JP7006285B2 - 樹脂組成物、金属張積層板、アルミベース基板およびプリント配線板 - Google Patents
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Description
当該樹脂組成物は、
第1の硬化剤(A1)と、第2の硬化剤(A2)とを含む硬化剤(A)と、
エポキシ樹脂(B)と、を含み、
前記第1の硬化剤(A1)が、ジシアンジアミドであり、
前記第2の硬化剤(A2)が、ジアミノジエチルジフェニルメタン、4,4'-ジアミノ-3,3'-ジエチル-5,5'-ジメチルジフェニルメタン、4,4'-ジアミノ-3,3',5,5'-テトラメチルジフェニルメタン、ノルボルネンジアミン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、3,3'-ジクロロ-4,4'-ジアミノジフェニルメタン、およびジエチルメチルベンゼンジアミンから選択される少なくとも1つのアミン硬化剤であり、
前記エポキシ樹脂(B)のエポキシ基1当量に対する前記第1の硬化剤(A1)の活性水素基の当量比が、0.50当量以上0.75当量であり、
前記エポキシ樹脂(B)のエポキシ基1当量に対する前記第2の硬化剤(A2)のアミノ基の当量比が、0.25当量以上0.50当量である、樹脂組成物が提供される。
本実施形態の樹脂組成物は、回路基板の材料として用いられるものであり、第1の硬化剤(A1)と、第2の硬化剤(A2)とを含む硬化剤(A)と、エポキシ樹脂(B)と、を含む。ここで、第1の硬化剤(A1)は、ジシアンジアミドであり、第1の硬化剤(A1)は、エポキシ樹脂(B)1当量に対して、0.50当量以上0.75当量以下の量である。
本発明者らは、ジシアンジアミドと第2の硬化剤とを所定量で使用することにより、換言すると、ジシアンジアミドの一部を第2の硬化剤で置換することにより、得られる硬化物の耐熱性や金属配線層に対する密着性を損なうことなく、金メッキによる赤色変色がほとんどまたは全く発生しない、すなわち、金原子の付着が防止された樹脂組成物が得られ、したがって、このような樹脂組成物は、絶縁樹脂層等の回路基板材料として好適に用いることができることを見出した。
本実施形態において、金属張積層板は、金属箔と、当該金属箔の一方の面に積層された上述の樹脂組成物からなる樹脂層とを備える。この金属張積層板は、金属箔の少なくとも一方の面に、上述の樹脂組成物からなる樹脂層を形成することにより得られる。
まず、上述の樹脂組成物を、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、カルビトール、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を作製する。
本実施形態のアルミベース基板は、アルミニウム基板と、アルミニウム基板の一方の面に積層された上述の金属張積層板とを備える。このアルミベース基板は、アルミニウム基板の一方の面に、上述の金属張積層板を、金属張積層板の樹脂層側がアルミニウム基板と接するように積層することにより得られる。
本実施形態のプリント配線板は、上述の金属張積層板と、金メッキ層とを備える。当該プリント配線板の最外層の樹脂層の表面金濃度は、0.04%以下である。
以下、実施形態の例を付記する。
1. 回路基板用材料として用いられる樹脂組成物であって、
当該樹脂組成物は、
第1の硬化剤(A1)と、第2の硬化剤(A2)とを含む硬化剤(A)と、
エポキシ樹脂(B)と、を含み、
前記第1の硬化剤(A1)が、ジシアンジアミドであり、
前記第1の硬化剤(A1)が、前記エポキシ樹脂(B)1当量に対して、0.50当量以上0.75当量以下の量である、樹脂組成物。
2. 前記第2の硬化剤(A2)が、前記エポキシ樹脂(B)1当量に対して、0.25当量以上0.50当量以下の量である、1.に記載の樹脂組成物。
3. 前記第2の硬化剤(A2)が、アミン硬化剤である、1.に記載の樹脂組成物。
4. 前記アミン硬化剤が、2級アミン、3級アミン、または立体障害性1級アミンである、3.に記載の樹脂組成物。
5. 前記アミン硬化剤中の窒素原子と炭素原子のモル比(C/N)が、3以上である、3.または4.に記載の樹脂組成物。
6. 前記アミン硬化剤が、ジアミノジエチルジフェニルメタン、4,4'-ジアミノ-3,3'-ジエチル-5,5'-ジメチルジフェニルメタン、4,4'-ジアミノ-3,3',5,5'-テトラメチルジフェニルメタン、ノルボルネンジアミン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、3,3'-ジクロロ-4,4'-ジアミノジフェニルメタン、およびジエチルメチルベンゼンジアミンから選択される少なくとも1つである、3.~5.のいずれかに記載の樹脂組成物。
7. 前記エポキシ樹脂(B)が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂である、1.~6.のいずれかに記載の樹脂組成物。
8. フェノール硬化剤およびイミダゾール硬化剤から選択される少なくとも1つをさらに含む、1.~6.のいずれかに記載の樹脂組成物。
9. フェノキシ樹脂(C)をさらに含む、1.~8.のいずれかに記載の樹脂組成物。
10. 前記フェノキシ樹脂(C)が、ビスフェノールA骨格を有する、9.に記載の樹脂組成物。
11. 前記フェノキシ樹脂(C)が、前記エポキシ樹脂(B)100質量%に対して、10質量%以上150質量%以下の量である、9.または10.に記載の樹脂組成物。
12. 金属張積層板の最外層に用いられる、1.~11.のいずれかに記載の樹脂組成物。
13. 金属箔と、
前記金属箔の少なくとも一方の面に積層された1.~11.のいずれかに記載の樹脂組成物からなる樹脂層と、を備える金属張積層板。
14. アルミニウム基板と、
前記アルミニウム基板の一方の面に積層された13.に記載の金属張積層板と、を備えるアルミベース基板。
15. 13.に記載の金属張積層板と、
金メッキ層と、を備える、プリント配線板であって、
前記金属張積層板の最外層の樹脂層の表面金濃度が、0.04%以下である、プリント配線板。
<フェノキシ樹脂(C)>
熱硬化性樹脂(1):ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(三菱化学社製「1255」)
<エポキシ樹脂(B)>
熱硬化性樹脂(2):ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC社製「850S」)
<第1の硬化剤(A1)>
硬化剤(1):ジシアンジアミド(デグサ社製)
<第2の硬化剤(A2)>
硬化剤(2):4,4'-ジアミノ-3,3'-ジエチル-5,5'-ジメチルジフェニルメタン
硬化剤(3):4,4'-ジアミノ-3,3',5,5'-テトラエチルジフェニルメタン
硬化剤(4):ジエチルメチルベンゼンジアミン
<硬化促進剤>
硬化促進剤(1):2-フェニルイミダゾール(四国化成社製「2PZ」)
<その他の成分>
シランカップリング剤(1):γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製「KBM-403」)
フィラー(1):不定形アルミナ(日本軽金属社製「LS-210」)
<配線用銅箔>
銅箔:厚さ35μmのロール状銅箔
<アルミニウム基板>
アルミニウム板:アルミニウム5052(厚さ1.0mm、アルミニウム純度97.2質量%)
(実施例1)
(1)樹脂ワニスの調製
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(7質量%)、ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(7.8質量%)、硬化剤(1)(0.65質量%)、硬化促進剤(1)、シランカップリング剤(1)、フィラー(1)を、ジメチルホルムアミドおよびシクロヘキサノン混合溶媒中で混合し、高速撹拌装置を用いて撹拌して、樹脂組成物が固形分基準で70質量%の樹脂ワニスを得た。
金属箔として、厚さ35μmの銅箔を用い、銅箔の粗化面に樹脂ワニスをコンマコーターにて塗布し、100℃で3分、150℃で3分加熱乾燥し、樹脂厚80μmの銅張積層板を得た。
上記の銅張積層板と、1.0mm厚のアルミニウム板とを張り合わせ、真空プレスで、プレス圧30kg/cm2で80℃30分、200℃90分の条件下で、プレスしアルミベース基板を得た。
表1に記載の配合に従い、実施例1と同様の方法で樹脂ワニスを調製し、銅張積層板、アルミベース基板を作製した。
(評価方法)
上述の各評価について、評価方法を以下に示す。
実施例および比較例で得られたアルミベース基板から100mm×20mmの試験片を作製し、23℃における金属ベース基板と樹脂層とのピール強度を測定した。なお、ピール強度測定は、JIS C 6481に準拠して行った。
アルミベース回路基板を100mm×100mmにグラインダーソーでカットした後、銅箔をエッチングにより除去し、試料を作成した。試料をニッケルめっき液処理後、金メッキ液処理した。リフロー炉を用いて、試料を最高温度250℃、30秒加熱して、回路基板の絶縁層表面の変色有無を観察し、以下の評価基準により評価した。結果を表1に示す。
評価基準 ○:赤系変色なし、 ×:赤系変色あり
(3)吸湿半田耐熱性
金属ベース回路基板を50mm×50mmにグラインダーソーでカットした後、JISC 6481に従い半面エッチングを行って試料を作成した。121℃のプレッシャークッカーで2時間処理した後、260℃のはんだ槽に銅箔面を下にして浮かべ、30秒後の外観異常の有無を観察し、以下の評価基準により評価した。結果を表1に示す。
評価基準 ○:異常なし、 ×:膨れあり(全体的に膨れの箇所がある)
(4)絶縁破壊電圧
金属ベース回路基板を100mm×100mmにグラインダーソーでカットした後、銅箔をエッチングにより除去し、試料を作成した。耐電圧試験器(MODEL7473、EXTECH Electronics社製)を用いて、絶縁層とアルミニウム板に電極を接触せしめて、両電極に0.5kV/秒の速度で電圧が上昇するように、交流電圧を印加した。金属ベース回路基板の絶縁樹脂層が破壊した電圧を、絶縁破壊電圧とした。結果を表1に示す。
Claims (10)
- 回路基板用材料として用いられる樹脂組成物であって、
当該樹脂組成物は、
第1の硬化剤(A1)と、第2の硬化剤(A2)とを含む硬化剤(A)と、
エポキシ樹脂(B)と、を含み、
前記第1の硬化剤(A1)が、ジシアンジアミドであり、
前記第2の硬化剤(A2)が、ジアミノジエチルジフェニルメタン、4,4'-ジアミノ-3,3'-ジエチル-5,5'-ジメチルジフェニルメタン、4,4'-ジアミノ-3,3',5,5'-テトラメチルジフェニルメタン、ノルボルネンジアミン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、3,3'-ジクロロ-4,4'-ジアミノジフェニルメタン、およびジエチルメチルベンゼンジアミンから選択される少なくとも1つのアミン硬化剤であり、
前記エポキシ樹脂(B)のエポキシ基1当量に対する前記第1の硬化剤(A1)の活性水素基の当量比が、0.50当量以上0.75当量であり、
前記エポキシ樹脂(B)のエポキシ基1当量に対する前記第2の硬化剤(A2)のアミノ基の当量比が、0.25当量以上0.50当量である、樹脂組成物。 - 前記エポキシ樹脂(B)が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- フェノール硬化剤およびイミダゾール硬化剤から選択される少なくとも1つをさらに含む、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- フェノキシ樹脂(C)をさらに含む、請求項1~3のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記フェノキシ樹脂(C)が、ビスフェノールA骨格を有する、請求項4に記載の樹脂組成物。
- 前記フェノキシ樹脂(C)が、前記エポキシ樹脂(B)100質量%に対して、10質量%以上150質量%以下の量である請求項4または5に記載の樹脂組成物。
- 金属張積層板の最外層に用いられる、請求項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 金属箔と、
前記金属箔の少なくとも一方の面に積層された請求項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物からなる樹脂層と、を備える金属張積層板。 - アルミニウム基板と、
前記アルミニウム基板の一方の面に積層された請求項8に記載の金属張積層板と、を備えるアルミベース基板。 - 請求項8に記載の金属張積層板と、
金メッキ層と、を備える、プリント配線板であって、
前記金属張積層板の最外層の樹脂層の表面金濃度が、0.04%以下である、プリント配線板。
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