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TW202600645A - 樹脂組成物、預浸體、附有樹脂的金屬箔、積層板、印刷線路板及半導體封裝體 - Google Patents

樹脂組成物、預浸體、附有樹脂的金屬箔、積層板、印刷線路板及半導體封裝體

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TW202600645A
TW202600645A TW114103948A TW114103948A TW202600645A TW 202600645 A TW202600645 A TW 202600645A TW 114103948 A TW114103948 A TW 114103948A TW 114103948 A TW114103948 A TW 114103948A TW 202600645 A TW202600645 A TW 202600645A
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TW114103948A
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English (en)
Inventor
平山雄祥
Original Assignee
日商力森諾科股份有限公司
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Publication date
Application filed by 日商力森諾科股份有限公司 filed Critical 日商力森諾科股份有限公司
Publication of TW202600645A publication Critical patent/TW202600645A/zh

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Abstract

一種樹脂組成物、使用該樹脂組成物的預浸體、附有樹脂的金屬箔、積層板、印刷線路板及半導體封裝體,該樹脂組成物含有:(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體、及(B)熱硬化性樹脂,並且,前述樹脂組成物的硬化物具有第1相與第2相的相分離結構,該第1相包含前述(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體,該第2相包含前述(B)熱硬化性樹脂的硬化物。

Description

樹脂組成物、預浸體、附有樹脂的金屬箔、積層板、印刷線路板及半導體封裝體
本實施形態是有關一種樹脂組成物、預浸體、附有樹脂的金屬箔、積層板、印刷線路板及半導體封裝體。
隨著資訊電子機器的急速普及,而電子機器的小型化及薄型化正在進展,對於該電子機器中所搭載的印刷線路板,高密度化及高功能化的要求正在提高。對於高功能印刷線路板中所使用的線路板材料,正在要求耐熱性、電絕緣性、長期可靠性、接著性等。
在搭載有半導體晶片等陶瓷零件的基板中,下述問題已成為所欲解決的問題:起因於陶瓷零件與基板的熱膨脹係數的差值,在位於陶瓷零件與基板的連接部的焊料中產生龜裂(以下亦稱為「焊料龜裂」)的問題。根據本發明人等的研究得知,為了抑制焊料龜裂的發生,而較有效是基板的低彈性模數化及高延伸率化。
專利文獻1中,作為低彈性、高延伸率、絕緣可靠性、耐熱性及與金屬箔之間的接著性優異的樹脂組成物,記載有一種樹脂組成物,其包含(A)丙烯酸系聚合物及(B)熱硬化性樹脂,並且形成包含(A)丙烯酸系聚合物的第1相與包含(B)熱硬化性樹脂的第2相的相分離結構,且前述第2相的平均區域直徑為20 μm以下。[先前技術文獻](專利文獻)
專利文獻1:國際公開第2017/195902號
[發明所欲解決的問題]專利文獻1的技術已達成一定的低彈性模數化及高延伸率化,但近年來,BGA(球柵陣列)間距的微細化及焊料的無去角化正在進展,而對焊料連接部的可靠性的要求越來越嚴苛。因此,正期望再更加的基板的低彈性模數化及高延伸率化。
本實施形態是鑒於這樣的現狀,而提供一種樹脂組成物、使用該樹脂組成物的預浸體、附有樹脂的金屬箔、積層板、印刷線路板及半導體封裝體,該樹脂組成物的硬化物顯示低彈性模數及高延伸率。[解決問題的技術手段]
本發明人等反覆致力進行研究後,結果發現若為本案的樹脂組成物則能夠達成前述目的。本案包含下述[1]~[13]的實施形態。[1]一種樹脂組成物,其含有:(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體、及(B)熱硬化性樹脂,並且,前述樹脂組成物的硬化物具有第1相與第2相的相分離結構,該第1相包含前述(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體,該第2相包含前述(B)熱硬化性樹脂的硬化物。[2]如上述[1]所述的樹脂組成物,其中,(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體為側鏈具有N-取代琥珀醯亞胺基的改質苯乙烯系彈性體。[3]如上述[2]所述的樹脂組成物,其中,前述N-取代琥珀醯亞胺基具有下述式(a1)表示的結構:式(a1)中,X表示1價有機基,*表示鍵結部。[4]如上述[3]所述的樹脂組成物,其中,前述式(a1)中,X為具有從由異氰酸酯基、羥基、羧基、矽烷醇基、硫醇基、磺基、磷酸基、環狀醚基、碳酸酯基、腈基、(甲基)丙烯醯基、乙烯基、馬來醯亞胺基、咪唑基、噁唑啉(oxazoline)基、苯并三唑基及苯并噁嗪(benzoxazine)基所組成的群組中選出的1種以上的1價有機基。[5]如上述[2]至[4]中任一項所述的樹脂組成物,其中,前述N-取代琥珀醯亞胺基具有下述式(a2)或(a3)表示的結構:式(a2)中,XA1表示具有羥基的胺化合物的殘基,*表示鍵結部;式(a3)中,XA2表示二胺化合物的殘基,*表示鍵結部。[6]如上述[1]至[5]中任一項所述的樹脂組成物,其中,前述(B)熱硬化性樹脂為環氧樹脂。[7]如上述[1]至[6]中任一項所述的樹脂組成物,其中,前述(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體與前述(B)熱硬化性樹脂的含量比亦即(A)成分:(B)成分以質量比計為5:95~70:30。[8]如上述[1]至[7]中任一項所述的樹脂組成物,其中,前述相分離結構為海島結構,且海相為前述第1相,島相為前述第2相。[9]一種附有樹脂的金屬箔,其具有金屬箔及樹脂層,該樹脂層設置於該金屬箔的一面且含有樹脂組成物,前述樹脂組成物含有:上述[1]至[8]中任一項所述的樹脂組成物或前述樹脂組成物的半硬化物。[10]一種預浸體,其含有:上述[1]至[8]中任一項所述的樹脂組成物或前述樹脂組成物的半硬化物。[11]一種積層板,其具有:上述[1]至[8]中任一項所述的樹脂組成物的硬化物、及金屬箔。[12]一種印刷線路板,其具有:上述[1]至[8]中任一項所述的樹脂組成物的硬化物。[13]一種半導體封裝體,其具有:上述[12]所述的印刷線路板、及半導體元件。[功效]
根據本實施形態,能夠提供一種樹脂組成物、使用該樹脂組成物的預浸體、附有樹脂的金屬箔、積層板、印刷線路板及半導體封裝體,該樹脂組成物的硬化物顯示低彈性模數及高延伸率。
在本說明書中所記載的數值範圍中,該數值範圍的上限值或下限值可置換為實施例中揭示的值。此外,數值範圍的下限值及上限值分別能夠與其它數值範圍的下限值或上限值任意組合。在數值範圍「AA~BB」這樣的標記中,兩端的數值AA及BB分別是作為下限值及上限值來包含在數值範圍中。本說明書中,例如「10以上」這樣的記載,是意指10及超過10的數值,當數值不同時亦依據此定義。此外,例如「10以下」這樣的記載,是意指10及未達10的數值,當數值不同時亦依據此定義。此外,本說明書中例示的各成分及材料只要未特別說明,即可單獨使用1種,且亦可併用2種以上。本說明書中,當樹脂組成物中有複數種相當於各成分的物質存在時,樹脂組成物中的各成分的含量只要未特別說明,即是意指樹脂組成物中存在的該複數種物質的合計量。
本說明書中,所謂「樹脂成分」,是意指用以構成樹脂組成物的固體成分之中的除了後述的無機填充材料等無機化合物以外的全部成分。本說明書中,所謂「固體成分」,是意指溶劑以外的成分,25℃時為液體狀的成分亦視為固體成分。本案中所記載的「含有XX」這樣的表現,當XX能夠進行反應時可在XX已進行反應的狀態下含有,且亦可僅直接含有XX,且亦可包含此等雙方的態樣。將本說明書的記載事項任意組合而成的態樣亦包含在本案及本實施形態中。
[樹脂組成物]本實施形態的樹脂組成物為一種樹脂組成物,其含有:(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體、及(B)熱硬化性樹脂,並且,前述樹脂組成物的硬化物具有第1相與第2相的相分離結構,該第1相包含前述(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體,該第2相包含前述(B)熱硬化性樹脂的硬化物。
本實施形態的樹脂組成物的硬化物顯示低彈性模數及高延伸率的理由雖不明確,但我們推測是如下所述。作為使硬化物低彈性模數化及高延伸率化的方法,我們認為較有效是使用柔軟性高的彈性體。然而,一般的彈性體是起因於與熱硬化性樹脂的親和性低,而難以形成良好的硬化物。相對地,本實施形態的樹脂組成物含有的(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體具有起因於彈性體的高柔軟性,並且藉由極性基的導入而具有與(B)熱硬化性樹脂之間的適度的親和性。因此,我們認為:具有藉由(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體與(B)熱硬化性樹脂來形成的相分離結構的硬化物會有效地顯現彈性體及熱硬化性樹脂雙方的特徵而會顯示低彈性模數及高延伸率。以下說明本實施形態的樹脂組成物含有的各成分。
<(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體>(A)成分只要具有極性基的苯乙烯系彈性體,則無特別限定。(A)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
(A)成分具有源自苯乙烯系化合物的結構單元。苯乙烯系化合物可舉例如:苯乙烯;α-甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯等烷基取代苯乙烯等。烷基取代苯乙烯具有的烷基的碳數以1~5為佳,以1~3較佳,以1或2更佳。源自苯乙烯系化合物的結構單元可為單獨1種或2種以上。
(A)成分中的源自苯乙烯系化合物的結構單元的含量(以下亦稱為「苯乙烯含量」)以5~60質量%為佳,以10~50質量%較佳,以20~40質量%更佳。
(A)成分可含有源自苯乙烯系化合物的結構單元,(A)成分以具有源自苯乙烯系化合物的結構單元及源自共軛二烯化合物的結構單元的共聚物為佳。共軛二烯化合物可舉例如:1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(異戊二烯)、1,3-戊二烯(間戊二烯(piperylene))、1-苯基-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、3,4-二甲基-1,3-己二烯、4,5-二乙基-1,3-辛二烯等。從取得性及生產性的觀點來看,此等中,以1,3-丁二烯、異戊二烯為佳,以1,3-丁二烯較佳。源自共軛二烯化合物的結構單元可為單獨1種或2種以上。
具有源自苯乙烯系化合物的結構單元及源自共軛二烯化合物的結構單元的共聚物可為氫化苯乙烯系彈性體,且亦可為未氫化苯乙烯系彈性體,該氫化苯乙烯系彈性體是源自共軛二烯化合物的結構單元之中的至少一部分經進行氫化而成,從硬化物的低彈性模數化及高延伸率化的觀點來看,以氫化苯乙烯系彈性體為佳。氫化苯乙烯系彈性體可舉例如:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氫化物(SEBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氫化物等。從硬化物的低彈性模數化及高延伸率化的觀點來看,此等中,以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氫化物(SEBS)為佳。
(A)成分具有極性基。再者,本實施形態中,所謂「極性基」,是指具有極性的基,以包含雜原子的基為佳。再者,所謂「雜原子」,是意指碳原子及氫原子以外的全部原子。極性基可舉例如:醯亞胺基、亞胺基、胺基、銨基、醯胺基、腈基、羥基、羧基等。從硬化物的低彈性模數化及高延伸率化的觀點來看,此等中,(A)成分具有的極性基以包含從由氧原子及氮原子所組成的群組中選出的1種以上的基為佳,以包含氧原子及氮原子的基較佳,以醯亞胺基更佳,以N-取代琥珀醯亞胺基再更佳。極性基可在(A)成分的分子末端具有,亦可在側鏈具有,較佳是在側鏈具有。從硬化物的低彈性模數化及高延伸率化的觀點來看,(A)成分以側鏈具有N-取代琥珀醯亞胺基的改質苯乙烯系彈性體為佳。
側鏈具有N-取代琥珀醯亞胺基的改質苯乙烯系彈性體能夠藉由下述方式來合成:對於經以馬來酸酐來進行改質的苯乙烯系彈性體(以下亦稱為「馬來酸酐改質苯乙烯系彈性體」)的酸酐基,使具有胺基的化合物來進行反應。
馬來酸酐改質苯乙烯系彈性體可以下述方式製造:使馬來酸酐與未經以馬來酸酐來進行改質的苯乙烯系彈性體或未經以馬來酸酐來進行改質的氫化苯乙烯系彈性體進行反應,且亦可使用市售物。
馬來酸酐改質苯乙烯系彈性體能夠藉由下述方式來合成:在使未經以馬來酸酐來進行改質的苯乙烯系彈性體及馬來酸酐溶於溶劑中而成的混合液中,在氮氣環境中添加自由基產生劑,而使此等進行反應。反應溫度可為20~150℃。從抑制副反應的觀點來看,反應後較佳是藉由萃取來將未反應的馬來酸酐去除。
自由基產生劑能夠使用例如:有機過氧化物、偶氮化合物等。有機過氧化物可舉例如:二枯烯基過氧化物(dicumyl peroxide)、苯甲醯基過氧化物、2-丁酮過氧化物、過氧苯甲酸三級丁酯、二(三級丁基)過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧基)己烷、雙(三級丁基過氧基異丙基)苯、三級丁基氫過氧化物等。偶氮化合物可舉例如:2,2’-偶氮雙(2-甲基丙腈)、2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮雙(環己烷甲腈)等。自由基產生劑可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
溶劑可舉例如:丁基賽璐蘇、乙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、甲苯、二甲苯、均三甲苯、乙酸甲氧基乙酯、乙酸乙氧基乙酯、乙酸丁氧基乙酯、乙酸乙酯等。此等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。從溶解性的觀點來看,此等中,以甲苯、二甲苯、丙二醇單甲基醚為佳。
馬來酸酐改質苯乙烯系彈性體的酸值以20~120 mgKOH/g為佳,以25~100 mgKOH/g較佳,以30~90 mgKOH/g更佳,以35~80 mgKOH/g特佳。
馬來酸酐改質苯乙烯系彈性體的重量平均分子量(Mw)以20,000~120,000為佳,以30,000~110,000較佳,以40,000~100,000更佳,以50,000~80,000特佳。
使與馬來酸酐改質苯乙烯系彈性體進行反應的具有胺基的化合物只要具有1個以上的胺基,則無特別限定。具有胺基的化合物可舉例如:具有羥基的胺化合物、具有氰酸酯基的胺化合物、具有羧基的胺化合物、具有矽烷醇基的胺化合物、具有硫醇基的胺化合物、具有磺基的胺化合物、具有磷酸基的胺化合物、具有乙烯基的胺化合物、具有(甲基)丙烯醯基的胺化合物、具有腈基的胺化合物、具有環狀醚基的胺化合物、具有2個胺基的二胺化合物等。再者,本說明書中,所謂「(甲基)丙烯醯基」,是意指丙烯醯基或甲基丙烯醯基。具有胺基的化合物可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
側鏈具有N-取代琥珀醯亞胺基的改質苯乙烯系彈性體具有的N-取代琥珀醯亞胺基可具有下述式(a1)表示的結構。
式(a1)中,X表示1價有機基,*表示鍵結部。X可舉例如:具有從由異氰酸酯基、羥基、羧基、矽烷醇基、硫醇基、磺基、磷酸基、環狀醚基、碳酸酯基、腈基、(甲基)丙烯醯基、乙烯基、馬來醯亞胺基、咪唑基、噁唑啉基、苯并三唑基及苯并噁嗪基所組成的群組中選出的1種以上的1價有機基。從反應性、硬化性、耐熱性、及相溶性的觀點來看,X可為具有從由異氰酸酯基、羥基、羧基、馬來醯亞胺基及苯并噁嗪基所組成的群組中選出的1種以上的1價有機基,亦可為具有異氰酸酯基、羥基、羧基、馬來醯亞胺基或苯并噁嗪基的1價有機基,亦可為具有羥基或馬來醯亞胺基的1價有機基。
上述N-取代琥珀醯亞胺基可具有下述式(a2)或(a3)表示的結構。
式(a2)中,XA1表示具有羥基的胺化合物的殘基,*表示鍵結部。式(a3)中,XA2表示二胺化合物的殘基,*表示鍵結部。再者,所謂殘基,是意指從原料成分將提供鍵結的官能基去除後餘留的部分的基(結構)。
具有具有式(a2)表示的結構的基的改質苯乙烯系彈性體可為經以馬來酸酐來進行改質的苯乙烯系彈性體與具有羥基的胺化合物的反應物。具有羥基的胺化合物可舉例如:羥基乙基胺等具有醇性羥基的胺;酪胺、多巴胺等具有酚性羥基的胺等。
具有具有式(a3)表示的結構的基的改質苯乙烯系彈性體可為經以馬來酸酐來進行改質的苯乙烯系彈性體與二胺化合物與馬來酸酐的反應物。二胺化合物可舉例如:聚氧伸丙基二胺等脂肪族二胺;4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基碸、3,3’-二胺基二苯基碸、4,4’-二胺基二苯基酮、4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二乙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2-雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、9,9-雙(4-胺基苯基)茀等芳香族二胺等。
從硬化物的低彈性模數化及高延伸率化的觀點來看,(A)成分以具有乙醇性羥基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體、具有酚性羥基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體、具有馬來醯亞胺基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體為佳。
具有乙醇性羥基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體無特別限制,較佳是具有下述式(a2’)表示的具有乙醇性羥基的琥珀醯亞胺基。
*表示鍵結部。
具有酚性羥基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體無特別限制,較佳是具有下述式(a2’’)表示的具有酚性羥基的琥珀醯亞胺基。
*表示鍵結部。
具有馬來醯亞胺基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體無特別限制,較佳是具有下述式(a3’)表示的具有馬來醯亞胺基的琥珀醯亞胺基。
m表示括弧內的結構的重複單元數;*表示鍵結部。
從溶解性的觀點來看,式(a3’)的m以1~50的整數為佳,以1~30的整數較佳,以1~10的整數更佳。
((A)成分的重量平均分子量(Mw))從硬化物的低彈性模數化及高延伸率化的觀點來看,(A)成分的重量平均分子量(Mw)以20,000~120,000為佳,以30,000~110,000較佳,以40,000~100,000更佳,以50,000~80,000特佳。
((A)成分的溶解度參數(SP值))(A)成分的溶解度參數(以下亦稱為「SP值」)以8.0~15.0為佳,以9.0~14.0較佳,以9.5~12.0更佳,以9.7~11.0特佳。若(A)成分的SP值在上述範圍內,則與(B)熱硬化性樹脂的親和性會較適度,而容易形成良好的相分離結構。結果,有一面維持良好的耐熱性、機械特性、電絕緣可靠性等一面容易獲得已更低彈性模數化及高延伸率化的硬化物的傾向。
再者,本實施形態中,SP值能夠藉由Fedors法來算出。Fedors法中,從材料的結構,將所構成的官能基的員數份,將下述表1中表示的官能基中的mol凝集能量及mol分子容量分別合計,藉此求出合計mol凝集能量及合計mol分子容量後,藉由下述式(1)來算出SP值。
[表1]各官能基中的mol凝集能量及mol分子容量(Fedors法)
SP值(δi)=(ΔEi/ΔVi)1/2(1)式(1)中,ΔEi表示合計mol凝集能量,ΔVi表示合計mol分子容量。
例如:若以丙酮的情形作為例子,藉由上述方法來算出SP值,則是如下所述。丙酮是如下所述:結構式:CH3-C(=O)-CH3員數:CH32個C=O 1個,由表1會得到合計mol凝集能量(ΔEi):(1125×2)+(4150×1)=6400合計mol分子容量(ΔVi):(33.5×2)+(10.8×1)=77.8,將此值應用於式(1)中而算出SP值如下,SP值(δi)=(ΔEi/ΔVi)1/2=(6400/77.8)1/2=9.07。
((A)成分的含量)本實施形態的樹脂組成物中,相對於樹脂組成物中的固體成分100質量份,(A)成分的含量以5~50質量份為佳,以10~40質量份較佳,以12~35質量份更佳,以15~25質量份特佳。若(A)成分的含量在上述範圍內,則有一面維持良好的耐熱性、機械特性、電絕緣可靠性等一面容易獲得已更低彈性模數化及高延伸率化的硬化物的傾向。
<(B)熱硬化性樹脂>本實施形態的樹脂組成物含有熱硬化性樹脂來作為(B)成分。(B)熱硬化性樹脂可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
(B)熱硬化性樹脂可舉例如:環氧樹脂、馬來醯亞胺樹脂、改質聚苯醚樹脂、酚樹脂、聚醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、異氰酸酯樹脂、苯并噁嗪樹脂、氧雜環丁烷(oxetane)樹脂、胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、烯丙基樹脂、雙環戊二烯樹脂、矽氧樹脂、三嗪(triazine)樹脂、三聚氰胺樹脂等。從當與(A)成分組合使用時一面維持良好的耐熱性、機械特性、電絕緣可靠性等一面容易獲得已更低彈性模數化及高延伸率化的硬化物這樣的觀點來看,此等中,以環氧樹脂、馬來醯亞胺樹脂、酚樹脂、聚醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、異氰酸酯樹脂為佳,以環氧樹脂較佳。
(環氧樹脂)環氧樹脂以1分子內具有2個以上的環氧基的環氧樹脂為佳。環氧樹脂可舉例如:雙酚A型環氧樹脂、四溴雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂等雙酚型環氧樹脂;雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂;苯酚芳烷基型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、萘酚芳烷基型環氧樹脂等芳烷基型環氧樹脂;二苯乙烯型環氧樹脂;萘醚型環氧樹脂;聯苯型環氧樹脂;二氫蒽型環氧樹脂;包含飽和雙環戊二烯骨架的環氧樹脂;環己烷二甲醇型環氧樹脂;含螺環的環氧樹脂;雜環式環氧樹脂;脂環式環氧樹脂;脂肪族鏈狀環氧樹脂;橡膠改質環氧樹脂等。從硬化物的耐熱性、阻燃性、與(A)成分之間的相溶性的觀點來看,此等中,以雙酚型環氧樹脂、芳烷基型環氧樹脂為佳,以雙酚A型環氧樹脂、四溴雙酚A型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂較佳。
環氧樹脂的環氧當量以100~600 g/eq為佳,以200~500 g/eq較佳,以250~450 g/eq更佳。環氧當量為每個環氧基的環氧樹脂的質量(g/eq),能夠依照JIS K 7236:2001中所規定的方法來進行測定。
((B)熱硬化性樹脂的SP值)(B)熱硬化性樹脂的SP值以8.5~16.0為佳,以9.5~15.0較佳,以10.0~13.0更佳,以10.5~12.0特佳。若(B)熱硬化性樹脂的SP值在上述範圍內,則與(A)成分的親和性會較適度,而容易形成良好的相分離結構。結果,有一面維持良好的耐熱性、機械特性、電絕緣可靠性等一面容易獲得已更低彈性模數化及高延伸率化的硬化物的傾向。
((B)熱硬化性樹脂的含量)本實施形態的樹脂組成物中,相對於樹脂組成物中的固體成分100質量份,(B)熱硬化性樹脂的含量以10~80質量份為佳,以20~70質量份較佳,以30~60質量份更佳,以40~50質量份特佳。若(B)熱硬化性樹脂的含量在上述範圍內,則有一面維持良好的耐熱性、機械特性、電絕緣可靠性等一面容易獲得已更低彈性模數化及高延伸率化的硬化物的傾向。
((A)成分與(B)成分的含量比)本實施形態的樹脂組成物中,(A)成分與(B)成分的含量比亦即(A)成分:(B)成分以質量比計以5:95~70:30為佳,以10:90~50:50較佳,以20:80~40:60更佳,以25:75~35:65特佳。若含量比亦即(A)成分:(B)成分在上述範圍內,則有一面維持良好的耐熱性、機械特性、電絕緣可靠性等一面容易獲得已更低彈性模數化及高延伸率化的硬化物的傾向。
<(C)硬化劑>本實施形態的樹脂組成物可因應需要來含有(C)硬化劑。(C)硬化劑可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
(C)硬化劑能夠使用習知物。當使用環氧樹脂來作為(B)熱硬化性樹脂時,硬化劑可舉例如:苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、萘酚甲酚酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆樹脂、聯苯酚醛清漆型酚樹脂等酚樹脂;雙氰胺、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯基碸等胺系硬化劑;均苯四甲酸酐、偏苯三甲酸酐、二苯甲酮四甲酸等酸酐硬化劑;此等的混合物等。此等中,以酚樹脂為佳,以萘酚甲酚酚醛清漆樹脂較佳。
當本實施形態的樹脂組成物含有(C)硬化劑時,從獲得良好的硬化性這樣的觀點來看,相對於樹脂組成物中的固體成分100質量份,(C)硬化劑的含量以1~30質量份為佳,以2~20質量份較佳,以3~10質量份更佳。
當本實施形態的樹脂組成物含有環氧樹脂及酚樹脂時,源自本實施形態的樹脂組成物中所含有的酚樹脂的酚性羥基的總量相對於源自本實施形態的樹脂組成物中所含有的環氧樹脂的環氧基的總量亦即酚性羥基/環氧基以mol比計以0.1~1.0為佳,以0.15~0.7較佳,以0.2~0.4更佳。
當本實施形態的樹脂組成物含有(C)硬化劑時,本實施形態的樹脂組成物中,(A)成分與(B)成分及(C)成分的含量比亦即(A)成分:(B)成分及(C)成分以質量比計以5:95~70:30為佳,以10:90~50:50較佳,以20:80~40:60更佳,以25:75~35:65特佳。若含量比亦即(A)成分:(B)成分及(C)成分在上述範圍內,則有一面維持良好的耐熱性、機械特性、電絕緣可靠性等一面容易獲得已更低彈性模數化及高延伸率化的硬化物的傾向。
<(D)無機填充材料>本實施形態的樹脂組成物可含有:(D)無機填充材料。藉由本實施形態的樹脂組成物含有(D)無機填充材料,而有能夠提高硬化物的低熱膨脹性、耐熱性及阻燃性的傾向。(D)無機填充材料可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
(D)無機填充材料可舉例如:氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、雲母、氧化鈹、鈦酸鋇、鈦酸鉀、鈦酸鍶、鈦酸鈣、碳酸鋁、氫氧化鎂、氫氧化鋁、矽酸鋁、碳酸鈣、矽酸鈣、矽酸鎂、氮化矽、氮化硼、黏土、滑石、硼酸鋁、碳化矽等。從低熱膨脹性、耐熱性、及阻燃性的觀點來看,此等中,以氧化矽、氧化鋁、雲母、滑石為佳,以氧化矽、氧化鋁較佳,以氧化矽更佳。氧化矽可舉例如:粉碎氧化矽、發煙氧化矽、熔融氧化矽(熔融球狀氧化矽)等。從使分散性及與有機成分之間的密合性提高這樣的觀點來看,(D)無機填充材料可藉由矽烷耦合劑等表面處理劑來進行表面處理。
從(C)無機填充材料的分散性及微細線路性的觀點來看,(D)無機填充材料的平均粒徑(D50)以0.1~10 μm為佳,以0.2~1 μm較佳,以0.3~0.8 μm更佳。再者,本說明書中,(D)無機填充材料的平均粒徑(D50)是指將粒子的總體積設為100%來求出由粒徑所得的累積度數分布曲線時相當於體積50%的點的粒徑。(D)無機填充材料的平均粒徑能夠例如使用下述來進行測定:使用雷射繞射散射法的粒度分布測定裝置等。(D)無機填充材料的形狀可舉例如:球狀、破碎狀等,以球狀為佳。
((D)無機填充材料的含量)當本實施形態的樹脂組成物含有(D)無機填充材料時,從熱膨脹係數、耐熱性、及阻燃性的觀點來看,相對於樹脂組成物中的固體成分100質量份,(D)無機填充材料的含量以5~80質量份為佳,以10~60質量份較佳,以15~50質量份更佳,以20~40質量份特佳。
<(E)硬化促進劑>本實施形態的樹脂組成物可含有:(E)硬化促進劑。本實施形態的樹脂組成物藉由含有(E)硬化促進劑,而有硬化性提高而耐熱性、導體接著性等更良好的傾向。(E)硬化促進劑可單獨使用1種,且亦可併用2種以上。
(E)硬化促進劑可舉例如:胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、磷系硬化促進劑、有機金屬鹽、酸性觸媒、有機過氧化物等。再者,本實施形態中,咪唑系硬化促進劑是設為不分類為胺系硬化促進劑。胺系硬化促進劑可舉例如:三乙胺、吡啶、三丁胺、雙氰胺、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等具有一級~三級胺的胺化合物;四級銨化合物等。咪唑系硬化促進劑可舉例如:甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、異氰酸酯基遮蔽咪唑(例如六亞甲基二異氰酸酯樹脂與2-乙基-4-甲基咪唑的加成反應物等)等咪唑化合物。磷系硬化促進劑可舉例如:三苯膦等三級膦;對苯醌的三正丁膦加成反應物等四級鏻化合物等。有機金屬鹽可舉例如:錳、鈷、鋅等的羧酸鹽等。酸性觸媒可舉例如對甲苯磺酸等。有機過氧化物可舉例如:二枯烯基過氧化物、2,5-二甲基-2,5-雙(三級丁基過氧基)己炔-3,2,5-二甲基-2,5-雙(三級丁基過氧基)己烷、三級丁基過氧基異丙基單碳酸酯、α,α’-二(三級丁基過氧基)二異丙基苯等。從容易獲得良好的硬化性這樣的觀點來看,此等中,以咪唑系硬化促進劑為佳。
((E)硬化促進劑的含量)當本實施形態的樹脂組成物含有(E)硬化促進劑時,從樹脂組成物的硬化性及保存安定性的觀點來看,相對於(B)熱硬化性樹脂100質量份,(E)硬化促進劑的含量以0.01~10質量份為佳,以0.05~5質量份較佳,以0.1~3質量份更佳,以0.2~1質量份特佳。
<其它任意成分>本實施形態的樹脂組成物可進一步因應需要來含有下述其它任意成分:上述各成分以外的樹脂材料、阻燃劑、抗氧化劑、熱安定劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑、顏料、著色劑、潤滑劑、矽烷耦合劑、有機溶劑、此等以外的添加劑等。其它任意成分分別可單獨使用1種,亦可併用2種以上。本實施形態的樹脂組成物中,上述任意成分的含量無特別限定,只要因應需要來在不阻礙本實施形態的效果的範圍內使用即可。此外,本實施形態的樹脂組成物亦可因應期望的性能來不含上述任意成分。
(有機溶劑)從處理性的觀點來看,本實施形態的樹脂組成物可含有有機溶劑。再者,本說明書中,有時將含有有機溶劑的樹脂組成物稱為樹脂清漆。有機溶劑可舉例如:乙醇、丙醇、丁醇、甲基賽璐蘇、丁基賽璐蘇、丙二醇單甲基醚等醇系溶劑;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮系溶劑;四氫呋喃等醚系溶劑;甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烴系溶劑;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等含氮原子溶劑;二甲基亞碸等含硫原子溶劑;γ-丁內酯等酯系溶劑等。從溶解性的觀點來看,此等中,以醇系溶劑、酮系溶劑、含氮原子溶劑、芳香族烴系溶劑為佳,以酮系溶劑較佳,以甲基異丁基酮更佳。
當本實施形態的樹脂組成物含有有機溶劑時,含有有機溶劑的本實施形態的樹脂組成物的固體成分濃度以10~90質量%為佳,以30~80質量%較佳,以35~65質量%更佳。若固體成分濃度在上述範圍內,則樹脂組成物的處理性容易,而對基材的含浸性及所製造的預浸體的外觀良好。並且,有容易調整後述的預浸體中的樹脂的固體成分濃度而更容易製造具有期望厚度的預浸體的傾向。
<樹脂組成物的製造方法>本實施形態的樹脂組成物能夠藉由下述方式來製造:將各成分混合。此時,各成分可一面攪拌一面使其溶解或分散。混合順序、溫度、時間等條件無特別限定,只要因應原料的種類等來任意設定即可。
<樹脂組成物的硬化物的相分離結構>本實施形態的樹脂組成物的硬化物會形成第1相與第2相的相分離結構,該第1相包含(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體,該第2相包含(B)熱硬化性樹脂的硬化物。此處,本實施形態中,所謂相分離結構,是指海島結構、連續球狀結構、複合分散相結構、或共連續相結構。關於此等相分離結構,已於例如「Polymer Alloy」第325頁(1993)東京化學同人中詳細敘述,關於連續球狀結構,已於例如Keizo Yamanaka and Takashi Iniue, POLYMER, Vol.30, pp.662(1989)中詳細敘述。本實施形態的樹脂組成物的硬化物具有的相分離結構可為連續球狀結構、海島結構、複合分散相結構、或共連續相結構之中的任一種,從製造容易性、低彈性模數化、及高延伸率化的觀點來看,以海島結構為佳。當本實施形態的樹脂組成物的硬化物具有海島結構時,較佳是海相為前述第1相且島相為前述第2相。再者,當在樹脂組成物硬化前(A)成分具有反應性基時,該具有反應性基的(A)成分可在樹脂組成物的硬化過程中上述反應性基成為已進行反應的狀態。換言之,當在樹脂組成物硬化前(A)成分具有反應性基時,所謂第1相包含的(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體可為反應性基未進行反應的狀態的(A)成分,且亦可為反應性基已進行反應的狀態的(A)成分。
本實施形態的樹脂組成物的硬化物具有的相分離結構中,第2相的平均區域直徑以0.1~20.0 μm為佳,以0.3~10.0 μm較佳,以0.5~8.0 μm更佳,以1.0~7.0 μm再更佳,以1.5~6.0 μm再更佳,以2.0~5.5 μm再更佳,以2.2~5.0 μm再更佳,以2.5~4.5 μm特佳。若第2相的平均區域直徑在上述範圍內,則有一面維持良好的耐熱性、機械特性、電絕緣可靠性等一面容易獲得已更低彈性模數化及高延伸率化的硬化物的傾向。
再者,第2相的平均區域直徑例如:當相分離結構為連續球狀結構、海島結構或複合分散相結構時,能夠以下述方式進行測定:使用掃描型電子顯微鏡(SEM)來觀察由本實施形態的樹脂組成物所得的硬化物的剖面結構,對第2相的100個區域分別測定最大寬度後算出其平均值。此外,當相分離結構為共連續結構時,是在第2相的區域中指定任意100點,並在各點測定SEM相片上的垂直方向的區域直徑及水平方向的區域直徑,並算出較小的區域直徑的平均值後,將所得的值設為平均區域直徑。第2相的區域直徑更具體而言能夠藉由實施例中所記載的方法來進行測定。再者,用以量測第2相的平均區域直徑的樹脂組成物的硬化物的硬化條件為例如在200℃60分鐘以4 MPa的壓合壓力來加壓的條件,具體而言能夠設為實施例中所記載的條件。
相分離結構能夠藉由例如下述來調整:控制樹脂的種類、(A)成分與(B)成分的SP值的差值、硬化促進劑的種類、反應溫度等硬化條件等。可舉例如:選擇SP值高的(B)成分的方法、以及選擇具有與(B)成分的SP值相近的SP值的(A)成分來作為與(B)成分組合的(A)成分的方法,來作為將第2相的平均區域直徑調整成較小的方法。(A)成分與(B)成分的SP值的差值的絕對值以0.1~9.0為佳,以0.2~7.0較佳,以0.3~5.0更佳,以0.4~4.5特佳。此外,(A)成分與(B)成分的SP值的差值的絕對值較佳是藉由選擇的(B)成分的種類來調整,例如:當(B)成分的SP值為13.5以上且16.0以下時,(A)成分與(B)成分的SP值的差值的絕對值以1.0~9.0為佳,以1.5~7.0較佳,以2.0~5.0更佳,以3.0~4.5特佳。此外,當(B)成分的SP值為8.5以上且未達13.5時,(A)成分與(B)成分的SP值的差值的絕對值以0.1~5.0為佳,以0.2~3.0較佳,以0.3~1.5更佳,以0.4~1.2特佳。若(A)成分與(B)成分的SP值的差值的絕對值在上述範圍內,則有一面維持良好的耐熱性、機械特性、電絕緣可靠性等一面容易獲得已更低彈性模數化及高延伸率化的硬化物的傾向。
<硬化物的25℃儲存彈性模數>本實施形態的樹脂組成物的硬化物的25℃儲存彈性模數以1.5×109Pa以下為佳,以1.0×109Pa以下較佳,以0.7×109Pa以下更佳,以0.5×109Pa以下再更佳,以0.45×109Pa以下特佳。若硬化物的25℃儲存彈性模數為上述上限值以下,則有更容易抑制焊料龜裂的發生的傾向。此外,從使硬化物的機械強度等更良好這樣的觀點來看,本實施形態的樹脂組成物的硬化物的25℃儲存彈性模數可為0.01×109Pa以上,亦可為0.05×109Pa以上,亦可為0.1×109Pa以上,亦可為0.2×109Pa以上,亦可為0.25×109Pa以上。硬化物的25℃儲存彈性模數能夠藉由實施例中所記載的方法來進行測定。
<硬化物的25℃拉伸延伸率>本實施形態的樹脂組成物的硬化物的25℃拉伸延伸率以4.0%以上為佳,以4.5%以上較佳,以5.0%以上更佳,以6.0%以上再更佳,以7.0%以上特佳。若硬化物的25℃拉伸延伸率為上述下限值以上,則有更容易抑制焊料龜裂的發生的傾向。此外,從使硬化物的耐熱性、機械強度等更良好這樣的觀點來看,本實施形態的樹脂組成物的硬化物的25℃拉伸延伸率可為20.0%以下,亦可為15.0%以下,亦可為12.0%以下,亦可為11.0%以下,亦可為10.5%以下。硬化物的25℃拉伸延伸率能夠藉由實施例中所記載的方法來進行測定。
[預浸體]本實施形態的預浸體為一種預浸體,其含有:本實施形態的樹脂組成物或前述樹脂組成物的半硬化物。本實施形態的預浸體含有例如:本實施形態的樹脂組成物或前述樹脂組成物的半硬化物、及基材。
本實施形態的預浸體含有的基材能夠使用例如:各種電絕緣材料用積層板中所使用的習知基材。基材的材質可舉例如:E玻璃、D玻璃、S玻璃、Q玻璃等無機物纖維;聚醯亞胺、聚酯、四氟乙烯等有機纖維;此等的混合物等。基材具有例如下述形狀:織布、不織布、粗紗、切股氈、表面氈等。此等中,基材以玻璃布為佳。從薄型化及處理性的觀點來看,基材的厚度以10~100 μm為佳,以20~50 μm較佳。
本實施形態的預浸體能夠藉由例如下述方式來製造:使本實施形態的樹脂組成物含浸或塗佈於基材後,加熱乾燥而使其B階段化。從生產性及使本實施形態的樹脂組成物適度地B階段化這樣的觀點來看,加熱乾燥的溫度及時間能夠設為例如:50~200℃、1~30分鐘。
從容易獲得良好的成形性這樣的觀點來看,本實施形態的預浸體中的樹脂組成物的含量以20~90質量%為佳,以30~85質量%較佳,以40~80質量%更佳。
[附有樹脂的金屬箔]本實施形態的附有樹脂的金屬箔為一種附有樹脂的金屬箔,其具有金屬箔及樹脂層,該樹脂層設置於該金屬箔的一面且含有樹脂組成物,前述樹脂組成物含有:本實施形態的樹脂組成物或前述樹脂組成物的半硬化物。本實施形態的附有樹脂的金屬箔能夠藉由例如下述方式來製造:將本實施形態的樹脂組成物塗佈於金屬箔上後,使樹脂組成物半硬化(B階段化)。加熱乾燥的溫度及時間的合適的條件與上述本實施形態的預浸體的製造步驟中的加熱乾燥的合適的條件相同。樹脂組成物的塗佈方法無特別限制,能夠使用例如:模具塗佈器、缺角輪(comma)塗佈器、棒塗佈器、吻合式(kiss)塗佈器、輥塗佈器等習知塗佈機。附有樹脂的金屬箔的金屬箔可舉例如:銅箔、鋁箔等,亦能夠使用其它金屬箔。此等中,以銅箔為佳。
[積層板]本實施形態的積層板為一種積層板,其具有:本實施形態的樹脂組成物的硬化物、及金屬箔。再者,具有金屬箔的積層板亦有時稱為覆金屬積層板。
金屬箔的金屬可舉例如:銅、金、銀、鎳、鉑、鉬、釕、鋁、鎢、鐵、鈦、鉻;含有此等金屬元素1種以上的合金等。
本實施形態的積層板能夠藉由例如下述方式來製造:將金屬箔配置於本實施形態的預浸體的單面或雙面後,加熱加壓成形而使預浸體硬化。加熱加壓成形時,預浸體可僅使用1片,且亦可使2片以上的預浸體積層後再使用。加熱加壓成形能夠使用例如:多段加壓、多段真空加壓、連續成形、高壓釜成形機等。加熱加壓成形的條件能夠設為例如:溫度100~300℃、時間10~300分鐘、壓力1.5~5 MPa。
[印刷線路板]本實施形態的印刷線路板為一種印刷線路板,其具有:本實施形態的樹脂組成物的硬化物。本實施形態的印刷線路板能夠藉由例如下述方式來製造:對於從由本實施形態的預浸體的硬化物、本實施形態的樹脂薄膜的硬化物及本實施形態的積層板所組成的群組中選出的1種以上,藉由習知方法來實施導體電路形成。此外,亦能夠藉由因應需要來實施多層化接著加工,來製造多層印刷線路板。導體電路能夠藉由例如下述方式來形成:適當實施開孔加工、金屬鍍覆加工、金屬箔的蝕刻等。
[半導體封裝體]本實施形態的半導體封裝體為一種半導體封裝體,其具有:本實施形態的印刷線路板、及半導體元件。本實施形態的半導體封裝體能夠藉由例如下述方式來製造:藉由習知方法來將半導體晶片、記憶體等搭載在本實施形態的印刷線路板。[實施例]
以下列舉實施例來具體說明本實施形態。惟,本實施形態並不受下述實施例所限定。
再者,各例中,重量平均分子量(Mw)是藉由下述方法來進行測定。從藉由凝膠滲透層析法(GPC)並使用標準聚苯乙烯而得的校準曲線換算。校準曲線是使用標準聚苯乙烯:TSKstandard POLYSTYRENE(Type:A-2500、A-5000、F-1、F-2、F-4、F-10、F-20、F-40)[TOSOH股份有限公司製,商品名],以三次式來進行近似。GPC的測定條件是如下所示。裝置:泵:L-6200型[Hitachi High-Technologies股份有限公司製]偵測器:L-3300型RI(折射率)[Hitachi High-Technologies股份有限公司製]管柱烘箱:L-655A-52[Hitachi High-Technologies股份有限公司製]管柱:保護管柱:TSK Guardcolumn HHR-L+管柱:TSKgel G4000HHR+TSKgel G2000HHR(皆為TOSOH股份有限公司製,商品名)管柱大小:6.0×40 mm(保護管柱),7.8×300 mm(管柱)溶析液:四氫呋喃樣品濃度:30 mg/5 mL注入量:20 μL流量:1.00 mL/分鐘測定溫度:40℃
[製造例1:具有乙醇性羥基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體(A-1)的製造]在1 L的燒瓶中饋入馬來酸酐改質氫化苯乙烯系彈性體(旭化成股份有限公司製,商品名「Tuftec M1913」,重量平均分子量(Mw)=63,000,苯乙烯含有率=30質量%)150 g、甲苯678.6 g,並一面攪拌一面以約0.5小時來上升至80℃後,保溫1小時,而使馬來酸酐改質氫化苯乙烯系彈性體溶解。然後,降溫至40℃,並滴入使乙醇胺(FUJIFILM Wako Chemicals股份有限公司製)2.0 g溶於丙二醇單甲基醚(以下稱為PGME)38 g中而成的溶液。然後,一面攪拌一面以約0.5小時來升溫至60℃後,保溫1小時。並且,以約1小時來升溫至110℃後,一面使氮氣循環一面保溫2小時,而獲得具有乙醇性羥基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體(A-1)的甲苯溶液。使用傅立葉(Fourier)轉換紅外分光(FT-IR)光度計(島津製作所股份有限公司製,商品名「IRSpirit」)來測定前述(A-1)成分的FT-IR光譜後,結果確認到1780 cm-1附近的源自酸酐基的峰值消失且在1700 cm-1附近具有源自醯亞胺基的峰值。再者,前述(A-1)成分的側鏈具有下述具有乙醇性羥基的琥珀醯亞胺基。*表示鍵結部。
[製造例2:具有酚性羥基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體(A-2)的製造]在1 L的燒瓶中饋入馬來酸酐改質氫化苯乙烯系彈性體(旭化成股份有限公司製,商品名「Tuftec M1913」,重量平均分子量(Mw)=63,000,苯乙烯含有率=30質量%)150 g、甲苯655.7 g,並一面攪拌一面以約0.5小時來將溫度上升至80℃後,保溫1小時,而使馬來酸酐改質氫化苯乙烯系彈性體溶解。然後,降溫至40℃,並滴入使酪胺(FUJIFILM Wako Chemicals股份有限公司製)4.5 g溶於PGME 85.5 g中而成的溶液。然後,一面攪拌一面以約0.5小時來升溫至60℃後,保溫1小時。並且,以約1小時來升溫至110℃後,一面使氮氣循環一面保溫2小時,而獲得具有酚性羥基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體(A-2)的甲苯溶液。以與製造例1相同的方法來測定(A-2)成分的FT-IR光譜後,結果確認到1780 cm-1附近的源自酸酐基的峰值消失且在1700 cm-1附近具有源自醯亞胺基的峰值。再者,前述(A-2)成分的側鏈具有下述具有酚性羥基的琥珀醯亞胺基。*表示鍵結部。
[製造例3:具有馬來醯亞胺基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體(A-3)的製造]在具備冷卻管、氮氣導入管、熱電偶及攪拌機的1 L的燒瓶中饋入甲苯722 g、馬來酸酐改質氫化苯乙烯系彈性體(旭化成股份有限公司製,商品名「Tuftec M1913」,重量平均分子量(Mw)=63,000,苯乙烯含有率=30質量%)150 g,並一面攪拌一面升溫至80℃後,保溫1.0小時,而使馬來酸酐改質氫化苯乙烯系彈性體溶解。然後,將燒瓶內降溫至30℃,並滴入使聚氧伸丙基二胺(HUNTSUMAN公司製,商品名「Jeffermine D230」)6.6 g溶於甲苯6.6 g中而成的溶液,並攪拌1.0小時。然後,添加馬來酸酐(FUJIFILM Wako Chemicals股份有限公司製)2.8 g,並進一步保溫1.0小時。加入對甲苯磺酸0.53 g後,將燒瓶內的溫度升溫直到回流溫度(約110℃)為止,並一面使氮氣循環一面進行脫水環化反應3.0小時,而獲得具有馬來醯亞胺基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體(A-3)的甲苯溶液。以與製造例1相同的方法來測定(A-3)成分的FT-IR光譜後,結果確認到1780 cm-1附近的源自酸酐基的峰值消失且在1700 cm-1附近具有源自醯亞胺基的峰值。此外,測定(A-3)成分的13C-NMR光譜(NMR裝置:Bruker公司製)後,結果確認到在170~180 ppm的區域已產生2~3個源自琥珀醯亞胺基的羰基碳及馬來醯亞胺基的羰基碳的峰值。再者,前述(A-3)成分的側鏈具有下述具有馬來醯亞胺基的琥珀醯亞胺基。m1為1~10的整數;*表示鍵結部。
[樹脂組成物的製造][實施例1~6、比較例1~3]以表2中表示的調配量(表中的數值為固體成分的質量份,當為溶液或分散液時為固體成分換算量)來調配表2中表示的各成分之中的(E)硬化促進劑以外的各成分,並使其溶於甲基異丁基酮中。然後,以表2中表示的調配量來調配(E)硬化促進劑,而獲得固體成分濃度40質量%的清漆。
[預浸體的製造]使上述中所製得的清漆含浸於厚度0.028 mm的玻璃布1037(Asahi-Schwebel股份有限公司製)中後,在140℃加熱10分鐘而使其乾燥,藉此獲得預浸體。
[附有樹脂的銅箔的製造]使用塗佈機來將上述中所製得的清漆塗佈於厚度18 μm的電解銅箔(日本電解股份有限公司製,商品名「YGP-18」),並在140℃使其熱風乾燥6分鐘,藉此製作樹脂組成物層的厚度為50 μm的附有樹脂的銅箔。
[覆銅積層板的製造](使用預浸體的雙面覆銅積層板的製造)將上述中所得的預浸體重疊4片,並將厚度18 μm的電解銅箔(福田金屬箔粉工業股份有限公司製,商品名「CFT9L-UR-18」)以使接著面與預浸體相接合的方式重疊在其兩側後,在200℃、60分鐘、4 MPa的真空加壓條件下成形,而製作雙面覆銅積層板。
(使用附有樹脂的銅箔的雙面覆銅積層板的製造)將附有樹脂的銅箔以使樹脂面彼此相對向的方式重疊2片,並在在200℃60分鐘、4 MPa的真空加壓條件下成形,而製作雙面覆銅積層板。
[評估方法]使用上述方法中所得的樹脂組成物、預浸體、附有樹脂的銅箔及覆銅積層板,並依照下述方法來進行各評估。結果是如表2所示。對於比較例1及比較例2,由於起因於成分的相溶性低而未實施清漆性(成分的相溶性)以外的評估,故表2中,在清漆性(成分的相溶性)以外的評估結果中記載為「-」。
(清漆性(成分的相溶性))將各例中所製得的清漆裝入透明容器中,並藉由肉眼來觀察24小時後的外觀後,當清漆的色相為均勻且在容器中無法確認到沉積物堆積時判斷為「未分離」,當色相能夠確認到不均勻時或當在容器中能夠確認到沉積物堆積時判斷為「有分離」。
(清漆性(黏度))將各例中所製得的清漆裝入杯中,並使用水浴來將清漆的溫度調整成30℃,然後使用BL型黏度計(東機產業股份有限公司製)來測定黏度。若30℃的黏度為800 mPa・s以下,則判斷為在製造預浸體時無問題。
(預浸體的外觀(凝集物的有無))使用20倍的放大鏡來觀察各例中所製得的預浸體的表面,而確認凝集物的有無。表2中,將無法觀察到凝集物者標記為「無」。
(25℃儲存彈性模數)對使用附有樹脂的銅箔來製得的雙面覆銅積層板進行整面蝕刻後,將積層板切割成寬度5 mm×長度30 mm,並使用動態黏彈性測定裝置(UBM股份有限公司製),來在25℃、頻率10 Hz的條件下測定儲存彈性模數。
(25℃拉伸延伸率)對使用附有樹脂的銅箔來製得的雙面覆銅積層板進行整面蝕刻後,將積層板切割成寬度10 mm×長度100 mm,並使用Autograph(島津製作所股份有限公司製),來在25℃的環境中、拉伸速度1.0 mm/分鐘的條件下測定拉伸延伸率。
(耐熱性)將使用各例中所製得的預浸體來製得的雙面覆銅積層板切割成50 mm四方的正方形,而獲得試驗片。使該試驗片浮在260℃的焊料浴中,並測定從該時間點開始直到以肉眼能夠確認到試驗片的隆起的時間點為止經過的時間。經過時間的測定是設為直到300秒為止,250秒以上判斷為耐熱性充分。表2中,將在300秒的時間點無法確認到隆起者標記為「>300」。
(島相的平均區域直徑)使用微切片機來使從附有樹脂的銅箔製得的雙面覆銅積層板的樹脂絕緣層的剖面平滑化後,以過硫酸鹽溶液來輕微蝕刻,並進行SEM觀察後,對相分離結構的島相的100個區域分別測定最大寬度後,將其平均值設為島相的平均區域直徑。再者,實施例1~6中所得的硬化物的相分離結構全部為海島結構,使用掃描型電子顯微鏡-能量散射型X射線分光分析(SEM-EDX),來確認(A)成分已形成海相、(B)成分已形成島相。
(電絕緣可靠性)使用將由預浸體所製得的雙面覆銅積層板以使貫穿孔孔壁間隔成為350 μm的方式加工而成的測試圖案,並對各樣品經時地測定400個孔的絕緣電阻。測定條件是在85℃/85%RH環境中施加100 V來進行,並測定直到導通破壞發生為止的時間。測定時間是設為直到2000小時為止,2000小時以上判斷為電絕緣可靠性充分。表2中,將在2000小時的時間點未發生導通破壞者標記為「>2000」。
[表2]
再者,表2中的各材料的縮寫等是如下所述。[(A)成分:具有極性基的苯乙烯系彈性體]・苯乙烯系彈性體(A-1):製造例1中所調製的具有乙醇性羥基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體(A-1)・苯乙烯系彈性體(A-2):製造例2中所調製的具有酚性羥基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體(A-2)・苯乙烯系彈性體(A-3):製造例3中所調製的具有馬來醯亞胺基的琥珀醯亞胺改質苯乙烯系彈性體(A-3)
[(A’)比較用成分]・H1041:苯乙烯系彈性體,旭化成股份有限公司製,商品名,重量平均分子量(Mw)=73,300,苯乙烯含有率=30質量%・丙烯酸系聚合物:根上工業股份有限公司製,商品名「HAN5-M90S」
[(B)成分:熱硬化性樹脂]・ERICRON 153:四溴雙酚A型環氧樹脂,DIC股份有限公司製,商品名,環氧當量390~410 g/eq・NC-3000-H:聯苯芳烷基型環氧樹脂,日本化藥股份有限公司製,商品名,環氧當量290 g/eq・N-770:苯酚酚醛清漆型環氧樹脂,DIC股份有限公司製,商品名,環氧當量183~193 g/eq
[(C)成分:硬化劑]・MEH-7000:萘酚甲酚酚醛清漆樹脂,明和化成股份有限公司製,商品名,酚性羥基當量139 g/eq・KA-1165:甲酚酚醛清漆樹脂,DIC股份有限公司製,商品名,酚性羥基當量119 g/eq
[(D)成分:無機填充材料]・球狀熔融氧化矽:平均粒徑0.5 μm・HK-001:氫氧化鋁,河合石灰股份有限公司製,商品名,平均粒徑4.0 μm
[(E)成分:硬化促進劑]・2-苯基咪唑
由表2中表示的結果可知,由本實施形態的實施例1~6的樹脂組成物所形成的硬化物顯示低彈性模數及高延伸率。

Claims (13)

  1. 一種樹脂組成物,其含有:(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體、及(B)熱硬化性樹脂,並且,前述樹脂組成物的硬化物具有第1相與第2相的相分離結構,該第1相包含前述(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體,該第2相包含前述(B)熱硬化性樹脂的硬化物。
  2. 如請求項1所述的樹脂組成物,其中,(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體為側鏈具有N-取代琥珀醯亞胺基的改質苯乙烯系彈性體。
  3. 如請求項2所述的樹脂組成物,其中,前述N-取代琥珀醯亞胺基具有下述式(a1)表示的結構:式(a1)中,X表示1價有機基,*表示鍵結部。
  4. 如請求項3所述的樹脂組成物,其中,前述式(a1)中,X為具有從由異氰酸酯基、羥基、羧基、矽烷醇基、硫醇基、磺基、磷酸基、環狀醚基、碳酸酯基、腈基、(甲基)丙烯醯基、乙烯基、馬來醯亞胺基、咪唑基、噁唑啉基、苯并三唑基及苯并噁嗪基所組成的群組中選出的1種以上的1價有機基。
  5. 如請求項2所述的樹脂組成物,其中,前述N-取代琥珀醯亞胺基具有下述式(a2)或(a3)表示的結構:式(a2)中,XA1表示具有羥基的胺化合物的殘基,*表示鍵結部;式(a3)中,XA2表示二胺化合物的殘基,*表示鍵結部。
  6. 如請求項1至5中任一項所述的樹脂組成物,其中,前述(B)熱硬化性樹脂為環氧樹脂。
  7. 如請求項1至5中任一項所述的樹脂組成物,其中,前述(A)具有極性基的苯乙烯系彈性體與前述(B)熱硬化性樹脂的含量比亦即(A)成分:(B)成分以質量比計為5:95~70:30。
  8. 如請求項1至5中任一項所述的樹脂組成物,其中,前述相分離結構為海島結構,且海相為前述第1相,島相為前述第2相。
  9. 一種附有樹脂的金屬箔,其具有金屬箔及樹脂層,該樹脂層設置於該金屬箔的一面且含有樹脂組成物,前述樹脂組成物含有:請求項1至5中任一項所述的樹脂組成物或前述樹脂組成物的半硬化物。
  10. 一種預浸體,其含有:請求項1至5中任一項所述的樹脂組成物或前述樹脂組成物的半硬化物。
  11. 一種積層板,其具有:請求項1至5中任一項所述的樹脂組成物的硬化物、及金屬箔。
  12. 一種印刷線路板,其具有:請求項1至5中任一項所述的樹脂組成物的硬化物。
  13. 一種半導體封裝體,其具有:請求項12所述的印刷線路板、及半導體元件。
TW114103948A 2024-02-16 2025-02-04 樹脂組成物、預浸體、附有樹脂的金屬箔、積層板、印刷線路板及半導體封裝體 TW202600645A (zh)

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