説明

絶縁層形成用樹脂組成物

【課題】多層プリント配線板等の絶縁層形成に好適な樹脂組成物であって、耐熱性、械強度に優れると同時にラミネート性にも優れ、さらに熱膨張率の低い樹脂組成物を提供する。
【解決手段】(A)ビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物、(B)1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、(C)硬化剤、並びに(D)フェノキシ樹脂及びポリビニルアセタール樹脂から選択される1種以上の樹脂、を含有することを特徴とする樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、多層プリント配線板等の絶縁層形成に好適な、樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子機器の小型化、高性能化が進み、プリント配線板の多層化や配線の高密度化が進んでいる。多層化に伴い、プリント配線板の機械強度(破断点強度、破断点伸度)を維持しながら薄型化を図る必要が生じている。また、配線の高密度化における接続信頼性を維持するため、絶縁層を形成する材料には、高い耐熱性が要求される。また配線が高密度化された多層プリント配線板では、銅配線と絶縁層の熱膨張係数の違いによるクラック発生等の問題が生じやすくなるため、絶縁層の熱膨張率を低く抑えることが要求される。
【0003】
機械強度や耐熱性に優れる絶縁材料としては、例えば特許文献1に、マレイミド化合物、エポキシ樹脂、硬化剤、ポリビニルアセタール樹脂からなる樹脂組成物が開示されている。しかしながら、一般に機械強度や耐熱性に優れる樹脂組成物を、接着フィルムやプリプレグのようにシート状積層材料とし、樹脂組成物が乾燥又は半硬化した状態で内層回路基板にラミネートして使用する場合、ラミネート性能が低いという問題がある。
【0004】
一方、熱膨張率を低く抑えた絶縁材料としては、例えば特許文献2に、シリカを多量に含有する樹脂組成物が開示されている。シリカが高充填された樹脂組成物では、ビアホール等の穴あけ加工性が悪化する問題があるが、レーザー技術の進歩等により、シリカ高充填の樹脂組成物を用いた場合でも、穴あけ加工を伴う多層プリント配線板の生産が可能となっている。しかしながら、シリカが配合されない、もしくは少量配合される系に比べると穴あけ加工性の低下は否めない。また配線の高密度化よりビアホールも小径化する傾向にあり、その場合、穴あけ加工性の問題はより顕著になる。従って、多層プリント配線板の生産性向上のため、あるいは絶縁層のさらなる低熱膨張率化のため、シリカの高充填とは異なる方法で熱膨張率を低下させる技術が望まれていた。
【0005】
【特許文献1】特開平11−5828号公報
【特許文献2】特開2005−154727号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、多層プリント配線板等の絶縁層形成に好適な樹脂組成物であって、耐熱性、機械強度に優れると同時にラミネート性にも優れ、さらに熱膨張率の低い樹脂組成物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】
【0007】
本発明者らが鋭意研究した結果、 ビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、硬化剤、並びに(D)フェノキシ樹脂及びポリビニルアセタール樹脂から選択される1種以上の樹脂を含有する樹脂組成物により、上記課題が解決されることを見出し、本発明が完成されるに至った。
【0008】
すなわち、本発明は以下の内容を含むものである。
[1] (A)ビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物、(B)1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、(C)硬化剤、並びに(D)フェノキシ樹脂及びポリビニルアセタール樹脂から選択される1種以上の樹脂、を含有することを特徴とする樹脂組成物。
[2] 樹脂組成物の不揮発分を100質量%とした場合、成分(A)の含有量が10〜50質量%、成分(B)の含有量が15〜45質量%、成分(C)の含有量が3〜20質量%及び成分(D)の含有量が10〜50質量%である、上記[1]記載の樹脂組成物。
[3] 上記[1]又は[2]に記載のエポキシ樹脂組成物が支持フィルム上に層形成されている接着フィルム。
[4] 上記[1]又は[2]に記載の樹脂組成物が銅箔上に層形成されている銅箔付接着フィルム。
[5] 上記[1]又は[2]に記載のエポキシ樹脂組成物が繊維からなるシート状補強基材中に含浸されているプリプレグ。
[6] 上記[1]又は[2]に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物により絶縁層が形成されている多層プリント配線板。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、機械強度に優れると同時にラミネート性能にも優れる樹脂組成物が提供される。また、本発明の樹脂組成物は熱膨張率も低いため、多層プリント配線板の絶縁層を形成するための樹脂組成物として好適に使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明をより詳しく説明する。
【0011】
[成分(A)のビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物]
本発明における成分(A)のビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物は、ビスマレイミド化合物に、芳香族又は脂肪族の、1級ジアミン化合物又は2級ジアミン化合物を、マイケル付加反応させて得ることができる。
【0012】
ビスマレイミド化合物としては、耐熱性及び熱膨張率の観点から芳香環構造を有する芳香族系ビスマレイミド化合物が好ましい。芳香族系ビスマレイミド化合物としては、N,N’−(1,3−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、N,N’−[1,3−(2−メチルフェニレン)]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、ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]メタン、ビス(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)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−(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、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)ベンゼン、1,3−ビス(3−マレイミドフェノキシ)ベンゼン、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、4,4’−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−マレイミドフェニル)ケトン、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、ビス(4−マレイミドフェニル)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−マレイミドフェニル)スルホン、ビス[4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル]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−マレイミドフェニル)エーテル、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]エーテル等が挙げられる。
【0013】
ジアミン化合物としては、ビスマレイミド化合物との反応性の観点から1級ジアミン化合物が好ましく、また耐熱性及び熱膨張率の観点から芳香環構造を有する芳香族系ジアミン化合物が好ましい。好ましいジアミン化合物としては、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス(3−(3−アミノフェノキシ)フェニル)エーテル、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)エーテル、3−ビス(3−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、4−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、ビス(3−(3−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)フェニル)エーテル、ビス(4−(4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)フェニル)エーテル、3−ビス(3−(3−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、4−ビス(4−(4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、4’−ビス(3−アミノベンジル)ビフェニル、4’−ビス(4−アミノベンジル)ビフェニル、3−ビス(3−アミノベンジル)ベンゼン、4−ビス(4−アミノベンジル)ベンゼン、3−ビス(α,α−ジメチル−3−アミノベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(α,α−ジメチル−3−アミノベンジル)ベンゼン、3−ビス(α,α−ジメチル−4−アミノベンジル)ベンゼン等が挙げられる。ジアミン化合物は各々単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0014】
ビスマレイミド化合物とジアミン化合物の反応は公知の方法に従って行なうことができる(特開平3−14836号公報等参照)。ジアミン化合物の使用量は、ビスマレイミド化合物1モルに対し、1〜4モル当量であるのが好ましく、2〜3.5モル当量であるのがさらに好ましい。反応は通常、100〜250℃、好ましくは170℃〜200℃の範囲で、数分から数時間反応させることにより行なうことができる。反応に用いる溶剤としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等の極性溶媒を挙げることができる。反応速度をコントロールするため、必要に応じてラジカル捕捉材、アニオン重合触媒、ラジカル発生剤、マイケル付加反応促進剤等を触媒として用いることができる。触媒の添加量は、通常ビスマレイミド化合物とジアミン化合物との合計質量に対して、0.001〜5質量%である。
【0015】
ビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物の質量平均分子量は、有機溶剤への溶解性や機械強度の観点から600〜3500であるのが好ましい。なお本発明における質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法(ポリスチレンン換算)で測定される。GPC法による数平均分子量は、具体的には、測定装置として(株)島津製作所製LC−9A/RID−6Aを、カラムとして昭和電工(株)社製Shodex K−800P/K−804L/K−804Lを、移動相としてクロロホルムを用いて、カラム温度40℃にて測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて算出することができる。樹脂組成物の軟化点は、ラミネート性の観点から40〜150℃が好ましい。
【0016】
市販されているビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物の例としては、(株)プリンテック社製の「テクマイトE2020」(N,N’−(4,4’−ジフェニルメタン)ビスマレイミドと1,3−ビス(α,α−ジメチル−4−アミノベンジル)ベンゼンの重合物、質量平均分子量1500〜2000、軟化点103〜118℃)などが挙げられる。
【0017】
ビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物の含有量は、本発明の樹脂組成物の不揮発分を100質量%とした場合、10〜50質量%であるのが好ましい。ビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物は各々単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0018】
[成分(B)の1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂]
本発明における成分(A)の「1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂」としては、熱膨張率や耐熱性の観点から分子内に芳香環骨格を有する芳香族系エポキシ樹脂が好ましい。好ましいエポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、tert−ブチル−カテコール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、キサンテン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂は各々単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0019】
成分(B)のエポキシ樹脂はラミネート性や機械強度の観点から、温度20℃で液状であるエポキシ樹脂を含有するのが好ましい。液状エポキシ樹脂の含有量は、成分(B)のエポキシ樹脂を100質量%としたとき、20〜100質量%であるのが好ましい。
【0020】
市販されている液状エポキシ樹脂の例としては、大日本インキ化学工業(株)製のHP4032(ナフタレン型エポキシ樹脂、エポキシ当量149)、HP4032D(ナフタレン型エポキシ樹脂、エポキシ当量141)、ジャパンエポキシレジン(株)製のエピコート807(ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量170)、エピコート828EL(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量189))、エピコート152(フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量174)等が挙げられる。
【0021】
市販されている固形状エポキシ樹脂の例としては、大日本インキ化学工業(株)製のHP4700(ナフタレン型エポキシ樹脂、エポキシ当量163)、N-690(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量208)、N-695(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量208)、日本化薬(株)のEPPN-502H(トリスフェノールエポキシ樹脂、エポキシ当量168)、NC7000L(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量228)、NC3000H(ビフェニル型エポキシ樹脂、エポキシ当量290)、東都化成(株)製のESN185(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量275)、ESN475(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量350)等が挙げられる。
【0022】
エポキシ樹脂の含有量は、本発明における樹脂組成物の不揮発分を100質量%とした場合、15〜45質量%であるのが好ましく、より好ましくは20〜40質量%であり、とりわけ好ましくは25〜35質量%である。
【0023】
[成分(C)の硬化剤]
本発明における成分(C)の硬化剤としては、アミン系硬化剤、グアニジン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、ヒドラジド系硬化剤、カルボン酸系硬化剤、チオール系硬化剤又はこれらのエポキシアダクトやマイクロカプセル化したもの等を挙げることができる。硬化剤としてはフェノール系硬化剤が特に好ましい。フェノール系硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、トリアジン構造含有フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン構造含有フェノール樹脂、ザイロック(Xylok)型フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ポリビニルフェノール類、ナフタレン構造含有フェノール系硬化剤、フルオレン構造含有フェノール系硬化剤等を挙げることができる。市販されているフェノール系硬化剤の具体例としては、大日本インキ化学工業(株)社製、「フェノライトLA7054」、「フェノライトEXB9889」等が挙げられる。硬化剤は各々単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0024】
成分(C)の硬化剤の含有量は、本発明の樹脂組成物の不揮発分を100質量%とした場合、3〜20質量%であるのが好ましく、6〜15質量%であるのがより好ましい。硬化剤の含有量がこの範囲外の場合、熱膨張率が上昇する傾向や、機械的強度が低下する傾向にある。
【0025】
なお、必要に応じて、本発明の樹脂組成物に、トリフェニルホスフィンなどの有機フォスフィン系化合物、2−エチル4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール系化合物等を硬化促進剤として添加してもよい。硬化促進剤を使用する場合、配合量は硬化剤の配合量を100質量%とした場合に0.5〜2質量%の範囲で用いるのが好ましい。
【0026】
[成分(D)のフェノキシ樹脂又はポリビニルアセタール樹脂]
本発明におけるフェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型フェノキシ樹脂(分子内にビスフェノール骨格を有するフェノキシ樹脂)、ノボラック型フェノキシ樹脂(分子内にノボラック骨格を有するフェノキシ樹脂)、ナフタレン型フェノキシ樹脂(分子内にナフタレン骨格を有するフェノキシ樹脂)、ビフェニル型フェノキシ樹脂(分子内にビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂)等のフェノキシ樹脂が挙げられる。フェノキシ樹脂は2官能エポキシ樹脂とビスフェノール化合物を反応して得ることができる。フェノキシ樹脂は各々単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。フェノキシ樹脂としては、耐熱性や耐湿性の観点から、特にビフェニル型フェノキシ樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、好ましくは5000〜100000である。
【0027】
市販されているフェノキシ樹脂としては、東都化成(株)製フェノトートYP50(ビスフェノールA型フェノキシ樹脂)、ジャパンエポキシレジン(株)製E−1256(ビスフェノールA型フェノキシ樹脂)東都化成(株)製FX280、FX293(フルオレン型フェノキシ樹脂)、ジャパンエポキシレジン(株)製YX8100、YL6954、YL6974(ビフェニル型フェノキシ樹脂)等が挙げられる。
【0028】
本発明におけるポリビニルアセタール樹脂としては、例えば、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂等が挙げられる。ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコールとアルデヒドの縮合によって得ることができ、分子内にアセタール結合を有する。アルデヒドとしてホルムアルデヒドを用いるとポリビニルホルマール樹脂、アルデヒドとしてブチルアルデヒドを用いるとポリビニルブチラール樹脂を得ることができる。ポリビニルアセタール樹脂は各々単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0029】
ポリビニルアセタール樹脂の具体例としては、電気化学工業(株)製、電化ブチラール4000-2、5000-A、6000-C、6000-EP、積水化学工業(株)製エスレックBHシリーズ、BXシリーズ、KSシリーズ、BLシリーズ、BMシリーズ等が挙げられる。
【0030】
当該ポリビニルアセタール樹脂はガラス転移温度が80℃以上のものが特に好ましい。ここでいう「ガラス転移温度」はJIS K 7197に記載の方法に従って決定される。なお、ガラス転移温度が分解温度よりも高く、実際にはガラス転移温度が観測されない場合には、分解温度を本発明におけるガラス転移温度とみなすことができる。なお、分解温度とは、JIS K 7120に記載の方法に従って測定したときの質量減少率が5%となる温度で定義される。
【0031】
本発明の樹脂組成物において、成分(D)のフェノキシ樹脂又はポリビニルアセタール樹脂の含有割合は、樹脂組成物の不揮発分を100質量%とした場合、10〜50質量%であるのが好ましく、15〜35質量%であるのがより好ましい。成分(C)の含有割合が小さすぎると、熱膨張率が上昇する傾向、機械的強度が低下する傾向にある。含有割合が大きすぎると、ラミネート性能が低下する傾向にある。フェノキシ樹脂とポリビニルアセタール樹脂を混合して用いてもよい。
【0032】
本発明の樹脂組成物は、本発明の効果が発揮される範囲で上記以外の他の成分を含んでいてもよい。例えば、ジクミルパーオキサイド等のラジカル重合開始剤、安息香酸等の芳香族カルボン酸を硬化触媒として添加してもよい。この場合の添加量はビスマレイミド化合物とジアミン化合物との重合物100質量%に対し、0.001〜5質量%の範囲が好ましい。また例えば、熱膨張率をさらに低下させる等の目的でシリカ等の無機充填材を含有していてもよい。無機充填材を含有する場合は、ビアホール等の穴あけ加工性に不都合がない範囲で適宜配合量を調整すればよい。また例えば、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール等の熱可塑性樹脂等の他の樹脂成分を含有していても良い。また例えば、難燃性を付与する目的で、有機リン系難燃剤、有機系窒素含有リン化合物、窒素化合物、シリコーン系難燃剤、金属水酸化物等の難燃剤を含有していてもよい。また例えばシリコンパウダー、ナイロンパウダー、フッ素パウダー等の有機充填剤、オルベン、ベントン等の増粘剤、シリコーン系、フッ素系、高分子系の消泡剤又はレベリング剤、イミダゾール系、チアゾール系、トリアゾール系、シランカップリング剤等の密着性付与剤、フタロシアニン・ブルー、フタロシアニン・グリーン、アイオジン・グリーン、ジスアゾイエロー、カーボンブラック等の着色剤等の樹脂添加剤を含有していてもよい。
【0033】
本発明の樹脂組成物中の成分(A)〜(D)の合計の含有量は、特に限定されるものではないが、通常、当該樹脂組成物(不揮発分100質量%)に対し、50〜100質量%の範囲である。
【0034】
本発明の樹脂組成物は、例えば、支持フィルム上に塗布し樹脂組成物層を形成させて接着フィルムとする、銅箔上に塗布し樹脂組成物層を形成させて銅箔付接着フィルムとする、または繊維からなるシート状補強基材中に該樹脂組成物を含浸させてプリプレグとすることができる。本発明の樹脂組成物はワニス状態で回路基板に塗布して絶縁層を形成することもできるが、工業的には、一般に、上記接着フィルム、銅箔付接着フィルムまたはプリプレグの形態で絶縁層形成に用いるのが好ましい。
【0035】
本発明の樹脂組成物は、ワニス状態で回路基板に塗布して絶縁層を形成することもできるが、工業的には一般に、接着フィルム、銅箔付接着フィルム、プリプレグ等のシート状積層材料の形態で用いるのが好ましい。
【0036】
本発明の接着フィルム及び銅箔付接着フィルムは、当業者に公知の方法、例えば、有機溶剤に樹脂組成物を溶解した樹脂ワニスを調製し、支持フィルム又は銅箔を支持体として、この樹脂ワニスを塗布し、更に加熱、あるいは熱風吹きつけ等により有機溶剤を乾燥させて樹脂組成物層を形成させることにより製造することができる。
【0037】
有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート等の酢酸エステル類、セロソルブ、ブチルカルビトール等のカルビトール類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。有機溶剤は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0038】
乾燥条件は特に限定されないが、樹脂組成物層への有機溶剤の含有量が通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下となるように乾燥させる。ワニス中の有機溶媒量、有機溶剤の沸点によっても異なるが、例えば30〜60質量%の有機溶剤を含むワニスを50〜150℃で3〜10分程度乾燥させることにより調製される。当業者、簡単な実験により適宜、好適な乾燥条件を設定することができる。
【0039】
接着フィルム及び銅箔付接着フィルムにおいて形成される樹脂組成物層の厚さは、通常、導体層の厚さ以上とする。回路基板が有する導体層の厚さは通常5〜70μmの範囲であるので、樹脂組成物層の厚さは10〜100μmの厚みを有するのが好ましい。樹脂組成物層は、後述する保護フィルムで保護されていてもよい。保護フィルムで保護することにより、樹脂組成物層表面へのゴミ等の付着やキズを防止することができる。
【0040】
本発明における支持フィルム及び保護フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と略称することがある。)、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、更には離型紙や銅箔、アルミニウム箔等の金属箔などを挙げることができる。なお、支持フィルム及び保護フィルムはマッド処理、コロナ処理の他、離型処理を施してあってもよい。
【0041】
支持フィルムの厚さは特に限定されないが、通常10〜150μmであり、好ましくは25〜50μmの範囲で用いられる。また保護フィルムの厚さも特に制限されないが、通常1〜40μm、好ましくは10〜30μmの範囲で用いられる。
【0042】
本発明の銅箔付接着フィルムにおける銅箔としては、電解銅箔、圧延銅箔等の他、キャリア付きの極薄銅箔、離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート等の剥離性フィルムに銅の蒸着層が形成されたものなどを用いることができる。
【0043】
銅箔の厚みは通常9〜35μmが好ましい。キャリア付きの極薄銅箔の場合は1〜5μmの銅箔が好ましく使用される。また、剥離性フィルムに銅の蒸着層が形成された銅蒸着フィルムの場合、蒸着層の厚みは通常100Å〜5000Åである。
【0044】
本発明に用いる銅箔は投錨効果による接着強度向上をはかるために、本発明の硬化性樹脂組成物が層形成される面が粗化処理されていることが好ましい。粗化処理の方法は特に限定されず、例えば、エッチングにより粗化する方法や、硫酸銅水溶液に銅箔を浸漬し、電気分解により銅を析出させて、微細な銅粒子を銅箔表面に形成する方法等の公知の方法で行うことができる。また、表面粗化処理の後、防錆処理を施したり、クロメート処理や黒化処理などの樹脂との接着性を向上させる処理を施したりしてもよい。伝送損失を抑制する観点から、銅箔の表面粗度(Rz)は、好ましくは6.0μm以下、より好ましくは4.0μm以下、さらに好ましくは3.0μm以下とするのがよい。なお、本発明における表面粗度は、JIS B 0601−1994「表面粗さの定義」の十点平均粗さで定義される。
【0045】
市販されている銅箔としては、JTC−LP箔、JTC−AM箔(いずれも(株)日鉱マテリアルズ製)、GTS−MP箔、F2−WS箔(いずれも古河サーキットフォイル(株)製)などが挙げられる。
【0046】
次に、本発明の接着フィルムを用いて本発明の多層プリント配線板を製造する方法について説明する。樹脂組成物層が保護フィルムで保護されている場合はこれらを剥離した後、樹脂組成物層を回路基板に直接接するように、回路基板の片面又は両面にラミネートする。本発明の接着フィルムにおいては真空ラミネート法により減圧下で回路基板にラミネートする方法が好適に用いられる。ラミネートの方法はバッチ式であってもロールでの連続式であってもよい。またラミネートを行う前に接着フィルム及び回路基板を必要により加熱(プレヒート)しておいてもよい。
【0047】
回路基板に用いられる基板としては、ガラスエポキシ基板、金属基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、BTレジン基板、熱硬化型ポリフェニレンエーテル基板等を使用することができる。なお、本発明において回路基板とは上記のような基板の片面又は両面にパターン加工された導体層(回路)が形成されたものをいう。多層プリント配線板の最外層の片面又は両面がパターン加工された導体層(回路)となっているものも本発明にいう回路基板に含まれる。なお導体層表面は黒化処理等により予め粗化処理が施されていてもよい。
【0048】
ラミネートの条件は、圧着温度(ラミネート温度)を好ましくは70〜140℃、圧着圧力を好ましくは1〜11kgf/cm(9.8×10〜107.9×10N/m)とし、空気圧20mmHg(26.7hPa)以下の減圧下でラミネートするのが好ましい。真空ラミネートは市販の真空ラミネーターを使用して行うことができる。市販の真空ラミネーターとしては、例えば、ニチゴー・モートン(株)製 バキュームアップリケーター、(株)名機製作所製 真空加圧式ラミネーター、(株)日立インダストリイズ製 ロール式ドライコータ、日立エーアイーシー(株)製真空ラミネーター等を挙げることができる。
【0049】
接着フィルムを回路基板にラミネートした後、支持フィルムを剥離する。離型処理された支持フィルムを用いた場合などは硬化後に支持フィルムを剥離してもよい。熱硬化することにより回路基板に絶縁層を形成することができる。熱硬化の条件は150℃〜220℃で20分〜180分の範囲で選択され、より好ましくは160℃〜200℃で30〜120分である。
【0050】
絶縁層を形成した後、硬化前に支持フィルムを剥離しなかった場合は、ここで剥離する。必要により、回路基板上に形成された絶縁層に穴開けを行いビアホール、スルーホールを形成する。穴あけは例えば、ドリル、レーザー、プラズマ等の公知の方法により、また必要によりこれらの方法を組み合わせて行うことができるが、炭酸ガスレーザー、YAGレーザー等のレーザーによる穴あけがもっとも一般的な方法である。
【0051】
次いでメッキにより導体層を形成する。メッキとしては例えば、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキを用いることができる。その後のパターン形成の方法としては、例えば当業者に公知のサブトラクティブ法、セミアディディブ法などを用いることができる。
【0052】
絶縁層表面を粗化処理した粗化面の粗さ(表面粗さRa値)は、微細配線を形成する上で、0.5μm以下であるのが好ましく、0.35μm以下であるのがさらに好ましい。なお、本発明における表面粗さRa値は、非接触型表面粗さ計(ビーコインスツルメンツ社製WYKO NT3300)を用いて、Ra(10点平均粗さ)を求めた値である。Ra値は全測定領域に渡って計算された高さの平均値であり、具体的には測定領域内で変化する高さの絶対値を平均ラインである表面から測定して算術平均したものであり、下式(1)で表すことができる。ここで、MとNはアレイのそれぞれの方向にあるデータ個数である。
【0053】

【0054】
銅箔付接着フィルムを使用した場合、回路形成は、導体層である銅箔を、エッチングを用いたサブトラクティブ法でパターン加工することにより行うことができる。また、前述したキャリア付きの極薄銅箔や銅蒸着フィルムを支持体とする銅箔付接着フィルムの場合は、セミアディティブ法により回路形成が可能である。なお、銅箔をエッチングにより除去した後、絶縁層表面に上述の方法に従って、メッキにより導体層を形成することもできる。
【0055】
本発明のプリプレグは、本発明の樹脂組成物を繊維からなるシート状補強基材にホットメルト法又はソルベント法により含浸させ、加熱により半硬化させることにより製造することができる。すなわち、本発明の樹脂組成物が繊維からなるシート状補強基材に含浸した状態となるプリプレグとすることができる。繊維からなるシート状補強基材としては、例えばガラスクロスやアラミド繊維等、プリプレグ用繊維として常用されているものを用いることができる。
【0056】
ホットメルト法は、樹脂を有機溶剤に溶解することなく、樹脂を樹脂と剥離性の良い塗工紙に一旦コーティングし、それをシート状補強基材にラミネートする、あるいはダイコーターにより直接塗工するなどして、プリプレグを製造する方法である。またソルベント法は、接着フィルムと同様、樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂ワニスにシート状補強基材を浸漬し、樹脂ワニスをシート状補強基材に含浸させ、その後乾燥させる方法である。
【0057】
次に本発明のプリプレグを用いて本発明の多層プリント配線板を製造する方法について説明する。回路基板に本発明のプリプレグを1枚あるいは必要により数枚重ね、離型フィルムを介して金属プレートを挟み加圧・加熱条件下でプレス積層する。圧力は好ましくは5〜40kgf/cm(49×10〜392×10N/m)、温度は好ましくは120〜200℃で20〜100分の範囲で成型するのが好ましい。また接着フィルムと同様に真空ラミネート法により回路基板にラミネートした後、加熱硬化することによっても製造可能である。その後、前に記載した方法と同様、硬化したプリプレグ表面を粗化した後、導体層をメッキにより形成して多層プリント配線板を製造することができる。
【0058】
以下の実施例及び比較例を用いて本発明をより詳細に説明するが、これらは本発明をいかなる意味においても制限するものではない。
【実施例1】
【0059】
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)社製「エピコート807」、エポキシ当量約170)15質量部、トリアジン環含有フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業(株)社製「フェノライトEX9889」、フェノール当量約120)8質量部、ビフェニル含有フェノキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)社製「YX8100」、不揮発分量30重量%)を33質量部、ビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物((株)プリンテック社製「E2020」)20質量部、ラジカル重合開始剤(日本油脂(株)製「パークミルD」)0.16質量部、N,N−ジメチルアセトアミド6質量部を混合、溶解し、高速回転ミキサーで均一に分散することで、熱硬化性樹脂組成物ワニスを作成した。次に、かかる樹脂ワニスをポリエチレンテレフタレート(厚さ38μm、以下PETと略す)上に、乾燥後の樹脂厚みが40μmとなるようにダイコーターにて均一に塗布し、80〜120℃(平均100℃)で6分間乾燥した(残留溶媒量約4質量%)。次いで樹脂組成物の表面に厚さ15μmのポリプロピレンフィルムを貼り合わせながらロール状に巻き取った。ロール状の接着フィルムを幅507mmにスリット(slit)し、これより507×336mmサイズのシート状の接着フィルムを得た。
【実施例2】
【0060】
実施例1のビスフェノールF型エポキシ樹脂をナフタレン型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)社製「HP4032」、エポキシ当量約149)に、ビフェニル含有フェノキシ樹脂33部をフルオレン骨格含有フェノキシ樹脂(東都化成(株)社製「FX293」)の不揮発分40重量%メチルエチルケトン溶液28部に変更した以外は、全く同じ方法により、接着フィルムを得た。
【実施例3】
【0061】
実施例1のビフェニル含有フェノキシ樹脂33部をポリビニルアセタール樹脂(積水化学工業(株)社製「BX−5」)の不揮発分15重量%のエタノールとトルエンの1対1混合溶液40部に変更した以外は、全く同じ方法により、接着フィルムを得た。
【0062】
<比較例1>
実施例1記載の芳香族ビスマレイミドと芳香族ジアミンの重合物をビス(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン(ケイ・アイ化成(株) 「BMI−70」)20質量部に変更する以外は全く同じ方法により、接着フィルムを得た。
【0063】
<比較例2>
実施例2記載の芳香族ビスマレイミドと芳香族ジアミンの重合物をビス(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン(ケイ・アイ化成(株)「BMI−70」)20質量部に変更する以外は全く同じ方法により、接着フィルムを得た。
【0064】
<TMA法によるTg(ガラス転移温度)、熱膨張係数の評価>
実施例、比較例で得られた接着フィルムより、ポリプロピレンフィルムをはがし、真空ラミネーターを用いて、銅箔((株)日鉱マテリアルズ社製、「JTC−LP箔」)にラミネートをした。続いて、PETをはがし、190℃で90分間加熱することで銅箔付き樹脂組成物の硬化物を得た。その後、塩化第二鉄(鶴見曹達(株)社製)により銅箔を除去し、水洗、130℃で15分乾燥することにより、樹脂組成物の硬化物を得た。得られた硬化物を幅約5mm長さ約15mmの試験片に切断し、(株)リガク製熱機械分析装置(Thermo Plus TMA8310)を使用して、引張加重法で熱機械分析を行った。試験片を前記装置に装着後、荷重1g、昇温速度5℃/分の測定条件にて連続して2回測定した。2回目の測定における25℃から150℃までの平均線膨張率を算出し、これを熱膨張係数の値とした。また、Tgは2回目の値を用いた。
【0065】
<破断点強度、破断点伸度の評価>
実施例、比較例で得られた接着フィルムより、ポリプロピレンフィルムをはがし、真空ラミネーターを用いて、銅箔((株)日鉱マテリアルズ社製、「JTC−LP箔」)にラミネートをした。続いて、PETをはがし、190℃で90分間加熱することで銅箔付き樹脂組成物の硬化物を得た。その後、塩化第二鉄(鶴見曹達(株)社製)により銅箔を除去し、水洗、130℃で15分乾燥することにより、樹脂組成物の硬化物をえた。JIS K7172に従って、ダンベル状の試験片を切り出し、これら試験片を用いて引っ張り試験を行った。その結果より、硬化物の破断点強度、破断点伸度を算出した。
【0066】
<ラミネート性の評価>
板厚み0.4mmのガラスエポキシ基板上に、導体厚み35μm、L/S=160μm/160μmの櫛歯配線が形成された両面配線板を用意し、銅表面粗度が2μmになるようにメック(株)製「CZ8100」を用いて粗化処理を行った。該基板上に実施例及び比較例にて作製した接着フィルムを(株)名機製作所社製の真空加圧式ラミネーター、MLP−500を用いて、真空度0.75mmHg、圧着温度130℃、圧着圧力58.8x10N/mの条件で30秒間プレスして、樹脂組成物層を積層した。積層後、PETをはがし、これを190℃で60分熱硬化し絶縁層を形成した。絶縁層が形成されたプリント配線板の櫛歯配線部分を切断した。キーエンス社顕微鏡、VK8510を用いて、断面観察を行い、絶縁層の凹凸差を求めた。凹凸差は、図1に示すように、銅配線上の樹脂厚(a)と銅配線の無い部分の樹脂厚(b)の差により求め、最も凹凸差の大きい値により評価した。
【0067】
実施例及び比較例のサンプルについて、各試験の結果を表1に示す。実施例サンプルは、耐熱性(Tg)や機械強度(破断点強度、破断点伸度)に優れると同時に、ラミネート性にも優れていることが分かる。また、熱膨張係数も低い値を示している。
【0068】
【表1】

【産業上の利用可能性】
【0069】
本発明の樹脂組成物は、多層プリント配線板の絶縁層を形成するための樹脂組成物として好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0070】
【図1】回路基板上に形成された絶縁層の凹凸差を示す概念図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)ビスマレイミド化合物とジアミン化合物の重合物、(B)1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、(C)硬化剤、並びに(D)フェノキシ樹脂及びポリビニルアセタール樹脂から選択される1種以上の樹脂、を含有することを特徴とする樹脂組成物。
【請求項2】
樹脂組成物の不揮発分を100質量%とした場合、成分(A)の含有量が10〜50質量%、成分(B)の含有量が15〜45質量%、成分(C)の含有量が3〜20質量%及び成分(D)の含有量が10〜50質量%である、請求項1記載の樹脂組成物。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のエポキシ樹脂組成物が支持フィルム上に層形成されている接着フィルム。
【請求項4】
請求項1又は2に記載の樹脂組成物が銅箔上に層形成されている銅箔付接着フィルム。
【請求項5】
請求項1又は2に記載のエポキシ樹脂組成物が繊維からなるシート状補強基材中に含浸されているプリプレグ。
【請求項6】
請求項1又は2に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物により絶縁層が形成されている多層プリント配線板。

【図1】
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【公開番号】特開2009−155355(P2009−155355A)
【公開日】平成21年7月16日(2009.7.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−95579(P2006−95579)
【出願日】平成18年3月30日(2006.3.30)
【出願人】(000000066)味の素株式会社 (887)
【Fターム(参考)】