JP4322463B2 - Copper-clad laminate prepreg and copper-clad laminate - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリプレグおよび積層板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の分野では高密度実装技術の進歩から従来の面実装からエリア実装に移行していくトレンドが進行し、ＢＧＡやＣＳＰなど新しいパッケージが登場、増加しつつある。そのため以前にもましてインターポーザ用リジッド基板が注目されるようになり、高耐熱性の要求が高まってきている。
【０００３】
さらに近年、電子機器の高機能化等の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、更には高密度実装化等が進んでいる。そのため、これらに使用される高密度実装対応のプリント配線板等は、従来にも増して、小型化かつ高密度化が進んでいる。このプリント配線板等の高密度化への対応としてビルドアップ多層配線板が多く採用されている。
しかし、ビルドアップ多層配線板では、微細なビアにより層間接続されるので接続強度が低下するため、高温多湿雰囲気中での機械的、電気的な接続信頼性を保持することが困難といった問題点があった。
【０００４】
また、これら半導体に用いられる樹脂部材は難燃性が求められることが多い。従来この難燃性を付与するため、エポキシ樹脂においては臭素化エポキシなどのハロゲン系難燃剤を用いることが一般的であった。しかし、ハロゲン含有化合物はダイオキシン発生の原因となるおそれがあることから、昨今の環境問題の深刻化とともに、ハロゲン系難燃剤を使用することが回避されるようになり、広く産業界にハロゲンフリーの難燃化システムが求められるようになった。このような時代の要求によってリン系難燃剤が脚光を浴び、リン酸エステルや赤リンが検討されたが、これらの従来のリン系難燃剤は加水分解しやすく樹脂との反応に乏しいため、耐半田耐熱性が低下する等の問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、耐熱性、接続信頼性およびハロゲン化合物およびリン化合物を使用せず難燃性に優れたプリプレグおよび積層板を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１１）記載の本発明により達成される。
（１）樹脂組成物全体を基準として、シアネート樹脂１０〜５０重量％、無機充填材３０〜８０重量％、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂２〜４０重量％を含む樹脂組成物を基材に含浸して得られるプリプレグであって、
前記プリプレグを硬化して得られる硬化物の厚さ方向の膨張率（α1）が２５ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とするプリプレグ。
（２）前記樹脂組成物中に、前記シアネート樹脂が２０〜４０重量％、前記無機充填材が３０〜７０重量％含まれることを特徴とする（１）に記載のプリプレグ。
（３）前記樹脂組成物中に、前記無機充填材が４５〜７０重量％含まれることを特徴とする（２）に記載のプリプレグ。
（４）前記樹脂組成物中に、前記エポキシ樹脂が５〜２０重量％含まれることを特徴とする（３）に記載のプリプレグ。
（５）前記樹脂組成物中に、前記シアネート樹脂が２０〜４０重量％、前記無機充填材が４５〜７０重量％、前記エポキシ樹脂が６〜１１重量％含まれることを特徴とする（１）に記載のプリプレグ。
（６）前記シアネート樹脂が、ノボラック型シアネート樹脂またはビスフェノールＡ型シアネート樹脂であることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載のプリプレグ。
（７）前記硬化物のガラス転移温度が２１０℃以上である（１）乃至（６）のいずれかに記載のプリプレグ。
（８）更に、フェノール樹脂を含むものである（１）乃至（７）のいずれかに記載のプリプレグ。
（９）前記樹脂組成物中に、前記フェノール樹脂が１〜５５重量％含まれる（８）に記載のプリプレグ。
（１０）前記無機充填材が、平均粒径０．０１〜５μｍの球状溶融シリカである（１）乃至（９）のいずれかに記載のプリプレグ。
（１１）上記（１）乃至（１０）のいずれかに記載のプリプレグを１枚以上有することを特徴とする積層板。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプリプレグおよび積層板について詳細に説明する。
本発明のプリプレグは、シアネート樹脂と、無機充填材とを含む樹脂組成物を基材に含浸して得られるプリプレグであって、前記プリプレグを硬化して得られる硬化物の厚さ方向の膨張率（α1）が２５ｐｐｍ／℃以下となることを特徴とするものである。
また、本発明の積層板は、上記プリプレグを１枚以上有することを特徴とするものである。
【０００８】
以下、プリプレグに関して説明する。
本発明のプリプレグは、シアネート樹脂と、無機充填材とを含む樹脂組成物を基材に含浸して得られるプリプレグである。これにより、本発明のプリプレグを積層板にした場合に高耐熱かつ低熱膨張とすることができる。
前記シアネート樹脂は、そのプレポリマーをも含む。前記シアネート樹脂及び／またはそのプレポリマーは、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。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、架橋密度増加による耐熱性向上と、積層板の難燃性を向上することができる。ノボラック型シアネート樹脂は、その構造上ベンゼン環の割合が高く、炭化しやすいためと考えられる。
【０００９】
前記ノボラック型シアネート樹脂としては、例えば式（Ｉ）で示されるものを使用することができる。
【化１】
【００１０】
前記シアネート樹脂及び／またはそのプレポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、重量平均分子量５００〜４，５００が好ましく、特に６００〜３，０００が好ましい。これより小さいとプリプレグにタック性が生じ、プリプレグ同士が接触したとき互いに付着したり、樹脂の転写が生じたりする場合がある。また、これより大きいと反応が速くなりすぎ、積層板とした場合に、成形不良を生じたり、層間ピール強度が低下したりする場合がある。
【００１１】
前記シアネート樹脂等の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の５〜６０重量％が好ましく、特に１０〜５０重量％が好ましい。シアネート樹脂等の含有量が前記下限値未満では、耐熱性や低熱膨張化する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると架橋密度が高くなり自由体積が増えるため耐湿性が低下する場合がある。
【００１２】
前記無機充填材としては、例えばタルク、アルミナ、ガラス、シリカ、マイカ等を挙げることができる。これらの中でもシリカが好ましく、溶融シリカが低膨張性に優れる点で好ましい。その形状は破砕状、球状があるが、ガラス基材への含浸性を確保するために樹脂組成物の溶融粘度を下げるには球状シリカを使うなど、その目的にあわせた使用方法が採用される。
【００１３】
前記無機充填材の平均粒径は、特に限定されないが、０．０１〜５μｍが好ましく、特に０．２〜２μｍが好ましい。無機充填材の平均粒径が前記下限値未満であるとワニスの粘度が高くなるため、プリプレグ作製時の作業性に影響を与える場合がある。また、前記上限値を超えると、ワニス中で無機充填剤の沈降等の現象が起こる場合がある。
更に平均粒径５μｍ以下の球状溶融シリカが好ましく、特に平均粒径０．０１〜２μｍの球状溶融シリカが好ましい。これにより、無機充填剤の充填性を向上させることができる。
前記無機充填材の含有量は、樹脂組成物全体の３０〜８０重量％が好ましく、特に４０〜７０重量％が好ましく最も５０〜６５重量％が好ましい。無機充填材の含有量が前記範囲内であると低熱膨張、低吸水とすることができる。
前記平均粒径は、例えばレーザー光散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することができる。
【００１４】
本発明のプリプレグを構成する樹脂組成物には、特に限定されないが、更にフェノール樹脂を添加することが好ましい。これにより、シアネート樹脂及び／またはそのプレポリマーの反応性を向上させることができ、これにより積層板の成形性が良好となる。
フェノール樹脂としては、例えばノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、アリールアルキレン型フェノール樹脂等が挙げられる。これらの中でもアリールアルキレン型フェノール樹脂が好ましい。これにより、さらに吸湿半田耐熱性を向上させることができる。
【００１５】
前記アリールアルキレン型フェノール樹脂としては、例えばキシリレン型フェノール樹脂、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂等が挙げられる。ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂は、例えば式（II）で示すことができる。
【化２】
【００１６】
前述のシアネート樹脂及び／またはそのプレポリマー（特にノボラック型シアネート樹脂）とアリールアルキレン型フェノール樹脂との組合せにより、架橋密度をコントロールし、金属と樹脂との密着性を向上することができる。
【００１７】
前記フェノール樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の１〜５５重量％が好ましく、特に５〜４０重量％が好ましく、最も８〜２０重量％が好ましい。フェノール樹脂が前記下限値未満では耐熱性が低下する場合があり、前記上限値を超えると低熱膨張の特性が損なわれる場合がある。
前記フェノール樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、重量平均分子量４００〜１８，０００が好ましく、特に５００〜１５，０００が好ましい。重量平均分子量が前記範囲より少ないとプリプレグにタック性が生じるなどの問題が起こる場合が有り、これより多いとプリプレグ作製時、基材への含浸性が低下し、均一な製品が得られないなどの問題が起こる場合がある。
【００１８】
本発明のプリプレグを構成する樹脂組成物には、特に限定されないが、更にエポキシ樹脂を添加することが好ましい。
前記エポキシ樹脂としては、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でもアリールアルキレン型エポキシ樹脂が好ましい。これにより、吸湿半田耐熱性を向上することができる。
【００１９】
前記アリールアルキレン型エポキシ樹脂とは、繰り返し単位中に一つ以上のアリールアルキレン基を有するエポキシ樹脂をいう。例えばキシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でもビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂が好ましい。ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂は、例えば式（III）で示すことができる。
【化３】
【００２０】
更に、前述のシアネート樹脂及び／またはそのプレポリマー（特にノボラック型シアネート樹脂）とフェノール樹脂とアリールアルキレン型エポキシ樹脂（特にビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂）との組合せを用いて積層板を作製した場合、優れた寸法安定性を得ることが出来る。
【００２１】
前記エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の１〜５５重量％が好ましく、特に２〜４０重量％が好ましく、最も５〜２０重量％が好ましい。樹脂が前記下限値未満では、シアネート樹脂の反応性が低下したり、得られる製品の耐湿性が低下したり場合があり、前記上限値を超えると耐熱性が低下する場合がある。
前記エポキシ樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、重量平均分子量５００〜２０，０００が好ましく、特に８００〜１５，０００が好ましい。重量平均分子量が前記下限値未満であるとプリプレグにタック性が生じるなどの問題が起こる場合が有り、前記上限値を超えるとプリプレグ作製時、基材への含浸性が低下し、均一な製品が得られないなどの問題が起こる場合がある。
【００２２】
前記樹脂組成物には、上記シアネート樹脂、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂の一部をビニルエステル樹脂、メラミン樹脂等の他の熱硬化性樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等の熱可塑性樹脂と併用しても良い。
【００２３】
前記樹脂組成物には、特に限定されないが、更にカップリング剤を用いることが好ましい。カップリング剤は樹脂と無機充填剤の界面の濡れ性を向上させることにより、基材に対して樹脂および充填剤を均一に定着させ、耐熱性、特に吸湿後の半田耐熱性を改良するために配合する。カップリング剤としては通常用いられるものなら何でも使用できるが、これらの中でもエポキシシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アミノシランカップリング剤及びシリコーンオイル型カップリング剤の中から選ばれる１種以上のカップリング剤を使用することが無機充填剤界面との濡れ性が高く、耐熱性向上の点で好ましい。本発明でカップリング剤は、無機充填剤に対して０．０５重量％以上、３重量％以下が望ましい。これより少ないと充填剤を十分に被覆できず十分な耐熱性が得られない場合があり、これより多いと反応に影響を与え、曲げ強度等が低下するようになるためこの範囲での使用が望ましい。
【００２４】
前記樹脂組成物には、必要に応じて硬化促進剤を用いてもよい。硬化促進剤としては公知の物を用いることが出来る。たとえば、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、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−エチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシイミダゾール等のイミダゾール類、フェノール、ビスフェノールＡ、ノニルフェノー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。
【００２５】
前記樹脂組成物には、必要に応じて、上記成分以外の添加物を特性を損なわない範囲で添加することが出来る。樹脂組成物は、プリプレグの厚み方向の熱膨張係数が所定の値となるように、適宜原料やその配合量を調整することにより得ることができる。
【００２６】
前記基材としては、例えばガラス繊布、ガラス不繊布等のガラス繊維基材、あるいはガラス以外の無機化合物を成分とする繊布又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。これら基材の中でも強度、吸水率の点でガラス織布に代表されるガラス繊維基材が好ましい
【００２７】
前記樹脂組成物を基材に含浸させる方法には、例えば基材を樹脂ワニスに浸漬する方法、各種コーターによる塗布する方法、スプレーによる吹き付ける方法等が挙げられる。これらの中でも、基材を樹脂ワニスに浸漬する方法が好ましい。これにより、基材に対する樹脂組成物の含浸性を向上することができる。なお、基材を樹脂ワニスに浸漬する場合、通常の含浸塗布設備を使用することができる。
【００２８】
前記樹脂ワニスに用いられる溶媒は、前記樹脂組成物に対して良好な溶解性を示すことが望ましいが、悪影響を及ぼさない範囲で貧溶媒を使用しても構わない。良好な溶解性を示す溶媒としては、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
前記樹脂ワニスの固形分は、特に限定されないが、前記樹脂組成物の固形分４０〜８０重量部が好ましく、特に５０〜６５重量部が好ましい。これにより、樹脂ワニスの基材への含浸性を更に向上できる。前記基材に前記樹脂組成物を含浸させ、所定温度、例えば８０〜２００℃等で乾燥させることによりプリプレグを得ることが出来る。
【００２９】
本発明のプリプレグは、上述のプリプレグを硬化して得られる硬化物の厚さ方向の膨張率（α1）が２５ｐｐｍ／℃以下である。すなわち、ガラス転移温度以下の領域（α1領域）における硬化物の厚さ方向の膨張率（α1）を前記下限値未満とすることにより、積層板の接続信頼性を向上することができる。
例えば、層間を接続する銅の膨張率が１７ｐｐｍ／℃であることから、積層板の厚さ方向の線膨張係数が１７ｐｐｍ／℃付近になれば銅と基材間の熱膨張量の差は少なくなり応力は軽減する。よって、熱衝撃によるスルーホールメッキの断線が減少することにより接続信頼性を向上することができる。
また、前記硬化物の厚さ方向の膨張張率（α1）は、１０ｐｐｍ／℃以上２５ｐｐｍ／℃以下が好ましく、特に１５ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下が好ましい。線膨張係数が上記範囲内であると、特に積層板の接続信頼性に優れることができる。
前記厚さ方向の膨脹率は、例えば硬化物を熱機械分析装置（ＴＭＡ）を用いて、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定することができる。
【００３０】
前記硬化物のガラス転移温度は、特に限定されないが、２１０℃以上が好ましく、特に２３０℃以上が好ましい。これにより、α1領域が広くなり加工工程中の銅との熱膨張差が少なくなり接続信頼性を向上することができる。また、弾性率の低下も抑えられ金ワイヤーのボンディング性、半導体チップのバンプ接続性も向上させることが出来る。
前記ガラス転移温度は、例えば硬化物を熱機械分析装置（ＴＭＡ）、動的粘弾性分析装置（ＤＭＡ）、熱示差分析（ＤＳＣ）を用いて測定することができる。
なお、前記硬化物を硬化する条件は、例えばプリプレグを１９０〜２１０℃で、３０〜１２０分加熱する場合を挙げることができる。
【００３１】
次に、本発明の積層板について説明する。
本発明の積層板は、上記のプリプレグのプリプレグを少なくとも１枚以上有することを特徴とするものである。これにより、耐熱性、低膨張性および難燃性に優れた積層板を得ることができる。
例えば、プリプレグ１枚のときは、その上下両面もしくは片面に金属箔を重ねる。また、プリプレグを２枚以上積層することもできる。プリプレグ２枚以上積層するときは、積層したプリプレグの最も外側の上下両面もしくは片面に金属箔を重ねる。
次に、プリプレグと金属箔とを重ねたものを加熱加圧成形することで積層板を得ることができる。前記加熱する温度は、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。前記加圧する圧力は、特に限定されないが、１．５〜５ＭＰａが好ましく、特に２〜４ＭＰａが好ましい。 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。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例を用いて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
▲１▼樹脂ワニスの調製
ノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン株式会社製、プリマセット ＰＴ−６０）２０重量部、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−３０００Ｐ）１１重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−Ｓ）９重量部、およびエポキシシラン型カップリング剤（日本ユニカー株式会社製、Ａ−１８７）０．３重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカＳＯ−３２Ｒ（株式会社アドマテックス社製）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。
【００３３】
▲２▼プリプレグの製造
上述の樹脂ワニスをガラス織布（厚さ２００μｍ、日東紡績製、ＷＥＡ−７６２８）に含浸し、１２０℃の加熱炉で２分乾燥してワニス固形分（プリプレグ中に樹脂とシリカの占める成分）が約５０％のプリプレグを得た。
【００３４】
▲３▼積層板の製造
上述のプリプレグを所定枚数重ね、両面に１８μｍの銅箔を重ねて、圧力４ＭＰａ、温度２００℃で２時間加熱加圧成形することによって両面銅張積層板を得た。
【００３５】
（実施例２）
樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
ノボラック型シアネート樹脂を３０重量部、球状溶融シリカを５０重量部とし、その他は実施例１と同様にした。
【００３６】
（実施例３）
樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
ノボラック型シアネート樹脂を４０重量部、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂を８重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂を７重量部、球状溶融シリカを４５重量部とし、その他は実施例１と同様にした。
【００３７】
（実施例４）
樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
ノボラック型シアネート樹脂を２０重量部、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂を６重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂を４重量部、球状溶融シリカを７０重量部とし、その他は実施例１と同様にした。
【００３８】
（実施例５）
樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
ノボラック型シアネート樹脂として、ロンザジャパン株式会社製、プリマセット ＰＴ−６０ ３０重量部およびプリマセット ＰＴ−３０（重量平均分子量約７００）１０重量部を用いた。エポキシ樹脂として、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂８重量部を用いた。フェノール樹脂として、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂５重量部およびノボラック樹脂（ＰＲ−５１７１４ 水酸基当量１０３ 住友ベークライト株式会社製）２重量部を用いた。無機充填材として、球状溶融シリカＳＯ−３２Ｒ（平均粒径１．５μｍ）４０重量部およびＳＦＰ−１０Ｘ（平均粒径０．３μｍ：電気化学工業株式会社製）５重量部を用いた。
【００３９】
（実施例６）
無機充填材として以下のものを用いた以外は、実施例１と同様とした。
球状溶融シリカ ＦＢ−５ＳＤＸ（平均粒径４．４μｍ：電気化学工業株式会社製）を用いた。
【００４０】
（実施例７）
シアネート樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
ビスフェノールＡ型シアネート樹脂 ＡｒｏＣｙ Ｂ−３０（旭化成エポキシ株式会社製）を用いた。
【００４１】
（比較例１）
シアネート樹脂を用いずに、樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
ビフェニルアルキレン型エポキシ樹脂 ＮＣ−３０００Ｐ（エポキシ当量２７５：日本化薬株式会社製）２２．５重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂１７．５重量部とした以外は、実施例１と同様とした。
【００４２】
（比較例２）
無機充填材を用いずに、樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
ノボラック型シアネート樹脂を５０重量部、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂を２８重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂２２重量部とした以外は、実施例１と同様にした。
【００４３】
（比較例３）
樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
ノボラック型シアネート樹脂を４０重量部、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂を２０重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂を１５重量部、球状溶融シリカを２５重量部とし、その他は実施例１と同様にした。
【００４４】
実施例および比較例で得られた積層板について、次の評価を行った。評価項目を、評価方法と共に示す。得られた結果を表１に示す。
▲１▼線膨張係数
厚さ１．２ｍｍの両面銅張積層板を全面エッチングし、得られた積層板から２ｍｍ×２ｍｍのテストピースを切り出し、ＴＭＡを用いて厚み方向（Ｚ方向）の線膨張係数を５℃／分で測定した。
【００４５】
▲２▼ガラス転移温度
厚さ０．６ｍｍの両面銅張積層板を全面エッチングし、得られた積層板から１０ｍｍ×６０ｍｍのテストピースを切り出し、ＴＡインスツルメント社製動的粘弾性測定装置ＤＭＡ９８３を用いて３℃／分で昇温し、ｔａｎδのピーク位置をガラス転移温度とした。
【００４６】
▲３▼難燃性
ＵＬ−９４規格に従い、１ｍｍ厚のテストピースを垂直法により測定した。
【００４７】
▲４▼吸水率
厚さ０．６ｍｍの両面銅張り積層板を全面エッチングし、得られた積層板から５０ｍｍ×５０ｍｍのテストピースを切り出し、ＪＩＳ６４８１に従い測定した。
【００４８】
▲５▼吸湿はんだ耐熱性
厚さ０．６ｍｍの両面銅張積層板から５０ｍｍ×５０ｍｍに切り出し、ＪＩＳ６４８１に従い半面エッチングを行ってテストピースを作成した。１２５℃のプレッシャークッカーで処理した後、２６０℃のはんだ槽に銅箔面を下にして浮かべ、１８０秒後にフクレが発生する処理時間を計測した。
【００４９】
▲６▼接続信頼性
厚さ０．４ｍｍの４層板（デージーチェーン）を作製し、２６０℃６０秒、常温６０秒のホットオイル試験を行った。１００穴あたりの導通抵抗が初期値の１２０％に変化するまでのサイクル数を測定した。
【００５０】
【表１】
表中の樹脂等について、以下に詳細に示す。
・プリマセット ＰＴ−６０（ノボラック型シアネート樹脂、重量平均分子量約２６００）：ロンザジャパン株式会社製
・プリマセット ＰＴ−３０（ノボラック型シアネート樹脂、重量平均分子量約７００）：ロンザジャパン株式会社製
・Ａｒｏｃｙ Ｂ−３０（ビスフェノールＡ型シアネート樹脂）：旭化成エポキシ株式会社製
・ＮＣ−３０００Ｐ（ビフェニルアルキレン型エポキシ樹脂、エポキシ当量２７５）：日本化薬株式会社製
・ＭＥＨ−７８５１−Ｓ（ビフェニルアルキレン型ノボラック樹脂、水酸基当量２０３）：明和化成株式会社製
・ＰＲ−５１７１４（ノボラック樹脂、水酸基当量１０３ 重量平均分子量約１６００）：住友ベークライト株式会社製
・ＳＯ−３２Ｒ（球状溶融シリカ、平均粒径１．５μｍ）：株式会社アドマテックス製
・ＳＦＰ−１０Ｘ（球状溶融シリカ、平均粒径０．３μｍ）：電気化学工業株式会社製
・ＦＢ−５ＳＤＸ（球状溶融シリカ、平均粒径４．４μｍ）：電気化学工業株式会社製
・Ａ−１８７（エポキシシラン型カップリング剤）：日本ユニカー株式会社製
【００５２】
表から明らかなように、実施例１〜７は、ガラス転移温度が高く、難燃性に優れ、ホットオイル試験のサイクル数にも優れていたことより、耐熱性、難燃性、接続信頼性に優れていることが確認された。
また、実施例１〜６は、難燃性がＶ−０であり、特に難燃性に優れていた。
また、実施例１、２および６、７は、吸湿半田耐熱性にも優れていた。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、耐熱性、接続信頼性および難燃性に優れたプリプレグおよび積層板を得ることができる。
また、ノボラック型シアネート樹脂を用いた場合、特に難燃性に優れたプリプレグおよび積層板を得ることができる。
また、無機充填材を特定の含有量にした場合、特に低吸水化することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a prepreg and a laminate.
[0002]
[Prior art]
In the field of semiconductors, a trend of shifting from conventional surface mounting to area mounting is progressing due to progress in high-density mounting technology, and new packages such as BGA and CSP are appearing and increasing. For this reason, the rigid substrate for interposers has been attracting more attention than before, and the demand for high heat resistance has been increasing.
[0003]
Further, in recent years, along with demands for higher functionality of electronic devices, electronic components have been integrated with higher density and further mounted with higher density. For this reason, printed wiring boards and the like for high-density mounting used for these are becoming smaller and higher in density than ever before. Many build-up multilayer wiring boards have been adopted as a countermeasure for increasing the density of such printed wiring boards.
However, the build-up multilayer wiring board has a problem in that it is difficult to maintain mechanical and electrical connection reliability in a high-temperature and high-humidity atmosphere because the connection strength is reduced because the interlayer connection is made by fine vias. there were.
[0004]
Moreover, the resin member used for these semiconductors is often required to have flame retardancy. Conventionally, in order to impart this flame retardancy, it has been common to use halogen-based flame retardants such as brominated epoxy in epoxy resins. However, since halogen-containing compounds may cause dioxins, the use of halogen-based flame retardants has been avoided along with the recent serious environmental problems. A flame retardant system is now required. Phosphorus flame retardants have been highlighted due to the demands of these times, and phosphoric acid esters and red phosphorus have been studied.However, these conventional phosphorus flame retardants are easily hydrolyzed and have poor reaction with resins, so There was a problem such as a decrease in solder heat resistance.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a prepreg and a laminate that are excellent in heat resistance, connection reliability, flame retardancy without using a halogen compound and a phosphorus compound.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (11).
(1) Based on a resin composition containing 10 to 50% by weight of a cyanate resin, 30 to 80% by weight of an inorganic filler, and 2 to 40 % by weight of an epoxy resin containing a biphenyldimethylene type epoxy resin, based on the whole resin composition. A prepreg obtained by impregnating a material,
A prepreg characterized by having an expansion coefficient (α 1 ) in a thickness direction of a cured product obtained by curing the prepreg of 25 ppm / ° C. or less.
(2) The prepreg according to (1), wherein the resin composition contains 20 to 40% by weight of the cyanate resin and 30 to 70% by weight of the inorganic filler.
(3) The prepreg according to (2), wherein the inorganic filler is contained in the resin composition in an amount of 45 to 70% by weight.
(4) The prepreg according to (3), wherein the resin composition contains 5 to 20% by weight of the epoxy resin.
(5) The resin composition contains 20 to 40% by weight of the cyanate resin, 45 to 70% by weight of the inorganic filler, and 6 to 11% by weight of the epoxy resin (1) The prepreg described in 1.
(6) The prepreg according to any one of (1) to (5), wherein the cyanate resin is a novolak-type cyanate resin or a bisphenol A-type cyanate resin.
(7) The prepreg according to any one of (1) to (6), wherein the glass transition temperature of the cured product is 210 ° C. or higher.
(8) The prepreg according to any one of (1) to (7), further including a phenol resin.
(9) The prepreg according to (8), wherein 1 to 55% by weight of the phenol resin is contained in the resin composition.
(10) The prepreg according to any one of (1) to (9), wherein the inorganic filler is spherical fused silica having an average particle diameter of 0.01 to 5 μm.
(11) A laminate having one or more prepregs according to any one of (1) to (10).
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the prepreg and laminate of the present invention will be described in detail.
The prepreg of the present invention is a prepreg obtained by impregnating a base material with a resin composition containing a cyanate resin and an inorganic filler, and an expansion coefficient in the thickness direction of a cured product obtained by curing the prepreg. (Α 1 ) is 25 ppm / ° C. or less.
Moreover, the laminated board of this invention has one or more of the said prepregs, It is characterized by the above-mentioned.
[0008]
Hereinafter, the prepreg will be described.
The prepreg of the present invention is a prepreg obtained by impregnating a base material with a resin composition containing a cyanate resin and an inorganic filler. Thereby, when making the prepreg of this invention into a laminated board, it can be set as high heat resistance and low thermal expansion.
The cyanate resin also includes its prepolymer. The cyanate resin and / or the prepolymer thereof can be obtained, for example, by reacting a cyanogen halide with a phenol and prepolymerizing it by a method such as heating if necessary. Specific examples include bisphenol type cyanate resins such as novolac type cyanate resin, bisphenol A type cyanate resin, bisphenol E type cyanate resin, and tetramethylbisphenol F type cyanate resin. Among these, novolac type cyanate resin is preferable. Thereby, the heat resistance improvement by increase in a crosslinking density and the flame retardance of a laminated board can be improved. The novolak-type cyanate resin is considered to have a high proportion of benzene rings due to its structure and easily carbonize.
[0009]
As said novolak-type cyanate resin, what is shown, for example by Formula (I) can be used.
[Chemical 1]
[0010]
The weight average molecular weight of the cyanate resin and / or prepolymer thereof is not particularly limited, but a weight average molecular weight of 500 to 4,500 is preferable, and 600 to 3,000 is particularly preferable. If it is smaller than this, tackiness may occur in the prepreg, and when the prepregs come into contact with each other, they may adhere to each other or transfer of the resin may occur. On the other hand, if it is larger than this, the reaction becomes too fast, and in the case of a laminated sheet, there may be a case where molding failure occurs or the interlayer peel strength is lowered.
[0011]
Although content of the said cyanate resin etc. is not specifically limited, 5 to 60 weight% of the whole resin composition is preferable, and 10 to 50 weight% is especially preferable. When the content of the cyanate resin is less than the lower limit, the heat resistance and the effect of low thermal expansion may be reduced, and when the upper limit is exceeded, the crosslink density increases and the free volume increases, resulting in a decrease in moisture resistance. There is.
[0012]
Examples of the inorganic filler include talc, alumina, glass, silica, mica and the like. Among these, silica is preferable, and fused silica is preferable in that it has excellent low expansibility. The shape is crushed and spherical, but in order to reduce the melt viscosity of the resin composition in order to ensure the impregnation property to the glass substrate, a usage method adapted to the purpose such as using spherical silica is adopted. .
[0013]
The average particle size of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 5 μm, and particularly preferably 0.2 to 2 μm. If the average particle size of the inorganic filler is less than the lower limit value, the viscosity of the varnish increases, which may affect the workability during prepreg production. When the upper limit is exceeded, phenomena such as sedimentation of the inorganic filler may occur in the varnish.
Further, spherical fused silica having an average particle size of 5 μm or less is preferable, and spherical fused silica having an average particle size of 0.01 to 2 μm is particularly preferable. Thereby, the filling property of an inorganic filler can be improved.
The content of the inorganic filler is preferably 30 to 80% by weight, particularly preferably 40 to 70% by weight, and most preferably 50 to 65% by weight based on the entire resin composition. When the content of the inorganic filler is within the above range, low thermal expansion and low water absorption can be achieved.
The average particle diameter can be measured using, for example, a laser light scattering particle size distribution measuring apparatus.
[0014]
Although it does not specifically limit to the resin composition which comprises the prepreg of this invention, It is preferable to add a phenol resin further. Thereby, the reactivity of cyanate resin and / or its prepolymer can be improved, and, thereby, the moldability of a laminated board becomes favorable.
Examples of the phenol resin include novolac type phenol resins, resol type phenol resins, aryl alkylene type phenol resins, and the like. Among these, arylalkylene type phenol resins are preferable. Thereby, moisture absorption solder heat resistance can be improved further.
[0015]
Examples of the aryl alkylene type phenol resin include a xylylene type phenol resin and a biphenyl dimethylene type phenol resin. The biphenyl dimethylene type phenol resin can be represented by, for example, the formula (II).
[Chemical formula 2]
[0016]
The combination of the aforementioned cyanate resin and / or prepolymer thereof (particularly a novolac type cyanate resin) and an arylalkylene type phenol resin can control the crosslink density and improve the adhesion between the metal and the resin.
[0017]
Although content of the said phenol resin is not specifically limited, 1 to 55 weight% of the whole resin composition is preferable, 5 to 40 weight% is especially preferable, and 8 to 20 weight% is the most preferable. When the phenol resin is less than the lower limit value, the heat resistance may be lowered, and when the upper limit value is exceeded, the characteristics of low thermal expansion may be impaired.
The weight average molecular weight of the phenol resin is not particularly limited, but a weight average molecular weight of 400 to 18,000 is preferable, and 500 to 15,000 is particularly preferable. If the weight average molecular weight is less than the above range, problems such as tackiness may occur in the prepreg, and if it is more than this range, the impregnation property to the base material is lowered during preparation of the prepreg, and a uniform product cannot be obtained. Problems may occur.
[0018]
Although it does not specifically limit to the resin composition which comprises the prepreg of this invention, It is preferable to add an epoxy resin further.
Examples of the epoxy resin include phenol novolac type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, arylalkylene type epoxy resins and the like. Among these, aryl alkylene type epoxy resins are preferable. Thereby, moisture absorption solder heat resistance can be improved.
[0019]
The arylalkylene-type epoxy resin refers to an epoxy resin having one or more arylalkylene groups in a repeating unit. For example, a xylylene type epoxy resin, a biphenyl dimethylene type epoxy resin, etc. are mentioned. Among these, a biphenyl dimethylene type epoxy resin is preferable. The biphenyl dimethylene type epoxy resin can be represented by, for example, the formula (III).
[Chemical 3]
[0020]
Further, when a laminate is produced using a combination of the aforementioned cyanate resin and / or its prepolymer (particularly novolac type cyanate resin), a phenol resin and an arylalkylene type epoxy resin (particularly a biphenyldimethylene type epoxy resin), Excellent dimensional stability can be obtained.
[0021]
Although content of the said epoxy resin is not specifically limited, 1 to 55 weight% of the whole resin composition is preferable, 2 to 40 weight% is especially preferable, and 5 to 20 weight% is the most preferable. If the resin is less than the lower limit, the reactivity of the cyanate resin may be reduced, or the moisture resistance of the resulting product may be reduced. If the resin exceeds the upper limit, the heat resistance may be reduced.
The weight average molecular weight of the epoxy resin is not particularly limited, but a weight average molecular weight of 500 to 20,000 is preferable, and 800 to 15,000 is particularly preferable. When the weight average molecular weight is less than the lower limit, problems such as tackiness may occur in the prepreg, and when the upper limit is exceeded, the impregnation into the base material is reduced during preparation of the prepreg, and a uniform product is obtained. Problems such as inability to obtain may occur.
[0022]
In the resin composition, some of the cyanate resin, epoxy resin, and phenol resin are other thermosetting resins such as vinyl ester resin and melamine resin, phenoxy resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyphenylene oxide resin, polyphenylene oxide resin, You may use together with thermoplastic resins, such as ether sulfone resin.
[0023]
Although it does not specifically limit to the said resin composition, It is preferable to use a coupling agent further. The coupling agent improves the wettability of the interface between the resin and the inorganic filler, thereby uniformly fixing the resin and the filler to the base material, and improving the heat resistance, particularly the solder heat resistance after moisture absorption. Blend. Any coupling agent can be used as long as it is usually used. Among these, at least one selected from an epoxy silane coupling agent, a titanate coupling agent, an aminosilane coupling agent, and a silicone oil type coupling agent. Use of a coupling agent is preferable in terms of high wettability with the inorganic filler interface and improvement in heat resistance. In the present invention, the coupling agent is desirably 0.05% by weight or more and 3% by weight or less with respect to the inorganic filler. If the amount is less than this, the filler may not be sufficiently coated and sufficient heat resistance may not be obtained. If the amount is more than this, the reaction will be affected, and the bending strength will decrease. desirable.
[0024]
A curing accelerator may be used in the resin composition as necessary. A well-known thing can be used as a hardening accelerator. For example, organic metal salts such as zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin octylate, cobalt octylate, bisacetylacetonate cobalt (II), trisacetylacetonate cobalt (III), triethylamine, tributylamine, diazabicyclo [2, Tertiary amines such as 2,2] octane, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-ethyl-4-ethylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxy Examples include imidazoles such as imidazole and 2-phenyl-4,5-dihydroxyimidazole, phenolic compounds such as phenol, bisphenol A, and nonylphenone, organic acids such as acetic acid, benzoic acid, salicylic acid, and paratoluenesulfonic acid, and mixtures thereof. It is done.
[0025]
If necessary, additives other than the above components can be added to the resin composition as long as the characteristics are not impaired. The resin composition can be obtained by appropriately adjusting the raw materials and the blending amount thereof so that the thermal expansion coefficient in the thickness direction of the prepreg becomes a predetermined value.
[0026]
Examples of the base material include glass fiber base materials such as glass fiber cloth and glass non-woven cloth, or inorganic fiber base materials such as fiber cloth and non-fiber cloth containing inorganic compounds other than glass, aromatic polyamide resin, polyamide resin, aromatic And organic fiber base materials composed of organic fibers such as group polyester resins, polyester resins, polyimide resins, and fluororesins. Among these base materials, glass fiber base materials represented by glass woven fabric are preferable in terms of strength and water absorption.
Examples of the method of impregnating the base material with the resin composition include a method of immersing the base material in a resin varnish, a method of applying with various coaters, and a method of spraying with a spray. Among these, the method of immersing the base material in the resin varnish is preferable. Thereby, the impregnation property of the resin composition with respect to a base material can be improved. In addition, when a base material is immersed in a resin varnish, a normal impregnation coating equipment can be used.
[0028]
The solvent used in the resin varnish desirably has good solubility in the resin composition, but a poor solvent may be used as long as it does not adversely affect the resin varnish. Examples of the solvent exhibiting good solubility include methyl ethyl ketone and cyclohexanone.
The solid content of the resin varnish is not particularly limited, but the solid content of the resin composition is preferably 40 to 80 parts by weight, and particularly preferably 50 to 65 parts by weight. Thereby, the impregnation property to the base material of a resin varnish can further be improved. A prepreg can be obtained by impregnating the base material with the resin composition and drying at a predetermined temperature, for example, 80 to 200 ° C.
[0029]
In the prepreg of the present invention, the coefficient of expansion (α 1 ) in the thickness direction of a cured product obtained by curing the above prepreg is 25 ppm / ° C. or less. That is, the connection reliability of a laminated board can be improved by making the expansion coefficient (α 1 ) in the thickness direction of the cured product in a region below the glass transition temperature (α 1 region) less than the lower limit.
For example, since the expansion coefficient of copper connecting the layers is 17 ppm / ° C., the difference in thermal expansion between the copper and the substrate is small when the linear expansion coefficient in the thickness direction of the laminated plate is around 17 ppm / ° C. The stress is reduced. Therefore, connection reliability can be improved by reducing the disconnection of through-hole plating due to thermal shock.
The thickness expansion coefficient (α 1 ) of the cured product is preferably 10 ppm / ° C. or more and 25 ppm / ° C. or less, particularly preferably 15 ppm / ° C. or more and 20 ppm / ° C. or less. When the linear expansion coefficient is within the above range, the connection reliability of the laminated plate can be particularly excellent.
The expansion coefficient in the thickness direction can be measured, for example, by using a thermomechanical analyzer (TMA) for the cured product at a temperature increase rate of 10 ° C./min.
[0030]
Although the glass transition temperature of the said hardened | cured material is not specifically limited, 210 degreeC or more is preferable and especially 230 degreeC or more is preferable. As a result, the α 1 region is widened, the difference in thermal expansion from copper during the processing step is reduced, and the connection reliability can be improved. Further, the decrease in elastic modulus can be suppressed, and the bonding property of the gold wire and the bump connection property of the semiconductor chip can be improved.
The said glass transition temperature can measure hardened | cured material using a thermomechanical analyzer (TMA), a dynamic viscoelasticity analyzer (DMA), and a thermal differential analysis (DSC), for example.
In addition, the conditions which harden | cure the said hardened | cured material can mention the case where a prepreg is heated at 190-210 degreeC for 30 to 120 minutes, for example.
[0031]
Next, the laminated board of this invention is demonstrated.
The laminate of the present invention is characterized by having at least one prepreg of the above prepreg. Thereby, the laminated board excellent in heat resistance, low expansibility, and a flame retardance can be obtained.
For example, in the case of a single prepreg, metal foils are stacked on both upper and lower surfaces or one surface. Two or more prepregs can be laminated. When two or more prepregs are laminated, the metal foil is overlaid on the outermost upper and lower surfaces or one surface of the laminated prepregs.
Next, a laminate can be obtained by heat-pressing a laminate of a prepreg and a metal foil. Although the temperature to heat is not specifically limited, 120-220 degreeC is preferable and especially 150-200 degreeC is preferable. Although the pressure to pressurize is not particularly limited, it is preferably 1.5 to 5 MPa, and particularly preferably 2 to 4 MPa. Moreover, you may perform post-curing at the temperature of 150-300 degreeC with a high temperature tank etc. as needed.
[0032]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited to this.
Example 1
(1) Preparation of resin varnish 20 parts by weight of novolak-type cyanate resin (Lonza Japan Co., Ltd., Primaset PT-60), 11 parts by weight of biphenyldimethylene type epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC-3000P), 9 parts by weight of biphenyl dimethylene type phenol resin (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7851-S) and 0.3 part by weight of epoxy silane type coupling agent (Nihon Unicar Co., Ltd., A-187) are added to methyl ethyl ketone at room temperature. Then, 60 parts by weight of spherical fused silica SO-32R (manufactured by Admatechs Co., Ltd.) was added and stirred for 10 minutes using a high speed stirrer to obtain a resin varnish.
[0033]
(2) Manufacture of prepreg A glass woven fabric (thickness 200 μm, manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., WEA-7628) is impregnated with the above resin varnish, dried in a heating furnace at 120 ° C. for 2 minutes, and varnish solids And a component occupying about 50% of silica were obtained.
[0034]
{Circle around (3)} Production of Laminate A double-sided copper-clad laminate was obtained by laminating a predetermined number of the above-mentioned prepregs, laminating 18 μm copper foils on both sides, and heat-pressing at a pressure of 4 MPa and a temperature of 200 ° C. for 2 hours.
[0035]
(Example 2)
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the resin varnish was mixed as follows.
30 parts by weight of novolac-type cyanate resin and 50 parts by weight of spherical fused silica were used, and the others were the same as in Example 1.
[0036]
(Example 3)
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the resin varnish was mixed as follows.
40 parts by weight of the novolac-type cyanate resin, 8 parts by weight of the biphenyldimethylene-type epoxy resin, 7 parts by weight of the biphenyldimethylene-type phenol resin, 45 parts by weight of spherical fused silica were used, and the others were the same as in Example 1.
[0037]
(Example 4)
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the resin varnish was mixed as follows.
20 parts by weight of the novolac-type cyanate resin, 6 parts by weight of the biphenyldimethylene-type epoxy resin, 4 parts by weight of the biphenyldimethylene-type phenol resin, 70 parts by weight of spherical fused silica were used, and the others were the same as in Example 1.
[0038]
(Example 5)
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the resin varnish was mixed as follows.
As a novolac type cyanate resin, Lonza Japan Co., Ltd., 30 parts by weight of Primaset PT-60 and 10 parts by weight of Primaset PT-30 (weight average molecular weight of about 700) were used. As an epoxy resin, 8 parts by weight of a biphenyl dimethylene type epoxy resin was used. As the phenol resin, 5 parts by weight of a biphenyl dimethylene type phenol resin and 2 parts by weight of a novolac resin (PR-51714, hydroxyl equivalent 103, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) were used. As inorganic fillers, 40 parts by weight of spherical fused silica SO-32R (average particle size 1.5 μm) and 5 parts by weight of SFP-10X (average particle size 0.3 μm: manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) were used.
[0039]
(Example 6)
Example 1 was the same as in Example 1 except that the following inorganic filler was used.
Spherical fused silica FB-5SDX (average particle size 4.4 μm: manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was used.
[0040]
(Example 7)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the following cyanate resin was used.
Bisphenol A type cyanate resin AroCy B-30 (Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd.) was used.
[0041]
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the cyanate resin was not used and the resin varnish was blended as follows.
The same procedure as in Example 1 except that 22.5 parts by weight of biphenylalkylene type epoxy resin NC-3000P (epoxy equivalent 275: manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and 17.5 parts by weight of biphenyldimethylene type phenolic resin were used.
[0042]
(Comparative Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the inorganic varnish was not used and the resin varnish was blended as follows.
Example 1 was repeated except that 50 parts by weight of the novolac type cyanate resin, 28 parts by weight of the biphenyl dimethylene type epoxy resin, and 22 parts by weight of the biphenyl dimethylene type phenol resin were used.
[0043]
(Comparative Example 3)
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the resin varnish was mixed as follows.
40 parts by weight of the novolac type cyanate resin, 20 parts by weight of the biphenyl dimethylene type epoxy resin, 15 parts by weight of the biphenyl dimethylene type phenol resin, and 25 parts by weight of the spherical fused silica were used.
[0044]
The following evaluation was performed about the laminated board obtained by the Example and the comparative example. The evaluation items are shown together with the evaluation method. The obtained results are shown in Table 1.
(1) Linear expansion coefficient A double-sided copper-clad laminate with a thickness of 1.2 mm is etched all over, a 2 mm x 2 mm test piece is cut out from the obtained laminate, and linear expansion in the thickness direction (Z direction) is performed using TMA. The coefficient was measured at 5 ° C./min.
[0045]
(2) A double-sided copper-clad laminate having a glass transition temperature thickness of 0.6 mm is entirely etched, and a 10 mm × 60 mm test piece is cut out from the obtained laminate, and a dynamic viscoelasticity measuring apparatus DMA983 manufactured by TA Instruments Co., Ltd. is used. The temperature was increased at 3 ° C./min using tan δ, and the peak position of tan δ was defined as the glass transition temperature.
[0046]
(3) Incombustibility In accordance with UL-94 standard, a 1 mm thick test piece was measured by the vertical method.
[0047]
(4) A double-sided copper-clad laminate having a water absorption of 0.6 mm was etched on the entire surface, and a 50 mm × 50 mm test piece was cut out from the obtained laminate and measured according to JIS 6481.
[0048]
{Circle around (5)} Hygroscopic solder heat resistance A test piece was prepared by cutting a double-sided copper-clad laminate having a thickness of 0.6 mm into 50 mm × 50 mm and performing half-side etching in accordance with JIS6481. After processing with a 125 ° C. pressure cooker, the copper foil surface was floated down in a 260 ° C. solder bath, and the processing time for blistering after 180 seconds was measured.
[0049]
(6) Connection reliability A four-layer plate (daisy chain) having a thickness of 0.4 mm was prepared and subjected to a hot oil test at 260 ° C. for 60 seconds and at room temperature for 60 seconds. The number of cycles until the conduction resistance per 100 holes changed to 120% of the initial value was measured.
[0050]
[Table 1]
The resins in the table are shown in detail below.
Primaset PT-60 (Novolac type cyanate resin, weight average molecular weight of about 2600): Lonza Japan Co., Ltd. Primaset PT-30 (Novolac type cyanate resin, weight average molecular weight of about 700): Lonza Japan Co., Ltd., Arocy B-30 (bisphenol A type cyanate resin): Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd. NC-3000P (biphenyl alkylene type epoxy resin, epoxy equivalent 275): Nippon Kayaku Co., Ltd. MEH-7851-S (biphenyl alkylene type novolak resin) , Hydroxyl equivalent 203): Meiwa Kasei Co., Ltd. PR-51714 (novolak resin, hydroxyl equivalent 103, weight average molecular weight about 1600): Sumitomo Bakelite Co., Ltd. SO-32R (spherical fused silica, average particle size 1.5 μm) : Admate Corporation・ SFP-10X (spherical fused silica, average particle size 0.3 μm): manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. ・ FB-5SDX (spherical fused silica, average particle size 4.4 μm): manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd./A -187 (epoxysilane type coupling agent): manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd.
As is apparent from the table, Examples 1 to 7 have a high glass transition temperature, excellent flame retardancy, and excellent cycle number of the hot oil test, so that heat resistance, flame retardancy, and connection reliability are achieved. It was confirmed to be excellent.
In Examples 1 to 6, the flame retardancy was V-0, and the flame retardancy was particularly excellent.
In addition, Examples 1, 2, 6, and 7 were excellent in moisture absorption solder heat resistance.
[0053]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the prepreg and laminated board excellent in heat resistance, connection reliability, and a flame retardance can be obtained.
Moreover, when a novolac-type cyanate resin is used, a prepreg and a laminate having particularly excellent flame retardancy can be obtained.
Further, when the inorganic filler has a specific content, water absorption can be particularly reduced.
Claims (10)
前記銅張積層板用プリプレグを硬化して得られる硬化物の厚さ方向の膨張率（α1）が１２ｐｐｍ／℃以上、２４ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とする銅張積層板用プリプレグ。Base material of resin composition containing 20-40 % by weight of novolak-type cyanate resin or bisphenol A-type cyanate resin, 40-70 % by weight of silica, and 2-40 % by weight of biphenyldimethylene-type epoxy resin based on the whole resin composition A copper-clad laminate prepreg obtained by impregnating
The thickness direction of the expansion of the cured product obtained by curing the prepreg copper clad laminate (alpha 1) is 12 ppm / ° C. or higher, 24 ppm / ° C. copper clad laminate for a prepreg, characterized in that it is less .
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