常,附載體金屬層之基材50係設有基材51,與於該基材51之至少一方之面的附載體金屬層52。附載體金屬層52,就提高後述之步驟(8)的作業性的觀點而言,較佳係從基材51側起依序具備第1金屬層521、第2金屬層522的構造。
作為基材51係與第1實施形態中之芯基材相同。作為附載體金屬層52之材料,可列舉例如:附載體之銅箔、其他可剝離之附支撐體之金屬箔等。附載體金屬層之基材50可使用市售品。作為市售品可列舉例如:三井金屬公司製MT-EX等。
<步驟(2)> 步驟(2)係如於第4圖(b)顯示一例般,將接著薄膜之樹脂組成物層疊層於附載體金屬層之基材50,將該樹脂組成物層熱硬化,而形成第1磁性層32的步驟。
步驟(2)中之第1磁性層32之形成可藉由與第1實施形態中之第1磁性層之形成相同的方法而形成。
步驟(2)結束後,亦可因應需要,而於所形成之第1磁性層上施行粗化步驟。粗化步驟,可藉由與第1實施形態中之對於第1磁性層進行之粗化步驟相同的方法來進行。
<步驟(3)> 步驟(3)係如第4圖(c)顯示一例般,於第1磁性層32上形成第1配線層42的步驟。第1配線層42係可藉由鍍敷而形成。第1配線層42可藉由與第1實施形態中之第2配線層44之形成相同的方法而形成。又,第1配線層42可使用與第1實施形態中之第1配線層相同的導體材料。
<步驟(4)> 步驟(4)係如第4圖(d)顯示一例般,將接著薄膜之樹脂組成物層疊層於第1配線層42及第1磁性層32上,將該樹脂組成物層熱硬化,而形成第2磁性層34的步驟。
第2磁性層34可藉由與前述之步驟(2)相同的方法而形成。形成第2磁性層34之接著薄膜,可使用與形成第1磁性層32時所使用的接著薄膜相同者,亦可使用不同的接著薄膜。
<步驟(5)> 步驟(5)係如第4圖(e)顯示一例般,於第2磁性層34形成通孔36,對於形成有通孔36的第2磁性層34進行粗化處理的步驟。於通孔36內係設置有通孔內配線36a。通孔36係成為用以將第1配線層42與第2配線層44電連接的路徑。
通孔36之形成可藉由與第1實施形態中之通孔之形成步驟相同的方法而形成。又,粗化處理,可藉由與第1實施形態中之對於第1磁性層進行之粗化步驟相同的方法來進行。
<步驟(6)> 步驟(6)係如第4圖(e)顯示一例般,於第2磁性層34上形成第2配線層44的步驟。詳細內容係於第2磁性層34中之通孔36上形成第2配線層44。第2配線層44係可藉由鍍敷而形成。第2配線層44可藉由與第1實施形態中之第2配線層44之形成相同的方法而形成。又,第2配線層44可使用與第1實施形態中之第2配線層相同的導體材料。
<步驟(7)> 步驟(7)係如第4圖(f)顯示一例般,將接著薄膜之樹脂組成物層疊層於第2配線層44及第2磁性層34上,將該樹脂組成物層熱硬化,而形成第3磁性層38的步驟。
第3磁性層38可藉由與前述之步驟(2)相同的方法而形成。形成第3磁性層38之接著薄膜,可使用與形成第1磁性層32及第2磁性層34時所使用的接著薄膜相同者,亦可使用不同者。
<步驟(8)> 步驟(8)係如第4圖(g)顯示一例般,將附載體金屬層之基材50去除的步驟。附載體金屬層之基材50之去除方法並無特別限定。較佳之一實施形態係在第1金屬層521及第2金屬層522的界面將基材51及第1金屬層521剝離,將第2金屬層522以例如氯化銅水溶液等進行蝕刻去除。亦可因應需要,而在以保護薄膜保護第3磁性層38的狀態下將附載體金屬層之基材50剝離。
<步驟(9)> 步驟(9)係於第3磁性層38形成第4圖未圖示之通孔,並對於形成有通孔的第3磁性層38進行粗化處理的步驟。於通孔內係設置有通孔內配線。通孔係成為用以將第2配線層44與第3配線層46電連接的路徑。此通孔之形成可藉由與第1實施形態中之通孔之形成步驟相同的方法而形成。又,粗化處理,可藉由與第1實施形態中之對於第1磁性層進行之粗化步驟相同的方法來進行。
<步驟(10)> 步驟(10)係如第4圖(h)顯示一例般,於第1磁性層32形成通孔36,對於形成有通孔36的第1磁性層32進行粗化處理的步驟。詳細內容係於將第1磁性層32之附載體金屬層之基材50去除後之側的面側形成通孔36,並於該通孔36上形成外部端子24。於通孔36內係設置有通孔內配線36a。此通孔36係成為用以將第1配線層42與外部端子24電連接的路徑。此通孔36之形成可藉由與第1實施形態中之通孔之形成步驟相同的方法而形成。又,粗化處理,可藉由與第1實施形態中之對於第1磁性層進行之粗化步驟相同的方法來進行。
<步驟(11)> 步驟(11)係如第4圖(h)顯示一例般,於第3磁性層38上形成第3配線層46的步驟。詳細內容係在進行了形成於第3磁性層38之未圖示的通孔之粗化處理之後,於該通孔上形成第3配線層46。第3配線層46可藉由與第1實施形態中之第2配線層44相同的方法形成,又,可使用與第1實施形態中之第1及第2配線層相同的導體材料。
<步驟(12)> 步驟(12)係如第4圖(h)顯示一例般,於第1磁性層32上形成外部端子24的步驟。詳細內容係在進行了形成於第1磁性層32之通孔36之粗化處理之後,於該通孔36上連接外部端子24。
藉由以上的步驟,可製造無基材,且包含電感元件之配線板。此電感元件係包含線圈狀導電性構造體40,與延伸於磁性部30之厚度方向且被線圈狀導電性構造體40所包圍之磁性部30中的一部分。並且,線圈狀導電性構造體40包含第1配線層42的一部分、第2配線層44的一部分、第3配線層46的一部分與通孔內配線36a。
在第1磁性層32為增層磁性層,第2磁性層44為增層配線層之視為增層的情況,於本實施形態之配線板中,在增層必須再1層以上的情況時,只要再重複進行1次以上從前述第1磁性層32之形成步驟至前述第2磁性層44之形成步驟為止之已說明的一連串步驟來實施即可。
使用本發明之接著薄膜,可提昇頻率10MHz~200MHz之相對導磁率,且可形成難燃性優異,翹曲量減低的磁性層,因此,可以更簡便的步驟提供包含無需設為空芯構造而是藉由磁性層的一部分所構成之芯部之內置更高性能的低頻帶域用電感元件的配線板。
本實施形態之配線板,可作為用以搭載半導體晶片等之電子零件的配線板使用,亦可作為將該配線板作為內層基板使用的(多層)印刷配線板使用。又,亦可作為將該配線板單片化之晶片電感零件使用,亦可作為將該晶片電感零件進行表面安裝之印刷配線板使用。 又,可使用該配線板來製造各種樣態之半導體裝置。包含該配線板之半導體裝置,可適合使用於電氣製品(例如,電腦、行動電話、數位相機及電視等)及交通工具(例如,機車、汽車、電車、船舶及航空機等)等。 [實施例]
以下,雖藉由實施例更具體地說明本發明,但本發明並非限定於此等之實施例者。另外,於以下之記載中,表示量之「份」及「%」只要無另外說明,則分別意味著「質量份」及「質量%」。
<實施例1.樹脂組成物1之調製> 使「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂之混合品、新日鐵住金化學公司製)7質量份、「HP-4700」(萘型4官能環氧樹脂、DIC公司製)7質量份、「YX7553」(苯氧基樹脂、不揮發性成分30質量%、三菱化學公司製)35質量份、「KS-1」(聚乙烯縮醛樹脂、積水化學工業公司製)30質量份,於MEK 10質量份、環己酮10質量份、乙醇40質量份、甲苯40質量份中一邊攪拌一邊加熱溶解。於其中混合「LA-7054」(含三嗪骨架之酚系硬化劑之不揮發性成分60質量%、DIC公司製)14質量份、「2E4MZ」(硬化促進劑、四國化成工業公司製)0.1質量份、無機填充材(將「SO-C2」(二氧化矽、平均粒徑0.5μm、Admatechs公司製)以「KBM-573」(胺基矽烷系偶合劑、信越化學工業公司製)處理後的二氧化矽)35質量份、「AW2-08PF3F」(磁性填料、Fe-Cr-Si系合金(非晶質)、平均粒徑3.0μm、EPSON ATMIX公司製)850質量份,以高速旋轉混合機均勻地分散,而調製樹脂組成物1。
<實施例2.樹脂組成物2之調製> 使「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂之混合品、新日鐵住金化學公司製)14質量份、「HP-4700」(萘型4官能環氧樹脂、DIC公司製)14質量份、「YX7553」(苯氧基樹脂、不揮發性成分30質量%、三菱化學公司製)35質量份、「KS-1」(聚乙烯縮醛樹脂、積水化學工業公司製)23質量份,於MEK 10質量份、環己酮10質量份、乙醇30質量份、甲苯30質量份中一邊攪拌一邊加熱溶解。於其中混合「LA-7054」(含三嗪骨架之酚系硬化劑、不揮發性成分60質量%、DIC公司製)28質量份、「2E4MZ」(硬化促進劑、四國化成工業公司製)0.1質量份、無機填充材(將「SO-C2」(二氧化矽、平均粒徑0.5μm、Admatechs公司製)以「KBM-573」(胺基矽烷系偶合劑、信越化學工業公司製)處理後的二氧化矽)35質量份、「AW2-08PF3F」(磁性填料、Fe-Cr-Si系合金(非晶質)、平均粒徑3.0μm、EPSON ATMIX公司製)1010質量份,以高速旋轉混合機均勻地分散,而調製樹脂組成物2。
<實施例3.樹脂組成物3之調製> 於實施例1中,將KS-1(聚乙烯縮醛樹脂、積水化學工業公司製)30質量份變更成SG-P3(含環氧基之丙烯酸酯共聚物樹脂、Nagase chemteX公司製、數量平均分子量Mn:850000g/mol、環氧價0.21eq/kg、玻璃轉移溫度12℃、不揮發性成分15質量%)200質量份。除了以上的事項以外,以與實施例1相同的方式來調製樹脂組成物3。
<實施例4.樹脂組成物4之調製> 於實施例1中,將KS-1(聚乙烯縮醛樹脂、積水化學工業公司製)30質量份變更成BL-1(丁醛樹脂、積水化學工業公司製)23質量份。除了以上的事項以外,以與實施例1相同的方式來調製樹脂組成物4。
<實施例5.樹脂組成物5之調製> 於實施例1中,將YX7553(苯氧基樹脂、不揮發性成分30質量%、三菱化學公司)之量從35質量份變更成135質量份,且不添加KS-1(聚乙烯縮醛樹脂、積水化學工業公司製)。除了以上的事項以外,以與實施例1相同的方式來調製樹脂組成物5。
<實施例6.樹脂組成物6之調製> 於實施例1中,將AW2-08PF3F(EPSON ATMIX公司製)之量從850質量份變更成1500質量份。除了以上的事項以外,以與實施例1相同的方式來調製樹脂組成物6。
<實施例7.樹脂組成物7之調製> 於實施例1中,將AW2-08PF3F(EPSON ATMIX公司製)之量從850質量份變更成500質量份,將SO-C2(Admatechs公司製)之量從35質量份變更成52.5質量份。除了以上的事項以外,以與實施例1相同的方式來調製樹脂組成物7。
<實施例8.樹脂組成物8之調製> 於實施例1中,將SO-C2(Admatechs公司製)之量從35質量份變更成150質量份。除了以上的事項以外,以與實施例1相同的方式來調製樹脂組成物8。
<實施例9.樹脂組成物9之調製> 於實施例1中,將AW2-08PF3F(EPSON ATMIX公司製)之量從850質量份變更成600質量份,且不含有SO-C2 (Admatechs公司製)。除了以上的事項以外,以與實施例1相同的方式來調製樹脂組成物9。
<實施例10.樹脂組成物10之調製> 於實施例3中,將LA-7054(酚系硬化劑、不揮發性成分60質量%、DIC公司製)之量從14質量份變更成7質量份,且含有HPC-8000-65T(活性酯硬化劑、不揮發性成分65質量%、DIC公司製)7份。除了以上的事項以外,以與實施例3相同的方式來調製樹脂組成物10。 使用掃描型電子顯微鏡(SEM)來測定所調製之樹脂組成物10的表面。將樹脂組成物10之表面的放大照片顯示於第5圖。
<比較例1.樹脂組成物11之調製> 於實施例1中,將KS-1(聚乙烯縮醛樹脂、積水化學工業公司製)之量從30質量份變更成100質量份。除了以上的事項以外,以與實施例1相同的方式來調製樹脂組成物11。
<比較例2.樹脂組成物12之調製> 於實施例1中,不含有KS-1(聚乙烯縮醛樹脂、積水化學工業公司製)30質量份。除了以上的事項以外,以與實施例1相同的方式來調製樹脂組成物12。
<比較例3.樹脂組成物13之調製> 於實施例1中,將KS-1(聚乙烯縮醛樹脂、積水化學工業公司製)之量從30質量份變更成5質量份,將AW2-08PF3F(EPSON ATMIX公司製)之量從850質量份變更成1800質量份。除了以上的事項以外,以與實施例1相同的方式來調製樹脂組成物13。
<比較例4.樹脂組成物14之調製> 於實施例1中,將AW2-08PF3F(EPSON ATMIX公司製)之量從850質量份變更成250質量份,將SO-C2(Admatechs公司製)之量從35質量份變更成52.5質量份。除了以上的事項以外,以與實施例1相同的方式來調製樹脂組成物14。
<比較例5.樹脂組成物15之調製> 於實施例9中,將KS-1(聚乙烯縮醛樹脂、積水化學工業公司製)30質量份變更成SG-P3(含環氧基之丙烯酸酯共聚物樹脂、Nagase chemteX公司製、數量平均分子量Mn:850000g/mol、環氧價0.21eq/kg、玻璃轉移溫度12℃、不揮發性成分15質量%)50質量份,將AW2-08PF3F(EPSON ATMIX公司製)之量從600質量份變更成150質量份。除了以上的事項以外,以與實施例9相同的方式來調製樹脂組成物15。
<比較例6.樹脂組成物16之調製> 於實施例1中,將AW2-08PF3F(EPSON ATMIX公司製)850質量份變更成HQ(羰基鐵、BASF公司製)500質量份。除了以上的事項以外,以與實施例1相同的方式來調製樹脂組成物16。
<疊層性之評估> 作為支撐體,準備聚對苯二甲酸乙二酯(以下稱為「PET」)薄膜(厚度38μm)。將各實施例及各比較例所製作的樹脂組成物,以使乾燥後之樹脂組成物層的厚度成為50μm的方式,以模具塗佈機均勻地塗佈於PET薄膜上,以70℃至120℃(平均100℃)7分鐘,以使樹脂組成物層中之殘留溶媒量成為約0.4質量%的方式進行乾燥,而得到接著薄膜。
將接著薄膜分別使用名機製作所公司製之分批式真空加壓疊層機「MVLP-500」,來疊層於配線板的兩面。疊層係藉由進行30秒減壓將氣壓設為13hPa以下,其後,以100℃、壓力0.74MPa進行30秒加壓而實施。評估係藉由依照下述之評估基準,來檢查所得之層合構造體的外觀而進行。將結果顯示於下述表。 評估基準 ○:於配線板之電路部分無空隙,來自接著薄膜的樹脂組成物會充分地流動。 ×:於配線板之電路部分發生空隙,來自接著薄膜的樹脂組成物之疊層時的流動性不足。
<相對導磁率、磁性損失之測定> 作為支撐體,準備已施行氟樹脂系脫模劑(ETFE)處理的PET薄膜(三菱樹脂公司製「FLUOROGE RL50KSE」)。將各實施例及各比較例所製作的樹脂組成物,以使乾燥後之樹脂組成物層的厚度成為50μm的方式,以模具塗佈機均勻地塗佈於上述PET薄膜上,以70℃至120℃(平均100℃)7分鐘,以使樹脂組成物層中之殘留溶媒量成為約0.4質量%的方式進行乾燥,而得到接著薄膜。藉由將所得之接著薄膜以180℃進行90分鐘加熱而將樹脂組成物層熱硬化,並將支撐體剝離,藉此而得到薄片狀之硬化體。將所得之硬化體切斷成寬5mm、長度18mm之試驗片,作為評估樣品。對於此評估樣品,使用Agilent Technologies公司製「HP8362B」(商品名),以3匝線圈法將測定頻率設為10MHz至100MHz之範圍,在室溫23℃下測定相對導磁率(μ’)及磁性損失(μ”)。又,以短路條帶線法,將測定頻率設為100MHz至10GHz之範圍,在室溫23℃下測定相對導磁率(μ’)及磁性損失(μ”)。將測定頻率為10MHz、100MHz、1GHz及3GHz的情況之相對導磁率、測定頻率為10MHz及100MHz的情況之磁性損失顯示於下述表。
<彈性率之測定> 作為支撐體,準備已施行氟樹脂系脫模劑(ETFE)處理的PET薄膜(三菱樹脂公司製「FLUOROGE RL50KSE」)。將各實施例及各比較例所製作的樹脂組成物,以使乾燥後之樹脂組成物層的厚度成為50μm的方式,以模具塗佈機均勻地塗佈於上述PET薄膜上,以70℃至120℃(平均100℃)7分鐘,以使樹脂組成物層中之殘留溶媒量成為約0.4質量%的方式進行乾燥,而得到接著薄膜。藉由將所得之接著薄膜以180℃進行90分鐘加熱而將樹脂組成物層熱硬化,並將支撐體剝離,藉此而得到薄片狀之硬化體。將所得之硬化體,依據日本工業規格(JIS K7127),使用TENSILON萬能試驗機(A&D公司製)來進行拉伸試驗,測定拉伸彈性率。
<翹曲量之測定> 作為支撐體,準備聚對苯二甲酸乙二酯(以下稱為「PET」)薄膜(厚度38μm)。將各實施例及各比較例所製作的樹脂組成物,以使乾燥後之樹脂組成物層的厚度成為50μm的方式,以模具塗佈機均勻地塗佈於PET薄膜上,以70℃至120℃(平均100℃)7分鐘,以使樹脂組成物層中之殘留溶媒量成為約0.4質量%的方式進行乾燥,而得到接著薄膜。將所得之接著薄膜穿孔成100mm平方,將支撐體剝離,並以重疊有8片樹脂組成物層的狀態,於作為100mm平方200μm之玻璃布基材環氧樹脂兩面貼銅層合板之Panasonic公司製「R1515A」的單面,使用名機製作所公司製之分批式真空加壓疊層機「MVLP-500」進行疊層。疊層係藉由進行30秒減壓將氣壓設為13hPa以下,其後,以100℃、壓力0.74MPa進行30秒加壓而進行。接著,以180℃進行30分鐘熱硬化,而得到層合構造體。將層合構造體放置於水平的台上,將從台起至層合構造體端部為止的距離作為翹曲量,評估係依照下述之評估基準來進行。 評估基準 ○:翹曲量為7mm以上、未達20mm ×:翹曲量為20mm以上、或6mm以下
<難燃性之評估> 作為支撐體,準備聚對苯二甲酸乙二酯(以下稱為「PET」)薄膜(厚度38μm)。將各實施例及各比較例所製作的樹脂組成物,以使乾燥後之樹脂組成物層的厚度成為50μm的方式,以模具塗佈機均勻地塗佈於PET薄膜上,以70℃至120℃(平均100℃)7分鐘,以使樹脂組成物層中之殘留溶媒量成為約0.4質量%的方式進行乾燥,而得到接著薄膜。將所得之接著薄膜,於將基板厚度0.2mm之貼銅層合板(日立化成公司製「679-FG」)之銅箔蝕刻去除後的基材的兩面,使用分批式真空加壓疊層機MVLP-500(名機公司製),來疊層於層合板的兩面。疊層係藉由進行30秒減壓將氣壓設為13hPa以下,其後,以100℃、壓力0.74MPa進行30秒加壓而進行。將支撐體之PET薄膜剝離後,將接著薄膜以上述之疊層條件疊層於樹脂組成物層的兩面。其後,將PET薄膜剝離,以180℃進行90分鐘熱硬化,而得到難燃試驗用樣品。切出寬12.7mm、長度127mm,將切出的面以研磨機(Struers製、RotoPol-22)進行研磨。將以上5個樣品作為一組,依照UL94垂直難燃試驗來實施難燃試驗。將10秒鐘接觸火焰後之燃燒殘留樣品仍有5個的情況作為「○」,將10秒鐘接觸火焰後無燃燒殘留樣品的情況作為「×」。
得知,實施例1~10係疊層性、磁性損失、相對導磁率、彈性率、翹曲量、翹曲試驗及難燃性優異。得知,實施例1~10係10MHz~200MHz之相對導磁率明顯提昇,且磁性損失減低。 得知,實施例10之樹脂組成物係如第5圖所示般,形成由母相與分散相所構成的海島構造,(D)成分集中存在於母相側。可推測,藉由(D)成分集中存在於母相側,而實施例10之樹脂組成物之硬化物係相對導磁率提昇。
另一方面,彈性率為未達7GPa的比較例1、比較例4~6、彈性率為超過18GPa的比較例2~3係疊層性、10MHz~200MHz之相對導磁率、磁性損失、彈性率、翹曲量、翹曲試驗及難燃性之任一者皆比實施例1~10更差,無法作為樹脂組成物使用。另外,比較例1、比較例3係由於翹曲量大,超過測定極限,因此無法測定翹曲量。又,難燃性亦無法評估。
於各實施例中,確認到即使在不含有(E)~(F)成分的情況,雖程度上有所差異,但亦回歸與上述實施例相同的結果。
10‧‧‧配線板20‧‧‧芯基材(內層電路基板)20a‧‧‧第1主表面20b‧‧‧第2主表面22‧‧‧貫通孔22a‧‧‧貫通孔內配線24‧‧‧外部端子30‧‧‧磁性部32‧‧‧第1磁性層34‧‧‧第2磁性層36‧‧‧通孔36a‧‧‧通孔內配線38‧‧‧第3磁性層40‧‧‧線圈狀導電性構造體42‧‧‧第1配線層42a‧‧‧墊44‧‧‧第2配線層46‧‧‧第3配線層50‧‧‧附載體金屬層之基材51‧‧‧基材52‧‧‧附載體金屬層521‧‧‧第1金屬層522‧‧‧第2金屬層
[第1圖] 第1圖係由其厚度方向之一方觀看作為一例之第1實施形態的內載電感元件之配線板的示意俯視圖。 [第2圖] 第2圖係顯示在作為一例之以II-II虛線所表示之位置切斷的第1實施形態的內載電感元件之配線板之切斷端面的示意圖。 [第3圖] 第3圖係用以說明作為一例之第1實施形態的內載電感元件之配線板中之第1配線層的構造的示意俯視圖。 [第4圖] 第4圖係用以說明作為一例之第2實施形態的內載電感元件之配線板之製造方法的示意剖面圖。 [第5圖] 第5圖係實施例10之樹脂組成物之剖面的放大照片。
Claims (23)
- 一種樹脂組成物,其係含有:(A)熱硬化性樹脂、(B)硬化劑、(C)熱塑性樹脂、(D)磁性填料、以及(E)磁性填料以外之無機填充材,使樹脂組成物熱硬化而成之硬化物於23℃時的彈性率為7GPa以上18GPa以下,在將樹脂組成物中樹脂成分之含有質量設為a1,並將(C)成分之含有質量設為c1的情況時,(c1/a1)×100為35以上80以下,前述樹脂成分係指構成樹脂組成物之不揮發性成分當中排除(D)成分及(E)成分後的成分。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,在將樹脂組成物中之不揮發性成分設為100質量%的情況時,(D)成分之含量為75質量%以上未達95質量%。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,在將(D)成分之含有質量設為d1,並將(E)成分之含有質量設為e1的情況時,e1/d1為0.02以上0.19以下。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(A)成分為環氧樹 脂。
- 如請求項4之樹脂組成物,其中,環氧樹脂為選自由具有聯苯骨架之環氧樹脂及具有縮合環構造之環氧樹脂中的1種以上之環氧樹脂。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(B)成分為選自由酚系硬化劑及活性酯系硬化劑中的1種以上之硬化劑。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(C)成分為重量平均分子量3萬以上100萬以下之選自由苯氧基樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、丁醛樹脂及丙烯酸系樹脂中的1種以上之熱塑性樹脂。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,樹脂組成物係形成由母相與分散相所構成的海島構造,(D)成分集中存在於母相側。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(D)成分之平均粒徑為0.01μm以上8μm以下,且(D)成分之縱橫比為2以下。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(D)成分為包含選自由Si、Al、及Cr中的1種以上之元素的Fe合金類。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,(E)成分為二氧化矽。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物於頻率100MHz時之相對導磁率為5以上。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物於頻率100MHz時之磁性損失為0.05以下。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,使樹脂組成物熱硬化而成的硬化物於頻率10MHz時之相對導磁率為5以上20以下,頻率100MHz時之相對導磁率為5以上20以下,頻率1GHz時之相對導磁率為4以上16以下,頻率3GHz以上時之相對導磁率為2以上10以下。
- 如請求項1之樹脂組成物,其係具備電感元件之配線板的磁性層形成用者。
- 如請求項15之樹脂組成物,其中,電感元件發揮功能的頻率為10~200MHz。
- 一種硬化物,其係使如請求項1~16中任一項之樹脂組成物熱硬化而成者。
- 一種接著薄膜,其係包含支撐體,與設置於支撐體上以如請求項1~16中任一項之樹脂組成物所形成的樹脂組成物層。
- 一種內載電感元件之配線板,其係具有:作為如請求項18之接著薄膜之樹脂組成物層之硬化物的磁性層,與至少一部分埋入該磁性層的導電性構造體,且包含:藉由前述導電性構造體,與延伸存在於前述磁性層的厚度方向且被前述導電性構造體所包圍之前述磁性層中的一部分所構成的電感元件。
- 如請求項19之內載電感元件之配線板,其中,電感元件發揮功能的頻率為10~200MHz。
- 一種印刷配線板,其係使用如請求項19或20之內載電感元件之配線板作為內層基板。
- 一種晶片電感零件,其係將如請求項19或20之內載電感元件之配線板單片化而成。
- 一種印刷配線板,其係表面安裝有如請求項22之晶片電感零件。
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