説明

熱硬化性絶縁樹脂組成物、並びにこれを用いたプリプレグ、樹脂付フィルム、積層板、及び多層プリント配線板

【課題】ガラス転移温度(Tg)が高く、耐熱性に優れ、かつ低熱膨張性である熱硬化性絶縁樹脂組成物、ならびに、これを用いたプリプレグ、樹脂付フィルム、積層板、及び多層プリント配線板を提供すること。
【解決手段】(1)下記の(a)、(b)、(c)を反応させて得られる、分子骨格中にS原子を有する化合物を含有する熱硬化性絶縁樹脂組成物。
(a)分子骨格中にS原子を有する芳香族ジアミン化合物、
(b)分子構造中に少なくとも2個のN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物、(c)モノアミン化合物
さらに、(2)1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を含むエポキシ樹脂(3)エポキシ樹脂の硬化剤、(4)無機充填材などを含んでも良い。及び前記熱硬化性絶縁樹脂組成物を含むプリプレグ、樹脂付フィルム、積層板、及び多層プリント配線板。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、特定の製造法によって得られる硬化剤を使用する熱硬化性絶縁樹脂組成物、並びにこれを用いたプリプレグ、樹脂付フィルム、積層板、及び多層プリント配線板に関する。
【背景技術】
【0002】
近年の電子機器の小型化・高性能化の流れに伴い、プリント配線板では配線ピッチが狭小化した高密度の配線が要求されている。高密度配線に対応する半導体の実装方法としては、従来のワイヤボンディング方式に代わり、フリップチップ接続方式が広く用いられている。
フリップチップ接続方式は、ワイヤに替えて、はんだボールにより配線板と半導体とを接続させる方法である。互いに向き合わせにした配線板と半導体との間にはんだボールを配置させ、全体に加熱して、はんだをリフロー(溶融接続)させて、配線板と半導体を接続させて実装している。
この方法では、はんだリフロー時に300℃近い熱が配線板などにかかる。この際、従来の樹脂組成物を材料として形成された配線板では、配線板が熱収縮して、配線板と半導体を接続するはんだボールに大きな応力が発生し、配線の接続不良を起こす場合があった。
【0003】
また、これら配線板に用いられる樹脂部材は難燃性が求められることが多い。従来この難燃性を付与するため、エポキシ樹脂においては臭素化エポキシなどのハロゲン系難燃剤を用いることが一般的であった。しかし、ハロゲン含有化合物はダイオキシン発生の原因となるおそれがあることから、昨今の環境問題の深刻化とともに、ハロゲン系難燃剤を使用することが回避されるようになり、広く産業界にハロゲンフリーの難燃化システムが求められるようになった。このような時代の要求によってリン系難燃剤が脚光を浴び、リン酸エステルや赤リンが検討されたが、これらの従来のリン系難燃剤は加水分解しやすく樹脂との反応に乏しいため、はんだへの耐熱性が低下、ガラス転移温度の低下といった問題があった。
上述の状況の背景としては、エポキシ樹脂を主剤とした樹脂組成物とガラス織布とを硬化・一体成形したものが一般的であるところ、エポキシ樹脂は、絶縁性や耐熱性、コストなどのバランスに優れるが、熱膨張率が大きいため、シリカなどの無機充填材を添加して熱膨張を抑制するのが一般的である(特許文献1)。無機充填材を高い割合で充填することにより、さらなる低熱膨張化を図ることも可能であるが、充填量を増やすことは、吸湿による絶縁信頼性の低下や樹脂−配線層の密着不足、プレス成形不良を起こすことが知られている。そのため、多層配線板における用途では、無機充填材の高充填には限界がある。
【0004】
また、樹脂の選択或いは改良により、低熱膨張を達成することが試みられている。例えば、芳香環を有するエポキシ樹脂の公知例としては、2官能のナフタレン骨格、あるいは
ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂を用いた低熱膨張性加圧成形用樹脂組成物が提案されている(特許文献2)が、充填材を80〜92.5容量%配合している。しかし、充填量を増やすことは、吸湿による絶縁信頼性の低下や樹脂−配線層の密着不足、プレス成形不良を起こすことが知られている。そのため、多層配線板における用途では、無機充填材の高充填には限界がある。
従来、配線板用の樹脂組成物の低熱膨張率化は架橋密度を高め、Tgを高くして熱膨張率を低減する方法が一般的である(特許文献3、及び4)。しかしながら、架橋密度を高めることは官能基間の分子鎖を短くすることであるが、一定以上分子鎖を短くすることは反応性や樹脂強度などの点で不可能である。このため、架橋密度を高める手法での低熱膨張率化は限界となっていた。
【0005】
一方、低熱熱膨張の樹脂としてはポリイミドが広く知られているが、成形に高温を要する、コストが高い、といった問題がある。また、フィルム状の形態であるため、フレキシブル基板用の材料として適している反面、剛性を必要とする多層配線板用途には適さなかった。また、ビスマレイミド化合物は、誘電特性、難燃性、耐熱性に優れる樹脂であるが、エポキシ樹脂との硬化反応性を有さない公知のビスマレイミド化合物は、エポキシ硬化系の熱硬化性絶縁樹脂にそのまま使用した場合、耐熱性が不足する問題があった。この問題点を解決するために、具体的には、有機溶媒を使用せずに加熱混練によりビスマレイミド化合物とアミノフェノールとの付加物を製造し使用する熱硬化性絶縁樹脂に関する発明が開示されている(特許文献5、及び6)が、ビスマレイミド化合物とアミノフェノールとの付加物の収率が低く、これらを銅張積層板や層間絶縁材料として使用すると、耐熱性や加工性などが不足となる。更に、有機溶媒を使用せずに製造されるビスマレイミド化合物とアミノ安息香酸の付加物やベンゾグアナミンホルムアルデヒド縮合物などを使用する熱硬化性絶縁樹脂に関する発明が開示されている(特許文献7)が、熱分解温度が低く、近年要求される鉛フリーはんだへの耐熱性や銅付き耐熱性に不足する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2004−182851号公報
【特許文献2】特許第2740990号公報
【特許文献3】特開2000−243864号公報
【特許文献4】特開2000−114727号公報
【特許文献5】特公昭63−34899号公報
【特許文献6】特開平6−32969号公報
【特許文献7】特公平6−8342号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、ガラス転移温度(Tg)が高く、耐熱性に優れ、かつ低熱膨張性である熱硬化性絶縁樹脂組成物、並びにこれを用いたプリプレグ、樹脂付フィルム、積層板、及び多層プリント配線板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上記の課題を解決するために、鋭意研究が行われた結果、発明が完成されたものであって、以下を要旨とするものである。
1.下記の(a)、(b)、及び(c)の化合物を反応させて得られる、分子骨格中にS原子を有する化合物(1)を含有することを特徴とする熱硬化性絶縁樹脂組成物。
(a)分子骨格中にS原子を有する芳香族ジアミン化合物
(b)分子構造中に少なくとも2個のN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物
(c)モノアミン化合物
2.化合物(1)が、(a)、(b)、及び(c)の化合物を有機溶媒中で反応させて得られる化合物である上記1の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
3.化合物(1)が、分子骨格中に酸性置換基、及び置換マレイミド基を有する化合物である上記1又は2の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
4.前記(a)の芳香族ジアミン化合物が下式(I)もしくは下式(II)で表される化合物、またはジアミノジメチルジベンゾチオフェンスルホンである上記1〜3のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【0009】
【化1】

【0010】
【化2】

【0011】
(式中、R1及びR2は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基、カルボキシル基、またはスルホン酸基を示す。Mは炭素数1〜5のオキサアルキレン基、または炭素数6〜14のアリーレン基を示す。Bはアミノ基を有する炭素数6〜14のアリール基、またはアリールオキシ基を示し、これらは、さらにハロゲン原子や、炭素数1〜3のハロゲン化アルキレン基で置換されてもよい。x、yは各々独立に1〜4の整数であり、p、qは0または1である。Aは−S−、−SO2−、−S−S−から選ばれるS原子含有基である。)
【0012】
5.前記(b)のマレイミド化合物が下式(III)で表される化合物である上記1〜4のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【化3】

(式中、R3及びR4は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基を示す。e、fは各々独立に1〜4の整数であり、Dは−S−、−SO2−、−S−S−または、炭素数1〜5のアルキレン基、アルキリデン基、エーテル基または炭素数6〜14のアリーレン基である。)
【0013】
6.前記(c)のモノアミン化合物が、酸性置換基を有する化合物である上記1〜5のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物。
7.前記(c)のモノアミン化合物が、下式(IV)で表される化合物である上記6の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【化4】

(式中、R5は水酸基、カルボキシ基、またはスルホン酸基を示し、R6は水素原子又は炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基、ハロゲン原子を示し、h、gは1〜4の整数で、h+g=5である。)
【0014】
8.下式(V)で示される化合物を含有する上記1〜7のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【化5】

(式中、D,R3〜R6、e〜hは、前記式と同様である。)
【0015】
9.下式(VI)で示される化合物を含有する上記1〜8のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【化6】

(式中、A,D,R1〜R4、およびe、f、x、yは、前記式と同様である。)
【0016】
10.下式(VII)で示される化合物を含有する上記1〜9のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【化7】

(式中、A,B,D,M,R1〜R4、およびe、f、x、yは前記式と同様である。B'は、炭素数6〜14のアリーレン基、またはアリーレンオキシ基を示し、これらは、さらにハロゲン原子や、炭素数1〜3のハロゲン化アルキレン基で置換されてもよい。)
【0017】
11.(a)の芳香族ジアミン化合物が、2,2−ビス(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、および4,4’−ジチオジアニリンから選ばれる少なくとも1種である上記1〜10のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物。
12.(b)のマレイミド化合物が、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド、ポリフェニルメタンマレイミド、およびビス(4−マレイミドフェニル)スルホンから選ばれる少なくとも1種である上記1〜11のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【0018】
13.さらに、エポキシ樹脂(2)を含有する上記1〜12のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物。
14.エポキシ樹脂(2)が少なくとも2個のエポキシ基を含有する化合物である上記13の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
15.さらに、前記エポキシ樹脂の硬化剤(3)を含有する上記1〜14のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物。
16.さらに、無機充填材(4)を含有する上記1〜15のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【0019】
17.上記1〜16のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物を用いてなることを特徴とするプリプレグ。
18.上記1〜16のいずれかの熱硬化性絶縁樹脂組成物を用いてなることを特徴とする樹脂付フィルム。
19.上記17のプリプレグを用いて積層成形されてなることを特徴とする積層板。
20.上記19の積層板を用いて製造されてなることを特徴とする多層プリント配線板。
【発明の効果】
【0020】
本発明は、ガラス転移温度(Tg)が高く、耐熱性に優れ、かつ低熱膨張性である熱硬化性絶縁樹脂組成物、並びにこれを用いたプリプレグ、樹脂付フィルム、積層板、及び多層プリント配線板を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の熱硬化性絶縁樹脂組成物に用いられる化合物(1)は、下記の(a)、(b)、及び(c)の化合物を、必要により有機溶媒中で加熱・保温しながら攪拌し、反応させて得られる化合物であって、分子骨格中にS原子を有する化合物である。
(a)分子骨格中にS原子を有する芳香族ジアミン化合物
(b)分子構造中に少なくとも2個のN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物
(c)モノアミン化合物
【0022】
上記(a)の化合物は、分子骨格中に−S−、−SO2−、または−S−S−、のS原子を有する芳香族ジアミン化合物である。このような芳香族ジアミン化合物であれば、任意のものを使用することができるが、一例としては、前記式(I)もしくは前記式(II)で表される化合物が挙げられる。
各式中、R1及びR2は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基、カルボキシ基、またはスルホン酸基を示す。Mは炭素数1〜5のアルコキシ基、または炭素数6〜14のアリール基を示す。Bはアミノ基を有する炭素数6〜14のアリール基、またはアリールオキシ基を示し、これらは、さらにハロゲン原子や、炭素数1〜3のハロゲン化アルキル基などで置換されてもよい。x、yは各々独立に1〜4の整数であり、p、qは0または1である。Aは−S−、−SO2−、−S−S−から選ばれるS原子含有基である。
ここで、炭素数1〜5のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基などが挙げられる。炭素数6〜14のアリール基としては、フェニル基、ナフト基などが挙げられる。炭素数6〜14のアリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフトキシ基などが挙げられる。
【0023】
前記式(I)で示される具体的な化合物としては、例えば、ビス(3−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、2,2'−ジアミノジフェニルスルフィド、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(3−アミノフェニル)スルフィド、ビス(2,3,5,6)−テトラフルオロ−4−アミノフェニル)スルフィド、2,2'−ジチオジアニリン、3,3'−ジチオジアニリン、4,4'−ジチオジアニリンなどを挙げることができる。
一方、前記式(II)で示される具体的な化合物としては、例えば、4,4'−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4'−ビス(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2'−ビス[4−{2−(4−アミノフェノキシ)エトキシ}フェニル]スルホン、3,3'−ジスルホン酸−ビス{4−(3−アミノフェノキシ)−フェニル}スルホン、3,3',5,5'−テトラメチル−ビス{4−(4−アミノフェノキシ)フェニル}スルホン、4,4'−ビス(6−アミノナフトキシ)ジフェニルスルホン、4,4'−ビス(3−アミノフェノキシフェニル)ジフェニルスルホンなどを挙げることができる。
これらの中で、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、および4,4’−ジチオジアニリンが好ましい。
【0024】
なお、良好な反応性や耐熱性を有する点から、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(3−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(3−アミノフェニル)スルフィド、4,4'−ジチオジアニリン、3,3'−ジチオジアニリン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホンが好ましく、更に低熱膨張性を有する点から、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、4,4'−ジチオジアニリン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホンがより好ましく、溶剤への溶解性の点から、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、4,4'−ジチオジアニリン、ビス(4−アミノフェニル)スルフィドが好ましい。
【0025】
本発明に使用される(b)の化合物は、分子構造中に少なくとも2個の不飽和N−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物であれば、任意のものを使用することができるが、一例としては、前記の式(III)で表される化合物が挙げられる。
(b)の化合物としては、例えば、N,N'−エチレンビスマレイミド、N,N'−ヘキサメチレンビスマレイミド、N,N'−(1,3−フェニレン)ビスマレイミド、N,N'−[1,3−(2−メチルフェニレン)]ビスマレイミド、N,N'−[1,3−(4−メチルフェニレン)]ビスマレイミド、N,N'−(1,4−フェニレン)ビスマレイミド、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン、ビス(3−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、3,3−ジメチル−5,5−ジエチル−4,4−ジフェニルメタンビスマレイミド、ビス(4−マレイミドフェニル)エーテル、ビス(4−マレイミドフェニル)スルホン、ビス(4−マレイミドフェニル)スルフィド、ビス(4−マレイミドフェニル)ケトン、ビス(4−マレイミドシクロヘキシル)メタン、1,4−ビス(4−マレイミドフェニル)シクロヘキサン、1,4−ビス(マレイミドメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(マレイミドメチル)ベンゼン、1,3−ビス(4−マレイミドフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3−マレイミドフェノキシ)ベンゼン、ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]メタン、ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]メタン、1,1−ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]エタン、1,1−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]エタン、1,2−ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]エタン、1,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]エタン、2,2-ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]ブタン、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]ブタン、2,2−ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル] −1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、4,4−ビス(3−マレイミドフェノキシ)ビフェニル、4,4−ビス(4−マレイミドフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]ケトン、2,2'−ビス(4−マレイミドフェニル)ジスルフィド、ビス(4−マレイミドフェニル)ジスルフィド、ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]スルホキシド、ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]スルホキシド、ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]エーテル、1,4−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)−3,5−ジメチル−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)−3,5−ジメチル−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)−3,5−ジメチル−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)−3,5−ジメチル−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド、ポリフェニルメタンマレイミドなどが挙げられ、これらのマレイミド化合物は、単独で用いても2種類以上を混合して用いてもよい。
これらの中で、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド、ポリフェニルメタンマレイミド、およびビス(4−マレイミドフェニル)スルホンが好ましい。
なお、反応率が高く、より高耐熱性化できる点からは、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン、ビス(4−マレイミドフェニル)スルホン、ビス(4−マレイミドフェニル)スルフィド、ビス(4−マレイミドフェニル)ジスルフィド、N,N'−(1,3−フェニレン)ビスマレイミド、2,2−ビス(4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル)プロパンが好ましく、安価である点からビス(4−マレイミドフェニル)メタン、N,N'−(1,3−フェニレン)ビスマレイミドがより好ましく、溶剤への溶解性の点から、ビス(4−マレイミドフェニル)メタンが特に好ましい。
【0026】
本発明に使用される(c)の化合物である、モノアミン化合物としては、酸性置換基を有するモノアミン化合物が好ましく、前記の式(IV)で表される化合物が更に好ましい。なお、前記(a)または(b)成分が分子構造中に酸性置換基を有しない場合は、酸性置換基を有するモノアミン化合物とすることが好ましい。
このようなモノアミン化合物としては、例えば、(o‐,m‐,p‐)(この表記はo-、m-またはp−を表す。)アミノフェノール、(o‐,m‐,p‐)アミノ安息香酸、(o‐,m‐,p‐)アミノベンゼンスルホン酸、3,5−ジヒドロキシアニリン、3,5−ジカルボキシアニリンなどが挙げられるが、低熱膨張性や溶解性の点から、(o‐,m‐,p‐)アミノフェノールが特に好ましい。
一方、前記(a)または(b)の化合物が分子構造中に酸性置換基を有する場合は、モノアミン化合物としては、特に酸性置換基を有していても、有していなくても良く、たとえば、アニリン、(o‐,m‐,p‐)メチルアニリン、(o‐,m‐,p‐)エチルアニリン、(o‐,m‐,p‐)ビニルアニリン、(o‐,m‐,p‐)アリルアニリンなどのモノアミン化合物を使用することもできる。
【0027】
以上の(a)、(b)、及び(c)の化合物を有機溶媒中で反応させる際、反応温度は70〜200℃であることが好ましく、70〜160℃であることがさらに好ましい。
反応時間は0.1〜10時間であることが好ましく、1〜6時間であることがさらに好ましい。
ここで、(a)の芳香族ジアミン化合物と(c)の酸性置換基を有する場合のモノアミン化合物の使用量は、−NH2基当量の総和と、(b)のマレイミド化合物のC=C基当量との関係が、
0.1≦〔C=C基当量〕/〔−NH2基当量の総和〕≦10.0
に示す範囲になることが好ましい。より好ましくは、この関係が、
1.0≦〔C=C基当量〕/〔−NH2基当量の総和〕≦9.0、特に好ましくは、
2.0≦〔C=C基当量〕/〔−NH2基当量の総和〕≦8.0
の範囲とする。
該当量比を0.1以上とすることによりゲル化及び耐熱性が低下することがなく、又、10.0以下とすることにより有機溶剤への溶解性、接着性、及び耐熱性が低下することがない。
【0028】
この反応で必要に応じて使用される有機溶媒は特に制限されないが、例えばエタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、酢酸エチルエステルや、γ−ブチロラクトンなどのエステル系溶剤、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどのN原子含有溶剤、ジメチルスルホキシドなどのS原子を有し、含有溶剤などが挙げられ、1種または2種以上を混合して使用できる。これらの中で、溶解性の点からシクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルセロソルブ、γ−ブチロラクトンが好ましく、低毒性であることや揮発性が高くプリプレグの製造時に残溶剤として残りにくい点から、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジメチルアセトアミドが特に好ましい。
【0029】
有機溶媒の使用量は、(a)、(b)、及び(c)の化合物の総和100質量部当たり、25〜1000質量部とすることが好ましく、40〜700質量部とすることがより好ましい。有機溶剤の配合量が25〜1000質量部とすることで、溶解性が不足したり、合成に長時間を要することがない。
【0030】
また、この反応には任意に反応触媒を使用することができる。このような反応触媒の例としては、特に限定されないが、トリエチルアミン、ピリジン、トリブチルアミンなどのアミン類、メチルイミダゾール、フェニルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリフェニルホスフィンなどのリン系触媒などがあげられ、1種または2種以上を混合して使用できる。
触媒の添加量は、(b)のマレイミド化合物と(c)のモノアミン化合物との合計質量に対して、0.001〜5質量%が好ましい。
【0031】
化合物(1)の重量平均分子量は、溶解性や機械強度の観点から400〜3500であるのが好ましい。なお本発明における重量平均分子量は、溶離液としてテトラヒドロフランを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法(ポリスチレン換算)で測定される。
なお、(b)のマレイミド化合物と(c)のモノアミン化合物が反応して前記の式(V)で示される化合物が得られ、(a)の芳香族ジアミン化合物と(b)のマレイミド化合物が反応して前記の式(VI)又は前記の式(VII)で示される化合物が得られる。
本発明の熱硬化性絶縁樹脂組成物には前記の式(V)、式(VI)および式(VII)で示される化合物を含有することが好ましい。
【0032】
本発明の熱硬化性絶縁樹脂組成物には、樹脂成分としてエポキシ樹脂(2)を含有することが好ましい。エポキシ樹脂(2)は、1分子中に少なくとも以上の2個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂が好ましく、例えば、ビスフェノールA系、ビスフェノールF系、ビフェニル系、ノボラック系、多官能フェノール系、ナフタレン系、脂環式系及びアルコール系などのグリシジルエーテル系、グリシジルアミン系、並びにグリシジルエステル系などが挙げられ、1種または2種以上を混合して使用することができる。具体的には、誘電特性、耐熱性、耐湿性、及び銅箔接着性の点からビスフェノールF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂などが好ましく、良好な低熱膨張性や高いガラス転移温度を有する点から、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂がより好ましい。
【0033】
本発明に係る熱硬化性絶縁樹脂には、以上のように(1)及び(2)成分に加えて、エポキシ樹脂の硬化剤(3)を併用することができる。そのようなエポキシ樹脂の硬化剤としては、エポキシ樹脂の硬化作用があれば特に限定されるものではないが、例としては、無水マレイン酸、無水マレイン酸共重合体などの酸無水物、ジシアンジアミドなどのアミン化合物、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、アミノトリアジンノボラック樹脂などのフェノール化合物などが挙げられる。これらの中で、硬化性と低熱膨張性の観点からジシアンジアミド、クレゾールノボラック、アミノトリアジンノボラックが好ましく、難燃性や接着性が向上することからジシアンジアミド、アミノトリアジンノボラック樹脂が特に好ましい。上記の、任意成分としてのエポキシ樹脂の硬化剤(3)は1種または2種以上を混合して使用できる。
【0034】
本発明に係る樹脂組成物においては、さらに硬化促進剤を含むことができる。このような硬化促進剤の例としては、イミダゾール類及びその誘導体、第三級アミン類及び第四級アンモニウム塩などが挙げられる。
【0035】
本発明に係る熱硬化性絶縁樹脂組成物は、固形分換算の該成分(1)、(2)、(3)の総和100質量部当たり、該成分(1)の使用量は20〜95質量部、より好ましくは40〜90質量部、成分(2)の使用量は5〜80質量部、より好ましくは10〜60質量部、および成分(3)の使用量は0〜50質量部、より好ましくは5〜30質量部とすることが望ましい。
成分(1)、(2)および(3)の配合量を上記の範囲とすることで、本発明の熱硬化性絶縁樹脂組成物の難燃性、耐熱性、接着性、及び誘電特性が良好に発揮される。
【0036】
本発明に係る熱硬化性絶縁樹脂においては、さらに、無機充填材(4)を併用することができる。
このような無機充填材の例としては、シリカ、マイカ、タルク、ガラス短繊維または微粉末及び中空ガラス、三酸化アンチモン、炭酸カルシウム、石英粉末、水酸化アルミニウム、または水酸化マグネシウムなどが挙げられる。これらの中で誘電特性、耐熱性、難燃性の点からシリカ、水酸化アルミニウム、または水酸化マグネシウムが好ましく、低熱膨張性であることからシリカ、または水酸化アルミニウムがより好ましい。
固形分換算の該成分(1)、(2)、及び(3)成分の総和100質量部に対し、該(4)成分の無機充填材の使用量は、0〜400質量部とすることが好ましく、20〜200質量部とすることがより好ましく、50〜150質量部とすることが特に好ましい。
(4)成分の配合量が0〜400質量部とすることで、成形性、及び接着性が良好に発揮される。
【0037】
以上の他にも、本発明に係る熱硬化性絶縁樹脂組成物においては、樹脂組成物として熱硬化性の性質を損なわない程度に、任意に公知の熱可塑性樹脂、エラストマー、及び充填材などを併用することができる。
熱可塑性樹脂の例としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂及びシリコーン樹脂などが挙げられる。
エラストマーの例としては、ポリブタジエン、ポリアクリロニトリル、エポキシ変性ポリブタジエン、無水マレイン酸変性ポリブタジエン、フェノール変性ポリブタジエン及びカルボキシ変性ポリアクリロニトリルなどが挙げられる。
充填材の例としては、シリコーンパウダー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、並びにポリフェニレンエーテルなどの有機物粉末などが挙げられる。
【0038】
本発明に係る樹脂組成物に対して、任意に紫外線吸収剤、酸化防止剤、光重合開始剤、蛍光増白剤及び密着性向上剤などを添加することも可能であり、特に限定されない。これらの例としては、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、ヒンダードフェノール系やスチレン化フェノールなどの酸化防止剤、ベンゾフェノン類、ベンジルケタール類、チオキサントン系などの光重合開始剤、スチルベン誘導体などの蛍光増白剤、尿素シランなどの尿素化合物やシランカップリング剤などの密着性向上剤などが挙げられる。
【0039】
次に、上記熱硬化性絶縁樹脂組成物を含むプリプレグ、樹脂付フィルム、積層板、及び多層プリント配線板について説明を行う。
先ず、本発明に係るプリプレグは、前記の熱硬化性絶縁樹脂組成物を用いてなり、上記熱硬化性絶縁樹脂組成物を基材に含浸または塗工した後、Bステージ化(半硬化)して得られるプリプレグである。すなわち、本発明に係る熱硬化性絶縁樹脂組成物を、基材に含浸または塗工した後、加熱などによりBステージ化させてプリプレグが製造される。
【0040】
本発明に係るプリプレグに用いられる基材には、各種の電気絶縁材料用積層板に用いられているものが使用できる。基材の材質としては、Eガラス、Dガラス、Sガラス及びQガラスなどの無機物繊維、ポリイミド、ポリエステル及びポリテトラフルオロエチレンなどの有機繊維、並びにそれらの混合物などが挙げられる。これらの基材は、例えば、織布、不織布、ロービンク、チョップドストランドマット及びサーフェシングマットなどの形状を有するが、材質及び形状は、目的とする成形物の用途や性能により選択され、必要により、単独または2種類以上の材質及び形状を組み合わせることができる。基材の厚さは、特に制限されず、例えば、約0.03〜0.5mmを使用することができ、シランカップリング剤などで表面処理したものまたは機械的に開繊処理を施したものが、耐熱性や耐湿性、加工性の面から好適である。
前記基材に対する樹脂組成物の付着量は、乾燥後のプリプレグの樹脂含有率で、20〜90質量%となるように基材に含浸または塗工する。その後、通常、100〜200℃の温度で1〜30分加熱乾燥し、Bステージ化させる。
本発明に係る樹脂付フィルムは、基材に樹脂フィルム、例えばポリイミド、ポリエステル及びポリアミドなどを使用し、これに本発明に係る熱硬化性絶縁樹脂組成物を塗工した後、Bステージ化して製造される。
【0041】
次に、本発明に係る積層板は、前述の本発明に係るプリプレグを積層成形して得られるものである。すなわち、本発明に係るプリプレグを、例えば、1〜20枚重ね、その片面または両面に銅やアルミニウムなどの金属箔を配置した構成で積層成形したものである。
金属箔は、電気絶縁材料用途で用いるものであれば、特に制限されない。
成形条件は、電気絶縁材料用積層板や多層板の手法が適用でき、例えば、多段プレス、多段真空プレス、連続成形機、オートクレーブ成形機などを使用し、温度100〜250℃程度、圧力2〜100MPa程度、及び加熱時間0.1〜5時間程度の範囲で成形することができる。また、本発明に係るプリプレグと内層用配線板とを組合せ、積層成形して、多層板を製造することもできる。
【0042】
本発明に係るプリント配線板は、前記の積層板を用いて製造されるものであって、前記積層板の表面に回路を形成して製造される。すなわち、本発明に係る積層板の導体層を通常のエッチング法によって配線加工し、前述のプリプレグを介して配線加工した積層板を複数積層し、加熱プレス加工することによって一括して多層化する。その後、ドリル加工またはレーザー加工によるスルーホールまたはブラインドビアホールの形成と、メッキまたは導電性ペーストによる層間配線の形成を経て多層プリント配線板を製造することができる。
【0043】
以上に述べたように、本発明は、特定の化合物を使用する熱硬化性絶縁樹脂、及び前記熱硬化性絶縁樹脂を用いたプリプレグ、樹脂付フィルム、積層板、及びプリント配線板であって、特に、ガラス転移温度(Tg)が高く、耐熱性に優れ、また、毒性が低く安全性や作業環境に優れる、電子部品などに好適な製品を提供することができる。
【実施例】
【0044】
次に、下記の実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの記載に限定されるものではない。
なお、以下の実施例で得られた熱膨張率測定用樹脂板と銅張積層板は、以下の方法で性能を測定・評価した。
【0045】
(1)熱膨張率の測定
熱膨張率測定用樹脂板から5mm角の試験片を切り出し、TMA試験装置(デュポン社製、TMA2940)を用い、試験片のTg未満の熱膨張特性を観察することにより評価した。
(2)銅箔接着性(銅箔ピール強度)の評価
銅張積層板を銅エッチング液に浸漬することにより、3mm幅の銅箔を形成するように評価基板を作製し、オートグラフ(島津製作所製、AG−100C)を用いて銅箔の接着性(ピール強度)を測定した。
(3)ガラス転移温度(Tg)の測定
銅張積層板を銅エッチング液に浸漬することにより、銅箔を取り除いた5mm角の評価基板を作製し、TMA試験装置(デュポン社製、TMA2940)を用い、評価基板の熱膨張特性を観察することにより評価した。
(4)はんだ耐熱性の評価
銅張積層板を銅エッチング液に浸漬することにより、銅箔を取り除いた5cm角の評価基板を作製し、プレッシャー・クッカー試験装置(平山製作所(株)製)を用いて、121℃、2atmの条件で4時間までプレッシャー・クッカー処理を行った後、温度288℃のはんだ浴に、評価基板を20秒間浸漬した後、外観を観察することにより、はんだ耐熱性を評価した。
評価結果を以下の通り表記した。
○ 良好(ふくれなし)
× 不良(ふくれあり)
(5)銅付き耐熱性(T−288)の評価
銅張積層板から5mm角の評価基板を作製し、TMA試験装置(デュポン社製、TMA2940)を用い、288℃で評価基板の膨れが発生するまでの時間を測定することにより評価した。
(6)吸湿性(吸水率)の評価
銅張積層板を銅エッチング液に浸漬することにより、銅箔を取り除いた評価基板を作製し、プレッシャー・クッカー試験装置(平山製作所(株)製)を用いて、121℃、2atmの条件で4時間までプレッシャー・クッカー処理を行った後、評価基板の吸水率を測定した。
(7)難燃性の評価
銅張積層板を銅エッチング液に浸漬することにより、銅箔を取り除いた評価基板から、長さ127mm、幅12.7mmに切り出した試験片を作製し、UL94の試験法(V法)に準じて評価した。
(8)比誘電率及び誘電正接の測定
銅張積層板を銅エッチング液に浸漬することにより、銅箔を取り除いた評価基板を作製し、比誘電率測定装置(Hewlet・Packard社製、製品名:HP4291B)を用いて、周波数1GHzでの比誘電率及び誘電正接を測定した。
【0046】
製造例1:化合物(1−1)の製造
温度計、攪拌装置、還流冷却管付き水分定量器の付いた加熱及び冷却可能な容積2リットルの反応容器に、ビス(4−アミノフェニル)スルホン26.4gと、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン484.5gと、p−アミノ安息香酸29.1g、及びジメチルアセトアミド360.0gを入れ、140℃で5時間反応させて、分子骨格中にスルホン基を有し、酸性置換基およびN−置換マレイミド基を有する化合物(1−1)含有溶液を得た。
【0047】
製造例2:化合物(1−2)の製造
温度計、攪拌装置、還流冷却管付き水分定量器の付いた加熱及び冷却可能な容積2リットルの反応容器に、ビス(4−アミノフェニル)スルホン40.2gと、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン464.4gと、p−アミノフェノール35.4g、及びジメチルアセトアミド360.0gを入れ、100℃で4時間反応させて、分子骨格中にスルホン基を有し、酸性置換基およびN−置換マレイミド基を有する化合物(1−2)含有溶液を得た。
【0048】
製造例3:化合物(1−3)の製造
温度計、攪拌装置、還流冷却管付き水分定量器の付いた加熱及び冷却可能な容積2リットルの反応容器に、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド43.4gと、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド452.9gと、p−アミノフェノール43.7、及びジメチルアセトアミド360.0gを入れ、100℃で2時間反応させて、分子骨格中にスルフィド基を有し、酸性置換基およびN−置換マレイミド基を有する化合物(1−3)含有溶液を得た。
【0049】
製造例4:化合物(1−4)の製造
温度計、攪拌装置、還流冷却管付き水分定量器の付いた加熱及び冷却可能な容積2リットルの反応容器に、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン44.8gと、2,2−ビス(4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル)プロパン472.6gと、p−アミノフェノール22.6g、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル360.0gを入れ、還流温度で2時間反応させて、分子骨格中にスルホン基を有し、酸性置換基およびN−置換マレイミド基を有する化合物(1−4)含有溶液を得た。
【0050】
製造例5:化合物(1−5)の製造
温度計、攪拌装置、還流冷却管付き水分定量器の付いた加熱及び冷却可能な容積2リットルの反応容器に、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン66.3gと、ポリフェニルメタンマレイミド440.3gと、p−アミノフェノール33.4g、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル360.0gを入れ、還流温度で2時間反応させて、分子骨格中にスルホン基を有し、酸性置換基およびN−置換マレイミド基を有する化合物(1−5)含有溶液を得た。
【0051】
製造例6:化合物(1−6)の製造
温度計、攪拌装置、還流冷却管付き水分定量器の付いた加熱及び冷却可能な容積2リットルの反応容器に、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン79.4gと、ビス(4−マレイミドフェニル)スルホン420.5gと、p−アミノフェノール40.1g、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル360.0gを入れ、還流温度で2時間反応させて、分子骨格中にスルホン基を有し、酸性置換基およびN−置換マレイミド基を有する化合物(1−6)含有溶液を得た。
【0052】
製造例7:化合物(1−7)の製造
温度計、攪拌装置、還流冷却管付き水分定量器の付いた加熱及び冷却可能な容積2リットルの反応容器に、3,7−ジアミノ−2,8−ジメチルベンゾチオフェンスルホン44.1gと、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン460.8gと、p−アミノフェノール35.1g、及びジメチルアセトアミド360.0gを入れ、100℃で2時間反応させて、分子骨格中にスルホン基とビフェニル骨格を有し、酸性置換基およびN−置換マレイミド基を有する化合物(1−7)含有溶液を得た。
【0053】
製造例8:化合物(1−8)の製造
温度計、攪拌装置、還流冷却管付き水分定量器の付いた加熱及び冷却可能な容積2リットルの反応容器に、4,4'−ジチオジアニリン26.7gと、2,2−ビス(4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル)プロパン489.9gと、p−アミノフェノール23.4g、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル360.0gを入れ、還流温度で2時間反応させて分子骨格中にジスルフィド基を有し、酸性置換基および不飽和N−置換マレイミド基を有する化合物(1−8)の溶液を得た。
【0054】
比較製造例1:化合物(1−9)の製造
特公昭63−34899号(特許文献5)の実施例を参考にし、蒸気加熱装置を付けた容積1リットルのニーダーに、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン358.0gとm−アミノフェノール54.5gを入れ、135〜140℃で15分間加熱混練した後、冷却し、粉砕して酸性置換基とN−置換マレイミド基を有する化合物(1−9)の粉末を得た。
【0055】
比較製造例2:化合物(1−10)の製造
特公平6−8342号(特許文献7)の実施例を参考にし、蒸気加熱装置を付けた容積1リットルのニーダーに、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン358.0gとm−アミノ安息香酸68.5gを入れ、135〜140℃で15分間加熱混練した後、冷却し、粉砕して酸性置換基とN−置換マレイミド基を有する化合物(1−10)の粉末を得た。
【0056】
比較製造例3:化合物(1−11)の製造
温度計、攪拌装置、還流冷却管の付いた加熱及び冷却可能な容積2リットルの反応容器
に、ジアミノジフェニルメタン32.6gと、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン471.5gと、p−アミノフェノール35.9g、及びジメチルアセトアミド360.0gを入れ、100℃で2時間反応させ、酸性置換基とN−置換マレイミド基を有する化合物(1−11)含有溶液を得た。
【0057】
比較製造例4:化合物(1−12)の製造
温度計、攪拌装置、還流冷却管の付いた加熱及び冷却可能な容積2リットルの反応容器に、2,2'−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン63.4gと、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン471.2gと、p−アミノフェノール33.7g、及びジメチルアセトアミド360.0gを入れ、100℃で2時間反応させ、酸性置換基とN−置換マレイミド基を有する化合物(1−12)含有溶液を得た。
【0058】
実施例1〜15、比較例1〜6
先ず、実施例1〜15は、製造例1〜8で得られた(1)成分の、分子骨格中にS原子を有し、酸性置換基とN−置換マレイミド基を有する化合物含有溶液と、(2)成分のエポキシ樹脂と、(3)成分のエポキシ樹脂の硬化剤、硬化促進剤として、イミダゾール誘導体〔第一工業製薬(株)、商品名:G8009L〕、及び希釈溶剤にメチルエチルケトンを使用して、表1に示した配合割合(質量部)で混合して樹脂分65質量%の均一なワニスを作製した。
【0059】
ここで、(2)成分として使用したエポキシ樹脂は以下の通り(表1は商品名で記載)。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名:EP806〕
フェノールノボラック型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名、N−770〕
2官能ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名、HP−4032D〕
ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂〔東都化成(株)製、商品名:ESN−175〕
2官能ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂〔東都化成(株)製、商品名:ESN−375〕
ビフェニル型エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名:YX−4000〕
ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂〔日本化薬(株)製、商品名:NC−3000−H〕
アントラセン型エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名:YX−8800〕
【0060】
(3)成分として使用したエポキシ樹脂の硬化剤は以下の通り(同上)。
クレゾールノボラック樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名:KA−1165〕
フェノールアラルキル樹脂〔明和化成(株)製、商品名:MEH−7800〕
サリチルアルデヒドノボラック樹脂〔明和化成(株)製、商品名:MEH−7500〕
アミノトリアジンノボラック樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名:LA−3018〕
ジシアンジアミド〔大栄化学工業(株)製、ジシアンジアミド〕、
【0061】
また、比較例1〜6では、比較製造例1〜4で得られた化合物含有溶液を使用し、表2に示した配合割合(質量部)で混合して樹脂分65質量%の均一なワニスを作製した。
【0062】
これらのワニスをPETフィルム上に塗工し、160℃で10分間乾燥させて、半硬化状態とし、膜厚130±5μmの樹脂付フィルムを作製した。樹脂付フィルムから半硬化した樹脂を採取して粉末にした。半硬化樹脂の粉末から、次の手順で樹脂板を作製した。
スペーサ及び離型シートとして、樹脂板の型として30mm角に穴あけをしたフッ素樹脂シートを配置し、この中に樹脂粉を入れ、この上下に銅箔を配置して、185℃、90分、2.5MPaのプレス条件で硬化させた。その後銅箔をエッチング除去し、樹脂板はフッ素樹脂シートから剥がして、厚さ1.0mmの熱膨張率測定用樹脂板を作製した。
このようにして得られた熱膨張率測定用樹脂板を用いて、熱膨張率について前記の方法で測定・評価した。評価結果を、表1と表2に示す。
【0063】
実施例16〜30、比較例7〜12
実施例16〜30として、上記実施例1〜15の樹脂配合に、さらに(4)成分の無機充填材として、水酸化アルミニウム〔昭和電工(株)製、商品名:HP−360〕と、溶融シリカ〔アドマテック(株)製、商品名:SC2050−KC〕、また希釈溶剤にメチルエチルケトンを使用して、表3に示した配合割合(質量部)で混合して、樹脂分65wt%の均一なワニスを作製した。
一方、比較例7〜12として、比較例1〜6の樹脂配合を用いて、表4に示した配合割合(質量部)で混合して樹脂分65質量%の均一なワニスを作製した。
次に、上記ワニスを厚さ0.1mmのEガラスクロスに含浸塗工し、160℃で10分加熱乾燥して樹脂含有量50重量%のプリプレグを得た。次に、このプリプレグを4枚重ね、18μmの電解銅箔を上下に配置し、圧力25Kg/cm2、温度185℃で90分間プレスを行って、銅張積層板を得た。
このようにして得られた銅張積層板を用いて、銅箔接着性(銅箔ピール強度)、ガラス転移温度、はんだ耐熱性、吸湿性(吸水率)、難燃性、比誘電率(1GHz)、及び誘電正接(1GHz)について、前記の方法で測定・評価した。評価結果を表3と表4に示す。
【0064】
【表1】

【0065】
【表2】

【0066】
【表3】

【0067】
【表4】

【0068】
【表5】

【0069】
【表6】

【0070】
【表7】

【0071】
【表8】

【0072】
表1及び表3から、本発明に係る表1及び表3の実施例の熱硬化性絶縁樹脂組成物では、表2及び表4の比較例の熱硬化性絶縁樹脂組成物と比べて、ガラス転移温度(Tg)が高く、耐熱性が優れ、かつ低熱膨張性であることがわかる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記の(a)、(b)、及び(c)の化合物を反応させて得られる、分子骨格中にS原子を有する化合物(1)を含有することを特徴とする熱硬化性絶縁樹脂組成物。
(a)分子骨格中にS原子を有する芳香族ジアミン化合物
(b)分子構造中に少なくとも2個のN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物
(c)モノアミン化合物
【請求項2】
化合物(1)が、(a)、(b)、及び(c)の化合物を有機溶媒中で反応させて得られる化合物である請求項1に記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【請求項3】
化合物(1)が、分子骨格中に酸性置換基、及び置換マレイミド基を有する化合物である請求項1又は2に記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【請求項4】
前記(a)の芳香族ジアミン化合物が下式(I)もしくは下式(II)で表される化合物、またはジアミノジメチルジベンゾチオフェンスルホンである請求項1〜3のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【化1】

【化2】

(式中、R1及びR2は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基、カルボキシル基、またはスルホン酸基を示す。Mは炭素数1〜5のオキサアルキレン基、または炭素数6〜14のアリーレン基を示す。Bはアミノ基を有する炭素数6〜14のアリール基、またはアリールオキシ基を示し、これらは、さらにハロゲン原子や、炭素数1〜3のハロゲン化アルキレン基で置換されてもよい。x、yは各々独立に1〜4の整数であり、p、qは0または1である。Aは−S−、−SO2−、−S−S−から選ばれるS原子含有基である。)
【請求項5】
前記(b)のマレイミド化合物が下式(III)で表される化合物である請求項1〜4のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【化3】

(式中、R3及びR4は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基、を示す。e、fは各々独立に1〜4の整数であり、Dは−S−、−SO2−、−S−S−または、炭素数1〜5のアルキレン基、アルキリデン基、エーテル基または炭素数6〜14のアリーレン基である。)
【請求項6】
前記(c)のモノアミン化合物が、酸性置換基を有する化合物である請求項1〜5のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【請求項7】
前記(c)のモノアミン化合物が、下式(IV)で表される化合物である請求項6に記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【化4】

(式中、R5は水酸基、カルボキシ基、またはスルホン酸基を示し、R6は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基、ハロゲン原子を示し、h、gは1〜4の整数で、h+g=5である。)
【請求項8】
下式(V)で示される化合物を含有する請求項1〜7のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【化5】

(式中、D、R3〜R6、e〜hは前記式と同様である。)
【請求項9】
下式(VI)で示される化合物を含有する請求項1〜8のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【化6】

(式中、A,D,R1〜R4、およびe、f、x、yは、前記式と同様である。)
【請求項10】
下式(VII)で示される化合物を含有する請求項1〜9のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【化7】

(式中、A,B,D,M,R1〜R4、およびe、f、x、yは前記式と同様である。B'は、炭素数6〜14のアリーレン基、またはアリーレンオキシ基を示し、これらは、さらにハロゲン原子や、炭素数1〜3のハロゲン化アルキレン基で置換されてもよい。)
【請求項11】
(a)の芳香族ジアミン化合物が、2,2−ビス(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、および4,4’−ジチオジアニリンから選ばれる少なくとも1種である請求項1〜10のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【請求項12】
(b)のマレイミド化合物が、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド、ポリフェニルメタンマレイミド、およびビス(4−マレイミドフェニル)スルホンから選ばれる少なくとも1種である請求項1〜11のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【請求項13】
さらに、エポキシ樹脂(2)を含有する請求項1〜12のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【請求項14】
エポキシ樹脂(2)が少なくとも2個のエポキシ基を含有する化合物である請求項13に記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【請求項15】
さらに、前記エポキシ樹脂の硬化剤(3)を含有する請求項1〜14のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【請求項16】
さらに、無機充填材(4)を含有する請求項1〜15のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物。
【請求項17】
請求項1〜16のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物を用いてなることを特徴とするプリプレグ。
【請求項18】
請求項1〜16のいずれかに記載の熱硬化性絶縁樹脂組成物を用いてなることを特徴とする樹脂付フィルム。
【請求項19】
請求項17記載のプリプレグを用いて積層成形されてなることを特徴とする積層板。
【請求項20】
請求項19記載の積層板を用いて製造されてなることを特徴とする多層プリント配線板。

【公開番号】特開2010−43253(P2010−43253A)
【公開日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−166977(P2009−166977)
【出願日】平成21年7月15日(2009.7.15)
【出願人】(000004455)日立化成工業株式会社 (4,649)
【Fターム(参考)】