JP5466070B2 - 多層プリント配線板用ボンディングシート - Google Patents
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Description
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、一般式(1)
アミド酸オリゴマーは、少なくとも1種の酸二無水物を含んでなる酸二無水物成分と、少なくとも1種のジアミンを含んでなるアミン成分とを有機溶媒中で、アミンに対して酸無水物がモル数で過剰になるようにして、反応させれば得ることができる。
上記アミド酸オリゴマーを合成するために用いられる酸二無水物成分に含まれる酸二無水物としては、各種の有機溶媒に対する溶解性、耐熱性、後述する(B)エポキシ樹脂成分との相溶性等を有する点で、上記酸二無水物は、一般式(2)
また、上記アミド酸オリゴマーを合成するために用いられるアミン成分に含まれるアミンとしては、各種の有機溶媒に対する溶解性、耐熱性、回路基板に対する埋め込み性に優れたイミドオリゴマーが得られるものが好ましく、特に上記アミンとして、一般式(3)
上記アミド酸オリゴマーを含んでなるアミド酸オリゴマー溶液を用いて、イミドオリゴマーを得るために、上記アミド酸オリゴマーをイミド化する方法について説明する。イミド化は、例えば、熱的手法により、上記ポリアミド酸溶液中のポリアミド酸を脱水閉環することによって行われる。上記熱的手法とは、アミド酸オリゴマー溶液を熱処理して脱水する方法である。以下、上記手法について説明する。
次に、本発明の熱硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂について説明する。本発明の熱硬化性樹脂組成物は、少なくとも1種のエポキシ樹脂を含んでなる(B)エポキシ樹脂成分を含有することにより、熱硬化性樹脂組成物に樹脂流動性を付与するとともに、熱硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化樹脂に対して、耐熱性や絶縁性を付与するとともに、金属箔等の導体や回路基板に対する接着性を付与することができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は充填材を含有することにより耐熱性を向上させることや線膨張係数を低下させ、絶縁信頼性を向上させることができる。
さらに、上記熱硬化性樹脂組成物には、接着性や耐熱性、加工性等の諸特性を改善するために、ビスマレイミド樹脂、ビスアリルナジイミド樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ヒドロシリル硬化樹脂、アリル硬化樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂;高分子鎖の側鎖または末端にアリル基、ビニル基、アルコキシシリル基、ヒドロシリル基、等の反応性基を有する側鎖反応性基型熱硬化性高分子、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリグルタルイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等の高耐熱性を有する熱可塑性樹脂を併用することができる。上記熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂は、1種又は2種以上を適宜組み合わせて用いればよい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、前記各成分(A)〜(B)成分あるいは、(A)〜(C)成分と、必要に応じてその他の成分とを均一に混合して得られる。均一に混合する方法としては、例えば3本ロール、ビーズミル装置等の一般的な混練装置を用いて混合すればよい。また、溶液の粘度が低い場合には、一般的な攪拌装置を用いて混合してもよい。
本発明のボンディングシートは上記(A)及び(B)、さらに好ましくは(C)からなる熱硬化性樹脂組成物を上記の混合方法により樹脂溶液としたものを、直接、又は、さらに溶剤にて希釈して支持ベースフィルム上に塗布し、加熱乾燥して有機溶媒を除去してBステージ化(Bステージ状態にすること)して作製することが可能である。
容量500mlのガラス製フラスコに、300gのジメチルホルムアミド(以下、DMF)を入れ、更に52.1g(0.1mol)の4、4’−(4、4’−イソプロピリデンジフェノキシ)ビスフタル酸無水物(SABIC社製、以下、BPADA)を入れ、窒素雰囲気下で撹拌して溶解させて、DMF溶液とした。続いて、フラスコ内を窒素雰囲気下で、14.6g(0.05mol)の1,3−ビス−(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(三井化学製、以下、APB−N)を添加し、更に室温にて2時間攪拌し、アミド酸オリゴマー溶液を得た。
容量500mlのガラス製フラスコに、300gのDMFを入れ、更に52.1g(0.1mol)のBPADAを入れ、窒素雰囲気下で撹拌して溶解させて、DMF溶液とした。続いて、フラスコ内を窒素雰囲気下で、20.5g(0.05mol)の2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(和歌山精化工業製、BAPP)を添加し、更に室温にて2時間攪拌し、アミド酸オリゴマー溶液を得た。
容量100mlのガラス製フラスコに、15gの1、4−ジオキソランを投入し、そこへ合成例1にて得られた酸無水物末端イミドオリゴマー15gを入れて溶解させた。続いて、2.13g(0.046mol)のエタノールを添加し、70℃にて4時間撹拌した。室温まで冷却後、さらに真空オーブンにて20℃、5mmHg(約0.007気圧、約5.65hPa)の圧力の条件下で1時間脱気することにより、カルボキシル末端イミドオリゴマーを得た。重量平均分子量は1700であった。
容量100mlのガラス製フラスコに、15gの1、4−ジオキソランを投入し、そこへ合成例1にて得られた酸無水物末端イミドオリゴマー15gを入れて溶解させた。続いて、2.13g(0.046mol)のエタノールを添加し、70℃にて4時間撹拌した。室温まで冷却後、さらに真空オーブンにて20℃、5mmHg(約0.007気圧、約5.65hPa)の圧力の条件下で1時間脱気することにより、カルボキシル末端イミドオリゴマーを得た。重量平均分子量は1700であった。
容量100mlのガラス製フラスコに、15gの1、4−ジオキソランを投入し、そこへ合成例2にて得られた酸無水物末端イミドオリゴマー15gを入れて溶解させた。続いて、1.96g(0.042mol)のエタノールを添加し、70℃にて4時間撹拌した。室温まで冷却後、さらに真空オーブンにて20℃、5mmHg(約0.007気圧、約5.65hPa)の圧力の条件下で1時間脱気することにより、カルボキシル末端イミドオリゴマーを得た。重量平均分子量は1800であった。
容量500mlのガラス製フラスコに、300gのDMFを入れ、更に29.2g(0.1mol)のAPB−Nを入れ、窒素雰囲気下で撹拌して溶解させて、DMF溶液とした。続いて、フラスコ内を窒素雰囲気下で、26.1g(0.05mol)のBPADAを添加し、更に室温にて2時間攪拌し、アミド酸オリゴマー溶液を得た。
窒素で加圧した、セパラブルフラスコ中に、重合用溶媒としてメチルトリグライム(8g)を仕込み、これに、ノルボルネンジイソシアネートを10.4g(0.05モル)を仕込み80℃に加温して溶解させた。この溶液に、ポリカーボネートジオールを50.0g(0.025モル)(旭化成株式会社製:商品名PCDL T5652、平均分子量が2000)をメチルトリグライム(20.0g)に溶解した溶液を1時間かけて添加した。この溶液を80℃に加温した状態で、5時間反応を継続した。本反応溶液を中間体Aと称する。
合成例1〜7で得られたイミドオリゴマー100重量部に対して、表1に記載される配合組成により熱硬化性樹脂組成物溶液を得た。本溶液を支持ベースフィルムである膜厚39μmのポリエステルフィルム(パナック株式会社製:パナピールSG−1)に最終乾燥厚みが15μmになるようにバーコーターを用いて流延・塗布し、80℃で20分乾燥してボンディングシートを得た。このようにして得られたボンディングシートの各種評価を行い、その結果を表1に記載した。
<保存安定性の評価>
上記で得られたボンディングシートを23℃55RH%の環境下で4週間保管し、保管前後における接着層の溶融粘度の変化を評価した。溶融粘度は動的粘弾性測定装置(株式会社ユービーエム製:Rheosol G5000)にてサンプルサイズ(25mmφ、0.5mm厚み)、昇温速度(10℃/分)にて50℃から100℃まで昇温し、100℃5分間保持後の動的粘性率η´を測定し、その試料の溶融粘度とした。
上記で得られたボンディングシートを12.5μm厚のポリイミドフィルムに真空ラミネーターを用いてラミネートしたのち、支持ベースフィルムのポリエステルフィルムを引き剥がし、ポリイミドフィルム上に接着層が積層されたシートを作製した。本シートを厚み12μm、L/S=100/100(μm)の銅回路パターンが作製されたポリイミドフィルムに真空ラミネーターを用いて設定温度100℃、保持圧0.7MPaにて30秒真空ラミネートし、さらに熱風オーブンにて180℃1時間キュアを行い、ミクロトームにて断面出しをして光学顕微鏡にて断面観察することにより、埋め込み性を評価した。
上記で得られたボンディングシートをペーパーカッター(裁断機)にて押し切りを行い、簡易的に打ち抜き性の評価を行った。押し切り時に接着層に割れがない場合を○、一部に割れが認められる場合を△、全面に渡って割れが認められる場合を×とした。
上記で得られたボンディングシートを用いて、銅ならびにポリイミドフィルムとのキュア後の接着性を評価した。
i)銅との接着性評価
銅との接着性は、上記で得られたボンディングシートの接着剤層のみを2枚の片面CCLの銅シャイン面で挟み込んだ材料構成としてキュアを行い、180°ピール強度を評価した。片面CCLの構成は銅箔(日本電解製:HLB(厚み12μm))/ポリイミドフィルム(厚み12.5μm)のものを使用した。具体的には、まずボンディングシートの接着剤層を片面CCLの銅シャイン面が接着面となるように真空ラミネーターを用いてラミネートしたのち、支持ベースフィルムのポリエステルフィルムを引き剥がし、CCL上に接着層が積層されたシートを作製し、さらに同じ作業を繰り返して2枚の片面CCLの銅シャイン面で接着層を挟み込んだ構成とした。本材料を熱風オーブンにて180℃1時間キュアを行い、5mm幅となるようにカットし、引張速度100mm/minにて180°ピール強度を評価した。
ii)ポリイミドフィルムとの接着性評価
ポリイミドフィルムとの接着性は、上記で得られたボンディングシートの接着剤層のみを2枚のポリイミドフィルムで挟み込んだ材料構成としてキュアを行い、180°ピール強度を評価した。具体的な手法は上述の片面CCLの代わりにポリイミドフィルム(25μm)を用いた以外は同様の手法で行った。
上記で得られたボンディングシートを12.5μm厚のポリイミドフィルムに真空ラミネーターを用いてラミネートしたのち、支持ベースフィルムのポリエステルフィルムを引き剥がし、ポリイミドフィルム上に接着層が積層されたシートを作製した。本シートの接着層側に銅箔(日本電解製:HLB(厚み18μm))と真空ラミネーターを用いてラミネートし、ポリイミドフィルム/接着層/銅の3層からなるシートを作製した。本シートを熱風オーブンにて180℃1時間キュアを行い、評価サンプルを作製した。本評価サンプルを一般的に用いられているデスミア工程、つまり60℃設定の膨潤浴(ロームアンドハース社製サーキュポジットMLB211を20vol%、ロームアンドハース社製キュポジットZを10vol%含む水溶液)に2分間、80℃設定の酸化浴(ロームアンドハース社製サーキュポジットMLB213Aを10vol%、ロームアンドハース社製サーキュポジットMLB213Bを15vol%含む水溶液)に5分間、45℃設定の中和浴(ロームアンドハース社製サーキュポジットMLB216−2を20vol%含む水溶液)に5分間浸漬し、シート端部の接着層の変化を光学顕微鏡にて観察した。接着層の分解が認められない場合を○、接着層の分解が認められる場合を×として評価を行った。
Claims (4)
- パターン加工された回路基板上にラミネートするためのボンディングシートであって、一般式(1)
- 上記(A)イミドオリゴマーの重量平均分子量が800以上10000未満であることを特徴とする請求項1記載の多層プリント配線板用ボンディングシート。
- 上記(B)エポキシ樹脂の配合割合が、(A)イミドオリゴマー100重量部に対して、1〜100重量部となるように配合されていることを特徴とする請求項1または2記載の多層プリント配線板用ボンディングシート。
- 上記熱硬化性樹脂組成物中に、さらに(C)平均粒径が0.1〜10μmの無機充填材を含有することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の多層プリント配線板用ボンディングシート。
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