説明

プリント配線板用積層材料およびその用途

【課題】実装信頼性や接続信頼性に優れるとともに、接着層とめっき金属層等との間の接着性にも優れたプリント配線板やこれを用いた半導体装置を得ることの可能なプリント配線板用積層材料提供する。
【解決手段】プリント配線板用積層材料10は、支持基材上に、接着層と、プリント配線板の絶縁層を構成する樹脂層とが順に積層されてなり、前記樹脂層は、無機充填材を除く硬化物の吸水率が1〜2.5%であり、無機充填材を55〜75重量%含むこと。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント配線板用積層材料およびその用途に関する。
【背景技術】
【0002】
現在の電子機器において、より高速伝送化、高密度集積化が進んでいる。これらの電子機器に用いられるプリント配線板はビルドアップ方式の多層プリント配線板が多く採用されている。ビルドアップに用いられる積層材料等としては以下のようなものを挙げることができる。
【0003】
特許文献1には、接着補助剤の層を金属箔上に有する接着補助剤付金属箔および当該金属箔を用いて作成されたプリント配線板が開示されている。この接着補助剤には、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エポキシ樹脂硬化剤としてトリアジン環含有ノボラック型フェノール樹脂、及び硬化促進剤を含むことが記載されている。
【0004】
特許文献2には、金属箔とブロック共重合ポリイミド樹脂層と絶縁層とが積層されてなる金属箔張積層板が開示されている。そして、この金属箔張積層板の金属箔を除去し、ポリイミド樹脂層上にメッキにより導体層を形成するプリント配線板の製造方法が記載されている。当該文献には、導体層と絶縁層との密着性に優れると記載されている。
【0005】
特許文献3には、所定の吸水率を有するポリイミド樹脂からなる接着層が、絶縁基材と金属層との間に配置された金属張積層体が開示されている。当該文献には、この接着層は接着性に優れる旨記載されている。
【0006】
特許文献4には、所定のシアネートエステル樹脂、エポキシ樹脂および無機充填材を含む樹脂組成物より構成される絶縁樹脂層をフィルム上または金属箔上に積層してなる、フィルム付きまたは金属箔付き絶縁樹脂シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2006−159900号公報
【特許文献2】特開2006−196863号公報
【特許文献3】特開2007−326962号公報
【特許文献4】特開2008−198774号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献1〜4に記載の積層材料等においては、以下の点で改善の余地を有していた。
【0009】
積層板と半導体素子との間に熱膨張率差があると実装信頼性が低下することから、積層板を構成する積層材料の熱膨張率が低いことが求められる。さらに、積層材料においても、樹脂層と導体との間に熱膨張率差があると接続信頼性が低下することから、絶縁層の熱膨張率が低いことが求められる。そこで、熱膨張率を低下させるために、絶縁樹脂層中の無機充填材の含有量を多くする必要がある。
【0010】
一方、多層プリント配線板を製造するビルドアップ法においては、積層材料をコア基板上に積層した後、レーザ等によりビアホールを形成し、デスミア処理を行った後、めっき層を形成する。
【0011】
しかしながら、デスミア処理後において、樹脂層と、樹脂層上に形成されためっき層や金属箔(支持基材)との接着性が低下することがあった。樹脂層上に接着層を設けた場合、金属箔やめっき層との接着性が改良されるものの依然として改良の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者は上記の課題に鑑み鋭意研究したところ、絶縁層の熱膨張率を低くするためには無機充填材を多く含有する必要があるものの、絶縁層の無機充填材の量を多くすると、絶縁層上に形成された接着層とめっき層等との間の接着性が低下する現象が生じることを見出した。つまり、絶縁層の低熱膨張率と、接着層とめっき金属層等の接着性とは、トレードオフの関係にあった。
【0013】
本願発明者らは、この新規な課題についてさらに検討したところ、絶縁層が無機充填材を多く含有する場合において、接着層とめっき金属層等の接着性が低下する現象は、樹脂層の吸水性に起因しているとの知見を得た。
【0014】
そこで、本願発明者らは、樹脂層全体の吸水率を検討したところ、かかる吸水率は、絶縁層中の無機充填材量の増加に伴い減少するものの、樹脂層全体の吸水率と、接着層とめっき金属層等の接着性低下との間に相関を見出すことができなかった。
【0015】
そこで、本願発明者らはさらに検討したところ、樹脂層全体の吸水率ではなく、絶縁層を構成する無機充填材を除く硬化物の吸水率が接着性と相関があることを見出した。このような知見に基づきさらに鋭意研究したところ、絶縁層が低熱膨張率を維持することが可能な量の無機充填材を含んでいても、絶縁層の硬化物の吸水率を所定の範囲とすることにより、接着層とめっき金属層等との間の接着性が改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0016】
本発明は、以下に示すことができる。
(1)支持基材上に、接着層と、プリント配線板の絶縁層を構成する樹脂層とが順に積層されてなるプリント配線板用積層材料であって、
前記樹脂層は、無機充填材を除く硬化物の吸水率が1〜2.5%であり、無機充填材を55〜75重量%含むことを特徴とするプリント配線板用積層材料。
【0017】
(2)前記接着層は平均粒子径0.1μm以下の無機充填材を含有することを特徴とする(1)に記載のプリント配線板用積層材料。
【0018】
(3)前記接着層は、水酸基を少なくとも一つ含有する芳香族ポリアミド樹脂を含むことを特徴とする(1)または(2)に記載のプリント配線板用積層材料。
【0019】
(4)水酸基を少なくとも一つ含有する前記芳香族ポリアミド樹脂は、ジエン骨格を有する4つ以上の炭素鎖が繋がったセグメントを含むことを特徴とする(1)乃至(3)のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【0020】
(5)前記樹脂層は、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を含むことを特徴とする(1)乃至(4)のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【0021】
(6)前記樹脂層は、シアネートエステル樹脂を含むことを特徴とする(1)乃至(5)のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【0022】
(7)単位重量あたりの前記樹脂層に含まれる無機充填材の表面積の総和が、1.8m〜4.5m/gであることを特徴とする(1)乃至(6)のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【0023】
(8)前記樹脂層は、Si−H結合またはSi−OH結合を少なくとも2つ有する環状またはかご型シロキサン化合物を含有することを特徴とする(1)乃至(7)のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【0024】
(9)環状シロキサン化合物が下記一般式(1)で表されることを特徴とする(8)に記載のプリント配線板用積層材料。
【0025】
【化1】

【0026】
(式中、xは2以上10以下の整数を表し、nは1または2を表す。Rは同一でも異なっていてもよく、酸素原子、ホウ素原子または窒素原子から選択される原子を含む基を表し、Rは、同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜20の飽和または不飽和炭化水素基を示す。但し、RおよびRの少なくとも2つは水素原子または水酸基である。)
【0027】
(10)かご型シロキサン化合物が下記一般式(2)で表されることを特徴とする(8)に記載のプリント配線板用積層材料。
【0028】
【化2】

【0029】
(式中、Xは、水素原子、水酸基、炭素数1〜20の飽和または不飽和炭化水素基、または酸素原子、ホウ素原子、窒素原子およびケイ素原子から選択される原子を含む置換基を示す。但し、少なくとも2つのXは水素原子または水酸基である。)
【0030】
(11)前記樹脂層は、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物からなる群から選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする(1)乃至(10)のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【0031】
(12)前記接着層の層厚が0.5〜10μmであることを特徴とする(1)乃至(11)のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【0032】
(13)前記樹脂層を構成する樹脂が繊維基材に含浸していることを特徴とする(1)乃至(12)のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【0033】
(14)前記支持基材が金属箔である、(13)に記載の2つのプリント配線板用積層材料の樹脂層同士を対向させた状態で貼り合わせてなる金属張積層板。
【0034】
(15) (1)乃至(13)のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料の樹脂層を、内層回路板の内層回路パターンが形成された面に当接させ、加熱加圧して得られるプリント配線板。
【0035】
(16) (15)に記載のプリント配線板に、半導体素子を実装してなる半導体装置。
【発明の効果】
【0036】
本発明のプリント配線板用積層材料によれば、実装信頼性や接続信頼性に優れるとともに、接着層とめっき金属層等との間の接着性にも優れた金属張積層板、プリント配線板、プリント配線板に半導体素子を実装してなる半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】第1実施形態のプリント配線板用積層材料の一例を模式的に示す断面図である。
【図2】第1実施形態における、繊維基材を樹脂ワニスに浸漬させる含浸塗布設備を模式的に示す断面図である。
【図3】第1実施形態のプリント配線板用積層材料を用いた金属張積層板の製造例を示す工程断面図である。
【図4】第1実施形態のプリント配線板用積層材料を用いたプリント配線板の製造例を示す工程断面図である。
【図5】第1実施形態のプリント配線板用積層材料を用いた内層回路基板の他の製造例を示す工程断面図である。
【図6】第1実施形態のプリント配線板を用いて作成された半導体装置を模式的に示す断面図である。
【図7】第2実施形態のプリント配線板用積層材料の一例を模式的に示す断面図である。
【図8】第2実施形態のプリント配線板用積層材料を用いた金属張積層板の製造例を示す工程断面図である。
【図9】第2実施形態のプリント配線板用積層材料を用いたプリント配線板の製造例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宣説明を省略する。
なお、以下の実施形態において、第1の実施形態は支持基材として剥離シートを用いた例を示し、第2の実施形態は支持基材として金属箔を用いた例を示す。
【0039】
[第1の実施形態]
図1に示すように、本実施形態のプリント配線板用積層材料10は、支持基材(剥離シート12)上に、接着層14と、プリント配線板の絶縁層を構成する樹脂層16とが順に積層されてなる。樹脂層16は、無機充填材を除く硬化物の吸水率が1〜2.5%であり、かつ樹脂層16を100重量%とした場合において無機充填材を55〜75重量%含む。
樹脂層16の硬化物の吸水率は、好ましくは1〜2.3%、さらに好ましくは1〜2.0%とすることができる。下限値は、上記数値範囲において1.3%以上とすることが好ましい。
【0040】
なお、樹脂層16の硬化物の吸水率が下限値未満であると、無機充填材の含有量が上記範囲外となるため本実施形態のプリント配線板用積層材料を得ることができず、絶縁層の低熱膨張率および接着層とめっき層等との間の接着性を改善することができず、さらにレーザビア加工後のスミア除去が困難になる。
【0041】
樹脂層16の硬化物の吸水率は、樹脂層16全体の吸水率を測定し、無機充填材割合から換算して、無機充填材を除く硬化物の吸水率を算出することができる。具体的には、樹脂層16の硬化物の吸水率は以下のようにして測定することができる。
【0042】
90μmの接着層14からなる硬化樹脂板を50mm角に切り出してサンプルとし、120℃の乾燥機内に2時間放置した後のサンプル重量、および121℃、湿度100%の槽内に2時間放置した後のサンプル重量を各々測定し、下記式より樹脂層16を構成する硬化物の吸水率を算出する。
【0043】
式:樹脂層16を構成する硬化物の吸水率
=((B−A)/A)×100×(100/(100−X))
A:120℃の乾燥機内に2時間放置した後の重量(mg)
B:121℃、湿度100%の槽内に2時間放置した後の重量(mg)
X:樹脂層16(100重量%)中の無機充填材の重量%(%)
【0044】
さらに、樹脂層16は、樹脂層16を100重量%とした場合において、無機充填材を好ましくは60〜75重量%、さらに好ましくは60〜70重量%含むことができる。本実施形態において、吸水率と無機充填材の含有量は、上記数値範囲を適宜組み合わせることができる。
【0045】
つまり、樹脂層16が、上記のような吸水率と無機充填材の含有量とを何れも満たすことにより、樹脂層16の熱膨張率を低くすることができ、さらに接着層14上に形成されるめっき金属層等との接着性にも優れる。したがって、本実施形態のプリント配線板用積層材料10によれば、実装信頼性や接続信頼性に優れるとともに、金属パターン等との間の接着性にも優れた金属張積層板、プリント配線板、このプリント配線板に半導体素子を実装してなる半導体装置を提供することができる。
【0046】
<剥離シート12>
剥離シート12は、接着層14を介して樹脂層16が積層されるため、積層時の取扱いが容易であるものを選択することが好ましい。また、プリント配線板用積層材料10の樹脂層16側を内層回路に当接させた状態で積層した後、剥離シート12を除去することから、積層後、剥離が容易であるものであることが好ましい。
【0047】
このような剥離シート12としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂などの耐熱性を有した熱可塑性樹脂フィルムなどを挙げることができる。これらフィルムの中でも、接着層14との接着性および剥離性のバランスの観点から、ポリエステルで構成されるフィルムが好ましい。
【0048】
剥離シート12の厚さは、特に限定されないが、通常10〜200μm、好ましくは20〜75μmである。剥離シート12の厚さが前記範囲内であると、取扱いが容易で、また樹脂層16の平坦性に優れる。
【0049】
<樹脂層16>
樹脂層16は、上記したように、硬化物の吸水率の吸水率が1〜2.5%であり、無機充填材(A)を55〜75重量%含むものである。
なお、樹脂層16の低熱膨張率化、さらに接着層14上に形成されるめっき金属層等との接着性向上のバランスの観点から、樹脂層16は、無機充填材(A)、エポキシ樹脂(B)、シアネートエステル樹脂(C)を含むことが好ましく、さらにカップリング剤(D)、硬化促進剤(E)を含むことがより好ましい。
以下、各成分について説明する。
【0050】
(無機充填材(A))
無機充填材(A)は、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、ベーマイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素等の窒化物、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸塩等を含む。これらの中の1種類を単独で用いることもできるし、2種類以上を併用することもできる。これらの中でも特に、シリカが好ましく、溶融シリカが低熱膨張性に優れる点で好ましい。また、破砕状、球状のシリカが存在するが、樹脂組成物の溶融粘度を下げる点において、球状シリカが好ましい。
【0051】
前記球状シリカは、さらに予め表面処理する処理剤で処理されたものであることが好ましい。前記処理剤は、官能基含有シラン類、環状オリゴシロキサン類、オルガノハロシラン類、およびアルキルシラザン類からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上の化合物であることが好ましい。
【0052】
また、前記処理剤の中でも、オルガノハロシラン類およびアルキルシラザン類を用いて球状シリカの表面処理をすることは、シリカ表面を疎水化するのに好適であり、前記樹脂組成物中における球状シリカの分散性に優れる点において好ましい。通常の官能基含有シラン類と、前記オルガノハロシラン類またはアルキルシラザン類の組合せで使用する場合、いずれを先に表面処理に用いても良いが、オルガノハロシラン類またはアルキルシラザン類を先に分散させる方が、球状シリカ表面に有機物親和性を与え、次の官能基含有シラン類の表面処理を効果的にすることができるので好ましい。ここで用いる通常の官能基含有シラン類と、前記オルガノハロシラン類またはアルキルシラザン類の使用量の比は、500/1〜50/1(重量比)であることが好ましい。前記範囲を外れると機械的強度が低下する場合がある。
【0053】
前記官能基含有シラン類は、例えば3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、および2−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシシランなどのエポキシシラン化合物、3−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクロキシプロピルトリエトキシシラン、および3−メタクロキシプロピルメチルジエトキシシランなどの(メタ)アクリルシラン、3−メルカトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカトプロピルトリエトキシシラン、および3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどのメルカプトシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、およびN−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、およびビニルトリクロロシランなどのビニルシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネートシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、および3−ウレイドプロピルトリエトキシシランなどのウレイドシラン、(5-ノルボルネン-2-イル)トリメトキシシラン、(5-ノルボルネン-2-イル)トリエトキシシラン、および(5-ノルボルネン-2-イル)エチルトリメトキシシランなどの(5-ノルボルネン-2-イル)アルキルシラン、およびフェニルトリメトキシシランなどのフェニルシランなどを挙げることができる。これらの官能基含有シラン類は、(A)無機充填材の分散性向上および樹脂組成物の最低動的粘度を4000Pa・s以下に維持するために好適に選択される。
前記環状オリゴシロキサン類は、例えばヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンなどを挙げることができる。
【0054】
前記オルガノハロシラン類は、例えばトリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシランおよびメチルトリクロロシランなどを挙げることができる。これらの中で、ジメチルジクロロシランがより好ましい。
【0055】
前記アルキルシラザン類は、例えばヘキサメチルジシラザン、1,3−ジビニル1,1,3,3−テトラメチルジシラザン、オクタメチルトリシラザンおよびへキサメチルシクロトリシラザンなどを挙げることができる。これらの中でヘキサメチルジシラザンがより好ましい。
【0056】
前記球状シリカを予め表面処理剤を用い処理する方法は、公知の方法により行うことができる。例えば、球状シリカをミキサーに入れ、窒素雰囲気下で、撹拌しながら前記処理剤を噴霧し、所定温度で一定時間保持することにより行うことができる。前記噴霧する処理剤は予め溶剤に溶かしておいても良い。また、球状シリカと処理剤とをミキサーに入れ、さらに溶剤を添加し撹拌したり、シリカ表面のシラノールとカップリング剤の反応を促進するために、加温したり、少量の水を添加したり、酸やアルカリを用いることもできる。
【0057】
前記処理時の温度は、処理剤の種類によるが、処理剤の分解温度以下で行うことが必要である。また、処理温度が低すぎると処理剤と球状シリカの結合力が低く、処理の効果が得られない。よって処理剤にあわせた適切な温度で処理を行う必要がある。更に、保持時間は、処理剤の種類または処理温度により適宜調製できる。
【0058】
無機充填材(A)の平均粒子径は、0.01〜5μmであることが好ましい。さらに好ましくは0.1〜2μmである。無機充填材(A)の平均粒子径が前記下限値未満であると、樹脂組成物を用いて樹脂ワニスを調製する際に、樹脂ワニスの粘度が高くなるため、プリント配線板用積層材料を作製する際の作業性に影響を与える場合がある。一方、前記上限値を超えると、樹脂ワニス中で無機充填材(A)の沈降等の現象が起こる場合がある。無機充填材(A)の平均粒子径を前記範囲内とすることにより、これらの特性のバランスに優れたものとすることができる。
【0059】
また無機充填材(A)は、平均粒子径が単分散の無機充填材を用いることもできるし、平均粒子径が多分散の無機充填材を用いることができる。さらに平均粒子径が単分散及び/または、多分散の無機充填材を1種類または2種類以上を併用したりすることもできる。
【0060】
無機充填材(A)の含有量は樹脂層16全体(100重量%)の55〜75重量%であり、樹脂層16の熱膨張係数を、10ppm〜35ppmに調整することができる。
【0061】
無機充填材(A)は、単位重量あたりの樹脂層16に含まれる無機充填材(A)の表面積の総和が、1.8〜4.5m/g、好ましくは2.0〜4.3m/gとなるように含むことができる。無機充填材(A)の表面積の総和は、以下の式により算出することができる。
【0062】
式: 単位重量あたりの樹脂層16に含まれる無機充填材(A)の表面積の総和(m/g)=(X(%)/100)×Y(m/g)
X:樹脂層16中の無機充填材割合(%)
Y:無機充填材の比表面積(m/g)
【0063】
本実施形態においては、絶縁層16の硬化物の吸水率を所定の範囲とすることにより、接着層14とめっき金属層等の接着性が改善される。さらに、上記無機充填材(A)の表面積の総和が上記範囲であることにより、接着層14とめっき金属層等の接着性、接着層14の成形性、さらに絶縁信頼性のバランスに優れる。
【0064】
(エポキシ樹脂(B))
エポキシ樹脂(B)としては、分子内に2つ以上のエポキシ基を有する樹脂を用いることができる。例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂などを挙げることができる。
【0065】
この中でも、樹脂層16の吸水率を低下させ、硬化物の吸水率を所定の範囲に設定する観点から、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を含むことが好ましく、さらに好ましくはジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を含むことが好ましい。
【0066】
エポキシ樹脂(B)は、無機充填材(A)を除く樹脂層16全体を100重量%とする場合において、10〜90重量%、好ましくは25〜75重量%の量で含むことができる。含有量が前記下限値未満であると樹脂組成物の硬化性が低下したり、得られる製品の耐湿性が低下したりする場合があり、前記上限値を超えると低熱膨張性、耐熱性が低下する場合がある。したがって、これらの特性のバランスの観点から上記範囲であることが好ましい。
【0067】
(シアネートエステル樹脂(C))
シアネートエステル樹脂(C)としては、例えばハロゲン化シアン化合物とフェノール類とを反応させ、必要に応じて加熱等の方法でプレポリマー化することにより得ることができる樹脂を挙げることができる。具体的には、ノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールA型シアネート樹脂、ビスフェノールE型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールF型シアネート樹脂等のビスフェノール型シアネート樹脂、ジシクロペンタジエン型シアネート樹脂等を挙げることができる。これらの中でもノボラック型シアネート樹脂が好ましい。これにより、耐熱性を向上させることができる。
【0068】
さらにシアネートエステル樹脂(C)としては、これらの樹脂をプレポリマー化したものも用いることができる。すなわち、前記シアネート樹脂を単独で用いてもよいし、重量平均分子量の異なるシアネート樹脂を併用したり、前記シアネート樹脂とそのプレポリマーとを併用したりすることもできる。
【0069】
前記プレポリマーは、通常、前記シアネート樹脂を加熱反応などにより、例えば3量化することで得られるものであり、樹脂組成物の成形性、流動性を調整するために好ましく使用されるものである。前記プレポリマーは、例えば3量化率が20〜50重量%のプレポリマーを用いた場合、良好な成形性、流動性を発現できる。
【0070】
さらにシアネートエステル樹脂(C)は、80℃における粘度が15〜550mPa・sであることが好ましい。これは真空下で加熱加圧積層(ラミネート)した時に内層回路パターン上に平坦性よく絶縁樹脂層を形成するため、またエポキシ樹脂等の他成分との相溶性を保つためである。前記上限値を超えると、絶縁樹脂層表面の平坦性を損ねる恐れがある。また、前記下限値未満であると、相溶性が悪化して、ラミネート時に分離してブリードする恐れがある。
【0071】
シアネートエステル樹脂(C)の含有量は、無機充填材(A)を除く樹脂層16全体の10〜90重量%が好ましく、特に25〜75重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると絶縁樹脂層を形成するのが困難となる場合があり、前記上限値を超えると絶縁樹脂層の強度が低下する場合がある。したがって、これらの特性のバランスの観点から上記範囲であることが好ましい。
【0072】
(カップリング剤(D))
カップリング剤(D)としては、Si−H結合またはSi−OH結合を少なくとも2つ有する環状またはかご型のシロキサン化合物を用いることができる。
【0073】
Si−H結合またはSi−OH結合を少なくとも2つ有することにより、環状シロキサン化合物同士を結合し、さらにフィラーもしくはフィラーと樹脂界面を被覆することによりプリント配線板用積層材料の強度を向上させることができ、さらに疎水化による低吸水化を実現させることができる。
環状シロキサン化合物としては、下記一般式(1)で表される化合物を用いることができる。
【0074】
【化3】

【0075】
式中、xは2以上10以下の整数を表し、nは1または2を表す。Rは、同一でも異なっていてもよく、酸素原子、ホウ素原子または窒素原子から選択される原子を含む基を表す。Rは、同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜20の飽和または不飽和炭化水素基を示す。但し、RおよびRの少なくとも2つは水素原子または水酸基である。
【0076】
炭素数1〜20の飽和または不飽和炭化水素基としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、シクロプロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、tert.−ブチル、シク ロブチル、n−ペンチル、tert.−アミル、シクロペンチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、2−エチルヘキシル等のアルキル基;フェニル、ジフェニ ル、ナフチル等のアリール基;ベンジル、メチルベンジル等のアリールアルキル基;o−トルイル、m−トルイル、p−トルイル、2,3−ジメチルフェニル、 2,4−ジメチルフェニル、2,5−ジメチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、3,4−ジメチルフェニル、3,5−ジメチルフェニル、2,4,6−ト リメチルフェニル、o−エチルフェニル、m−エチルフェニル、p−エチルフェニル等のアルキルアリール基;ビニル、アリル、1−プロペニル、1−ブテニル、1,3−ブタジエニル、1−ペンテニル、1−シクロペンテニル、2−シクロペンテニル、シクロペンタジエニル、メチルシクロペンタジエニル、エチルシクロペンタジエニル、1−ヘキセニル、1−シクロヘキセニル、2,4−シクロヘキサジエニル、2,5−シクロヘキサジエニル、2,4,6−シクロヘプタトリエニル、5−ノルボルネン−2−イル等のアルケニル基;2−フェニル−1−エテニル等のアリールアルケニル基;o−スチリル,m−スチリル,p−スチリル等のアルケニルアリール基;エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル,2−ブチニル,3−ブチニル、1−ペンチニル、2−ペンチニル、3−ペンチニル、4−ペンチニル、1−ヘキシニル、3−ヘキシニル、5−ヘキシニル等のアルキニル基;2−フェニル−1−エチニル等のアリールアルキニル基;2−エチニル−2フェニル等のアルキニルアリール基等を挙げることができる。
環状シロキサン化合物の数平均分子量は、50〜1000であること好ましい。
【0077】
環状シロキサン化合物としては、1,3,5−トリメチルシクロトリシロキサン、ヘキサメチルシクロヘキサシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタメチルシクロペンタシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、1,3,5−トリエチルシクロトリシロキサン、1,3,5,7−テトラエチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタエチルシクロペンタシロキサンなどを挙げることができる。
【0078】
かご型シロキサン化合物は、下記一般式(2)で表される。
【0079】
【化4】

【0080】
式中、Xは、水素原子、水酸基、炭素数1〜20の飽和または不飽和炭化水素基、または酸素原子、ホウ素原子、窒素原子およびケイ素原子から選択される原子を含む置換基を示す。但し、少なくとも2つのXは水素原子または水酸基である。
かご型シロキサン化合物の数平均分子量は、50〜1000であること好ましい。
【0081】
かご型シロキサン化合物は、例えば、ポリシルセスキオキサン(T8)、ポリシルセスキオキサン−ヒドロキシ置換体、ポリシルセスキオキサン−オクタヒドロキシ置換体、ポリシルセスキオキサン−(3−グリシジル)プロポキシ−ヘプタヒドロキシ置換体、ポリシルセスキオキサン−(2,3−プロパンジオール)プロポキシ−ヘプタヒドロキシ置換体などが挙げられる。
【0082】
本実施形態においては、上記の環状またはかご型のシロキサン化合物以外のカップリング剤を用いることもできる。このようなカップリング剤は、特に限定されないが、シラン系、チタネート系、アルミニウム系カップリング剤などが挙げられる。例えば、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アニリノプロピルトリメトキシシラン、3−アニリノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランおよびN−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノシラン化合物、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランおよび2−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシシラン化合物、その他として、3−メルカトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカトプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、及び3−メタクロキシプロピルトリメトキシシランなどを挙げることができる。これらの中の1種類を単独で用いることもできるし、2種類以上を併用することもできる。
【0083】
カップリング剤を用いることで、エポキシ樹脂(B)およびシアネートエステル樹脂(C)と、前記無機充填材との界面の濡れ性を向上させることができる。そのことにより、耐熱性、特に吸湿半田耐熱性を向上させることができる。
【0084】
カップリング剤(D)の含有量は、特に限定されないが、無機充填材(A)100重量部に対して0.05〜5.00重量部であることが好ましい。特に0.1〜2.5重量部がより好ましい。カップリング剤(D)の含有量が前記下限値未満であると、無機充填材を被覆して耐熱性を向上させる効果が充分でないことがある。一方、前記上限値を超えると、絶縁層の曲げ強度が低下することがある。カップリング剤の含有量を前記範囲内とすることにより、これらの特性のバランスに優れたものとすることができる。
【0085】
(硬化促進剤(E))
硬化促進剤(E)の具体例としては、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物;1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、ベンジルジメチルアミン、2−メチルイミダゾール等の窒素原子含有化合物が挙げられる。
【0086】
これらのうち、硬化性の観点からはリン原子含有化合物が好ましく、流動性と硬化性のバランスの観点からは、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等の潜伏性を有する触媒がより好ましい。流動性という点を考慮するとテトラ置換ホスホニウム化合物が特に好ましく、また耐半田性の観点では、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物が特に好ましく、また潜伏的硬化性という点を考慮すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が特に好ましい。また、成形性の観点では、テトラ置換ホスホニウム化合物が好ましい。
【0087】
有機ホスフィンとしては、例えばエチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第1ホスフィン;ジメチルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第2ホスフィン;トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の第3ホスフィンが挙げられる。
テトラ置換ホスホニウム化合物としては、例えば下記一般式(3)で表される化合物等が挙げられる。
【0088】
【化5】

【0089】
一般式(3)において、Pはリン原子を表し、R17、R18、R19及びR20は、それぞれ独立して芳香族基又はアルキル基を表し、Aはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸のアニオンを表し、AHはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸を表し、x及びyは1〜3の整数であり、zは0〜3の整数であり、かつx=yである。
【0090】
一般式(3)で表される化合物は、例えば以下のようにして得られるが、これに限定されるものではない。まず、テトラ置換ホスホニウムハライドと芳香族有機酸と塩基を有機溶剤に混ぜ均一に混合し、その溶液系内に芳香族有機酸アニオンを発生させる。次いで、水を加えると、一般式(3)で表される化合物を沈殿させることができる。一般式(3)で表される化合物において、合成時の収得率と硬化促進効果のバランスに優れるという観点では、リン原子に結合するR17、R18、R19及びR20がフェニル基であり、かつAHはヒドロキシル基を芳香環に有する化合物、すなわちフェノール化合物であり、かつAは該フェノール化合物のアニオンであるのが好ましい。
ホスホベタイン化合物としては、例えば下記一般式(4)で表される化合物等が挙げられる。
【0091】
【化6】

【0092】
一般式(4)において、X1は炭素数1〜3のアルキル基を表し、Y1はヒドロキシル基を表し、fは0〜5の整数であり、gは0〜4の整数である。
【0093】
一般式(4)で表される化合物は、例えば以下のようにして得られる。まず、第三ホスフィンであるトリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩とを接触させ、トリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩が有するジアゾニウム基とを置換させる工程を経て得られる。しかしこれに限定されるものではない。
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物としては、例えば下記一般式(5)で表される化合物等が挙げられる。
【0094】
【化7】

【0095】
一般式(5)において、Pはリン原子を表し、R21、R22及びR23は、互いに独立して、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基を表し、R24、R25及びR26は、互いに独立して、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R24とR25は互いに結合して環を形成していてもよい。
【0096】
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるホスフィン化合物としては、例えばトリフェニルホスフィン、トリス(アルキルフェニル)ホスフィン、トリス(アルコキシフェニル)ホスフィン、トリナフチルホスフィン、トリス(ベンジル)ホスフィン等の芳香環に無置換又はアルキル基、アルコキシル基等の置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基等の置換基としては1〜6の炭素数を有するものが挙げられる。入手しやすさの観点からはトリフェニルホスフィンが好ましい。
【0097】
またホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるキノン化合物としては、o−ベンゾキノン、p−ベンゾキノン、アントラキノン類が挙げられ、中でもp−ベンゾキノンが保存安定性の点から好ましい。
【0098】
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法としては、有機第三ホスフィンとベンゾキノン類の両者が溶解することができる溶媒中で接触、混合させることにより付加物を得ることができる。溶媒としてはアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類で付加物への溶解性が低いものがよい。しかしこれに限定されるものではない。
【0099】
一般式(5)で表される化合物において、リン原子に結合するR21、R22及びR23がフェニル基であり、かつR24、R25及びR26が水素原子である化合物、すなわち1,4−ベンゾキノンとトリフェニルホスフィンを付加させた化合物が半導体封止用樹脂組成物の硬化物の熱時弾性率を低下させる点で好ましい。
ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物としては、例えば下記式(6)で表される化合物等が挙げられる。
【0100】
【化8】

【0101】
一般式(6)において、Pはリン原子を表し、Siは珪素原子を表す。R27、R28、R29及びR30は、互いに独立して、芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表し、X2は、基Y2及びY3と結合する有機基である。X3は、基Y4及びY5と結合する有機基である。Y2及びY3は、プロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基Y2及びY3が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Y4及びY5はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基Y4及びY5が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。X2、及びX3は互いに同一であっても異なっていてもよく、Y2、Y3、Y4、及びY5は互いに同一であっても異なっていてもよい。Z1は芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基である。
【0102】
一般式(6)において、R27、R28、R29及びR30としては、例えば、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ナフチル基、ヒドロキシナフチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、n−ブチル基、n−オクチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられ、これらの中でも、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基等の置換基を有する芳香族基もしくは無置換の芳香族基がより好ましい。
【0103】
また、一般式(6)において、X2は、Y2及びY3と結合する有機基である。同様に、X3は、基Y4及びY5と結合する有機基である。Y2及びY3はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y2及びY3が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。同様にY4及びY5はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y4及びY5が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。基X2及びX3は互いに同一であっても異なっていてもよく、基Y2、Y3、Y4、及びY5は互いに同一であっても異なっていてもよい。このような一般式(6)中の−Y2−X2−Y3−、及び−Y4−X3−Y5−で表される基は、プロトン供与体が、プロトンを2個放出してなる基で構成されるものであり、プロトン供与体としては、例えば、カテコール、ピロガロール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,2'−ビフェノール、1,1'−ビ−2−ナフトール、サリチル酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、クロラニル酸、タンニン酸、2−ヒドロキシベンジルアルコール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,2−プロパンジオール及びグリセリン等が挙げられる。これらの中でも、原料入手の容易さと硬化促進効果のバランスという観点では、カテコール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレンがより好ましい。
【0104】
また、一般式(6)中のZ1は、芳香環又は複素環を有する有機基又は脂肪族基を表し、これらの具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びオクチル基等の脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基及びビフェニル基等の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基及びビニル基等の反応性置換基などが挙げられるが、これらの中でも、メチル基、エチル基、フェニル基、ナフチル基及びビフェニル基が熱安定性の面から、より好ましい。
【0105】
ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物の製造方法としては、メタノールを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン等のシラン化合物、2,3−ジヒドロキシナフタレン等のプロトン供与体を加えて溶かし、次に室温攪拌下ナトリウムメトキシド−メタノール溶液を滴下する。さらにそこへ予め用意したテトラフェニルホスホニウムブロマイド等のテトラ置換ホスホニウムハライドをメタノールに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると結晶が析出する。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が得られる。しかし、これに限定されるものではない。
【0106】
硬化促進剤(E)の含有量の下限値は、樹脂層100重量%に対して、0.1重量%以上であることが好ましい。硬化促進剤(E)の含有量の下限値が、上記範囲内であると、充分な硬化性を得ることができる。また、硬化促進剤(E)の含有量の上限値は、樹脂層100重量%に対して、1重量%以下であることが好ましい。硬化促進剤(E)の含有量の上限値が上記範囲内であると、樹脂組成物において充分な流動性を得ることができる。
【0107】
本実施形態において、樹脂層16は、無機充填材(A)を55〜75重量%、好ましくは60〜75重量%、エポキシ樹脂(B)を5〜35重量%、好ましくは5〜25重量%、シアネートエステル樹脂(C)を5〜30重量%、好ましくは5〜20重量%の量で含んでなる。
これにより、樹脂層16の低熱膨張率化、さらに接着層14上に形成されるめっき金属層等との接着性向上のバランスにより優れる。
【0108】
(その他の成分)
樹脂層16は、さらに熱可塑性樹脂を含むことができる。これにより、前記樹脂組成物から得られる硬化物の機械強度を向上させることができる。
【0109】
熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ系樹脂、オレフィン系樹脂などを挙げることができる。単独で用いることもできるし、異なる重量平均分子量を有する2種類以上を併用したり、1種類または2種類以上と、それらのプレポリマーを併用したりすることもできる。これらの中でも、フェノキシ系樹脂が好ましい。これにより、樹脂層16の耐熱性および難燃性を向上させることができる。
【0110】
前記フェノキシ樹脂は、特に限定はされないが、例えば、ビスフェノールA骨格を有するフェノキシ樹脂、ビスフェノールF骨格を有するフェノキシ樹脂、ビスフェノールS骨格を有するフェノキシ樹脂、ビスフェノールM(4,4'-(1,3-フェニレンジイソプリジエン)ビスフェノール)骨格を有するフェノキシ樹脂、ビスフェノールP(4,4'-(1,4)-フェニレンジイソプリジエン)ビスフェノール)骨格を有するフェノキシ樹脂、ビスフェノールZ(4,4'-シクロヘキシィジエンビスフェノール)骨格を有するフェノキシ樹脂等ビスフェノール骨格を有するフェノキシ樹脂、ノボラック骨格を有するフェノキシ樹脂、アントラセン骨格を有するフェノキシ樹脂、フルオレン骨格を有するフェノキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノキシ樹脂、ノルボルネン骨格を有するフェノキシ樹脂、ナフタレン骨格を有するフェノキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂、アダマンタン骨格を有するフェノキシ樹脂等が挙げられる。またフェノキシ樹脂として、これら中の骨格を複数種類有した構造を用いることもできるし、それぞれの骨格の比率が異なるフェノキシ樹脂を用いることができる。さらに異なる骨格のフェノキシ樹脂を複数種類用いることもできるし、異なる重量平均分子量を有するフェノキシ樹脂を複数種類用いたり、それらのプレポリマーを併用したりすることもできる。
【0111】
樹脂層16は、さらにフェノール樹脂を含むことができる。フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂と硬化反応し、架橋構造を形成できるフェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を指し、例えば、フェノールノボラック樹脂、アラルキルフェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、ビスフェノールA、トリフェノールメタン等が挙げられる。これらのフェノール樹脂は、単独もしくは混合して用いることができる。
【0112】
樹脂層16は、必要に応じて他の硬化促進剤を含んでいても良い。他の硬化促進剤としては、例えばイミダゾール化合物、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト(II)、トリスアセチルアセトナートコバルト(III)等の有機金属塩、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン等の3級アミン類、フェノール、ビスフェノールA、ノニルフェノール等のフェノール化合物、酢酸、安息香酸、サリチル酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸等、またはこの混合物が挙げられる。これらの中の誘導体も含めて1種類を単独で用いることもできるし、これらの誘導体も含めて2種類以上を併用したりすることもできる。
【0113】
前記他の硬化促進剤の中でも特にイミダゾール化合物が好ましい。これにより、吸湿半田耐熱性を向上させることができる。イミダゾール化合物は、エポキシ樹脂(B)とシアネートエステル樹脂(C)と、共に有機溶剤に溶解した際に、実質的に分子レベルまで溶解、または、それに近い状態まで分散することができるような性状を指すものである。
【0114】
樹脂層16は、このようなイミダゾール化合物を用いることにより、エポキシ樹脂(B)とシアネートエステル樹脂(C)との反応を効果的に促進させることができ、また、イミダゾール化合物の配合量を少なくしても同等の特性を付与することができる。
【0115】
さらに、このようなイミダゾール化合物を用いた樹脂組成物は、樹脂成分との間で微小なマトリックス単位から高い均一性で硬化させることができる。これにより、プリント配線板に形成された絶縁樹脂層の絶縁性、耐熱性を高めることができる。
【0116】
イミダゾール化合物としては、例えば、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−〔2'−メチルイミダゾリル−(1')〕−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−(2'−ウンデシルイミダゾリル)−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−〔2'−エチル−4−メチルイミダゾリル−(1')〕−エチル−s−トリアジン、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールなどを挙げることができる。
【0117】
これらの中でも、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、及び、2−エチル−4−メチルイミダゾールから選ばれるイミダゾール化合物であることが好ましい。これらのイミダゾール化合物は、特に優れた相溶性を有することで、均一性の高い硬化物が得られるとともに、微細かつ均一な粗化面を形成することができるので、微細な導体回路を容易に形成することができるとともに、プリント配線板に高い耐熱性を発現させることができる。
【0118】
前記イミダゾール化合物の含有量は、特に限定されないが、エポキシ樹脂(B)とシアネートエステル樹脂(C)の合計100重量%に対して、0.01〜5.00重量%が好ましく、特に0.05〜3.00重量%が好ましい。これにより、特に耐熱性を向上させることができる。
【0119】
また、樹脂層16を調製する際に用いられる樹脂組成物には、樹脂の相溶性、安定性、作業性等の各種特性向上のため、各種添加剤、例えば、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、顔料、染料、消泡剤、難燃剤、紫外線吸収剤、イオン捕捉剤、非反応性希釈剤、反応性希釈剤、揺変性付与剤、増粘剤等を適宜添加しても良い。
【0120】
<接着層14>
接着層14は、平均粒子径0.1μm以下の無機充填材(a)を含むことができる。
接着層14がこのような微細な無機充填材(a)を含むことにより、デスミア処理において表面に微細な凹凸が容易に形成され、めっき金属との接着性が向上する。さらに、デスミア処理後の接着層14の表面の凹凸が微細であるので、接着層14の表面に形成されるめっき金属層の表面が平滑となり、めっき金属層に微細な加工を容易に施すことができる。したがって、めっき金属層に細線を形成することができる。
【0121】
無機充填材(a)の平均粒子径の下限値は、成形性の観点から0.01μm以上とすることができる。
なお、接着層14の層厚は0.5μm〜10μm程度とすることができる。
【0122】
接着層14は、具体的には、平均粒子径0.1μm以下の無機充填材(a)、水酸基を少なくとも一つ含有する芳香族ポリアミド樹脂(b)、シアネートエステル樹脂(c)、エポキシ樹脂(d)を含むことができる。
以下、各成分について説明する。
【0123】
(無機充填材(a))
無機充填材(a)は、平均粒子径0.1μm以下である以外は無機充填材(A)と同様のものを用いることができる。
【0124】
無機充填材(a)は、接着層14全体を100重量%とする場合において、接着層14中に1〜30重量%、好ましくは5〜20重量%の量で含まれる。これにより、めっき金属との接着性およびめっき金属層の表面平滑性に特に優れる。
【0125】
(芳香族ポリアミド樹脂(b))
芳香族ポリアミド樹脂(b)は、水酸基を少なくとも一つ含有するものである。樹脂骨格中に芳香族環構造を含むことで、導体回路等との高い密着を得ることができる。また芳香族ポリアミド樹脂(b)は、水酸基を含有することにより(d)エポキシ樹脂と硬化反応を行うことができる。
【0126】
また、さらに好ましくは、芳香族ポリアミド樹脂(b)として、ジエン骨格を有する少なくとも4つ以上の炭素鎖が繋がったセグメントを含むことが好ましい。これにより、樹脂シートやプリプレグをプリント配線板の製造に用いた際のデスミア処理工程で、芳香族ポリアミド樹脂(b)が、選択的に粗化されることで微細な粗化形状を形成することができる。また、絶縁層に適度な柔軟性を持たせることにより、導体回路との密着性を高めることができる。
【0127】
芳香族ポリアミド樹脂(b)としては、例えば、KAYAFLEX BPAM01(日本化薬社製)、KAYAFLEX BPAM155(日本化薬社製)などが挙げられる。
【0128】
芳香族ポリアミド樹脂(b)の重量平均分子量(Mw)は、2.0×10以下であることが好ましい。これにより、銅等との密着性を得ることができる。重量平均分子量(Mw)が2.0×10よりも高いと、樹脂組成物より接着層14を製造した際、接着層14の流動性が低下する場合があり、プレス成形や回路埋め込みができなくなったり、溶剤溶解性が悪くなる場合がある。
【0129】
エポキシ樹脂(d)のエポキシ当量に対する芳香族ポリアミド樹脂(b)の活性水素当量の当量比は、0.02以上0.2以下であることが好ましい。前記上限値より大きいと、水酸基を少なくとも1つ含有する芳香族ポリアミド樹脂(b)が十分にエポキシ樹脂と架橋できなくなるため耐熱性が悪くなる場合があり、また前記下限値よりも小さいと硬化反応性が高くなりすぎるために、接着層14の流動性、またはプレス成形性が悪化する場合がある。
【0130】
芳香族ポリアミド樹脂(b)は、接着層14中に5〜60重量%、好ましくは20〜45重量%の量で含まれる。含有量が前記下限値より小さいと、ピール強度が低下する場合があり、前記上限値より大きいと耐熱性が低下し、また熱膨張係数が大きくなる場合がある。
【0131】
(シアネートエステル樹脂(c))
シアネートエステル樹脂(c)としては、樹脂層16に含まれるシアネートエステル樹脂(C)と同様の樹脂を用いることができる。
【0132】
シアネートエステル樹脂(c)の含有量は、無機充填材を除く、接着層14全体の10〜90重量%が好ましく、特に25〜75重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると低熱膨張性が改善されない場合があり、前記上限値を超えると耐湿信頼性が低下する場合がある。
【0133】
(エポキシ樹脂(d))
エポキシ樹脂(d)としては、分子内に2つ以上のエポキシ基を有する樹脂を用いることができる。例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂などを挙げることができる。
【0134】
この中でも、耐湿信頼性の観点から、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂が好ましく、アラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂が特に好ましい。
【0135】
エポキシ樹脂(d)は、硬化性、熱膨張率、耐湿信頼性の観点から、無機充填材を除く、接着層14全体を100重量%とする場合において、10〜90重量%、好ましくは25〜75重量%の量で含むことができる。
【0136】
(その他の成分)
接着層14は、必要に応じて硬化促進剤を含んでいても良い。硬化促進剤としては、例えばイミダゾール化合物、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト(II)、トリスアセチルアセトナートコバルト(III)等の有機金属塩、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン等の3級アミン類、フェノール、ビスフェノールA、ノニルフェノール等のフェノール化合物、酢酸、安息香酸、サリチル酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸等、またはこの混合物が挙げられる。これらの中の誘導体も含めて1種類を単独で用いることもできるし、これらの誘導体も含めて2種類以上を併用したりすることもできる。
【0137】
硬化促進剤の中でも特にイミダゾール化合物が好ましい。これにより、吸湿半田耐熱性を向上させることができる。前記イミダゾール化合物は、シアネートエステル樹脂(c)とエポキシ樹脂(d)と、共に有機溶剤に溶解したさいに、実質的に分子レベルまで溶解、または、それに近い状態まで分散することができるような性状を指すものである。
【0138】
このようなイミダゾール化合物を用いることにより、シアネートエステル樹脂(c)とエポキシ樹脂(d)の反応を効果的に促進させることができ、また、イミダゾール化合物の配合量を少なくしても同等の特性を付与することができる。さらに、このようなイミダゾール化合物を用いた樹脂組成物は、樹脂成分との間で微小なマトリックス単位から高い均一性で硬化させることができる。これにより、プリント配線板に形成された接着層14の絶縁性、耐熱性を高めることができる。
【0139】
そして、接着層14は、例えば過マンガン酸塩、重クロム酸塩等の酸化剤を用いて表面の粗化処理を行うと、粗化処理後の絶縁層表面に均一性の高い微小な凹凸形状を多数形成することができる。
【0140】
このような粗化処理後の絶縁樹脂層表面に金属メッキ処理を行うと、粗化処理面の平滑性が高いため、微細な導体回路を精度よく形成することができる。また、微小な凹凸形状によりアンカー効果を高め、絶縁樹脂層とメッキ金属との間に高い密着性を付与することができる。
【0141】
本発明の樹脂組成物で用いられるイミダゾール化合物は、例えば、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−〔2'−メチルイミダゾリル−(1')〕−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−(2'−ウンデシルイミダゾリル)−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−〔2'−エチル−4−メチルイミダゾリル−(1')〕−エチル−s−トリアジン、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールなどを挙げることができる。
【0142】
これらの中でも、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、及び、2−エチル−4−メチルイミダゾールから選ばれるイミダゾール化合物であることが好ましい。これらのイミダゾール化合物は、特に優れた相溶性を有することで、均一性の高い硬化物が得られるとともに、微細かつ均一な粗化面を形成することができるので、微細な導体回路を容易に形成することができるとともに、プリント配線板に高い耐熱性を発現させることができる。
【0143】
前記イミダゾール化合物の含有量は、特に限定されないが、シアネートエステル樹脂(c)とエポキシ樹脂(d)との合計に対して、0.01〜5.00重量%が好ましく、特に0.05〜3.00重量%が好ましい。これにより、特に耐熱性を向上させることができる。
【0144】
接着層14は、さらにカップリング剤を含んでなることが好ましい。カップリング剤は、特に限定されないが、シラン系、チタネート系、アルミニウム系カップリング剤などが挙げられる。例えば、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アニリノプロピルトリメトキシシラン、3−アニリノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランおよびN−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノシラン化合物、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランおよび2−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシシラン化合物、その他として、3−メルカトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカトプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、及び3−メタクロキシプロピルトリメトキシシランなどを挙げることができる。これらの中の1種類を単独で用いることもできるし、2種類以上を併用することもできる。カップリング剤を用いることで、シアネートエステル樹脂(c)とエポキシ樹脂(d)と、無機充填材(a)との界面の濡れ性を向上させることができる。そのことにより、耐熱性、特に吸湿半田耐熱性を向上させることができる。
【0145】
カップリング剤の含有量は、特に限定されないが、無機充填材(a)100重量部に対して0.05〜5.00重量部であることが好ましい。特に0.1〜2.5重量部がより好ましい。カップリング剤の含有量が前記下限値未満であると、無機充填材(a)を被覆して耐熱性を向上させる効果が充分でないことがある。一方、前記上限値を超えると、絶縁層16の曲げ強度が低下することがある。カップリング剤の含有量を前記範囲内とすることにより、これらの特性のバランスに優れたものとすることができる。
【0146】
<プリント配線板用積層材料10の製造方法>
本発明のプリント配線板用積層材料(フィルム付き絶縁樹脂シート)10は以下のようにして製造することができる。
まず、接着層14または樹脂層16を作成するために用いる樹脂組成物を調整する。
【0147】
接着層14用の樹脂組成物は、接着層14に含まれる上記各成分を、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、酢酸エチル、シクロヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、セルソルブ系、カルビトール系、アニソール等の有機溶剤中で、超音波分散方式、高圧衝突式分散方式、高速回転分散方式、ビーズミル方式、高速せん断分散方式、および自転公転式分散方式などの各種混合機を用いて溶解、混合、撹拌して樹脂ワニスAとして得ることができる。
【0148】
なお、樹脂ワニスAは、成分(a)〜(d)の合計量を100重量%とした場合に、無機充填材(a)を1〜30重量%、水酸基を少なくとも一つ含有する芳香族ポリアミド樹脂(b)を5〜60重量%、シアネートエステル樹脂(c)を10〜90重量%、エポキシ樹脂(d)を10〜90重量%の量で含むことができる。
また、樹脂層16用の樹脂組成物も、樹脂層16に含まれる上記各成分を同様にして樹脂ワニスBとして得ることができる。
【0149】
なお、樹脂ワニスBは、成分(A)〜(E)の合計量を100重量%とした場合に、無機充填材(A)を55〜75重量%、エポキシ樹脂(B)を3〜40重量%、シアネートエステル樹脂(C)を3〜40重量%、カップリング剤(D)を0.05〜1重量%、硬化促進剤(E)を0.1〜1重量%の量で含むことができる。
【0150】
そして、樹脂ワニスAを、各種塗工装置を用いて、剥離シート12上に塗工した後、これを乾燥する。または、樹脂ワニスAをスプレー装置により剥離シート12上に噴霧塗工した後、これを乾燥する。これにより、剥離シート12上に接着層14を形成することができる。さらに、樹脂ワニスBを、各種塗工装置を用いて、接着層14上に塗工した後、これを乾燥する。または、樹脂ワニスBをスプレー装置により接着層14上に噴霧塗工した後、これを乾燥する。これにより、接着層14上に樹脂層16を形成することができる。
【0151】
前記塗工装置は、特に限定されないが、例えば、ロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーター、コンマコーターおよびカーテンコーターなどを用いることができる。これらの中でも、ダイコーター、ナイフコーター、およびコンマコーターを用いる方法が好ましい。これにより、ボイドがなく、均一な絶縁樹脂層の厚みを有するプリント配線板用積層材料を効率よく製造することができる
【0152】
このようにして得られるプリント配線板用積層材料10において、接着層14の層厚は通常0.5〜10μm、好ましくは2〜10μmとすることができ、樹脂層16の層厚は通常1〜60μm、好ましくは5〜40μmとすることができる。
【0153】
一方、樹脂層16の層厚は、絶縁信頼性を向上させる上で前記下限値以上が好ましく、多層配線板における目的の一つである薄膜化を達成する上で前記上限値以下が好ましい。これより、プリント配線板を製造する際に、内層回路の凹凸を充填して成形することができるとともに、好適な絶縁樹脂層厚みを確保することができる。
【0154】
(プリプレグ)
プリント配線板用積層材料は、樹脂層16を構成する樹脂が繊維基材に含浸した、剥離シート12を片面に備えるキャリア付きプリプレグとして得ることもできる。なお、本実施形態においては、「剥離シート12を備えるキャリア付きプリプレグ」および「繊維基材に樹脂ワニスBを含浸、乾燥させて得られるプリプレグ」のいずれも、単に「プリプレグ」と呼ぶこともある。
【0155】
繊維基材の材質としては特に限定されないが、例えば、ガラス繊布、ガラス不繊布等のガラス繊維基材、ガラス以外の無機化合物を成分とする繊布または不繊布等の無機繊維基材、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等の有機繊維で構成される有機繊維基材等が挙げられる。これらの中でも、ガラス繊維基材であるガラス織布を用いると、プリント配線板の機械的強度、耐熱性を良好なものとすることができる。
【0156】
キャリア付きプリプレグの製造方法としては、例えば、予め樹脂層16を構成する樹脂ワニスBを繊維基材に含浸させ、加熱乾燥により溶剤を揮発させたプリプレグを準備し、さらに接着層14を構成する樹脂ワニスAを前記プリプレグに塗工し、その後、加熱乾燥により溶剤を揮発させ、そして剥離シート12を接着層14に貼り合わせキャリア付きプリプレグとする方法、または樹脂層16を構成する樹脂ワニスBを繊維基材に含浸させた後、直ぐに接着層14を構成する樹脂ワニスAを塗工し、その後加熱乾燥により溶剤を揮発させ、そして剥離シート12を接着層14に貼り合わせキャリア付きプリプレグとする方法などが挙げられる。
【0157】
樹脂ワニスBを繊維基材に含浸させる方法としては、例えば繊維基材を樹脂ワニスBに浸漬する方法、各種コーターによる塗布する方法、スプレーにより吹き付ける方法等が挙げられる。これらの中でも、繊維基材を樹脂ワニスBに浸漬する方法が好ましい。これにより、繊維基材に対する樹脂ワニスB(エポキシ樹脂組成物)の含浸性を向上させることができる。なお、繊維基材を樹脂ワニスBに浸漬する場合、通常の含浸塗布設備を使用することができる。
【0158】
例えば、図2に示すように、ロール状の繊維基材1を巻き出すとともに、含浸槽2の樹脂ワニスB 3中に浸漬させる。含浸槽2は、ディップロール4(図2では3本)を備えており、ディップロール4によって繊維基材1が樹脂ワニスB 3中を連続的に通過し、繊維基材1に樹脂ワニス3が含浸する。次いで、樹脂ワニスB 3を含浸した繊維基材1を、垂直方向に引き上げて、水平方向に並設され、対向している1対のスクイズロール5、5の間を通過させ、繊維基材1への樹脂ワニスB 3の含浸量を調整する。なお、スクイズロールに代えてコンマロールを用いることもできる。その後、樹脂ワニスB 3が含浸している繊維基材1を、乾燥機6で所定の温度で加熱して、塗布されたワニス中の溶剤を揮発させると共に樹脂ワニスB 3を半硬化させてプリプレグ7を製造する。なお、図1中の上部ロール8はプリプレグ7を進行方向に移動させるために、プリプレグ7の進行方向と同方向に回転している。また、樹脂ワニスB 3の溶剤を乾燥させる条件は、温度90〜180℃、時間1〜10分で乾燥させることにより半硬化のプリプレグ7を得ることができる。
【0159】
また、キャリア付きプリプレグは、以下の工程を含む製造方法によっても製造することができる。
(a)プリント配線板用積層材料10の樹脂層16側の面を、繊維基材の片面または両面に重ね合わせ、減圧条件下でこれらを接合する工程
(b)接合後に、樹脂層16を構成する絶縁樹脂成分のガラス転移温度以上の温度で加熱処理しキャリア付きプリプレグを作製する工程
まず、(a)工程について説明する。
(a)工程においては、減圧条件下でプリント配線板用積層材料10と繊維基材を接合する。
【0160】
減圧条件下で行うことにより、繊維基材の内部、あるいは、プリント配線板用積層材料10の樹脂層16と繊維基材との接合部位に非充填部分が存在しても、これを減圧ボイドあるいは実質的な真空ボイドとすることができる。
【0161】
プリント配線板用積層材料10と、繊維基材とを接合する方法としては特に限定されないが、例えば、繊維基材とプリント配線板用積層材料10とを連続的に供給して重ね合わせながら接合する方法が挙げられる。
【0162】
(a)工程において、プリント配線板用積層材料10の樹脂層16側と繊維基材とを接合する際には、樹脂層16の樹脂成分の流動性が向上する温度に加温することが好ましい。これにより、繊維基材と樹脂層16とを容易に接合することができる。また、樹脂層16の少なくとも一部が溶融して繊維基材内部に含浸することにより、含浸性の良好なキャリア付きプリプレグを得やすくなる。
【0163】
ここで加温する方法としては特に限定されないが、例えば、接合する際に所定温度に加熱したラミネートロールを用いる方法などを好適に用いることができる。ここで加温する温度としては、絶縁樹脂層を形成する樹脂の種類や配合により異なるが、60〜100℃で実施することができる。
次に、(b)工程について説明する。
【0164】
この(b)工程は、(a)工程における接合後に、樹脂層16を構成する絶縁樹脂成分のガラス転移温度以上の温度で加熱処理し、プリプレグを作製するものである。
【0165】
これにより、(a)工程において、絶縁樹脂層付きキャリアと繊維基材とが接合した時点で残存していた、減圧ボイドあるいは実質的な真空ボイドを消失させることができ、非充填部分が非常に少ない、あるいは、非充填部分が実質的に存在しない両面キャリア付きプリプレグを製造することができる。
【0166】
加熱処理する方法としては特に限定されないが、例えば、熱風乾燥装置、赤外線加熱装置、加熱ロール装置、平板状の熱盤プレス装置などを用いて実施することができる。
【0167】
<用途>
本実施形態のプリント配線板用積層材料10を用いて、金属張積層板やプリント配線板を得ることができ、このプリント配線板を用いて半導体装置を製造することができる。以下、金属張積層板、プリント配線板、半導体装置の製造方法について説明する。なお、プリント配線板の製造方法において、第1および第2実施形態の両面が銅箔で作成された金属張積層板をコア基板として用いることもできる。
【0168】
(金属張積層板)
本実施形態のプリント配線板用積層材料(フィルム付き絶縁樹脂シート)を用いた金属張積層板を製造する方法を以下に示す。
【0169】
まず、上記のように、剥離シート12上に、接着層14および樹脂層16が順に積層された第1フィルム付き絶縁樹脂シートを準備する。さらに、剥離シート12上に、樹脂層16が積層された第2フィルム付き絶縁樹脂シートを準備する。そして、シート状の繊維基材40の両面に、フィルム付き絶縁樹脂シートの樹脂層16が対向するように配置する(図3(a))。
繊維基材40としては、ガラス繊布、ガラス不繊布等のガラス繊維基材、ガラス以外の無機化合物を成分とする繊布または不繊布等の無機繊維基材、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等の有機繊維で構成される有機繊維基材等が挙げられる。これらの中でも、ガラス繊維基材であるガラス織布を用いると、プリント配線板の機械的強度、耐熱性を良好なものとすることができる。
【0170】
そして、真空中で加熱60〜130℃、加圧0.1〜5MPaで、フィルム付き絶縁樹脂シートの両側からラミネートし、樹脂層16を構成する樹脂を繊維基材40に含浸させる。これにより、フィルム付きプリプレグ42を得ることができる(図3(b))。次いで、高分子フィルムシート付きプリプレグ42の剥離シート12を剥離しプリプレグを得る(図3(c))。そして、2つのプリプレグの樹脂層16同士を対向するように配置するとともに、接着層14と金属箔44とを対向するように配置する(図3(d))。そして、両側から加熱加圧成形することで金属張積層板50を得ることができる(図3(e))。
なお、金属箔44は銅やアルミニウムから構成されていることが好ましい。
【0171】
加熱加圧成形する際の温度は、特に限定されないが、120〜220℃が好ましく、特に150〜200℃が好ましい。加熱加圧成形する際の圧力は、特に限定されないが、0.1〜5MPaが好ましく、特に0.5〜3MPaが好ましい。本実施形態では、基材付きでプリプレグを作製するため、プリプレグの表面平滑性が高く低圧成形が可能となる。また、必要に応じて高温槽等で150〜300℃の温度で後硬化を行ってもかまわない。
【0172】
なお、本実施形態においては、第1フィルム付き絶縁樹脂シートに代えて第2実施形態の金属箔付き樹脂シートを用いて片面金属箔付きプリプレグを2つ製造し、剥離シート12を剥離し、そして樹脂層16同士を接合することにより金属張積層板を製造することもできる。
【0173】
また、図3(c)のプリプレグを複数用いることにより、プリプレグが3層以上積層された金属張積層板を製造することもできる。
本実施形態においては、繊維基材40を用いることなく、2つの第1フィルム付き絶縁樹脂シートの樹脂層16同士を直接接合し、剥離シート12を何れも剥離した後に、露出した接着層14に金属箔44を貼り合わせることにより金属張積層板を得ることもできる。
【0174】
(プリント配線板)
図4に、本実施形態のプリント配線板用積層材料(フィルム付き絶縁樹脂シート)10を用いたプリント配線板を製造する方法を例示する。
図4(a)は、コア基板(例えば、FR−4の両面銅箔)に回路パターン形成を行った内層回路基板18を示す。
【0175】
まず、ドリル機を用いてコア基板に開孔し、開口部21が形成されている。開口後の樹脂残渣等は、過マンガン酸塩、重クロム酸塩等の酸化剤などにより除去するデスミア処理が行われるが、本実施形態の金属張積層板をコア基板として用いることにより、デスミア処理後においても接着層14と金属層16との接着性は維持される。
【0176】
そして、無電解めっきにより、開口部21にメッキ処理を行い、内層回路基板18の両面の導通を図る。そして、コア基板の銅箔をエッチングすることにより内層回路17を形成する。
【0177】
なお、前記プリント配線板を得る際に用いられる内層回路板は、例えば、内層回路部分を黒化処理等の粗化処理したものを好適に用いることができる。また開口部21は、導体ペースト、または樹脂ペーストで適宜埋めることができる。
【0178】
内層回路17の材質は、内層回路の形成においてエッチングや剥離などの方法により除去可能であることが好ましい。エッチングにおいては、これに使用される薬液などに対し、耐薬品性を有するものが好ましい。そのような内層回路17の材質は、例えば、銅箔、銅板、銅合金板、42合金およびニッケル等が挙げられる。特に、銅箔、銅板および銅合金板は、電解めっき品や圧延品を選択できるだけでなく、様々な厚みのものを容易に入手できるため、内層回路17として使用するのに最も好ましい。
【0179】
次に、プリント配線板用積層材料を用い、樹脂層16を内層回路基板18側として内層回路17を覆うように積層する(図4(b))。プリント配線板用積層材料の積層(ラミネート)方法は、特に限定されないが、真空プレス、常圧ラミネーター、および真空下で加熱加圧するラミネーターを用いて積層する方法が好ましく、更に好ましくは、真空下で加熱加圧するラミネーターを用いる方法である。
【0180】
次に、形成した樹脂層16を加熱することにより硬化させる。硬化させる温度は、特に限定されないが、100℃〜250℃の範囲が好ましい。特に、150℃〜200℃が好ましい。また、次のレーザー照射および樹脂残渣の除去を容易にするため半硬化状態にしておく場合もある。また、一層目の樹脂層16を通常の加熱温度より低い温度で加熱により一部硬化(半硬化)させ、接着層14上に、一層ないし複数の樹脂層16をさらに形成し半硬化の樹脂層16を実用上問題ない程度に再度加熱硬化させることにより樹脂層16間および樹脂層16と回路との密着力を向上させることができる。この場合の半硬化の温度は、80℃〜200℃が好ましく、100℃〜180℃がより好ましい。尚、次工程においてレーザーを照射し、樹脂にビア開口部22を形成するが、その前に剥離フィルム12を剥離する必要がある、剥離フィルム12の剥離は、絶縁樹脂層を形成後、加熱硬化の前、または加熱硬化後のいずれに行っても特に問題はない。
【0181】
次に、接着層14および樹脂層16に、レーザーを照射して、ビア開口部22を形成する(図4(c))。前記レーザーは、エキシマレーザー、UVレーザーおよび炭酸ガスレーザー等が使用できる。前記レーザーによるビア開口部22の形成は、樹脂層16の材質が、感光性・非感光性に関係なく、微細なビア開口部22を容易に形成することができる。したがって、樹脂層16に微細な開口部を形成することが必要とされる場合に、特に好ましい。
【0182】
なお、レーザー照射後の樹脂残渣等は、過マンガン酸塩、重クロム酸塩等の酸化剤などにより除去するデスミア処理が行われる。デスミア処理により、平滑な樹脂層16の表面を同時に粗化することができ、続く金属メッキにより形成する導電配線回路の密着性を上げることができる。本実施形態のプリント配線板用積層材料10によれば、デスミア処理後において接着層14と外層回路20との接着性は維持される。接着層14の表面には、デスミア工程において微細な凹凸形状が均一に施されるため、外層回路20との密着性が向上する。また、樹脂層表面の平滑性が高いため微細な配線回路を精度よく形成することができる。
【0183】
次に、外層回路20を形成する(図4(d))。外層回路20の形成方法は、例えば、公知の方法であるセミアディティブ法などで形成することができるが、本発明は何らこれらに限定されない。次に、導体ポスト23を形成する(図4(e))。導体ポスト23の形成方法としては、公知の方法である電解メッキ等で形成することができる。例えば、外層回路20を電解メッキ用リードとして、銅電解メッキを行い、ビア開口部22内を銅で充填し銅ポストを形成することができる。
【0184】
さらに、図4(b)〜図4(e)で示した工程を繰り返すことにより、多層にすることができる。尚、前記で絶縁樹脂層を半硬化状態にした場合は、後硬化(ポストキュア)を行う場合もある。
【0185】
次に、ソルダーレジスト24を形成する(図4(f))。なお、図4(f)においては、図4(b)〜図4(e)で示した工程を再度繰り返すことにより、樹脂層16を2層備える多層構造となっている。
【0186】
ソルダーレジスト24の形成方法は、特に限定されないが、例えば、ドライフィルムタイプのソルダーレジストをラミネートし、露光、および現像により形成する方法、または液状レジストを印刷したものを露光、および現像により形成する方法によりなされる。なお、接続用電極部は、金めっき、ニッケルメッキおよび半田めっき等の金属皮膜で適宜被覆することができる。このような方法によりプリント配線板を製造することができる。
【0187】
また、本実施形態のプリント配線板用積層材料(フィルム付き絶縁樹脂シート)を用いた内層回路基板を製造する他の方法を以下に示す。
【0188】
まず、剥離シート12上に、接着層14および樹脂層16が順に積層されたフィルム付き絶縁樹脂シートを2つ準備する。そして、シート状の繊維基材40の両面に、フィルム付き絶縁樹脂シートの樹脂層16が対向するように配置する(図5(a))。
【0189】
そして、真空中で加熱60〜130℃、加圧0.1〜5MPaで、フィルム付き絶縁樹脂シートの両側からラミネートし、樹脂層16を構成する樹脂を繊維基材40に含浸させる。これにより、フィルム付きプリプレグ45を得ることができる(図5(b))。次いで、フィルムシート付きプリプレグ45の剥離シート12を剥離しプリプレグを得る(図5(c))。そして、ドリル機を用いてプリプレグに開孔し、開口部21を形成する(図5(d))。
【0190】
そして、無電解めっきにより、両面に露出した接着層14の表面、および開口部21の内壁にめっき金属層46を形成する(図5(e))。めっき金属層46は銅やアルミニウムから構成されていることが好ましい。次いで、接着層14上のめっき金属層46をパターニング、エッチングすることにより内層回路17を形成する(図5(f))。
本実施形態において、層厚の小さいめっき金属層46を用いることにより、微細な内層回路17等を形成することが可能となる。
【0191】
(半導体装置)
次に、本実施形態のプリント配線板に半導体素子を実装してなる半導体装置について説明する。図6は、本発明の半導体装置25の一例を示す断面図である。
【0192】
図6に示すように、プリント配線板26の片面には、複数の接続用電極部27が設けられている。このプリント配線板の接続用電極部27に対応して設けられた半田バンプ29を有する半導体素子28は、半田バンプ29を介して、プリント配線板26と接続される。
【0193】
そして、プリント配線板26と半導体素子28との間には液状封止樹脂30が充填され、半導体装置25を形成する。尚、プリント配線板26は、内層回路基板18上に内層回路17、絶縁層16、接着層14および外層回路20を備えている。内層回路17と外層回路20は、導体ポスト23介して接続されている。また、絶縁層16はソルダーレジスト24で覆われている。
【0194】
半田バンプ29は、錫、鉛、銀、銅、ビスマスなどからなる合金で構成されることが好ましい。半導体素子28とプリント配線板26の接続方法は、フリップチップボンダーなどを用いて基板上の接続用電極部と半導体素子の金属バンプの位置合わせを行ったあと、IRリフロー装置、熱板、その他加熱装置を用いて半田バンプ29を融点以上に加熱し、基板上のプリント配線板26と半田バンプ29とを溶融接合することにより接続する。尚、接続信頼性を良くするため、あらかじめプリント配線板26上の接続用電極部に半田ペースト等、比較的融点の低い金属の層を形成しておいても良い。この接合工程に先んじて、半田バンプおよび、またはプリント配線板上の接続用電極部の表層にフラックスを塗布することで接続性を向上させることもできる。
【0195】
[第2の実施形態]
図7に示すように、本実施形態のプリント配線板用積層材料10は、支持基材(金属箔13)上に、接着層14と、プリント配線板の絶縁層を構成する樹脂層16とが順に積層されてなる。樹脂層16は、硬化物の吸水率が1〜2.5%であり、無機充填材を55〜75重量%含む。なお、接着層14と、プリント配線板の絶縁層を構成する樹脂層16は、第1の実施形態と同様のものを用いることができるので、以下説明を省略する。
【0196】
樹脂層16が、上記のような吸水率と無機充填材の含有量とを何れも満たすことにより、樹脂層16の熱膨張率を低くすることができ、さらに金属箔13と接着層14との接着性にも優れる。したがって、本実施形態のプリント配線板用積層材料10によれば、実装信頼性や接続信頼性に優れるとともに、金属パターン等との間の接着性にも優れた金属張積層板、プリント配線板、プリント配線板に半導体素子を実装してなる半導体装置を提供することができる。
【0197】
<金属箔13>
金属箔13は、第1の実施形態の剥離シート12と同様に、内層回路にプリント配線板用積層材料10を積層後、剥離して用いても良いし、また、金属箔13をエッチングし導体回路として用いても良い。導体回路として用いる場合、金属箔13は銅やアルミニウムから構成されていることが好ましい。
【0198】
金属箔13の厚さは、特に限定されないが、通常1〜100μm、好ましくは2〜35μmである。金属箔13の厚さが前記範囲内であると、取扱いが容易で、また樹脂層16の平坦性に優れる。
また、プリント配線板用積層材料10、さらにプリプレグは、第1実施形態と同様にして製造することができる。
【0199】
また、前記金属箔13は、キャリア箔付き極薄金属箔を用いることもできる。キャリア箔付き極薄金属箔とは、剥離可能なキャリア箔と極薄金属箔とを張り合わせた金属箔である。キャリア箔付き極薄金属箔を用いることで前記絶縁層の両面に極薄金属箔層を形成できることから、例えば、セミアディティブ法などで回路を形成する場合、無電解メッキを行うことなく、極薄金属箔を直接給電層として電解メッキすることで、回路を形成後、極薄銅箔をフラッシュエッチングすることができる。キャリア箔付き極薄金属箔を用いることによって、厚さ10μm以下の極薄金属箔でも、例えばプレス工程での極薄金属箔のハンドリング性の低下や、極薄銅箔の割れや切れを防ぐことができる。
【0200】
<用途>
本実施形態のプリント配線板用積層材料10を用いて、金属張積層板やプリント配線板を得ることができ、このプリント配線板を用いて半導体装置を製造することができる。以下、金属張積層板、プリント配線板、半導体装置の製造方法について説明する。なお、プリント配線板の製造方法において、第2実施形態の両面が銅箔で作成された金属張積層板を用いることもできる。
【0201】
(金属張積層板)
本実施形態のプリント配線板用積層材料(金属箔付き絶縁樹脂シート)を用いた金属張積層板を製造する方法を以下に示す。
【0202】
まず、上記のように、金属箔13上に、接着層14および樹脂層16が順に積層された金属箔付き絶縁樹脂シートを2つ準備する。そして、シート状の繊維基材40の両面に、金属箔付き絶縁樹脂シートの樹脂層16が対向するように配置する(図8(a))。そして、真空中で加熱60〜130℃、加圧0.1〜5MPaで、金属箔付き絶縁樹脂シートの両側からラミネートし、樹脂層16を構成する樹脂を繊維基材40に含浸させる。これにより、金属箔付きプリプレグ52を得ることができる(図8(b))。次いで、金属箔付きプリプレグ52を直接加熱加圧成形することで、金属張積層板54を得ることができる(図8(c))。
【0203】
(プリント配線板)
図9に、プリント配線板用積層材料(金属箔付き絶縁樹脂シート)を用いたプリント配線板を製造する方法を例示する。図9(a)に示すように、プリント配線板用積層材料の樹脂層16を内層回路基板18側とし、内層回路17を覆うように積層する。プリント配線板用積層材料の積層(ラミネート)方法は、第1の実施形態と同様、特に限定されないが、真空プレス、常圧ラミネーター、および真空下で加熱加圧するラミネーターを用いて積層する方法が好ましく、更に好ましくは、真空下で加熱加圧するラミネーターを用い積層する方法である。
次に、プリント配線板用積層材料にビア開口部を設ける。
【0204】
まず、所定のエッチング法により、金属箔13をエッチングし、開口部を形成する。そして、この開口部の底部に露出した樹脂層16にレーザー照射してビア開口部を形成する(図9(c))。
【0205】
レーザー照射後、ビア開口部内の樹脂残渣等を除去するため、過マンガン酸塩、重クロム酸塩等の酸化剤などによりデスミア処理が行われる。デスミア処理により、続く金属メッキにより形成する導電配線回路の密着性を上げることができる。本実施形態のプリント配線板用積層材料10によれば、デスミア処理後においても接着層14と金属層16との接着性は維持される。
【0206】
そして、金属メッキにより絶縁樹脂層間の接続を図り、エッチングにより外層回路パターン形成を行う(図9(d))。その後は、第1実施形態と同様にして、プリント配線板を得ることができる。
【0207】
なお、厚い銅箔を使用した金属箔付き絶縁樹脂シートを使うとその後の回路パターン作製においてファインピッチ化が困難になるので、1〜5μmの極薄銅箔を使うか、または12〜18μmの銅箔をエッチングにより1〜5μmに薄くするハーフエッチングする場合もある。また、銅箔と絶縁層とを一括して穴を開ける場合もある。この時、銅箔は薄いものがよく、ハーフエッチングまたは、極薄銅箔を用いる。
【0208】
一方、銅箔表面の微細な凹凸が絶縁樹脂層表面に転写されることを利用し、銅箔を全面エッチングする場合は、第1実施形態と同様にしてプリント配線板を製造することもできる。これにより、接着層14に形成された微細な凹凸により回路と樹脂層16との密着性を向上させることができ る。
このようなプリント配線板を用いて、第1の実施形態と同様に半導体装置を製造することができる。
【実施例】
【0209】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0210】
(実施例1)
1.ワニスの作製
1.1. 接着層形成用樹脂ワニス(1A)の作製
水酸基を含有するポリアミド樹脂(日本化薬社製、BPAM01)30重量部、平均粒径100nm以下のシリカとして球状シリカスラリー(アドマテックス社製、SX009、平均粒径50nm)15重量部、エポキシ樹脂としてHP−5000(DIC社製)35重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)19.4重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.1重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.5重量部を高速攪拌装置を用いてジメチルアセトアミドとメチルエチルケトンの混合溶媒で60分攪拌し、固形分30%の基材と接する接着層形成用樹脂ワニス(1A)を調製した。
【0211】
1.2. 樹脂層形成用樹脂ワニス(1B)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)65重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)20重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)10重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(1B)を調製した。
【0212】
2.樹脂シート(プリント配線板用積層材料)の作製
前記で得られた、樹脂ワニス(1A)を、厚さ36μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムの片面に、コンマコーター装置を用いて乾燥後の接着層の厚さが5μmとなるように塗工し、これを160℃の乾燥装置で3分間乾燥し、接着層を形成した。
次に、接着層の上面に、さらにコンマコーター装置を用いて乾燥後の樹脂層の厚みの総和が30μmとなるように、樹脂ワニス(1B)を塗工し、これを160℃の乾燥装置で3分間乾燥して、PETフィルム上に、接着層および樹脂層が積層された樹脂シートを得た。
【0213】
3.硬化樹脂板Aの作製
PETフィルム上に樹脂ワニス(1B)を直接塗工し、これを160℃の乾燥装置で3分間乾燥して、PETフィルム上に厚み30μmの樹脂層が形成された樹脂シートを3つ作成した。このうちの2つの樹脂シートの樹脂層同士を貼り合わせ、そして一方のPETフィルムを剥離して片側の樹脂層を露出させた。さらに、露出した接着層に、残りの樹脂シートの樹脂層を貼り合わせた。両側のPETを剥離し、両側に銅箔の光沢面を張り合わせ、真空プレスで200℃、1.5MPaの条件で加熱加圧し、樹脂層が3層積層された厚み90μmの硬化樹脂板Aを得た。
【0214】
4.硬化樹脂板Bの作製
前記で得られた2つの樹脂シートの樹脂層同士を貼り合わせ、両側のPETを剥離し、両側に銅箔の光沢面を張り合わせ、真空プレスで200℃、1.5MPaの条件で加熱加圧し、接着層を両面に備える硬化樹脂板Bを得た。
【0215】
5.プリント配線板の作製
後述する表面粗さ(Ra)、めっきピール強度を測定するため、まずプリント配線板を製造した。
プリント配線板は、所定の内層回路パターンが両面に形成された内層回路基板の表裏に、前記で得られた樹脂シートの絶縁層面を内側にして重ね合わせ、これを、真空加圧式ラミネーター装置を用いて、温度100℃、圧力1MPaで真空加熱加圧成形し、その後、熱風乾燥装置にて170℃で60分間加熱硬化を行い、プリント配線板を製造した。
なお、内層回路基板は、下記の銅張積層板を使用した。
・絶縁層:ハロゲンフリー FR−4材、厚さ0.4mm
・導体層:銅箔厚み18μm、L/S=120/180μm、クリアランスホール1mmφ、3mmφ、スリット2mm
【0216】
6.半導体装置の作製
前記で得られたプリント配線板から基材を剥離して炭酸レーザー装置を用いてφ60μmの開口部(ブラインド・ビアホール)を形成し、60℃の膨潤液(アトテックジャパン株式会社製、スウェリングディップ セキュリガント P)に10分間浸漬し、さらに80℃の過マンガン酸カリウム水溶液(アトテックジャパン株式会社製、コンセントレート コンパクト CP)に20分浸漬後、中和して粗化処理を行った。
これを脱脂、触媒付与、活性化の工程を経た後、無電解銅メッキ皮膜を約1μm、電気メッキ銅膜30μm形成させ、熱風乾燥装置にて200℃で60分間アニール処理を行った。
次に、ソルダーレジスト(太陽インキ製造(株)製、PSR−4000 AUS703)を印刷し、半導体素子搭載パッド等が露出するように、所定のマスクで露光し、現像、キュアを行い、回路上のソルダーレジスト層厚さが12μmとなるように形成した。
最後に、ソルダーレジスト層から露出した回路層上へ、無電解ニッケルめっき層3μmと、さらにその上へ、無電解金めっき層0.1μmとからなるめっき層を形成し、得られた基板を50mm×50mmサイズに切断し、半導体装置用のプリント配線板を得た。
半導体装置は、前記半導体装置用のプリント配線板上に半田バンプを有する半導体素子(TEGチップ、サイズ15mm×15mm、厚み0.8mm)を、フリップチップボンダー装置により、加熱圧着により搭載し、次に、IRリフロー炉で半田バンプを溶融接合した後、液状封止樹脂(住友ベークライト社製、CRP−4152S)を充填し、液状封止樹脂を硬化させることで得た。尚、液状封止樹脂は、温度150℃、120分の条件で硬化させた。
尚、前記半導体素子の半田バンプは、Sn/Pb組成の共晶で形成されたものを用いた。
【0217】
(実施例2)
樹脂ワニス(1A)に代えて、以下の樹脂ワニス(2A)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0218】
接着層形成用樹脂ワニス(2A)の作製
水酸基を含有するポリアミド樹脂(日本化薬社製、BPAM01)35重量部、エポキシ樹脂としてHP−5000(DIC社製)40重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)24.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.5重量部を高速攪拌装置を用いてジメチルアセトアミドとメチルエチルケトンの混合溶媒で60分攪拌し、固形分30%の基材と接するワニス(2A)を調製した。
【0219】
(実施例3)
樹脂ワニス(1A)に代えて、以下の樹脂ワニス(3A)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0220】
接着層形成用樹脂ワニス(3A)の作製
水酸基を含有するポリアミド樹脂(日本化薬社製、BPAM01)30重量部、球状シリカスラリー(アドマテックス社製、SC1030、平均粒径300nm)15重量部、エポキシ樹脂としてHP−5000(DIC社製)35重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)19.4重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.1重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.5重量部を高速攪拌装置を用いてジメチルアセトアミドとメチルエチルケトンの混合溶媒で60分攪拌し、固形分30%の基材と接するワニス(3A)を調製した。
【0221】
(実施例4)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(4B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0222】
樹脂層形成用樹脂ワニス(4B)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)65重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてPMCPS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)20重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)10重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%のワニス(4B)を調製した。
【0223】
(実施例5)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(5B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0224】
樹脂層形成用樹脂ワニス(5B)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)65重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてメトキシナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−5000)20重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)10重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%のワニス(5B)を調製した。
【0225】
(実施例6)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(6B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0226】
樹脂層形成用樹脂ワニス(6B)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)65重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)20重量部、シアネートエステル樹脂としてジシクロペンタジエン型シアネート樹脂(LONZA社製、DT−4000)10重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%のワニス(6B)を調製した。
【0227】
(実施例7)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(7B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0228】
樹脂層形成用樹脂ワニス(7B)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)65重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)20重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、フェノール樹脂(日本化薬社製、GPH−103)10重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%のワニス(7B)を調製した。
【0229】
(実施例8)
樹脂ワニス(1A)に代えて、以下の樹脂ワニス(8A)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0230】
接着層形成用樹脂ワニス(8A)の作製
水酸基を含有するポリアミド樹脂(日本化薬社製、BPAM01)40重量部、エポキシ樹脂としてHP−5000(DIC社製)58重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)2重量部を高速攪拌装置を用いてジメチルアセトアミドとメチルエチルケトンの混合溶媒で60分攪拌し、固形分30%の基材と接するワニス(8A)を調製した。
【0231】
(実施例9)
樹脂ワニス(1A)に代えて、以下の樹脂ワニス(9A)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0232】
接着層形成用樹脂ワニス(9A)の作製
球状シリカスラリー(アドマテックス社製、SC1030、平均粒径300nm)25重量部、エポキシ樹脂としてHP−5000(DIC社製)45重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)29.6重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.4重量部、を高速攪拌装置を用いてジメチルアセトアミドとメチルエチルケトンの混合溶媒で60分攪拌し、固形分30%の基材と接する絶縁層用ワニス(9A)を調製した。
【0233】
(実施例10)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(10B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0234】
樹脂層形成用樹脂ワニス(10B)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)65重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)20重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)10重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.5重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホニウムとビス(ナフタレン−2,3−ジオキシ)フェニルシリケートの付加物(住友ベークライト社製、C05−MB)0.5重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%のワニス(10B)を調製した。
【0235】
(実施例11)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(11B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0236】
樹脂層形成用樹脂ワニス(11B)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−31R、平均粒径1.0μm)65重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)20重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)10重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(11B)を調製した。
【0237】
(実施例12)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(12B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0238】
樹脂層形成用樹脂ワニス(12B)の作製
無機充填材として、球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)50重量部および球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−22R、平均粒径0.3μm)15重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)20重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)10重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(12B)を調製した。
【0239】
(実施例13)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(13B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0240】
樹脂層形成用樹脂ワニス(13B)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)65重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)26重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)5重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.3重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(13B)を調製した。
【0241】
(実施例14)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(14B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0242】
樹脂層形成用樹脂ワニス(14B)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−31R、平均粒径1.0μm)55重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)43重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホニウムとビス(ナフタレン−2,3−ジオキシ)フェニルシリケートの付加物(住友ベークライト社製、C05−MB)1重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%のワニス(14B)を調製した。
【0243】
(実施例15)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(15B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0244】
樹脂層形成用樹脂ワニス(15B)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)60重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)23重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)12重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(15B)を調製した。
【0245】
(実施例16)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(16B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0246】
樹脂層形成用樹脂ワニス(16B)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)70重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)18重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)7重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(16B)を調製した。
【0247】
(実施例17)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(17B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0248】
樹脂層形成用樹脂ワニス(17B)の作製
無機充填材として、球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)10重量部および球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−C6、平均粒径2.2μm)55重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)20重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)10重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(17B)を調製した。
【0249】
(実施例18)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(18B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0250】
樹脂層形成用樹脂ワニス(18B)の作製
無機充填材として、球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−31R、平均粒径1.0μm)35重量部および球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−C6、平均粒径2.2μm)25重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)28重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)12重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(18B)を調製した。
【0251】
(実施例19)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(19B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0252】
樹脂層形成用樹脂ワニス(19B)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)72重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.7重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)20重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)3重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.6重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(19B)を調製した。
【0253】
(実施例20)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(20B)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0254】
樹脂層形成用樹脂ワニス(20B)の作製
無機充填材として、球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)59重量部および球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−22R、平均粒径0.3μm)6重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)20重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)10重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(12B)を調製した。
【0255】
(比較例1)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(1C)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板を得た。なお、プリント配線板作製中に、めっき膨れが発生し、プリント配線板および半導体装置を得ることができなかった。
【0256】
樹脂層形成用樹脂ワニス(1C)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)80重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)10重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)5重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.5重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホニウムとビス(ナフタレン−2,3−ジオキシ)フェニルシリケートの付加物(住友ベークライト社製、C05−MB)0.5重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(1C)を調製した。
【0257】
(比較例2)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(2C)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0258】
樹脂層形成用樹脂ワニス(2C)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)30重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)30重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)15重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)8.2重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホニウムとビス(ナフタレン−2,3−ジオキシ)フェニルシリケートの付加物(住友ベークライト社製、C05−MB)0.8重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(2C)を調製した。
【0259】
(比較例3)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(3C)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0260】
樹脂層形成用樹脂ワニス(3C)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)70重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)3重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)26重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホニウムとビス(ナフタレン−2,3−ジオキシ)フェニルシリケートの付加物(住友ベークライト社製、C05−MB)0.5重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(3C)を調製した。
【0261】
(比較例4)
接着層を形成せず、PETフィルム上に直接接着層を形成した以外は実施例1と同様にして、樹脂シート、硬化樹脂板を得た。なお、プリント配線板作製中に、めっき膨れが発生し、プリント配線板および半導体装置を得ることができなかった。
【0262】
(比較例5)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(5C)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0263】
樹脂層形成用樹脂ワニス(5C)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)70重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.5重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)13重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)13重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)2.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.2重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(5C)を調製した。
【0264】
(比較例6)
樹脂ワニス(1B)に代えて、以下の樹脂ワニス(6C)を用いた以外は実施例1と同様にし、樹脂シート、硬化樹脂板、プリント配線板、及び半導体装置を得た。
【0265】
樹脂層形成用樹脂ワニス(6C)の作製
無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25R、平均粒径0.5μm)50重量部、溶剤としてメチルエチルケトン、環状シロキサン化合物としてTMCTS(試薬)0.4重量部、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−7200)30重量部、シアネートエステル樹脂としてフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)15重量部、フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER−4275)3.8重量部、カップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.5重量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.3重量部を添加して、高速攪拌装置を用いて60分攪拌し、固形分70%の樹脂ワニス(6C)を調製した。
【0266】
各実施例、比較例で用いた樹脂ワニスの配合表および各実施例、比較例で得られた樹脂シート、プリプレグ、プリント配線板、半導体装置について得られた評価結果を表1〜3に示す。
【0267】
各評価項目は、以下の方法で行った。
(1)樹脂層を構成する硬化物の吸水率
得られた硬化樹脂板Aを50mm角に切り出してサンプルとし、120℃の乾燥機内に2時間放置した後のサンプル重量、および121℃、湿度100%の槽内に2時間放置した後のサンプル重量を各々測定し、下記式より硬化物の吸水率を算出した。
樹脂層を構成する硬化物の吸水率(%)
=((B−A)/A)×100×(100/(100−X))
A:120℃の乾燥機内に2時間放置した後の重量(mg)
B:121℃、湿度100%の槽内に2時間放置した後の重量(mg)
X:樹脂層(100重量%)中の無機充填材の重量%(%)
【0268】
(2)熱膨張係数
得られた硬化樹脂板Bから4mm×20mmの評価用試料を採取し、TMA(熱機械的分析)装置(TAインスツルメント社製)を用いて、10℃/分で0℃から260℃まで昇降温して測定し、50℃から100℃までの膨張係数を算出した。
【0269】
(3)加工性(ラミネート性)
線幅/線間/厚み=20μm/20μm/10μmである回路層を有する回路基板上に、前記で得たフィルム付き絶縁樹脂シートを温度120℃、圧力1.0MPaの条件で真空積層装置により積層(ラミネート)後、フィルムを剥離し、乾燥機により温度170℃で1時間加熱処理し、樹脂組成物を硬化させて絶縁樹脂層を形成した。得られた絶縁樹脂層を有する回路基板の断面を観察し、線間の樹脂の埋め込み性を以下の基準にて評価した。
◎:良好 樹脂が隙間なく、埋め込まれている
○:実質上問題なし 2μm未満の微小な円形ボイド
△:実質上使用不可 2μm以上のボイド
×:使用不可 埋め込み不良
【0270】
(4)デスミア処理後の表面粗さ(デスミア性)
前記で得られたプリント配線板を粗化処理後、レーザー顕微鏡(KEYENCE社製、VK−8510、条件;PITCH0.02μm、RUNmodeカラー超深度)にて表面粗さ(Ra)を測定した。Raは、10点測定し、10点の平均値とした。
【0271】
(5)めっきピール
プリント配線板より、めっき銅膜の引き剥がし強度をJIS C-6481に基づいて測定した。
【0272】
(6)via間絶縁信頼性
via壁間50μm、および100μmのプリント配線板を作製し、PCT−130℃/85%の条件下で20Vの電圧を印加し、200時間後の絶縁性を確認し、以下の基準にて評価した。
◎:via壁間50μm、100μmどちらにおいても200時間処理後に1E08Ω以上を保持していた。
○:via壁間100μmにおいて200時間処理後に1E08Ω以上を保持していた。
△:via壁間50μm、100μmどちらかおいて、短絡はしないが、1E08Ωを保持できない。
×:via壁間50μm、100μmどちらかにおいて短絡が発生した。
【0273】
(7)熱衝撃試験
前記で得られた半導体装置をフロリナート中で−55℃30分、125℃30分を1サイクルとして、1000サイクル処理し、基板又は半導体素子等にクラックが発生していないか確認し、以下の基準にて評価した。
○:異常なし
×:クラック発生
【0274】
(8)耐熱性
前記で得られた半導体装置を260℃リフロー炉に通し、膨れの有無を断面観察にて確認し、以下の基準にて評価した。なお、半導体装置はリフロー炉に30回通した。
リフロー条件は、室温(25℃)から160℃まで徐々に昇温する(50〜60秒)。次に、160℃〜200℃まで、50〜60秒かけて昇温する。その後、200℃から260℃まで65〜75秒で昇温し、さらに、260〜262℃の温度で5〜10秒加熱(リフロー)する。その後、15分かけて30℃まで冷却する(放冷)条件である。
○:異常なし
×:断面観察にて銅−樹脂間で膨れ有り
【0275】
【表1】

【0276】
【表2】

【0277】
【表3】

【0278】
上記の結果から、本発明の樹脂シート(プリント配線板用積層材料)を用いた実施例1〜20において、樹脂層を構成する硬化物の吸水率が1〜2.5%の範囲内であり、かつ無機充填材を55〜75重量%の範囲で含有しているため、低熱膨張率であるとともに、接着層とめっき金属層との間の接着性(めっきピール強度)に優れていた。
【0279】
これに対し、比較例1〜3、4および5に示すように、樹脂層を構成する硬化物の吸水率、または無機充填材の含有量が上記数値範囲から外れた場合、低熱膨張率および接着層とめっき銅膜との間の接着性の両立を図ることができないことが確認された。また、比較例4の結果から、樹脂層を構成する硬化物の吸水率および無機充填材の含有量が上記数値範囲内であったとしても、接着層を備えていない場合、めっき膨れが発生し、多層配線板を形成することができなかった。
なお、比較例1または3のプリント配線板用積層材料は、無機充填材割合が70%を超えるような従来の低熱膨張材料であり、樹脂層を構成する硬化物の吸水率は3%程度であるため、接着層とめっき銅膜との間の接着性が低いことが確認された。
【0280】
さらに、接着層が平均粒子径0.1μm以下の無機充填材を含有する場合、デスミア処理において表面に適度に微細な凹凸が形成され、めっき金属との接着性が向上することが確認された。
また、実施例17〜20の結果から、単位重量あたりの樹脂層に含まれる無機充填材の表面積の総和が、1.8m/g〜4.5m/gの範囲内であると、めっき金属層等の接着性、接着層14の成形性さらに絶縁信頼性のバランスに特に優れることが確認された。
【0281】
また、本発明のプリント配線板用積層材料であるフィルム付き絶縁樹脂シートを用いた実施例の結果から、金属箔付き絶縁樹脂シートを用いて半導体装置を製造した場合においても、低熱膨張率や接着層とめっき金属層との間の接着性(めっきピール強度)等の何れの物性も優れていることが推察された。
【符号の説明】
【0282】
1 繊維基材
2 含浸槽
3 エポキシ樹脂ワニス
4 ディップロール
5 スクイズロール
6 乾燥機
7 プリプレグ
8 上部ロール
10 プリント配線板用積層材料
12 剥離シート
13 金属箔
14 接着層
16 樹脂層
17 内層回路
18 内層回路基板
20 外層回路
21 開口部
22 ビア開口部
23 導体ポスト
24 ソルダーレジスト
25 半導体装置
26 プリント配線板
27 接続用電極部
28 半導体素子
29 半田バンプ
30 液状封止樹脂
40 繊維基材
42 フィルム付きプリプレグ
44 金属箔
45 フィルム付きプリプレグ
46 めっき金属層
50 金属張積層板
52 金属箔付きプリプレグ
54 金属張積層板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持基材上に、接着層と、プリント配線板の絶縁層を構成する樹脂層とが順に積層されてなるプリント配線板用積層材料であって、
前記樹脂層は、無機充填材を除く硬化物の吸水率が1〜2.5%であり、無機充填材を55〜75重量%含むことを特徴とするプリント配線板用積層材料。
【請求項2】
前記接着層は平均粒子径0.1μm以下の無機充填材を含有することを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板用積層材料。
【請求項3】
前記接着層は、水酸基を少なくとも一つ含有する芳香族ポリアミド樹脂を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のプリント配線板用積層材料。
【請求項4】
水酸基を少なくとも一つ含有する前記芳香族ポリアミド樹脂は、ジエン骨格を有する4つ以上の炭素鎖が繋がったセグメントを含むことを特徴とする請求項3に記載のプリント配線板用積層材料。
【請求項5】
前記樹脂層は、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【請求項6】
前記樹脂層は、シアネートエステル樹脂を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【請求項7】
単位重量あたりの前記樹脂層に含まれる無機充填材の表面積の総和が、1.8m/g〜4.5m/gであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【請求項8】
前記樹脂層は、Si−H結合またはSi−OH結合を少なくとも2つ有する環状またはかご型シロキサン化合物を含有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【請求項9】
環状シロキサン化合物が下記一般式(1)で表されることを特徴とする請求項8に記載のプリント配線板用積層材料。
【化1】

(式中、xは2以上10以下の整数を表し、nは1または2を表す。Rは同一でも異なっていてもよく、酸素原子、ホウ素原子または窒素原子から選択される原子を含む基を表し、Rは、同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜20の飽和または不飽和炭化水素基を示す。但し、RおよびRの少なくとも2つは水素原子または水酸基である。)
【請求項10】
かご型シロキサン化合物が下記一般式(2)で表されることを特徴とする請求項8に記載のプリント配線板用積層材料。
【化2】

(式中、Xは、水素原子、水酸基、炭素数1〜20の飽和または不飽和炭化水素基、または酸素原子、ホウ素原子、窒素原子およびケイ素原子から選択される原子を含む置換基を示す。但し、少なくとも2つのXは水素原子または水酸基である。)
【請求項11】
前記樹脂層は、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物からなる群から選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【請求項12】
前記接着層の層厚が0.5〜10μmであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【請求項13】
前記樹脂層を構成する樹脂が繊維基材に含浸していることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料。
【請求項14】
前記支持基材が金属箔である、請求項13に記載の2つのプリント配線板用積層材料の樹脂層同士を対向させた状態で貼り合わせてなる金属張積層板。
【請求項15】
請求項1乃至13のいずれか一項に記載のプリント配線板用積層材料の樹脂層を、内層回路板の内層回路パターンが形成された面に当接させ、加熱加圧して得られるプリント配線板。
【請求項16】
請求項15に記載のプリント配線板に、半導体素子を実装してなる半導体装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2011−238855(P2011−238855A)
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−110512(P2010−110512)
【出願日】平成22年5月12日(2010.5.12)
【出願人】(000002141)住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Fターム(参考)】