WO2021020563A1 - 樹脂材料及び多層プリント配線板 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a resin material containing a compound having an imide skeleton.
- the present invention also relates to a multilayer printed wiring board using the above resin material.
- a resin material is used to form an insulating layer for insulating the inner layers and to form an insulating layer located on a surface layer portion.
- Wiring which is generally a metal, is laminated on the surface of the insulating layer.
- a resin film obtained by forming the resin material into a film may be used. The resin material and the resin film are used as an insulating material for a multilayer printed wiring board including a build-up film.
- Patent Document 1 discloses a resin composition containing a compound having a maleimide group, a divalent group having at least two imide bonds, and a saturated or unsaturated divalent hydrocarbon group. .. Patent Document 1 describes that a cured product of this resin composition can be used as an insulating layer for a multilayer printed wiring board or the like.
- Patent Document 2 includes (A) an epoxy resin and (B) a maleimide compound, and the component (B) is an alkyl group having 5 or more carbon atoms and an alkylene group having 5 or more carbon atoms.
- a resin composition containing at least one of the above is disclosed.
- Patent Document 3 discloses a resin composition for an electronic material containing a bismaleimide compound, wherein the bismaleimide compound has two maleimide groups and one or more polyimide groups having a specific structure. .. In the bismaleimide compound, the two maleimide groups are independently bonded to both ends of the polyimide group via at least a first linking group in which 8 or more atoms are linearly linked. ..
- Patent Document 4 describes a thermosetting resin composition used for forming an insulating layer in a printed wiring substrate, which contains a maleimide compound (A), and the maleimide compound (A) has a specific structure.
- a resin composition for a printed wiring substrate containing at least the bismaleimide compound (A1) having the same is disclosed.
- the thermal dimensional stability of the cured product may not be sufficiently high. Further, when the insulating layer is formed by using the conventional resin material as described in Patent Document 2, the dielectric loss tangent of the cured product may not be sufficiently lowered. As described in Patent Documents 3 and 4, when a resin material containing a maleimide compound having a specific structure is used, dielectric loss tangent and thermal dimensional stability can be improved to some extent, but further improvement is desired.
- smear in the via may not be sufficiently removed by the desmear treatment at the time of forming the insulating layer.
- the surface roughness after etching varies, and the plating peel strength with the metal layer laminated on the surface of the insulating layer by plating treatment is sufficiently high. It may not be.
- the object of the present invention is that 1) the dielectric loss tangent of the cured product can be lowered, 2) the thermal dimensional stability of the cured product can be improved, and 3) smear can be effectively removed by the desmear treatment. 4) To provide a resin material capable of suppressing variation in surface roughness after etching and 5) increasing plating peel strength. Another object of the present invention is to provide a multilayer printed wiring board using the above resin material.
- a resin material containing a compound having a structure represented by the following formula (X) and a curing accelerator is provided.
- R represents an organic group and n represents a number of 1 or more.
- n represents a number of 2 or more in the above formula (X).
- R is a group having an aliphatic ring.
- R has a partial skeleton of a skeleton derived from a dimer diamine.
- R has a partial skeleton of a skeleton derived from a diamine compound other than a dimer diamine.
- the nitrogen atom constituting the imide skeleton is bonded only to the carbon atom constituting the aliphatic skeleton.
- the compound is a compound having a maleimide skeleton.
- the compound is a compound having a maleimide skeleton at both ends.
- the weight average molecular weight of the compound is 1000 or more and 100,000 or less.
- the compound has a structure represented by the following formula (Y), the number of repetitions of the structure represented by the formula (X), and the following formula (Y). ) Is 100% of the total, and the number of repetitions of the structure represented by the formula (X) is 10% or more and 90% or less.
- R1 represents a tetravalent organic group
- R2 represents an organic group
- m represents a number of 1 or more.
- R1 does not have a phthalimide-derived skeleton
- R2 does not have a phthalimide-derived skeleton. ..
- R1 does not have an aromatic skeleton in the above formula (Y).
- thermosetting compound contains an epoxy compound.
- the curing agent comprises an active ester compound.
- At least one of the epoxy compound and the active ester compound has an imide skeleton or an amide skeleton.
- thermosetting compound comprises a radical curable compound.
- the resin material includes an inorganic filler.
- the content of the inorganic filler is 50% by weight or more in 100% by weight of the component excluding the solvent in the resin material.
- the inorganic filler is silica.
- the resin material is a resin film.
- the resin material according to the present invention is suitably used for forming an insulating layer in a multilayer printed wiring board.
- the plurality of insulating layers include a circuit board, a plurality of insulating layers arranged on the surface of the circuit board, and a metal layer arranged between the plurality of insulating layers.
- a multilayer printed wiring board is provided in which at least one of the layers is a cured product of the resin material described above.
- the resin material according to the present invention contains a compound having a structure represented by the formula (X) and a curing accelerator. Since the resin material according to the present invention has the above-mentioned structure, 1) the dielectric loss tangent of the cured product can be lowered, 2) the thermal dimensional stability of the cured product can be improved, and 3) desmear. Smear can be effectively removed by the treatment, 4) variation in surface roughness after etching can be suppressed, and 5) plating peel strength can be increased.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a multilayer printed wiring board using a resin material according to an embodiment of the present invention.
- the resin material according to the present invention includes a compound having a structure represented by the following formula (X) (hereinafter, may be referred to as compound X) and a curing accelerator.
- R represents an organic group and n represents a number of 1 or more.
- the resin material according to the present invention has the above-mentioned structure, 1) the dielectric loss tangent of the cured product can be lowered, 2) the thermal dimensional stability of the cured product can be improved, and 3) desmear. Smear can be effectively removed by the treatment, 4) variation in surface roughness after etching can be suppressed, and 5) plating peel strength can be increased. With the resin material according to the present invention, all the effects of 1) -5) can be exhibited.
- the resin material according to the present invention has the above-mentioned structure, the compatibility of the resin material can be enhanced. Further, since the resin material according to the present invention has the above-mentioned structure, the elongation characteristics of the cured product of the resin material can be improved.
- the resin material according to the present invention may be a resin composition or a resin film.
- the resin composition has fluidity.
- the resin composition may be in the form of a paste.
- the paste form contains a liquid.
- the resin material according to the present invention is preferably a resin film because it is excellent in handleability.
- the resin material according to the present invention is preferably a thermosetting resin material.
- the resin film is preferably a thermosetting resin film.
- the resin material according to the present invention contains compound X having a structure represented by the following formula (X).
- the structure represented by the following formula (X) has a skeleton derived from 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride.
- the structure represented by the following formula (X) has an imide skeleton. Therefore, compound X has an imide skeleton.
- Compound X is preferably a thermosetting compound. Only one compound X may be used, or two or more compounds may be used in combination.
- preferable structures and the like capable of exerting the effects of the present invention more effectively will be specifically described.
- R represents an organic group and n represents a number of 1 or more.
- n preferably represents a number of 2 or more, preferably represents a number of 20 or less, and more preferably represents a number of 10 or less.
- R includes a group having an aliphatic ring and the like.
- the group having an aliphatic ring include a group having a cyclohexane ring, a group forming a part of a skeleton derived from a dimer diamine, and the like.
- R is preferably a group having an aliphatic ring, and more preferably a group having a cyclohexane ring.
- the cyclohexane ring means an alicyclic structure of a 6-membered ring in which 6 carbon atoms are cyclically bonded.
- the carbon atom constituting the cyclohexane ring may be bonded to a hydrocarbon group having 1 or more and 20 or less carbon atoms, or may be bonded to a hydrocarbon group having 1 or more and 4 or less carbon atoms.
- the compound X may have a cyclohexane ring as a ring constituting a tricyclodecane ring, a norbornane ring, an adamantane skeleton or the like.
- the compound X may have a structure in which a plurality of cyclohexane rings are connected via a hydrocarbon group such as an alkyl group.
- R in the above formula (X) is a group having a cyclohexane ring, the carbon atom constituting the cyclohexane ring and the skeleton derived from 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride. It is preferable that the nitrogen atom in the above is directly bonded or is bonded via three or less atoms.
- the atom is preferably a carbon atom.
- R in the above formula (X) has the above tricyclodecane ring as a cyclohexane ring
- the carbon atom constituting the tricyclodecane ring and 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride are used.
- the nitrogen atom in the skeleton derived from the substance is directly bonded or is bonded via two or less atoms.
- the atom is preferably a carbon atom.
- R is the following formula (A1), the following formula (A2), the following formula (A3), the following formula (A4).
- the following formula (A5), the following formula (A6), or the following formula (A7) is preferable.
- R1 to R10 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 or more and 20 or less carbon atoms.
- R1 to R10 are preferably hydrogen atoms or methyl groups, respectively.
- R1 to R10 may be the same or different.
- the group represented by the above formula (A1) has a cyclohexane ring.
- R1 to R10 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 or more and 20 or less carbon atoms.
- R1 to R10 are preferably hydrogen atoms or methyl groups, respectively.
- R1 to R10 may be the same or different.
- the group represented by the above formula (A2) has a cyclohexane ring.
- the first carbon atom (the carbon atom on the left side) constituting the cyclohexane ring and 3,3', 4, 4
- the nitrogen atom in the skeleton derived from'-biphenyltetracarboxylic dianhydride is directly bonded.
- the second carbon atom (the carbon atom on the right side) constituting the cyclohexane ring and 3,3', 4, 4
- a nitrogen atom in the skeleton derived from'-biphenyltetracarboxylic dianhydride is bonded via one carbon atom.
- R1 to R10 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 or more and 20 or less carbon atoms.
- R1 to R10 are preferably hydrogen atoms or methyl groups, respectively.
- R1 to R10 may be the same or different.
- the group represented by the above formula (A3) has a cyclohexane ring.
- the first carbon atom (the carbon atom on the left side) constituting the cyclohexane ring and 3,3', 4, 4
- a nitrogen atom in the skeleton derived from'-biphenyltetracarboxylic dianhydride is bonded via two carbon atoms.
- the second carbon atom (carbon atom on the right side) constituting the cyclohexane ring and 3,3', 4, 4
- the nitrogen atom in the skeleton derived from'-biphenyltetracarboxylic dianhydride is directly bonded.
- R1 to R18 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 or more and 20 or less carbon atoms, and Q represents an arbitrary group.
- R1 to R18 are preferably hydrogen atoms or methyl groups, respectively.
- Q is preferably a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms or a group having an aromatic ring, more preferably an alkylene group, and even more preferably a methylene group. ..
- Q when Q is a group having an aromatic ring, Q may be a group in which aromatic rings are bonded to each other via an ester bond.
- R1 to R18 may be the same or different.
- the group represented by the above formula (A4) has a cyclohexane ring.
- the first carbon atom (the carbon atom on the left side) constituting the cyclohexane ring and 3,3', 4,4
- the nitrogen atom in the skeleton derived from'-biphenyltetracarboxylic dianhydride is directly bonded.
- the second carbon atom (carbon atom on the right side) constituting the cyclohexane ring and 3,3', 4,4
- the nitrogen atom in the skeleton derived from'-biphenyltetracarboxylic dianhydride is directly bonded.
- R1 to R8 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 or more and 20 or less carbon atoms.
- R1 to R8 are preferably hydrogen atoms or methyl groups, respectively.
- R1 to R8 may be the same or different.
- R may be a group represented by the following formula (A5-1).
- R1 to R10 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and two of R1 to R10 have a nitrogen atom constituting an imide skeleton. Represents a group that is bound.
- R9 and R10 represent a group bonded to a nitrogen atom constituting an imide skeleton corresponds to the above formula (A5).
- the groups represented by the above formula (A5) and the above formula (A5-1) have a norbornane ring.
- R1 to R12 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 or more and 20 or less carbon atoms.
- R1 to R12 are preferably hydrogen atoms or methyl groups, respectively.
- R1 to R12 may be the same or different.
- R may be a group represented by the following formula (A6-1).
- R1 to R14 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and two of R1 to R14 have a nitrogen atom constituting an imide skeleton. Represents a group that is bound.
- R13 and R14 represent a group bonded to a nitrogen atom constituting an imide skeleton corresponds to the above formula (A6).
- the groups represented by the above formula (A6) and the above formula (A6-1) have a tricyclodecane ring.
- the first carbon atom (the carbon atom on the left side) constituting the cyclohexane ring and Nitrogen atoms in the skeleton derived from 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride are bonded via one carbon atom.
- the second carbon atom (carbon atom on the right side) constituting the cyclohexane ring and Nitrogen atoms in the skeleton derived from 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride are bonded via two carbon atoms.
- the second carbon atom (the carbon atom on the right side) constituting the tricyclodecane ring And the nitrogen atom in the skeleton derived from 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride are bonded via one carbon atom.
- the group represented by the above formula (A7) has a cyclohexane ring.
- the group represented by the above formula (A7) is a group derived from a dimer diamine.
- a dimer diamine is used as a raw material.
- the dimer diamine is a natural product (mixture)
- the compound X preferably has a partial skeleton of a skeleton in which R is derived from a dimer diamine in the above formula (X), and other than the dimer diamine. It is also preferable to have a partial skeleton of the skeleton derived from the diamine compound.
- the nitrogen atom constituting the imide skeleton is bonded only to the carbon atom constituting the aliphatic skeleton in the above formula (X). From the viewpoint of exerting the effects of the present invention even more effectively, it is preferable that the nitrogen atoms constituting the imide skeleton are bonded only to the carbon atoms constituting the aliphatic skeleton in the above-mentioned compound X.
- the compound X is represented by the above formula (A5), the above formula (A6) or the above (A7) as R in the above formula (X). It is preferable to have a group represented by the above formula (A6) or the above formula (A7).
- the compound X is represented by the above formula (A5) or the above formula (A6) as R in the above formula (X). It is preferable to have a group.
- the compound X having a group represented by the above formula (A5) or the above formula (A6) has a shorter distance between the imide skeletons than the compound X having a group represented by the above formula (A7), and thus is a molecule. This is because it is possible to increase the concentration of the imide skeleton inside.
- the compound X may have two types of structures represented by the above formula (X), may have two or more types, or may have three or more types.
- the compound X may have a structure represented by the following formula (X1) as a structure represented by the above formula (X).
- Two skeletons (skeleton A on the left side and skeleton B on the right side) having a structure represented by the following formula (X1) may be randomly arranged (for example, ... A / B / A / B ).
- R1 and R2 each represent an organic group, and p and q each represent a number of 1 or more.
- p and q each preferably represent a number of 2 or more, preferably a number of 10 or less, and more preferably a number of 7 or less.
- the combination of R1 and R2 is preferably the following first combination, and more preferably the following second combination.
- R1 is the above formula (A1), the above formula (A2), the above formula (A3), the above formula (A4), the above formula (A5), or the above formula (A6), and R2 is the above formula. (A7).
- R1 is the above formula (A6) and R2 is the above formula (A7).
- p preferably represents a number of 1 or more, more preferably represents a number of 3 or more, and a number of 18 or less. Is preferable, and it is more preferable to represent a number of 12 or less.
- q more preferably represents a number of 1 or more, preferably represents a number of 10 or less, and represents a number of 8 or less. Is more preferable.
- p preferably represents a number of 2 or more, more preferably represents a number of 3 or more, and a number of 18 or less. Is preferable, and it is more preferable to represent a number of 12 or less.
- q preferably represents a number of 1 or more, more preferably a number of 2 or more, and a number of 10 or less. Is preferable, and it is more preferable to represent a number of 8 or less.
- a skeleton represented by the above formula (X) having a group represented by the above formulas (A1), (A2), (A3), (A4), (A5), (A6) and (A7) is formed.
- the compounds that can be made will be further described. Further, it is represented by the above formula (X) having a group different from the groups represented by the above formulas (A1), (A2), (A3), (A4), (A5), (A6) and (A7).
- Compounds and the like capable of forming a skeleton will be further described.
- the structure represented by the above formula (X) can be obtained, for example, by reacting a diamine compound with 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride.
- the diamine compound may be an aliphatic diamine compound, or may be a diamine compound different from the aliphatic diamine compound.
- Examples of the aliphatic diamine compound include dimer diamine, tricyclodecanediamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, bis (aminomethyl) norbornan, 3 (4), 8. (9) -Bis (aminomethyl) tricyclo [5.2.1.02,6] decane, 1,3-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, isophoronediamine, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) , And 4,4'-methylenebis (2-methylcyclohexylamine) and the like. Only one type of aliphatic diamine compound may be used, or two or more types may be used in combination.
- dimer diamine examples include Versamine 551 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd., 3,4-bis (1-aminoheptyl) -6-hexyl-5- (1-octenyl) cyclohexene), Versamine 552 (trade name). , Cognix Japan Co., Ltd., hydrogenated Versamine 551), and PRIAMINE 1075, PRIAMINE 1074 (trade name, all manufactured by Claude Japan Co., Ltd.) and the like.
- Versamine 551 trade name, manufactured by BASF Japan Ltd., 3,4-bis (1-aminoheptyl) -6-hexyl-5- (1-octenyl) cyclohexene
- Versamine 552 trade name
- Cognix Japan Co., Ltd. hydrogenated Versamine 551
- PRIAMINE 1075, PRIAMINE 1074 trade name, all manufactured by Claude Japan Co., Ltd.
- the dimer diamine is preferably a dimer diamine of "PRIAMINE 1075" manufactured by Croda Japan.
- the dimer diamine is preferably a dimer diamine of "PRIAMINE 1074" manufactured by Croda Japan.
- the aliphatic diamine compound is preferably a compound having 36 or less carbon atoms.
- the aliphatic diamine compound is dimerdiamine, tricyclodecanediamine, bis (aminomethyl) norbornan, isophoronediamine or 4,4'-methylenebis (2-). Methylcyclohexylamine) is preferred. From the viewpoint of exerting the effects of the present invention even more effectively, the aliphatic diamine compound is more preferably dimerdiamine, tricyclodecanediamine, or bis (aminomethyl) norbornane.
- the compound X has, for example, a group represented by the above formula (A5).
- the compound X When the aliphatic diamine compound is tricyclodecanediamine, the compound X has, for example, a group represented by the above formula (A6). When the aliphatic diamine compound is a dimer diamine, the compound X has, for example, a group represented by the above formula (A7).
- Examples of the diamine compound different from the above aliphatic diamine compounds include 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, 2,7-diaminofluorene, 4,4'-ethylenedianiline, and 4,4'-methylenebis (2).
- the diamine compound different from the above aliphatic diamine compound may be an aromatic diamine having a phenolic hydroxyl group. In this case, the coefficient of linear expansion can be further reduced.
- the compound X may have a skeleton derived from a reaction product of a diamine compound and an acid dianhydride other than 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride.
- Examples of the acid dianhydride other than the above 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride include tetracarboxylic dianhydride and the like.
- Examples of the tetracarboxylic acid dianhydride include pyromellitic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, and 3,3', 4,4'-biphenylsulfone tetra.
- the compound X preferably has a maleimide skeleton.
- the number of maleimide skeletons in the above compound X is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, preferably 10 or less, and more preferably 5 or less.
- the number of the maleimide skeletons is at least the above lower limit and at least the above upper limit, the effect of the present invention can be more effectively exhibited.
- the compound X preferably has a maleimide skeleton at both ends.
- the compound X may or may not have a branched structure.
- the compound X preferably has a structure represented by the following formula (Y).
- R1 represents a tetravalent organic group
- R2 represents an organic group
- m represents a number of 1 or more.
- m preferably represents a number of 2 or more, preferably represents a number of 20 or less, and more preferably represents a number of 10 or less.
- R1 includes a skeleton having no biphenyl skeleton, and for example, an acid dianhydride other than the above-mentioned 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride.
- the skeleton from which it is derived can be mentioned.
- R2 an organic group similar to the organic group of R in the above formula (X) can be mentioned.
- R1 does not have a skeleton derived from phthalimide in the above formula (Y). From the viewpoint of exerting the effect of the present invention even more effectively, it is preferable that R1 does not have an aromatic skeleton in the above formula (Y).
- R2 does not have a skeleton derived from phthalimide in the above formula (Y).
- the above formula (X) out of a total of 100% of the number of repetitions (n) of the structure represented by the above formula (X) and the number of repetitions (m) of the structure represented by the above formula (Y).
- the number of repetitions (n) of the structure represented by) is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, preferably 90% or less, more preferably 75% or less, still more preferably 60% or less. In this case, the effect of the present invention can be exhibited even more effectively.
- the compound X may have an even number of imide skeletons, may have an odd number of imide skeletons, and is a compound having an even number of imide skeletons and a compound having an odd number of imide skeletons. It may be a mixture.
- the above compound X can be synthesized, for example, as follows.
- the diamine compound, dimer diamine, and 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride are reacted to obtain the first reaction product.
- the obtained first reactant is reacted with maleic anhydride.
- compound X having a dimer diamine skeleton at the terminal can be synthesized, for example, as follows.
- the diamine compound is reacted with 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride to obtain a first reactant having an acid anhydride structure at both ends.
- the obtained first compound is reacted with a dimer diamine to obtain a second reactant.
- the obtained second reactant is reacted with maleic anhydride.
- the weight average molecular weight of the compound X is preferably 1000 or more, more preferably 3100 or more, still more preferably 4500 or more, preferably 100,000 or less, more preferably 70,000 or less, still more preferably 25,000 or less, particularly preferably 18,000 or less. It is preferably 15,000 or less.
- the coefficient of linear expansion can be further reduced.
- the weight average molecular weight exceeds 25,000, the melt viscosity of the resin material becomes higher and the embedding property in the uneven surface may decrease as compared with the case where the weight average molecular weight is 25,000 or less.
- the weight average molecular weight of the above compound X indicates the polystyrene-equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC).
- the glass transition temperature of the compound X is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 85 ° C. or higher. Is.
- the glass transition temperature is set by heating in a nitrogen atmosphere from ⁇ 30 ° C. to 260 ° C. at a heating rate of 3 ° C./min using a differential scanning calorimetry device (for example, “Q2000” manufactured by TA Instruments). It can be obtained from the inflection point of the reverse heat flow.
- a differential scanning calorimetry device for example, “Q2000” manufactured by TA Instruments.
- the content of the compound X is preferably 3% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, still more preferably 10% by weight or more, preferably 10% by weight or more, based on 100% by weight of the components excluding the inorganic filler and the solvent in the resin material. Is 80% by weight or less, more preferably 70% by weight or less, still more preferably 50% by weight or less.
- the content of the compound X is at least the above lower limit, the dielectric loss tangent of the cured product can be further lowered and the desmear property can be further enhanced.
- the content of the compound X is not more than the above upper limit, the surface roughness of the resin material after the desmear treatment can be lowered, and the embedding property in the unevenness of the substrate or the like can be improved.
- the resin material preferably contains a thermosetting compound having no structure represented by the following formula (100).
- the thermosetting compound is a thermosetting compound different from the compound X. Only one type of the thermosetting compound may be used, or two or more types may be used in combination.
- R represents an organic group and n represents a number of 1 or more.
- thermosetting compound examples include phenoxy compounds, oxetane compounds, maleimide compounds, epoxy compounds, cyanate compounds, vinyl compounds, polyarylate compounds, diallylphthalate compounds, episulfide compounds, (meth) acrylic compounds, amino compounds, and unsaturated polyester compounds. , Polyurethane compounds, silicone compounds and the like.
- the thermosetting compound is preferably a maleimide compound, an epoxy compound, or a vinyl compound, more preferably contains an epoxy compound or a vinyl compound, and further preferably contains an epoxy compound.
- the vinyl compound preferably contains a styrene compound or an acrylate compound, and preferably contains a styrene compound. In this case, the dielectric loss tangent of the cured product can be further lowered, and the thermal dimensional stability of the cured product can be further improved.
- the maleimide compound is a maleimide compound having no structure represented by the above formula (100).
- the maleimide compound is a maleimide compound different from the compound X.
- the maleimide compound may be a citraconimide compound. Only one type of the maleimide compound may be used, or two or more types may be used in combination.
- the maleimide compound may be a bismaleimide compound.
- maleimide compound examples include N-phenylmaleimide and N-alkylbismaleimide.
- the maleimide compound may or may not have a skeleton derived from a diamine compound other than dimerdiamine or a triamine compound other than trimertriamine.
- the maleimide compound preferably has an aromatic skeleton.
- the nitrogen atom in the maleimide skeleton and the aromatic ring are bonded.
- the content of the maleimide compound is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight, based on 100% by weight of the components excluding the solvent in the resin material. % Or more, preferably 15% by weight or less, more preferably 10% by weight or less.
- the content of the maleimide compound in 100% by weight of the components excluding the inorganic filler and the solvent in the resin material is preferably 2.5% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, preferably 50% by weight or less. It is more preferably 35% by weight or less, still more preferably 20% by weight or less.
- the content of the maleimide compound is at least the above lower limit and at least the above upper limit, the thermal dimensional stability of the cured product can be further enhanced.
- the molecular weight of the maleimide compound is preferably 500 or more, more preferably 1000 or more, preferably less than 30,000, and more preferably less than 20,000.
- the molecular weight of the maleimide compound means a molecular weight that can be calculated from the structural formula when the maleimide compound is not a polymer and when the structural formula of the maleimide compound can be specified.
- the molecular weight of the maleimide compound indicates the polystyrene-equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) when the maleimide compound is a polymer.
- Examples of commercially available maleimide compounds include “BMI4000” and “BMI5100” manufactured by Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., “MIR-3000” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., and Designer Moleculars Inc. Examples thereof include “BMI-3000” and “BMI-689” manufactured by Japan.
- Epoxy compound a conventionally known epoxy compound can be used.
- the epoxy compound is an organic compound having at least one epoxy group. Only one type of the epoxy compound may be used, or two or more types may be used in combination.
- Examples of the epoxy compound include bisphenol A type epoxy compound, bisphenol F type epoxy compound, bisphenol S type epoxy compound, phenol novolac type epoxy compound, biphenyl type epoxy compound, biphenyl novolac type epoxy compound, biphenol type epoxy compound, and naphthalene type epoxy compound.
- Examples thereof include epoxy compounds and epoxy compounds having a triazine nucleus as a skeleton.
- the epoxy compound may be a glycidyl ether compound.
- the glycidyl ether compound is a compound having at least one glycidyl ether group.
- the epoxy compound may be an epoxy compound having a fluorine atom.
- the epoxy compound preferably contains an epoxy compound having an aromatic skeleton, and has a naphthalene skeleton or a phenyl skeleton. It is preferable to contain an epoxy compound having an epoxy compound, and more preferably an epoxy compound having an aromatic skeleton.
- the epoxy compound contains a liquid epoxy compound at 25 ° C. and a solid epoxy compound at 25 ° C. Is preferable.
- the viscosity of the epoxy compound liquid at 25 ° C. at 25 ° C. is preferably 1000 mPa ⁇ s or less, and more preferably 500 mPa ⁇ s or less.
- the viscosity of the epoxy compound can be measured using, for example, a dynamic viscoelasticity measuring device (“VAR-100” manufactured by Leologica Instruments) or the like.
- VAR-100 dynamic viscoelasticity measuring device
- the molecular weight of the epoxy compound is more preferably 1000 or less. In this case, even if the content of the inorganic filler is 50% by weight or more in 100% by weight of the component excluding the solvent in the resin material, a resin material having high fluidity at the time of forming the insulating layer can be obtained. Therefore, when the uncured resin material or the B-staged product is laminated on the circuit board, the inorganic filler can be uniformly present.
- the molecular weight of the epoxy compound means a molecular weight that can be calculated from the structural formula when the epoxy compound is not a polymer and the structural formula of the epoxy compound can be specified.
- the epoxy compound is a polymer, it means the weight average molecular weight.
- the content of the epoxy compound is preferably 4% by weight or more, more preferably 7% by weight or more, based on 100% by weight of the components excluding the solvent in the resin material. It is preferably 15% by weight or less, more preferably 12% by weight or less.
- the content of the epoxy compound in 100% by weight of the components excluding the inorganic filler and the solvent in the resin material is preferably 15% by weight or more, more preferably 25% by weight or more, preferably 50% by weight or less, more preferably. Is 40% by weight or less.
- the content of the epoxy compound is at least the above lower limit and at least the above upper limit, the thermal dimensional stability of the cured product can be further enhanced.
- the weight ratio of the content of the epoxy compound to the total content of the compound X and the curing agent described later is It is preferably 0.2 or more, more preferably 0.3 or more.
- the weight ratio of the content of the epoxy compound to the total content of the compound X and the curing agent described later is It is preferably 1 or less, more preferably 0.8 or less.
- the vinyl compound a conventionally known vinyl compound can be used.
- the vinyl compound is an organic compound having at least one vinyl group. Only one kind of the vinyl compound may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination.
- Examples of the vinyl compound include styrene compounds, acrylate compounds, and divinyl compounds.
- Examples of the divinyl compound include a divinylbenzyl ether compound.
- the vinyl compound may be a divinyl compound having an aliphatic skeleton or a divinyl ether compound.
- styrene compound examples include terminal styrene-modified phenylene ether compounds. Only one kind of the styrene compound may be used, or two or more kinds may be used in combination.
- Examples of commercially available styrene compounds include "OPE-2St” manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company.
- thermosetting compound preferably contains a radical curable compound.
- the resin material preferably contains a radical curable compound.
- the content of the vinyl compound in 100% by weight of the components excluding the inorganic filler and the solvent in the resin material is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, still more preferably 20% by weight or more. Is 80% by weight or less, more preferably 70% by weight or less.
- the content of the vinyl compound is at least the above lower limit and at least the above upper limit, the thermal dimensional stability of the cured product can be further enhanced.
- the resin material preferably contains an inorganic filler.
- an inorganic filler By using the above-mentioned inorganic filler, the dielectric loss tangent of the cured product can be further lowered. Further, by using the above-mentioned inorganic filler, the dimensional change due to heat of the cured product is further reduced. Only one kind of the above-mentioned inorganic filler may be used, or two or more kinds may be used in combination.
- examples of the inorganic filler include silica, talc, clay, mica, hydrotalcite, alumina, magnesium oxide, aluminum hydroxide, diamond, aluminum nitride, and boron nitride.
- the inorganic filler is preferably an inorganic filler having a thermal conductivity of 10 W / mK or more, such as alumina and boron nitride. In this case, heat dissipation can be improved.
- the inorganic filler is preferably silica or alumina, more preferably silica, and even more preferably fused silica.
- the silica may be hollow silica. Due to the use of silica, the coefficient of thermal expansion of the cured product is further reduced, and the dielectric loss tangent of the cured product is further reduced. Further, by using silica, the surface roughness of the surface of the cured product is effectively reduced, and the adhesive strength between the cured product and the metal layer is effectively increased.
- the shape of silica is preferably spherical.
- the inorganic filler is spherical silica from the viewpoint of advancing the curing of the resin regardless of the curing environment, effectively increasing the glass transition temperature of the cured product, and effectively reducing the coefficient of linear thermal expansion of the cured product. Is preferable.
- the inorganic filler is preferably alumina or boron nitride.
- boron nitride since boron nitride has anisotropy, the coefficient of linear thermal expansion can be further reduced.
- the average particle size of the inorganic filler is preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, further preferably 500 nm or more, preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 3 ⁇ m or less, still more preferably 1 ⁇ m or less.
- the average particle size of the inorganic filler is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the surface roughness after etching can be reduced and the plating peel strength can be increased, and the insulating layer and the metal layer can be combined. Adhesion can be further improved.
- the average particle size of the inorganic filler As the average particle size of the inorganic filler, a value of median diameter (d50) of 50% is adopted. The average particle size can be measured using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device. When the inorganic filler is agglomerated particles, the average particle size of the inorganic filler means the primary particle diameter.
- the inorganic filler is preferably spherical, more preferably spherical silica. In this case, the surface roughness of the surface of the cured product is effectively reduced, and the adhesive strength between the cured product and the metal layer is effectively increased.
- the aspect ratio of the inorganic filler is preferably 2 or less, more preferably 1.5 or less.
- the inorganic filler is preferably surface-treated, more preferably a surface-treated product with a coupling agent, and further preferably a surface-treated product with a silane coupling agent.
- a surface-treated product with a coupling agent By surface-treating the inorganic filler, the surface roughness of the surface of the roughened cured product is further reduced, and the adhesive strength between the cured product and the metal layer is further increased. Further, since the inorganic filler is surface-treated, finer wiring can be formed on the surface of the cured product, and even better inter-wiring insulation reliability and interlayer insulation reliability can be obtained in the cured product. Can be granted.
- Examples of the coupling agent include a silane coupling agent, a titanium coupling agent, an aluminum coupling agent, and the like.
- Examples of the silane coupling agent include methacrylsilane, acrylicsilane, aminosilane, imidazolesilane, vinylsilane, and epoxysilane.
- the content of the inorganic filler is preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more, still more preferably 65% by weight or more, and particularly preferably 68% by weight in 100% by weight of the component excluding the solvent in the resin material. % Or more, preferably 90% by weight or less, more preferably 85% by weight or less, still more preferably 80% by weight or less, and particularly preferably 75% by weight or less.
- the content of the inorganic filler is at least the above lower limit, the dielectric loss tangent is effectively lowered.
- the content of the inorganic filler is not more than the above upper limit, the thermal dimensional stability can be improved and the warpage of the cured product can be effectively suppressed.
- the content of the inorganic filler is at least the above lower limit and at least the above upper limit, the surface roughness of the surface of the cured product can be further reduced, and finer wiring can be formed on the surface of the cured product. Can be done. Further, the content of this inorganic filler makes it possible to reduce the coefficient of thermal expansion of the cured product and at the same time improve the smear removability.
- the resin material preferably contains a curing agent.
- the curing agent is not particularly limited. A conventionally known curing agent can be used as the curing agent. Only one kind of the above-mentioned curing agent may be used, or two or more kinds may be used in combination.
- the curing agent examples include a phenol compound (phenol curing agent), an active ester compound, a cyanate ester compound (cyanate ester curing agent), a benzoxazine compound having no imide bond (benzoxazine curing agent), and a carbodiimide compound (carbodiimide curing agent). ), Amine compound (amine curing agent), thiol compound (thiol curing agent), phosphine compound, dicyandiamide, acid anhydride and the like.
- the curing agent preferably has a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy compound.
- the curing agent includes a phenol compound, an active ester compound, a cyanate ester compound, a benzoxazine compound having no imide bond, a carbodiimide compound, and an acid anhydride. It is preferable to contain at least one component in the substance. From the viewpoint of further enhancing the thermal dimensional stability and further lowering the dielectric adjacency, the curing agent is one of the phenol compound, the active ester compound, the cyanate ester compound, the benzoxazine compound having no imide bond, and the carbodiimide compound. It is more preferable to contain at least one component of the above, and it is further preferable to contain an active ester compound.
- thermosetting compound contains an epoxy compound and the curing agent contains both a phenol compound and an active ester compound.
- phenol compound examples include novolak-type phenol, biphenol-type phenol, naphthalene-type phenol, dicyclopentadiene-type phenol, aralkyl-type phenol, and dicyclopentadiene-type phenol.
- phenol compounds include novolac-type phenol (“TD-2091” manufactured by DIC), biphenyl novolac-type phenol (“MEH-7851” manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.), and aralkyl-type phenol compound (“MEH” manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.). -7800 "), and phenols having an aminotriazine skeleton (“LA-1356” and "LA-3018-50P” manufactured by DIC) and the like can be mentioned.
- the active ester compound is a compound containing at least one ester bond in the structure and having an aliphatic chain, an aliphatic ring or an aromatic ring bonded to both sides of the ester bond.
- the active ester compound is obtained, for example, by a condensation reaction of a carboxylic acid compound or a thiocarboxylic acid compound with a hydroxy compound or a thiol compound.
- Examples of the active ester compound include a compound represented by the following formula (1).
- X1 represents a group containing an aliphatic chain, a group containing an aliphatic ring or a group containing an aromatic ring
- X2 represents a group containing an aromatic ring
- Preferred examples of the group containing an aromatic ring include a benzene ring which may have a substituent and a naphthalene ring which may have a substituent.
- the substituent include a hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group has preferably 12 or less carbon atoms, more preferably 6 or less carbon atoms, and even more preferably 4 or less carbon atoms.
- the combination of X1 and X2 includes a combination of a benzene ring which may have a substituent and a benzene ring which may have a substituent, and a substituent. Examples thereof include a combination of a benzene ring and a naphthalene ring which may have a substituent. Further, in the above formula (1), examples of the combination of X1 and X2 include a combination of a naphthalene ring which may have a substituent and a naphthalene ring which may have a substituent.
- the above active ester compound is not particularly limited. From the viewpoint of further enhancing thermal dimensional stability and flame retardancy, the active ester compound is preferably an active ester compound having two or more aromatic skeletons. From the viewpoint of lowering the dielectric loss tangent of the cured product and increasing the thermal dimensional stability of the cured product, it is more preferable that the active ester compound has a naphthalene ring or a dicyclopentadiene skeleton in the main chain skeleton.
- the resin material contains the epoxy compound and the active ester compound
- Examples of commercially available products of the active ester compound include "HPC-8000-65T”, “EXB9416-70BK”, “EXB8100-65T”, “HPC-8150-62T” and “EXB-8" manufactured by DIC Corporation. ..
- the active ester compound is preferably an ester compound having low molecular activity.
- Examples of commercially available products of ester compounds having low molecular weight activity include the above-mentioned "EXB-8" manufactured by DIC Corporation.
- Examples of the cyanate ester compound include a novolak type cyanate ester resin, a bisphenol type cyanate ester resin, and a prepolymer in which these are partially triquantized.
- Examples of the novolak type cyanate ester resin include phenol novolac type cyanate ester resin and alkylphenol type cyanate ester resin.
- Examples of the bisphenol type cyanate ester resin include bisphenol A type cyanate ester resin, bisphenol E type cyanate ester resin, and tetramethylbisphenol F type cyanate ester resin.
- cyanate ester compound Commercially available products of the cyanate ester compound include a phenol novolac type cyanate ester resin (“PT-30” and “PT-60” manufactured by Lonza Japan) and a prepolymer in which a bisphenol type cyanate ester resin is triquantized (Lonza Japan). Examples thereof include “BA-230S”, “BA-3000S”, “BTP-1000S” and “BTP-6020S”) manufactured by the same company.
- the content of the cyanate ester compound in 100% by weight of the components excluding the inorganic filler and the solvent in the resin material is preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more, still more preferably 20% by weight or more. It is preferably 85% by weight or less, more preferably 75% by weight or less.
- the content of the cyanate ester compound is at least the above lower limit and at least the above upper limit, the thermal dimensional stability of the cured product can be further enhanced.
- benzoxazine compound having no imide bond examples include Pd-type benzoxazine and Fa-type benzoxazine.
- benzoxazine compounds having no imide bond examples include “Pd type” manufactured by Shikoku Chemicals Corporation and “ODA-BOZ” manufactured by JFE Chemicals Corporation.
- the content of the benzoxazine compound having no imide bond is preferably 1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, still more preferably 5% by weight or more, based on 100% by weight of the components excluding the inorganic filler and the solvent in the resin material. Is 10% by weight or more, preferably 70% by weight or less, and more preferably 60% by weight or less.
- the content of the benzoxazine compound having no imide bond is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the dielectric loss tangent of the cured product can be lowered and the thermal dimensional stability can be further improved.
- the carbodiimide compound is a compound having a structural unit represented by the following formula (2).
- the right end and the left end are binding sites for other groups. Only one kind of the carbodiimide compound may be used, or two or more kinds may be used in combination.
- X is an alkylene group, a group in which a substituent is bonded to an alkylene group, a cycloalkylene group, a group in which a substituent is bonded to a cycloalkylene group, an arylene group, or a substituent bonded to an arylene group. It represents a group, and p represents an integer from 1 to 5. When a plurality of X's exist, the plurality of X's may be the same or different.
- At least one X is an alkylene group, a group in which a substituent is attached to an alkylene group, a cycloalkylene group, or a group in which a substituent is attached to a cycloalkylene group.
- carbodiimide compounds Commercially available products of the above carbodiimide compounds include “carbodilite V-02B”, “carbodilite V-03”, “carbodilite V-04K”, “carbodilite V-07”, “carbodilite V-09”, and “carbodilite” manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd. Examples thereof include “10M-SP” and “carbodilite 10M-SP (revised)", and "Stavaxol P", “Stavaxol P400” and "Hycazil 510" manufactured by Rheinchemy.
- acid anhydride examples include tetrahydrophthalic anhydride, alkylstyrene-maleic anhydride copolymer and the like.
- Examples of commercially available products of the acid anhydride include "Recasid TDA-100" manufactured by New Japan Chemical Co., Ltd.
- the content of the curing agent with respect to 100 parts by weight of the epoxy compound is preferably 70 parts by weight or more, more preferably 85 parts by weight or more, preferably 150 parts by weight or less, and more preferably 120 parts by weight or less.
- the content of the curing agent is at least the above lower limit and at least the above upper limit, the curability is further improved, the thermal dimensional stability is further enhanced, and the volatilization of the residual unreacted component can be further suppressed.
- the total content of the compound X, the thermosetting compound, and the curing agent in 100% by weight of the components excluding the inorganic filler and the solvent in the resin material is preferably 40% by weight or more, more preferably 60. By weight or more, preferably 98% by weight or less, more preferably 95% by weight or less.
- the curability is further improved and the thermal dimensional stability can be further enhanced.
- the resin material contains a curing accelerator.
- the curing rate becomes even faster.
- the crosslinked structure in the cured product becomes uniform, the number of unreacted functional groups decreases, and as a result, the crosslinked density increases.
- the curing accelerator is not particularly limited, and conventionally known curing accelerators can be used. Only one type of the curing accelerator may be used, or two or more types may be used in combination.
- curing accelerator examples include anionic curing accelerators such as imidazole compounds, cationic curing accelerators such as amine compounds, and curing accelerators other than anionic and cationic curing accelerators such as phosphorus compounds and organic metal compounds. , And radical curing accelerators such as peroxides.
- imidazole compound examples include 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-.
- 2-Methylimidazole 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-un Decylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimerite, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimerite, 2,4-diamino-6- [2' -Methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino- 6- [2'-ethyl-4'-methyl
- amine compound examples include diethylamine, triethylamine, diethylenetetramine, triethylenetetramine, 4,4-dimethylaminopyridine and the like.
- Examples of the phosphorus compound include triphenylphosphine compounds.
- organometallic compound examples include zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin octylate, cobalt octylate, bisacetylacetonate cobalt (II) and trisacetylacetonate cobalt (III).
- peroxide examples include dicumyl peroxide and perhexyl 25B.
- the curing accelerator preferably contains the anionic curing accelerator, and more preferably contains the imidazole compound.
- the content of the anionic curing accelerator is preferably 20% by weight or more, more preferably 20% by weight or more, based on 100% by weight of the curing accelerator. Is 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and most preferably 100% by weight (total amount). Therefore, the curing accelerator is most preferably the anionic curing accelerator.
- the curing accelerator may contain the radical curing accelerator. preferable.
- the content of the curing accelerator is not particularly limited.
- the content of the curing accelerator is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, and preferably 5% by weight in 100% by weight of the components excluding the inorganic filler and the solvent in the resin material. Hereinafter, it is more preferably 3% by weight or less.
- the content of the curing accelerator is at least the above lower limit and at least the above upper limit, the resin material is efficiently cured. If the content of the curing accelerator is in a more preferable range, the storage stability of the resin material becomes even higher, and a better cured product can be obtained.
- the resin material preferably contains a thermoplastic resin.
- the thermoplastic resin include polyvinyl acetal resin, polyimide resin, phenoxy resin, and styrene butadiene resin. Only one type of the above-mentioned thermoplastic resin may be used, or two or more types may be used in combination.
- the thermoplastic resin is preferably a phenoxy resin from the viewpoint of effectively lowering the dielectric loss tangent and effectively improving the adhesion of metal wiring regardless of the curing environment.
- the use of the phenoxy resin suppresses deterioration of the embedding property of the resin film in the holes or irregularities of the circuit board and non-uniformity of the inorganic filler. Further, by using the phenoxy resin, the melt viscosity can be adjusted, so that the dispersibility of the inorganic filler is improved, and the resin composition or the B-staged product is less likely to wet and spread in an unintended region during the curing process.
- the phenoxy resin contained in the above resin material is not particularly limited.
- As the phenoxy resin a conventionally known phenoxy resin can be used. Only one type of the phenoxy resin may be used, or two or more types may be used in combination.
- phenoxy resins having skeletons such as bisphenol A type skeleton, bisphenol F type skeleton, bisphenol S type skeleton, biphenyl skeleton, novolak skeleton, naphthalene skeleton and imide skeleton.
- Examples of commercially available products of the phenoxy resin include “YP50”, “YP55” and “YP70” manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Corporation, and “1256B40", “4250”, “4256H40” and “4275” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. , “YX6954BH30” and “YX8100BH30” and the like.
- the thermoplastic resin is preferably a polyimide resin (polyimide compound) from the viewpoint of improving handleability, plating peel strength at low roughness, and adhesion between the insulating layer and the metal layer.
- the polyimide compound is preferably a polyimide compound obtained by a method of reacting a tetracarboxylic dianhydride with an aliphatic diamine compound.
- tetracarboxylic dianhydride examples include pyromellitic dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenylsulfonetetra.
- Examples of the aliphatic diamine include dimer diamine and the like.
- Examples of the dimer diamine include Versamine 551 (trade name: BASF Japan Ltd., 3,4-bis (1-aminoheptyl) -6-hexyl-5- (1-octenyl) cyclohexene), Versamine 552 (trade name, trade name, Examples thereof include Cognix Japan Co., Ltd., a hydrogenated product of Versamine 551), PRIAMINE1075, PRIAMINE1074 (trade name, all manufactured by Crowder Japan Co., Ltd.) and the like.
- the polyimide compound may have an acid anhydride structure, a maleimide structure, or a citraconimide structure at the terminal.
- the polyimide compound and the epoxy compound can be reacted.
- the thermal dimensional stability of the cured product can be improved.
- the weight average molecular weights of the thermoplastic resin, the polyimide resin and the phenoxy resin are preferably 10,000 or more, more preferably 15,000 or more, preferably 100,000 or less. It is preferably 50,000 or less.
- the weight average molecular weights of the thermoplastic resin, the polyimide resin, and the phenoxy resin indicate the polystyrene-equivalent weight average molecular weights measured by gel permeation chromatography (GPC).
- the contents of the thermoplastic resin, the polyimide resin, and the phenoxy resin are not particularly limited.
- the content of the thermoplastic resin in 100% by weight of the component excluding the inorganic filler and the solvent in the resin material (when the thermoplastic resin is a polyimide resin or a phenoxy resin, the content of the polyimide resin or the phenoxy resin). ) Is preferably 1% by weight or more, more preferably 2% by weight or more, preferably 30% by weight or less, and more preferably 20% by weight or less.
- the content of the thermoplastic resin is at least the above lower limit and at least the above upper limit, the embedding property of the resin material in the holes or irregularities of the circuit board is improved.
- the content of the thermoplastic resin is at least the above lower limit, the formation of the resin film becomes easier and a better insulating layer can be obtained.
- the content of the thermoplastic resin is not more than the above upper limit, the coefficient of thermal expansion of the cured product becomes even lower.
- the content of the thermoplastic resin is not more than the above upper limit, the surface roughness of the surface of the cured product is further reduced, and the adhesive strength between the cured product and the metal layer is further increased.
- the resin material does not contain or contains a solvent.
- the viscosity of the resin material can be controlled in a suitable range, and the coatability of the resin material can be improved.
- the solvent may be used to obtain a slurry containing the inorganic filler. Only one type of the solvent may be used, or two or more types may be used in combination.
- Examples of the solvent include acetone, methanol, ethanol, butanol, 2-propanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 1-methoxy-2-propanol, 2-acetoxy-1-methoxypropane, toluene, xylene, and methyl ethyl ketone.
- Examples thereof include N, N-dimethylformamide, methyl isobutyl ketone, N-methyl-pyrrolidone, n-hexane, cyclohexane, cyclohexanone and naphtha as a mixture.
- the boiling point of the solvent is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower.
- the content of the solvent in the resin composition is not particularly limited. The content of the solvent can be appropriately changed in consideration of the coatability of the resin composition and the like.
- the content of the solvent in 100% by weight of the B stage film is preferably 1% by weight or more, more preferably 2% by weight or more, and preferably 10% by weight or less. , More preferably 5% by weight or less.
- the above resin materials include organic fillers, leveling agents, flame retardants, coupling agents, colorants, antioxidants, and UV deterioration prevention. It may contain an agent, a defoaming agent, a thickener, a rocking denaturing agent and the like.
- the organic filler examples include particulate matter made of benzoxazine resin, benzoxazole resin, fluororesin, acrylic resin, styrene resin and the like.
- the fluororesin examples include polytetrafluoroethylene (PTFE) and the like.
- PTFE polytetrafluoroethylene
- the average particle size of the organic filler is preferably 1 ⁇ m or less. When the average particle size of the organic filler is not more than the above upper limit, the surface roughness after etching can be reduced, the plating peel strength can be increased, and the adhesion between the insulating layer and the metal layer can be improved. It can be further enhanced.
- the average particle size of the organic filler may be 50 nm or more.
- the average particle size of the organic filler As the average particle size of the organic filler, a value of median diameter (d50) of 50% is adopted.
- the average particle size can be measured using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device.
- Examples of the coupling agent include a silane coupling agent, a titanium coupling agent, an aluminum coupling agent, and the like.
- Examples of the silane coupling agent include vinylsilane, aminosilane, imidazolesilane, and epoxysilane.
- a resin film (B-staged product / B-stage film) can be obtained by molding the above-mentioned resin composition into a film.
- the resin material is preferably a resin film.
- the resin film is preferably a B stage film.
- Examples of the method for obtaining a resin film by molding the resin composition into a film form include the following methods.
- An extrusion molding method in which a resin composition is melt-kneaded using an extruder, extruded, and then molded into a film by a T-die, a circular die, or the like.
- a casting molding method in which a resin composition containing a solvent is cast and molded into a film.
- An extrusion molding method or a casting molding method is preferable because it can be made thinner.
- the film includes a sheet.
- a resin film as a B-stage film can be obtained by molding the resin composition into a film and heating and drying it at 50 ° C. to 150 ° C. for 1 minute to 10 minutes to the extent that curing by heat does not proceed too much. it can.
- the film-like resin composition that can be obtained by the drying step as described above is referred to as a B stage film.
- the B stage film is in a semi-cured state.
- the semi-cured product is not completely cured and can be further cured.
- the resin film does not have to be a prepreg.
- the resin film is not a prepreg, migration does not occur along the glass cloth or the like. Further, when the resin film is laminated or pre-cured, unevenness due to the glass cloth does not occur on the surface.
- the resin film can be used in the form of a laminated film including a metal foil or a base film and a resin film laminated on the surface of the metal foil or the base material.
- the metal foil is preferably a copper foil.
- Examples of the base film of the laminated film include polyester resin films such as polyethylene terephthalate film and polybutylene terephthalate film, olefin resin films such as polyethylene film and polypropylene film, and polyimide resin films.
- the surface of the base film may be mold-released, if necessary.
- the thickness of the resin film is preferably 5 ⁇ m or more, preferably 200 ⁇ m or less.
- the thickness of the insulating layer formed by the resin film is preferably equal to or larger than the thickness of the conductor layer (metal layer) forming the circuit.
- the thickness of the insulating layer is preferably 5 ⁇ m or more, and preferably 200 ⁇ m or less.
- the resin material is suitably used for forming a mold resin for embedding a semiconductor chip in a semiconductor device.
- the above resin material is preferably used as an insulating material.
- the resin material is preferably used for forming an insulating layer in a printed wiring board.
- the printed wiring board can be obtained, for example, by heat-press molding the resin material.
- a member to be laminated having a metal layer on one side or both sides can be laminated on the resin film.
- a laminated structure comprising a member to be laminated having a metal layer on its surface and a resin film laminated on the surface of the metal layer, and the resin film being the resin material described above can be preferably obtained.
- the method of laminating the resin film and the member to be laminated having the metal layer on the surface is not particularly limited, and a known method can be used. For example, using a device such as a parallel flat plate press or a roll laminator, the resin film can be laminated on a member to be laminated having a metal layer on the surface while pressurizing with or without heating.
- the material of the metal layer is preferably copper.
- the member to be laminated having the metal layer on the surface may be a metal foil such as a copper foil.
- the above resin material is suitably used for obtaining a copper-clad laminate.
- An example of the copper-clad laminate is a copper-clad laminate comprising a copper foil and a resin film laminated on one surface of the copper foil.
- the thickness of the copper foil of the copper-clad laminate is not particularly limited.
- the thickness of the copper foil is preferably in the range of 1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
- the copper foil has fine irregularities on the surface.
- the method of forming the unevenness is not particularly limited. Examples of the method for forming the unevenness include a method for forming the unevenness by a treatment using a known chemical solution.
- the above resin material is preferably used to obtain a multilayer substrate.
- the multilayer board is a multilayer board provided with a circuit board and an insulating layer laminated on the circuit board.
- the insulating layer of this multilayer substrate is formed of the above resin material. Further, the insulating layer of the multilayer substrate may be formed of the resin film of the laminated film by using the laminated film.
- the insulating layer is preferably laminated on the surface of the circuit board on which the circuit is provided. It is preferable that a part of the insulating layer is embedded between the circuits.
- the surface of the insulating layer opposite to the surface on which the circuit board is laminated is roughened.
- the roughening treatment method can be a conventionally known roughening treatment method, and is not particularly limited.
- the surface of the insulating layer may be swelled before the roughening treatment.
- the multilayer substrate further includes a copper plating layer laminated on the roughened surface of the insulating layer.
- the circuit board, the insulating layer laminated on the surface of the circuit board, and the insulating layer are laminated on the surface opposite to the surface on which the circuit board is laminated.
- Examples thereof include a multilayer substrate provided with a copper foil.
- the insulating layer is formed by curing the resin film using a copper-clad laminate having a copper foil and a resin film laminated on one surface of the copper foil. Further, the copper foil is etched and preferably a copper circuit.
- the multilayer board there is a multilayer board provided with a circuit board and a plurality of insulating layers laminated on the surface of the circuit board. At least one of the plurality of insulating layers arranged on the circuit board is formed by using the resin material. It is preferable that the multilayer substrate further includes a circuit laminated on at least one surface of the insulating layer formed by using the resin film.
- multilayer printed wiring boards are required to have low dielectric loss tangent and high insulation reliability due to the insulating layer.
- the insulation reliability can be effectively improved by lowering the dielectric loss tangent and improving the adhesion and etching performance between the insulating layer and the metal layer. Therefore, the resin material according to the present invention is suitably used for forming an insulating layer in a multilayer printed wiring board.
- the multilayer printed wiring board includes, for example, a circuit board, a plurality of insulating layers arranged on the surface of the circuit board, and a metal layer arranged between the plurality of insulating layers. At least one of the insulating layers is a cured product of the resin material.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a multilayer printed wiring board using a resin material according to an embodiment of the present invention.
- a plurality of insulating layers 13 to 16 are laminated on the upper surface 12a of the circuit board 12.
- the insulating layers 13 to 16 are cured products layers.
- a metal layer 17 is formed in a part of the upper surface 12a of the circuit board 12.
- metal layers 17 are formed in a part of the upper surface of the insulating layers 13 to 15 other than the insulating layer 16 located on the outer surface opposite to the circuit board 12 side. ing.
- the metal layer 17 is a circuit.
- a metal layer 17 is arranged between the circuit board 12 and the insulating layer 13 and between the layers of the laminated insulating layers 13 to 16, respectively.
- the lower metal layer 17 and the upper metal layer 17 are connected to each other by at least one of a via hole connection and a through hole connection (not shown).
- the insulating layers 13 to 16 are formed of a cured product of the above resin material.
- the surfaces of the insulating layers 13 to 16 are roughened, fine holes (not shown) are formed on the surfaces of the insulating layers 13 to 16.
- the metal layer 17 reaches the inside of the fine pores.
- the width direction dimension (L) of the metal layer 17 and the width direction dimension (S) of the portion where the metal layer 17 is not formed can be reduced.
- good insulation reliability is imparted between the upper metal layer and the lower metal layer which are not connected by via hole connection and through hole connection (not shown).
- the resin material is preferably used to obtain a cured product to be roughened or desmeared.
- the cured product also includes a pre-cured product that can be further cured.
- the cured product is preferably roughened in order to form fine irregularities on the surface of the cured product obtained by pre-curing the resin material.
- the cured product Prior to the roughening treatment, the cured product is preferably swelled. It is preferable that the cured product is swelled and further cured after the roughening treatment after the pre-curing and before the roughening treatment. However, the cured product does not necessarily have to be swelled.
- the method for the swelling treatment for example, a method of treating the cured product with an aqueous solution of a compound containing ethylene glycol or the like as a main component or an organic solvent dispersion solution is used.
- the swelling liquid used for the swelling treatment generally contains an alkali as a pH adjuster or the like.
- the swelling liquid preferably contains sodium hydroxide.
- the swelling treatment is carried out by treating the cured product at a treatment temperature of 30 ° C. to 85 ° C. for 1 minute to 30 minutes using a 40 wt% ethylene glycol aqueous solution or the like.
- the temperature of the swelling treatment is preferably in the range of 50 ° C. to 85 ° C. If the temperature of the swelling treatment is too low, the swelling treatment takes a long time, and the adhesive strength between the cured product and the metal layer tends to be low.
- a chemical oxidizing agent such as a manganese compound, a chromium compound or a persulfate compound is used. These chemical oxidizing agents are used as an aqueous solution or an organic solvent dispersion solution after water or an organic solvent is added.
- the roughening solution used for the roughening treatment generally contains an alkali as a pH adjuster or the like.
- the roughening solution preferably contains sodium hydroxide.
- Examples of the manganese compound include potassium permanganate and sodium permanganate.
- Examples of the chromium compound include potassium dichromate and anhydrous potassium chromate.
- Examples of the persulfate compound include sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate and the like.
- the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the cured product is preferably 10 nm or more, preferably less than 300 nm, more preferably less than 200 nm, and further preferably less than 150 nm.
- the adhesive strength between the cured product and the metal layer is increased, and the surface of the insulating layer forms finer wiring. Further, the conductor loss can be suppressed, and the signal loss can be suppressed low.
- the arithmetic mean roughness Ra is measured according to JIS B0601: 1994.
- Through holes may be formed in the cured product obtained by pre-curing the resin material.
- Vias, through holes, and the like are formed as through holes in the multilayer substrate and the like.
- vias can be formed by irradiation with a laser such as a CO 2 laser.
- the diameter of the via is not particularly limited, but is about 60 ⁇ m to 80 ⁇ m. Due to the formation of the through holes, smear, which is a residue of the resin derived from the resin component contained in the cured product, is often formed at the bottom of the via.
- the surface of the cured product is preferably desmear-treated.
- the desmear treatment may also serve as the roughening treatment.
- a chemical oxidizing agent such as a manganese compound, a chromium compound or a persulfate compound is used in the same manner as in the roughening treatment.
- These chemical oxidizing agents are used as an aqueous solution or an organic solvent dispersion solution after water or an organic solvent is added.
- the desmear treatment liquid used for the desmear treatment generally contains an alkali.
- the desmear treatment solution preferably contains sodium hydroxide.
- the surface roughness of the surface of the desmear-treated cured product is sufficiently reduced.
- Compound X-2 According to the following Synthesis Example 2, compound X-2 (molecular weight 4500) represented by the following formula (X-2) was synthesized. In the obtained compound X-2, the average ratio of the first skeleton derived from tricyclodecanediamine was 72 mol%, and the second skeleton derived from diamine diamine was in 100 mol% of the total structural units of the skeleton derived from the diamine compound. The average proportion of skeletons in was 28 mol%.
- the following formula (X-2) is an example of compound X-2 obtained in Synthesis Example 2, and compound X-2 is obtained as a mixture of compounds having different amine positions.
- NMP N-methyl-2-pyrrolidone
- Compound X-3 According to the following Synthesis Example 3, compound X-3 (molecular weight 4200) represented by the following formula (X-3) was synthesized. In the obtained compound X-3, the average ratio of the first skeleton derived from tricyclodecanediamine was 75 mol% and the second skeleton derived from diamine diamine was derived from 100 mol% of the total structural units of the skeleton derived from the diamine compound. The average proportion of skeletons was 25 mol%.
- the following formula (X-3) is an example of the compound X-3 obtained in Synthesis Example 3, and the compound X-3 is obtained as a mixture of compounds having different amine positions.
- Compound Y-1 (molecular weight 3300) was synthesized according to Synthesis Example 4 below.
- Compound Y-2 (molecular weight 5100) was synthesized according to Synthesis Example 5 below.
- NMP N-methyl-2-pyrrolidone
- GPC Gel Permeation Chromatography Measurement: A high performance liquid chromatograph system manufactured by Shimadzu Corporation was used, and measurement was carried out using tetrahydrofuran (THF) as a developing medium at a column temperature of 40 ° C. and a flow velocity of 1.0 ml / min. "SPD-10A” was used as a detector, and two columns of "KF-804L” (exclusion limit molecular weight: 400,000) manufactured by Shodex were connected in series.
- THF tetrahydrofuran
- the average ratio of each skeleton of the compounds X-2 and X-3 synthesized in Synthesis Examples 2 and 3 is 1 H-NMR measurement, and the hydrogen atom bonded to the carbon atom bonded to the nitrogen atom constituting each diamine skeleton. It was calculated from the area ratio of the signal of.
- Silica-containing slurry (silica 75% by weight: "SC4050-HOA” manufactured by Admatex, average particle size 1.0 ⁇ m, aminosilane treatment, cyclohexanone 25% by weight)
- polyimide resin A polyimide compound-containing solution (nonvolatile content 26.8% by weight), which is a reaction product of tetracarboxylic dianhydride and dimer diamine, was synthesized according to the following Synthesis Example 6.
- PRIAMINE 1075 dimer diamine
- 1,3-bisaminomethylcyclohexane manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company
- the molecular weight of the polyimide compound synthesized in Synthesis Example 6 was determined as follows.
- GPC Gel Permeation Chromatography Measurement: A high performance liquid chromatograph system manufactured by Shimadzu Corporation was used, and measurement was carried out using tetrahydrofuran (THF) as a developing medium at a column temperature of 40 ° C. and a flow velocity of 1.0 ml / min. "SPD-10A” was used as a detector, and two columns of "KF-804L” (exclusion limit molecular weight: 400,000) manufactured by Shodex were connected in series.
- THF tetrahydrofuran
- Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 The components shown in Tables 1 to 3 below were blended in the blending amounts (unit: parts by weight of solid content) shown in Tables 1 to 3 below, and stirred at room temperature until a uniform solution was obtained to obtain a resin material.
- Preparation of resin film After applying the obtained resin material on the release-treated surface of the release-treated PET film (Toray Industries, Inc. "XG284", thickness 25 ⁇ m) using an applicator, 2 minutes in a gear oven at 100 ° C. It was dried for 30 seconds to volatilize the solvent. In this way, a laminated film (laminated film of PET film and resin film) in which a resin film (B stage film) having a thickness of 40 ⁇ m is laminated on the PET film was obtained.
- XG284 thickness 25 ⁇ m
- Dielectric Dissipation Factor The obtained resin film was heated at 190 ° C. for 90 minutes to obtain a cured product. The obtained cured product was cut into a size of 2 mm in width and 80 mm in length, and 10 sheets were superposed, and "Cavity Resonance Permittivity Measuring Device CP521" manufactured by Kanto Denshi Applied Development Co., Ltd. and "Keysight Technology Co., Ltd.” Using a network analyzer N5224A PNA, the dielectric loss tangent was measured by the cavity resonance method at room temperature (23 ° C.) and at a frequency of 5.8 GHz.
- Dissipation factor is less than 2.9 ⁇ 10 -3 ⁇ : Dissipation factor is 2.9 ⁇ 10 -3 or more
- Via (through hole) formation Using a CO 2 laser (manufactured by Hitachi Via Mechanics) on the semi-cured resin film of the obtained laminate A, a via (penetration) having a diameter of 60 ⁇ m at the upper end and a diameter of 40 ⁇ m at the lower end (bottom). A hole) was formed. In this way, a laminated body B in which the semi-cured product of the resin film was laminated on the CCL substrate and vias (through holes) were formed in the semi-cured product of the resin film was obtained.
- a CO 2 laser manufactured by Hitachi Via Mechanics
- the bottom of the via of the evaluation sample 1 was observed with a scanning electron microscope (SEM), and the maximum smear length from the wall surface of the bottom of the via was measured.
- SEM scanning electron microscope
- the laminating conditions were such that the pressure was reduced for 30 seconds to reduce the atmospheric pressure to 13 hPa or less, and then the pressure was pressed at 100 ° C. and a pressure of 0.4 MPa for 30 seconds. Then, the resin film was semi-cured by heating at 180 ° C. for 30 minutes. In this way, a laminated body in which a semi-cured resin film was laminated on the CCL substrate was obtained.
- ⁇ The average value of the arithmetic average roughness Ra is less than 50 nm ⁇ : The average value of the arithmetic average roughness Ra is 50 nm or more and less than 80 nm ⁇ : The average value of the arithmetic average roughness Ra is 80 nm or more
- the laminating conditions were such that the pressure was reduced for 30 seconds to reduce the atmospheric pressure to 13 hPa or less, then laminating at 100 ° C. and pressure 0.7 MPa for 30 seconds, and further pressing at a press pressure of 0.8 MPa and a press temperature of 100 ° C. for 60 seconds. Then, the resin film in the laminated structure was heated at 100 ° C. for 30 minutes with the PET film attached, and then further heated at 180 ° C. for 30 minutes to semi-cure the resin film. Then, the PET film was peeled off to obtain a laminated body in which a semi-cured product of the resin film was laminated on the CCL substrate.
- Electroless plating The surface of the obtained roughened cured product was treated with an alkaline cleaner at 60 ° C. (“Cleaner Securigant 902” manufactured by Atotech Japan Co., Ltd.) for 5 minutes, and degreased and washed. After washing, the cured product was treated with a predip solution at 25 ° C. (“Predip Neogant B” manufactured by Atotech Japan) for 2 minutes. Then, the cured product was treated with an activator solution at 40 ° C. (“Activator Neogant 834” manufactured by Atotech Japan Co., Ltd.) for 5 minutes, and a palladium catalyst was attached. Next, the cured product was treated with a reducing solution at 30 ° C. (“Reducer Neogant WA” manufactured by Atotech Japan) for 5 minutes.
- an alkaline cleaner at 60 ° C. (“Cleaner Securigant 902” manufactured by Atotech Japan Co., Ltd.) for 5 minutes, and degreased and washed. After washing
- the cured product was placed in a chemical copper solution (Atotech Japan's "Basic Print Gantt MSK-DK”, “Copper Print Gantt MSK”, “Stabilizer Print Gantt MSK”, and “Reducer Cu”) for electroless plating.
- a chemical copper solution Atotech Japan's "Basic Print Gantt MSK-DK”, “Copper Print Gantt MSK”, “Stabilizer Print Gantt MSK”, and "Reducer Cu
- annealing treatment was performed at a temperature of 120 ° C. for 30 minutes in order to remove residual hydrogen gas. All the steps up to the electroless plating step were carried out with a beaker scale containing 2 L of the treatment liquid and shaking the cured product.
- Electroplating Next, electroplating was performed on the cured product subjected to electroless plating until the plating thickness became 25 ⁇ m.
- Copper sulfate solution for electrolytic copper plating (“Copper sulfate pentahydrate” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., “Sulfate” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "Basic leveler capallaside HL” manufactured by Atotech Japan, “Basic leveler capallaside HL” manufactured by Atotech Japan.
- Capalacid GS electrolytic plating was carried out by passing a current of 0.6 A / cm 2 until the plating thickness became about 25 ⁇ m.
- the cured product was heated at 200 ° C. for 60 minutes to further cure the cured product. In this way, a cured product in which the copper plating layer was laminated on the upper surface was obtained.
- plating peel strength A total of 6 strip-shaped cuts having a width of 10 mm were made at 5 mm intervals on the surface of the cured copper plating layer on which the obtained copper plating layer was laminated on the upper surface.
- the plating layer was peeled off by 20 mm and the peeling strength (plating peel strength) was measured.
- the peeling strength (plating peel strength) was measured at each of the six notches, and the average value of the plating peel strength was obtained.
- the plating peel strength was judged according to the following criteria.
- Multi-layer printed wiring board 12 ... Circuit board 12a ... Top surface 13-16 ... Insulation layer 17 ... Metal layer
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Abstract
1)硬化物の誘電正接を低くすることができ、2)硬化物の熱寸法安定性を高めることができ、3)デスミア処理によってスミアを効果的に除去することができ、4)エッチング後の表面粗度のばらつきを抑えることができ、5)メッキピール強度を高めることができる樹脂材料を提供する。本発明に係る樹脂材料は、下記式(X)で表される構造を有する化合物と、硬化促進剤とを含む。前記式(X)中、Rは有機基を表し、nは1以上の数を表す。
Description
本発明は、イミド骨格を有する化合物を含む樹脂材料に関する。また、本発明は、上記樹脂材料を用いた多層プリント配線板に関する。
従来、半導体装置、積層板及びプリント配線板等の電子部品を得るために、様々な樹脂材料が用いられている。例えば、多層プリント配線板では、内部の層間を絶縁するための絶縁層を形成したり、表層部分に位置する絶縁層を形成したりするために、樹脂材料が用いられている。上記絶縁層の表面には、一般に金属である配線が積層される。また、上記絶縁層を形成するために、上記樹脂材料がフィルム化された樹脂フィルムが用いられることがある。上記樹脂材料及び上記樹脂フィルムは、ビルドアップフィルムを含む多層プリント配線板用の絶縁材料等として用いられている。
下記の特許文献1には、マレイミド基と、少なくとも2つのイミド結合を有する2価の基及び飽和又は不飽和の2価の炭化水素基とを有する化合物を含有する樹脂組成物が開示されている。特許文献1には、この樹脂組成物の硬化物を、多層プリント配線板等の絶縁層として用いることができることが記載されている。
下記の特許文献2には、(A)エポキシ樹脂、及び(B)マレイミド化合物を含み、(B)成分が、炭素原子数が5以上のアルキル基及び炭素原子数が5以上のアルキレン基の内の少なくともいずれかを含む樹脂組成物が開示されている。
下記の特許文献3には、ビスマレイミド化合物を含み、該ビスマレイミド化合物が、マレイミド基2個と、特定の構造を有するポリイミド基1個以上とを有する電子材料用樹脂組成物が開示されている。上記ビスマレイミド化合物において、2個の上記マレイミド基は、各々独立して、8以上の原子が直鎖状に連結した第1の連結基を少なくとも介して、上記ポリイミド基の両端に結合している。
下記の特許文献4には、プリント配線基板における絶縁層を形成するために用いられる熱硬化性樹脂組成物であって、マレイミド化合物(A)を含み、前記マレイミド化合物(A)が特定の構造を有するビスマレイミド化合物(A1)を少なくとも含むプリント配線基板用樹脂組成物が開示されている。
特許文献1に記載のような従来の樹脂材料を用いて絶縁層を形成した場合に、硬化物の熱寸法安定性が十分に高くならないことがある。また、特許文献2に記載のような従来の樹脂材料を用いて絶縁層を形成した場合に、硬化物の誘電正接が十分に低くならないことがある。特許文献3,4に記載のように、特定の構造を有するマレイミド化合物を含む樹脂材料を用いると、誘電正接及び熱寸法安定性をある程度良好にすることができるものの、更なる向上が望まれる。
また、特許文献1-4に記載のような従来の樹脂材料では、絶縁層の形成時にデスミア処理によって、ビア内のスミアが十分に除去されないことがある。
さらに、従来の樹脂材料を用いて絶縁層を形成した場合に、エッチング後の表面粗度がばらついたり、該絶縁層の表面上にめっき処理により積層した金属層とのメッキピール強度が十分に高くならなかったりすることがある。
本発明の目的は、1)硬化物の誘電正接を低くすることができ、2)硬化物の熱寸法安定性を高めることができ、3)デスミア処理によってスミアを効果的に除去することができ、4)エッチング後の表面粗度のばらつきを抑えることができ、5)メッキピール強度を高めることができる樹脂材料を提供することである。また、本発明は、上記樹脂材料を用いた多層プリント配線板を提供することも目的とする。
本発明の広い局面によれば、下記式(X)で表される構造を有する化合物と、硬化促進剤とを含む、樹脂材料が提供される。
前記式(X)中、Rは有機基を表し、nは1以上の数を表す。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記式(X)中、nは2以上の数を表す。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記式(X)中、Rは脂肪族環を有する基である。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記式(X)中、Rはダイマージアミンに由来する骨格の部分骨格を有する。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記式(X)中、Rはダイマージアミン以外のジアミン化合物に由来する骨格の部分骨格を有する。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記化合物において、イミド骨格を構成する窒素原子が、脂肪族骨格を構成する炭素原子のみに結合している。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記化合物が、マレイミド骨格を有する化合物である。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記化合物が、両末端にマレイミド骨格を有する化合物である。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記化合物の重量平均分子量が、1000以上100000以下である。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記化合物が、下記式(Y)で表される構造を有し、前記式(X)で表される構造の繰り返し数と、下記式(Y)で表される構造の繰り返し数との合計100%中、前記式(X)で表される構造の繰り返し数が、10%以上90%以下である。
前記式(Y)中、R1は4価の有機基を表し、R2は有機基を表し、mは1以上の数を表す。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記式(Y)中、R1はフタルイミドに由来する骨格を有さず、前記式(Y)中、R2はフタルイミドに由来する骨格を有さない。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記式(Y)中、R1は芳香族骨格を有さない。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、熱硬化性化合物と、硬化剤とを含み、前記熱硬化性化合物が、エポキシ化合物を含む。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記硬化剤が、活性エステル化合物を含む。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記エポキシ化合物と前記活性エステル化合物との内の少なくとも一方が、イミド骨格又はアミド骨格を有する。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記熱硬化性化合物が、ラジカル硬化性化合物を含む。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記樹脂材料は、無機充填材を含む。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、樹脂材料中の溶剤を除く成分100重量%中、前記無機充填材の含有量が50重量%以上である。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記無機充填材がシリカである。
本発明に係る樹脂材料のある特定の局面では、前記樹脂材料は、樹脂フィルムである。
本発明に係る樹脂材料は、多層プリント配線板において、絶縁層を形成するために好適に用いられる。
本発明の広い局面によれば、回路基板と、前記回路基板の表面上に配置された複数の絶縁層と、複数の前記絶縁層間に配置された金属層とを備え、複数の前記絶縁層の内の少なくとも1層が、上述した樹脂材料の硬化物である、多層プリント配線板が提供される。
本発明に係る樹脂材料は、式(X)で表される構造を有する化合物と、硬化促進剤とを含む。本発明に係る樹脂材料では、上記の構成が備えられているので、1)硬化物の誘電正接を低くすることができ、2)硬化物の熱寸法安定性を高めることができ、3)デスミア処理によってスミアを効果的に除去することができ、4)エッチング後の表面粗度のばらつきを抑えることができ、5)メッキピール強度を高めることができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る樹脂材料は、下記式(X)で表される構造を有する化合物(以下、化合物Xと記載することがある)と、硬化促進剤とを含む。
上記式(X)中、Rは有機基を表し、nは1以上の数を表す。
本発明に係る樹脂材料では、上記の構成が備えられているので、1)硬化物の誘電正接を低くすることができ、2)硬化物の熱寸法安定性を高めることができ、3)デスミア処理によってスミアを効果的に除去することができ、4)エッチング後の表面粗度のばらつきを抑えることができ、5)メッキピール強度を高めることができる。本発明に係る樹脂材料では、1)-5)の効果を全て発揮することができる。
また、本発明に係る樹脂材料では、上記の構成が備えられているので、樹脂材料の相溶性を高めることができる。また、本発明に係る樹脂材料では、上記の構成が備えられているので、樹脂材料の硬化物の伸び特性を高めることができる。
本発明に係る樹脂材料は、樹脂組成物であってもよく、樹脂フィルムであってもよい。上記樹脂組成物は、流動性を有する。上記樹脂組成物は、ペースト状であってもよい。上記ペースト状には液状が含まれる。取扱性に優れることから、本発明に係る樹脂材料は、樹脂フィルムであることが好ましい。
本発明に係る樹脂材料は、熱硬化性樹脂材料であることが好ましい。上記樹脂材料が樹脂フィルムである場合には、該樹脂フィルムは、熱硬化性樹脂フィルムであることが好ましい。
以下、本発明に係る樹脂材料に用いられる各成分の詳細、及び本発明に係る樹脂材料の用途などを説明する。
[化合物X]
本発明に係る樹脂材料は、下記式(X)で表される構造を有する化合物Xを含む。下記式(X)で表される構造は、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格を有する。下記式(X)で表される構造は、イミド骨格を有する。したがって、化合物Xは、イミド骨格を有する。化合物Xは、熱硬化性化合物であることが好ましい。化合物Xは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。以下、本発明の効果をより一層効果的に発揮させることができる好ましい構造などを具体的に説明する。
本発明に係る樹脂材料は、下記式(X)で表される構造を有する化合物Xを含む。下記式(X)で表される構造は、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格を有する。下記式(X)で表される構造は、イミド骨格を有する。したがって、化合物Xは、イミド骨格を有する。化合物Xは、熱硬化性化合物であることが好ましい。化合物Xは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。以下、本発明の効果をより一層効果的に発揮させることができる好ましい構造などを具体的に説明する。
上記式(X)中、Rは有機基を表し、nは1以上の数を表す。
上記式(X)中、nは、2以上の数を表すことが好ましく、20以下の数を表すことが好ましく、10以下の数を表すことがより好ましい。
上記式(X)中、Rとしては、脂肪族環を有する基等が挙げられる。上記脂肪族環を有する基としては、シクロヘキサン環を有する基、及びダイマージアミンに由来する骨格の一部を形成している基等が挙げられる。
本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記式(X)中、Rは、脂肪族環を有する基であることが好ましく、シクロヘキサン環を有する基であることがより好ましい。
なお、本明細書において、シクロヘキサン環とは、6個の炭素原子が環状に結合した六員環の脂環式構造を意味する。上記シクロヘキサン環を構成している炭素原子は、炭素数1以上20以下の炭化水素基と結合していてもよく、炭素数1以上4以下の炭化水素基と結合していてもよい。また、上記化合物Xは、トリシクロデカン環、ノルボルナン環、アダマンタン骨格等を構成している環としてシクロヘキサン環を有していてもよい。また、上記化合物Xは、複数個のシクロヘキサン環がアルキル基等の炭化水素基を介して繋がれている構造を有していてもよい。
上記式(X)中のRがシクロヘキサン環を有する基である場合に、該シクロヘキサン環を構成する炭素原子と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、直接結合しているか、又は、3個以下の原子を介して結合していることが好ましい。該原子は、炭素原子であることが好ましい。
上記式(X)中のRがシクロヘキサン環として上記トリシクロデカン環を有する場合に、該トリシクロデカン環を構成する炭素原子と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、直接結合しているか、又は、2個以下の原子を介して結合していることが好ましい。該原子は、炭素原子であることが好ましい。
本発明の効果を更により一層効果的に発揮する観点からは、上記式(X)中、Rは、下記式(A1)、下記式(A2)、下記式(A3)、下記式(A4)、下記式(A5)、下記式(A6)、又は下記式(A7)で表される基であることが好ましい。
上記式(A1)中、R1~R10はそれぞれ、水素原子、又は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。上記式(A1)中、R1~R10はそれぞれ、水素原子、又はメチル基であることが好ましい。上記式(A1)中、R1~R10はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。
上記式(A1)で表される基は、シクロヘキサン環を有する。
上記式(A1)で表される基を有する上記式(X)で表される構造では、シクロヘキサン環を構成する炭素原子と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、1個の炭素原子を介して結合している。
上記式(A2)中、R1~R10はそれぞれ、水素原子、又は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。上記式(A2)中、R1~R10はそれぞれ、水素原子、又はメチル基であることが好ましい。上記式(A2)中、R1~R10はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。
上記式(A2)で表される基は、シクロヘキサン環を有する。
上記式(A2)で表される基を有する上記式(X)で表される構造では、シクロヘキサン環を構成する第1の炭素原子(左側の炭素原子)と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、直接結合している。上記式(A2)で表される基を有する上記式(X)で表される構造では、シクロヘキサン環を構成する第2の炭素原子(右側の炭素原子)と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、1個の炭素原子を介して結合している。
上記式(A3)中、R1~R10はそれぞれ、水素原子、又は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。上記式(A3)中、R1~R10はそれぞれ、水素原子、又はメチル基であることが好ましい。上記式(A3)中、R1~R10はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。
上記式(A3)で表される基は、シクロヘキサン環を有する。
上記式(A3)で表される基を有する上記式(X)で表される構造では、シクロヘキサン環を構成する第1の炭素原子(左側の炭素原子)と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、2個の炭素原子を介して結合している。上記式(A3)で表される基を有する上記式(X)で表される構造では、シクロヘキサン環を構成する第2の炭素原子(右側の炭素原子)と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、直接結合している。
上記式(A4)中、R1~R18はそれぞれ、水素原子、又は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表し、Qは、任意の基を表す。上記式(A4)中、R1~R18はそれぞれ、水素原子、又はメチル基であることが好ましい。上記式(A4)中、Qは炭素数1以上4以下の炭化水素基、又は芳香族環を有する基であることが好ましく、アルキレン基であることがより好ましく、メチレン基であることが更に好ましい。上記式(A4)中、Qが芳香族環を有する基である場合に、Qは、芳香族環同士がエステル結合を介して結合した基であってもよい。上記式(A4)中、R1~R18はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。
上記式(A4)で表される基は、シクロヘキサン環を有する。
上記式(A4)で表される基を有する上記式(X)で表される構造では、シクロヘキサン環を構成する第1の炭素原子(左側の炭素原子)と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、直接結合している。上記式(A4)で表される基を有する上記式(X)で表される構造では、シクロヘキサン環を構成する第2の炭素原子(右側の炭素原子)と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、直接結合している。
上記式(A5)中、R1~R8はそれぞれ、水素原子、又は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。上記式(A5)中、R1~R8はそれぞれ、水素原子、又はメチル基であることが好ましい。上記式(A5)中、R1~R8はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。
なお、上記式(X)中、Rは、下記式(A5-1)で表される基であってもよい。
上記式(A5-1)中、R1~R10はそれぞれ、水素原子、又は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表し、R1~R10の内の2つが、イミド骨格を構成する窒素原子との結合している基を表す。上記式(A5-1)中、R9及びR10が、イミド骨格を構成する窒素原子との結合している基を表す場合が、上記式(A5)に相当する。
上記式(A5)及び上記式(A5-1)で表される基は、ノルボルナン環を有する。
上記式(A5)及び上記式(A5-1)で表される基を有する上記式(X)で表される構造では、シクロヘキサン環を構成する炭素原子と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、1個の炭素原子を介して結合している。
上記式(A6)中、R1~R12はそれぞれ、水素原子、又は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。上記式(A6)中、R1~R12はそれぞれ、水素原子、又はメチル基であることが好ましい。上記式(A6)中、R1~R12はそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。
なお、上記式(X)中、Rは、下記式(A6-1)で表される基であってもよい。
上記式(A6-1)中、R1~R14はそれぞれ、水素原子、又は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表し、R1~R14の内の2つが、イミド骨格を構成する窒素原子との結合している基を表す。上記式(A6-1)中、R13及びR14が、イミド骨格を構成する窒素原子との結合している基を表す場合が、上記式(A6)に相当する。
上記式(A6)及び上記式(A6-1)で表される基は、トリシクロデカン環を有する。
上記式(A6)及び上記式(A6-1)で表される基を有する上記式(X)で表される構造では、シクロヘキサン環を構成する第1の炭素原子(左側の炭素原子)と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、1個の炭素原子を介して結合している。上記式(A6)及び上記式(A6-1)で表される基を有する上記式(X)で表される構造では、シクロヘキサン環を構成する第2の炭素原子(右側の炭素原子)と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、2個の炭素原子を介して結合している。上記式(A6)及び上記式(A6-1)で表される基を有する上記式(X)で表される構造では、トリシクロデカン環を構成する第2の炭素原子(右側の炭素原子)と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物に由来する骨格における窒素原子とが、1個の炭素原子を介して結合している。
上記式(A7)で表される基は、シクロヘキサン環を有する。上記式(A7)で表される基は、ダイマージアミンに由来する基である。上記式(A7)で表される基を有する化合物Xを合成する際には、原料としてダイマージアミンが用いられる。しかしながら、ダイマージアミンは天然物(混合物)であるため、該ダイマージアミンの構造を一構造に定義することは困難である。そのため、得られる化合物Xでは、上記式(A7)で表される基のほかに、例えば、上記式(A7)中、二重結合を有する基を有する化合物が存在していてもよい。
本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記化合物Xは、上記式(X)中、Rが、ダイマージアミンに由来する骨格の部分骨格を有することが好ましく、ダイマージアミン以外のジアミン化合物に由来する骨格の部分骨格を有することも好ましい。
本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記式(X)中、イミド骨格を構成する窒素原子が、脂肪族骨格を構成する炭素原子のみに結合していることが好ましい。本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記化合物Xにおいて、イミド骨格を構成する窒素原子が、脂肪族骨格を構成する炭素原子のみに結合していることが好ましい。
本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記化合物Xは、上記式(X)中、Rとして、上記式(A5)、上記式(A6)又は上記(A7)で表される基を有することが好ましく、上記式(A6)又は上記(A7)で表される基を有することがより好ましい。
デスミア性をより一層高める観点及び熱寸法安定性をより一層高める観点からは、上記化合物Xは、上記式(X)中、Rとして、上記式(A5)又は上記式(A6)で表される基を有することが好ましい。上記式(A5)又は上記式(A6)で表される基を有する化合物Xは、上記式(A7)で表される基を有する化合物Xと比べて、イミド骨格間の距離が短いため、分子内のイミド骨格の濃度を高めることが可能となるためである。
上記化合物Xは、上記式(X)で表される構造を2種類有していてもよく、2種類以上有していてもよく、3種類以上有していてもよい。
例えば、上記化合物Xは、上記式(X)で表される構造として、下記式(X1)で表される構造を有していてもよい。下記式(X1)で表される構造の2つの骨格(左側の骨格Aと右側の骨格B)が、ランダムに配置されていてもよい(例えば、…A/B/A/B…等)。
上記式(X1)中、R1及びR2はそれぞれ有機基を表し、p,qはそれぞれ1以上の数を表す。
上記式(X1)中、p及びqはそれぞれ2以上の数を表すことが好ましく、10以下の数を表すことが好ましく、7以下の数を表すことがより好ましい。
上記式(X1)中、R1とR2との組み合わせは、以下の第1の組み合わせであることが好ましく、以下の第2の組み合わせであることがより好ましい。
第1の組み合わせ:R1が上記式(A1)、上記式(A2)、上記式(A3)、上記式(A4)、上記式(A5)、又は上記式(A6)であり、R2が上記式(A7)である。
第2の組み合わせ:R1が上記式(A6)であり、R2が上記式(A7)である。
上記式(X1)が上記第1の組み合わせである場合に、上記式(X1)中、pは1以上の数を表すことが好ましく、3以上の数を表すことがより好ましく、18以下の数を表すことが好ましく、12以下の数を表すことがより好ましい。上記式(X1)が上記第1の組み合わせである場合に、上記式(X1)中、qは1以上の数を表すことがより好ましく、10以下の数を表すことが好ましく、8以下の数を表すことがより好ましい。
上記式(X1)が上記第2の組み合わせである場合に、上記式(X1)中、pは2以上の数を表すことが好ましく、3以上の数を表すことがより好ましく、18以下の数を表すことが好ましく、12以下の数を表すことがより好ましい。上記式(X1)が上記第2の組み合わせである場合に、上記式(X1)中、qは1以上の数を表すことが好ましく、2以上の数を表すことがより好ましく、10以下の数を表すことが好ましく、8以下の数を表すことがより好ましい。
以下、上記式(A1)、(A2)、(A3)、(A4)、(A5)、(A6)及び(A7)で表される基を有する上記式(X)で表される骨格を形成することができる化合物について更に説明する。さらに、上記式(A1)、(A2)、(A3)、(A4)、(A5)、(A6)及び(A7)で表される基とは異なる基を有する上記式(X)で表される骨格を形成させることができる化合物等について更に説明する。
上記式(X)で表される構造は、例えば、ジアミン化合物と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とを反応させることによって得ることができる。
上記ジアミン化合物は、脂肪族ジアミン化合物であってもよく、脂肪族ジアミン化合物とは異なるジアミン化合物であってもよい。
脂肪族ジアミン化合物としては、ダイマージアミン、トリシクロデカンジアミン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス(アミノメチル)ノルボルナン、3(4),8(9)-ビス(アミノメチル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、1,3-シクロヘキサンジアミン、1,4-シクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、及び4,4’-メチレンビス(2-メチルシクロヘキシルアミン)等が挙げられる。脂肪族ジアミン化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記ダイマージアミンとしては、例えば、バーサミン551(商品名、BASFジャパン社製、3,4-ビス(1-アミノヘプチル)-6-ヘキシル-5-(1-オクテニル)シクロヘキセン)、バーサミン552(商品名、コグニクスジャパン社製、バーサミン551の水添物)、並びにPRIAMINE1075、及びPRIAMINE1074(商品名、いずれもクローダジャパン社製)等が挙げられる。
硬化物の誘電正接をより一層低くする観点からは、上記ダイマージアミンは、クローダジャパン社製「PRIAMINE1075」のダイマージアミンであることが好ましい。
デスミア性をより一層高める観点からは、上記ダイマージアミンは、クローダジャパン社製「PRIAMINE1074」のダイマージアミンであることが好ましい。
本発明の効果をより一層効果的に発揮させる観点からは、上記脂肪族ジアミン化合物は、炭素数が36個以下である化合物であることが好ましい。
本発明の効果をより一層効果的に発揮させる観点からは、上記脂肪族ジアミン化合物は、ダイマージアミン、トリシクロデカンジアミン、ビス(アミノメチル)ノルボルナン、イソホロンジアミン又は4,4’-メチレンビス(2-メチルシクロヘキシルアミン)であることが好ましい。本発明の効果をより一層効果的に発揮させる観点からは、上記脂肪族ジアミン化合物は、ダイマージアミン、トリシクロデカンジアミン、又はビス(アミノメチル)ノルボルナンであることがより好ましい。上記脂肪族ジアミン化合物がビス(アミノメチル)ノルボルナンである場合には、上記化合物Xは、例えば、上記式(A5)で表される基を有する。上記脂肪族ジアミン化合物がトリシクロデカンジアミンである場合には、上記化合物Xは、例えば、上記式(A6)で表される基を有する。上記脂肪族ジアミン化合物がダイマージアミンである場合には、上記化合物Xは、例えば、上記式(A7)で表される基を有する。
上記脂肪族ジアミン化合物とは異なるジアミン化合物としては、1,1-ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキサン、2,7-ジアミノフルオレン、4,4’-エチレンジアニリン、4,4’-メチレンビス(2,6-ジエチルアニリン)、4,4’-メチレンビス(2-エチル-6-メチルアニリン)、1,4-ジアミノブタン、1,10-ジアミノデカン、1,12-ジアミノドデカン、1,7-ジアミノヘプタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,5-ジアミノペンタン、1,8-ジアミノオクタン、1,3-ジアミノプロパン、1,11-ジアミノウンデカン、2-メチル-1,5-ジアミノペンタン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、及び2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。上記脂肪族ジアミン化合物とは異なるジアミン化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記脂肪族ジアミン化合物とは異なるジアミン化合物は、フェノール性水酸基を有する芳香族ジアミンであってもよい。この場合には、線膨張係数をより一層小さくすることができる。
上記化合物Xは、ジアミン化合物と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物以外の酸二無水物との反応物に由来する骨格を有していてもよい。
上記3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物以外の酸二無水物としては、テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。該テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’-パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p-フェニレン-ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m-フェニレン-ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)-4,4’-ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)-4,4’-ジフェニルメタン二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、及び5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物等が挙げられる。
硬化物の誘電正接を低くする観点及び硬化物の熱寸法安定性を高める観点からは、上記化合物Xは、マレイミド骨格を有することが好ましい。
上記化合物Xにおけるマレイミド骨格の数は、好ましくは2個以上、より好ましくは3個以上、好ましくは10個以下、より好ましくは5個以下である。上記マレイミド骨格の数が上記下限以上及び上記上限以下であると、本発明の効果をより一層効果的に発揮させることができる。
硬化物の誘電正接をより一層低くする観点及び硬化物の熱寸法安定性をより一層高める観点からは、上記化合物Xは、両末端にマレイミド骨格を有することが好ましい。
上記化合物Xは、分岐構造を有していてもよく、有していなくてもよい。
上記式(Y)中、R1は4価の有機基を表し、R2は有機基を表し、mは1以上の数を表す。
上記式(Y)中、mは、2以上の数を表すことが好ましく、20以下の数を表すことが好ましく、10以下の数を表すことがより好ましい。
上記式(Y)中、R1としては、ビフェニル骨格を有さない骨格が挙げられ、例えば、上述した3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物以外の酸二無水物に由来する骨格が挙げられる。上記式(Y)中、R2としては、上述した上記式(X)中のRの有機基と同様の有機基が挙げられる。
本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記式(Y)中、R1はフタルイミドに由来する骨格を有さないことが好ましい。本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記式(Y)中、R1は芳香族骨格を有さないことが好ましい。
本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記式(Y)中、R2はフタルイミドに由来する骨格を有さないことが好ましい。
上記化合物Xにおいて、上記式(X)で表される構造の繰り返し数(n)と、上記式(Y)で表される構造の繰り返し数(m)との合計100%中、上記式(X)で表される構造の繰り返し数(n)は、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上、好ましくは90%以下、より好ましくは75%以下、更に好ましくは60%以下である。この場合には、本発明の効果をより一層効果的に発揮することができる。
上記化合物Xは、偶数個のイミド骨格を有していてもよく、奇数個のイミド骨格を有していてもよく、偶数個のイミド骨格を有する化合物と奇数個のイミド骨格を有する化合物との混合物であってもよい。
上記化合物Xは、例えば以下のようにして合成することができる。ジアミン化合物と、ダイマージアミンと、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とを反応させて第1の反応物を得る。得られた第1の反応物と、無水マレイン酸とを反応させる。
また、末端にダイマージアミン骨格を有する化合物Xは、例えば以下のようにして合成することができる。ジアミン化合物と、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とを反応させて、両末端に酸無水物構造を有する第1の反応物を得る。得られた第1の化合物と、ダイマージアミンとを反応させて第2の反応物を得る。得られた第2の反応物と無水マレイン酸とを反応させる。
上記化合物Xの重量平均分子量は、好ましくは1000以上、より好ましくは3100以上、更に好ましくは4500以上、好ましくは100000以下、より好ましくは70000以下、更に好ましくは25000以下、特に好ましくは18000以下、最も好ましくは15000以下である。上記重量平均分子量が上記下限以上であると、線膨張係数をより一層小さくすることができる。また、上記重量平均分子量が25000を超えると、上記重量平均分子量が25000以下である場合と比べて、樹脂材料の溶融粘度が高くなり、凹凸表面に対する埋め込み性が低下することがある。
上記化合物X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)により測定されたポリスチレン換算での重量平均分子量を示す。
硬化物の熱寸法安定性をより一層高める観点、絶縁層と金属層との密着性をより一層高める観点から、上記化合物Xのガラス転移温度は、好ましくは70℃以上、より好ましくは85℃以上である。
上記ガラス転移温度は、示差走査熱量測定装置(例えば、TA・インスツルメント社製「Q2000」)を用いて、昇温速度3℃/分で-30℃から260℃まで窒素雰囲気下で加熱を行い、リバースヒートフローの変曲点から求めることができる。
上記樹脂材料中の無機充填材及び溶剤を除く成分100重量%中、上記化合物Xの含有量は、好ましくは3重量%以上、より好ましくは5重量%以上、更に好ましくは10重量%以上、好ましくは80重量%以下、より好ましくは70重量%以下、更に好ましくは50重量%以下である。上記化合物Xの含有量が上記下限以上であると、硬化物の誘電正接をより一層低くし、デスミア性をより一層高めることができる。上記化合物Xの含有量が上記上限以下であると、樹脂材料のデスミア処理後の表面粗度を低くすることができ、基板等の凹凸に対する埋め込み性を高めることができる。
[熱硬化性化合物]
上記樹脂材料は、下記式(100)で表される構造を有さない熱硬化性化合物を含むことが好ましい。上記熱硬化性化合物は、上記化合物Xとは異なる熱硬化性化合物である。上記熱硬化性化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記樹脂材料は、下記式(100)で表される構造を有さない熱硬化性化合物を含むことが好ましい。上記熱硬化性化合物は、上記化合物Xとは異なる熱硬化性化合物である。上記熱硬化性化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記式(100)中、Rは有機基を表し、nは1以上の数を表す。
上記熱硬化性化合物としては、フェノキシ化合物、オキセタン化合物、マレイミド化合物、エポキシ化合物、シアネート化合物、ビニル化合物、ポリアリレート化合物、ジアリルフタレート化合物、エピスルフィド化合物、(メタ)アクリル化合物、アミノ化合物、不飽和ポリエステル化合物、ポリウレタン化合物、及びシリコーン化合物等が挙げられる。
上記熱硬化性化合物は、マレイミド化合物、エポキシ化合物、又はビニル化合物であることが好ましく、エポキシ化合物、又はビニル化合物を含むことがより好ましく、エポキシ化合物を含むことが更に好ましい。上記ビニル化合物は、スチレン化合物又はアクリレート化合物を含むことが好ましく、スチレン化合物を含むことが好ましい。この場合には、硬化物の誘電正接をより一層低くし、かつ硬化物の熱寸法安定性をより一層高めることができる。
<マレイミド化合物>
上記マレイミド化合物は、上記式(100)で表される構造を有さないマレイミド化合物である。上記マレイミド化合物は、上記化合物Xとは異なるマレイミド化合物である。上記マレイミド化合物はシトラコンイミド化合物であってもよい。上記マレイミド化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記マレイミド化合物は、上記式(100)で表される構造を有さないマレイミド化合物である。上記マレイミド化合物は、上記化合物Xとは異なるマレイミド化合物である。上記マレイミド化合物はシトラコンイミド化合物であってもよい。上記マレイミド化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記マレイミド化合物は、ビスマレイミド化合物であってもよい。
上記マレイミド化合物としては、N-フェニルマレイミド及びN-アルキルビスマレイミド等が挙げられる。
上記マレイミド化合物は、ダイマージアミン以外のジアミン化合物又はトリマートリアミン以外のトリアミン化合物に由来する骨格を有していてもよく、有していなくてもよい。
上記マレイミド化合物は、芳香族骨格を有することが好ましい。
上記マレイミド化合物では、マレイミド骨格における窒素原子と、芳香族環とが結合していることが好ましい。
硬化物の熱寸法安定性をより一層高める観点からは、樹脂材料中の溶剤を除く成分100重量%中、上記マレイミド化合物の含有量は、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上、好ましくは15重量%以下、より好ましくは10重量%以下である。
上記樹脂材料中の無機充填材及び溶剤を除く成分100重量%中、上記マレイミド化合物の含有量は、好ましくは2.5重量%以上、より好ましくは5重量%以上、好ましくは50重量%以下、より好ましくは35重量%以下、更に好ましくは20重量%以下である。上記マレイミド化合物の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、硬化物の熱寸法安定性をより一層高めることができる。
本発明の効果を効果的に発揮する観点からは、上記マレイミド化合物の分子量は、好ましくは500以上、より好ましくは1000以上、好ましくは30000未満、より好ましくは20000未満である。
上記マレイミド化合物の分子量は、上記マレイミド化合物が重合体ではない場合、及び上記マレイミド化合物の構造式が特定できる場合は、当該構造式から算出できる分子量を意味する。また、上記マレイミド化合物の分子量は、上記マレイミド化合物が重合体である場合は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定されたポリスチレン換算での重量平均分子量を示す。
上記マレイミド化合物の市販品としては、例えば、大和化成工業社製「BMI4000」及び「BMI5100」、日本化薬社製「MIR-3000」、並びにDesigner Molecules Inc.製「BMI-3000」及び「BMI-689」等が挙げられる。
<エポキシ化合物>
上記エポキシ化合物として、従来公知のエポキシ化合物を使用可能である。上記エポキシ化合物は、少なくとも1個のエポキシ基を有する有機化合物である。上記エポキシ化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記エポキシ化合物として、従来公知のエポキシ化合物を使用可能である。上記エポキシ化合物は、少なくとも1個のエポキシ基を有する有機化合物である。上記エポキシ化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記エポキシ化合物としては、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、ビフェニルノボラック型エポキシ化合物、ビフェノール型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、フルオレン型エポキシ化合物、フェノールアラルキル型エポキシ化合物、ナフトールアラルキル型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、アントラセン型エポキシ化合物、アダマンタン骨格を有するエポキシ化合物、トリシクロデカン骨格を有するエポキシ化合物、ナフチレンエーテル型エポキシ化合物、及びトリアジン核を骨格に有するエポキシ化合物等が挙げられる。
上記エポキシ化合物は、グリシジルエーテル化合物であってもよい。上記グリシジルエーテル化合物とは、グリシジルエーテル基を少なくとも1個有する化合物である。
上記エポキシ化合物は、フッ素原子を有するエポキシ化合物であってもよい。
硬化物の誘電正接をより一層低くし、かつ熱寸法安定性及び難燃性を高める観点からは、上記エポキシ化合物は、芳香族骨格を有するエポキシ化合物を含むことが好ましく、ナフタレン骨格又はフェニル骨格を有するエポキシ化合物を含むことが好ましく、芳香族骨格を有するエポキシ化合物であることがより好ましい。
誘電正接をより一層低くし、かつ硬化物の線膨張係数(CTE)を良好にする観点からは、上記エポキシ化合物は、25℃で液状のエポキシ化合物と、25℃で固形のエポキシ化合物とを含むことが好ましい。
上記25℃で液状のエポキシ化合物の25℃での粘度は、1000mPa・s以下であることが好ましく、500mPa・s以下であることがより好ましい。
上記エポキシ化合物の粘度は、例えば動的粘弾性測定装置(レオロジカ・インスツルメンツ社製「VAR-100」)等を用いて測定することができる。
上記エポキシ化合物の分子量は1000以下であることがより好ましい。この場合には、樹脂材料中の溶剤を除く成分100重量%中、無機充填材の含有量が50重量%以上であっても、絶縁層の形成時に流動性が高い樹脂材料が得られる。このため、樹脂材料の未硬化物又はBステージ化物を回路基板上にラミネートした場合に、無機充填材を均一に存在させることができる。
上記エポキシ化合物の分子量は、上記エポキシ化合物が重合体ではない場合、及び上記エポキシ化合物の構造式が特定できる場合は、当該構造式から算出できる分子量を意味する。また、上記エポキシ化合物が重合体である場合は、重量平均分子量を意味する。
硬化物の熱寸法安定性をより一層高める観点からは、樹脂材料中の溶剤を除く成分100重量%中、上記エポキシ化合物の含有量は、好ましくは4重量%以上、より好ましくは7重量%以上、好ましくは15重量%以下、より好ましくは12重量%以下である。
上記樹脂材料中の無機充填材及び溶剤を除く成分100重量%中、上記エポキシ化合物の含有量は、好ましくは15重量%以上、より好ましくは25重量%以上、好ましくは50重量%以下、より好ましくは40重量%以下である。上記エポキシ化合物の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、硬化物の熱寸法安定性をより一層高めることができる。
上記エポキシ化合物の含有量の、上記化合物Xと後述する硬化剤との合計の含有量に対する重量比(上記エポキシ化合物の含有量/上記化合物Xと後述する硬化剤との合計の含有量)は、好ましくは0.2以上、より好ましくは0.3以上である。上記エポキシ化合物の含有量の、上記化合物Xと後述する硬化剤との合計の含有量に対する重量比(上記エポキシ化合物の含有量/上記化合物Xと後述する硬化剤との合計の含有量)は、好ましくは1以下、より好ましくは0.8以下である。上記重量比が上記下限以上及び上記上限以下であると、誘電正接をより一層低くし、熱寸法安定性をより一層高めることができる。
<ビニル化合物>
上記ビニル化合物として、従来公知のビニル化合物を使用可能である。上記ビニル化合物は、少なくとも1個のビニル基を有する有機化合物である。上記ビニル化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記ビニル化合物として、従来公知のビニル化合物を使用可能である。上記ビニル化合物は、少なくとも1個のビニル基を有する有機化合物である。上記ビニル化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記ビニル化合物としては、スチレン化合物、アクリレート化合物、及びジビニル化合物等が挙げられる。上記ジビニル化合物としては、ジビニルベンジルエーテル化合物が挙げられる。上記ビニル化合物は、脂肪族骨格を有するジビニル化合物であってもよく、ジビニルエーテル化合物であってもよい。
上記スチレン化合物としては、末端スチレン変性のフェニレンエーテル化合物が挙げられる。上記スチレン化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
スチレン化合物の市販品としては、例えば、三菱ガス化学社製「OPE-2St」等が挙げられる。
なお、上記スチレン化合物及び上記アクリレート化合物等のビニル化合物は、ラジカル硬化性化合物にも相当する。したがって、上記熱硬化性化合物は、ラジカル硬化性化合物を含むことが好ましい。上記樹脂材料は、ラジカル硬化性化合物を含むことが好ましい。
上記樹脂材料中の無機充填材及び溶剤を除く成分100重量%中、上記ビニル化合物の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、更に好ましくは20重量%以上、好ましくは80重量%以下、より好ましくは70重量%以下である。上記ビニル化合物の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、硬化物の熱寸法安定性をより一層高めることができる。
[無機充填材]
上記樹脂材料は、無機充填材を含むことが好ましい。上記無機充填材の使用により、硬化物の誘電正接をより一層低くすることができる。また、上記無機充填材の使用により、硬化物の熱による寸法変化がより一層小さくなる。上記無機充填材は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記樹脂材料は、無機充填材を含むことが好ましい。上記無機充填材の使用により、硬化物の誘電正接をより一層低くすることができる。また、上記無機充填材の使用により、硬化物の熱による寸法変化がより一層小さくなる。上記無機充填材は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記無機充填材としては、シリカ、タルク、クレイ、マイカ、ハイドロタルサイト、アルミナ、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ダイヤモンド、窒化アルミニウム、及び窒化ホウ素等が挙げられる。
上記無機充填材は、アルミナ及び窒化ホウ素等の熱伝導率が10W/mK以上である無機充填材であることが好ましい。この場合には、放熱性を高めることができる。
硬化物の表面の表面粗さを小さくし、硬化物と金属層との接着強度をより一層高くし、かつ硬化物の表面により一層微細な配線を形成し、かつ硬化物により良好な絶縁信頼性を付与する観点からは、上記無機充填材は、シリカ又はアルミナであることが好ましく、シリカであることがより好ましく、溶融シリカであることが更に好ましい。上記シリカは、中空シリカであってもよい。シリカの使用により、硬化物の熱膨張率がより一層低くなり、また、硬化物の誘電正接がより一層低くなる。また、シリカの使用により、硬化物の表面の表面粗さが効果的に小さくなり、硬化物と金属層との接着強度が効果的に高くなる。シリカの形状は球状であることが好ましい。
硬化環境によらず、樹脂の硬化を進め、硬化物のガラス転移温度を効果的に高くし、硬化物の熱線膨張係数を効果的に小さくする観点からは、上記無機充填材は球状シリカであることが好ましい。
熱伝導率を高め、かつ絶縁性を高める観点からは、上記無機充填材はアルミナ又は窒化ホウ素であることが好ましい。特に、窒化ホウ素は異方性を有するため、熱線膨張係数をより一層小さくすることができる。
上記無機充填材の平均粒径は、好ましくは50nm以上、より好ましくは100nm以上、更に好ましくは500nm以上、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下、更に好ましくは1μm以下である。上記無機充填材の平均粒径が上記下限以上及び上記上限以下であると、エッチング後の表面粗度を小さくし、かつメッキピール強度を高くすることができ、また、絶縁層と金属層との密着性をより一層高めることができる。
上記無機充填材の平均粒径として、50%となるメディアン径(d50)の値が採用される。上記平均粒径は、レーザー回折散乱方式の粒度分布測定装置を用いて測定可能である。なお、無機充填材が凝集粒子の場合には、無機充填材の平均粒径は、一次粒子径を意味する。
上記無機充填材は、球状であることが好ましく、球状シリカであることがより好ましい。この場合には、硬化物の表面の表面粗さが効果的に小さくなり、更に硬化物と金属層との接着強度が効果的に高くなる。上記無機充填材が球状である場合には、上記無機充填材のアスペクト比は好ましくは2以下、より好ましくは1.5以下である。
上記無機充填材は、表面処理されていることが好ましく、カップリング剤による表面処理物であることがより好ましく、シランカップリング剤による表面処理物であることが更に好ましい。上記無機充填材が表面処理されていることにより、粗化硬化物の表面の表面粗さがより一層小さくなり、硬化物と金属層との接着強度がより一層高くなる。また、上記無機充填材が表面処理されていることにより、硬化物の表面により一層微細な配線を形成することができ、かつより一層良好な配線間絶縁信頼性及び層間絶縁信頼性を硬化物に付与することができる。
上記カップリング剤としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤及びアルミニウムカップリング剤等が挙げられる。上記シランカップリング剤としては、メタクリルシラン、アクリルシラン、アミノシラン、イミダゾールシラン、ビニルシラン、及びエポキシシラン等が挙げられる。
樹脂材料中の溶剤を除く成分100重量%中、上記無機充填材の含有量は、好ましくは50重量%以上、より好ましくは60重量%以上、更に好ましくは65重量%以上、特に好ましくは68重量%以上、好ましくは90重量%以下、より好ましくは85重量%以下、更に好ましくは80重量%以下、特に好ましくは75重量%以下である。上記無機充填材の含有量が上記下限以上であると、誘電正接が効果的に低くなる。上記無機充填材の含有量が上記上限以下であると、熱寸法安定性を高め、硬化物の反りを効果的に抑えることができる。上記無機充填材の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、硬化物の表面の表面粗さをより一層小さくすることができ、かつ硬化物の表面により一層微細な配線を形成することができる。さらに、この無機充填材の含有量であれば、硬化物の熱膨張率を低くすることと同時に、スミア除去性を良好にすることも可能である。
[硬化剤]
上記樹脂材料は、硬化剤を含むことが好ましい。上記硬化剤は特に限定されない。上記硬化剤として、従来公知の硬化剤を使用可能である。上記硬化剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記樹脂材料は、硬化剤を含むことが好ましい。上記硬化剤は特に限定されない。上記硬化剤として、従来公知の硬化剤を使用可能である。上記硬化剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記硬化剤としては、フェノール化合物(フェノール硬化剤)、活性エステル化合物、シアネートエステル化合物(シアネートエステル硬化剤)、イミド結合を有さないベンゾオキサジン化合物(ベンゾオキサジン硬化剤)、カルボジイミド化合物(カルボジイミド硬化剤)、アミン化合物(アミン硬化剤)、チオール化合物(チオール硬化剤)、ホスフィン化合物、ジシアンジアミド、及び酸無水物等が挙げられる。上記硬化剤は、上記エポキシ化合物のエポキシ基と反応可能な官能基を有することが好ましい。
熱寸法安定性をより一層高める観点及び誘電正接を一層低くする観点から、上記硬化剤は、フェノール化合物、活性エステル化合物、シアネートエステル化合物、イミド結合を有さないベンゾオキサジン化合物、カルボジイミド化合物及び酸無水物の内の少なくとも1種の成分を含むことが好ましい。熱寸法安定性をより一層高める観点及び誘電正接を一層低くする観点から、上記硬化剤は、フェノール化合物、活性エステル化合物、シアネートエステル化合物、イミド結合を有さないベンゾオキサジン化合物、及びカルボジイミド化合物の内の少なくとも1種の成分を含むことがより好ましく、活性エステル化合物を含むことが更に好ましい。
熱寸法安定性をより一層高める観点及び誘電正接を一層低くする観点から、上記熱硬化性化合物がエポキシ化合物を含み、上記硬化剤がフェノール化合物と活性エステル化合物との双方を含むことが好ましい。
上記フェノール化合物としては、ノボラック型フェノール、ビフェノール型フェノール、ナフタレン型フェノール、ジシクロペンタジエン型フェノール、アラルキル型フェノール及びジシクロペンタジエン型フェノール等が挙げられる。
上記フェノール化合物の市販品としては、ノボラック型フェノール(DIC社製「TD-2091」)、ビフェニルノボラック型フェノール(明和化成社製「MEH-7851」)、アラルキル型フェノール化合物(明和化成社製「MEH-7800」)、並びにアミノトリアジン骨格を有するフェノール(DIC社製「LA-1356」及び「LA-3018-50P」)等が挙げられる。
上記活性エステル化合物とは、構造体中にエステル結合を少なくとも1つ含み、かつ、エステル結合の両側に脂肪族鎖、脂肪族環又は芳香族環が結合している化合物をいう。活性エステル化合物は、例えばカルボン酸化合物又はチオカルボン酸化合物と、ヒドロキシ化合物又はチオール化合物との縮合反応によって得られる。活性エステル化合物の例としては、下記式(1)で表される化合物が挙げられる。
上記式(1)中、X1は、脂肪族鎖を含む基、脂肪族環を含む基又は芳香族環を含む基を表し、X2は、芳香族環を含む基を表す。上記芳香族環を含む基の好ましい例としては、置換基を有していてもよいベンゼン環、及び置換基を有していてもよいナフタレン環等が挙げられる。上記置換基としては、炭化水素基が挙げられる。該炭化水素基の炭素数は、好ましくは12以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは4以下である。
上記式(1)中、X1及びX2の組み合わせとしては、置換基を有していてもよいベンゼン環と、置換基を有していてもよいベンゼン環との組み合わせ、置換基を有していてもよいベンゼン環と、置換基を有していてもよいナフタレン環との組み合わせが挙げられる。さらに、上記式(1)中、X1及びX2の組み合わせとしては、置換基を有していてもよいナフタレン環と、置換基を有していてもよいナフタレン環との組み合わせが挙げられる。
上記活性エステル化合物は特に限定されない。熱寸法安定性及び難燃性をより一層高める観点からは、上記活性エステル化合物は、2個以上の芳香族骨格を有する活性エステル化合物であることが好ましい。硬化物の誘電正接を低くし、かつ硬化物の熱寸法安定性を高める観点から、活性エステル化合物は、主鎖骨格中にナフタレン環、又はジシクロペンタジエン骨格を有することがより好ましい。
上記樹脂材料が上記エポキシ化合物と上記活性エステル化合物とを含む場合に、該エポキシ化合物と該活性エステル化合物との内の少なくとも一方が、イミド骨格又はアミド骨格を有することが好ましい。この場合には、本発明の効果をより一層効果的に発揮することができる。
上記活性エステル化合物の市販品としては、DIC社製「HPC-8000-65T」、「EXB9416-70BK」、「EXB8100-65T」、「HPC-8150-62T」及び「EXB-8」等が挙げられる。
樹脂材料の溶融粘度を低くし、架橋点間距離を短くし、硬化物の線膨張係数をより一層小さくする観点からは、上記活性エステル化合物は、低分子活性を有するエステル化合物であることが好ましい。低分子活性を有するエステル化合物の市販品としては、上述したDIC社製「EXB-8」等が挙げられる。
上記シアネートエステル化合物としては、ノボラック型シアネートエステル樹脂、ビスフェノール型シアネートエステル樹脂、並びにこれらが一部三量化されたプレポリマー等が挙げられる。上記ノボラック型シアネートエステル樹脂としては、フェノールノボラック型シアネートエステル樹脂及びアルキルフェノール型シアネートエステル樹脂等が挙げられる。上記ビスフェノール型シアネートエステル樹脂としては、ビスフェノールA型シアネートエステル樹脂、ビスフェノールE型シアネートエステル樹脂及びテトラメチルビスフェノールF型シアネートエステル樹脂等が挙げられる。
上記シアネートエステル化合物の市販品としては、フェノールノボラック型シアネートエステル樹脂(ロンザジャパン社製「PT-30」及び「PT-60」)、並びにビスフェノール型シアネートエステル樹脂が三量化されたプレポリマー(ロンザジャパン社製「BA-230S」、「BA-3000S」、「BTP-1000S」及び「BTP-6020S」)等が挙げられる。
上記樹脂材料中の無機充填材及び溶剤を除く成分100重量%中、上記シアネートエステル化合物の含有量は、好ましくは10重量%以上、より好ましくは15重量%以上、更に好ましくは20重量%以上、好ましくは85重量%以下、より好ましくは75重量%以下である。上記シアネートエステル化合物の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、硬化物の熱寸法安定性をより一層高めることができる。
上記イミド結合を有さないベンゾオキサジン化合物としては、P-d型ベンゾオキサジン、及びF-a型ベンゾオキサジン等が挙げられる。
上記イミド結合を有さないベンゾオキサジン化合物の市販品としては、四国化成工業社製「P-d型」、JFEケミカル社製「ODA-BOZ」等が挙げられる。
上記樹脂材料中の無機充填材及び溶剤を除く成分100重量%中、上記イミド結合を有さないベンゾオキサジン化合物の含有量は、好ましくは1重量%以上、より好ましくは5重量%以上、更に好ましくは10重量%以上、好ましくは70重量%以下、より好ましくは60重量%以下である。上記イミド結合を有さないベンゾオキサジン化合物の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、硬化物の誘電正接を低くし、かつ熱寸法安定性をより一層高めることができる。
上記カルボジイミド化合物は、下記式(2)で表される構造単位を有する化合物である。下記式(2)において、右端部及び左端部は、他の基との結合部位である。上記カルボジイミド化合物は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記式(2)中、Xは、アルキレン基、アルキレン基に置換基が結合した基、シクロアルキレン基、シクロアルキレン基に置換基が結合した基、アリーレン基、又はアリーレン基に置換基が結合した基を表し、pは1~5の整数を表す。Xが複数存在する場合、複数のXは同一であってもよく、異なっていてもよい。
好適な一つの形態において、少なくとも1つのXは、アルキレン基、アルキレン基に置換基が結合した基、シクロアルキレン基、又はシクロアルキレン基に置換基が結合した基である。
上記カルボジイミド化合物の市販品としては、日清紡ケミカル社製「カルボジライト V-02B」、「カルボジライト V-03」、「カルボジライト V-04K」、「カルボジライト V-07」、「カルボジライト V-09」、「カルボジライト 10M-SP」、及び「カルボジライト 10M-SP(改)」、並びに、ラインケミー社製「スタバクゾールP」、「スタバクゾールP400」、及び「ハイカジル510」等が挙げられる。
上記酸無水物としては、テトラヒドロフタル酸無水物、及びアルキルスチレン-無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。
上記酸無水物の市販品としては、新日本理化社製「リカシッド TDA-100」等が挙げられる。
上記エポキシ化合物100重量部に対する上記硬化剤の含有量は、好ましくは70重量部以上、より好ましくは85重量部以上、好ましくは150重量部以下、より好ましくは120重量部以下である。上記硬化剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、硬化性により一層優れ、熱寸法安定性をより一層高め、残存未反応成分の揮発をより一層抑制できる。
上記樹脂材料中の無機充填材及び溶剤を除く成分100重量%中、上記化合物Xと上記熱硬化性化合物と上記硬化剤との合計の含有量は、好ましくは40重量%以上、より好ましくは60重量%以上、好ましくは98重量%以下、より好ましくは95重量%以下である。上記化合物Xと上記熱硬化性化合物と上記硬化剤との合計の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、硬化性により一層優れ、熱寸法安定性をより一層高めることができる。
[硬化促進剤]
上記樹脂材料は、硬化促進剤を含む。上記硬化促進剤の使用により、硬化速度がより一層速くなる。樹脂材料を速やかに硬化させることで、硬化物における架橋構造が均一になると共に、未反応の官能基数が減り、結果的に架橋密度が高くなる。上記硬化促進剤は特に限定されず、従来公知の硬化促進剤を使用可能である。上記硬化促進剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記樹脂材料は、硬化促進剤を含む。上記硬化促進剤の使用により、硬化速度がより一層速くなる。樹脂材料を速やかに硬化させることで、硬化物における架橋構造が均一になると共に、未反応の官能基数が減り、結果的に架橋密度が高くなる。上記硬化促進剤は特に限定されず、従来公知の硬化促進剤を使用可能である。上記硬化促進剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール化合物等のアニオン性硬化促進剤、アミン化合物等のカチオン性硬化促進剤、リン化合物及び有機金属化合物等のアニオン性及びカチオン性硬化促進剤以外の硬化促進剤、並びに過酸化物等のラジカル性硬化促進剤等が挙げられる。
上記イミダゾール化合物としては、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、2-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、1,2-ジメチルイミダゾール、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-エチル-4-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-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-メチ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及び2-フェニル-4-メチル-5-ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。
上記アミン化合物としては、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジエチレンテトラミン、トリエチレンテトラミン及び4,4-ジメチルアミノピリジン等が挙げられる。
上記リン化合物としては、トリフェニルホスフィン化合物等が挙げられる。
上記有機金属化合物としては、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト(II)及びトリスアセチルアセトナートコバルト(III)等が挙げられる。
上記過酸化物としてはジクミルペルオキシド、及びパーヘキシル25B等が挙げられる。
硬化温度をより一層低く抑え、硬化物の反りを効果的に抑える観点からは、上記硬化促進剤は、上記アニオン性硬化促進剤を含むことが好ましく、上記イミダゾール化合物を含むことがより好ましい。
硬化温度をより一層低く抑え、硬化物の反りを効果的に抑える観点からは、上記硬化促進剤100重量%中、上記アニオン性硬化促進剤の含有量は、好ましくは20重量%以上、より好ましくは50重量%以上、更に好ましくは70重量%以上、最も好ましくは100重量%(全量)である。したがって、上記硬化促進剤は、上記アニオン性硬化促進剤であることが最も好ましい。
上記熱硬化性化合物が上記ビニル化合物、上記アクリレート化合物及び上記スチレン化合物等のラジカル硬化性化合物を含む場合、ラジカル硬化が進行するため、上記硬化促進剤は、上記ラジカル性硬化促進剤を含むことが好ましい。
上記硬化促進剤の含有量は特に限定されない。樹脂材料中の無機充填材及び溶剤を除く成分100重量%中、上記硬化促進剤の含有量は、好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.05重量%以上、好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下である。上記硬化促進剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、樹脂材料が効率的に硬化する。上記硬化促進剤の含有量がより好ましい範囲であれば、樹脂材料の保存安定性がより一層高くなり、かつより一層良好な硬化物が得られる。
[熱可塑性樹脂]
上記樹脂材料は、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。上記熱可塑性樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂、ポリイミド樹脂、フェノキシ樹脂及びスチレンブタジエン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記樹脂材料は、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。上記熱可塑性樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂、ポリイミド樹脂、フェノキシ樹脂及びスチレンブタジエン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
硬化環境によらず、誘電正接を効果的に低くし、かつ、金属配線の密着性を効果的に高める観点からは、上記熱可塑性樹脂は、フェノキシ樹脂であることが好ましい。フェノキシ樹脂の使用により、樹脂フィルムの回路基板の穴又は凹凸に対する埋め込み性の悪化及び無機充填材の不均一化が抑えられる。また、フェノキシ樹脂の使用により、溶融粘度を調整可能であるために無機充填材の分散性が良好になり、かつ硬化過程で、意図しない領域に樹脂組成物又はBステージ化物が濡れ拡がり難くなる。
上記樹脂材料に含まれているフェノキシ樹脂は特に限定されない。上記フェノキシ樹脂として、従来公知のフェノキシ樹脂を使用可能である。上記フェノキシ樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型の骨格、ビスフェノールF型の骨格、ビスフェノールS型の骨格、ビフェニル骨格、ノボラック骨格、ナフタレン骨格及びイミド骨格などの骨格を有するフェノキシ樹脂等が挙げられる。
上記フェノキシ樹脂の市販品としては、例えば、新日鉄住金化学社製の「YP50」、「YP55」及び「YP70」、並びに三菱化学社製の「1256B40」、「4250」、「4256H40」、「4275」、「YX6954BH30」及び「YX8100BH30」等が挙げられる。
ハンドリング性、低粗度でのメッキピール強度及び絶縁層と金属層との密着性を高める観点から、上記熱可塑性樹脂は、ポリイミド樹脂(ポリイミド化合物)であることが好ましい。
溶解性を良好にする観点からは、上記ポリイミド化合物は、テトラカルボン酸二無水物と脂肪族ジアミン化合物とを反応させる方法によって得られたポリイミド化合物であることが好ましい。
上記テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’-パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p-フェニレン-ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m-フェニレン-ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)-4,4’-ジフェニルエーテル二無水物、及びビス(トリフェニルフタル酸)-4,4’-ジフェニルメタン二無水物等が挙げられる。
上記脂肪族ジアミンとしては、ダイマージアミン等が挙げられる。上記ダイマージアミンとしては、例えば、バーサミン551(商品名BASFジャパン社製、3,4-ビス(1-アミノヘプチル)-6-ヘキシル-5-(1-オクテニル)シクロヘキセン)、バーサミン552(商品名、コグニクスジャパン社製、バーサミン551の水添物)、PRIAMINE1075、PRIAMINE1074(商品名、いずれもクローダジャパン社製)等が挙げられる。
なお、上記ポリイミド化合物は末端に、酸無水物構造、マレイミド構造、シトラコンイミド構造を有していてもよい。この場合には、上記ポリイミド化合物とエポキシ化合物とを反応させることができる。上記ポリイミド化合物とエポキシ化合物とを反応させることにより、硬化物の熱寸法安定性を高めることができる。
保存安定性により一層優れた樹脂材料を得る観点からは、上記熱可塑性樹脂、上記ポリイミド樹脂及び上記フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、好ましくは10000以上、より好ましくは15000以上、好ましくは100000以下、より好ましくは50000以下である。
上記熱可塑性樹脂、上記ポリイミド樹脂及び上記フェノキシ樹脂の上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定されたポリスチレン換算での重量平均分子量を示す。
上記熱可塑性樹脂、上記ポリイミド樹脂及び上記フェノキシ樹脂の含有量は特に限定されない。樹脂材料中の上記無機充填材及び上記溶剤を除く成分100重量%中、上記熱可塑性樹脂の含有量(熱可塑性樹脂がポリイミド樹脂又はフェノキシ樹脂である場合には、ポリイミド樹脂又はフェノキシ樹脂の含有量)は、好ましくは1重量%以上、より好ましくは2重量%以上、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。上記熱可塑性樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、樹脂材料の回路基板の穴又は凹凸に対する埋め込み性が良好になる。上記熱可塑性樹脂の含有量が上記下限以上であると、樹脂フィルムの形成がより一層容易になり、より一層良好な絶縁層が得られる。上記熱可塑性樹脂の含有量が上記上限以下であると、硬化物の熱膨張率がより一層低くなる。上記熱可塑性樹脂の含有量が上記上限以下であると、硬化物の表面の表面粗さがより一層小さくなり、硬化物と金属層との接着強度がより一層高くなる。
[溶剤]
上記樹脂材料は、溶剤を含まないか又は含む。上記溶剤の使用により、樹脂材料の粘度を好適な範囲に制御でき、樹脂材料の塗工性を高めることができる。また、上記溶剤は、上記無機充填材を含むスラリーを得るために用いられてもよい。上記溶剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記樹脂材料は、溶剤を含まないか又は含む。上記溶剤の使用により、樹脂材料の粘度を好適な範囲に制御でき、樹脂材料の塗工性を高めることができる。また、上記溶剤は、上記無機充填材を含むスラリーを得るために用いられてもよい。上記溶剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記溶剤としては、アセトン、メタノール、エタノール、ブタノール、2-プロパノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、2-アセトキシ-1-メトキシプロパン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、N,N-ジメチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン、N-メチル-ピロリドン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン及び混合物であるナフサ等が挙げられる。
上記溶剤の多くは、上記樹脂組成物をフィルム状に成形するときに、除去されることが好ましい。従って、上記溶剤の沸点は好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である。上記樹脂組成物中の上記溶剤の含有量は特に限定されない。上記樹脂組成物の塗工性などを考慮して、上記溶剤の含有量は適宜変更可能である。
上記樹脂材料がBステージフィルムである場合には、上記Bステージフィルム100重量%中、上記溶剤の含有量は、好ましくは1重量%以上、より好ましくは2重量%以上、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下である。
[他の成分]
耐衝撃性、耐熱性、樹脂の相溶性及び作業性等の改善を目的として、上記樹脂材料は、有機充填材、レベリング剤、難燃剤、カップリング剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、消泡剤、増粘剤、及び揺変性付与剤等を含んでいてもよい。
耐衝撃性、耐熱性、樹脂の相溶性及び作業性等の改善を目的として、上記樹脂材料は、有機充填材、レベリング剤、難燃剤、カップリング剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤、消泡剤、増粘剤、及び揺変性付与剤等を含んでいてもよい。
上記有機充填材としては、ベンゾオキサジン樹脂、ベンゾオキサゾール樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂及びスチレン樹脂等からなる粒子状物が挙げられる。上記フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が挙げられる。上記有機充填材としてフッ素樹脂粒子を用いることにより、硬化物の比誘電率をより一層低くすることができる。上記有機充填材の平均粒径は1μm以下であることが好ましい。上記有機充填材の平均粒径が上記上限以下であると、エッチング後の表面粗度を小さくし、かつメッキピール強度を高くすることができ、また、絶縁層と金属層との密着性をより一層高めることができる。上記有機充填材の平均粒径は、50nm以上であってもよい。
上記有機充填材の平均粒径として、50%となるメディアン径(d50)の値が採用される。上記平均粒径は、レーザー回折散乱方式の粒度分布測定装置を用いて測定可能である。
上記カップリング剤としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤及びアルミニウムカップリング剤等が挙げられる。上記シランカップリング剤としては、ビニルシラン、アミノシラン、イミダゾールシラン及びエポキシシラン等が挙げられる。
(樹脂フィルム)
上述した樹脂組成物をフィルム状に成形することにより樹脂フィルム(Bステージ化物/Bステージフィルム)が得られる。上記樹脂材料は、樹脂フィルムであることが好ましい。樹脂フィルムは、Bステージフィルムであることが好ましい。
上述した樹脂組成物をフィルム状に成形することにより樹脂フィルム(Bステージ化物/Bステージフィルム)が得られる。上記樹脂材料は、樹脂フィルムであることが好ましい。樹脂フィルムは、Bステージフィルムであることが好ましい。
樹脂組成物をフィルム状に成形して、樹脂フィルムを得る方法としては、以下の方法が挙げられる。押出機を用いて、樹脂組成物を溶融混練し、押出した後、Tダイ又はサーキュラーダイ等により、フィルム状に成形する押出成形法。溶剤を含む樹脂組成物をキャスティングしてフィルム状に成形するキャスティング成形法。従来公知のその他のフィルム成形法。薄型化に対応可能であることから、押出成形法又はキャスティング成形法が好ましい。フィルムにはシートが含まれる。
樹脂組成物をフィルム状に成形し、熱による硬化が進行し過ぎない程度に、例えば50℃~150℃で1分間~10分間加熱乾燥させることにより、Bステージフィルムである樹脂フィルムを得ることができる。
上述のような乾燥工程により得ることができるフィルム状の樹脂組成物をBステージフィルムと称する。上記Bステージフィルムは、半硬化状態にある。半硬化物は、完全に硬化しておらず、硬化がさらに進行され得る。
上記樹脂フィルムは、プリプレグでなくてもよい。上記樹脂フィルムがプリプレグではない場合には、ガラスクロス等に沿ってマイグレーションが生じなくなる。また、樹脂フィルムをラミネート又はプレキュアする際に、表面にガラスクロスに起因する凹凸が生じなくなる。
上記樹脂フィルムは、金属箔又は基材フィルムと、該金属箔又は基材の表面に積層された樹脂フィルムとを備える積層フィルムの形態で用いることができる。上記金属箔は銅箔であることが好ましい。
上記積層フィルムの上記基材フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム及びポリブチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル樹脂フィルム、ポリエチレンフィルム及びポリプロピレンフィルム等のオレフィン樹脂フィルム、並びにポリイミド樹脂フィルム等が挙げられる。上記基材フィルムの表面は、必要に応じて、離型処理されていてもよい。
樹脂フィルムの硬化度をより一層均一に制御する観点からは、上記樹脂フィルムの厚さは、好ましくは5μm以上であり、好ましくは200μm以下である。上記樹脂フィルムを回路の絶縁層として用いる場合、上記樹脂フィルムにより形成された絶縁層の厚さは、回路を形成する導体層(金属層)の厚さ以上であることが好ましい。上記絶縁層の厚さは、好ましくは5μm以上であり、好ましくは200μm以下である。
(半導体装置、プリント配線板、銅張積層板及び多層プリント配線板)
上記樹脂材料は、半導体装置において半導体チップを埋め込むモールド樹脂を形成するために好適に用いられる。
上記樹脂材料は、半導体装置において半導体チップを埋め込むモールド樹脂を形成するために好適に用いられる。
上記樹脂材料は、絶縁材料として好適に用いられる。上記樹脂材料は、プリント配線板において絶縁層を形成するために好適に用いられる。
上記プリント配線板は、例えば、上記樹脂材料を加熱加圧成形することにより得られる。
上記樹脂フィルムに対して、片面又は両面に金属層を表面に有する積層対象部材を積層できる。金属層を表面に有する積層対象部材と、上記金属層の表面上に積層された樹脂フィルムとを備え、上記樹脂フィルムが、上述した樹脂材料である、積層構造体を好適に得ることができる。上記樹脂フィルムと上記金属層を表面に有する積層対象部材とを積層する方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、平行平板プレス機又はロールラミネーター等の装置を用いて、加熱しながら又は加熱せずに加圧しながら、上記樹脂フィルムを、金属層を表面に有する積層対象部材に積層可能である。
上記金属層の材料は銅であることが好ましい。
上記金属層を表面に有する積層対象部材は、銅箔等の金属箔であってもよい。
上記樹脂材料は、銅張積層板を得るために好適に用いられる。上記銅張積層板の一例として、銅箔と、該銅箔の一方の表面に積層された樹脂フィルムとを備える銅張積層板が挙げられる。
上記銅張積層板の上記銅箔の厚さは特に限定されない。上記銅箔の厚さは、1μm~50μmの範囲内であることが好ましい。また、上記樹脂材料の硬化物と銅箔との接着強度を高めるために、上記銅箔は微細な凹凸を表面に有することが好ましい。凹凸の形成方法は特に限定されない。上記凹凸の形成方法としては、公知の薬液を用いた処理による形成方法等が挙げられる。
上記樹脂材料は、多層基板を得るために好適に用いられる。
上記多層基板の一例として、回路基板と、該回路基板上に積層された絶縁層とを備える多層基板が挙げられる。この多層基板の絶縁層が、上記樹脂材料により形成されている。また、多層基板の絶縁層が、積層フィルムを用いて、上記積層フィルムの上記樹脂フィルムにより形成されていてもよい。上記絶縁層は、回路基板の回路が設けられた表面上に積層されていることが好ましい。上記絶縁層の一部は、上記回路間に埋め込まれていることが好ましい。
上記多層基板では、上記絶縁層の上記回路基板が積層された表面とは反対側の表面が粗化処理されていることが好ましい。
粗化処理方法は、従来公知の粗化処理方法を用いることができ、特に限定されない。上記絶縁層の表面は、粗化処理の前に膨潤処理されていてもよい。
また、上記多層基板は、上記絶縁層の粗化処理された表面に積層された銅めっき層をさらに備えることが好ましい。
また、上記多層基板の他の例として、回路基板と、該回路基板の表面上に積層された絶縁層と、該絶縁層の上記回路基板が積層された表面とは反対側の表面に積層された銅箔とを備える多層基板が挙げられる。上記絶縁層が、銅箔と該銅箔の一方の表面に積層された樹脂フィルムとを備える銅張積層板を用いて、上記樹脂フィルムを硬化させることにより形成されていることが好ましい。さらに、上記銅箔はエッチング処理されており、銅回路であることが好ましい。
上記多層基板の他の例として、回路基板と、該回路基板の表面上に積層された複数の絶縁層とを備える多層基板が挙げられる。上記回路基板上に配置された上記複数の絶縁層の内の少なくとも1層が、上記樹脂材料を用いて形成される。上記多層基板は、上記樹脂フィルムを用いて形成されている上記絶縁層の少なくとも一方の表面に積層されている回路をさらに備えることが好ましい。
多層基板のうち多層プリント配線板においては、低い誘電正接が求められ、絶縁層による高い絶縁信頼性が求められる。本発明に係る樹脂材料では、誘電正接を低くし、かつ絶縁層と金属層との密着性及びエッチング性能を高めることによって絶縁信頼性を効果的に高めることができる。従って、本発明に係る樹脂材料は、多層プリント配線板において、絶縁層を形成するために好適に用いられる。
上記多層プリント配線板は、例えば、回路基板と、上記回路基板の表面上に配置された複数の絶縁層と、複数の上記絶縁層間に配置された金属層とを備える。上記絶縁層の内の少なくとも1層が、上記樹脂材料の硬化物である。
図1は、本発明の一実施形態に係る樹脂材料を用いた多層プリント配線板を模式的に示す断面図である。
図1に示す多層プリント配線板11では、回路基板12の上面12aに、複数の絶縁層13~16が積層されている。絶縁層13~16は、硬化物層である。回路基板12の上面12aの一部の領域には、金属層17が形成されている。複数の絶縁層13~16のうち、回路基板12側とは反対の外側の表面に位置する絶縁層16以外の絶縁層13~15には、上面の一部の領域に金属層17が形成されている。金属層17は回路である。回路基板12と絶縁層13の間、及び積層された絶縁層13~16の各層間に、金属層17がそれぞれ配置されている。下方の金属層17と上方の金属層17とは、図示しないビアホール接続及びスルーホール接続の内の少なくとも一方により互いに接続されている。
多層プリント配線板11では、絶縁層13~16が、上記樹脂材料の硬化物により形成されている。本実施形態では、絶縁層13~16の表面が粗化処理されているので、絶縁層13~16の表面に図示しない微細な孔が形成されている。また、微細な孔の内部に金属層17が至っている。また、多層プリント配線板11では、金属層17の幅方向寸法(L)と、金属層17が形成されていない部分の幅方向寸法(S)とを小さくすることができる。また、多層プリント配線板11では、図示しないビアホール接続及びスルーホール接続で接続されていない上方の金属層と下方の金属層との間に、良好な絶縁信頼性が付与されている。
(粗化処理及び膨潤処理)
上記樹脂材料は、粗化処理又はデスミア処理される硬化物を得るために用いられることが好ましい。上記硬化物には、更に硬化が可能な予備硬化物も含まれる。
上記樹脂材料は、粗化処理又はデスミア処理される硬化物を得るために用いられることが好ましい。上記硬化物には、更に硬化が可能な予備硬化物も含まれる。
上記樹脂材料を予備硬化させることにより得られた硬化物の表面に微細な凹凸を形成するために、硬化物は粗化処理されることが好ましい。粗化処理の前に、硬化物は膨潤処理されることが好ましい。硬化物は、予備硬化の後、かつ粗化処理される前に、膨潤処理されており、さらに粗化処理の後に硬化されていることが好ましい。ただし、硬化物は、必ずしも膨潤処理されなくてもよい。
上記膨潤処理の方法としては、例えば、エチレングリコールなどを主成分とする化合物の水溶液又は有機溶媒分散溶液などにより、硬化物を処理する方法が用いられる。膨潤処理に用いる膨潤液は、一般にpH調整剤などとして、アルカリを含む。膨潤液は、水酸化ナトリウムを含むことが好ましい。具体的には、例えば、上記膨潤処理は、40重量%エチレングリコール水溶液等を用いて、処理温度30℃~85℃で1分間~30分間、硬化物を処理することにより行なわれる。上記膨潤処理の温度は50℃~85℃の範囲内であることが好ましい。上記膨潤処理の温度が低すぎると、膨潤処理に長時間を要し、更に硬化物と金属層との接着強度が低くなる傾向がある。
上記粗化処理には、例えば、マンガン化合物、クロム化合物又は過硫酸化合物などの化学酸化剤等が用いられる。これらの化学酸化剤は、水又は有機溶剤が添加された後、水溶液又は有機溶媒分散溶液として用いられる。粗化処理に用いられる粗化液は、一般にpH調整剤などとしてアルカリを含む。粗化液は、水酸化ナトリウムを含むことが好ましい。
上記マンガン化合物としては、過マンガン酸カリウム及び過マンガン酸ナトリウム等が挙げられる。上記クロム化合物としては、重クロム酸カリウム及び無水クロム酸カリウム等が挙げられる。上記過硫酸化合物としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等が挙げられる。
硬化物の表面の算術平均粗さRaは、好ましくは10nm以上であり、好ましくは300nm未満、より好ましくは200nm未満、更に好ましくは150nm未満である。この場合には、硬化物と金属層との接着強度が高くなり、更に絶縁層の表面により一層微細な配線が形成される。さらに、導体損失を抑えることができ、信号損失を低く抑えることができる。上記算術平均粗さRaは、JIS B0601:1994に準拠して測定される。
(デスミア処理)
上記樹脂材料を予備硬化させることにより得られた硬化物に、貫通孔が形成されることがある。上記多層基板などでは、貫通孔として、ビア又はスルーホール等が形成される。例えば、ビアは、CO2レーザー等のレーザーの照射により形成できる。ビアの直径は特に限定されないが、60μm~80μm程度である。上記貫通孔の形成により、ビア内の底部には、硬化物に含まれている樹脂成分に由来する樹脂の残渣であるスミアが形成されることが多い。
上記樹脂材料を予備硬化させることにより得られた硬化物に、貫通孔が形成されることがある。上記多層基板などでは、貫通孔として、ビア又はスルーホール等が形成される。例えば、ビアは、CO2レーザー等のレーザーの照射により形成できる。ビアの直径は特に限定されないが、60μm~80μm程度である。上記貫通孔の形成により、ビア内の底部には、硬化物に含まれている樹脂成分に由来する樹脂の残渣であるスミアが形成されることが多い。
上記スミアを除去するために、硬化物の表面は、デスミア処理されることが好ましい。デスミア処理が粗化処理を兼ねることもある。
上記デスミア処理には、上記粗化処理と同様に、例えば、マンガン化合物、クロム化合物又は過硫酸化合物等の化学酸化剤等が用いられる。これらの化学酸化剤は、水又は有機溶剤が添加された後、水溶液又は有機溶媒分散溶液として用いられる。デスミア処理に用いられるデスミア処理液は、一般にアルカリを含む。デスミア処理液は、水酸化ナトリウムを含むことが好ましい。
上記樹脂材料の使用により、デスミア処理された硬化物の表面の表面粗さが十分に小さくなる。
以下、実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。
以下の材料を用意した。
(化合物X)
化合物X-1:
以下の合成例1に従って、下記式(X-1)で表される化合物X-1(分子量4000)を合成した。
化合物X-1:
以下の合成例1に従って、下記式(X-1)で表される化合物X-1(分子量4000)を合成した。
<合成例1>
500mLのナスフラスコに、90gのトルエンと、46gのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、9gのメタンスルホン酸とを入れた。次いで、トリシクロデカンジアミン15.6g(80mmol)を添加した。次いで、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物17.7g(60mmol)を少しずつ添加した。次いで、ディーンスターク装置にナスフラスコを取り付け、3.5時間加熱還流した。このようにして、末端に酸無水物構造を有しかつ複数のイミド骨格を有する化合物を得た。縮合時に排出される水分を除去し、室温に戻した後、無水マレイン酸4.42g(45mmol)を加えて攪拌し、同様に加熱して反応させた。有機層を、水とエタノールとの混合溶媒で洗浄した後、混合溶媒を除去し、トルエン溶液を得た。次いで、トルエン溶液にイソプロパノールを添加して生成物の再沈殿を行った。その後真空オーブンで乾燥させ、化合物X-1を得た。
500mLのナスフラスコに、90gのトルエンと、46gのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、9gのメタンスルホン酸とを入れた。次いで、トリシクロデカンジアミン15.6g(80mmol)を添加した。次いで、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物17.7g(60mmol)を少しずつ添加した。次いで、ディーンスターク装置にナスフラスコを取り付け、3.5時間加熱還流した。このようにして、末端に酸無水物構造を有しかつ複数のイミド骨格を有する化合物を得た。縮合時に排出される水分を除去し、室温に戻した後、無水マレイン酸4.42g(45mmol)を加えて攪拌し、同様に加熱して反応させた。有機層を、水とエタノールとの混合溶媒で洗浄した後、混合溶媒を除去し、トルエン溶液を得た。次いで、トルエン溶液にイソプロパノールを添加して生成物の再沈殿を行った。その後真空オーブンで乾燥させ、化合物X-1を得た。
化合物X-2:
以下の合成例2に従って、下記式(X-2)で表される化合物X-2(分子量4500)を合成した。得られた化合物X-2において、ジアミン化合物に由来する骨格の全構造単位100モル%中、トリシクロデカンジアミンに由来する第1の骨格の平均割合は72モル%、ダイマージアミンに由来する第2の骨格の平均割合は28モル%であった。なお、下記式(X-2)は合成例2で得られる化合物X-2の一例であり、化合物X-2は、各アミンの位置が異なる化合物の混合物として得られる。
以下の合成例2に従って、下記式(X-2)で表される化合物X-2(分子量4500)を合成した。得られた化合物X-2において、ジアミン化合物に由来する骨格の全構造単位100モル%中、トリシクロデカンジアミンに由来する第1の骨格の平均割合は72モル%、ダイマージアミンに由来する第2の骨格の平均割合は28モル%であった。なお、下記式(X-2)は合成例2で得られる化合物X-2の一例であり、化合物X-2は、各アミンの位置が異なる化合物の混合物として得られる。
<合成例2>
500mLのナスフラスコに、90gのトルエンと、46gのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、7gのメタンスルホン酸とを入れた。次いで、ダイマージアミン(クローダジャパン社製「PRIAMINE1075」)6.6g(16mmol)と、トリシクロデカンジアミン12.5g(64mmol)とを添加した。次いで、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物17.7g(60mmol)を少しずつ添加した。ディーンスターク装置にナスフラスコを取り付け、3.5時間加熱還流した。このようにして、両末端にアミンを有しかつ複数のイミド骨格を有する化合物を得た。縮合時に排出される水分を除去し、室温に戻した後、無水マレイン酸4.42g(45mmol)を加えて攪拌し、同様に加熱し反応させた。このようにして、両末端にマレイミド骨格を有する化合物を得た。有機層を、水とエタノールとの混合溶媒で洗浄した後、混合溶媒を除去し、トルエン溶液を得た。次いで、トルエン溶液にイソプロパノールを添加して生成物の再沈殿を行った。その後真空オーブンで乾燥させ、化合物X-2を得た。
500mLのナスフラスコに、90gのトルエンと、46gのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、7gのメタンスルホン酸とを入れた。次いで、ダイマージアミン(クローダジャパン社製「PRIAMINE1075」)6.6g(16mmol)と、トリシクロデカンジアミン12.5g(64mmol)とを添加した。次いで、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物17.7g(60mmol)を少しずつ添加した。ディーンスターク装置にナスフラスコを取り付け、3.5時間加熱還流した。このようにして、両末端にアミンを有しかつ複数のイミド骨格を有する化合物を得た。縮合時に排出される水分を除去し、室温に戻した後、無水マレイン酸4.42g(45mmol)を加えて攪拌し、同様に加熱し反応させた。このようにして、両末端にマレイミド骨格を有する化合物を得た。有機層を、水とエタノールとの混合溶媒で洗浄した後、混合溶媒を除去し、トルエン溶液を得た。次いで、トルエン溶液にイソプロパノールを添加して生成物の再沈殿を行った。その後真空オーブンで乾燥させ、化合物X-2を得た。
化合物X-3:
以下の合成例3に従って、下記式(X-3)で表される化合物X-3(分子量4200)を合成した。得られた化合物X-3において、ジアミン化合物に由来する骨格の全構造単位100モル%中、トリシクロデカンジアミンに由来する第1の骨格の平均割合は75モル%、ダイマージアミンに由来する第2の骨格の平均割合は25モル%であった。なお、下記式(X-3)は合成例3で得られる化合物X-3の一例であり、化合物X-3は、各アミンの位置が異なる化合物の混合物として得られる。
以下の合成例3に従って、下記式(X-3)で表される化合物X-3(分子量4200)を合成した。得られた化合物X-3において、ジアミン化合物に由来する骨格の全構造単位100モル%中、トリシクロデカンジアミンに由来する第1の骨格の平均割合は75モル%、ダイマージアミンに由来する第2の骨格の平均割合は25モル%であった。なお、下記式(X-3)は合成例3で得られる化合物X-3の一例であり、化合物X-3は、各アミンの位置が異なる化合物の混合物として得られる。
<合成例3>
500mLのナスフラスコに、90gのトルエンと、46gのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、7gのメタンスルホン酸とを入れた。次いで、ダイマージアミン(クローダジャパン社製「PRIAMINE1075」)6.6g(16mmol)と、ノルボルナンジアミン(三井化学ファイン社製「Pro-NBDA」9.9g(64mmol)とを添加した。次いで、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物15.9g(54mmol)と、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物1.5g(6mmol)とを混合した後、少しずつ添加した。ディーンスターク装置にナスフラスコを取り付け、3.5時間加熱還流した。このようにして、両末端にアミンを有しかつ複数のイミド骨格を有する化合物を得た。縮合時に排出される水分を除去し、室温に戻した後、無水マレイン酸4.42g(45mmol)を加えて攪拌し、同様に加熱し反応させた。このようにして、両末端にマレイミド骨格を有する化合物を得た。有機層を、水とエタノールとの混合溶媒で洗浄した後、混合溶媒を除去し、化合物X-3のトルエン溶液を得た。
500mLのナスフラスコに、90gのトルエンと、46gのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、7gのメタンスルホン酸とを入れた。次いで、ダイマージアミン(クローダジャパン社製「PRIAMINE1075」)6.6g(16mmol)と、ノルボルナンジアミン(三井化学ファイン社製「Pro-NBDA」9.9g(64mmol)とを添加した。次いで、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物15.9g(54mmol)と、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物1.5g(6mmol)とを混合した後、少しずつ添加した。ディーンスターク装置にナスフラスコを取り付け、3.5時間加熱還流した。このようにして、両末端にアミンを有しかつ複数のイミド骨格を有する化合物を得た。縮合時に排出される水分を除去し、室温に戻した後、無水マレイン酸4.42g(45mmol)を加えて攪拌し、同様に加熱し反応させた。このようにして、両末端にマレイミド骨格を有する化合物を得た。有機層を、水とエタノールとの混合溶媒で洗浄した後、混合溶媒を除去し、化合物X-3のトルエン溶液を得た。
(化合物Xに相当しない化合物(化合物Y))
化合物Y-1:
以下の合成例4に従って、化合物Y-1(分子量3300)を合成した。
化合物Y-1:
以下の合成例4に従って、化合物Y-1(分子量3300)を合成した。
<合成例4>
500mLのナスフラスコに、90gのトルエンと、46gのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、9gのメタンスルホン酸とを入れた。次いで、トリシクロデカンジアミン15.6g(80mmol)を添加した。次いで、ピロメリット酸二無水物13.1g(60mmol)を少しずつ添加した。次いで、ディーンスターク装置にナスフラスコを取り付け、3.5時間加熱還流した。このようにして、末端に酸無水物構造を有しかつ複数のイミド骨格を有する化合物を得た。縮合時に排出される水分を除去し、室温に戻した後、無水マレイン酸4.42g(45mmol)を加えて攪拌し、同様に加熱して反応させた。有機層を、水とエタノールとの混合溶媒で洗浄した後、混合溶媒を除去し、トルエン溶液を得た。次いで、トルエン溶液にイソプロパノールを添加して生成物の再沈殿を行った。その後真空オーブンで乾燥させ、化合物Y-1を得た。
500mLのナスフラスコに、90gのトルエンと、46gのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、9gのメタンスルホン酸とを入れた。次いで、トリシクロデカンジアミン15.6g(80mmol)を添加した。次いで、ピロメリット酸二無水物13.1g(60mmol)を少しずつ添加した。次いで、ディーンスターク装置にナスフラスコを取り付け、3.5時間加熱還流した。このようにして、末端に酸無水物構造を有しかつ複数のイミド骨格を有する化合物を得た。縮合時に排出される水分を除去し、室温に戻した後、無水マレイン酸4.42g(45mmol)を加えて攪拌し、同様に加熱して反応させた。有機層を、水とエタノールとの混合溶媒で洗浄した後、混合溶媒を除去し、トルエン溶液を得た。次いで、トルエン溶液にイソプロパノールを添加して生成物の再沈殿を行った。その後真空オーブンで乾燥させ、化合物Y-1を得た。
化合物Y-2:
以下の合成例5に従って、化合物Y-2(分子量5100)を合成した。
以下の合成例5に従って、化合物Y-2(分子量5100)を合成した。
<合成例5>
500mLのナスフラスコに、90gのトルエンと、46gのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、7gのメタンスルホン酸とを入れた。次いで、ダイマージアミン(クローダジャパン社製「PRIAMINE1075」)6.6g(16mmol)と、トリシクロデカンジアミン12.5g(64mmol)とを添加した。次いで、BisA型酸二無水物31.3g(60mmol)を少しずつ添加した。ディーンスターク装置にナスフラスコを取り付け、3.5時間加熱還流した。このようにして、両末端にアミンを有しかつ複数のイミド骨格を有する化合物を得た。縮合時に排出される水分を除去し、室温に戻した後、無水マレイン酸を4.42g(45mmol)加えて攪拌し、同様に加熱し反応させた。このようにして、両末端にマレイミド骨格を有する化合物を得た。有機層を、水とエタノールとの混合溶媒で洗浄した後、混合溶媒を除去、トルエン溶液を得た。次いで、トルエン溶液にイソプロパノールを添加して生成物の再沈殿を行った。その後真空オーブンで乾燥させ、化合物Y-2を得た。
500mLのナスフラスコに、90gのトルエンと、46gのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、7gのメタンスルホン酸とを入れた。次いで、ダイマージアミン(クローダジャパン社製「PRIAMINE1075」)6.6g(16mmol)と、トリシクロデカンジアミン12.5g(64mmol)とを添加した。次いで、BisA型酸二無水物31.3g(60mmol)を少しずつ添加した。ディーンスターク装置にナスフラスコを取り付け、3.5時間加熱還流した。このようにして、両末端にアミンを有しかつ複数のイミド骨格を有する化合物を得た。縮合時に排出される水分を除去し、室温に戻した後、無水マレイン酸を4.42g(45mmol)加えて攪拌し、同様に加熱し反応させた。このようにして、両末端にマレイミド骨格を有する化合物を得た。有機層を、水とエタノールとの混合溶媒で洗浄した後、混合溶媒を除去、トルエン溶液を得た。次いで、トルエン溶液にイソプロパノールを添加して生成物の再沈殿を行った。その後真空オーブンで乾燥させ、化合物Y-2を得た。
合成例1-5で合成した化合物X及び化合物Yの分子量は、以下のようにして求めた。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定:
島津製作所社製高速液体クロマトグラフシステムを使用し、テトラヒドロフラン(THF)を展開媒として、カラム温度40℃、流速1.0ml/分で測定を行った。検出器として「SPD-10A」を用い、カラムはShodex社製「KF-804L」(排除限界分子量400,000)を2本直列につないで使用した。標準ポリスチレンとして、東ソー社製「TSKスタンダードポリスチレン」を用い、重量平均分子量Mw=354,000、189,000、98,900、37,200、17,100、9,830、5,870、2,500、1,050、500の物質を使用して較正曲線を作成し、分子量の計算を行った。
島津製作所社製高速液体クロマトグラフシステムを使用し、テトラヒドロフラン(THF)を展開媒として、カラム温度40℃、流速1.0ml/分で測定を行った。検出器として「SPD-10A」を用い、カラムはShodex社製「KF-804L」(排除限界分子量400,000)を2本直列につないで使用した。標準ポリスチレンとして、東ソー社製「TSKスタンダードポリスチレン」を用い、重量平均分子量Mw=354,000、189,000、98,900、37,200、17,100、9,830、5,870、2,500、1,050、500の物質を使用して較正曲線を作成し、分子量の計算を行った。
合成例2,3で合成した化合物X-2,X-3の各骨格の平均割合は、1H-NMR測定により、それぞれのジアミン骨格を構成する窒素原子に結合した炭素原子に結合した水素原子のシグナルの面積比より算出した。
(熱硬化性化合物)
ビフェニル型エポキシ化合物(日本化薬社製「NC-3000」)
ナフタレン型エポキシ化合物(新日鉄住金化学社製「ESN-475V」)
レゾルシノールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス社製「EX-201」)
グリシジルアミン骨格を有するエポキシ化合物(三菱ケミカル社製「630」)
ポリブタジエン骨格を有するエポキシ化合物(ダイセル社製「PB3600」)
アミド骨格を有するエポキシ化合物(日本化薬社製「WHR-991S」)
多分岐脂肪族エポキシ化合物(日産化学社製「FoldiE101」)
マレイミド化合物1(Designer Molecules Inc.製「BMI-689」)
マレイミド化合物2(N-アルキルビスマレイミド化合物、Designer Molecules Inc.製「BMI-1500」)
マレイミド化合物3(N-アルキルビスマレイミド化合物、Designer Molecules Inc.製「BMI-1700」)
マレイミド化合物4(大和化成社製「BMI-4100」)
マレイミド化合物5(日本化薬社製「MIR-3000」)
スチレン化合物(三菱ガス化学「OPE-2St-1200」、ラジカル硬化性化合物、フェニレンエーテル骨格を有するスチレン化合物)
アクリレート化合物(共栄社化学社製「ライトアクリレートDCP-A」、ラジカル硬化性化合物、表では「DCP-A」と略記)
ビフェニル型エポキシ化合物(日本化薬社製「NC-3000」)
ナフタレン型エポキシ化合物(新日鉄住金化学社製「ESN-475V」)
レゾルシノールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス社製「EX-201」)
グリシジルアミン骨格を有するエポキシ化合物(三菱ケミカル社製「630」)
ポリブタジエン骨格を有するエポキシ化合物(ダイセル社製「PB3600」)
アミド骨格を有するエポキシ化合物(日本化薬社製「WHR-991S」)
多分岐脂肪族エポキシ化合物(日産化学社製「FoldiE101」)
マレイミド化合物1(Designer Molecules Inc.製「BMI-689」)
マレイミド化合物2(N-アルキルビスマレイミド化合物、Designer Molecules Inc.製「BMI-1500」)
マレイミド化合物3(N-アルキルビスマレイミド化合物、Designer Molecules Inc.製「BMI-1700」)
マレイミド化合物4(大和化成社製「BMI-4100」)
マレイミド化合物5(日本化薬社製「MIR-3000」)
スチレン化合物(三菱ガス化学「OPE-2St-1200」、ラジカル硬化性化合物、フェニレンエーテル骨格を有するスチレン化合物)
アクリレート化合物(共栄社化学社製「ライトアクリレートDCP-A」、ラジカル硬化性化合物、表では「DCP-A」と略記)
(無機充填材)
シリカ含有スラリー(シリカ75重量%:アドマテックス社製「SC4050-HOA」、平均粒径1.0μm、アミノシラン処理、シクロヘキサノン25重量%)
シリカ含有スラリー(シリカ75重量%:アドマテックス社製「SC4050-HOA」、平均粒径1.0μm、アミノシラン処理、シクロヘキサノン25重量%)
(硬化剤)
活性エステル化合物1含有液(DIC社製「EXB-9416-70BK」、固形分70重量%)
活性エステル化合物2含有液(DIC社製「HPC-8150-62T」、固形分62重量%)
活性エステル化合物3含有液(DIC社製「HPC-8000L-65T」、固形分65重量%)
活性エステル化合物4(DIC社製「EXB-8」、固形分100重量%)
カルボジイミド化合物(日清紡ケミカル社製「カルボジライト V-03」、表では「V-03」と略記)
フェノール化合物含有液(DIC社製「LA-1356」、固形分60重量%、アミノトリアジン骨格を有するフェノール化合物)
活性エステル化合物1含有液(DIC社製「EXB-9416-70BK」、固形分70重量%)
活性エステル化合物2含有液(DIC社製「HPC-8150-62T」、固形分62重量%)
活性エステル化合物3含有液(DIC社製「HPC-8000L-65T」、固形分65重量%)
活性エステル化合物4(DIC社製「EXB-8」、固形分100重量%)
カルボジイミド化合物(日清紡ケミカル社製「カルボジライト V-03」、表では「V-03」と略記)
フェノール化合物含有液(DIC社製「LA-1356」、固形分60重量%、アミノトリアジン骨格を有するフェノール化合物)
(硬化促進剤)
ジメチルアミノピリジン(和光純薬工業社製「DMAP」)
2-フェニル-4-メチルイミダゾール(四国化成工業社製「2P4MZ」、アニオン性硬化促進剤)
ジクミルペルオキシド
ジメチルアミノピリジン(和光純薬工業社製「DMAP」)
2-フェニル-4-メチルイミダゾール(四国化成工業社製「2P4MZ」、アニオン性硬化促進剤)
ジクミルペルオキシド
(熱可塑性樹脂)
スチレンブタジエン樹脂(旭化成社製「タフテックH1043」、表では「H1043」と略記)
未水添脂環族/芳香族炭化水素樹脂(JXTG社製「ネオレジンEP-140」、表では「EP-140」と略記)
ポリイミド化合物(ポリイミド樹脂):
テトラカルボン酸二無水物とダイマージアミンとの反応物であるポリイミド化合物含有溶液(不揮発分26.8重量%)を以下の合成例6に従って合成した。
スチレンブタジエン樹脂(旭化成社製「タフテックH1043」、表では「H1043」と略記)
未水添脂環族/芳香族炭化水素樹脂(JXTG社製「ネオレジンEP-140」、表では「EP-140」と略記)
ポリイミド化合物(ポリイミド樹脂):
テトラカルボン酸二無水物とダイマージアミンとの反応物であるポリイミド化合物含有溶液(不揮発分26.8重量%)を以下の合成例6に従って合成した。
<合成例6>
撹拌機、分水器、温度計及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、テトラカルボン酸二無水物(SABICジャパン合同会社製「BisDA-1000」)300.0gと、シクロヘキサノン665.5gとを入れ、反応容器中の溶液を60℃まで加熱した。次いで、反応容器中に、ダイマージアミン(クローダジャパン社製「PRIAMINE1075」)89.0gと、1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン(三菱ガス化学社製)54.7gとを滴下した。次いで、反応容器中に、メチルシクロヘキサン121.0gと、エチレングリコールジメチルエーテル423.5gとを添加し、140℃で10時間かけてイミド化反応を行った。このようにして、ポリイミド化合物含有溶液(不揮発分26.8重量%)を得た。得られたポリイミド化合物の分子量(重量平均分子量)は20000であった。なお、酸成分/アミン成分のモル比は1.04であった。
撹拌機、分水器、温度計及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、テトラカルボン酸二無水物(SABICジャパン合同会社製「BisDA-1000」)300.0gと、シクロヘキサノン665.5gとを入れ、反応容器中の溶液を60℃まで加熱した。次いで、反応容器中に、ダイマージアミン(クローダジャパン社製「PRIAMINE1075」)89.0gと、1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン(三菱ガス化学社製)54.7gとを滴下した。次いで、反応容器中に、メチルシクロヘキサン121.0gと、エチレングリコールジメチルエーテル423.5gとを添加し、140℃で10時間かけてイミド化反応を行った。このようにして、ポリイミド化合物含有溶液(不揮発分26.8重量%)を得た。得られたポリイミド化合物の分子量(重量平均分子量)は20000であった。なお、酸成分/アミン成分のモル比は1.04であった。
合成例6で合成したポリイミド化合物の分子量は、以下のようにして求めた。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定:
島津製作所社製高速液体クロマトグラフシステムを使用し、テトラヒドロフラン(THF)を展開媒として、カラム温度40℃、流速1.0ml/分で測定を行った。検出器として「SPD-10A」を用い、カラムはShodex社製「KF-804L」(排除限界分子量400,000)を2本直列につないで使用した。標準ポリスチレンとして、東ソー社製「TSKスタンダードポリスチレン」を用い、重量平均分子量Mw=354,000、189,000、98,900、37,200、17,100、9,830、5,870、2,500、1,050、500の物質を使用して較正曲線を作成し、分子量の計算を行った。
島津製作所社製高速液体クロマトグラフシステムを使用し、テトラヒドロフラン(THF)を展開媒として、カラム温度40℃、流速1.0ml/分で測定を行った。検出器として「SPD-10A」を用い、カラムはShodex社製「KF-804L」(排除限界分子量400,000)を2本直列につないで使用した。標準ポリスチレンとして、東ソー社製「TSKスタンダードポリスチレン」を用い、重量平均分子量Mw=354,000、189,000、98,900、37,200、17,100、9,830、5,870、2,500、1,050、500の物質を使用して較正曲線を作成し、分子量の計算を行った。
(実施例1~9及び比較例1~5)
下記の表1~3に示す成分を下記の表1~3に示す配合量(単位は固形分重量部)で配合し、均一な溶液となるまで常温で攪拌し、樹脂材料を得た。
下記の表1~3に示す成分を下記の表1~3に示す配合量(単位は固形分重量部)で配合し、均一な溶液となるまで常温で攪拌し、樹脂材料を得た。
樹脂フィルムの作製:
アプリケーターを用いて、離型処理されたPETフィルム(東レ社製「XG284」、厚み25μm)の離型処理面上に得られた樹脂材料を塗工した後、100℃のギヤオーブン内で2分30秒間乾燥し、溶剤を揮発させた。このようにして、PETフィルム上に、厚さが40μmである樹脂フィルム(Bステージフィルム)が積層されている積層フィルム(PETフィルムと樹脂フィルムとの積層フィルム)を得た。
アプリケーターを用いて、離型処理されたPETフィルム(東レ社製「XG284」、厚み25μm)の離型処理面上に得られた樹脂材料を塗工した後、100℃のギヤオーブン内で2分30秒間乾燥し、溶剤を揮発させた。このようにして、PETフィルム上に、厚さが40μmである樹脂フィルム(Bステージフィルム)が積層されている積層フィルム(PETフィルムと樹脂フィルムとの積層フィルム)を得た。
(評価)
(1)誘電正接
得られた樹脂フィルムを190℃で90分間加熱して、硬化物を得た。得られた硬化物を幅2mm、長さ80mmの大きさに裁断して10枚を重ね合わせて、関東電子応用開発社製「空洞共振摂動法誘電率測定装置CP521」及びキーサイトテクノロジー社製「ネットワークアナライザーN5224A PNA」を用いて、空洞共振法で常温(23℃)にて、周波数5.8GHzにて誘電正接を測定した。
(1)誘電正接
得られた樹脂フィルムを190℃で90分間加熱して、硬化物を得た。得られた硬化物を幅2mm、長さ80mmの大きさに裁断して10枚を重ね合わせて、関東電子応用開発社製「空洞共振摂動法誘電率測定装置CP521」及びキーサイトテクノロジー社製「ネットワークアナライザーN5224A PNA」を用いて、空洞共振法で常温(23℃)にて、周波数5.8GHzにて誘電正接を測定した。
[誘電正接の判定基準]
○:誘電正接が2.9×10-3未満
×:誘電正接が2.9×10-3以上
○:誘電正接が2.9×10-3未満
×:誘電正接が2.9×10-3以上
(2)熱寸法安定性(平均線膨張係数(CTE))
得られた厚さ40μmの樹脂フィルム(Bステージフィルム)を190℃で90分間加熱して得られた硬化物を3mm×25mmの大きさに裁断した。熱機械的分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製「EXSTAR TMA/SS6100」)を用いて、引っ張り荷重33mN及び昇温速度5℃/分の条件で、裁断された硬化物の25℃~150℃までの平均線膨張係数(ppm/℃)を算出した。
得られた厚さ40μmの樹脂フィルム(Bステージフィルム)を190℃で90分間加熱して得られた硬化物を3mm×25mmの大きさに裁断した。熱機械的分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製「EXSTAR TMA/SS6100」)を用いて、引っ張り荷重33mN及び昇温速度5℃/分の条件で、裁断された硬化物の25℃~150℃までの平均線膨張係数(ppm/℃)を算出した。
[平均線膨張係数の判定基準]
○○:平均線膨張係数が25ppm/℃以下
○:平均線膨張係数が25ppm/℃を超え29ppm/℃以下
×:平均線膨張係数が29ppm/℃を超える
○○:平均線膨張係数が25ppm/℃以下
○:平均線膨張係数が25ppm/℃を超え29ppm/℃以下
×:平均線膨張係数が29ppm/℃を超える
(3)デスミア性(ビア底の残渣の除去性)
ラミネート・半硬化処理:
得られた樹脂フィルムを、CCL基板(日立化成工業社製「E679FG」)に真空ラミネートし、180℃で30分間加熱し、半硬化させた。このようにして、CCL基板に樹脂フィルムの半硬化物が積層されている積層体Aを得た。
ラミネート・半硬化処理:
得られた樹脂フィルムを、CCL基板(日立化成工業社製「E679FG」)に真空ラミネートし、180℃で30分間加熱し、半硬化させた。このようにして、CCL基板に樹脂フィルムの半硬化物が積層されている積層体Aを得た。
ビア(貫通孔)形成:
得られた積層体Aの樹脂フィルムの半硬化物に、CO2レーザー(日立ビアメカニクス社製)を用いて、上端での直径が60μm、下端(底部)での直径が40μmであるビア(貫通孔)を形成した。このようにして、CCL基板に樹脂フィルムの半硬化物が積層されており、かつ樹脂フィルムの半硬化物にビア(貫通孔)が形成されている積層体Bを得た。
得られた積層体Aの樹脂フィルムの半硬化物に、CO2レーザー(日立ビアメカニクス社製)を用いて、上端での直径が60μm、下端(底部)での直径が40μmであるビア(貫通孔)を形成した。このようにして、CCL基板に樹脂フィルムの半硬化物が積層されており、かつ樹脂フィルムの半硬化物にビア(貫通孔)が形成されている積層体Bを得た。
ビアの底部の残渣の除去処理:
(a)膨潤処理
60℃の膨潤液(アトテックジャパン社製「スウェリングディップセキュリガントP」)に、得られた積層体Bを入れて、10分間揺動させた。その後、純水で洗浄した。
(a)膨潤処理
60℃の膨潤液(アトテックジャパン社製「スウェリングディップセキュリガントP」)に、得られた積層体Bを入れて、10分間揺動させた。その後、純水で洗浄した。
(b)過マンガン酸塩処理(粗化処理及びデスミア処理)
80℃の過マンガン酸カリウム(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」)粗化水溶液に、膨潤処理後の積層体Bを入れて、30分間揺動させた。次に、25℃の洗浄液(アトテックジャパン社製「リダクションセキュリガントP」)を用いて2分間処理した後、純水で洗浄を行い、評価サンプル1を得た。
80℃の過マンガン酸カリウム(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」)粗化水溶液に、膨潤処理後の積層体Bを入れて、30分間揺動させた。次に、25℃の洗浄液(アトテックジャパン社製「リダクションセキュリガントP」)を用いて2分間処理した後、純水で洗浄を行い、評価サンプル1を得た。
評価サンプル1のビアの底部を走査電子顕微鏡(SEM)にて観察し、ビア底の壁面からの最大スミア長を測定した。ビア底の残渣の除去性を以下の基準で判定した。
[ビア底の残渣の除去性の判定基準]
○○:最大スミア長が2μm未満
○:最大スミア長が2μm以上5μm未満
×:最大スミア長が5μm以上
○○:最大スミア長が2μm未満
○:最大スミア長が2μm以上5μm未満
×:最大スミア長が5μm以上
(4)エッチング後の表面粗度(表面粗さ)及び表面粗度の均一性
ラミネート工程及び半硬化処理:
両面銅張積層板(CCL基板)(日立化成社製「E679FG」)を用意した。この両面銅張積層板の銅箔面の両面をメック社製「Cz8101」に浸漬して、銅箔の表面を粗化処理した。粗化処理された銅張積層板の両面に、名機製作所社製「バッチ式真空ラミネーターMVLP-500-IIA」を用いて、積層フィルムの樹脂フィルム(Bステージフィルム)側を銅張積層板上に重ねてラミネートして、積層構造体を得た。ラミネートの条件は、30秒減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、100℃及び圧力0.4MPaでプレスする条件とした。その後、180℃で30分間加熱し、樹脂フィルムを半硬化させた。このようにして、CCL基板に樹脂フィルムの半硬化物が積層されている積層体を得た。
ラミネート工程及び半硬化処理:
両面銅張積層板(CCL基板)(日立化成社製「E679FG」)を用意した。この両面銅張積層板の銅箔面の両面をメック社製「Cz8101」に浸漬して、銅箔の表面を粗化処理した。粗化処理された銅張積層板の両面に、名機製作所社製「バッチ式真空ラミネーターMVLP-500-IIA」を用いて、積層フィルムの樹脂フィルム(Bステージフィルム)側を銅張積層板上に重ねてラミネートして、積層構造体を得た。ラミネートの条件は、30秒減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、100℃及び圧力0.4MPaでプレスする条件とした。その後、180℃で30分間加熱し、樹脂フィルムを半硬化させた。このようにして、CCL基板に樹脂フィルムの半硬化物が積層されている積層体を得た。
粗化処理:
(a)膨潤処理:
60℃の膨潤液(アトテックジャパン社製「スウェリングディップセキュリガントP」)に、得られた積層体を入れて、10分間揺動させた。その後、純水で洗浄した。
(a)膨潤処理:
60℃の膨潤液(アトテックジャパン社製「スウェリングディップセキュリガントP」)に、得られた積層体を入れて、10分間揺動させた。その後、純水で洗浄した。
(b)過マンガン酸塩処理(粗化処理及びデスミア処理):
80℃の過マンガン酸カリウム(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」)粗化水溶液に、膨潤処理後の積層体を入れて、30分間揺動させた。次に、25℃の洗浄液(アトテックジャパン社製「リダクションセキュリガントP」)を用いて2分間処理した後、純水で洗浄を行い、評価サンプルを得た。
80℃の過マンガン酸カリウム(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」)粗化水溶液に、膨潤処理後の積層体を入れて、30分間揺動させた。次に、25℃の洗浄液(アトテックジャパン社製「リダクションセキュリガントP」)を用いて2分間処理した後、純水で洗浄を行い、評価サンプルを得た。
表面粗さの測定:
評価サンプル(粗化処理された硬化物)の表面において、94μm×123μmの領域を任意に10箇所選択した。この10箇所の各領域について、非接触3次元表面形状測定装置(Veeco社製「WYKO NT1100」)を用いて、算術平均粗さRaを測定した。測定された10箇所の算術平均粗さRaの平均値から下記の表面粗度を評価し、測定された10箇所の算術平均粗さRaの最大値と最小値との差の絶対値から下記の表面粗さの均一性を評価した。なお、上記算術平均粗さRaは、JIS B0601:1994に準拠して測定した。
評価サンプル(粗化処理された硬化物)の表面において、94μm×123μmの領域を任意に10箇所選択した。この10箇所の各領域について、非接触3次元表面形状測定装置(Veeco社製「WYKO NT1100」)を用いて、算術平均粗さRaを測定した。測定された10箇所の算術平均粗さRaの平均値から下記の表面粗度を評価し、測定された10箇所の算術平均粗さRaの最大値と最小値との差の絶対値から下記の表面粗さの均一性を評価した。なお、上記算術平均粗さRaは、JIS B0601:1994に準拠して測定した。
[エッチング後の表面粗度の判定基準]
○:算術平均粗さRaの平均値が50nm未満
△:算術平均粗さRaの平均値が50nm以上80nm未満
×:算術平均粗さRaの平均値が80nm以上
○:算術平均粗さRaの平均値が50nm未満
△:算術平均粗さRaの平均値が50nm以上80nm未満
×:算術平均粗さRaの平均値が80nm以上
[エッチング後の表面粗度(表面粗さ)の均一性の判定基準]
○:算術平均粗さRaの最大値と最小値との差の絶対値が10nm未満
△:算術平均粗さRaの最大値と最小値との差の絶対値が10nm以上20nm未満
×:算術平均粗さRaの最大値と最小値との差の絶対値が20nm以上
○:算術平均粗さRaの最大値と最小値との差の絶対値が10nm未満
△:算術平均粗さRaの最大値と最小値との差の絶対値が10nm以上20nm未満
×:算術平均粗さRaの最大値と最小値との差の絶対値が20nm以上
(5)メッキピール強度
ラミネート工程及び半硬化処理:
100mm角の両面銅張積層板(CCL基板)(日立化成社製「E679FG」)を用意した。この両面銅張積層板の銅箔面の両面をメック社製「Cz8101」に浸漬して、銅箔の表面を粗化処理した。名機製作所社製「バッチ式真空ラミネーターMVLP-500-IIA」を用いて、粗化処理された銅張積層板の両面に、積層フィルムの樹脂フィルム(Bステージフィルム)側を銅張積層板上に重ねてラミネートして、積層構造体を得た。ラミネートの条件は、30秒減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、100℃及び圧力0.7MPaでラミネートし、更にプレス圧力0.8MPa及びプレス温度100℃で60秒間プレスした。その後、PETフィルムを付けたまま、積層構造体における樹脂フィルムを100℃で30分間加熱した後、180℃で30分間さらに加熱し、樹脂フィルムを半硬化させた。その後、PETフィルムを剥離することで、CCL基板に樹脂フィルムの半硬化物が積層されている積層体を得た。
ラミネート工程及び半硬化処理:
100mm角の両面銅張積層板(CCL基板)(日立化成社製「E679FG」)を用意した。この両面銅張積層板の銅箔面の両面をメック社製「Cz8101」に浸漬して、銅箔の表面を粗化処理した。名機製作所社製「バッチ式真空ラミネーターMVLP-500-IIA」を用いて、粗化処理された銅張積層板の両面に、積層フィルムの樹脂フィルム(Bステージフィルム)側を銅張積層板上に重ねてラミネートして、積層構造体を得た。ラミネートの条件は、30秒減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、100℃及び圧力0.7MPaでラミネートし、更にプレス圧力0.8MPa及びプレス温度100℃で60秒間プレスした。その後、PETフィルムを付けたまま、積層構造体における樹脂フィルムを100℃で30分間加熱した後、180℃で30分間さらに加熱し、樹脂フィルムを半硬化させた。その後、PETフィルムを剥離することで、CCL基板に樹脂フィルムの半硬化物が積層されている積層体を得た。
粗化処理:
(a)膨潤処理:
60℃の膨潤液(アトテックジャパン社製「スウェリングディップセキュリガントP」)に、得られた積層体を入れて、10分間揺動させた。その後、純水で洗浄した。
(a)膨潤処理:
60℃の膨潤液(アトテックジャパン社製「スウェリングディップセキュリガントP」)に、得られた積層体を入れて、10分間揺動させた。その後、純水で洗浄した。
(b)過マンガン酸塩処理(粗化処理及びデスミア処理):
80℃の過マンガン酸カリウム(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」)粗化水溶液に、膨潤処理後の積層体を入れて、30分間揺動させた。次に、25℃の洗浄液(アトテックジャパン社製「リダクションセキュリガントP」)を用いて2分間処理した後、純水で洗浄を行い、粗化処理した。
80℃の過マンガン酸カリウム(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」)粗化水溶液に、膨潤処理後の積層体を入れて、30分間揺動させた。次に、25℃の洗浄液(アトテックジャパン社製「リダクションセキュリガントP」)を用いて2分間処理した後、純水で洗浄を行い、粗化処理した。
無電解めっき処理:
得られた粗化処理された硬化物の表面を、60℃のアルカリクリーナ(アトテックジャパン社製「クリーナーセキュリガント902」)で5分間処理し、脱脂洗浄した。洗浄後、上記硬化物を25℃のプリディップ液(アトテックジャパン社製「プリディップネオガントB」)で2分間処理した。その後、上記硬化物を40℃のアクチベーター液(アトテックジャパン社製「アクチベーターネオガント834」)で5分間処理し、パラジウム触媒を付けた。次に、30℃の還元液(アトテックジャパン社製「リデューサーネオガントWA」)により、硬化物を5分間処理した。
得られた粗化処理された硬化物の表面を、60℃のアルカリクリーナ(アトテックジャパン社製「クリーナーセキュリガント902」)で5分間処理し、脱脂洗浄した。洗浄後、上記硬化物を25℃のプリディップ液(アトテックジャパン社製「プリディップネオガントB」)で2分間処理した。その後、上記硬化物を40℃のアクチベーター液(アトテックジャパン社製「アクチベーターネオガント834」)で5分間処理し、パラジウム触媒を付けた。次に、30℃の還元液(アトテックジャパン社製「リデューサーネオガントWA」)により、硬化物を5分間処理した。
次に、上記硬化物を化学銅液(アトテックジャパン社製「ベーシックプリントガントMSK-DK」、「カッパープリントガントMSK」、「スタビライザープリントガントMSK」、及び「リデューサーCu」)に入れ、無電解めっきをめっき厚さが0.5μm程度になるまで実施した。無電解めっき後に、残留している水素ガスを除去するため、120℃の温度で30分間アニール処理した。なお、無電解めっきの工程までの全ての工程は、ビーカースケールで処理液を2Lとし、硬化物を揺動させながら実施した。
電解めっき処理:
次に、無電解めっき処理された硬化物に、電解めっきをめっき厚さが25μmとなるまで実施した。電解銅めっきとして硫酸銅溶液(和光純薬工業社製「硫酸銅五水和物」、和光純薬工業社製「硫酸」、アトテックジャパン社製「ベーシックレベラーカパラシド HL」、アトテックジャパン社製「補正剤カパラシド GS」)を用いて、0.6A/cm2の電流を流しめっき厚さが25μm程度となるまで電解めっきを実施した。銅めっき処理後、硬化物を200℃で60分間加熱し、硬化物を更に硬化させた。このようにして、銅めっき層が上面に積層された硬化物を得た。
次に、無電解めっき処理された硬化物に、電解めっきをめっき厚さが25μmとなるまで実施した。電解銅めっきとして硫酸銅溶液(和光純薬工業社製「硫酸銅五水和物」、和光純薬工業社製「硫酸」、アトテックジャパン社製「ベーシックレベラーカパラシド HL」、アトテックジャパン社製「補正剤カパラシド GS」)を用いて、0.6A/cm2の電流を流しめっき厚さが25μm程度となるまで電解めっきを実施した。銅めっき処理後、硬化物を200℃で60分間加熱し、硬化物を更に硬化させた。このようにして、銅めっき層が上面に積層された硬化物を得た。
メッキピール強度の測定:
得られた銅めっき層が上面に積層された硬化物の銅めっき層の表面に10mm幅の短冊状の切込みを、5mm間隔で合計6箇所入れた。90°剥離試験機(テスター産業社製「TE-3001」)に銅めっき層が上面に積層された硬化物をセットし、つかみ具で切込みの入った銅めっき層の端部をつまみあげ、銅めっき層を20mm剥離して剥離強度(メッキピール強度)を測定した。6箇所の切り込み箇所に対してそれぞれ剥離強度(メッキピール強度)を測定し、メッキピール強度の平均値を求めた。メッキピール強度を下記の基準で判定した。
得られた銅めっき層が上面に積層された硬化物の銅めっき層の表面に10mm幅の短冊状の切込みを、5mm間隔で合計6箇所入れた。90°剥離試験機(テスター産業社製「TE-3001」)に銅めっき層が上面に積層された硬化物をセットし、つかみ具で切込みの入った銅めっき層の端部をつまみあげ、銅めっき層を20mm剥離して剥離強度(メッキピール強度)を測定した。6箇所の切り込み箇所に対してそれぞれ剥離強度(メッキピール強度)を測定し、メッキピール強度の平均値を求めた。メッキピール強度を下記の基準で判定した。
[メッキピール強度の判定基準]
○○:メッキピール強度の平均値が0.5kgf/cm以上
○:メッキピール強度の平均値が0.45kgf/cm以上0.5kgf/cm未満
△:メッキピール強度の平均値が0.35kgf/cm以上0.45kgf/cm未満
×:メッキピール強度の平均値が0.35kgf/cm未満
○○:メッキピール強度の平均値が0.5kgf/cm以上
○:メッキピール強度の平均値が0.45kgf/cm以上0.5kgf/cm未満
△:メッキピール強度の平均値が0.35kgf/cm以上0.45kgf/cm未満
×:メッキピール強度の平均値が0.35kgf/cm未満
組成及び結果を下記の表1~3に示す。
11…多層プリント配線板
12…回路基板
12a…上面
13~16…絶縁層
17…金属層
12…回路基板
12a…上面
13~16…絶縁層
17…金属層
Claims (22)
- 前記式(X)中、nは2以上の数を表す、請求項1に記載の樹脂材料。
- 前記式(X)中、Rは脂肪族環を有する基である、請求項1又は2に記載の樹脂材料。
- 前記式(X)中、Rはダイマージアミンに由来する骨格の部分骨格を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂材料。
- 前記式(X)中、Rはダイマージアミン以外のジアミン化合物に由来する骨格の部分骨格を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂材料。
- 前記化合物において、イミド骨格を構成する窒素原子が、脂肪族骨格を構成する炭素原子のみに結合している、請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂材料。
- 前記化合物が、マレイミド骨格を有する化合物である、請求項1~6のいずれか1項に記載の樹脂材料。
- 前記化合物が、両末端にマレイミド骨格を有する化合物である、請求項1~7のいずれか1項に記載の樹脂材料。
- 前記化合物の重量平均分子量が、1000以上100000以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載の樹脂材料。
- 前記式(Y)中、R1はフタルイミドに由来する骨格を有さず、
前記式(Y)中、R2はフタルイミドに由来する骨格を有さない、請求項10に記載の樹脂材料。 - 前記式(Y)中、R1は芳香族骨格を有さない、請求項10又は11に記載の樹脂材料。
- 熱硬化性化合物と、硬化剤とを含み、
前記熱硬化性化合物が、エポキシ化合物を含む、請求項1~12のいずれか1項に記載の樹脂材料。 - 前記硬化剤が、活性エステル化合物を含む、請求項13に記載の樹脂材料。
- 前記エポキシ化合物と前記活性エステル化合物との内の少なくとも一方が、イミド骨格又はアミド骨格を有する、請求項14に記載の樹脂材料。
- 前記熱硬化性化合物が、ラジカル硬化性化合物を含む、請求項13~15のいずれか1項に記載の樹脂材料。
- 無機充填材を含む、請求項1~16のいずれか1項に記載の樹脂材料。
- 樹脂材料中の溶剤を除く成分100重量%中、前記無機充填材の含有量が50重量%以上である、請求項17に記載の樹脂材料。
- 前記無機充填材がシリカである、請求項17又は18に記載の樹脂材料。
- 樹脂フィルムである、請求項1~19のいずれか1項に記載の樹脂材料。
- 多層プリント配線板において、絶縁層を形成するために用いられる、請求項1~20のいずれか1項に記載の樹脂材料。
- 回路基板と、
前記回路基板の表面上に配置された複数の絶縁層と、
複数の前記絶縁層間に配置された金属層とを備え、
複数の前記絶縁層の内の少なくとも1層が、請求項1~20のいずれか1項に記載の樹脂材料の硬化物である、多層プリント配線板。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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