CN115996989A - 树脂组合物、预浸料、具有树脂的膜、具有树脂的金属箔、覆金属层压体和印刷线路板 - Google Patents

树脂组合物、预浸料、具有树脂的膜、具有树脂的金属箔、覆金属层压体和印刷线路板 Download PDF

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Abstract

这种树脂组合物含有可固化树脂。在本发明中，根据粘弹性测量，在100℃至200℃，树脂组合物的固化产物的损耗模量(E”)与储能模量(E’)的比率即损耗角正切(tanδ＝E”/E’)的最小值(Min)为0.04以上。

Description

树脂组合物、预浸料、具有树脂的膜、具有树脂的金属箔、覆金属层压体和印刷线路板
技术领域
本公开总体上涉及树脂组合物、预浸料、具有树脂的膜、具有树脂的金属箔片材、覆金属层压体和印刷线路板。更具体地，本公开涉及含有可固化树脂的树脂组合物，以及全都使用这种树脂组合物的预浸料、具有树脂的膜、具有树脂的金属箔片材、覆金属层压体和印刷线路板。
背景技术
本领域中已经进行了关于减少基板材料的翘曲的研究以提高半导体封装体(PKG)的安装可靠性。一种提供基板材料的刚性并且降低其热膨胀系数(CTE)的方式是这种研究的结果之一。该方式基于以下构思：通过使基板的CTE更接近于安装在基板上的半导体芯片的CTE来抵消基板和该半导体芯片之间的CTE的不匹配。
然而，近来在半导体技术领域取得了显著的发展。因此，存在半导体封装体的结构在未来将会显著变化的可能性。如果发生这种事情的话，则基于这种构思的所述方式可能不再适用于具有显著变化的结构的半导体封装体。也就是说，必须说这种方式缺乏通用性。
为了克服这种问题，还已经提出了与上述构思不同的另一种方式。例如，专利文献1公开了一种采用与已知方式不同的方式的预浸料。专利文献1的预浸料由树脂组合物和织物基材构成。树脂组合物含有具有萘骨架的环氧树脂(A)或任何其他树脂、具有特定结构的高分子量物质(B)和无机填充剂(C)。
专利文献1的预浸料是一种高度通用的基板材料。尽管如此，该预浸料在翘曲减少和耐热性方面仍具有改善的余地。
引用清单
专利文献
专利文献1：JP 2017-002305 A
发明内容
本公开的一个目的是提供树脂组合物、预浸料、具有树脂的膜、具有树脂的金属箔片材、覆金属层压体和印刷线路板，它们全都有助于制造翘曲减少并且耐热性得到改善的基板。
根据本公开的一个方面的树脂组合物含有可固化树脂。所述树脂组合物的固化产物的损耗角正切(tanδ＝E”/E’)的最小值等于或大于0.04。损耗角正切是树脂组合物的固化产物的损耗模量(E”)与其储能模量(E’)的比率。损耗模量(E”)、储能模量(E’)和损耗角正切(tanδ＝E”/E’)通过在等于或高于100℃且等于或低于200℃的温度的动态力学分析来获得。
根据本公开的另一个方面的预浸料包括：基材；以及含有上述树脂组合物或所述树脂组合物的半固化产物的树脂层。所述树脂组合物或所述树脂组合物的半固化产物浸渍到所述基材中。
根据本公开的再一个方面的具有树脂的膜包括：含有上述树脂组合物或所述树脂组合物的半固化产物的树脂层；以及支撑所述树脂层的支撑膜。
根据本公开的又一个方面的具有树脂的金属箔片材包括：含有上述树脂组合物或所述树脂组合物的半固化产物的树脂层；以及与所述树脂层结合的金属箔片材。
根据本公开的又一个方面的覆金属层压体包括：含有上述树脂组合物的固化产物或上述预浸料的固化产物的绝缘层；以及与所述绝缘层结合的金属层。
根据本公开的又一个方面的印刷线路板包括：含有上述树脂组合物的固化产物或上述预浸料的固化产物的绝缘层；以及在所述绝缘层上形成的导体线路。
附图说明
图1示出了表示根据具体实施例和比较例的损耗角正切(tanδ)的温度依赖性的tanδ-温度曲线；
图2是示出根据本公开的一个示例性实施方案的一种预浸料的示意横截面图；
图3是示出一种在预浸料中使用的基材的示意平面图；
图4A是示出根据本公开的示例性实施方案的一种具有树脂(并且没有保护膜)的膜的示意横截面图；
图4B是示出根据本公开的示例性实施方案的一种具有树脂(并且具有保护膜)的膜的示意横截面图；
图5是示出根据本公开的示例性实施方案的一种具有树脂的金属箔片材的示意横截面图；
图6是示出根据本公开的示例性实施方案的一种覆金属层压体的示意横截面图；
图7A是示出根据本公开的示例性实施方案的一种印刷线路板(没有层间连接)的示意横截面图；
图7B是示出根据本公开的示例性实施方案的一种印刷线路板(具有层间连接)的示意横截面图；以及
图8是示出根据本公开的示例性实施方案的一种半导体封装体的示意横截面图。
具体实施方式
1.概要
根据示例性实施方案的树脂组合物包含可固化树脂，并且可以被用作基板材料。基板材料的应用的实例可以包括但不限于：预浸料1、具有树脂的膜2、具有树脂的金属箔片材3、覆金属层压体4和印刷线路板5(参见图2-7B)。
在对基板的翘曲进行研究时，本发明人发现，通过将基板材料的损耗角正切(tanδ)调整到比已知值更高的值，基板倾向于更容易吸收应力。换言之，本发明人发现，通过提高tanδ，可以表现出应力吸收能力，并且可以减少基板的翘曲。另外，本发明人还发现，在该情况下还可以改善耐热性。
具体地，在等于或高于100℃且等于或低于200℃的温度测量的根据本实施方案的树脂组合物的固化产物的损耗角正切(tanδ)的最小值(Min)等于或大于0.04。将参照附图描述这一点。图1示出了显示损耗角正切(tanδ)的温度依赖性的tanδ-温度曲线。在图1中，第一实施例和第三实施例满足根据本实施方案的树脂组合物的条件。这使得基板更容易吸收应力。因此，第一实施例和第三实施例使得能够制造出翘曲减少且耐热性得到改善的基板(参见表1)。
与此相比，第一比较例、第二比较例和第五比较例均不满足根据本实施方案的树脂组合物的条件。这使得基板更难吸收应力。因此，在第一比较例、第二比较例和第五比较例中，基板倾向于具有增加的翘曲。
另一方面，第四比较例也不满足根据本实施方案的树脂组合物的条件。根据第四比较例，基板的翘曲并不是那么显著，但是耐热性较差(参见表2)。之后将描述各个实施例和比较例的详细内容(进一步的详细内容参见“实施例”部分)。
2.详细内容
接下来，将详细描述根据本实施方案的树脂组合物。之后，将参照附图详细地描述根据本实施方案的预浸料1、具有树脂的膜2、具有树脂的金属箔片材3、覆金属层压体4、印刷线路板5和半导体封装体100。在一些附图中，为了便于描述，示出了指示相互正交的X、Y和Z方向的箭头。注意，所述箭头是非实质性的。
(1)树脂组合物
<粘弹性>
根据本实施方案的树脂组合物表现出以下粘弹性。具体地，根据本实施方案的树脂组合物的特征之一是其损耗角正切(tanδ＝E”/E’)高于已知材料的损耗角正切。具体地，树脂组合物的固化产物在等于或高于100℃且等于或低于200℃的温度的损耗角正切的最小值(Min)等于或大于0.04(参见图1所示的第一实施例和第三实施例的tanδ-温度曲线)。
在该情况下，损耗角正切(tanδ)是损耗模量(E”)与储能模量(E’)的比率(E”/E’)。储能模量(E’)是指由应变在物体(固化产物)内部产生的能量。另一方面，损耗模量(E”)是指由应变在物体中产生的热能。如上所述使在等于或高于100℃且等于或低于200℃的温度的损耗角正切的最小值(Min)等于或大于0.04，这使得更容易使由于固化产物内部的分子之间的摩擦在固化产物内部产生的应力作为热能耗散。注意，储能模量(E’)、损耗模量(E”)和损耗角正切(tanδ＝E”/E’)通过动态力学分析(DMA)来获得。
根据本实施方案的树脂组合物的另一个特征是：tanδ-温度曲线各自具有基线，但是在100℃至200℃的范围内没有峰(参见图1所示的第一实施例和第三实施例)。换言之，根据本实施方案的树脂组合物的固化产物没有在100℃至200℃的范围内的玻璃化转变温度(Tg)。在图1中，100℃至200℃的范围是介于两个纵轴Y(100)和Y(200)之间的范围，其中Y(100)是表示100℃位置的纵轴，而Y(200)是表示200℃位置的纵轴。另一方面，参考图1，第五比较例在100℃至200℃的范围内具有峰。
如本文中使用的，“基线”是指其中损耗角正切几乎不改变的样品的温度范围的曲线部分。换言之，基线是指在100℃至200℃的范围内的tanδ-温度曲线的基本上平坦的直线部分。如本文中使用的峰是指tanδ-温度曲线的在曲线离开基线的点和曲线返回基线的点之间的部分。
根据本实施方案的树脂组合物的再一个特征是tanδ-温度曲线的基线与现有材料的tanδ-温度曲线的基线相比位于更高的水平。在图1中，第一实施例和第三实施例的tanδ-温度曲线的基线位于比横轴X(0.05)高的水平，而第一比较例、第二比较例、第四比较例和第五比较例的tanδ-温度曲线的基线位于比横轴X(0.05)低的水平。注意，X(0.05)是表示损耗角正切(tanδ)为0.05的位置的横轴。
根据本实施方案的树脂组合物表现出这样的粘弹性，由此使得基板能够更容易吸收应力。也就是说，当在基板中造成变形(应变)时，基板的粘性将动态能量转化为热能，这使得基板能够吸收应力。因此，根据本实施方案的树脂组合物使得能够制造出翘曲减少的基板。
根据本实施方案的树脂组合物优选地表现出以下粘弹性。具体地，如图1所示的第一实施例和第三实施例的tanδ-温度曲线所表明的，Max(B)/Max(A)比率优选地小于1。这使得能够进一步减少基板的翘曲。
在这种情况下，Max(B)表示树脂组合物的固化产物在等于或高于100℃且等于或低于200℃的温度的损耗角正切的最大值。Max(A)表示树脂组合物的固化产物在等于或高于30℃且低于100℃的温度以及在高于200℃且等于或低于300℃的温度的损耗角正切的最大值。在图1中，等于或高于30℃且低于100℃的温度范围介于两个纵轴Y(30)和Y(100)之间，其中Y(30)是表示30℃位置的纵轴。另一方面，高于200℃且等于或低于300℃的温度范围介于两个纵轴Y(200)和Y(300)之间，其中Y(300)是表示300℃位置的纵轴。
图1所示的第一实施例和第三实施例的损耗角正切的最大值(Max(A))不位于等于或高于30℃且低于100℃的温度范围内，而是位于高于200℃且等于或低于300℃的温度范围内。尽管图1中未示出，但是损耗角正切的最大值(Max(A))可以位于等于或高于30℃且低于100℃的温度范围内，并且可以不位于高于200℃且等于或低于300℃的温度范围内。另外，在等于或高于30℃且低于100℃的温度范围内的损耗角正切的最大值(Max(A))可以与在高于200℃且等于或低于300℃的温度范围内的最大值(Max(A))相同。
本发明人进一步进行了研究开发以确定会表现出这样的粘弹性的树脂组合物的构成组分。具体地，根据本实施方案的树脂组合物含有可固化树脂。树脂组合物优选地还含有苯乙烯共聚物(C)。更优选地，树脂组合物还含有无机填充剂(D)。树脂组合物也可以进一步含有其他组分(E)。
可固化树脂优选地含有含长链的化合物(A1)。可固化树脂更优选地还含有不含长链的化合物(A2)。可固化树脂甚至更优选地含有树脂组分(B)。树脂组分(B)是除了含长链的化合物(A1)、不含长链的化合物(A2)和苯乙烯共聚物(C)以外的树脂组分。下面将逐一描述树脂组合物的这些构成组分。
<可固化树脂>
<<含长链的化合物(A1)>>
含长链的化合物是一种包括长链烃基和第一官能团的化合物。
长链烃基具有碳数等于或大于六的烷基，和/或碳数等于或大于六的亚烷基。换言之，长链烃基包括具有碳数等于或大于六的烷基或碳数等于或大于六的亚烷基中的至少一种。烷基的碳数的上限值不限于任何具体值，但是可以是例如100。亚烷基的碳数的上限值不限于任何具体值，但是可以是例如100。可以看出，含长链的化合物(A1)包括具有C6以上长度的链的长链烃基，因此不仅可能提高基板的损耗角正切(tanδ)，而且也可能提高基板的耐热性。
另一方面，第一官能团包括选自由以下各项组成的组中的至少一项：环氧基、马来酰亚胺基、酰亚胺基和羟基。
含长链的化合物(A1)优选地包括选自由以下各项组成的组中的至少一项：由下式(a3)表示的马来酰亚胺化合物(A3)，由下式(a4)表示的马来酰亚胺化合物(A4)，和由下式(a5)表示的马来酰亚胺化合物(A5)。将这样的马来酰亚胺化合物(A)加入到树脂组合物中使得能够提高基板的损耗角正切(tanδ)：
Figure BDA0004000416290000071
其中n为在1至10范围内的整数。
Figure BDA0004000416290000072
其中n为在1至10范围内的整数。
Figure BDA0004000416290000081
含长链的化合物(A1)优选为马来酰亚胺基当量等于或大于400g/eq的马来酰亚胺化合物。这使得能够进一步减少基板的翘曲。马来酰亚胺基当量的上限值优选地等于或小于3000g/eq，并且更优选地等于或小于2000g/eq。注意，马来酰亚胺基当量是通过将马来酰亚胺化合物的分子量除以该马来酰亚胺化合物具有的马来酰亚胺基的数量而计算出的数值。也就是说，马来酰亚胺基当量是每个马来酰亚胺基的分子量。
相对于总计100质量份的可固化树脂和苯乙烯共聚物(C)，含长链的化合物(A1)的含量优选地等于或大于30质量份且等于或小于75质量份。这使得能够进一步减少基板的翘曲。
<<不含长链的化合物(A2)>>
不含长链的化合物(A2)是一种没有长链烃基但是具有第二官能团的化合物。
长链烃基如上所述。可以看出，不含长链的化合物(A2)没有具有C6以上长度的链的长链烃基。
另一方面，第二官能团包括选自由以下各项组成的组中的至少一项：环氧基、马来酰亚胺基、酰亚胺基和羟基。也就是说，不含长链的化合物(A2)的第二官能团和含长链的化合物(A1)的第一官能团选自相同的官能团的组。第二官能团可以与第一官能团相同或不同。
注意，如果不含长链的化合物(A2)的第二官能团与含长链的化合物(A1)的第一官能团不同，则这两种官能团不容易彼此相容，而是可能造成相分离。这使得更容易将树脂组合物的固化产物的损耗角正切保持在预定温度范围(例如，等于或高于100℃且等于或低于200℃)内。
不含长链的化合物(A2)优选为马来酰亚胺基当量小于400g/eq的马来酰亚胺化合物。这使得能够提高基板的玻璃化转变温度(Tg)。提高基板的Tg可以降低在基板中造成裂纹的可能性，并且提高层间连接的可靠性。也就是说，例如，即使在热冲击试验中向基板施加应力，这也可以降低在基板比如多层印刷线路板中造成裂纹的可能性，由此减小通孔(via hole)和过孔(through hole)的电阻值增加。这可以提高层间连接的可靠性。近年来，特别地，随着线路越来越密集地布置以及其特征尺寸进一步减小，通孔和过孔的直径已经进一步减小。因此，提高基板的Tg来处理诸如此类的情形是有效的。马来酰亚胺基当量的下限值优选地等于或大于150g/eq，并且更优选地等于或大于200g/eq。
例如，马来酰亚胺基当量小于400g/eq的不含长链的化合物(A2)可以但不限于包括由下式(a7)表示的马来酰亚胺化合物(A7)。马来酰亚胺化合物(A7)是3，3’-二甲基-5，5’-二乙基-4，4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺。
Figure BDA0004000416290000091
如果可固化树脂同时包含含长链的化合物(A1)和不含长链的化合物(A2)，则相对于总计100质量份的含长链的化合物(A1)和不含长链的化合物(A2)，不含长链的化合物(A2)的含量优选地等于或大于5质量份且等于或小于50质量份，并且更优选地等于或大于10质量份且等于或小于40质量份。
<<树脂组分(B)>>
可固化树脂优选地还含有树脂组分(B)。树脂组分(B)在本文中是指除了含长链的化合物(A1)、不含长链的化合物(A2)和苯乙烯共聚物(C)以外的树脂组分。
至少将含长链的化合物(A1)和树脂组分(B)加入到树脂组合物中使得能够提高树脂组合物的固化产物的损耗角正切。例如，如果可固化树脂同时包含含长链的化合物(A1)和不含长链的化合物(A2)，并且含长链的化合物(A1)和不含长链的化合物(A2)都是马来酰亚胺化合物，则含长链的化合物(A1)和不含长链的化合物(A2)将会造成相分离，因为前者具有长链烃基，而后者没有长链烃基，但是仍可以彼此反应。这仍使得能够将固化产物的损耗角正切调整到比已知值高的值。如果可以在保持相分离状态的情况下减少反应，则可以将固化产物的损耗角正切调整到甚至更高的值。树脂组分(B)至少相对于含长链的化合物(A1)造成相分离，并且至少不太可能与含长链的化合物(A1)反应。因此，树脂组合物中优选地含有含长链的化合物(A1)和树脂组分(B)。在该情况下，树脂组合物还可以含有不含长链的化合物(A2)。
树脂组分(B)的玻璃化转变温度(Tg)优选地等于或高于200℃。树脂组分(B)更优选地与含长链的化合物(A1)、不含长链的化合物(A2)或苯乙烯共聚物(C)中的至少一种不相容，或不太可能相容。如果树脂组合物以此方式不太可能造成相分离，则tanδ-温度曲线在等于或高于100℃且等于或低于200℃的温度范围中可以具有基线。相反地，如果树脂组合物的那些组分容易相容，则tanδ-温度曲线在等于或高于100℃且等于或低于200℃的温度范围内可以具有尖峰。
树脂组分(B)优选地包括选自由以下各项组成的组中的至少一项：环氧化合物、酚醛化合物、聚苯醚类化合物、各自具有反应性不饱和基团的改性聚苯醚类化合物、苯并噁嗪化合物、各自具有可聚合的不饱和基团的自由基聚合性化合物、氰酸酯化合物、以及胺化合物。这可以将各树脂组分(B)特有的性质赋予树脂组合物。例如，这可以改善除污迹耐性和电气特性。特别地，如果含长链的化合物(A1)包含马来酰亚胺化合物，则树脂组分(B)优选地包含环氧化合物。
环氧化合物在本文中是指每分子具有至少一个环氧基(优选地两个以上环氧基)的化合物。环氧化合物的具体实例包括但不限于二环戊二烯环氧树脂、萘环氧树脂、联苯环氧树脂和介晶(mesogen)骨架环氧树脂。介晶骨架环氧树脂是每分子具有至少一个介晶基团的环氧树脂。介晶基团具有刚性结构，并且是可以形成液晶结构的最小单位结构。介晶基团的实例包括但不限于联苯结构和苯甲酸苯酯结构。
环氧化合物的环氧当量优选地等于或大于200g/eq且等于或小于350g/eq。这使得能够提高基板的玻璃化转变温度(Tg)。如上所述，提高基板的Tg可以降低在基板中造成裂纹的可能性，并且提高层间连接的可靠性。
酚醛化合物是通过利用酸性催化剂或碱性催化剂使苯酚和甲醛聚合而生成的化合物。例如，酚醛化合物可以是但不限于苯酚酚醛清漆。
如果可固化树脂还含有树脂组分(B)，则相对于总计100质量份的可固化树脂和苯乙烯共聚物(C)，树脂组分(B)的含量优选地等于或大于5质量份且等于或小于55质量份，并且更优选地等于或大于10质量份且等于或小于50质量份。
<苯乙烯共聚物(C)>
树脂组合物优选地还含有苯乙烯共聚物(C)。这使得能够进一步减少基板的翘曲。
苯乙烯共聚物(C)具有衍生自苯乙烯化合物和/或苯乙烯衍生物的至少一种结构。苯乙烯化合物和/或苯乙烯衍生物的实例包括但不限于苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、这些芳环中的一些氢原子被烷基取代的化合物，以及它们的聚合物。苯乙烯共聚物(C)还可以具有衍生自共轭二烯系化合物的结构。
苯乙烯共聚物(C)可以是非氢化产物或氢化产物，无论哪种都是合适的。非氢化产物在本文中是指非氢化物质。氢化产物在本文中是指氢化物质。苯乙烯共聚物(C)的重均分子量优选地等于或大于10,000且等于或小于150,000。将这样的苯乙烯共聚物(C)加入到树脂组合物中使得能够进一步减少基板的翘曲。使苯乙烯共聚物(C)的重均分子量等于或大于10,000可以抑制除污迹耐性下降。除污迹耐性在本文中是指足够但是不过度地去除污迹的能力，所述污迹是甚至在已经对基板进行孔切割后留下的树脂污迹。另一方面，使苯乙烯共聚物(C)的重均分子量等于或小于150,000可以抑制阻燃性下降。
苯乙烯共聚物(C)优选地包括选自由以下各项组成的组中的至少一种：甲基苯乙烯(乙烯/丁烯)甲基苯乙烯共聚物，甲基苯乙烯(乙烯-乙烯/丙烯)甲基苯乙烯共聚物，苯乙烯-异戊二烯共聚物，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯(乙烯/丁烯)苯乙烯共聚物，苯乙烯(乙烯-乙烯/丙烯)苯乙烯共聚物，以及它们的氢化产物。将这样的苯乙烯共聚物(C)加入到树脂组合物中使得能够进一步减少基板的翘曲。
如果树脂组合物还含有苯乙烯共聚物(C)，则相对于总计100质量份的可固化树脂和苯乙烯共聚物(C)，苯乙烯共聚物(C)的含量优选地等于或大于1质量份且等于或小于40质量份，并且更优选地等于或大于10质量份且等于或小于35质量份。这使得能够进一步减少基板的翘曲。
<无机填充剂(D)>
树脂组合物优选地还含有无机填充剂(D)。这使得能够降低基板的热膨胀的系数(线性膨胀系数)。
无机填充剂(D)优选地含有选自由以下各项组成的组中的至少一项：金属氧化物、金属氢氧化物、滑石、硼酸铝、硫酸钡、碳酸钙和钼酸锌。金属氧化物的实例包括但不限于二氧化硅、氧化铝、氧化钛和云母。金属氢氧化物的实例包括但不限于氢氧化铝和氢氧化镁。
无机填充剂(D)优选地用表面处理剂进行表面处理。这改善了无机填充剂(D)与含长链的化合物(A1)、不含长链的化合物(A2)、树脂组分(B)和苯乙烯共聚物(C)的润湿性，由此改善无机填充剂(D)的分散性。表面处理剂的实例包括但不限于硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、脂肪酸和表面活性剂。硅烷偶联剂优选地包括选自由以下各项组成的组中的至少一种官能团：乙烯基、环氧基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、氨基、异氰尿酸酯基、脲基、巯基、异氰酸酯基和酸酐基。
无机填充剂(D)优选地具有球形形状。这可以提高树脂组合物在成型过程期间的流动性。
无机填充剂(D)的平均粒度优选地等于或大于0.01μm且等于或小于50μm，并且更优选地等于或大于0.05μm且等于或小于20μm。注意，平均粒度在本文中是指在通过激光衍射和散射法得到的粒度分布中在50％的累积值处的粒度。
如果树脂组合物还含有无机填充剂(D)，则相对于总计100质量份的可固化树脂和苯乙烯共聚物(C)，无机填充剂(D)的含量优选地等于或大于20质量份且等于或小于200质量份，并且更优选地等于或大于50质量份且等于或小于150质量份。
<其他组分(E)>
树脂组合物还可以含有其他组分(E)。其他组分(E)的实例包括但不限于催化型固化剂、交联剂、反应引发剂、树脂改性剂、消泡剂、热稳定剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、染料、颜料、润滑剂、分散剂比如湿润分散剂和流平剂。催化型固化剂包括咪唑化合物，比如2-乙基-4-甲基咪唑。反应引发剂包括有机过氧化物，比如α，α′-二(叔丁基过氧基)二异丙基苯。除非损害本实施方案的优点，否则其他组分(E)的含量不限于任何具体值。
<形式>
树脂组合物可以无限制地具有任何形式。也就是说，树脂组合物可以是液体形式或固体形式，无论哪种都是合适的。液体形式包括清漆形式。清漆可以通过将树脂组合物与溶剂混合并且搅拌混合物来制备。溶剂的实例包括但不限于甲苯、甲乙酮、环己酮和丙二醇单甲醚乙酸酯。
(2)预浸料
图2示出了根据本实施方案的预浸料1。预浸料1具有整体为片或膜的形状。也就是说，预浸料1在X方向和Y方向上延伸。预浸料1可以用作覆金属层压体4的材料，用作印刷线路板5的材料，以及用于制作具有多层的印刷线路板5(通过累加法)。在加热或用光(例如紫外线)照射时，预浸料1固化而变成固化产物。预浸料1中的固化产物可以形成覆金属层压体4的绝缘层40或印刷线路板5的绝缘层50(参考图6-7B)。
预浸料1包括：基材11；以及含有树脂组合物或所述树脂组合物的半固化产物的树脂层10，所述树脂组合物或所述树脂组合物的半固化产物中的每种浸渍到所述基材11中。预浸料1的片材包括至少一个基材11。
基材11的材料不限于任何具体的材料，但是可以是例如纺织物或无纺布。
纺织物的实例包括但不限于玻璃布、芳纶布和聚酯布。
无纺布的实例包括但不限于玻璃无纺布、芳纶无纺布、聚酯无纺布、浆纸和绒纸(linter paper)。
作为玻璃布和玻璃无纺布的构成材料的玻璃纤维的实例包括但不限于Q玻璃、NE玻璃、E玻璃、S玻璃、T玻璃、L玻璃和L2玻璃。
基材11优选地具有等于或大于5μm且等于或小于300μm的厚度，并且更优选地具有等于或大于10μm且等于或小于200μm的厚度。
可以用硅烷偶联剂对基材11的表面进行表面处理。硅烷偶联剂可以是但不限于是具有选自由以下各项组成的组中的至少一种官能团的硅烷偶联剂：例如，乙烯基、环氧基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、氨基、异氰尿酸酯基、脲基、巯基、异氰酸酯基和酸酐基。
图3示出了一种示例性基材11。基材11是其中纺织了经纱111和纬纱112的一片纺织物。经纱111的方向(X方向)和纬纱112的方向(Y方向)相互正交。基材11在X方向和Y方向上延伸。偏置方向BD是与经纱111的方向(X方向)相交的方向。偏置方向BD与经纱111的方向(X方向)之间形成的角度为θ(例如，其可以是45度)。
树脂层10可以是含有树脂组合物的树脂层(第一种情况)或含有树脂组合物的半固化产物的树脂层(第二种情况)。
在第一种情况下，树脂层10可以按以下方式形成。具体地，树脂层10可以通过将树脂组合物的清漆浸渍到基材11中然后使溶剂挥发来形成。此树脂层10形成为未反应状态的树脂组合物(为其干燥产物)。如本文中使用的，“未反应状态”包括完全未反应的状态和几乎未反应的状态。在加热时，树脂层10从未反应状态变为固化状态。
另一方面，在第二种情况下，树脂组合物处于半固化状态。如本文中使用的，“半固化状态”是指固化反应的中间阶段(阶段B)。中间阶段是在处于清漆状态的阶段A和处于完全固化状态的阶段C之间的阶段。在第二种情况下，树脂层10可以按以下方式形成。具体地，树脂层10可以通过用树脂组合物的清漆浸渍基材11，加热基材11以使溶剂挥发，并且将树脂组合物的固化反应进行至中间阶段来形成。此树脂层10由半固化状态的树脂组合物(即树脂组合物的半固化产物)制成。
由以上描述可以看出，树脂层10的固化反应的进展程度根据使用的树脂组合物而变化。
预浸料1的厚度(即在Z方向上测量的厚度)可以但不限于等于或大于10μm且等于或小于120μm。这可以实现减小基板的厚度的优点。
可以看出，根据本实施方案的预浸料1的树脂层10由上述树脂组合物制成，由此使得能够制造出基板的同时减少其翘曲。
(3)具有树脂的膜
图4A示出了根据本实施方案的具有树脂的膜2。具有树脂的膜2整体具有膜或片的形状。具有树脂的膜2包括：含有树脂组合物或树脂组合物的半固化产物的树脂层20；以及支撑所述树脂层20的支撑膜21。例如，具有树脂的膜2可以用于形成具有多层的印刷线路板5(通过累加法)。
在加热或用光(例如紫外线)照射时，树脂层20固化而形成覆金属层压体4的绝缘层40或印刷线路板5的绝缘层50(参考图6-7B)。除了树脂层20没有被浸渍到基材11中以外，树脂层20与预浸料1的树脂层10相同。
树脂层20的厚度不限于任何具体值，但是可以例如等于或大于10μm且等于或小于120μm。这使得能够减小基板的厚度。
支撑膜21支撑在其上的树脂层20。以此方式支撑树脂层20使得能够更容易地处理树脂层20。可以根据需要将支撑膜21从树脂层20剥离。在树脂层20已经固化形成绝缘层40之后，优选地将支撑膜21从绝缘层40剥离。相同的说明适用于由树脂层20形成绝缘层50的情形。
例如，支撑膜21可以是但不限于电绝缘膜。支撑膜21的具体实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚乙二酰脲(polyparabanic acid)膜、聚醚醚酮膜、聚苯硫醚膜、聚芳酰胺膜、聚碳酸酯膜和聚丙烯酸酯膜。然而，这些仅是示例，并且支撑膜21不必须是这些膜中的一种。
尽管在图4A所示的示例中用支撑膜21覆盖树脂层20的一个表面，但是如图4B所示，在用支撑膜21覆盖树脂层20的一个表面的情况下，可以用保护膜22覆盖树脂层20的另一个表面。也可以根据需要将保护膜22以及支撑膜21从树脂层20剥离。以此方式覆盖树脂层20的两个表面使得能够甚至更容易地处理树脂层20。这也降低了外来颗粒附着到树脂层20上的可能性。
例如，保护膜22可以是但不限于是电绝缘膜。保护膜22的具体实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚烯烃膜、聚酯膜和聚甲基戊烯膜。然而，这些仅是示例，并且保护膜22不必须是这些膜中的一种。
可以看出，根据本实施方案的具有树脂的膜2的树脂层20由上述树脂组合物制成，由此使得能够制造出基板的同时减少其翘曲。
(4)具有树脂的金属箔片材
图5示出了根据本实施方案的具有树脂的金属箔片材3。具有树脂的金属箔片材3整体具有膜或片的形状。具有树脂的金属箔片材3包括：含有树脂组合物或树脂组合物的半固化产物的树脂层30；以及与所述树脂层30结合的金属箔片材31。例如，具有树脂的金属箔片材3可以用于形成具有多层的印刷线路板5(通过累加法)。
在加热或用光(例如紫外线)照射时，树脂层30固化而形成覆金属层压体4的绝缘层40或印刷线路板5的绝缘层50(参考图6-7B)。除了树脂层30没有被浸渍到基材11中以外，树脂层30与预浸料1的树脂层10相同。
树脂层30的厚度不限于任何具体值，但是可以例如等于或大于10μm且等于或小于120μm。这使得能够减小基板的厚度。
金属箔片材31结合到树脂层30上。金属箔片材31可以具体是但不限于是铜箔片材、铝箔片材或镍箔片材。例如，可以通过用减材法将其不需要的部分蚀刻掉来将金属箔片材31图案化成导体线路51(例如，参考图7A)。
金属箔片材31的厚度不限于任何具体值，但是优选地等于或大于0.2μm且等于或小于35μm。
如果金属箔片材31被构造为极薄金属箔片材，则从改善其处理性的角度来看，金属箔片材31优选地形成具有载体的极薄金属箔片材的一部分。具有载体的极薄金属箔片材包括金属箔片材31(极薄金属箔片材)、可剥离层和载体。在该情况下，例如，金属箔片材31的厚度等于或小于10μm。可剥离层用于暂时将金属箔片材31与载体结合。金属箔片材31根据需要从可剥离层或载体剥离。载体是用于支撑在其上的金属箔片材31的支撑体。载体的具体实例包括铜箔片材和铝箔片材。载体比金属箔片材31厚。
可以看出，根据本实施方案的具有树脂的金属箔片材3的树脂层30由上述树脂组合物制成，由此使得能够制造出基板的同时减少其翘曲。
(5)覆金属层压体
图6示出了根据本实施方案的覆金属层压体4。覆金属层压体4包括绝缘层40和与所述绝缘层40结合的金属层41。绝缘层40包含树脂组合物的固化产物或预浸料1的固化产物。例如，覆金属层压体4可以用作印刷线路板5的材料。
虽然单个绝缘层40在图6所示的示例中包括单个基材42，但是单个绝缘层40可以包括两个以上基材42。
绝缘层40的厚度不限于任何具体值，但是可以例如等于或大于10μm且等于或小于120μm。这使得能够减小基板的厚度。
虽然在图6所示的示例中金属层41分别与绝缘层40的两个表面结合，但是金属层41可以仅与绝缘层40的一个表面结合。具有分别与绝缘层40的两个表面结合的金属层41的覆金属层压体4是双侧覆金属层压体。具有仅与绝缘层40的一个表面结合的金属层41的覆金属层压体4是单侧覆金属层压体。
例如，金属层41可以是但不限于是金属箔片材。例如，金属箔片材可以是但不限于是铜箔片材、铝箔片材或镍箔片材。
金属层41的厚度不限于任何具体值，但是可以例如等于或大于0.2μm且等于或小于35μm。如果金属层41被构造为极薄金属箔片材，则从改善其处理性的角度来看，金属层41优选地形成具有载体的极薄金属箔片材的一部分。具有载体的极薄金属箔片材如上所述。
可以看出，根据本实施方案的覆金属层压体4的绝缘层40由上述树脂组合物制成，由此使得能够制造出基板同时减少其翘曲。
(6)印刷线路板
图7A和7B示出了根据本实施方案的印刷线路板5。印刷线路板5中的每个都包括绝缘层50和在所述绝缘层50上形成的导体线路51。绝缘层50包含树脂组合物的固化产物或预浸料1的固化产物。
图7A所示的印刷线路板5包括单个绝缘层50。在图7A中，单个绝缘层50包括单个基材52。然而，这仅是一个示例，并且不应被解释为限制性的。备选地，单个绝缘层50可以包括两个以上基材52。另一方面，图7B所示的印刷线路板5包括多个(具体地，三个)绝缘层50，即第一绝缘层510、第二绝缘层520和第三绝缘层530。这三个绝缘层50在厚度方向上依次彼此层叠，并且彼此结合。在图7B中，第一绝缘层510、第二绝缘层520和第三绝缘层530中的每个都可以不包括基材52，或者包括一个或多个基材52。可以看出，绝缘层50与上述覆金属层压体4的绝缘层40相同。
在图7A所示的印刷线路板5中，导体线路51形成在绝缘层50的两个表面中的每一个上。备选地，导体线路51可以仅形成在绝缘层50的一个表面上。
另一方面，在图7B所示的印刷线路板5中，导体线路51包括内部电路511和外部电路512。内部电路511位于两个绝缘层50之间。具体地，内部电路511位于：第一绝缘层510和第二绝缘层520之间，以及第二绝缘层520和第三绝缘层530之间。外部电路512位于绝缘层50的外部。也就是说，外部电路512形成在第一绝缘层510的表面上和第三绝缘层530的表面上。图7B所示的印刷线路板5还包括通孔8和盲通孔9。通孔8和盲通孔9将内部电路511和外部电路512彼此电连接。也就是说，内部电路511和外部电路512经由通孔8和盲通孔9互连。
导体线路51可以但不限于通过例如减材法或半增材法(SAP)形成。
可以看出，根据本实施方案的印刷线路板5的绝缘层50由上述树脂组合物制成，由此使得能够制造出基板的同时减少其翘曲。
(7)半导体封装体
图8示出了根据本实施方案的半导体封装体100。半导体封装体100包括印刷线路板5和安装在所述印刷线路板5上的半导体芯片7。在该情况下，印刷线路板5也被称为“封装基板”、“模块基板”或“转接板(interposer)”。印刷线路板5包括至少一个绝缘层50。绝缘层50包括至少一个基材52。任选地，绝缘层50可以不包括基材52。
绝缘层50包括导体线路51。导体线路51包括焊盘(pad)513。焊盘513形成在绝缘层50的表面上。
半导体芯片7不限于任何具体的半导体芯片。半导体芯片7包括凸块70。凸块70连接至焊盘513。这使得能够将半导体芯片7和印刷线路板5彼此电连接。
在半导体芯片7和印刷线路板5之间形成底部填充树脂层500。底部填充树脂层500通过用底部填充液体包封剂填充半导体芯片7和印刷线路板5之间的空隙并且使所述包封剂固化来形成。
可以看出，根据本实施方案的半导体封装体100包括印刷线路板5，因此可以使其翘曲减少。
实施例
接下来，将通过具体实施例的方式具体地描述本公开。注意，以下描述的实施例仅是本公开的实施例，并且不应被解释为限制性的。
(1)树脂组合物
树脂组合物的材料如下：
<可固化树脂>
<<含长链的化合物(A1)>>
·由式(a5)表示的马来酰亚胺化合物(A5)，产品名“BMI-689”，由DesignerMolecules Inc.(DMI)生产，马来酰亚胺基当量为345g/ep；
·由式(a4)表示的马来酰亚胺化合物(A4)，产品名“BMI-1500”，由DesignerMolecules Inc.(DMI)生产，马来酰亚胺基当量为750g/ep；
·由式(a3)表示的马来酰亚胺化合物(A3)，产品名“BMI-3000”，由DesignerMolecules Inc.(DMI)生产，马来酰亚胺基当量为1500g/ep；
<<不含长链的化合物(A2)>>
·由式(a7)表示的马来酰亚胺化合物(A7)，产品名“BMI-5100”，由Daiwa KaseiIndustry Co.，Ltd.生产，马来酰亚胺基当量为221g/ep；
<<树脂组分(B)>>
[环氧化合物]
·二环戊二烯环氧树脂，产品名“HP-7200”，由DIC Corporation生产，环氧当量为254-264g/eq；
·萘环氧树脂，产品名“HP-9500”，由DIC Corporation生产，环氧当量为230g/eq；
[酚醛化合物]
·苯酚酚醛清漆，产品名“TD-2090”，由DIC Corporation制造，羟基当量为105g/eq；
<苯乙烯共聚物(C)>
·氢化甲基苯乙烯(乙烯/丁烯)甲基苯乙烯共聚物，氢化苯乙烯热塑性弹性体(SEBS)，产品名“
Figure BDA0004000416290000191
V9827”，由Kuraray Co.，Ltd.生产，重均分子量为92,000；
<丙烯酸树脂>
·丙烯酸树脂，产品名“KV-8161”，由Shin-Nakamura Chemical Co.，Ltd生产：
<无机填充剂(D)>
·熔融二氧化硅，产品名“SC2050-MTX”，由Admatechs生产，平均粒度为0.5μm；以及
<其他组分(E)>
·2-乙基-4-甲基咪唑，“2E4MZ”，由Shikoku Chemicals Corporation生产。
将含长链的化合物(A1)、不含长链的化合物(A2)、树脂组分(B)、苯乙烯共聚物(C)、无机填充剂(D)和其他组分(E)混配到一起以得到以下表1和2中所示的组成中的任一种，并且与合适的溶剂混合。将混合物搅拌均匀。以此方式，制备了树脂组合物的清漆。
(2)预浸料
预浸料通过以下方式制备：将清漆浸渍到一片玻璃布(#2116型，WEA116E，由NittoBoseki Co.，Ltd.生产，E玻璃，厚度为0.1mm)中，然后将浸渍有清漆的玻璃布加热并干燥约二至八分钟。
(3)覆金属层压体
将两片这样的预浸料彼此层叠。将由此得到的层叠体夹在各自具有12μm的厚度的两个铜箔片材之间。然后，将组件在3MPa的压力下加热至220℃，时间为两小时。以此方式，制造出厚度为大约0.2mm的双侧覆铜层压体(作为一种示例性的双侧覆金属层压体)。通过将其用作评价用基板来进行以下试验。
(4)试验
(4.1)损耗角正切(tanδ)
首先，通过从评价用基板的两侧蚀刻掉铜箔片材来得到未包覆板。接下来，在相对于基材的经纱方向形成45度倾角的偏置方向上将未包覆板切割成宽度为5mm的条带，由此得到长度为25mm的样品。在包括10mm的夹具间隔、5℃/min的升温速率、10Hz的频率和所采用的拉伸模式的条件下，使用动态力学光谱仪(DMS6100，由SII Nanotechnology Inc.制造)对此样品进行动态力学分析(DMA)。通过进行此测量，将在100℃至200℃范围内的最小值作为损耗角正切(tanδ)获得。
接下来，基于tanδ-温度曲线获得Max(B)/Max(A)。特别地，图1中示出了第一具体实施例和第三具体实施例以及第一比较例、第二比较例、第四比较例和第五比较例的tanδ-温度曲线。
(4.2)封装体的翘曲
首先，制作半导体封装体(PKG)以测量封装体的翘曲(参考图8)。具体地，将铜箔片材在评价用基板(尺寸为12mm×12mm)的一侧上的不必要部分蚀刻掉以形成导体线路(作为焊盘)。另外，将在评价用基板的另一侧上的铜箔片材完全蚀刻掉。另一方面，提供尺寸为10mm×10mm×0.1mm(厚度)的半导体芯片。半导体芯片具有凸块。
然后，将半导体芯片的凸块结合到评价用基板的焊盘上，并且用底部填充液体包封剂(产品名“CV5300AM”，由Panasonic Corporation生产)填充评价用基板和半导体芯片之间的空隙，然后使所述包封剂固化。以此方式，制作出用于测量封装体的翘曲的简单半导体封装体。
接下来，通过使用翘曲测量工具(型号“TherMoiré PS200”，由AkrometrixCorporation制造)基于阴影莫尔纹(shadow moiré)测量原理来测量半导体封装体的翘曲。具体地，按以下方式测量封装体的翘曲。将半导体封装体加热两次。第一次，将半导体封装体从30℃(开始温度)加热到260℃，然后冷却到30℃(结束温度)。第二次，也将半导体封装体从30℃(开始温度)加热到260℃，然后冷却到30℃(结束温度)。第二次在30℃的翘曲被定义为封装体的翘曲。注意，当第二次加热半导体封装体时，其在开始温度的翘曲与其在结束温度时的翘曲大致相同。
(4.3)玻璃化转变温度(Tg)
首先，通过从评价用基板的两侧蚀刻掉铜箔片材来得到未包覆板。接下来，使用由Seiko Instruments，Inc制造的粘弹性光谱仪(DMS100)来测量未包覆板的玻璃化转变温度(Tg)。此时，使用频率设定为10Hz的弯曲模块来进行动态力学分析(DMA)。在温度以5℃/min的升温速率从室温升高到320℃时损耗角正切(tanδ)达到局部最大值时的温度被定义为玻璃化转变温度(Tg)。注意，高于300℃的玻璃化转变温度(Tg)在表1和2中用“＞300”表示。
(4.3)耐热性
从评价用基板中切出尺寸为5cm×5cm的测试件，然后将其装载到290℃的干燥器中达1小时。之后，将测试件从干燥器中取出，目视观察，并且按照其耐热性评级如下：
等级A：测试件未膨胀；或
等级B：测试件膨胀。
Figure BDA0004000416290000231
Figure BDA0004000416290000241
附图标记列表
1 预浸料
10 树脂层
11 基材
2 具有树脂的膜
20 树脂层
21 支撑膜
3 具有树脂的金属箔片材
30 树脂层
31 金属箔片材
4 覆金属层压体
40 绝缘层
41 金属层
5 印刷线路板
50 绝缘层
51 导体线路

Claims (10)

1.一种树脂组合物，所述树脂组合物含有可固化树脂，
所述树脂组合物的固化产物的损耗角正切(tanδ＝E”/E’)的最小值等于或大于0.04，所述损耗角正切是所述树脂组合物的固化产物的损耗模量(E”)与其储能模量(E’)的比率，所述损耗模量(E”)、所述储能模量(E’)和所述损耗角正切(tanδ＝E”/E’)在等于或高于100℃且等于或低于200℃的温度通过动态力学分析来获得。
2.权利要求1所述的树脂组合物，其中
Max(B)与Max(A)的比率小于1，
其中Max(B)是在等于或高于100℃且等于或低于200℃的温度通过动态力学分析测量的所述固化产物的损耗角正切的最大值，并且Max(A)是在等于或高于30℃且低于100℃的温度以及在高于200℃且等于或低于300℃的温度通过动态力学分析测量的所述固化产物的损耗角正切的最大值。
3.权利要求1或2所述的树脂组合物，其中
所述可固化树脂包含含长链的化合物，并且
所述含长链的化合物包括：具有碳数等于或大于六的烷基和/或碳数等于或大于六的亚烷基的长链烃基；和第一官能团，所述第一官能团包括选自由以下各项组成的组中的至少一项：环氧基、马来酰亚胺基、酰亚胺基和羟基。
4.权利要求3所述的树脂组合物，其中
所述可固化树脂还包含不含长链的化合物，并且
所述不含长链的化合物不包括长链烃基，但是包括第二官能团，所述第二官能团包括选自由以下各项组成的组中的至少一项：环氧基、马来酰亚胺基、酰亚胺基和羟基。
5.权利要求1至4中任一项所述的树脂组合物，所述树脂组合物还含有苯乙烯聚合物。
6.一种预浸料，所述预浸料包括：基材；以及含有权利要求1至5中任一项所述的树脂组合物或所述树脂组合物的半固化产物的树脂层，所述树脂组合物或所述树脂组合物的半固化产物浸渍到所述基材中。
7.一种具有树脂的膜，所述具有树脂的膜包括：含有权利要求1至5中任一项所述的树脂组合物或所述树脂组合物的半固化产物的树脂层；以及支撑所述树脂层的支撑膜。
8.一种具有树脂的金属箔片材，所述具有树脂的金属箔片材包括：含有权利要求1至5中任一项所述的树脂组合物或所述树脂组合物的半固化产物的树脂层；以及与所述树脂层结合的金属箔片材。
9.一种覆金属层压体，所述覆金属层压体包括：含有权利要求1至5中任一项所述的树脂组合物的固化产物或权利要求6所述的预浸料的固化产物的绝缘层；以及与所述绝缘层结合的金属层。
10.一种印刷线路板，所述印刷线路板包括：含有权利要求1至5中任一项所述的树脂组合物的固化产物或权利要求6所述的预浸料的固化产物的绝缘层；以及在所述绝缘层上形成的导体线路。
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