[发明专利]树脂组合物、使用该树脂组合物的预浸料及层叠板

说明书

技术领域

本发明涉及可用于电子和电气元件、印刷布线板、半导体基板、IC密封材料等电子材料领域，特别涉及不含有含卤阻燃剂或含磷阻燃剂而显示出优异的阻燃性，适合用于要求高耐热性和阻燃性的印刷布线板和半导体基板的树脂组合物，使用该树脂组合物的预浸料、以及由该预浸料所得的复合材料和层叠板。

背景技术

在电子材料领域，为确保对火灾的安全性而要求阻燃性。关于印刷布线板用、半导体基板用的层叠板材料，作为其代表性的标准，有UL公司(Underwriters Laboratories Inc.)的UL94标准，在垂直燃烧试验中要求优选达到V-1条件，更优选达到V-0条件。到目前为止，在该领域所使用的树脂为了达到该条件，含有含溴化合物等含卤化合物作为阻燃剂。这些含卤化合物虽然具有高阻燃性，但是，例如芳香族溴化合物不仅会由于热分解而产生具有腐蚀性的溴、溴化氢，还有可能在氧存在下形成毒性高的化合物(参照非专利文献1)。

从该理由考虑，开发了不含卤化合物的材料、即“无卤”的材料(例如，参照专利文献1)。其中，作为替代含卤化合物的阻燃剂，重点研究了红磷等含磷化合物。但是，含磷阻燃剂具有下述缺点：在燃烧时有可能产生膦等有毒磷化合物，而且作为含磷化合物阻燃剂使用代表性的磷酸酯时，组合物的耐湿性会受到显著损害。

另一方面，作为其他的阻燃剂，已知有金属氢氧化物，例如，氢氧化铝通过在加热时释放出结晶水的反应而起到阻燃剂的效果。

2Al(OH)₃→Al₂O₃+3H₂O

但是，将氢氧化铝等金属氢氧化物单独作为阻燃剂使用时，为了获得所需的阻燃性能需要大量地添加。在使用通常的环氧树脂，将氢氧化铝作为阻燃剂添加而得的层叠板的情况下，为了达到UL94标准的V-0级别所需的氢氧化铝的添加量为树脂组合物的70重量％～75重量％左右，即使在使用具有不易燃烧的骨架的树脂的情况下，也需要添加50重量％左右的氢氧化铝(参照非专利文献2)。氢氧化铝的添加量多时，树脂组合物和由该树脂形成的层叠板的性能、特别是耐湿性及吸湿后的耐热性(焊锡耐热性)显著下降(参照专利文献2)。因为耐湿性及吸湿后的耐热性对将层叠板用作半导体用基板等情况下的安装时的可靠性有较大影响，所以要求耐湿性及吸湿后的耐热性得到改善。

此外，以往对层叠板的阻燃性进行评价时，大多情况下用1.6mm等厚的层叠板进行评价。但是，随着近年来的电子设备的轻薄短小化，作为半导体基板使用的层叠板的厚度被要求为0.5mm以下，优选为0.2mm以下。厚度变得越薄，则燃烧时越容易与氧接触、容易燃烧，所以通常需要大量的阻燃剂。因此，为了满足薄层叠板的阻燃性，且获得具有足够的耐湿性、吸湿后的焊锡耐热性的层叠板材料，要求阻燃性更高的树脂组成。

近年来，在这些层叠板用的树脂组合物中，在采用无铅焊锡等的半导体安装方法中，逐渐还需要进行260℃以上的高温处理，封装的翘曲问题变得显著。此外，随着移动至Cu焊线，还要求高温高弹性模量。换言之，为了耐受高温处理，要求高耐热(高Tg)且低热膨胀的材料。

可以认为，通常高Tg的材料由于低热膨胀而翘曲少，由于高温弹性模量高而也能够耐受Cu焊线处理。但是，由于该高Tg材料的耐热性高，反而存在脆、容易燃烧，粘合性差的缺点。作为粘合性差的理由，可以认为是由于使用高交联的环氧树脂因而材料脆。(柔软的环氧树脂的情况下，粘合虽好，但Tg低。)

到目前为止，已报道通过将含有特定的马来酰亚胺基的树脂组合物和环氧树脂(含萘酚骨架的环氧固化剂或/和环氧树脂)复合化，可获得高Tg、低热膨胀的树脂组合物。(参照专利文献3、4)。但是，为了赋予其阻燃性，需要使用溴代环氧树脂等卤代阻燃材料(参照专利文献5)、或大量地使用氢氧化铝等金属氢氧化物作为阻燃材料。但是，即使在这种情况下，要获得能耐受用0.2mm以下的薄板进行严格的阻燃性试验的足够的阻燃性也是困难的。另一方面，可知在为了提高基板材料所要求的吸湿条件下的耐热性而使用具有萘酚环的特定的环氧树脂的情况下，可获得足够的耐热性(参照专利文献6)。但是，耐热性和阻燃性不一定一致，所以要获得同时具有足够的耐热性和阻燃性的树脂组成是困难的。

虽然同时实现高Tg和阻燃是重要的课题，但在现有的热固化性树脂中，两种特性相互对立，所以尚无能充分满足要求的材料，人们期望能充分满足要求的材料的出现。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2003-231762号公报