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WO2007020793A1 - 絶縁性硬化性組成物、及びその硬化物並びにそれを用いたプリント配線板 - Google Patents

絶縁性硬化性組成物、及びその硬化物並びにそれを用いたプリント配線板 Download PDF

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Publication number
WO2007020793A1
WO2007020793A1 PCT/JP2006/315164 JP2006315164W WO2007020793A1 WO 2007020793 A1 WO2007020793 A1 WO 2007020793A1 JP 2006315164 W JP2006315164 W JP 2006315164W WO 2007020793 A1 WO2007020793 A1 WO 2007020793A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resin composition
printed wiring
curable resin
insulating
wiring boards
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/315164
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshikazu Daigo
Shigeru Ushiki
Original Assignee
Taiyo Ink Mfg. Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyo Ink Mfg. Co., Ltd. filed Critical Taiyo Ink Mfg. Co., Ltd.
Publication of WO2007020793A1 publication Critical patent/WO2007020793A1/ja

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    • H05K1/02Details
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    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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    • C08K7/18Solid spheres inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0209Inorganic, non-metallic particles

Definitions

  • Insulating curable composition Insulating curable composition, cured product thereof, and printed wiring board using the same
  • the present invention relates to an insulating curable resin composition excellent in thermal conductivity, a cured product thereof, and a printed wiring board using the same, and more particularly, to a package substrate or a surface-mounted light emitting diode.
  • the present invention relates to an insulating curable resin composition having thermal conductivity useful for a fat insulating layer and the like and excellent storage stability, a cured product thereof, and a printed wiring board using the same.
  • a metal plate such as copper or aluminum is used as a circuit board with good heat dissipation, and an electrical insulating layer such as a pre-preda or a thermosetting resin composition is formed on one or both sides of the metal plate.
  • a metal base substrate on which a circuit pattern is formed via a substrate for example, see Patent Document 1).
  • the strong metal base substrate has a poor thermal conductivity of the electrical insulating layer, and thus the insulating layer needs to be thinned. As a result, a problem of withstand voltage may occur. .
  • solder resist compositions (see, for example, Patent Document 2) and interlayer insulating materials used for such package substrates are based on low molecular weight epoxy compounds, and the filler is also electrically insulating and chemical resistant. Silica and precipitated sodium sulfate, which have good properties, have poor heat dissipation. In addition, when alumina, which is expected to have heat dissipation, electrical insulation, and chemical resistance, is used as a filler, the sedimentation of the filler is severe. The fallen filler is agglomerated and becomes unusable, and is not practical in terms of storage stability.
  • a light-emitting diode chip is disposed on a resin insulating layer on which a terminal portion is formed, and is packaged with a sealing resin that also serves as a lens layer on top of the light-emitting diode chip. In the diode, the heat dissipation of the resin insulation layer becomes a problem.
  • Patent Document 1 JP-A-6-224561 (Claims)
  • Patent Document 2 JP-A-11 288091 (Claims)
  • the present invention was developed in view of the above-mentioned problems, and its main purpose is to have useful thermal conductivity for a resin insulating layer in a package substrate or a surface-mounted light emitting diode, and to ensure stable storage. It is providing the insulating curable resin composition excellent in property.
  • a cured product having a thermal conductivity of 2 WZm'K or more obtained by irradiating active energy rays and Z or thermosetting the above curable resin composition, and using it as an interlayer insulating material solder resist Another object is to provide a printed wiring board.
  • the present invention has the following requirements.
  • the insulating curable resin composition for printed wiring boards according to (1) wherein the acid aluminum particles (A) are particles having a particle size of 30 ⁇ m or less.
  • the acid oxide aluminum particles (A) have a first acid oxide particle content of 100 parts by mass of the first acid oxide aluminum particles having a particle diameter in the range of 5 m to 20 m. Insulating hardening for printed wiring boards according to (1) or (2), containing 20 to 100 parts by mass of second aluminum oxide particles in the range of 1Z2 to 1Z10 with an average particle diameter of aluminum particles! Rosin composition.
  • thermosetting resin composition (B-1) is an epoxy compound and a Z or oxetane compound, and the resin composition for a printed wiring board further comprises the thermosetting resin.
  • the photocurable resin composition (B-2) contains (6) a compound having one or more ethylenically unsaturated bonds in one molecule and a photopolymerization initiator.
  • the insulating layer is obtained by curing the insulating curable resin composition according to any one of (1) to (7) by irradiation with active energy rays and Z or heat curing. And a printed wiring board on which a Z or solder resist layer is formed.
  • the acid-aluminum particles used in the present invention are spherical, they can be highly filled without significantly increasing the viscosity of the composition, and in particular, spherical acid particles having a particle size distribution that provides close-packing.
  • spherical acid particles having a particle size distribution that provides close-packing.
  • Such a curable resin composition having excellent thermal conductivity and excellent storage stability can be suitably used for printed wiring boards equipped with semiconductors and light-emitting diodes that generate a large amount of heat. Since it is excellent in performance, it is possible to reduce the size and weight. [0022] (Definitions, etc.)
  • spherical of “spherical acid-aluminum particles” means a state in which the shape is rounded as a result of pulverizing a mineral or a synthetic product and then heat-treating it. It does not mean a true sphere.
  • the "average particle diameter” refers to a value measured using a laser particle size distribution measuring machine.
  • the basic aspect of the insulating curable resin composition of the present invention is: (A) Thermal conductivity 15 WZm.
  • K or more spherical acid / aluminum particles (B) containing a curable resin composition and the volume occupancy of the aluminum oxide particles (A) is 60% by volume with respect to the total volume of the cured product. It is characterized by including the above.
  • the spherical acid / aluminum particles (A) used in the present invention a spherical acid / aluminum having a thermal conductivity of 15W Zm'K or more and a purity of 92% or more can be used.
  • the average particle diameter of the aluminum oxide particles (A) is 0.01 m to 30 ⁇ m, more preferably 0.0 1 ⁇ to 20 / ⁇ m. If it is less than 0.01 ⁇ m, the viscosity of the composition becomes too high, so that it is difficult to disperse and it is difficult to apply to the object. When it is larger than 30 m, cueing to the coating film occurs, and the sedimentation speed increases and the storage stability deteriorates.
  • the amount of acid-aluminum particles is determined based on the cured product of the resin composition for printed wiring boards in consideration of heat dissipation characteristics and flexibility. 60 to 95 parts by volume are preferable in 100 parts by volume of the product.
  • the aluminum oxide particles can be made to have a higher packing density by blending two or more types having an average particle size with a particle size distribution that results in the closest packing, and storage stability.
  • the both side forces of thermal conductivity are preferable. For example, if the particle size distribution is close packed, For 100 parts by mass of the first aluminum oxide particles in the diameter range of 20-5 ⁇ m, this first
  • the second aluminum oxide particles having an average particle size of 1 aluminum oxide particles in the range of 1Z2 to 1Z10 are mixed with 20 to: LOO parts by mass.
  • DAW- 05 (Denki Kagaku Kogyo, average particle size 5 ⁇ m)
  • DAW-10 (Denki Kagaku Kogyo, average particle size 10 ⁇ m)
  • AS-40 Mer by Showa Denko, Average particle size 12 ⁇ m) m
  • AS-50 (manufactured by Showa Denko KK, average particle size 9 ⁇ m), and the like.
  • the curable resin composition (B) used in the present invention comprises (B-1) a thermosetting resin composition, and Z or (B-2) a photocurable resin composition! /.
  • thermosetting resin composition (B-1) examples include a composition that is cured by heating and exhibits electrical insulation, such as an epoxy-based yarn composition, an oxetane-based yarn composition, and a melamine resin composition.
  • a thermosetting resin composition comprising an epoxy compound and Z or oxetane compound, and a curing agent and Z or a curing catalyst can be preferably used.
  • epoxy compound known compounds can be used as long as they have one or more, preferably two or more epoxy groups in one molecule.
  • bisphenol A type epoxy resin bisphenol S type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, tri Methylolpropane triglycidyl ether, phenol—; L, 3 -diglycidyl ether, biphenyl 4,4'-diglycidyl ether, 1,6-hexane diol diglycidyl ether, ethylene glycol or propylene glycol
  • examples include compounds having two or more epoxy groups in one molecule such as sidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, tris (2,3-epoxypropyl) isocyanurate, triglycidyltris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, etc.
  • Mono-epoxy compounds such as butyl daricidyl ether, ferric glycidyl ether, and glycidyl (meth) acrylate can be added as long as the coating properties are not deteriorated! ,.
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Specific examples of the compound include 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (trade name OXT-101, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 3 ethyl 3- (phenoxymethyl) oxetane (trade name OXT-211, manufactured by Toagosei Co., Ltd.).
  • 3 ethyl 3- (2-ethylhexyloxymethyl) oxetane (trade name OXT 212, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 1,4 bis ⁇ [((3 ethyl 3-oxeta-l) methoxy] methyl ⁇ benzene (Dongguan Examples thereof include trade name OXT-121) manufactured by Synthetic Co., Ltd., and bis (3-ethyl-3-oxeta-rumethyl) ether (trade name OXT-221 manufactured by Toagosei Co., Ltd.).
  • a phenolic novolak-type oxetane compound is also included.
  • the oxetane compound can be used in combination with the epoxy compound or used alone. However, since the reactivity is lower than that of the epoxy compound, care should be taken to increase the curing temperature. is necessary.
  • polyfunctional phenol compounds, polycarboxylic acids and acid anhydrides thereof, aliphatic or aromatic primary or secondary amines, polyamide resins, polymercapto are used as curing agents. Compound etc. are mentioned. Of these, polyfunctional phenolic compounds, and polycarboxylic acids and acid anhydrides thereof are preferably used from the viewpoint of workability and insulating properties.
  • the polyfunctional phenolic compound has two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. Any known compound can be used. Specifically, phenol novolac resin, cresol novolac resin, bisphenol A, arylated bisphenol A, bisphenol? Bisphenol A novolak resin, vinylphenol copolymer resin, and the like are preferable, and phenol novolac resin is particularly preferable because of its high reactivity and high heat resistance effect.
  • Such a polyfunctional phenol compound is subjected to an addition reaction with the epoxy compound and Z or oxetane compound in the presence of a suitable curing catalyst.
  • the polycarboxylic acid and the acid anhydride thereof are a compound having two or more carboxyl groups in one molecule and an acid anhydride thereof, such as a copolymer of (meth) acrylic acid, maleic anhydride, and the like. Examples thereof include copolymers and dibasic acid condensates.
  • Commercially available products include Jonkrill (product group name) manufactured by Johnson Polymer Co., Ltd., SMA resin (product group name) manufactured by Arco Chemical Co., and polyazeline acid anhydride manufactured by Shin Nippon Science Co., Ltd.
  • Examples of the curing catalyst include a compound serving as a curing catalyst for the reaction of an epoxy compound and Z or oxetane compound, a polyfunctional phenol compound and Z or polycarboxylic acid and an acid anhydride thereof, or a curing agent.
  • Examples of compounds that can be used as polymerization catalysts in the absence of benzene such as tertiary amines, tertiary amine salts, quaternary onium salts, tertiary phosphines, crown ether complexes, and phospho-muylides. Any of these can be selected, and these can be used alone or in combination of two or more.
  • imidazoles such as trade names 2E4MZ, C11Z, C17Z and 2PZ, AZINE compounds of imidazoles such as trade names 2MZ-A and 2E4MZ-A, and trade names 2MZ—OK. , 2PZ—OK, etc.
  • the blending amount of these curing catalysts is sufficient in the usual quantitative ratio, for example, 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass in total of the epoxy compound and Z or oxetane compound. Is appropriate.
  • thermosetting resin composition (B-1) is applied to a composition for a flexible substrate, in the present invention, as an epoxy compound, a product manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.
  • an epoxy compound a product manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.
  • any resin composition that is cured by irradiation with active energy rays and exhibits electrical insulation can be used.
  • a resin composition containing a compound having at least one ethylenically unsaturated bond and a photopolymerization initiator is preferred because of excellent heat resistance and electrical insulation.
  • Examples of the photopolymerizable oligomer include unsaturated polyester oligomers and (meth) acrylate oligomers.
  • Examples of (meth) acrylate oligomers include phenol novolak epoxy (meth) acrylate, cresol novolac epoxy (meth) acrylate.
  • Epoxy (meth) acrylate such as bisphenol type epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, epoxy urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate And polybutadiene-modified (meth) acrylate.
  • (meth) atalylate is a term that collectively refers to talate, metatalate, and a mixture thereof, and other similar expressions! The same is true.
  • Examples of the photopolymerizable butyl monomer include known and commonly used monomers such as 2-ethyl hexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, isopolo -Le (meth) acrylate, ferrule (meth) acrylate, phenoxychetyl Esters of (meth) acrylic acid such as (meth) acrylate; hydroxyalkyl (meth) acrylates such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate Rates; alkoxyalkylene glycol mono (meth) acrylates such as methoxyethyl (meth) acrylate and ethoxy shetyl (meth) acrylate; ethylene glycol di (meth) acrylate, butanedio
  • Examples of the photopolymerization initiator include benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether and their alkyl ethers; acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenol. -Luacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl 1-phenolpropane 1-one, diethoxyacetophenone, 2, 2-diethoxy 2-phenylacetophenone, 1, 1-dichloroacetophenone, 1— Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl 1
  • Acetophenones such as 2 morpholinopropane 1-one; methylanthoraquinone, 2-ethyl anthoraquinone, 2-tertiarybutyl anthraquinone, 1-claw anthraquinone, 2-amino Anthoraquinones, such as leansoraquinone; thixanthone, 2,4 jetylthioxanthone, 2 cyclodithioxanthone, 2,4-dicyclodithioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4 diisopropylthioxa Thixanthones such as nton; acetophenone dimethyl ketal, benzyl dimethyl ketal
  • -Ketals such as benzene; benzophenones such as benzophenone and 4, 4-bismethylaminominobenzophenone. These can be used alone or in admixture of two or more kinds. Further, tertiary amines such as trihetanolamine, methyljetanolamine and the like; 2 dimethylaminoethylbenzoic acid, 4 dimethylaminobenzoic acid and other benzoic acids It can be used in combination with a photoinitiator aid such as a derivative.
  • a wet 'dispersing agent can be added as necessary to facilitate high filling.
  • a wet dispersing agent include compounds having a polar group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, and an acid ester, polymer compounds such as acid-containing compounds such as phosphate esters, and copolymers containing an acid group. Hydroxyl group-containing polycarboxylic acid esters, polysiloxanes, salts of long-chain polyaminoamides and acid esters, and the like can be used.
  • Examples of commercially available wetting / dispersing agents that can be used particularly favorably include Disperbyk (registered trademark) 1 101, 1 103, 1 110, 1 111, 1 160, 1 17 1, —174, — 190, -300, Bykumen (registered trademark), BYK-P 105,-P104,-P 104S, one 240 (all manufactured by Bic 'Kemiichi' Japan), EFKA-polymer 150, EF KA-44, -63 , -64, -65, -66, -71, -764, -766, N (all manufactured by F-Power Co., Ltd.).
  • Disperbyk registered trademark
  • BYK-P 105,-P104,-P 104S one 240 (all manufactured by Bic 'Kemiichi' Japan)
  • EFKA-polymer 150 EF KA-44, -63 , -64, -65, -66, -71
  • the insulating curable resin composition of the present invention may contain an organic solvent for adjusting the composition and adjusting the viscosity.
  • organic solvent include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and tetramethylbenzene; cellosolve, methylcetosolve, butylcetosolve, carbitol, and methylcarbitol.
  • Glycol ethers such as ethyl, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol jetyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether; ethyl acetate, butylacetate, butyl lactate, cellosolve acetate, butylcetosolve Acetate, carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether Acetates, esters such as propylene carbonate; octane, aliphatic hydrocarbons decane; petroleum ether, petroleum naphtha Organic solvents such as petroleum solvents such as solvent naphtha can be used. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • the insulating curable resin composition of the present invention may further include phthalocyanine blue, phthalocyanine green, iodine green, diazo yellow, crystal violet, titanium oxide, carbon black, naphthalene black and the like, if necessary.
  • Known conventional colorants known conventional thermal polymerization inhibitors such as hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, t-butylcatechol, pyrogallol, phenothiazine, known conventional thickeners such as fine silica, organic bentonite, montmorillonite, silicone
  • conventional additives such as Z-leveling agents, Z-leveling agents, imidazole-type, thiazole-type, triazole-type silane coupling agents, etc. it can.
  • the insulating curable resin composition of the present invention is adjusted to a viscosity suitable for the coating method with the organic solvent, and coated on the substrate by a method such as screen printing.
  • the insulating curable resin composition is a thermosetting resin composition (B-1)
  • it is heated to a temperature of about 140 ° C to 180 ° C and thermally cured.
  • a cured coating film can be obtained.
  • the insulating curable resin composition is a photocurable resin composition (B-2)
  • the composition is irradiated with ultraviolet rays using a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, etc. A cured coating can be obtained.
  • Example 1 and Comparative Examples 1, 3, and 4 shown in Table 1 below were kneaded with a three-roll mill to obtain a thermosetting resin composition.
  • Table 3 shows the storage stability evaluation results of the obtained thermosetting resin composition, and
  • Table 4 shows the characteristics evaluation results.
  • volume occupancy of acid aluminum was determined from the volume V0 of the components excluding aluminum oxide and the volume VI after the addition of acid aluminum as follows.
  • the volume occupancy of the spherical silica was determined from the volume VO of the components excluding the spherical silica and the volume VI after adding the spherical silica force as follows.
  • volume fraction of spherical silica (V1 -V0) / V1 X 100
  • Example 2 The blending components of Example 2 and Comparative Examples 2, 5, and 6 shown in Table 2 below were kneaded with a three-roll mill to obtain a photocurable resin composition.
  • Table 3 shows the storage stability evaluation results of the obtained photocurable resin composition, and
  • Table 4 shows the characteristics evaluation results.
  • volume occupancy of acid aluminum was determined from the volume V0 of the components excluding acid aluminum and the volume VI after addition of acid aluminum as follows.
  • volume fraction of aluminum oxide (V1 -V0) / V1 X 100
  • the volume occupancy of the spherical silica was determined from the volume V0 of the components excluding the spherical silica and the volume VI after adding the spherical silica force as follows.
  • volume fraction of spherical silica (V1 -V0) / V1 X 100
  • thermosetting compositions of Example 1 and Comparative Examples 1, 3, and 4 were stored in a sealed black container made of polyethylene at 5 ° C. The sedimentation state was evaluated after 2, 7, 30, and 90 days. Further, the photocurable compositions of Example 2 and Comparative Example 2 were put in a polyethylene sealed black container and stored in a dark place at 20 ° C. The sedimentation state was evaluated after 2, 7, 30, and 90 days.
  • thermosetting compositions of Example 1 and Comparative Examples 1, 3, and 4 were applied onto the test substrate by screen printing so that the cured coating film was about 40 m, and cured at 150 ° C. for 60 minutes.
  • the photocurable compositions of Example 2 and Comparative Examples 2, 5, and 6 were applied onto the test substrate by screen printing so that the cured coating film was about 40 m, and a wavelength of 350 nm was applied using a metal halide lamp. in was cured by irradiation with integrated light quantity of 2jZcm 2. At 25-125 ° C The thermal conductivity of was measured by the laser flash method.
  • thermosetting compositions of Example 1 and Comparative Examples 1, 3, and 4 were pattern-printed on a circuit-formed FR-4 substrate by screen printing so that the dry coating thickness was about 40 m, at 150 ° C. Cured for 60 minutes.
  • the photocurable compositions of Example 2 and Comparative Examples 2, 5, and 6 were subjected to screen printing on a FR-4 substrate on which a circuit was formed so that the dried coating film had a thickness of about 40 ⁇ m, and a metal halide was formed.
  • the lamp was cured by irradiating an integrated light amount of 2j / cm 2 at a wavelength of 350 nm.
  • the obtained substrate was immersed in propylene glycol monomethyl ether acetate for 30 minutes, dried, and then subjected to a peel test using a cellophane adhesive tape to evaluate the peeling and discoloration of the coating film.
  • thermosetting compositions of Example 1 and Comparative Examples 1, 3, and 4 were screen printed on the FR-4 substrate on which the IPC standard B pattern comb-shaped electrode was formed, so that the dry film thickness was about 40 ⁇ m. To Turn printed and cured at 150 ° C for 60 minutes.
  • the photocurable compositions of Example 2 and Comparative Examples 2, 5, and 6 were screen-printed on a FR-4 substrate on which an IPC standard B pattern comb-shaped electrode was formed. The pattern was printed in such a way that it was cured by irradiating an integrated light quantity of 2j / cm 2 at a wavelength of 350 nm with a metalno and ride lamp. The insulation resistance value between the electrodes of the obtained substrate was measured at an applied voltage of 500V.
  • the thermal conductivity exceeds 2 WZm′K in both thermosetting and photocuring, and A cured product having sufficient characteristics as a heat-resistant insulating material for printed wiring boards can be obtained.

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Abstract

 プリント配線板、パッケージ基板や表面実装型発光ダイオードの樹脂絶縁層などに有用な熱伝導性を持ち、保存安定性にすぐれた絶縁性及び硬化性を有する樹脂組成物、及びその硬化物並びにそれを用いたプリント配線板であって、(A)熱伝導率15W/m・K以上の球状の酸化アルミニウム粒子、(B)硬化性樹脂組成物からなり、プリント配線板用樹脂組成物の硬化物の全容量に対し、前記酸化アルミニウム粒子(A)の体積占有率が60容量%以上であり、かつ硬化物の熱伝導率が2W/m・K以上である、沈降や凝集の問題がなく保存安定性に優れた、プリント配線用絶縁性硬化性樹脂組成物を提供する。

Description

明 細 書
絶縁性硬化性組成物、及びその硬化物並びにそれを用いたプリント配線 板
技術分野
[0001] 本発明は、熱伝導性に優れた絶縁性硬化性榭脂組成物、及びその硬化物並びに それを用いたプリント配線板に関し、さらに詳しくは、パッケージ基板や表面実装型 発光ダイオードの榭脂絶縁層などに有用な熱伝導性を持ち、保存安定性にすぐれた 絶縁性硬化性榭脂組成物、及びその硬化物並びにそれを用いたプリント配線板に 関する。
背景技術
[0002] 近年、電子機器の小型化、高性能化に伴!、、半導体の高密度化、高機能化が求 められている。そのため、半導体を実装する回路基板も小型高密度のものが要求さ れている。その結果、最近では、部品、回路基板の放熱性が大きな課題となっている
[0003] これに対し、放熱性の良い回路基板として、銅やアルミニウムなどの金属板を使用 し、この金属板の片面又は両面に、プリプレダや熱硬化性榭脂組成物などの電気絶 縁層を介して回路パターンを形成する金属ベース基板が挙げられる(例えば、特許 文献 1参照)。
[0004] し力しながら、力かる金属ベース基板は、電気絶縁層の熱伝導性が悪 、ために絶 縁層を薄くする必要があり、その結果として、絶縁耐圧の問題が生じる場合がある。
[0005] 一方、高密度な半導体チップの実装方法は、表面実装が主流となり、最近では、 B GA (ボール ·グリッド ·アレイ)や CSP (チップ ·スケール ·パッケージ)等のパッケージ 基板が登場してきた。このようなパッケージ基板に用いられるソルダーレジスト組成物 (例えば、特許文献 2参照。)や層間絶縁材料は、低分子量のエポキシ化合物をべ一 スとしたもので、充填材も電気絶縁性ゃ耐薬品性が良好であるシリカや沈降性硫酸 ノ リウムであり、放熱性は乏しいものであった。また、放熱性、電気絶縁性、耐薬品性 が期待されるアルミナをフイラ一として使用した場合は、フィラーの沈降が激しぐ沈 降したフイラ一は固く凝集するために使用不能となり、保存安定性の面で実用性に乏 しい。
[0006] これに対し、半導体上部にヒートシンクを付帯させるという方法も考えられる力 放 出される熱の約 50%はパッケージ基板に蓄積されるため、依然として、ノ ッケージ基 板の放熱'性が問題となっている。
[0007] また、多数の表面実装型発光ダイオードがプッシュボタン表示に用いられている最 近の携帯電話などでは、発光ダイオードから発散される熱の大部分が、基板に蓄積 するという問題がある。具体的には、例えば、端子部が形成された榭脂絶縁層上に 発光ダイオードチップが配置され、その上部にレンズ層を兼ねた封止榭脂でパッケ ージされて 、る表面実装型発光ダイオードにお!/、て、前記榭脂絶縁層の放熱性が 問題となる。
[0008] (特許文献 1)特開平 6— 224561号公報 (特許請求の範囲)
(特許文献 2)特開平 11 288091号公報 (特許請求の範囲)
発明の開示
[0009] 本発明は、上記問題点に鑑み開発されたものであり、その主たる目的は、パッケ一 ジ基板や表面実装型発光ダイオードにおける樹脂絶縁層などに有用な熱伝導性を 持ち、保存安定性に優れた絶縁性硬化性榭脂組成物を提供することにある。
[ooio] さらに、上記硬化性榭脂組成物を、活性エネルギー線照射及び Z又は熱硬化して 得られる熱伝導率が 2WZm'K以上の硬化物、及びそれを層間絶縁材ゃソルダー レジストとして用 、たプリント配線板を提供することにある。
[0011] この課題を解決するために本発明は以下の要件を備えて 、る。
[0012] (1) (A)熱伝導率 15WZm'K以上の球状の酸化アルミニウム粒子と、(B)硬化性榭 脂組成物とを含有し、前記プリント配線板用榭脂組成物の硬化物の全容量に対して 、前記酸化アルミニウム粒子 (A)の体積占有率が、 60容量%以上であり、かつ該硬 化物の熱伝導率が 2WZm · K以上であるプリント配線板用絶縁性硬化性榭脂組成 物。
[0013] (2)前記酸ィ匕アルミニウム粒子 (A)は、粒径 30 μ m以下の粒子からなる(1)記載の プリント配線板用絶縁性硬化性榭脂組成物。 [0014] (3)前記酸ィ匕アルミニウム粒子 (A)は、粒径 5 m乃至 20 mの範囲内にある第 1の 酸ィ匕アルミニウム粒子 100質量部に対し、この第 1の酸ィ匕アルミニウム粒子の平均粒 径の 1Z2〜1Z10の範囲内にある第 2の酸化アルミニウム粒子を 20〜100質量部 配合して!/、る (1)又は(2)記載のプリント配線板用絶縁性硬化性榭脂組成物。
[0015] (4)前記硬化性榭脂組成物 (B)が、(B— 1)熱硬化性榭脂組成物である(1)〜(3) のいずれか〖こ記載のプリント配線板用絶縁性硬化性榭脂組成物。
[0016] (5)前記熱硬化性榭脂組成物(B— 1)力 エポキシ化合物及び Z又はォキセタンィ匕 合物であり、プリント配線板用榭脂組成物は、更に、この熱硬化性榭脂組成物(B— 1 )の硬化剤及び Z又は硬化触媒を含有する(4)に記載のプリント配線板用絶縁性硬 化性榭脂組成物。
[0017] (6)前記硬化性榭脂組成物 (B)が、(B— 2)光硬化性榭脂組成物である(1)〜(3) のいずれか〖こ記載のプリント配線板用絶縁性硬化性榭脂組成物。
[0018] (7)前記光硬化性榭脂組成物 (B— 2)が、一分子中に 1個以上のエチレン性不飽和 結合を有する化合物、及び光重合開始剤を含有する(6)に記載のプリント配線板用 絶縁性硬化性榭脂組成物。
[0019] (8) (1)乃至(7)の ヽずれかに記載のプリント配線板用絶縁性硬化性榭脂組成物を
、活性エネルギー線照射及び Z又は熱硬化して得られる熱伝導率が 2WZm'K以 上の硬化物。
[0020] (9) (1)乃至(7)の 、ずれか〖こ記載の絶縁性硬化性榭脂組成物を、活性エネルギー 線照射及び Z又は熱硬化して得られる硬化物により、絶縁層及び Z又はソルダーレ ジスト層が形成されてなるプリント配線板。
[0021] 本発明に用いられる酸ィ匕アルミニウム粒子は、球状であることにより、組成物の粘度 を大幅に上げることなぐ高充填化ができ、特に最密充填となる粒度分布を持つ球状 の酸ィ匕アルミニウム粒子を用いることにより、沈降及び凝集を抑えることができ、保存 安定性、熱伝導性に優れた絶縁性硬化性榭脂組成物を提供することが可能となった
。このような熱伝導性に優れ、かつ保存安定性に優れた硬化性榭脂組成物は、発熱 量の多い半導体や発光ダイオードを搭載したプリント配線板に好適に使用することが でき、さらに熱伝導性に優れていることから、小型軽量化も可能となる。 [0022] (定義等)
本発明において、「球状の酸ィ匕アルミニウム粒子」の「球状」とは、鉱物又は合成品 を粉砕処理した後、熱処理した結果、形状が丸くなつた状態を意味する。真球を意 味するものではない。
[0023] 「平均粒径」とは、レーザ式粒度分布測定機を用いて測定される値を示す。
[0024] (発明を実施するための最良の形態)
本発明の絶縁性硬化性榭脂組成物の基本的な態様は、 (A)熱伝導率 15WZm.
K以上の球状の酸ィ匕アルミニウム粒子、(B)硬化性榭脂組成物を含有してなり、前記 酸化アルミニウム粒子 (A)の体積占有率が、硬化物の全容量に対して 60容量%以 上含むことを特徴として 、る。
[0025] 即ち、絶縁性、熱伝導性に優れる、熱伝導率 15WZm'K以上の球状の酸化アル ミニゥム (A)を、硬化物の体積占有率が 60容量%以上にすることにより、コーティン グ性を損なうことなぐ硬化物の熱伝導率が、 2WZm'K以上で、絶縁性を有する硬 化物を提供することが出来ることを見出した。
[0026] 以下、本発明のプリント配線板用榭脂組成物の各構成成分について、詳しく説明 する。
[0027] まず、本発明に用いられる球状の酸ィ匕アルミニウム粒子 (A)は、熱伝導率が 15W Zm'K以上となる純度 92%以上の球状の酸ィ匕アルミニウムを用いることができる。こ の酸化アルミニウム粒子(A)の平均粒径は 0. 01 m〜30 μ m、より好ましくは 0. 0 1 μ πι〜20 /ζ mである。 0. 01 μ mよりも小さいと組成物の粘度が高くなりすぎて、分 散が困難であり、被塗布物への塗布も困難となる。 30 mより大きいど塗膜への頭出 しが発生することと、沈降速度が速くなり保存安定性が悪化する。
[0028] 酸ィ匕アルミニウム粒子の配合量は、放熱特性と柔軟性を勘案して、プリント配線板 用榭脂組成物の硬化物を基準としたとき、プリント配線板用榭脂組成物の硬化物 10 0容量部中に、 60〜95容量部が好ましい。
[0029] 更に、酸ィ匕アルミニウム粒子は、最密充填となるような粒度分布を持つ 2種類以上 の平均粒子径のものを配合するこしにより、より高充填にすることができ、保存安定性 、熱伝導率の両側面力 好ましい。最密充填となるような粒度分布を例示すれば、粒 径 20〜5 μ mの範囲内にある第 1の酸化アルミニウム粒子 100質量部に対し、この第
1の酸化アルミニウム粒子の平均粒径の 1Z2〜1Z10の範囲内にある第 2の酸化ァ ルミ-ゥム粒子を 20〜: LOO質量部配合したものである。
[0030] 本発明に用いられる球状の酸ィ匕アルミニウム粒子 (A)の代表的な市販品としては、
DAW- 05 (電気化学工業社製、平均粒径 5 μ m)、 DAW— 10 (電気化学工業社 製、平均粒径 10 μ m)、 AS— 40 (昭和電工社製、平均粒径 12 μ m)、 AS— 50 (昭 和電工社製、平均粒径 9 μ m)等が挙げられる。
[0031] 尚、一般的に硬化性榭脂の密度は、 1. OgZml位であり、酸ィ匕アルミニウムの密度 は、 4. Og/mlであることから、硬化性榭脂 40 (ml) X 1. 0 (g/ml) =40gに対して、 酸ィ匕ァノレミニゥム 60 (ml) X 4. 0 (g/ml) = 240g以上となり、質量基準とした場合、 約 86質量%以上となる。
[0032] 本発明に用いられる硬化性榭脂組成物 (B)は、(B— 1)熱硬化性榭脂組成物、及 び Z又は(B— 2)光硬化性榭脂組成物の!/、ずれであっても良!、。
[0033] 上記熱硬化性榭脂組成物 (B— 1)としては、加熱により硬化して電気絶縁性を示す 組成物、例えばエポキシ系糸且成物、ォキセタン系糸且成物、メラミン榭脂、シリコーン榭 脂などが挙げられ、特に、本発明においては、エポキシ化合物及び Z又はォキセタ ン化合物、及び硬化剤及び Z又は硬化触媒からなる熱硬化性榭脂組成物が、好ま しく用いることができる。
[0034] 上記エポキシィ匕合物としては、一分子中に 1個以上、好ましくは 2個以上のェポキ シ基を有する化合物であれば、公知慣用のものが使用できる。例えば、ビスフ ノー ル A型エポキシ榭脂、ビスフエノール S型エポキシ榭脂、ビスフエノール F型エポキシ 榭脂、フエノールノボラック型エポキシ榭脂、クレゾ一ルノボラック型エポキシ榭脂、脂 環式エポキシ榭脂、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、フエ-ル—; L, 3 - ジグリシジルエーテル、ビフエ-ルー 4, 4'ージグリシジルエーテル、 1, 6—へキサン ジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコール又はプロピレングリコールのジグ リシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリス(2, 3—エポキシプロ ピル)イソシァヌレート、トリグリシジルトリス(2—ヒドロキシェチル)イソシァヌレートなど の 1分子中に 2個以上のエポキシ基を有する化合物などが挙げられる。さらに、硬化 塗膜特性を低下させない範囲で、ブチルダリシジルエーテル、フエ-ルグリシジルェ 一テル、グリシジル (メタ)アタリレートなどのモノエポキシ化合物を添カ卩しても良!、。
[0035] これらは、塗膜の特性向上の要求に合わせて、単独で又は 2種以上を組み合わせ て使用できる。
[0036] 前記ォキセタンィ匕合物は、下記一般式 (I)のように、
[化 1]
Figure imgf000007_0001
[0037] (式中、 R1は、水素原子又は炭素数 1〜6のアルキル基を示す。)
ォキセタン環を含有する化合物である。具体的な化合物としては、 3—ェチルー 3— ヒドロキシメチルォキセタン (東亞合成社製の商品名 OXT— 101)、 3 ェチル 3 - (フエノキシメチル)ォキセタン(東亞合成社製の商品名 OXT— 211)、 3 ェチ ルー 3—(2 ェチルへキシロキシメチル)ォキセタン (東亞合成社製の商品名 OXT 212)、 1, 4 ビス { [ (3 ェチル 3—ォキセタ -ル)メトキシ]メチル }ベンゼン( 東亞合成社製の商品名 OXT— 121 )、ビス( 3 ェチル 3 ォキセタ -ルメチル) エーテル (東亞合成社製の商品名 OXT— 221)などが挙げられる。さらに、フエノー ルノボラックタイプのォキセタンィ匕合物なども挙げられる。
[0038] 上記ォキセタンィ匕合物は、前記エポキシィ匕合物と併用または単独で使用することが できるが、エポキシィヒ合物に比べて反応性が悪い為、硬化の温度を高くする等の注 意が必要である。
[0039] 次に、硬化剤として使用されるものとしては、多官能フエノールイ匕合物、ポリカルボ ン酸及びその酸無水物、脂肪族又は芳香族の一級又は二級ァミン、ポリアミド榭脂、 ポリメルカプト化合物などが挙げられる。これらの中で、多官能フエノールイ匕合物、及 びポリカルボン酸及びその酸無水物力 作業性、絶縁性の面から、好ましく用いられ る。
[0040] 多官能フ ノールイ匕合物としては、一分子中に 2個以上のフ ノール性水酸基を有 する化合物であれば、公知慣用のものが使用できる。具体的には、フ ノールノボラ ック榭脂、クレゾ一ルノボラック榭脂、ビスフエノール A、ァリル化ビスフエノール A、ビ スフエノール?、ビスフエノール Aのノボラック榭脂、ビニルフエノール共重合榭脂など が挙げられるが、特に、フエノールノボラック榭脂が、反応性が高ぐ耐熱性を上げる 効果も高いため好ましい。
[0041] このような多官能フエノールイ匕合物は、適切な硬化触媒の存在下、前記エポキシィ匕 合物及び Z又はォキセタンィ匕合物と付加反応する。
[0042] 前記ポリカルボン酸及びその酸無水物は、一分子中に 2個以上のカルボキシル基 を有する化合物及びその酸無水物であり、例えば (メタ)アクリル酸の共重合物、無水 マレイン酸の共重合物、二塩基酸の縮合物などが挙げられる。市販品としては、ジョ ンソンポリマー社製のジョンクリル(商品群名)、アーコケミカル社製の SMAレジン(商 品群名)、新日本理科社製のポリアゼライン酸無水物などが挙げられる。
[0043] 前記硬化触媒としては、エポキシィ匕合物及び Z又はォキセタンィ匕合物と、多官能フ ェノール化合物及び Z又はポリカルボン酸及びその酸無水物の反応の硬化触媒と なる化合物、または硬化剤を使用しない場合に重合触媒となる化合物、例えば、三 級ァミン、三級アミン塩、四級ォ -ゥム塩、三級ホスフィン、クラウンエーテル錯体、及 びホスホ-ゥムイリドなどが挙げられ、これらの中から任意に選択することが可能であ り、これらを単独で又は 2種類以上を組み合わせて用いることができる。
[0044] これらの中で、好ましいものとしては、商品名 2E4MZ、 C11Z、 C17Z、 2PZ等のィ ミダゾール類や、商品名 2MZ— A、 2E4MZ— A等のイミダゾールの AZINE化合物 、商品名 2MZ— OK、 2PZ— OK等のイミダゾールのイソシァヌル酸塩、商品名 2PH Z、 2P4MHZ等のイミダゾールヒドロキシメチル体(前記商品名は 、ずれも四国化成 工業 (株)製)、ジシアンジアミドとその誘導体、メラミンとその誘導体、ジァミノマレオニ トリルとその誘導体、ジエチレントリァミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタ ミン、ビス(へキサメチレン)トリアミン、トリエタノーアミン、ジアミノジフエ-ルメタン、有 機酸ジヒドラジド等のアミン類、 1, 8—ジァザビシクロ [5, 4, 0]ゥンデセンー7 (商品 名 DBU、サンァプロ(株)製)、 3, 9—ビス(3—ァミノプロピル)一 2, 4, 8, 10—テトラ ォキサスピロ [5, 5]ゥンデカン(商品名 ATU、味の素 (株)製)、又は、トリフエ-ルホ スフイン、トリシクロへキシルホスフィン、トリブチルホスフィン、メチルジフエニルホスフ イン等の有機ホスフィンィ匕合物などが挙げられる。
[0045] これら硬化触媒の配合量は通常の量的割合で充分であり、例えば前記エポキシィ匕 合物及び Z又はォキセタンィ匕合物の合計 100質量部当り 0. 1質量部以上、 10質量 部以下が適当である。
[0046] この熱硬化性榭脂組成物(B— 1)をフレキシブル基板用の組成物に適用する場合 には、本発明において、エポキシィ匕合物としてはジャパンエポキシレジン (株)社製の 商品名 YL6800などの水添ビフエ-ル型エポキシ榭脂を用い、硬化剤としてはェポ キシ基と反応する官能基を有するゴム状ィ匕合物、例えば CTBNと呼ばれるカルボキ シル基末端ブタジエンアクリロニトリルを用いることができる。
[0047] 光硬化性榭脂組成物(B— 2)としては、活性エネルギー線照射により硬化して電気 絶縁性を示す榭脂組成物であれば、全て使用できるが、特に一分子中に 1個以上の エチレン性不飽和結合を有する化合物、及び光重合開始剤を含む榭脂組成物が耐 熱性、電気絶縁性に優れており好ましい。
[0048] 前記一分子中に 1個以上のエチレン性不飽和結合を有する化合物としては、公知 慣用の光重合性オリゴマー、及び光重合性ビニルモノマー等が用いられる。
[0049] 前記光重合性オリゴマーとしては、不飽和ポリエステル系オリゴマー、(メタ)アタリレ ート系オリゴマー等が挙げられる。(メタ)アタリレート系オリゴマーとしては、フエノール ノボラックエポキシ (メタ)アタリレート、クレゾ一ルノボラックエポキシ (メタ)アタリレート
、ビスフエノール型エポキシ (メタ)アタリレート等のエポキシ (メタ)アタリレート、ウレタ ン (メタ)アタリレート、エポキシウレタン (メタ)アタリレート、ポリエステル (メタ)アタリレ ート、ポリエーテル (メタ)アタリレート、ポリブタジエン変性 (メタ)アタリレート等が挙げ られる。
[0050] なお、本明細書において、(メタ)アタリレートとは、アタリレート、メタタリレート及びそ れらの混合物を総称する用語で、他の類似の表現につ!、ても同様である。
[0051] 前記光重合性ビュルモノマーとしては、公知慣用のもの、例えば、 2—ェチルへキ シル (メタ)アタリレート、ラウリル (メタ)アタリレート、テトラヒドロフルフリール (メタ)ァク リレート、イソポロ-ル (メタ)アタリレート、フエ-ル (メタ)アタリレート、フエノキシェチル (メタ)アタリレートなどの(メタ)アクリル酸のエステル類;ヒドロキシェチル (メタ)アタリレ ート、ヒドロキシプロピル (メタ)アタリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アタリレートな どのヒドロキシアルキル (メタ)アタリレート類;メトキシェチル (メタ)アタリレート、ェトキ シェチル (メタ)アタリレートなどのアルコキシアルキレングリコールモノ(メタ)アタリレー ト類;エチレングリコールジ (メタ)アタリレート、ブタンジオールジ (メタ)アタリレート類、 ネオペンチルグリコールジ (メタ)アタリレート、 1, 6 へキサンジオールジ (メタ)アタリ レート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アタリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ) アタリレート、ジペンタエリスリトールへキサ(メタ)アタリレートなどのアルキレンポリオ ールポリ(メタ)アタリレート、;ジエチレングリコールジ (メタ)アタリレート、トリエチレング リコールジ (メタ)アタリレート、ポリエチレングリコール 200ジ(メタ)アタリレート、ェトキ シ化トリメチロールプロパントリアタリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メ タ)アタリレートなどのポリオキシアルキレングリコールポリ(メタ)アタリレート類;ヒドロキ シビバリン酸ネオペンチルダリコールエステルジ (メタ)アタリレートなどのポリ(メタ)ァ タリレート類;トリス [ (メタ)アタリ口キシェチル]イソシァヌレートなどのイソシァヌルレー ト型ポリ (メタ)アタリレート類などが挙げられる。
[0052] これらは、塗膜の特性上の要求に合わせて、単独で又は 2種以上を組み合わせて 使用できる。
[0053] 光重合開始剤としては、例えばべンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイン ェチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルな どのべンゾイン化合物とそのアルキルエーテル類;ァセトフエノン、 2, 2—ジメトキシ— 2—フエ-ルァセトフエノン、 2 -ヒドロキシ - 2—メチル 1—フエ-ルプロパン一 1― オン、ジエトキシァセトフエノン、 2, 2—ジエトキシ 2—フエニルァセトフエノン、 1, 1 —ジクロロアセトフエノン、 1—ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、 2—メチル 1
[4 (メチルチオ)フエ-ル] 2 モルフオリノープロパン 1 オンなどのァセト フエノン類;メチルアンソラキノン、 2—ェチルアンソラキノン、 2—ターシャリーブチル アンソラキノン、 1 クロ口アンソラキノン、 2—アミノレアンソラキノンなどのアンソラキノン 類;チォキサントン、 2、 4 ジェチルチオキサントン、 2 クロ口チォキサントン、 2, 4 ージクロ口チォキサントン、 2—メチルチオキサントン、 2, 4 ジイソプロピルチオキサ ントンなどのチォキサントン類;ァセトフエノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタ
—ルなどのケタール類;ベンゾフエノン、 4, 4—ビスメチルァミノべンゾフエノンなどの ベンゾフエノン類などが挙げられる。これらは単独または 2種類以上を混合して使用 することが可能であり、さらにトリェタノ一ルァミン、メチルジェタノ一ルァミン等の第 3 級ァミン; 2 ジメチルアミノエチル安息香酸、 4 ジメチルァミノ安息香酸ェチルなど の安息香酸誘導体などの光開始助剤等と組み合わせて使用することができる。
[0054] 本発明の絶縁性硬化性榭脂組成物には、必要に応じて高充填化を容易にするた めに、湿潤'分散剤を添加することができる。このような湿潤 '分散剤としては、カルボ キシル基、水酸基、酸エステルなどの極性基を有する化合物や高分子化合物、例え ばリン酸エステル類などの酸含有化合物や、酸基を含む共重合物、水酸基含有ポリ カルボン酸エステル、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドと酸エステルの塩などを 用いることができる。市販されて 、る湿潤 ·分散剤で特に好適に用いることができるも のとしては、 Disperbyk (登録商標)一 101、 一 103、 一 110、 一 111、 一 160、 一 17 1、—174、—190、—300、 Bykumen (登録商標)、 BYK—P 105、— P104、— P 104S、 一 240 (いずれもビック'ケミ一'ジャパン社製)、 EFKA—ポリマー 150、 EF KA— 44、—63、—64、—65、—66、—71、—764、—766、 N (いずれもエフ力社 製)が挙げられる。
[0055] 本発明の絶縁性硬化性榭脂組成物は、組成物の調整や粘度調整のために、有機 溶剤を添加してもよい。前記有機溶剤としては、例えばメチルェチルケトン、シクロへ キサノン等のケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素 類;セロソルブ、メチルセ口ソルブ、ブチルセ口ソルブ、カルビトール、メチルカルビト ール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレング リコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジェチルエーテル、トリプロピレ ングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸ェチル、酢酸ブチ ル、乳酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセ口ソルブアセテート、カルビトール アセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル アセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、炭酸プロピレン等 のエステル類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素類;石油エーテル、石油ナフサ 、ソルベントナフサ等の石油系溶剤などの有機溶剤が使用できる。これらの有機溶剤 は、単独で又は 2種類以上を組み合わせて用いることができる。
[0056] 本発明の絶縁性硬化性榭脂組成物は、さらに必要に応じて、フタロシアニン'ブル 一、フタロシアニン'グリーン、アイォジン'グリーン、ジスァゾイェロー、クリスタルバイ ォレット、酸化チタン、カーボンブラック、ナフタレンブラックなどの公知慣用の着色剤 、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、 tーブチルカテコール、ピロガロ ール、フエノチアジンなどの公知慣用の熱重合禁止剤、微粉シリカ、有機ベントナイト 、モンモリロナイトなどの公知慣用の増粘剤、シリコーン系、フッ素系、高分子系など の消泡剤及び Z又はレべリング剤、イミダゾール系、チアゾール系、トリァゾール系等 のシランカップリング剤などのような公知慣用の添加剤類を配合することができる。
[0057] 本発明の絶縁性硬化性榭脂組成物は、前記有機溶剤で塗布方法に適した粘度に 調整し、基材上に、スクリーン印刷法等の方法により塗布する。
[0058] 前記絶縁性硬化性榭脂組成物が、熱硬化性榭脂組成物 (B— 1)の場合、塗布後、 約 140°C〜180°Cの温度に加熱して熱硬化させることにより、硬化塗膜を得ることが できる。
[0059] また、前記絶縁性硬化性榭脂組成物が、光硬化性榭脂組成物 (B— 2)の場合、塗 布後、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等で紫外線照射し、硬 化塗膜を得ることができる。
[0060] (実施例)
次に本発明の実施例および比較例を示して本発明につ ヽて具体的に説明するが 、本発明が以下の実施例に限定されるものでないことはもとよりである。なお以下に お 、て「部」および「%」とあるのは、特に断りのな 、限り全て「質量部」および「質量% 」を表わす。
[0061] 〈熱硬化性榭脂組成物〉
下記表 1に示す実施例 1及び比較例 1, 3, 4の配合成分を、 3本ロールミルで混練 し、熱硬化性榭脂組成物を得た。得られた熱硬化性榭脂組成物の保存安定性の評 価結果を、表 3に示し、その特性評価結果を表 4に示す。
[表 1] 表 1
Figure imgf000013_0001
注)酸ィ匕アルミニウムの体積占有率は、酸化アルミニウムを除く成分の体積 V0と、 酸ィ匕アルミニウム添加後の体積 VIから、以下のように求めた。
酸ィ匕アルミニウムの体積占有率 (容量0 /0) = (V1 -V0) /V1 X 100
球状シリカの体積占有率も同様に、球状シリカを除く成分の体積 VOと、球状シリ 力添加後の体積 VIから、以下のように求めた。
球状シリカの体積占有率 (容量%) = (V1 -V0) /V1 X 100
〈光硬化性榭脂組成物〉
下記表 2に示す実施例 2及び比較例 2, 5, 6の配合成分を、 3本ロールミルで混練 し、光硬化性榭脂組成物を得た。得られた光硬化性榭脂組成物の保存安定性の評 価結果を、表 3に示し、その特性評価結果を表 4に示す。
[表 2] 表 2
Figure imgf000014_0001
注)酸ィ匕アルミニウムの体積占有率は、酸ィヒアルミニウムを除く成分の体積 V0と、 酸ィ匕アルミニウム添加後の体積 VIから、以下のように求めた。
酸化アルミニウムの体積占有率 (容量%) = (V1 -V0) /V1 X 100
球状シリカの体積占有率も同様に、球状シリカを除く成分の体積 V0と、球状シリ 力添加後の体積 VIから、以下のように求めた。
球状シリカの体積占有率 (容量%) = (V1 -V0) /V1 X 100
[表 3]
表 3
Figure imgf000014_0002
[表 4] 表 4
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0002
[0064] なお、上記表 3及び表 4の評価方法は以下のとおりである。
[0065] 保存安定性評価:
実施例 1及び比較例 1, 3, 4の熱硬化組成物をポリエチレン製の密封黒色容器に 入れて 5°Cにて保存した。 2日後、 7日後、 30日後、 90日後の沈降状態を評価した。 また、実施例 2及び比較例 2の光硬化組成物をポリエチレン製の密封黒色容器に入 れて 20°Cの暗所にて保存した。 2日後、 7日後、 30日後、 90日後の沈降状態を評価 した。
沈降なし
〇:若干沈降しているが凝集はなぐ攪拌することにより使用に問題なし
X:沈降し凝集している。攪拌してもダマとなり、使用不能
特性評価:
(1)熱伝導率
実施例 1及び比較例 1, 3, 4の熱硬化性組成物を、試験基板上にスクリーン印刷で 硬化塗膜が約 40 mとなるように全面塗布し、 150°Cで 60分間硬化させた。また、 実施例 2及び比較例 2, 5, 6の光硬化性組成物を試験基板上にスクリーン印刷で硬 化塗膜が約 40 mとなるように全面塗布し、メタルハライドランプにて 350nmの波長 で 2jZcm2の積算光量を照射して硬化させた。得られた硬化塗膜の 25〜125°Cで の熱伝導率を、レーザーフラッシュ法により測定した。
[0066] (2)耐溶剤性
実施例 1及び比較例 1, 3, 4の熱硬化組成物を、回路形成された FR— 4基板上に スクリーン印刷で乾燥塗膜が約 40 mとなるようにパターン印刷し、 150°Cで 60分間 硬化させた。また、実施例 2及び比較例 2, 5, 6の光硬化性組成物を回路形成され た FR— 4基板上にスクリーン印刷で乾燥塗膜が約 40 μ mとなるようにパターン印刷 し、メタルハライドランプにて 350nmの波長で 2j/cm2の積算光量を照射して硬化さ せた。得られた基板をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに 30分間 浸漬し、乾燥後、セロハン粘着テープによるピールテストを行い、塗膜の剥がれ'変 色について評価した。
〇:剥がれや変色がな 、もの
X:剥がれや変色があるもの
(3)耐熱性
実施例 1及び比較例 1, 3, 4の熱硬化組成物と実施例 2及び比較例 2, 5, 6の光硬 化性組成物を用いて耐溶剤性と同様の方法で得られた基板にロジン系フラックスを 塗布して 260°Cのはんだ槽で 10秒間フローさせて、プロピレングリコールモノメチル エーテルアセテートで洗浄'乾燥後、セロハン粘着テープによるピールテストを行!、、 塗膜の剥がれにつ!、て評価した。
〇:剥がれがないもの
X:剥がれがあるもの
(4)鉛筆硬度
実施例 1及び比較例 1, 3, 4の熱硬化組成物と実施例 2及び比較例 2, 5, 6の光硬 化性組成物を用いて耐溶剤性と同様の方法で得られた基板に、 Bから 9Hの鉛筆の 芯を先が平らになるように研ぎ、約 45° の角度で押しつけて塗膜が剥がれない鉛筆 の硬さを記録した。
[0067] (5)電気絶縁性
実施例 1及び比較例 1, 3, 4の熱硬化組成物を、 IPC規格 Bパターンのくし形電極 が形成された FR— 4基板上にスクリーン印刷で乾燥塗膜が約 40 μ mとなるようにパ ターン印刷し、 150°Cで 60分間硬化させた。また、実施例 2及び比較例 2, 5, 6の光 硬化性組成物を IPC規格 Bパターンのくし形電極が形成された FR— 4基板上にスク リーン印刷で乾燥塗膜が約 40 mとなるようにパターン印刷し、メタルノ、ライドランプ にて 350nmの波長で 2j/cm2の積算光量を照射して硬化させた。得られた基板の 電極間の絶縁抵抗値を印加電圧 500Vにて測定した。
表 3及び表 4に示す結果から明らかなように、本発明の硬化性絶縁性組成物によれ ば、熱硬化性、光硬化性いずれにおいても、熱伝導率が 2WZm'Kを超えて、かつ 、プリント配線板用の耐熱絶縁材料として十分な特性の硬化物を得ることができる。

Claims

請求の範囲
[1] (A)熱伝導率 15WZm'K以上の球状の酸化アルミニウム粒子と、(B)硬化性榭脂 組成物とを含有し、前記プリント配線板用榭脂組成物の硬化物の全容量に対して、 前記酸ィ匕アルミニウム粒子 (A)の体積占有率が、 60容量%以上であり、かつ該硬化 物の熱伝導率が 2WZm · K以上であるプリント配線板用絶縁性硬化性榭脂組成物。
[2] 前記酸ィ匕アルミニウム粒子 (A)は、粒径 30 μ m以下の粒子力もなる請求項 1記載の プリント配線板用絶縁性硬化性榭脂組成物。
[3] 前記酸ィ匕アルミニウム粒子 (A)は、粒径 5 m乃至 20 mの範囲内にある第 1の酸 化アルミニウム粒子 100質量部に対し、この第 1の酸ィ匕アルミニウム粒子の平均粒径 の 1Z2〜1Z10の範囲内にある第 2の酸化アルミニウム粒子を 20〜100質量部配 合している請求項 1又は 2記載のプリント配線板用絶縁性硬化性榭脂組成物。
[4] 前記硬化性榭脂組成物 (B)力 (B- 1)熱硬化性榭脂組成物である請求項 1〜3の いずれか〖こ記載のプリント配線板用絶縁性硬化性榭脂組成物。
[5] 前記熱硬化性榭脂組成物 (B— 1)が、エポキシ化合物及び Z又はォキセタンィ匕合 物であり、プリント配線板用榭脂組成物は、更に、この熱硬化性榭脂組成物(B—1) の硬化剤及び Z又は硬化触媒を含有する請求項 4に記載のプリント配線板用絶縁 性硬化性榭脂組成物。
[6] 前記硬化性榭脂組成物 (B)力 (B-2)光硬化性榭脂組成物である請求項 1〜3の いずれか〖こ記載のプリント配線板用絶縁性硬化性榭脂組成物。
[7] 前記光硬化性榭脂組成物 (B— 2)が、一分子中に 1個以上のエチレン性不飽和結 合を有する化合物、及び光重合開始剤を含有する請求項 6に記載のプリント配線板 用絶縁性硬化性榭脂組成物。
[8] 請求項 1乃至 7の ヽずれか 1項に記載のプリント配線板用絶縁性硬化性榭脂組成物 を、活性エネルギー線照射及び Z又は熱硬化して得られる熱伝導率が 2WZm · K 以上の硬化物。
[9] 請求項 1乃至 7のいずれか 1項に記載の絶縁性硬化性榭脂組成物を、活性エネルギ 一線照射及び Z又は熱硬化して得られる硬化物により、絶縁層及び Z又はソルダー レジスト層が形成されてなるプリント配線板。
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