树脂组合物、半固化片、覆金属层压板、多层印刷布线板

申请号 CN200880122476.5 申请日 2008-07-29 公开(公告)号 CN101910237A 公开(公告)日 2010-12-08
申请人 松下电工株式会社; 发明人 藤泽洋之; 田宫裕记;
摘要 本 发明 提供钻孔加工性、成型性、层间粘着性优异,且能够良好地进行除胶渣处理的环 氧 树脂 组合物。本发明涉及含有 环氧树脂 、 固化 剂、 无机填料 的环氧树脂组合物。作为环氧树脂,使用具有二环戊二烯骨架的环氧树脂和具有酚 醛 清漆 骨架的环氧树脂。作为固化剂,使用具有联苯骨架的 酚醛树脂 固化剂。作为无机填料,使用通过环氧 硅 烷进行过 表面处理 的球状 二氧化硅 和氢氧化 铝 。相对于环氧树脂组合物的总量,上述球状二氧化硅的含量是20~50 质量 %。相对于上述球状二氧化硅的总量,氢氧化铝的含量是2~15质量%。
权利要求

1.一种环树脂组合物,其是含有环氧树脂固化剂、无机填料的环氧树脂组合物,其特征在于,
作为环氧树脂,使用具有二环戊二烯骨架的环氧树脂和具有酚清漆骨架的环氧树脂;
作为固化剂,使用具有联苯骨架的酚醛树脂固化剂;
作为无机填料,使用通过环氧烷进行过表面处理的球状二氧化硅和氢氧化,而且,相对于环氧树脂组合物的总量,上述球状二氧化硅的含量是20~50质量%,相对于上述球状二氧化硅的总量,氢氧化铝的含量是2~15质量%。
2.一种半固化片,其特征在于,将基材浸渍到权利要求1所述的环氧树脂组合物中,然后,将该浸渍物加热干燥至成为半固化状态而形成。
3.一种覆金属层压板,其特征在于,在权利要求2所述的半固化片的单表面或双表面重叠金属箔,然后,对该重叠物进行加热加压成型而形成。
4.一种多层印刷布线板,其特征在于,使用在权利要求3所述的覆金属层压板上设置有导体图案的芯材而形成。

说明书全文

技术领域

发明涉及作为印刷布线板的材料使用的环树脂组合物、半固化片和覆金属层压板以及使用这些材料制造的多层印刷布线板。

背景技术

以往,作为印刷布线板的材料有各种各样的材料(例如,参照专利文献1~6),但最近,伴随着无铅焊化,要求作为印刷布线板材料使用的环氧树脂组合物具有耐热性。因此,为了应对该要求,已开发出包含具有二环戊二烯骨架的环氧树脂、具有酚清漆骨架的环氧树脂、具有联苯骨架的酚醛树脂固化剂的环氧树脂组合物。
专利文献1:JP特开2007-2053号公报
专利文献2:JP特开2005-336426号公报
专利文献3:JP特开2002-37865号公报
专利文献4:JP特开2002-226557号公报
专利文献5:JP特开2003-55537号公报
专利文献6:JP特开2006-124434号公报

发明内容

发明要解决的课题
然而,在以往的环氧树脂组合物中,在印刷布线板的制造工序中通过钻孔加工进行开孔时,存在钻头容易磨损而导致钻孔加工性降低的问题。而且,在除胶渣(desmear)工序中,胶渣的溶解量少,还存在难以充分去除通过钻孔加工进行开孔时所产生的胶渣的问题。另外,在层叠工序中,不能用环氧树脂组合物完全填埋IVH(内导通孔),残留有空隙等,因而,还存在成型性低的问题。进一步地,将使用这样的环氧树脂组合物制造的半固化片或覆金属层压板加以层叠时,还存在该层间粘着性降低的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供钻孔加工性、成型性、层间粘着性优异,且能够良好地进行除胶渣处理的环氧树脂组合物、半固化片、覆金属层压板、多层印刷布线板。
解决课题的方法
本发明第一实施方式的环氧树脂组合物,是含有环氧树脂、固化剂、无机填料的环氧树脂组合物,其特征在于,作为环氧树脂,使用具有二环戊二烯骨架的环氧树脂和具有酚醛清漆骨架的环氧树脂;作为固化剂使用具有联苯骨架的酚醛树脂固化剂;作为无机填料使用通过环氧烷进行过表面处理的球状二氧化硅和氢氧化,而且,相对于环氧树脂组合物的总量,上述球状二氧化硅的含量是20~50质量%,相对于上述球状二氧化硅的总量,氢氧化铝的含量是2~15质量%。
本发明第二实施方式的半固化片,其特征在于,将基材浸渍到第一实施方式所述的环氧树脂组合物中,然后,将该浸渍物加热干燥至成为半固化状态而形成。
本发明第三实施方式的覆金属层压板,其特征在于,在第二实施方式所述的半固化片的单表面或双表面重叠金属箔,然后,对该重叠物进行加热加压成型而形成。
本发明第四实施方式的多层印刷布线板,其特征在于,使用在第三实施方式所述的覆金属层压板上设置有导体图案的芯材而形成。
发明效果
根据本发明第一实施方式的环氧树脂组合物,能够得到钻孔加工性、成型性、层间粘着性优异,且可良好地进行除胶渣处理的半固化片、覆金属层压板、多层印刷布线板。
根据本发明第二实施方式的半固化片,可使钻孔加工性、成型性、层间粘着性优异,且可良好地进行除胶渣处理。
根据本发明第三实施方式的覆金属层压板,可使钻孔加工性、成型性、层间粘着性优异,且可良好地进行除胶渣处理。
根据本发明第四实施方式的多层印刷布线板,可使钻孔加工性、成型性、层间粘着性优异,且可良好地进行除胶渣处理。

具体实施方式

下面,说明本发明的实施方式。
在本发明中,环氧树脂组合物是含有环氧树脂、固化剂、无机填料的组合物。
作为环氧树脂,使用具有二环戊二烯骨架的环氧树脂和具有酚醛清漆骨架的环氧树脂。在这些环氧树脂之外,还可以添加使用也可以作为阻燃剂的卤化环氧树脂等。相对于环氧树脂组合物的总量,环氧树脂的含量优选为25~80质量%,相对于环氧树脂的总量,具有二环戊二烯骨架的环氧树脂和具有酚醛清漆骨架的环氧树脂的含量优选为20~100质量%。具有二环戊二烯骨架的环氧树脂和具有酚醛清漆骨架的环氧树脂的质量比优选为3∶1~1∶3。
另外,作为固化剂,使用具有联苯骨架的酚醛树脂固化剂。相对于环氧树脂组合物的总量,固化剂的含量优选为15~60质量%。
另外,作为无机填料,使用通过环氧硅烷进行过表面处理的球状二氧化硅和氢氧化铝。通过采用球状的二氧化硅,可提高环氧树脂组合物的流动性,但是,当二氧化硅不是球状而是例如破碎状时,环氧树脂组合物的流动性降低,在层叠工序中,不能完全填埋IVH(内导通孔),残留有空隙,从而成型性变差。而且,如上述地,通过用环氧硅烷对该球状二氧化硅进行表面处理,能够提高层间粘着性,但是,若球状二氧化硅没有经过表面处理,或者,即使进行过表面处理但该表面处理为通过基硅烷进行的表面处理时,环氧树脂与球状二氧化硅的粘着性不充分,层间粘着性变差,加热时产生剥离。
相对于环氧树脂组合物的总量,上述球状二氧化硅的含量为20~50质量%。当上述球状二氧化硅的含量低于20质量%时,在除胶渣处理中胶渣对以性高锰酸盐为主要成分的处理液等的溶解性不充分,无法充分进行除胶渣处理。相反,当上述球状二氧化硅的含量超过50%质量%时,钻头容易磨损,钻孔加工性变差,而且,环氧树脂组合物的流动性降低,在层叠工序中不能完全填埋IVH,残留有空隙,从而成型性变差。
另外,相对于上述球状二氧化硅的总量,氢氧化铝的含量为2~15质量%。由于氢氧化铝的硬度比球状二氧化硅的硬度小,因此,当氢氧化铝的含量低于2质量%时,钻头容易磨损,从而钻孔加工性变差。另外,由于氢氧化铝通常为破碎状,因此,当氢氧化铝的含量超过15质量%时,环氧树脂的流动性降低,在层叠工序中,不能完全填埋IVH而残留有空隙,从而成型性变差。
环氧树脂组合物,是通过将上述环氧树脂、固化剂、无机填料溶解于甲乙溶剂中,进行混合,从而作为树脂清漆而制备而成。
接着,使用作为树脂清漆制备的环氧树脂组合物,可制造半固化片。半固化片,是使树脂清漆状态的环氧树脂组合物浸渍于玻璃布等的基材中,并对其加热干燥至成为半固化状态(B-阶段状态)而制造。
另外,使用如上所述制造的半固化片,可制造覆金属层压板。覆金属层压板,是通过将箔等金属箔重叠在半固化片的单表面或双表面上,并对其进行加热加压成型而制造。另外,半固化片可以仅重叠一张,也可以重叠多张。
进而,使用如上所述制造的覆金属层压板,可制造出多层印刷布线板。多层印刷布线板,是通过使用减成法(Subtractive)等在覆金属层压板上设置导体图案而制作芯材,并使用该芯材而制造。例如,在该芯材的单表面或双表面上,通过半固化片重叠铜箔等金属箔,并对其进行加热加压成型,从而可制造出多层印刷布线板。
如上所述得到的半固化片、覆金属层压板、多层印刷布线板中,使用了上述环氧树脂组合物,因此,钻孔加工性、成型性、层间粘着性优异,且能够良好地进行除胶渣处理。
实施例
下面,通过实施例具体地说明本发明。
作为环氧树脂,使用具有二环戊二烯骨架的环氧树脂即大日本油墨化学工业株式会社制造的“HP-7200”(环氧当量为280)、具有酚醛清漆骨架的环氧树脂即大日本油墨化学工业株式会社制造的“N-690”(环氧当量为225)、卤化环氧树脂(阻燃剂)即大日本油墨化学工业株式会社制造的“Epiclon153”(环氧当量为400,溴含量为48.0质量%)。
作为固化剂,使用具有联苯骨架的酚醛树脂固化剂即明和化成株式会社制造的“MEH-7851”。
作为无机填料,使用通过环氧硅烷进行过表面处理的球状二氧化硅即admatechs.co.制造的“SC2500-SEJ”、氢氧化铝即住友化学株式会社制造的“CL303”、破碎状二氧化硅即龙森株式会社制造的“FUSELEX FLB-2”、没有经过表面处理的球状二氧化硅即admatechs.co.制造的“SO-25R”、通过氨基硅烷进行过表面处理的球状二氧化硅[通过3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业株式会社制造的“KBM903”)对球状二氧化硅(admatechs.co.制造的“SO-25R”)进行表面处理而得到]。
作为溶剂,使用甲乙酮(MEK)。
<树脂清漆的制备>
树脂清漆是通过如下方式制备。首先,将下述表1所示的量的环氧树脂和固化剂放入甲乙酮而进行溶解。此时,调整溶剂的量,以使环氧树脂和固化剂的量达到总量的70质量%。然后,用分散机搅拌2小时后,追加下述表1所示的量的无机填料,进而,通过分散机搅拌2小时,制备树脂清漆。
<半固化片的制作>
作为基材,使用玻璃布(2116型布,日东纺织株式会社制造)。然后,在室温下使如上所述制备的树脂清漆浸渍于该玻璃布中。然后,通过利用非接触式的加热装置,在约170℃下对其加热5分钟,干燥并去除树脂清漆中的溶剂,使环氧树脂组合物半固化,从而制作半固化片。另外,将半固化片中的树脂量调整为相对于100质量份的玻璃布达到100质量份。
<覆金属层压板的制作>
作为金属箔,使用铜箔(3EC-III,厚度为35μm,三井金属矿业株式会社制造)。将如上所述制造的半固化片重叠两张,并以铜箔的粗糙面(无光泽面)在半固化片侧的形式,将两张铜箔分别与半固化片重叠,从而用两张铜箔夹住两张重叠的半固化片,并对其进行加热加压成型(170℃、60分钟、2.94MPa(30kg/cm2)),制作覆铜层压板。
<评价项目1:钻孔加工性>
将三张如上所述制作的覆金属层压板加以重叠,通过UNION TOOL CO.制造的钻头“UV L0950”(钻头直径0.3mm)进行开孔加工后,求出钻头的磨损率。通过该钻孔机刀刃的磨损率评价钻孔加工性。钻孔加工的条件是:旋转速度为160krpm、进刀速度为3.2m/分钟、3000击(hit)。
<评价项目2:IVH填埋性>
利用钻孔机在覆铜层压板(R-1766,厚度为0.8mm,铜箔35/35μm,松下电工株式会社制造)上开孔,并通过铜,形成直径为0.3mm的贯通孔。然后,在该覆铜层压板上层叠一张上述半固化片,通过进行加热加压成型(170℃、60分钟、2.94MPa(30kg/cm2)),用树脂填埋贯通孔,并通过光学显微镜观察该剖面,确认贯通孔内有无空隙。通过该空隙的有无来评价IVH的填埋性。
<评价项目3:除胶渣性>
通过蚀刻去除如上所述制作的覆金属层压板的铜箔,并对其进行除胶渣处理,通过处理前后的重量减少,求出除胶渣量。除胶渣量,是指通过除胶渣处理去除的胶渣量。除胶渣处理是通过マクダ一ミツド社制作的除胶渣工序进行。该除胶渣工序,是由根据“マキユタイザ一9204(macutizar 9204)”进行的膨润处理(35℃、7分钟)、根据“マキユタイザ一9275(macutizar 9275)”进行的处理(75℃、15分钟)、根据“マキユタイザ一9279(macutizar 9279)”进行的中和处理(43℃、5分钟)构成。除胶渣性是表示能否良好地进行除胶渣处理的性能,当除胶渣量多时评价为除胶渣性良好,当除胶渣量少时评价为除胶渣性差。
<评价项目4:层间粘着强度>
根据JIS-C6481,测定如上所述制作的覆金属层压板的玻璃布之间的剥离强度,并通过该剥离强度评价层间粘着强度。

从上述表1可知,由于实施例1~4的环氧树脂组合物作为无机填料含有规定量的经环氧硅烷进行过表面处理的球状二氧化硅以及氢氧化铝,因此,钻孔机刀刃磨损率小,除胶渣量充分,层间粘着强度充分。而且,也确认了半固化片的IVH填埋性良好。
另一方面,由于比较例1的环氧树脂组合物含有破碎二氧化硅,因此,流动性降低,IVH填埋性存在问题。
另外,由于比较例2的环氧树脂组合物中球状二氧化硅的含量少,因此,除胶渣量小。
另外,由于比较例3的环氧树脂组合物中球状二氧化硅的含量多,因此,钻孔机刀刃磨损率变大,而且,半固化片的IVH填埋性有问题。
另外,由于比较例4的环氧树脂组合物中氢氧化铝的含量少,因此,钻孔机刀刃磨损率变大。
另外,由于比较例5的环氧树脂组合物中氢氧化铝的含量多,因此,半固化片的IVH填埋性有问题。
另外,由于在比较例6、7的环氧树脂组合物中,球状二氧化硅没有经过环氧硅烷的表面处理,因此,该球状二氧化硅和环氧树脂的粘着强度不充分,存在层间粘着强度低的问题。
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