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CN116744579A - 电路基板的制造方法 - Google Patents

电路基板的制造方法 Download PDF

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CN116744579A
CN116744579A CN202310191187.7A CN202310191187A CN116744579A CN 116744579 A CN116744579 A CN 116744579A CN 202310191187 A CN202310191187 A CN 202310191187A CN 116744579 A CN116744579 A CN 116744579A
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CN
China
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resin
resin composition
layer
insulating layer
epoxy resin
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CN202310191187.7A
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山本有希
林幸利
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Ajinomoto Co Inc
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
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Publication date
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Abstract

本发明的课题是提供抑制翘曲的产生、提高密合性的电路基板的制造方法。本发明的解决手段是电路基板的制造方法,该方法依序包括:工序(A),准备包含支承体、和设置于该支承体上的由树脂组合物形成的树脂组合物层的绝缘树脂膜;工序(B),以树脂组合物层与内层基板接合的方式,在内层基板上层叠绝缘树脂膜;工序(C),使树脂组合物层热固化,形成绝缘层;工序(E),在绝缘层中形成通孔,进而在绝缘层上形成导体层;工序(F),在175℃以上且205℃以下的温度下对绝缘层进行加热;以及工序(G),在110℃以上且低于175℃的温度下对绝缘层进行加热,树脂组合物包含环氧树脂、固化剂和无机填充材料,将树脂组合物的不挥发成分设为100质量%时,无机填充材料的含量为40质量%以上且80质量%以下,将工序(F)中的加热温度记为T3(℃)、并将工序(G)中的加热温度记为T4(℃)时,满足20℃≤T3‑T4≤70℃。

Description

电路基板的制造方法
技术领域
本发明涉及电路基板的制造方法。
背景技术
作为多层印刷布线板的制造技术,在内层基板上交替层叠绝缘层和导体层的基于堆叠(buildup)方式的制造方法是已知的。绝缘层通常可通过使树脂组合物固化而形成。
例如,专利文献1中公开了使用包含氰酸酯树脂、特定的环氧树脂及活性酯固化剂的树脂组合物,形成印刷布线板中的绝缘层,对于绝缘层而言,记载了能同时实现低粗糙度和通过镀覆而形成的导体层的高剥离强度,而且能降低热膨胀系数(CTE)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-144361号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
近年来,根据电子设备、电子部件的小型化的需求,在电路基板中,要求布线的微细化及高密度化。伴随布线的微细化及高密度化,减小内层基板的翘曲变得更为重要,为了减小翘曲,要求热膨胀系数低的内层基板。
为了实现低热膨胀系数,可以考虑在绝缘层中以高含量配合二氧化硅等无机填充材料的方法,但由于树脂组合物中包含的树脂成分的量变少,因此存在下述课题:内层基板中的导体层与绝缘层之间的密合性下降,层间剥离变得容易发生。
另一方面,在绝缘层上形成导体层后,通过对绝缘层进行加热而进一步提高绝缘层的固化度时,能提高导体层与绝缘层之间的密合性,但存在下述这样的课题:通过加热固化,翘曲变得容易发生。
本发明是鉴于前述的课题(技术问题)而创造出来的,目的在于提供抑制翘曲的发生、提高密合性的电路基板的制造方法。
用于解决课题的手段
为了解决本发明的课题,本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过在绝缘层上形成导体层后、以加热处理时的加热温度和退火处理时的加热时间满足规定的关系的方式实施加热处理及退火处理,可抑制翘曲的发生,可提高密合性,从而完成了本发明。
即,本发明包括以下的内容;
[1]电路基板的制造方法,其依序包括:
工序(A),准备包含支承体、和设置于该支承体上的由树脂组合物形成的树脂组合物层的绝缘树脂膜,
工序(B),以树脂组合物层与内层基板接合的方式,在内层基板上层叠绝缘树脂膜,工序(C),使树脂组合物层热固化,形成绝缘层,工序(E),在绝缘层中形成通孔,进而在绝缘层上形成导体层,
工序(F),在175℃以上且205℃以下的温度下对绝缘层进行加热,和
工序(G),在110℃以上且低于175℃的温度下对绝缘层进行加热,
树脂组合物包含环氧树脂、固化剂、及无机填充材料,
将树脂组合物的不挥发成分设为100质量%时,无机填充材料的含量为40质量%以上且80质量%以下,
将工序(F)中的加热温度设为T3(℃)、并将工序(G)中的加热温度设为T4(℃)时,满足20℃≤T3-T4≤70℃;
[2]根据[1]所述的电路基板的制造方法,其中,在工序(C)之后且在工序(E)之前,包括:
工序(D),对绝缘层进行加热;
[3]根据[2]所述的电路基板的制造方法,其中,工序(D)的加热温度T2为100℃以上且150℃以下;
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的电路基板的制造方法,其中,在工序(F)之后且在工序(G)之前,进一步包括:
工序(F-1),对绝缘层进行冷却;
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的电路基板的制造方法,其中,工序(F)的加热时间为10分钟以上;
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的电路基板的制造方法,其中,工序(G)的加热时间为10分钟以上;
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的电路基板的制造方法,其中,工序(C)的加热温度T1为100℃以上且190℃以下。
发明的效果
通过本发明,可提供抑制了翘曲的发生、提高了密合性的电路基板的制造方法。
具体实施方式
以下,按照其优选的实施方式详细地说明本发明。但是,本发明不受下述实施方式及示例物的限制,可在不超出本发明的权利要求书及其均等范围的范围内任意地进行变更来实施。
在对本发明的电路基板的制造方法进行详细说明之前,对本发明的制造方法中使用的绝缘树脂膜进行说明。
[绝缘树脂膜]
本发明的电路基板的制造方法中使用的绝缘树脂膜包含支承体、和设置于该支承体上的由树脂组合物形成的树脂组合物层。以下,对构成绝缘树脂膜的各层进行详细说明。
<支承体>
绝缘树脂膜包含支承体。作为支承体,可举出例如由塑料材料形成的膜、金属箔、脱模纸,优选由塑料材料形成的膜、金属箔。
使用由塑料材料形成的膜作为支承体的情况下,作为塑料材料,可举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下有时简称为“PET”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(以下有时简称为“PEN”)等聚酯、聚碳酸酯(以下有时简称为“PC”)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸类聚合物、环状聚烯烃、三乙酰纤维素(TAC)、聚醚硫化物(PES)、聚醚酮、聚酰亚胺等。其中,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯,特别优选廉价的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
使用金属箔作为支承体的情况下,作为金属箔,可举出例如铜箔、铝箔等,优选铜箔。作为铜箔,可使用由铜的单金属形成的箔,也可使用由铜与其他金属(例如,锡、铬、银、镁、镍、锆、硅、钛等)的合金形成的箔。
对于支承体而言,可以对与树脂组合物层接合的面实施消光处理、电晕处理、防静电处理。
另外,作为支承体,可使用在与树脂组合物层接合的一侧的表面上具有脱模层的带有脱模层的支承体。作为在带有脱模层的支承体的脱模层中使用的脱模剂,可举出例如选自由醇酸树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂、及有机硅树脂组成的组中的1种以上的脱模剂,其中,优选包含选自由醇酸树脂、聚烯烃树脂、及聚氨酯树脂组成的组中的1种以上的脱模剂。带有脱模层的支承体可使用市售品,可举出例如琳得科公司制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”、东丽公司制的“Lumirror T60”、帝人公司制的“Purex”、尤尼吉可(UNITIKA)公司制的“Unipeel”等具有以醇酸树脂系脱模剂为主要成分的脱模层的PET膜;杜邦薄膜(DupontFilm)公司制的“U2-NR1”;等等。
作为支承体的厚度,没有特别限制,优选5μm~75μm的范围,更优选10μm~60μm的范围。需要说明的是,使用带有脱模层的支承体的情况下,优选带有脱模层的支承体整体的厚度为上述范围。
<树脂组合物层>
绝缘树脂膜包含由树脂组合物形成的树脂组合物层。树脂组合物层与支承体接合而形成绝缘树脂膜,在进行电路基板的制造时,在内层基板上层叠树脂组合物层,通过热固化而形成绝缘层。关于形成树脂组合物层的树脂组合物,可举出包含环氧树脂、固化剂和无机填充材料,并且将树脂组合物的不挥发成分设为100质量%时、无机填充材料的含量为40质量%以上且80质量%以下的组合物。树脂组合物根据需要可进一步包含热塑性树脂、固化促进剂、及其他的添加剂。所谓不挥发成分,是指树脂组合物中的除溶剂之外的所有不挥发成分。
-环氧树脂-
树脂组合物含有环氧树脂。作为环氧树脂,可举出例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚酚醛清漆(naphthol novolac)型环氧树脂、苯酚酚醛清漆(phenol novolac)型环氧树脂、叔丁基-邻苯二酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、缩水甘油基酯型环氧树脂、甲酚酚醛清漆(cresol novolac)型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线状脂肪族环氧树脂、具有丁二烯结构的环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环式环氧树脂、含有螺环的环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂及三羟甲基型环氧树脂等。环氧树脂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
环氧树脂优选包含在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,相对于环氧树脂的不挥发成分100质量%,在1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂的比例优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上,特别优选为70质量%以上。
环氧树脂可分类为在20℃的温度下为液态的环氧树脂(以下称为“液态环氧树脂”)和在20℃的温度下为固态的环氧树脂(以下称为“固态环氧树脂”)。对于树脂组合物而言,作为环氧树脂,可以仅包含液态环氧树脂,也可仅包含固态环氧树脂,从显著获得本发明的效果的观点考虑,优选组合地包含液态环氧树脂和固态环氧树脂。
作为液态环氧树脂,优选在1分子中具有2个以上环氧基的液态环氧树脂。
作为液态环氧树脂,优选双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、萘型环氧树脂、缩水甘油基酯型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、具有酯骨架的脂环族环氧树脂、环己烷型环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、及具有丁二烯结构的环氧树脂,更优选双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂。
作为液态环氧树脂的具体例,可举出:DIC公司制的“HP4032”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型环氧树脂);三菱化学公司制的“828US”、“jER828EL”、“825”、“EPIKOTE828EL”(双酚A型环氧树脂);三菱化学公司制的“jER807”、“1750”(双酚F型环氧树脂);三菱化学公司制的“jER152”(苯酚酚醛清漆型环氧树脂);三菱化学公司制的“630”、“630LSD”(缩水甘油基胺型环氧树脂);日铁化学材料公司(NIPPON STEEL Chemical&Material Co.,Ltd.)制的“ZX1059”(双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合品);Nagase ChemteX公司制的“EX-721”(缩水甘油基酯型环氧树脂);大赛璐公司制的“Celloxide 2021P”(具有酯骨架的脂环族环氧树脂);大赛璐公司制的“PB-3600”(具有丁二烯结构的环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液态1,4-缩水甘油基环己烷型环氧树脂)等。它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为固态环氧树脂,优选在1分子中具有3个以上环氧基的固态环氧树脂,更优选在1分子中具有3个以上环氧基的芳香族系的固态环氧树脂。
作为固态环氧树脂,优选联二甲酚(bixylenol)型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘型四官能环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂,更优选联二甲酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂。
作为固态环氧树脂的具体例,可举出:DIC公司制的“HP4032H”(萘型环氧树脂)、“HP-4700”、“HP-4710”(萘型四官能环氧树脂)、“N-690”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂)、“N-695”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂)、“HP-7200”、“HP-7200HH”、“HP-7200H”(双环戊二烯型环氧树脂)、“EXA-7311”、“EXA-7311-G3”、“EXA-7311-G4”、“EXA-7311-G4S”、“HP6000”、“HP6000L”(亚萘基醚型环氧树脂);日本化药公司制的“EPPN-502H”(三酚型环氧树脂)、“NC7000L”(萘酚酚醛清漆型环氧树脂)、“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3100”(联苯型环氧树脂);日铁化学材料公司制的“ESN475V”(萘型环氧树脂)、“ESN485”(萘酚酚醛清漆型环氧树脂);三菱化学公司制的“YX4000H”、“YL6121”(联苯型环氧树脂)、“YX4000HK”(联二甲酚型环氧树脂)、“YX8800”(蒽型环氧树脂);大阪燃气化学公司制的“PG-100”、“CG-500”、三菱化学公司制的“YX7760”(双酚AF型环氧树脂)、“YL7800”(芴型环氧树脂)、“jER1010”(固态双酚A型环氧树脂)、“jER1031S”(四苯基乙烷型环氧树脂)等。它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为环氧树脂,在组合使用固态环氧树脂和液态环氧树脂的情况下,它们的质量比(固态环氧树脂:液态环氧树脂)优选为1:0.01~1:50,更优选为1:0.05~1:20,特别优选为1:0.1~1:10。通过使液态环氧树脂与固态环氧树脂的量比为上述范围,可得到下述效果:1)在以绝缘树脂膜的形态使用时,可带来适度的粘合性;2)在以绝缘树脂膜的形态使用时,可得到充分的挠性,处理性提高;以及,3)可得到具有充分的断裂强度的固化物;等等。
环氧树脂的环氧当量优选为50g/eq.~5000g/eq.,更优选为50g/eq.~3000g/eq.,进一步优选为80g/eq.~2000g/eq.,进一步更优选为110g/eq.~1000g/eq.。通过成为上述范围,能形成交联密度充分的树脂组合物的固化物。环氧当量是包含1当量环氧基的环氧树脂的质量。该环氧当量可按照JIS K7236来测定。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,环氧树脂的重均分子量(Mw)优选为100~5000,更优选为250~3000,进一步优选为400~1500。环氧树脂的重均分子量是利用凝胶渗透色谱法(GPC)测定的按照聚苯乙烯换算的重均分子量。
对于环氧树脂的含量而言,从得到显示良好的机械强度、绝缘可靠性的固化物的观点考虑,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,优选为1质量%以上,更优选为5质量%以上,进一步优选为10质量%以上。对于环氧树脂的含量的上限而言,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,优选为50质量%以下,更优选为45质量%以下,进一步优选为40质量%以下或30质量%以下。
-固化剂-
树脂组合物含有固化剂。作为固化剂,没有特别限制,只要具有将环氧树脂固化的功能即可,可举出例如酚系固化剂(phenolic curing agent,苯酚系固化剂)、萘酚系固化剂、活性酯系固化剂、苯并噁嗪系固化剂、及氰酸酯系固化剂。其中,作为固化剂,从显著获得本发明的效果的观点考虑,优选包含选自酚系固化剂及活性酯系固化剂中的1种以上,更优选包含酚系固化剂。固化剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为酚系固化剂(苯酚系固化剂)及萘酚系固化剂,从耐热性及耐水性的观点考虑,优选具有酚醛结构(novolac structure)的酚系固化剂、或具有酚醛结构的萘酚系固化剂。另外,从与导体层的密合强度的观点考虑,优选含氮的酚系固化剂或含氮的萘酚系固化剂,更优选含有三嗪骨架的酚系固化剂或含有三嗪骨架的萘酚系固化剂。其中,从高度满足耐热性、耐水性、及与导体层的密合强度的观点考虑,优选含有三嗪骨架的线型酚醛树脂(Phenolic Novolac Resin)。它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为酚系固化剂(苯酚系固化剂)及萘酚系固化剂的具体例,可举出例如明和化成公司制的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”、日本化药公司制的“NHN”、“CBN”、“GPH”、日铁化学材料公司制的“SN170”、“SN180”、“SN190”、“SN475”、“SN485”、“SN495”、“SN-495V”、“SN375”、“SN395”、DIC公司制的“TD-2090”、“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-1356”、“LA-3018-50P”、“EXB-9500”等。
作为活性酯系固化剂,没有特别限制,通常可优选使用酚酯类、硫酚酯类、N-羟基胺酯类、杂环羟基化合物的酯类等的在1分子中具有2个以上反应活性高的酯基的化合物。该活性酯化合物优选通过羧酸化合物和/或硫代羧酸化合物与羟基化合物和/或硫醇化合物的缩合反应而得到。尤其是从耐热性提高的观点考虑,优选由羧酸化合物和羟基化合物得到的活性酯化合物,更优选由羧酸化合物与苯酚化合物和/或萘酚化合物得到的活性酯化合物。作为羧酸化合物,可举出例如苯甲酸、乙酸、琥珀酸、马来酸、衣康酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯四甲酸等。作为苯酚化合物或萘酚化合物,可举出例如对苯二酚、间苯二酚、双酚A、双酚F、双酚S、酚酞啉、甲基化双酚A、甲基化双酚F、甲基化双酚S、苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、邻苯二酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羟基萘、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、二羟基二苯甲酮、三羟基二苯甲酮、四羟基二苯甲酮、间苯三酚、苯三酚、双环戊二烯型二苯酚化合物、线型酚醛树脂(Phenolic Novolac)等。此处,所谓“双环戊二烯型二苯酚化合物”,是指1分子双环戊二烯缩合2分子苯酚而得到的二苯酚化合物。
作为活性酯系固化剂,具体而言,优选双环戊二烯型活性酯化合物、包含萘结构的萘型活性酯化合物、包含线型酚醛树脂的乙酰化物的活性酯化合物、包含线型酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯化合物,其中,更优选为选自双环戊二烯型活性酯化合物、及萘型活性酯化合物中的至少1种。作为双环戊二烯型活性酯化合物,优选包含双环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物。
关于活性酯系固化剂的市售品,作为包含双环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物,可举出“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“HPC-8000L-65TM”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H”、“HPC-8000H-65TM”(DIC公司制);作为包含萘结构的活性酯化合物,可举出“HP-B-8151-62T”、“EXB-8100L-65T”、“EXB-9416-70BK”、“HPC-8150-62T”、“EXB-8”(DIC公司制);作为含有磷的活性酯化合物,可举出“EXB9401”(DIC公司制),关于作为线型酚醛树脂的乙酰化物的活性酯化合物,可举出“DC808”(三菱化学公司制),关于作为线型酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯化合物,可举出“YLH1026”、“YLH1030”、“YLH1048”(三菱化学公司制),作为含有苯乙烯基和萘结构的活性酯化合物,可举出“PC1300-02-65MA”(AirWater公司制)等。
作为苯并噁嗪系固化剂的具体例,可举出昭和高分子公司制的“HFB2006M”、四国化成工业公司制的“P-d”、“F-a”。
作为氰酸酯系固化剂,可举出例如:双酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯、低聚(3-亚甲基-1,5-亚苯基氰酸酯)、4,4'-亚甲基双(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4'-亚乙基二苯基二氰酸酯、六氟双酚A二氰酸酯、2,2-双(4-氰酸酯基)苯基丙烷、1,1-双(4-氰酸酯基苯基甲烷)、双(4-氰酸酯基-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-双(4-氰酸酯基苯基-1-(甲基亚乙基))苯、双(4-氰酸酯基苯基)硫醚、和双(4-氰酸酯基苯基)醚等的二官能氰酸酯树脂;由线型酚醛树脂(苯酚酚醛清漆树脂)和甲酚酚醛清漆树脂等所衍生的多官能氰酸酯树脂;这些氰酸酯树脂的一部分三嗪化而得的预聚物等。作为氰酸酯系固化剂的具体例,可举出Lonza Japan公司制的“PT30”及“PT60”(酚醛清漆型多官能氰酸酯树脂)、“ULL-950S”(多官能氰酸酯树脂)、“BA230”、“BA230S75”(双酚A二氰酸酯的一部分或全部进行三嗪化而形成三聚体而得到的预聚物)等。
碳二亚胺系固化剂是在1分子中具有1个以上碳二亚胺基(-N=C=N-)的化合物,碳二亚胺系固化剂优选为在1分子中具有2个以上碳二亚胺基的化合物。
作为碳二亚胺系固化剂的具体例,作为市售的碳二亚胺系固化剂,可举出例如日清纺化学公司制的CARBODILITE V-03(碳二亚胺基当量:216g/eq.)、V-05(碳二亚胺基当量:262g/eq.)、V-07(碳二亚胺基当量:200g/eq.);V-09(碳二亚胺基当量:200g/eq.);Rhein Chemie公司制的Stabaxol P(碳二亚胺基当量:302g/eq.)。
环氧树脂与固化剂的量比以[环氧树脂的环氧基的总数]:[固化剂的活性基的总数]的比率计优选为1:0.01~1:5的范围,更优选为1:0.1~1:3,进一步优选为1:0.3~1:2。此处所谓“环氧树脂的环氧基数”,是指将在树脂组合物中存在的环氧树脂的不挥发成分的质量除以环氧当量而得到的值全部加和而得到的值。另外,所谓“固化剂的活性基数”,是指将在树脂组合物中存在的固化剂的不挥发成分的质量除以活性基当量而得到的值全部加和而得到的值。作为固化剂,通过使与环氧树脂的量比为上述范围内,能显著获得本发明的效果。
对于固化剂的含量而言,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,优选为1质量%以上,进一步优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上。上限优选为25质量%以下,更优选为20质量%以下,进一步优选为15质量%以下。
-无机填充材料-
树脂组合物含有无机填充材料。通过使树脂组合物中含有无机填充材料,可抑制树脂组合物的固化物产生翘曲。
对于无机填充材料的含量而言,从减少树脂组合物的固化物的CTE的观点考虑,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,为40质量%以上,优选为50质量%以上,更优选为55质量%以上,进一步优选为60质量%以上。上限为80质量%以下,优选为75质量%以下,更优选为70质量%以下,进一步优选为65质量%以下。
作为无机填充材料的材料,使用无机化合物。作为无机填充材料的材料的例子,可举出二氧化硅、氧化铝、玻璃、堇青石、硅氧化物、硫酸钡、碳酸钡、滑石、粘土、云母粉、氧化锌、水滑石、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氮化硼、氮化铝、氮化锰、硼酸铝、碳酸锶、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铋、氧化钛、氧化锆、钛酸钡、钛酸锆酸钡、锆酸钡、锆酸钙、磷酸锆、及磷酸钨酸锆等。这些中,优选碳酸钙、二氧化硅,特别优选二氧化硅。作为二氧化硅,可举出例如无定形二氧化硅、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、合成二氧化硅、中空二氧化硅等。另外,作为二氧化硅,优选球状二氧化硅。无机填充材料可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为无机填充材料的市售品,可举出例如:日铁化学材料公司制“ST7030-20”;龙森公司制“MSS-6”、“AC-5V”;新日铁住金材料公司制“SP60-05”、“SP507-05”;株式会社雅都玛(Admatechs)制“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”;Denka公司制“UFP-30”、“SFP-130MC”、“FB-7SDC”、“FB-5SDC”、“FB-3SDC”;株式会社德山(Tokuyama)制“SILFIL(シルフィル)NSS-3N”、“SILFIL NSS-4N”、“SILFIL NSS-5N”;株式会社雅都玛制“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”、“FE9”等。
作为无机填充材料的比表面积,优选为1m2/g以上,更优选为2m2/g以上,特别优选为3m2/g以上。对于上限没有特别限制,优选为60m2/g以下、50m2/g以下或40m2/g以下。比表面积可通过以下方式得到:按照BET法,使用比表面积测定装置(Mountech公司制MacsorbHM-1210),使试样表面吸附氮气,利用BET多点法算出比表面积。
对于无机填充材料的平均粒径而言,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,优选为0.01μm以上,更优选为0.05μm以上,进一步优选为0.1μm以上,优选为20μm以下,更优选为15μm以下,进一步优选为10μm以下。
无机填充材料的平均粒径可利用基于米氏(Mie)散射理论的激光衍射散射法来测定。具体而言,可通过以下方式来测定:利用激光衍射散射式粒径分布测定装置,以体积基准制成无机填充材料的粒径分布,将其中值粒径作为平均粒径。关于测定样品,可使用称取无机填充材料100mg、甲基乙基酮10g至小瓶中、通过超声波进行10分钟分散而得到的产物。针对测定样品,使用激光衍射式粒径分布测定装置,将使用光源波长设为蓝色及红色,以流动池(flow cell)方式测定无机填充材料的体积基准的粒径分布,可由得到的粒径分布作为中值粒径而算出平均粒径。作为激光衍射式粒径分布测定装置,可举出例如株式会社堀场制作所制“LA-960”等。
从提高耐湿性及分散性的观点考虑,无机填充材料优选用表面处理剂进行了处理。作为表面处理剂,可举出例如乙烯基硅烷系偶联剂、(甲基)丙烯酸系偶联剂、含氟硅烷偶联剂、氨基硅烷系偶联剂、环氧硅烷系偶联剂、巯基硅烷系偶联剂、硅烷系偶联剂、烷氧基硅烷、有机硅氮烷化合物、钛酸酯系偶联剂等。其中,从显著获得本发明的效果的观点考虑,优选乙烯基硅烷系偶联剂、(甲基)丙烯酸系偶联剂、氨基硅烷系偶联剂、环氧硅烷系偶联剂、硅烷系偶联剂,更优选氨基硅烷系偶联剂、环氧硅烷系偶联剂、硅烷系偶联剂。另外,表面处理剂可以单独使用1种,也可以任意地组合使用2种以上。
作为表面处理剂的市售品,可举出例如信越化学工业公司制“KBM1003”(乙烯基三乙氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM503”(3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM403”(3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM803”(3-巯基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBE903”(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM573”(N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“SZ-31”(六甲基二硅氮烷)、信越化学工业公司制“KBM103”(苯基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM-4803”(长链环氧基型硅烷偶联剂)、信越化学工业公司制“KBM-7103”(3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷)等。
从无机填充材料的分散性提高的观点考虑,优选将利用表面处理剂进行的表面处理的程度控制在规定的范围内。具体而言,对于无机填充材料100质量份,优选用0.2质量份~5质量份的表面处理剂进行了表面处理,优选用0.2质量份~3质量份进行了表面处理,优选用0.3质量份~2质量份进行了表面处理。
利用表面处理剂进行的表面处理的程度可通过无机填充材料的每单位表面积的碳量来评价。对于无机填充材料的每单位表面积的碳量而言,从无机填充材料的分散性提高的观点考虑,优选为0.02mg/m2以上,更优选为0.1mg/m2以上,进一步优选为0.2mg/m2以上。另一方面,从抑制树脂清漆的熔融粘度及膜形态下的熔融粘度的上升的观点考虑,优选为1mg/m2以下,更优选为0.8mg/m2以下,进一步优选为0.5mg/m2以下。
无机填充材料的每单位表面积的碳量可在利用溶剂(例如,甲基乙基酮(MEK))对表面处理后的无机填充材料进行洗涤处理后进行测定。具体而言,可将作为溶剂的足量的MEK添加至用表面处理剂进行了表面处理的无机填充材料中,于25℃进行5分钟超声波洗涤。将上清液除去,使固体成分干燥后,使用碳分析仪,测定无机填充材料的每单位表面积的碳量。作为碳分析仪,可使用株式会社堀场制作所制“EMIA-320V”等。
-热塑性树脂-
对于树脂组合物而言,除了包含上述的环氧树脂、固化剂、及无机填充材料之外,作为任选的成分,可以进一步包含热塑性树脂。该热塑性树脂中不包含属于上述成分的物质。
作为热塑性树脂,可举出例如苯氧基树脂、聚酰亚胺树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚烯烃树脂、聚丁二烯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚苯醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚酯树脂等。热塑性树脂可以单独使用1种,或者也可以组合使用2种以上。
作为苯氧基树脂,可举出例如具有选自由双酚A骨架、双酚F骨架、双酚S骨架、双酚苯乙酮骨架、酚醛骨架、联苯骨架、芴骨架、双环戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金刚烷骨架、萜烯骨架、及三甲基环己烷骨架组成的组中的1种以上的骨架的苯氧基树脂。苯氧基树脂的末端可以为酚式羟基、环氧基等任意的官能团。作为苯氧基树脂的具体例,可举出三菱化学公司制的“1256”及“4250”(均为含有双酚A骨架的苯氧基树脂);三菱化学公司制的“YX8100”(含有双酚S骨架的苯氧基树脂);三菱化学公司制的“YX6954”(含有双酚苯乙酮骨架的苯氧基树脂);新日铁住金化学公司制的“FX280”及“FX293”;三菱化学公司制的“YL7500BH30”、“YX6954BH30”、“YX7553”、“YX7553BH30”、“YX6954”、“YL7769BH30”、“YL6794”、“YL7213”、“YL7290”、“YL7482”及“YL7891BH30”;等等。
作为聚酰亚胺树脂的具体例,可举出信越化学工业公司制“SLK-6100”、新日本理化公司制的“RIKACOAT SN20”及“RIKACOATPN20”等。
作为聚乙烯醇缩醛树脂,可举出例如聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂,优选聚乙烯醇缩丁醛树脂。作为聚乙烯醇缩醛树脂的具体例,可举出电气化学工业公司制的“Denka Butyral 4000-2”、“Denka Butyral 5000-A”、“Denka Butyral 6000-C”、“DenkaButyral6000-EP”;积水化学工业公司制的S-LEC BH系列、BX系列(例如BX-5Z)、KS系列(例如KS-1)、BL系列、BM系列;等等。
作为聚烯烃树脂,可举出例如低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物等乙烯系共聚树脂;聚丙烯、乙烯-丙烯嵌段共聚物等聚烯烃系聚合物等。
作为聚丁二烯树脂,可举出例如含有氢化聚丁二烯骨架的树脂、含有羟基的聚丁二烯树脂、含有酚式羟基的聚丁二烯树脂、含有羧基的聚丁二烯树脂、含有酸酐基的聚丁二烯树脂、含有环氧基的聚丁二烯树脂、含有异氰酸酯基的聚丁二烯树脂、含有氨基甲酸酯基的聚丁二烯树脂、聚苯醚-聚丁二烯树脂等。
作为聚酰胺酰亚胺树脂的具体例,可举出东洋纺公司制的“VYLOMAX HR11NN”及“VYLOMAX HR16NN”。作为聚酰胺酰亚胺树脂的具体例,还可举出日立化成公司制的“KS9100”、“KS9300”(含有聚硅氧烷骨架的聚酰胺酰亚胺)等改性聚酰胺酰亚胺。
作为聚醚砜树脂的具体例,可举出住友化学公司制的“PES5003P”等。
作为聚砜树脂的具体例,可举出Solvay Advanced Polymers公司制的聚砜“P1700”、“P3500”等。
作为聚苯醚树脂的具体例,可举出SABIC制“NORYL SA90”等。作为聚醚酰亚胺树脂的具体例,可举出GE公司制的“ULTEM”等。
作为聚碳酸酯树脂,可举出例如含有羟基的碳酸酯树脂、含有酚式羟基的碳酸酯树脂、含有羧基的碳酸酯树脂、含有酸酐基的碳酸酯树脂、含有异氰酸酯基的碳酸酯树脂、含有氨基甲酸酯基的碳酸酯树脂等。作为聚碳酸酯树脂的具体例,可举出三菱瓦斯化学公司制的“FPC0220”、旭化成化学(Asahi Kasei Chemicals)公司制的“T6002”、“T6001”(聚碳酸酯二醇)、可乐丽公司制的“C-1090”、“C-2090”、“C-3090”(聚碳酸酯二醇)等。作为聚醚醚酮树脂的具体例,可举出住友化学公司制的“SUMIPLOYK”等。
作为聚酯树脂,可举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚萘二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丙二醇酯树脂、聚萘二甲酸丙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯树脂等。
热塑性树脂的重均分子量(Mw)优选大于5,000,更优选为8,000以上,进一步优选为10,000以上,特别优选为20,000以上,优选为100,000以下,更优选为70,000以下,进一步优选为60,000以下,特别优选为50,000以下。
对于热塑性树脂的量而言,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,优选为0.1质量%以上,更优选为0.3质量%以上,进一步优选为0.5质量%以上,优选为15质量%以下,更优选为10质量%以下,进一步优选为8质量%以下。
-固化促进剂-
对于树脂组合物而言,除了包含上述的环氧树脂、固化剂、及无机填充材料之外,作为任选的成分,可以进一步包含固化促进剂。该固化促进剂中不包含属于上述成分的物质。固化促进剂具有作为促进环氧树脂的固化的固化催化剂的功能。
作为固化促进剂,可举出例如磷系固化促进剂、脲系固化促进剂、胍系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、金属系固化促进剂、胺系固化促进剂等。固化促进剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为磷系固化促进剂,可举出例如:四丁基鏻癸酸盐、四丁基鏻溴化物、四丁基鏻氯化物、四丁基鏻乙酸盐、四丁基鏻癸酸盐、四丁基鏻月桂酸盐、双(四丁基鏻)均苯四酸盐、四丁基鏻氢六氢化邻苯二甲酸盐、四丁基鏻2,6-双[(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚盐、二叔丁基二甲基鏻四苯基硼酸盐等的脂肪族鏻盐;甲基三苯基鏻溴化物、乙基三苯基鏻溴化物、丙基三苯基鏻溴化物、丁基三苯基鏻溴化物、苄基三苯基鏻氯化物、四苯基鏻溴化物、对甲苯基三苯基鏻四对甲苯基硼酸盐、四苯基鏻四苯基硼酸盐、四苯基鏻四对甲苯基硼酸盐、三苯基乙基鏻四苯基硼酸盐、三(3-甲基苯基)乙基鏻四苯基硼酸盐、三(2-甲氧基苯基)乙基鏻四苯基硼酸盐、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸盐、四苯基鏻硫氰酸盐、丁基三苯基鏻硫氰酸盐等的芳族鏻盐;三苯基膦-三苯基硼烷等的芳族膦-硼烷复合物;三苯基膦-对苯醌加成反应物等的芳族膦-醌加成反应物;三丁基膦、三叔丁基膦、三辛基膦、二叔丁基(2-丁烯基)膦、二叔丁基(3-甲基-2-丁烯基)膦、三环己基膦等的脂肪族膦;二丁基苯基膦、二叔丁基苯基膦、甲基二苯基膦、乙基二苯基膦、丁基二苯基膦、二苯基环己基膦、三苯基膦、三邻甲苯基膦、三间甲苯基膦、三对甲苯基膦、三(4-乙基苯基)膦、三(4-丙基苯基)膦、三(4-异丙基苯基)膦、三(4-丁基苯基)膦、三(4-叔丁基苯基)膦、三(2,4-二甲基苯基)膦、三(2,5-二甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基苯基)膦、三(3,5-二甲基苯基)膦、三(2,4,6-三甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基-4-乙氧基苯基)膦、三(2-甲氧基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦、三(4-乙氧基苯基)膦、三(4-叔丁氧基苯基)膦、二苯基-2-吡啶基膦、1,2-双(二苯基膦)乙烷、1,3-双(二苯基膦)丙烷、1,4-双(二苯基膦)丁烷、1,2-双(二苯基膦)乙炔、2,2'-双(二苯基膦)二苯基醚等的芳族膦等。
作为脲系固化促进剂,可举出例如:1,1-二甲基脲;1,1,3-三甲基脲、3-乙基-1,1-二甲基脲、3-环己基-1,1-二甲基脲、3-环辛基-1,1-二甲基脲等的脂肪族二甲基脲;3-苯基-1,1-二甲基脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(2-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-异丙基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲氧基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-硝基苯基)-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-甲氧基苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-氯苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[3-(三氟甲基)苯基]-1,1-二甲基脲、N,N-(1,4-亚苯基)双(N',N'-二甲基脲)、N,N-(4-甲基-1,3-亚苯基)双(N',N'-二甲基脲)〔甲苯双二甲基脲〕等的芳族二甲基脲等。
作为胍系固化促进剂,可举出例如:双氰胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-环己基胍、1-苯基胍、1-(邻甲苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基双胍、1-乙基双胍、1-正丁基双胍、1-正十八烷基双胍、1,1-二甲基双胍、1,1-二乙基双胍、1-环己基双胍、1-烯丙基双胍、1-苯基双胍、1-(邻甲苯基)双胍等。
作为咪唑系固化促进剂,可举出例如:2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸盐、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸盐、2,4-二氨基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2'-十一烷基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪异氰脲酸加成物、2-苯基咪唑异氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、2,3-二氢-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等咪唑化合物及咪唑化合物与环氧树脂的加合物。作为咪唑系固化促进剂的市售品,可举出例如四国化成工业公司制的“1B2PZ”、“2E4MZ”、“2MZA-PW”、“2MZ-OK”、“2MA-OK”、“2MA-OK-PW”、“2PHZ”、“2PHZ-PW”、“Cl1Z”、“Cl1Z-CN”、“Cl1Z-CNS”、“C11Z-A”;三菱化学公司制的“P200-H50”等。
作为金属系固化促进剂,可举出例如钴、铜、锌、铁、镍、锰、锡等金属的有机金属络合物或有机金属盐。作为有机金属络合物的具体例,可举出乙酰丙酮钴(II)、乙酰丙酮钴(III)等有机钴络合物、乙酰丙酮铜(II)等有机铜络合物、乙酰丙酮锌(II)等有机锌络合物、乙酰丙酮铁(III)等有机铁络合物、乙酰丙酮镍(II)等有机镍络合物、乙酰丙酮锰(II)等有机锰络合物等。作为有机金属盐,可举出例如辛酸锌、辛酸锡、环烷酸锌、环烷酸钴、硬脂酸锡、硬脂酸锌等。
作为胺系固化促进剂,可举出例如三乙基胺、三丁基胺等三烷基胺、4-二甲基氨基吡啶、苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、1,8-二氮杂双环(5,4,0)-十一碳烯等。作为胺系固化促进剂,可使用市售品,可举出例如味之素精细化学公司(AjinomotoFine-TechnoCo.,Inc.)制的“MY-25”等。
对于固化促进剂的量而言,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,优选为0.01质量%以上,更优选为0.02质量%以上,进一步优选为0.05质量%以上,优选为5质量%以下,更优选为4质量%以下,进一步优选为0.2质量%以下。
-任选的添加剂-
对于树脂组合物而言,除了包含上述的成分之外,作为任选的不挥发成分,进而可包含任选的添加剂。作为任选的添加剂,可举出例如:阻燃剂;聚合引发剂;有机铜化合物、有机锌化合物、有机钴化合物等有机金属化合物;酞菁蓝、酞菁绿、碘绿、重氮黄、结晶紫、氧化钛、炭黑等着色剂;对苯二酚、邻苯二酚、连苯三酚、吩噻嗪等阻聚剂;有机硅系均化剂、丙烯酸类聚合物系均化剂等均化剂;Benton、蒙脱石等增稠剂;有机硅系消泡剂、丙烯酸系消泡剂、氟系消泡剂、乙烯基树脂系消泡剂等消泡剂;苯并三唑系紫外线吸收剂等紫外线吸收剂;脲硅烷等粘接性提高剂;三唑系密合性赋予剂、四唑系密合性赋予剂、三嗪系密合性赋予剂等密合性赋予剂;受阻酚系抗氧化剂等抗氧化剂;茋衍生物等荧光增白剂;氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂等表面活性剂;磷系阻燃剂(例如磷酸酯化合物、磷腈化合物、次膦酸化合物、红磷)、氮系阻燃剂(例如硫酸三聚氰胺)、卤素系阻燃剂、无机系阻燃剂(例如三氧化锑)等阻燃剂;磷酸酯系分散剂、聚氧亚烷基系分散剂、炔系分散剂、有机硅系分散剂、阴离子性分散剂、阳离子性分散剂等分散剂;硼酸酯系稳定剂、钛酸酯系稳定剂、铝酸酯系稳定剂、锆酸酯系稳定剂、异氰酸酯系稳定剂、羧酸系稳定剂、羧酸酐系稳定剂等稳定剂等。叔胺类等光聚合引发助剂;吡唑啉类、蒽类、香豆素类、氧杂蒽酮类、硫杂蒽酮类等光敏剂。任选的添加剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
对于树脂组合物层的厚度而言,从电路基板的薄型化的观点考虑,优选为200μm以下,更优选为100μm以下,进一步优选为80μm以下,进一步更优选为60μm以下、或者50μm以下。尤其是从小径通孔的形成变得容易这点考虑,优选为30μm以下,更优选为20μm以下,最优选为15μm以下。树脂组合物层的厚度的下限没有特别限制,通常为3μm以上。
绝缘树脂膜中,树脂组合物层可以为由两层以上形成的多层结构。使用多层结构的树脂组合物层的情况下,优选整体的厚度为上述范围内。
绝缘树脂膜例如可通过以下方式制造:使用口模式涂布机等涂布装置,将液态(清漆状)的树脂组合物直接涂布于支承体上,或者,将树脂组合物溶解于溶剂中而制备液态(清漆状)的树脂组合物,将其涂布于支承体上,进而使其干燥,从而形成树脂组合物层。
作为树脂清漆的制备中使用的溶剂,可举出例如丙酮、甲基乙基酮(MEK)及环己酮等酮系溶剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯、溶纤剂乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯及卡必醇乙酸酯等乙酸酯系溶剂、溶纤剂及丁基卡必醇等卡必醇系溶剂、甲苯及二甲苯等芳烃系溶剂、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺及N-甲基吡咯烷酮等酰胺系溶剂等。溶剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
干燥可通过加热、吹热风等公知的干燥方法实施。若在树脂组合物层中残留较多溶剂,则成为在固化后发生膨胀的原因,因此,以树脂组合物中的残留溶剂量成为通常10质量%以下、优选5质量%以下的方式进行干燥。虽然随着树脂清漆中的溶剂的沸点的不同而不同,但例如在使用含有30质量%~60质量%的溶剂的树脂清漆的情况下,可通过于50℃~150℃进行3~10分钟干燥而形成树脂组合物层。
绝缘树脂膜中,可在树脂组合物层的不与支承体接合的面(即与支承体相反一侧的面)上进一步层叠按照支承体选用的保护膜。保护膜的厚度没有特别限制,例如,可以为1μm~40μm。通过层叠保护膜,能防止灰尘等附着于树脂组合物层的表面或在树脂组合物层的表面上产生损伤。绝缘树脂膜可卷绕成卷状而进行保存,在制造电路基板时,可通过将保护膜剥离而使用。
[电路基板的制造方法]
本发明的电路基板的制造方法依序包括:
工序(A),准备包含支承体、和设置于该支承体上的由树脂组合物形成的树脂组合物层的绝缘树脂膜,
工序(B),以使树脂组合物层与内层基板接合的方式,在内层基板上层叠绝缘树脂膜,工序(C),使树脂组合物层热固化,形成绝缘层,
工序(E),在绝缘层中形成通孔,进而在绝缘层上形成导体层,
工序(F),在175℃以上且205℃以下的温度下对绝缘层进行加热,和
工序(G),在110℃以上且低于175℃的温度下对绝缘层进行加热,
将工序(F)中的加热温度设为T3(℃)、并将工序(G)中的加热温度设为T4(℃)时,满足20℃≤T3-T4≤70℃。
本发明的电路基板的制造方法根据需要可包括下述工序(D);
工序(D),对绝缘层进行加热,工序(D)优选在工序(C)之后且在工序(E)之前进行。因此,本发明的电路基板的制造方法优选按照从工序(A)至工序(G)的顺序实施。
通过这样的制造方法,可提供抑制了翘曲的发生、提高了密合性的电路基板。通过实施工序(F),能使绝缘层充分固化,能提高导体层与绝缘层之间的密合性,经过本发明人等的深入研究,结果发现,通过在工序(F)之后进行工序(G)、具体而言在工序(F)后进一步进行以工序(F)中的加热温度和工序(G)中的加热温度满足规定的关系的方式调节了工序(G)中的加热温度的退火处理,从而能松弛在绝缘层中蓄积的残余应力,其结果是能够同时实现“提高导体层与绝缘层之间的密合性”以及“抑制翘曲产生”。
以下,对本发明的电路基板的制造方法中的各工序进行说明。
<工序(A)>
工序(A)中,准备绝缘树脂膜。关于绝缘树脂膜,如上文所述。
<工序(B)>
工序(B)中,以使树脂组合物层与内层基板接合的方式在内层基板上层叠绝缘树脂膜,得到层叠体。
所谓内层基板,是成为电路基板及印刷布线板的基板的构件,可举出例如玻璃环氧基板、金属基板、聚酯基板、聚酰亚胺基板、BT树脂基板、热固化型聚苯醚基板等。另外,该基板可在其一面或两面具有导体层,该导体层可以进行了图案加工。另外,在制造印刷布线板时,待进一步形成绝缘层和/或导体层的中间制造物也被包含在内层基板中。电路基板为部件内置电路板时,可使用内置有部件的内层基板。
以使树脂组合物层与内层基板接合的方式,在内层基板上层叠绝缘树脂膜,从而得到层叠体。在一个实施方式中,内层基板与绝缘树脂膜的层叠例如可通过从支承体侧将绝缘树脂膜向内层基板加热压接来进行。作为将绝缘树脂膜向内层基板加热压接的构件(以下也称为“加热压接构件”),可举出例如经加热的金属板(SUS端板等)或金属辊(SUS辊)等。应予说明,优选的是,并非直接将加热压接构件向绝缘树脂膜压制,而是隔着耐热橡胶等弹性材料进行压制,以使绝缘树脂膜充分追随内层基板的表面凹凸。
内层基板与绝缘树脂膜的层叠可利用真空层压法实施。真空层压法中,加热压接温度优选为60℃~160℃,更优选为80℃~140℃的范围,加热压接压力优选为0.098MPa~1.77MPa,更优选为0.29MPa~1.47MPa的范围,加热压接时间优选为10秒~400秒,更优选为20秒~300秒的范围。另外,层叠优选在压力为26.7hPa以下的减压条件下实施。
层叠可通过市售的真空层压机进行。作为市售的真空层压机,可举出例如株式会社名机制作所制的真空加压式层压机、Nikko-Materials公司制的真空敷料器(vacuumapplicator)、间歇式真空加压层压机等。
在层叠之后,在常压下(大气压下),例如,可将加热压接构件从支承体侧进行压制,由此进行已层叠的绝缘树脂膜的平滑化处理。平滑化处理的压制条件可设定为与上述层叠的加热压接条件同样的条件。平滑化处理可通过市售的层压机进行。需要说明的是,层叠和平滑化处理也可使用上述的市售的真空层压机连续地进行。
<工序(C)>
工序(C)中,使树脂组合物层热固化,形成绝缘层。通常,通过工序(C)中的热固化,树脂组合物的固化反应不完全进行。因此,有时将工序(C)中的热固化称为“半固化(halfcure)”。
工序(C)中的树脂组合物层的加热固化温度T1(℃)优选为100℃以上,更优选为150℃以上,进一步优选为160℃以上。上限优选为190℃以下,更优选为188℃以下,进一步优选为185℃以下。
工序(C)中的树脂组合物层的加热固化时间根据树脂组合物的种类等而不同,优选为5分钟以上,更优选为10分钟以上,进一步优选为20分钟以上,上限没有特别限制,优选为120分钟以下,更优选为100分钟以下,进一步优选为90分钟以下。所谓树脂组合物层的加热时间,是指维持树脂组合物层的固化加热温度的时间。热固化通常可在气体(例如空气、氩气、氮气或它们的混合气体)气氛下进行,例如可在0.05MPa~0.15MPa、优选0.08~0.12MPa的压力下进行。
对于电路基板的制造方法而言,可在工序(C)之前,在低于加热固化温度T1的温度下对树脂组合物层进行预加热。
作为树脂组合物层的预加热温度,优选为50℃以上,更优选为100℃以上,进一步优选为120℃以上,优选为160℃以下,更优选为150℃以下,进一步优选为140℃以下。作为树脂组合物层的预加热时间,优选为5分钟以上,更优选为10分钟以上,进一步优选为15分钟以上,优选为150分钟以下,更优选为130分钟以下,进一步优选为120分钟以下。预加热通常可在气体(例如空气、氩气、氮气或它们的混合气体)气氛下进行,例如可在0.05MPa~0.15MPa、优选0.08~0.12MPa的压力下进行。
在工序(C)之后,且在工序(D)及工序(E)之前,优选包括:工序(C-1),对绝缘层进行冷却。作为冷却温度,为室温(20℃~25℃)左右,优选为35℃以下,更优选为30℃以下,进一步优选为25℃以下。下限优选为0℃以上,更优选为5℃以上,进一步优选为10℃以上。进行冷却的方法没有特别限制,可将绝缘层放置冷却,也可利用向绝缘层吹冷风的方法、使绝缘层与经冷却的辊接触的方法等进行冷却。该工序的冷却通常可在气体(例如空气、氩气、氮气或它们的混合气体)气氛下进行,例如可在0.05MPa~0.15MPa、优选0.08~0.12MPa的压力下进行。
通过工序(C)的热固化而形成的绝缘层的厚度取决于准备的绝缘树脂膜的树脂组合物层的厚度,例如为200μm以下,优选为100μm以下,更优选为80μm以下,进一步优选为60μm以下,特别优选为50μm以下,下限没有特别限制,通常可以为1μm以上、5μm以上、10μm以上等。
作为工序(C)后的绝缘层的固化度,从提高导体层与绝缘层的密合性的观点考虑,优选为50%以上,更优选为60%以上,进一步优选为70%以上。固化度的上限优选为95%以下,更优选为90%以下。固化度例如可使用差示扫描量热测定装置、傅里叶变换红外光谱分析装置来测定。
<工序(D)>
工序(D)中,对绝缘层进行加热,使由于树脂组合物层的固化而产生的应力松弛。
绝缘层的加热温度T2(℃)优选低于固化加热温度T1。具体而言,优选为100℃以上,更优选为110℃以上,进一步优选为120℃以上。上限优选为150℃以下,更优选为145℃以下,进一步优选为140℃以下。
绝缘层的加热时间根据树脂组合物的种类等而不同,优选为5分钟以上,更优选为10分钟以上,进一步优选为15分钟以上,上限没有特别限制,优选为120分钟以下,更优选为100分钟以下,进一步优选为90分钟以下。所谓绝缘层的加热时间,是指维持绝缘层的加热温度的时间。加热通常可在气体(例如空气、氩气、氮气或它们的混合气体)气氛下进行,例如可在0.05MPa~0.15MPa、优选0.08~0.12MPa的压力下进行。
工序(D)可以仅进行一次,也可以进行多次。在进行多次的情况下,与第一次的加热温度及加热时间可以相同,也可以不同。
在工序(D)之后且在工序(E)之前,优选包括:工序(D-1),对绝缘层进行冷却。作为冷却温度等,与工序(C-1)相同。
对于工序(C)中的加热固化温度T1与工序(D)中的加热温度T2之差(T1-T2)而言,从显著获得本发明的效果的观点考虑,优选为30℃以上,更优选为40℃以上,进一步优选为45℃以上。上限优选为70℃以下,更优选为60℃以下,进一步优选为50℃以下。
<工序(E)>
工序(E)中,在绝缘层中形成通孔(via hole),进而在绝缘层上形成导体层。工序(E)优选依序包括下述工序(E-1)、工序(E-2)及工序(E-3):
工序(E-1),在绝缘层中形成通孔,
工序(E-2),对绝缘层进行粗糙化处理,及
工序(E-3),在绝缘层上形成导体层。
工序(E-1)中,对绝缘层表面进行开孔加工,形成通孔。由此,通常,在绝缘层中形成通孔,在通孔的底面处,内层基板的导体层露出。
通孔通常为了层间的电连接而设置,考虑到绝缘层的特性,可利用使用了钻头、激光、等离子体等的公知的方法来形成,优选使用激光。
作为可用于通孔的形成的激光光源,可举出例如CO2激光(二氧化碳激光)、UV-YAG激光、UV激光、YAG激光、准分子激光等。其中,从加工速度、成本的观点考虑,优选CO2激光、或UV-YAG激光。
在照射激光时,作为照射(shot)数,从提高通孔的加工性的观点考虑,优选为5以下,更优选为3以下。为了使照射数在上述范围内,优选使激光的能量及脉冲宽度为一定值以上。激光的输出功率优选为0.1W以上,更优选为0.3W以上,进一步优选为0.5W以上,优选为30W以下,更优选为10W以下,进一步优选为5W以下。另外,激光的脉冲宽度优选为0.5μsec以上,更优选为1μsec以上,进一步优选为3μsec以上,优选为35μsec以下,更优选为30μsec以下,进一步优选为25μsec以下。
通孔的形成可使用市售的激光装置来实施。作为市售的二氧化碳激光装置,可举出例如日立维亚机械(Hitachi Via Mechanics)公司制“LC-2E21B/1C”、三菱电机公司制“ML605GTWII”、三菱电机公司制“605GTWIII(-P)”、松下焊接系统(Panasonic WeldingSystems)公司制的基板开孔激光加工机。另外,作为UV-YAG激光装置,可举出例如维亚机械公司制“LU-2L212/M50L”等。
通孔的形状没有特别限制,通常设定为圆形(大致圆形)。另外,通过进行工序(E-1),可形成的通孔的开口直径(顶径)优选为5μm以上,更优选为10μm以上,更优选为20μm以上、30μm以上、40μm以上,优选为100μm以下,更优选为90μm以下,进一步优选为80μm以下、70μm以下、60μm以下。此处,所谓通孔的开口直径(顶径),是指在绝缘层的表面处的通孔的开口的直径。
工序(E-2)中,对绝缘层表面进行粗糙化处理(除沾污处理),一边进行绝缘层表面的粗糙化,一边将通孔内的沾污除去。对于粗糙化处理而言,只要能使绝缘层表面粗糙化,能将通孔内的沾污除去即可,对步骤、条件没有特别限制。作为粗糙化处理,例如,依次实施基于溶胀液的溶胀处理、基于氧化剂的粗糙化处理、基于中和液的中和处理。
作为粗糙化处理中使用的溶胀液,可举出例如碱溶液、表面活性剂溶液等,优选为碱溶液。作为碱溶液,更优选氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。作为市售的溶胀液,可举出例如安美特日本(ATOTECH JAPAN)公司制的“Swelling Dip Securiganth P”、“Swelling DipSecuriganth SBU”等。基于溶胀液的溶胀处理没有特别限制,例如,可通过将对象物在30℃~90℃的溶胀液中浸渍1分钟~20分钟而进行。从显著获得本发明的效果的观点考虑,优选将对象物在40℃~80℃的溶胀液中浸渍5分钟~15分钟。
作为粗糙化处理中使用的氧化剂,可举出例如在氢氧化钠的水溶液中溶解高锰酸钾或高锰酸钠而成的碱性高锰酸溶液。基于碱性高锰酸溶液等氧化剂的粗糙化处理优选通过将对象物在已加热至60℃~100℃的氧化剂溶液中浸渍10分钟~30分钟而进行。另外,碱性高锰酸溶液中的高锰酸盐的浓度优选为5质量%~10质量%。作为市售的氧化剂,可举出例如安美特日本公司制的“Concentrate Compact CP”、“Dosing Solution SecuriganthP”等碱性高锰酸溶液。
作为粗糙化处理中使用的中和液,优选酸性的水溶液,作为市售品,可举出例如安美特日本公司制的“Reduction Solution Securiganth P”。基于中和液的处理可通过将完成了基于氧化剂的除沾污处理的处理面在30℃~80℃的中和液中浸渍1分钟~30分钟而进行。从操作性等方面考虑,优选将完成了基于氧化剂的除沾污处理的对象物在30℃~70℃的中和液浸渍3分钟~20分钟的方法。
粗糙化处理后的绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)优选为500nm以下,更优选为400nm以下,进一步优选为300nm以下。对下限没有特别限制,例如可以为1nm以上、2nm以上等。另外,除沾污处理后的绝缘层表面的均方根粗糙度(Rq)优选为500nm以下,更优选为400nm以下,进一步优选为300nm以下。对下限没有特别限制,例如可以为1nm以上、2nm以上等。绝缘层表面的算术平均粗糙度(Ra)及均方根粗糙度(Rq)可使用非接触型表面粗糙度计来测定。
工序(E-3)中,在绝缘层上形成导体层。导体层中使用的导体材料没有特别限制。在优选的实施方式中,导体层包含选自由金、铂、钯、银、铜、铝、钴、铬、锌、镍、钛、钨、铁、锡及铟组成的组中的1种以上的金属。导体层可以为单金属层,也可以为合金层,作为合金层,可举出例如由选自上述的组中的2种以上的金属的合金(例如,镍-铬合金、铜-镍合金和铜-钛合金)形成的层。其中,从导体层形成的通用性、成本、图案化的容易性等观点来看,优选铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或镍-铬合金、铜-镍合金、铜-钛合金的合金层,更优选铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层、或镍-铬合金的合金层,进一步优选铜的单金属层。
导体层可以为单层结构,也可以为由不同种类的金属或合金形成的单金属层或合金层层叠两层以上而成的多层结构。导体层为多层结构时,与绝缘层接触的层优选为铬、锌或钛的单金属层、或镍-铬合金的合金层。
导体层的厚度取决于所期望的印刷布线板的设计,通常为3μm~35μm,优选为5μm~30μm。
对于导体层而言,导体层可利用镀覆、溅射、蒸镀等现有公知的任意合适的方法来形成,优选利用镀覆形成。一个优选的实施方式中,例如,利用半加成法、全加成法等现有公知的技术在绝缘层的表面进行镀覆,形成具有所期望的布线图案的导体层。以下,示出利用半加成法形成导体层的例子。
利用无电解镀覆在绝缘层的表面上形成镀覆籽晶层。接下来,在形成的镀覆籽晶层上,对应于所期望的布线图案,形成使镀覆籽晶层的一部分露出的掩模图案。在露出的镀覆籽晶层上,利用电解镀覆形成金属层,然后将掩模图案除去。然后,利用蚀刻等将不需要的镀覆籽晶层除去,可形成具有所期望的布线图案的导体层。
作为镀覆籽晶层的形成方法,在加热处理后的绝缘层表面上,利用无电解镀覆形成镀覆籽晶层。首先,进行用于对绝缘层的表面进行洗涤和电荷调节的碱清洗。接下来,为了向绝缘层的表面赋予Pd(钯),进行调节绝缘层表面的电荷的预浸工序。接下来,向该表面赋予作为活化剂的Pd,将已被赋予至绝缘层的Pd还原。接下来,使铜(Cu)在绝缘层的表面析出,形成镀覆籽晶层。
形成镀覆籽晶层后,形成使镀覆籽晶层的一部分露出的掩模图案。掩模图案的形成例如可通过以下方式形成:使干膜与镀覆籽晶层接合,在规定的条件下进行曝光、显影及洗涤。
作为干膜,可使用由光致抗蚀剂组合物形成的感光性的干膜。作为这样的干膜,可举出例如酚醛清漆树脂(novolac resin)、丙烯酸树脂等干膜。干膜可使用市售品,例如,可使用日立化成公司制“PHOTEC RY-3600”、Nikko-Materials公司制“ALPHO 20A263”。
接下来,在露出的镀覆籽晶层上,利用电解镀覆形成电解镀覆层。在具有通孔的情况下,通过电解镀覆处理,在露出的镀覆籽晶层上形成电解镀覆层,而且通过电解镀覆处理还可以将通孔填埋,形成填充孔(filledvia)。
形成电解镀覆层后,将掩模图案除去,通过闪蚀(flash etching)将不需要的镀覆籽晶层除去。在任意合适的条件下进行闪蚀,形成图案导体层。另外,在将掩模图案除去后,根据需要,可进行退火处理。
掩模图案的剥离例如可使用氢氧化钠溶液等碱性的剥离液进行。
退火处理例如可通过在150~200℃下对内层基板进行20~90分钟加热而进行。
闪蚀通常可使用蚀刻液等蚀刻剂来进行。例如,在图案导体层的材料为铜的情况下,作为蚀刻液,可举出以过氧化氢为主要成分的蚀刻液(过氧化氢系蚀刻液)、酸性蚀刻液、碱性蚀刻液等。其中,从显著获得本发明的效果的观点考虑,优选过氧化氢系蚀刻液。
作为过氧化氢系蚀刻液,优选含有过氧化氢和无机酸的蚀刻液,作为无机酸,可举出硫酸、硝酸、磷酸等,优选硫酸、磷酸。无机酸可以为任意一种,也可以为两种以上的组合。过氧化氢系蚀刻液可使用市售品,可举出例如蚀刻液SAC系列(荏原电产公司制)等。
作为酸性蚀刻液,可举出氯化铁水溶液、含有过氧二硫酸钠和硫酸的水溶液、以硝酸和硫酸为主要成分的蚀刻液等。酸性蚀刻液可使用市售品,可举出例如Mec公司制的NH-1865、Meltex公司制的Melstrip N-950等。
碱性蚀刻液可使用市售品,可举出例如Mec公司制的CF-6000、Meltex公司制的E-process-WL等。
闪蚀可通过将内层基板浸渍于蚀刻液中或喷雾蚀刻液而进行,从显著获得本发明的效果的观点考虑,优选浸渍于蚀刻液中。
对于蚀刻液的温度而言,从显著获得本发明的效果的观点考虑,优选为5℃以上,更优选为10℃以上,进一步优选为15℃以上,优选为60℃以下,更优选为50℃以下,进一步优选为40℃以下。
绝缘树脂膜的支承体的除去可在工序(B)与工序(C)之间、工序(C)与工序(D)之间、或工序(D)与工序(E)之间实施,也可在工序(E)中实施。在工序(E)中进行支承体的除去的情况下,优选在工序(E-2)之前将支承体除去。
另外,根据需要,可反复实施工序(A)~工序(E)的绝缘层及导体层的形成,形成多层布线板。
<工序(F)>
工序(F)中,在175℃以上且205℃以下的温度下对绝缘层进行加热,使绝缘层的固化度上升。通常,通过工序(F)中的热固化,树脂组合物的固化反应充分进行。因此,有时将工序(F)中的热固化称为“完全固化(full cure)”。通过进行工序(F),可提高绝缘层与导体层之间的密合性。
绝缘层的加热温度T3(℃)为175℃以上,优选为180℃以上,更优选为185℃以上,进一步优选为188℃以上。上限为205℃以下,优选为200℃以下,更优选为195℃以下,进一步优选为193℃以下。
绝缘层的加热时间根据树脂组合物的种类等而不同,优选为10分钟以上,更优选为30分钟以上,进一步优选为50分钟以上,上限没有特别限制,优选为120分钟以下,更优选为100分钟以下,进一步优选为90分钟以下。所谓绝缘层的加热时间,是指维持绝缘层的加热温度的时间。加热通常可在气体(例如空气、氩气、氮气或它们的混合气体)气氛下进行,例如可在0.05MPa~0.15MPa、优选0.08~0.12MPa的压力下进行。
工序(F)可以仅进行一次,也可以进行多次。在进行多次的情况下,与第一次的加热温度及加热时间可以相同,也可以不同。需要说明的是,在进行多次工序(F)的情况下,各加热温度、各加热时间优选为上述范围,在多次工序(F)中的任一次中、T3-T4满足规定的范围即可。
在工序(F)之后且在工序(G)之前,优选包括:工序(F-1),对绝缘层进行冷却。作为冷却温度等,与工序(C-1)相同。
<工序(G)>
对于工序(G)而言,在110℃以上且低于175℃的温度下对绝缘层进行加热,松弛通过工序(F)中的绝缘层的加热而产生的应力。通过进行工序(G),可松弛在绝缘层内部蓄积的应力,可抑制电路基板产生翘曲。
绝缘层的加热温度T4(℃)为110℃以上,优选为113℃以上,更优选为115℃以上,进一步优选为118℃以上。上限低于175℃,优选为170℃以下,更优选为165℃以下,进一步优选为160℃以下。
从制造抑制了翘曲的产生、提高了密合性的电路基板的观点考虑,工序(F)中的加热温度T3与工序(G)中的加热温度T4之差(T3-T4)为20℃以上,优选为21℃以上,更优选为22℃以上,进一步优选为23℃以上、25℃以上、30℃以上、或35℃以上。上限为70℃以下,优选为65℃以下,更优选为60℃以下,进一步优选为55℃以下。
绝缘层的加热时间根据树脂组合物的种类等而不同,优选为10分钟以上,更优选为20分钟以上,进一步优选为30分钟以上,上限没有特别限制,优选为60分钟以下,更优选为50分钟以下,进一步优选为45分钟以下。所谓绝缘层的加热时间,是指维持绝缘层的加热温度的时间。加热通常可在气体(例如空气、氩气、氮气或它们的混合气体)气氛下进行,例如可在0.05MPa~0.15MPa、优选0.08~0.12MPa的压力下进行。
工序(G)可以仅进行一次,也可以进行多次。在进行多次的情况下,与第一次的加热温度及加热时间可以相同,也可以不同。需要说明的是,在进行多次工序(G)的情况下,各加热温度、各加热时间优选为上述范围,在多次工序(G)中的任一次中、T3-T4满足规定的范围即可。
在工序(G)之后,优选包括:工序(G-1),对绝缘层进行冷却。作为冷却温度等,与工序(C-1)相同。
<半导体装置>
可使用通过本发明的制造方法得到的电路基板,制造包含电路基板的半导体装置。
作为半导体装置,可举出可供于电气制品(例如,计算机、移动电话、数码相机及电视机等)及交通工具(例如,摩托车、汽车、电车、船舶及飞机等)等的各种半导体装置。
半导体装置可通过在电路基板的导通位置安装部件(半导体芯片)来制造。所谓导通位置,是电路基板中的传递电信号的位置,其位置可以是表面,也可以是被埋入的位置。另外,半导体芯片没有特别限制,只要是以半导体为材料的电气电路元件即可。
制造半导体装置时的半导体芯片的安装方法没有特别限制,只要能使半导体芯片有效地发挥功能即可,具体而言,可举出引线接合安装方法、倒装芯片安装方法、基于无焊内建层(Bump less Build-Up Layer,BBUL)的安装方法、基于各向异性导电膜(ACF)的安装方法、基于非导电性膜(NCF)的安装方法等等。
实施例
以下,通过实施例具体地说明本发明。本发明不受这些实施例的限制。需要说明的是,以下,只要没有另行明确说明,表示量的“份”及“%”分别是指“质量份”及“质量%”。在未特别指定温度时,下述的说明中的温度条件为室温(20℃~25℃),在未特别指定压力时,压力条件为常压(0.1MPa)下。
<制造例1:树脂组合物1的制造>
一边搅拌,一边将液态双酚A型环氧树脂(环氧当量180g/eq.,三菱化学公司制“jER828EL”)15份、和联苯型环氧树脂(环氧当量290g/eq.,日本化药公司制“NC3000H”)30份、萘型四官能环氧树脂(环氧当量:162g/eq.,DIC公司制“HP-4700”)5份、苯氧基树脂(三菱化学公司制“YX7553”,不挥发成分30质量%的甲基乙基酮(以下简称为“MEK”)与环己酮的1:1溶液)2份加热溶解于MEK 8份、环己酮8份中。用高速旋转混合机向其中均匀地分散线型酚醛树脂(Phenolic Novolac)系固化剂(DIC公司制“LA-7054”,不挥发成分60质量%的MEK溶液,酚式羟基当量124g/eq.)32份、作为固化促进剂的四丁基鏻癸酸盐(北兴化学工业公司制,“TBP-DA”)0.2份、球形二氧化硅(平均粒径0.5μm,经氨基硅烷处理的“SOC2”,株式会社雅都玛制)120份、聚乙烯醇缩丁醛树脂溶液(积水化学公司制“KS-1”,不挥发成分15质量%的乙醇与甲苯的质量比1:1的混合溶液)2份,制作清漆状的树脂组合物1。
<制造例2:树脂组合物2的制造>
使用混合机,将联苯芳烷基型环氧树脂(日本化药公司制“NC3000H”,环氧当量约290/eq.)5份、萘型环氧树脂(DIC公司制“HP4032SS”,环氧当量约145g/eq.)10份、双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂混合品(日铁化学材料公司制“ZX1059”,环氧当量165g/eq.)5份、活性酯系固化剂(DIC公司制“HPC-8150-62T”,活性基当量约229g/eq.,固体成分61.5质量%的甲苯溶液)30份、酚系固化剂(DIC公司制“LA3018-50P”,活性基当量约151,固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)5份、苯氧基树脂(三菱化学公司制“YX7553BH30”,固体成分30质量%的MEK与环己酮的1:1溶液)5份、4-二甲基氨基吡啶(固体成分5质量%的MEK溶液)4份、MEK 30份、及用胺系烷氧基硅烷化合物(信越化学工业公司制“KBM573”)进行了表面处理的球形二氧化硅(株式会社雅都玛制“SO-C2”,平均粒径0.5μm)80份均匀地分散,制作清漆状的树脂组合物2。
<制造例3:树脂组合物3的制造>
一边搅拌,一边将液态双酚A型环氧树脂(环氧当量180g/eq.,三菱化学公司制“jER828EL”)35份、和联苯型环氧树脂(环氧当量290g/eq.,日本化药公司制“NC3000H”)35份、苯氧基树脂(重均分子量38000,三菱化学公司制“YX6954”,不挥发成分30质量%的MEK与环己酮的1:1溶液)40份加热溶解于MEK 10份、环己酮3份中。用高速旋转混合机向其中均匀地分散线型酚醛树脂系固化剂(DIC公司制“LA-7054”,不挥发成分60质量%的MEK溶液,酚式羟基当量124g/eq.)45份、作为固化促进剂的(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸盐(北兴化学工业公司制,“TPTP-SCN”,不挥发成分10质量%的二甲基甲酰胺(以下简称为“DMF”)溶液)2份、球形二氧化硅(平均粒径0.5μm,经氨基硅烷处理的“SOC2”,株式会社雅都玛制)75份,制作清漆状的树脂组合物3。
[实施例1]
<密合性评价用样品的制造>
-工序(A)-
使用口模式涂布机,将树脂组合物1均匀涂布于作为支承体的PET膜(厚度38μm)上,使得干燥后的厚度成为35μm,于80~120℃(平均100℃)进行5分钟干燥,得到由PET膜及树脂组合物层构成的绝缘树脂膜。
-工序(B)-
在覆铜层叠板(松下公司制“R1515A”,总计0.8mm厚)的两面层压得到的绝缘树脂膜的树脂组合物层,制成密合性评价用基板。
层压通过以下方式进行:使用株式会社名机制作所制的真空加压式层压机MVLP-500,在100℃的温度下进行30秒真空抽吸后,在温度为100℃、压力为7.0kg/cm2的条件下,从PET膜上隔着耐热橡胶进行30秒压制。接下来,在大气压下,使用SUS端板,在温度为100℃、压力为5.5kg/cm2的条件下进行60秒压制。
-工序(C)-
针对上述密合性评价用基板,使用热风循环炉,在下述表中所示的温度、时间的条件(T1)下,使树脂组合物层热固化,形成绝缘层,然后冷却至室温,得到密合性评价用基板T1。
-工序(D)-
针对密合性评价用基板T1,在下述表中所示的温度、时间的条件(T2)下进行加热处理,然后冷却至室温,得到密合性评价用基板T2。
-工序(E)-
(通孔的形成)
针对密合性评价用基板T2,不剥离PET膜,使用CO2激光加工机(HITACHI公司制“LC-K212”),在功率为1.35W、照射数为2、目标顶径为50μm的条件下,进行5处开孔加工。由此,形成多个在内层基板的电路导体上开口的通孔,在各通孔侧面,内层基板的导体层露出。
(粗糙化处理)
将PET膜剥离,将绝缘层表面在作为溶胀液的安美特日本公司制的Swelling DipSecuriganth P中于60℃浸渍10分钟,接下来,在作为氧化剂的安美特日本公司制的Concentrate Compact CP中于80℃浸渍15分钟,最后,在作为中和液的安美特日本公司制的Reduction Solution Securiganth P中于40℃浸渍5分钟。然后,于80℃进行30分钟干燥。
(无电解镀覆层的形成)
将进行了粗糙化处理的密合性评价用基板T2分别浸渍于含有PdCl2的无电解镀覆用溶液中,接下来浸渍于无电解镀铜液中。于150℃进行30分钟加热,进行镀覆籽晶层的退火处理,形成无电解镀覆层。
-工序(F)-
针对形成了无电解镀覆层的密合性评价用基板T2,在下述表中所示的温度、时间的条件(T3)下进行加热处理,然后冷却至室温,得到密合性评价用基板T3。
-工序(G)-
针对密合性评价用基板T3,在下述表中所示的温度、时间的条件(T4)下进行加热处理,然后冷却至室温,得到密合性评价用样品。
<翘曲行为评价用样品的制造>
在密合性评价用样品的制造中,
1)将工序(A)及工序(B)更改为下述的翘曲行为评价用样品的制造中的工序(A)及工序(B),
2)不进行工序(E);
除了以上的事项以外,与密合性评价用样品的制造同样地操作,制造翘曲行为评价用样品。
(翘曲行为评价用样品的制造中的工序(A)、工序(B))
使用口模式涂布机,将树脂组合物1均匀涂布于作为支承体的PET膜(厚度38μm)上,使得干燥后的厚度成为35μm,于80~120℃(平均100℃)进行5分钟干燥,得到由PET膜及树脂组合物层构成的绝缘树脂膜。
将绝缘树脂膜层压在覆铜层叠基板(日立化成公司制“MCL-E700G”,总计0.2mm厚的对铜进行了蚀刻的基板)的一面,制成翘曲行为评价用基板。
层压通过以下方式进行:使用株式会社名机制作所制的真空加压式层压机MVLP-500,在100℃的温度下进行30秒真空抽吸后,在温度为100℃、压力为7.0kg/cm2的条件下,从PET膜上隔着耐热橡胶进行30秒压制。接下来,在大气压下,使用SUS端板,在温度为100℃、压力为5.5kg/cm2的条件下进行60秒压制。
[实施例2、7,比较例7]
实施例1中,将树脂组合物1变更为树脂组合物2,进而改变条件T1~T4。除了以上的事项以外,与实施例1同样地操作,制造密合性评价用样品及翘曲行为评价用样品。
[实施例3]
实施例1中,将树脂组合物1变更为树脂组合物3,进而改变条件T1~T4。除了以上的事项以外,与实施例1同样地操作,制造密合性评价用样品及翘曲行为评价用样品。
[实施例4]
实施例1中,未进行工序(D)。除了以上的事项以外,与实施例1同样地操作,制造密合性评价用样品及翘曲行为评价用样品。
[实施例5]
实施例2中,未进行工序(D)。除了以上的事项以外,与实施例2同样地操作,制造密合性评价用样品及翘曲行为评价用样品。
[实施例6]
实施例3中,未进行工序(D)。除了以上的事项以外,与实施例3同样地操作,制造密合性评价用样品及翘曲行为评价用样品。
[实施例8、9,比较例8、9]
实施例2中,不进行工序(D),进而改变条件T3及T4。除了以上的事项以外,与实施例2同样地操作,制造密合性评价用样品及翘曲行为评价用样品。
[比较例1]
实施例1中,未进行工序(G)。除了以上的事项以外,与实施例1同样地操作,制造密合性评价用样品及翘曲行为评价用样品。
[比较例2]
实施例2中,未进行工序(G)。除了以上的事项以外,与实施例2同样地操作,制造密合性评价用样品及翘曲行为评价用样品。
[比较例3]
实施例3中,未进行工序(G)。除了以上的事项以外,与实施例3同样地操作,制造密合性评价用样品及翘曲行为评价用样品。
[比较例4]
实施例1中,未进行工序(F)及工序(G)。除了以上的事项以外,与实施例1同样地操作,制造密合性评价用样品及翘曲行为评价用样品。
[比较例5]
实施例2中,未进行工序(F)及工序(G)。除了以上的事项以外,与实施例2同样地操作,制造密合性评价用样品及翘曲行为评价用样品。
[比较例6]
实施例3中,未进行工序(F)及工序(G)。除了以上的事项以外,与实施例3同样地操作,制造密合性评价用样品及翘曲行为评价用样品。
[密合性的评价]
针对各实施例及各比较例中制作的密合性评价用的样品,在加速试验(130℃、85%RH、100小时)后,使用FIB(聚焦离子束),以包含通孔直径的截面对密合性评价用的样品进行切削。利用电子显微镜观察切削出的截面,按照以下的基准对层间剥离的发生区域进行评价,由此来评价密合性;
〇:层间剥离的长度小于5μm
△:层间剥离的长度为5μm以上且小于10μm
×:层间剥离的长度为10μm以上。
[翘曲的评价]
针对各实施例及各比较例中制作的翘曲行为评价用样品,使用影像云纹装置(Akrometrix公司制TherMoireAXP),测定翘曲行为,按照以下的基准进行评价;
〇:翘曲行为为3.5mm以下
△:翘曲行为大于3.5mm且小于7mm
×:翘曲行为为7mm以上。
[表1]
[表2]
对于在规定的温度条件下进行了工序(F)及工序(G)的实施例1~9而言,可知翘曲行为的评价及导体层的密合性的评价均优异。另外,对于实施例1~9而言,将树脂组合物的不挥发成分设为100质量%时,无机填充材料的含量为40质量%以上且80质量%以下,因此,确认了热膨胀系数低。
与此相对,对于比较例1~9而言,翘曲行为的评价及导体层的密合性的评价中的至少一者为比实施例1~9差的结果,表明了工序(F)及工序(G)的重要性。需要说明的是,表中的“无机填充材料的含量(质量%)”表示将树脂组合物的不挥发成分设为100质量%时的含量。
实施例1~9中,确认了即使在不含热塑性树脂及固化促进剂的情况下,虽然程度上存在差别,但也归结为与上述实施例同样的结果。

Claims (7)

1.电路基板的制造方法,该方法依序包括:
工序(A),准备包含支承体、和设置于该支承体上的由树脂组合物形成的树脂组合物层的绝缘树脂膜;
工序(B),以树脂组合物层与内层基板接合的方式,在内层基板上层叠绝缘树脂膜;
工序(C),使树脂组合物层热固化,形成绝缘层;
工序(E),在绝缘层中形成通孔,进而在绝缘层上形成导体层;
工序(F),在175℃以上且205℃以下的温度下对绝缘层进行加热;以及
工序(G),在110℃以上且低于175℃的温度下对绝缘层进行加热,
树脂组合物包含环氧树脂、固化剂和无机填充材料,
将树脂组合物的不挥发成分设为100质量%时,无机填充材料的含量为40质量%以上且80质量%以下,
将工序(F)中的加热温度记为T3(℃)、并将工序(G)中的加热温度记为T4(℃)时,满足20℃≤T3-T4≤70℃。
2.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其中,在工序(C)之后且在工序(E)之前,包括:
工序(D),对绝缘层进行加热。
3.根据权利要求2所述的电路基板的制造方法,其中,工序(D)的加热温度T2为100℃以上且150℃以下。
4.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其中,在工序(F)之后且在工序(G)之前,进一步包括:
工序(F-1),对绝缘层进行冷却。
5.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其中,工序(F)的加热时间为10分钟以上。
6.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其中,工序(G)的加热时间为10分钟以上。
7.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其中,工序(C)的加热温度T1为100℃以上且190℃以下。
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