JP2014218600A - プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板および半導体パッケージ - Google Patents

プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板および半導体パッケージ Download PDF

Info

Publication number
JP2014218600A
JP2014218600A JP2013099361A JP2013099361A JP2014218600A JP 2014218600 A JP2014218600 A JP 2014218600A JP 2013099361 A JP2013099361 A JP 2013099361A JP 2013099361 A JP2013099361 A JP 2013099361A JP 2014218600 A JP2014218600 A JP 2014218600A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
prepreg
resin
layer
mass
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013099361A
Other languages
English (en)
Inventor
大東 範行
Noriyuki Daito
範行 大東
邦治 梅野
Kuniharu Umeno
邦治 梅野
康二 佐藤
Koji Sato
康二 佐藤
忠相 遠藤
Tadasuke Endo
忠相 遠藤
北村 昌弘
Masahiro Kitamura
昌弘 北村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2013099361A priority Critical patent/JP2014218600A/ja
Publication of JP2014218600A publication Critical patent/JP2014218600A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/02Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule
    • C08G59/04Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule of polyhydroxy compounds with epihalohydrins or precursors thereof
    • C08G59/06Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule of polyhydroxy compounds with epihalohydrins or precursors thereof of polyhydric phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate

Abstract

【課題】微細な回路寸法を有し、絶縁信頼性に優れるプリント配線基板を提供できと共に、反りが抑制された半導体パッケージを提供可能なプリプレグを提供する。
【解決手段】プリプレグ100は、熱硬化性樹脂と無機充填材とを含有する樹脂組成物を繊維基材101に少なくとも2層以上含浸してなる。プリプレグは,一方の面108から繊維基材までを第一樹脂層103とし、プリプレグの他方の面109から繊維基材までを第二樹脂層105としたとき、第一樹脂層および第二樹脂層の少なくとも一方が、下記一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含む。さらに、プリプレグは、一方の面と繊維基材の中心線A1との距離をD1とし、他方の面と繊維基材の中心線A1との距離をD2としたとき、D2>D1を満たす。
Figure 2014218600

【選択図】図1

Description

本発明は、プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板および半導体パッケージに関する。
近年、電子機器の高機能化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには高密度実装化が進んでおり、これらの電子機器に使用される半導体パッケージの小型化が急速に進行している。そして、半導体パッケージに使用されるプリント配線基板には、高密度で微細な回路が求められている。
微細な回路を形成する方法として、SAP(セミアディティブプロセス)法が提案されている。
SAP法では、はじめに、絶縁層表面に粗化処理を施し、上記絶縁層表面上に下地になる無電解金属めっき膜を形成する。次いで、めっきレジストにより非回路形成部を保護し、電解めっきにより回路形成部の銅厚付けをおこなう。その後、めっきレジストを除去し、上記回路形成部以外の無電解金属めっき膜をフラッシュエッチングで除去することにより、絶縁層上に回路を形成する。SAP法は、絶縁層上に積層する金属層を薄膜化できるので、より微細な回路配線が可能となる。
しかし、従来の絶縁層では、無電解めっき付き性が悪く、SAP法を上手く行うことができないという問題点があった。そこで、絶縁層上にプライマー層付き金属箔を積層した金属張積層板を使用する方法が提案されている(例えば、特許文献1、2)。この方法では、金属張積層板上の金属箔を除去して得られるプライマー層表面に回路形成をすることにより、絶縁層表面の無電解めっき付き性を改善している。
特開2006−196863号公報 特開2007−326962号公報
半導体パッケージの小型化が進むと、従来では半導体パッケージの剛性の大部分を担っていた半導体素子、封止材の厚みが極めて薄くなり、半導体パッケージに反りが発生しやすくなる。また、構成部材としてプリント配線基板の占める割合が大きくなるため、プリント配線基板の物性・挙動が半導体パッケージの反りに大きな影響を及ぼすようになってきている。
一方、地球環境保護の観点から半田の鉛フリー化が進むにつれて、プリント配線基板へ半導体素子を搭載するときや、半導体パッケージを実装基板へ実装するときにおこなうリフロー工程での最高温度が非常に高くなってきている。一般的に良く使われている鉛フリー半田の融点が約210度であることからリフロー工程中での最高温度は260度を超えるレベルとなっている。
一般的に、半導体素子と半導体素子が搭載されるプリント配線基板との熱膨張の差は非常に大きい。そのため、例えば特許文献1、2に記載されたような微細な回路を有するプリント配線基板へ半導体素子を実装するときにおこなうリフロー工程において、半導体パッケージが大きく反ってしまう場合があった。
また、実装基板へ半導体パッケージを実装するときにおこなうリフロー工程においても、同様に半導体パッケージが大きく反ってしまう場合があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、微細な回路寸法を有し、かつ、絶縁信頼性に優れるプリント配線基板を提供できると共に、反りが抑制された半導体パッケージを提供可能なプリプレグを提供するものである。
本発明者らは、半導体パッケージの反りの抑制について鋭意検討した。その結果、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含む非対称プリプレグを用いたとき、微細配線加工性および絶縁信頼性などの諸特性のバランスに優れながら、半導体パッケージの反りを低減できることを見出し、本発明に到達した。
本発明によれば、
熱硬化性樹脂と無機充填材とを含有する樹脂組成物を繊維基材に少なくとも2層以上含浸してなるプリプレグであって、
上記プリプレグの一方の面から上記繊維基材までを第一樹脂層とし、
上記プリプレグの他方の面から上記繊維基材までを第二樹脂層とし、
上記一方の面と上記繊維基材の中心線との距離をD1とし、
上記他方の面と上記繊維基材の中心線との距離をD2としたとき、
D2>D1を満たし、かつ、上記第一樹脂層および上記第二樹脂層の少なくとも一方が、下記一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含む、プリプレグが提供される。
Figure 2014218600
(上記一般式(1)式において、nは1以上20以下の整数であり、lは1または2の整数であり、Rはそれぞれ独立に水素原子、ベンジル基、アルキル基または下記一般式(2)で表される構造であり、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基である。)
Figure 2014218600
(上記一般式(2)式において、Arはそれぞれ独立にフェニレン基またはナフチレン基であり、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、mは1又は2の整数である。)
さらに、本発明によれば、
上記プリプレグの硬化物を含む金属張積層板が提供される。
さらに、本発明によれば、
上記金属張積層板を回路加工してなるプリント配線基板が提供される。
さらに、本発明によれば、
上記プリント配線基板に半導体素子を実装してなる半導体パッケージが提供される。
本発明によれば、微細な回路寸法を有し、かつ、絶縁信頼性に優れるプリント配線基板を提供できると共に、反りが抑制された半導体パッケージを提供可能なプリプレグを提供できる。
本発明に係る実施形態のプリプレグの構成の一例を示す断面図である。 本発明に係る実施形態のプリプレグの製造工程の一例を示す工程断面図である。 本発明に係る実施形態の金属張積層板の構成の一例を示す断面図である。 本発明に係る実施形態の金属張積層板の製造工程の一例を示す断面図である。 本発明に係る実施形態のプリント配線基板の構成の一例を示す断面図である。 本発明に係る実施形態のプリント配線基板の構成の一例を示す断面図である。 本発明に係る実施形態のプリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した断面図である。 本発明に係る実施形態の半導体パッケージの構成の一例を示す断面図である。 本発明に係る実施形態の半導体パッケージの構成の一例を示す断面図である。 本発明に係る実施形態の半導体装置の構成の一例を示す断面図である。 本発明に係る実施形態の半導体装置の構成の一例を示す断面図である。
以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは必ずしも一致していない。
[プリプレグ]
はじめに、本実施形態に係るプリプレグ100について説明する。図1は、本発明に係る実施形態のプリプレグ100の構成の一例を示す断面図である。
プリプレグ100は、熱硬化性樹脂と無機充填材とを含有する樹脂組成物を繊維基材101に少なくとも2層以上含浸してなる。
プリプレグ100は,プリプレグ100の一方の面108から繊維基材101までを第一樹脂層103とし、プリプレグ100の他方の面109から繊維基材101までを第二樹脂層105としたとき、第一樹脂層103および第二樹脂層105の少なくとも一方が、下記一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含む。
Figure 2014218600
(上記一般式(1)式において、nは1以上20以下の整数であり、lは1または2の整数であり、Rはそれぞれ独立に水素原子、ベンジル基、アルキル基または下記一般式(2)で表される構造であり、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基である。)
Figure 2014218600
(上記一般式(2)式において、Arはそれぞれ独立にフェニレン基またはナフチレン基であり、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、mは1又は2の整数である。)
さらに、プリプレグ100は、一方の面108と繊維基材101の中心線A1との距離をD1とし、他方の面109と繊維基材101の中心線A1との距離をD2としたとき、D2>D1を満たす。すなわち、プリプレグ100は、厚さ方向において、繊維基材101が一方の面108側に偏在している。なお、このように繊維基材が偏在しているプリプレグを非対称プリプレグとも呼ぶ。
プリプレグ100は、例えば、プリント配線基板用のビルドアップ層中の絶縁層やコア層中の絶縁層を形成するために用いることができる。
プリプレグ100をビルドアップ層中の絶縁層を形成するために用いる場合は、プリプレグ100の第二樹脂層105側が、内層回路基板の回路形成面に接する側とする。すなわち、第二樹脂層105が内層回路基板の回路に埋め込まれる。
プリプレグ100をプリント配線基板用のコア層中の絶縁層を形成するために用いる場合は、例えば第二樹脂層105を内側にして2枚のプリプレグ100を重ね、得られた積層体を加熱硬化することによりコア層用の絶縁層とすることができる。
どちらの場合も第一樹脂層103の一方の面108が回路形成面となる。
プリプレグ100をビルドアップ層中の絶縁層を形成するために用いる場合は、D1は通常5μm以上100μm以下、好ましくは7μm以上50μm以下、D2は通常7μm以上100μm以下、好ましくは10μm以上50μm以下である。
プリプレグ100をコア層中の絶縁層を形成するために用いる場合は、D1は通常3μm以上100μm以下、好ましくは5μm以上30μm以下、D2は通常5μm以上100μm以下、好ましくは7μm以上50μm以下である。
また、反りの制御を容易にする観点から、D1/D2が好ましくは0.1以上0.9以下の範囲内であり、より好ましくは0.4以上0.8以下の範囲内である。
プリプレグ100は、第二樹脂層105にナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含むのが好ましい。これにより、半導体パッケージの反りをより一層低減できる。
プリプレグ100を220℃、1時間加熱硬化させて得られる硬化物の動的粘弾性測定によるガラス転移温度(昇温速度5℃/min、周波数1Hz)は、好ましくは200℃以上250℃以下である。
ガラス転移温度は、動的粘弾性分析装置(DMA)を用いて測定することができる。上記硬化物の動的粘弾性測定によるガラス転移温度が上記範囲内であると、プリプレグ100を用いて得られるプリント配線基板の剛性や耐熱性をより一層向上させることができる。
プリプレグ100を200℃、1時間加熱硬化させて得られる硬化物の線膨張係数(CTE)は、好ましくは10ppm/℃以下である。また、上記硬化物の線膨張係数の下限はとくに限定されないが、通常は1ppm/℃以上である。
本実施形態において、線膨張係数とは、TMA(熱機械的分析)装置(TAインスツルメント社製,Q400)を用いて、温度範囲30〜300℃、10℃/分、荷重5gの条件で2サイクル目の50〜150℃における平面方向(XY方向)の線膨張係数(CTE)である。
プリプレグ100の上記硬化物の線膨張係数が上記範囲内であると、半導体パッケージの反り抑制や温度サイクル信頼性の向上がより一層効果的に得られる。さらに半導体パッケージを二次実装した半導体装置のマザーボードとの温度サイクル信頼性の向上がより一層効果的に得られる。
なお、本実施形態の線膨張係数は、50℃以上150℃以下の範囲における平均値である。
(ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂)
本実施形態に係るナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、下記一般式(1)で表される。
Figure 2014218600
(上記一般式(1)式において、nは1以上20以下の整数であり、lは1以上2以下の整数であり、Rはそれぞれ独立に水素原子、ベンジル基、アルキル基または下記一般式(2)で表される構造であり、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基である。)
Figure 2014218600
(上記一般式(2)式において、Arはそれぞれ独立にフェニレン基またはナフチレン基であり、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、mは1又は2の整数である。)
上記一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、分子内にナフタレン環を有するため、ナフタレン環同士の分子間相互作用により、分子運動が抑えられる。そのため、上記一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含むことにより、得られる絶縁層の線膨張係数を小さくすることができ、その結果として、半導体パッケージや半導体装置の反りを低減することができる。
また、上記一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、ナフタレン環1つにつき、エポキシ基が1つだけ結合しているため、エポキシ基同士の距離が長く、これを含む樹脂組成物により形成された絶縁層の架橋密度が極度に高くならない。そのため、得られる絶縁層の硬化収縮が大きくならず、その結果、絶縁層の歪を抑えることができる。
また、上記一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、ナフタレン環同士が酸素原子でつながれているため、適度な柔軟性を有し、得られる絶縁層の成形時の歪を抑えることができる。
以上の理由から、リフロー工程などの加熱工程において発生する半導体パッケージや半導体装置の反りを低減することができる。
上記一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、例えば、特開2007−231083に記載の方法で合成することができる。
上記一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、下記一般式(3)で表されるものが例として挙げられる。
Figure 2014218600
(上記一般式(3)式において、nは1以上20以下の整数であり、好ましくは1以上10以下の整数であり、より好ましくは1以上3以下の整数である。Rはそれぞれ独立に水素原子または下記一般式(4)で表される構造であり、好ましくは水素原子である。)
Figure 2014218600
(上記一般式(4)式において、mは1又は2の整数である。)
上記一般式(3)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、例えば、下記一般式(5)〜(9)で表されるものが例として挙げられる。
Figure 2014218600
Figure 2014218600
Figure 2014218600
Figure 2014218600
Figure 2014218600
(プリプレグの製造方法)
つづいて、プリプレグ100の製造方法について詳細に説明する。図2は、本発明に係る実施形態のプリプレグの製造工程の一例を示す工程断面図である。
本実施形態におけるプリプレグ100は、例えば、繊維基材101に二以上の樹脂組成物を含浸させ、その後、半硬化させて得られるシート状の材料である。このような構造のシート状材料は、誘電特性、高温多湿下での機械的、電気的接続信頼性などの各種特性に優れ、プリント配線基板の絶縁層の製造に適している。ここで、第一樹脂層103を形成する樹脂組成物を第一樹脂組成物と呼び、第二樹脂層105を形成する樹脂組成物を第二樹脂組成物と呼ぶ。また、本実施形態では、プリプレグ100を硬化してなる層を絶縁層と呼ぶ。
本実施形態で用いられる第一樹脂組成物および第二樹脂組成物を繊維基材に含浸させる方法としては、とくに限定されないが、例えば、第一樹脂組成物および第二樹脂組成物を溶剤に溶かして樹脂ワニスを調製し、繊維基材を樹脂ワニスに浸漬する方法、各種コーターにより上記樹脂ワニスを繊維基材に塗布する方法、スプレーにより上記樹脂ワニスを繊維基材に吹き付ける方法、繊維基材の両面から支持基材付き樹脂層で繊維基材をラミネートする方法等が挙げられる。これらの中でも、繊維基材の両面から支持基材付き樹脂層で繊維基材をラミネートする方法が好ましい。これにより、繊維基材に対する第一樹脂組成物および第二樹脂組成物の含浸量を自在に調節でき、プリプレグ100の成形性を向上できる。なお、支持基材付き樹脂層をラミネートする場合、真空のラミネート装置等を用いることがより好ましい。
繊維基材の両面から支持基材付き樹脂層で繊維基材をラミネートする方法を用いたプリプレグの製造工程について、図2を用いて説明する。
まず、材料として、キャリア材料5a、キャリア材料5b、繊維基材101を用意する。また、装置として、真空ラミネート装置1及び熱風乾燥装置2を用意する。キャリア材料5aは、第一樹脂組成物から得られた樹脂層で構成される。キャリア材料5bは、第二樹脂組成物から得られた樹脂層で構成される。キャリア材料5a、5bは、例えばキャリアフィルムに第一樹脂組成物、第二樹脂組成物の樹脂ワニスを塗工する方法等により得ることができる。このときキャリアフィルムに塗布する各樹脂層の厚みを調整することにより、得られるプリプレグ100のD1およびD2を調整することができる。
ここで、第二樹脂組成物から得られた樹脂層の厚みを第一樹脂組成物から得られた樹脂層の厚みよりも厚くする。これにより、D2>D1を満たすプリプレグ100を得ることができる。
次いで、真空ラミネート装置1を用いてキャリア材料5a、繊維基材101及びキャリア材料5bをこの順で接合した接合体を形成する。真空ラミネート装置1は、キャリア材料5aを巻き取ったロール、キャリア材料5bを巻き取ったロール、繊維基材101を巻き取ったロール及び、ラミネートロール7を備える。減圧下で、各ロールから送り出されたシートを、繊維基材101の両面にキャリア材料5a、及びキャリア材料5bを重ね合わせる。重ね合わせた積層体をラミネートロール7で接合する。これにより、キャリア材料5a、繊維基材101及びキャリア材料5bから構成される接合体が得られる。
減圧下で接合することにより、繊維基材101の内部または各キャリア材料5a、5bと繊維基材101との接合部位に非充填部分が存在しても、これを減圧ボイドあるいは実質的な真空ボイドとすることができる。ゆえに、最終的に得られるプリプレグ100はボイド等の発生がなく、良好な成形状態にすることができる。なぜなら、減圧ボイドまたは真空ボイドは、後述する加熱処理で消し去ることができるからである。このような接合工程には、例えば真空ボックス装置、真空ベクレル装置等の他の装置を用いることができる。
次いで、熱風乾燥装置2を用いて、接合体を構成する各キャリア材料5a、5bを構成する樹脂組成物の溶融温度以上の温度で加熱処理する。これにより、減圧下での接合工程で発生していた減圧ボイド等を消し去ることができる。熱処理する他の方法は、例えば赤外線加熱装置、加熱ロール装置、平板状の熱盤プレス装置等を用いて実施することができる。
キャリア材料5a、5bを繊維基材101にラミネートした後、キャリアフィルムを剥離する。この方法により、繊維基材101に樹脂組成物が担持され、繊維基材101を内蔵するプリプレグ100ができる。
上記の方法を用いれば、キャリア材料5aおよび5bの樹脂層の厚みを調節することによって、厚さ方向において繊維基材101が偏在したプリプレグ100を作製することができる。
以上によりD2>D1を満たすプリプレグ100が得られる。
プリプレグ100を硬化して得られる絶縁層は、無電解めっき付き性が良く、絶縁層と金属層との密着性を向上できるため、プリプレグ100はSAP(セミアディティブプロセス)法によって回路形成するプリント配線基板に好適に用いることができる。
(第一樹脂組成物)
次いで、プリプレグ100の製造に用いられる第一樹脂組成物について説明する。第一樹脂組成物は第一樹脂層103を形成するために用いられるものである。
第一樹脂組成物は、必須成分として熱硬化性樹脂及び無機充填材を含有し、さらに熱可塑性樹脂を含有するのが好ましい。以下、各成分について説明する。
(熱硬化性樹脂)
第一樹脂組成物に含まれる熱硬化性樹脂としては、とくに限定されないが、低線膨張率および高弾性率を有し、熱衝撃性の信頼性に優れたものであることが好ましい。
具体的な熱硬化性樹脂として、例えば、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等が挙げられる。これらの中の1種類を単独で用いてもよいし、異なる重量平均分子量を有する2種類以上を併用してもよく、1種類または2種類以上とそれらのプレポリマーとを併用してもよい。
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールM型エポキシ樹脂(4,4'−(1,3−フェニレンジイソプリジエン)ビスフェノール型エポキシ樹脂)、ビスフェノールP型エポキシ樹脂(4,4'−(1,4−フェニレンジイソプリジエン)ビスフェノール型エポキシ樹脂)、ビスフェノールZ型エポキシ樹脂(4,4'−シクロヘキシジエンビスフェノール型エポキシ樹脂)などのビスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂、キシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂などのアリールアルキレン型エポキシ樹脂;前述したナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、2官能ないし4官能エポキシ型ナフタレン樹脂、ビナフチル型エポキシ樹脂、ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂などのナフタレン型エポキシ樹脂;アントラセン型エポキシ樹脂;フェノキシ型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂;ノルボルネン型エポキシ樹脂;アダマンタン型エポキシ樹脂;フルオレン型エポキシ樹脂などが挙げられる。
エポキシ樹脂として、これらの中の1種類を単独で用いてもよいし、異なる重量平均分子量を有する2種類以上を併用してもよく、1種類または2種類以上とそれらのプレポリマーとを併用してもよい。
これらのエポキシ樹脂の中でも、特にビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂およびナフタレン型エポキシ樹脂が好ましい。これにより、ハンドリング性が向上できると共に、耐熱性及び難燃性を向上できる。
エポキシ樹脂の重量平均分子量(Mw)は、とくに限定されないが、Mw300以上が好ましく、とくにMw800以上が好ましい。Mwが上記下限値以上であると、プリプレグ100にタック性が生じるのを抑制することができる。Mwは、とくに限定されないが、Mw20,000以下が好ましく、とくにMw15,000以下が好ましい。Mwが上記上限値以下であると、より均一な絶縁層を得ることができる。エポキシ樹脂のMwは、例えばGPCで測定することができる。
エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、第一樹脂組成物の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、10質量%以上55質量%以下が好ましく、15質量%以上40質量%以下がより好ましい。エポキシ樹脂の含有量を上記下限値以上とすることで、得られる製品の耐湿性の低下を防ぐことができる。また、上記上限値以下とすることで、耐熱性の低下を防ぐことができる。
上記シアネート樹脂は、特に限定されないが、例えば、ハロゲン化シアン化合物とフェノール類やナフト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。また、このようにして調製された市販品を用いることもできる。
第一樹脂組成物は、熱硬化性樹脂としてシアネート樹脂を用いることにより、得られる絶縁層の線膨張係数を小さくすることができる。さらに、シアネート樹脂を用いることにより、得られる絶縁層の電気特性(低誘電率、低誘電正接)、機械強度等を向上できる。
シアネート樹脂は、例えば、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型シアネート樹脂などのビスフェノール型シアネート樹脂;ナフトールアラルキル型フェノール樹脂と、ハロゲン化シアンとの反応で得られるナフトールアラルキル型シアネート樹脂;ジシクロペンタジエン型シアネート樹脂;ビフェニルアルキル型シアネート樹脂など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、ナフトールアラルキル型シアネート樹脂が好ましく、ノボラック型シアネート樹脂がより好ましい。ノボラック型シアネート樹脂を用いることにより、得られる絶縁層の架橋密度が増加し、耐熱性が向上する。
この理由としては、ノボラック型シアネート樹脂は、硬化反応後にトリアジン環を形成することが挙げられる。さらに、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。また、ノボラック型シアネート樹脂を含む絶縁層は優れた剛性を有する。よって、絶縁層の耐熱性をより一層向上できる。
ノボラック型シアネート樹脂としては、例えば、下記一般式(I)で示されるものを使用することができる。
Figure 2014218600
一般式(I)で示されるノボラック型シアネート樹脂の平均繰り返し単位nは任意の整数である。平均繰り返し単位nは、とくに限定されないが、1以上が好ましく、2以上がより好ましい。平均繰り返し単位nが上記下限値以上であると、ノボラック型シアネート樹脂の耐熱性が向上し、加熱時に低量体が脱離、揮発することを抑制できる。また、平均繰り返し単位nは、とくに限定されないが、10以下が好ましく、7以下がより好ましい。nが上記上限値以下であると、溶融粘度が高くなるのを抑制でき、プリプレグ100の成形性を向上させることができる。
また、シアネート樹脂としては、下記一般式(II)で表わされるナフトールアラルキル型シアネート樹脂も好適に用いられる。下記一般式(II)で表わされるナフトールアラルキル型シアネート樹脂は、例えば、α−ナフトールあるいはβ−ナフトールなどのナフトール類とp−キシリレングリコール、α,α'−ジメトキシ−p−キシレン、1,4−ジ(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼンなどとの反応により得られるナフトールアラルキル型フェノール樹脂とハロゲン化シアンとを縮合させて得られるものである。一般式(II)の繰り返し単位nは10以下の整数であることが好ましい。繰り返し単位nが10以下であると、より均一な絶縁層を得ることができる。また、合成時に分子内重合が起こりにくく、水洗時の分液性が向上し、収量の低下を防止できる傾向がある。
Figure 2014218600
(式中、Rは水素原子またはメチル基を示し、nは1以上10以下の整数を示す。)
シアネート樹脂の重量平均分子量(Mw)は、とくに限定されないが、Mw500以上が好ましく、Mw600以上がより好ましい。Mwが上記下限値以上であると、プリプレグ100を作製した場合にタック性の発生を抑制でき、プリプレグ100同士が接触したとき互いに付着したり、プリプレグ100の転写が生じたりするのを抑制することができる。また、Mwは、とくに限定されないが、Mw4,500以下が好ましく、Mw3,000以下がより好ましい。また、Mwが上記上限値以下であると、反応が速くなるのを抑制でき、絶縁層に不良が生じたり、絶縁層と金属層とのピール強度が低下したりするのを抑制することができる。
シアネート樹脂のMwは、例えば、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー、標準物質:ポリスチレン換算)で測定することができる。
また、シアネート樹脂は1種類を単独で用いてもよいし、異なるMwを有する2種類以上を併用してもよく、1種類または2種類以上と、それらのプレポリマーとを併用してもよい。
シアネート樹脂の含有量は、特に限定されないが、第一樹脂組成物の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。
上記ビスマレイミド樹脂としては、特に限定されないが、例えば、4,4'−ジフェニルメタンビスマレイミド、m−フェニレンビスマレイミド、p−フェニレンビスマレイミド、2,2'−[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス−(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド、N,N'−エチレンジマレイミド、N,N'−ヘキサメチレンジマレイミド等が挙げられる。
ポリマレイミドとしては、ポリフェニルメタンマレイミド等が挙げられる。これらの中の1種類を単独で用いることもできるし、異なる重量平均分子量を有する2種類以上を併用することもできる。これらのビスマレイミド樹脂の中でも、低吸水率である点などから、4,4'−ジフェニルメタンビスマレイミド、2,2'−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス−(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタンが好ましい。
上記熱硬化性樹脂としては、少なくともシアネート樹脂とエポキシ樹脂との組み合わせを含むことが好ましく、ノボラック型シアネート樹脂とビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂またはナフタレン型エポキシ樹脂との組合せを含むことがより好ましい
上記熱硬化性樹脂の含有量は、とくに限定されないが、第一樹脂組成物の固形分全体の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、10質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上50質量%以下がより好ましい。熱硬化性樹脂の含有量が上記下限値以上であると、ハンドリング性が向上し、プリプレグ100を形成するのが容易となる。熱硬化性樹脂の含有量が上記上限値以下であると、得られる絶縁層の強度、難燃性および低熱膨張性を向上させることができる。
(無機充填材)
第一樹脂組成物は、必須成分として無機充填材を含んでいる。これにより、得られる絶縁層の機械強度および剛性を向上させることができる。さらに、得られる絶縁層の線膨張係数を小さくすることができる。
上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、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等を挙げることができる。上記無機充填材としては、これらの中の1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
これらの中でもシリカが好ましく、特に溶融シリカ(特に球状溶融シリカ)が低熱膨張性に優れる点で好ましい。上記シリカの形状は破砕状、球状があるが、第一樹脂組成物の溶融粘度を下げるには球状シリカを使う等、その目的に合わせた使用方法が採用される。
上記シリカは、平均粒子径1nm以上100nm以下のシリカナノ粒子であることが好ましく、10nm以上100nm以下のシリカナノ粒子であることがより好ましく、10nm以上70nm以下のシリカナノ粒子であることが特に好ましい。更に、特に限定されないが、平均粒子径0.1μm以上5.0μm以下のシリカ粒子と組み合わせても良い。これにより、シリカを第一樹脂組成物に高濃度で均一に含有させることができる。
なお、上記シリカの平均粒子径は、例えば、動的光散乱法により測定することができる。粒子を水中で超音波により分散させ動的光散乱法式粒度分布測定装置(HORIBA製、LB−550)により、粒子の粒度分布を体積基準で測定し、そのメディアン径(D50)を平均粒子径とする。
上記シリカの製造方法は、特に限定されないが、例えば、VMC(Vaporized Metal Combustion)法、PVS(Physical Vapor Synthesis)法等の燃焼法、破砕シリカを火炎溶融する溶融法、沈降法、ゲル法等が挙げられ、これらの中でもVMC法が特に好ましい。
上記VMC法とは、酸素含有ガス中で形成させた化学炎中にシリコン粉末を投入し、燃焼させた後、冷却することで、シリカ粒子を形成させる方法である。上記VMC法では、投入するシリコン粉末の粒子径、投入量、火炎温度等を調整することにより、得られるシリカ微粒子の粒子径を調整できるため、粒子径の異なるシリカ微粒子を製造することができる。
上記シリカナノ粒子としては、NSS−5N(トクヤマ社製)、Sicastar43−00−501(Micromod社製)等の市販品を用いることもできる。
無機充填材の含有量は、とくに限定されないが、第一樹脂組成物の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、20質量%以上60質量%以下が好ましく、30質量%以上50質量%以下がより好ましい。無機充填材の含有量が上記範囲内であると、絶縁層をとくに低熱膨張、低吸水とすることができる。
(熱可塑性樹脂)
本実施形態に係る第一樹脂組成物は、熱可塑性樹脂をさらに含むことが好ましい。
これにより、プリント配線基板中の絶縁層と金属層(例えば回路層)との密着性を向上できると共に、絶縁層の応力緩和能を向上できる。その結果として、得られるプリント配線基板の絶縁信頼性をより一層向上できる。また、絶縁層と金属層との密着性が優れることにより、回路の微細配線加工が可能となる。
本発明者の検討によれば、プリプレグ100が前述した一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含むと、得られる半導体パッケージの反りを低減することができる一方で、微細配線加工性が低下したり、得られるプリント配線基板の絶縁信頼性が低下したりすることが明らかになった。
そこで、本発明者はさらに鋭意検討した。その結果、第一樹脂組成物により形成される第一樹脂層103に、熱可塑性樹脂をさらに含ませることにより、得られる絶縁層と、金属層との密着性が向上し、その結果、得られる半導体パッケージの反りを低減できると共に、微細配線加工性およびプリント配線基板の絶縁信頼性が向上することを見出した。
本実施形態に係る熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、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、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、絶縁層と金属層との密着性をより一層向上できる観点から、ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂およびポリエーテルスルホン樹脂が好ましく、ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂およびポリアミドイミド樹脂が特に好ましい。
熱可塑性樹脂として、これらの中の1種類を単独で用いてもよいし、異なる重量平均分子量を有する2種類以上を併用してもよく、1種類または2種類以上とそれらのプレポリマーとを併用してもよい。
また、本実施形態に係る熱可塑性樹脂は、その構造中にゴム成分を含むことが好ましい。ゴム成分を含むことにより、絶縁層と金属層との密着性をより一層向上できると共に、絶縁層の応力緩和能をより一層向上できる。その結果、より微細な配線加工が可能になると共に、得られるプリント配線基板の絶縁信頼性をより一層向上できる。
本実施形態に係る熱可塑性樹脂と反応させるゴム成分としては、天然ゴム及び合成ゴムのいずれであってもよく、変性ゴムであっても未変性ゴムであってもよい。合成ゴムとしては、特に限定されるものではないが、例えば、NBR(ブタジエン−アクリロニトリル共重合体)、アクリルゴム、ポリブタジエン、イソプレン、カルボン酸変性NBR、水素転化型ポリブタジエン、エポキシ変性ポリブタジエンなどが挙げられる。
熱可塑性樹脂との相溶性を上げる為にカルボン酸変性、水酸基変性やエポキシ変性したものや熱劣化を防止するために水素転化型の合成ゴムなどを用いてもよいが、NBRおよびポリブタジエンを用いることがより好ましい。
上記ポリアミド樹脂としては、特に限定されず、例えば、酸とアミンの重縮合により得られるものを用いることができる。中でも、耐熱性が向上する点から、芳香族環を有するポリアミド樹脂(芳香族ポリアミド樹脂)が好ましく、下記一般式(10)で表されるものがより好ましい。ここでいう「芳香族ポリアミド樹脂」は、芳香族ポリアミド樹脂とゴム成分とを反応させて得られるものを含む。
Figure 2014218600
(上記一般式(10)において、mは繰り返し単位数を表し、50以上5,000以下の整数である。Ar、Arは2価の芳香族基を示し、同じでも異なっていてもよい。Xは、ゴム成分のセグメントを有する基を示す。)
上記一般式(10)で表わされる芳香族ポリアミド樹脂と反応させるゴム成分としては、天然ゴム及び合成ゴムのいずれであってもよく、変性ゴムであっても未変性ゴムであってもよい。合成ゴムとしては、特に限定されるものではないが、例えば、NBR(ブタジエン−アクリロニトリル共重合体)、アクリルゴム、ポリブタジエン、イソプレン、カルボン酸変性NBR、水素転化型ポリブタジエン、エポキシ変性ポリブタジエンなどが挙げられる。
ポリアミドとの相溶性を上げる為にカルボン酸変性、水酸基変性やエポキシ変性したものや熱劣化を防止するために水素転化型の合成ゴムなどを用いてもよいが、NBRおよびポリブタジエンを用いることがより好ましい。
更に好ましい芳香族ポリアミド樹脂としては、フェノール性水酸基を有するポリアミド樹脂がある。フェノール性水酸基を有することで、柔軟性に加え、熱硬化性樹脂との相溶性に優れる。
フェノール性水酸基を有するポリアミド樹脂としては、例えば、下記式(11)で表されるものが挙げられる。
Figure 2014218600
(上記一般式(11)において、m、nは繰り返し単位数を表し、50以上5,000以下の整数である。Ar、Arは2価の芳香族基を示し、同じでも異なっていてもよい。Xは、ゴム成分のセグメントを有する基を示す。)
芳香族ポリアミド樹脂とゴム成分とは、芳香族ポリアミド樹脂が30質量%以上85質量%以下、残部がゴム成分という配合で用いることが好ましい。
上記ポリイミド樹脂としては、特に限定されず、例えば、ジアミン成分と酸二無水物成分を反応させて得られるものを用いることができる。
上記ポリアミドイミド樹脂としては、主鎖中にアミド基とイミド基を有する重合体であれば特に限定されず、例えば、ジカルボン酸誘導体とジイソシアネートから合成することができる。
上記熱可塑性樹脂の含有量は、とくに限定されないが、第一樹脂組成物の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、5質量%以上40質量%以下であることが好ましく、10質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。上記熱可塑性樹脂の含有量が上記範囲内であると、得られる絶縁層はパラジウム触媒の付着性および無電解めっき付き性に優れ、かつ、低熱膨張性にも優れる。
(その他の添加剤)
このほか、必要に応じて、第一樹脂組成物にはカップリング剤、硬化剤などの添加剤を適宜配合することができる。第一樹脂組成物は、上記成分を有機溶剤などにより溶解および/または分散させた液状形態で好適に用いることができる。
(カップリング剤)
カップリング剤の使用により、無機充填材と各樹脂との界面の濡れ性を向上させることができる。したがって、カップリング剤を使用することは好ましく、絶縁層の耐熱性を改良することができる。
カップリング剤としては、例えば、エポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤などのシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤およびシリコーンオイル型カップリング剤等が挙げられる。カップリング剤は1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
これにより、無機充填材の界面との濡れ性を高くすることができ、それによって絶縁層の耐熱性をより向上させることができる。
カップリング剤の添加量は、無機充填材の比表面積に依存するのでとくに限定されないが、第一樹脂組成物の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、0.01質量%以上1質量%以下が好ましく、0.05質量%以上0.5質量%以下がより好ましい。
カップリング剤の含有量が上記下限値以上であると、無機充填材を十分に被覆することができ、絶縁層の耐熱性を向上させることができる。また、カップリング剤の含有量が上記上限値以下であると、反応に影響を与えるのを抑制でき、絶縁層の曲げ強度などの低下を抑制することができる。
(硬化剤)
硬化剤としては、例えば、ベンジルジメチルアミン(BDMA)、2,4,6−トリスジメチルアミノメチルフェノール(DMP−30)などの3級アミン化合物;2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール(EMI24)、2−フェニル−4−メチルイミダゾール(2P4MZ)、2−フェニルイミダゾール(2PZ)、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシイミダゾール(2P4MHZ)、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール(1B2PZ)などのイミダゾール化合物;BF錯体などのルイス酸などの触媒型の硬化剤が挙げられる。
また、例えば、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、メタキシレリレンジアミン(MXDA)などの脂肪族ポリアミン、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジメチルジフェニルメタン、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、m−フェニレンジアミン(MPDA)、ジアミノジフェニルスルホン(DDS)などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド(DICY)、有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物;ヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(MTHPA)などの脂環族酸無水物、無水トリメリット酸(TMA)、無水ピロメリット酸(PMDA)、ベンゾフェノンテトラカルボン酸(BTDA)などの芳香族酸無水物などを含む酸無水物;ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテルなどのポリメルカプタン化合物;イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネートなどのイソシアネート化合物;カルボン酸含有ポリエステル樹脂などの有機酸類などの重付加型の硬化剤も用いることができる。
さらに、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等のフェノール樹脂系硬化剤;メチロール基含有尿素樹脂のような尿素樹脂;メチロール基含有メラミン樹脂のようなメラミン樹脂などの縮合型の硬化剤も用いてもよい。
フェノール樹脂系硬化剤は、一分子内にフェノール性水酸基を2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造を特に限定するものではないが、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂;トリフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂;テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂;フェニレン骨格及び/又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF等のビスフェノール化合物等が挙げられ、これらは1種類を単独で用いても2種類以上を併用してもよい。これらのうち、硬化性の点から水酸基当量は90g/eq以上、250g/eq以下のものが好ましい。
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4×10〜1.8×10が好ましく、5×10〜1.5×10がより好ましい。重量平均分子量を上記下限値以上とすることでプリプレグ100にタック性が生じるなどの問題がおこりにくくなり、上記上限値以下とすることで、プリプレグ100作製時、繊維基材101への含浸性が向上し、より均一な製品が得ることができる。
上記硬化剤の含有量は、とくに限定されないが、第一樹脂組成物の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.1質量%以上2質量%以下がより好ましい。硬化剤の含有量が上記下限値以上であると、硬化を促進する効果が十分に発揮することができる。硬化剤の含有量が上記上限値以下であるとプリプレグ100の保存性をより向上できる。
さらに、第一樹脂組成物には、必要に応じて、顔料、染料、消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、発泡剤、酸化防止剤、難燃剤、イオン捕捉剤などの上記成分以外の添加物を添加してもよい。
顔料としては、カオリン、合成酸化鉄赤、カドミウム黄、ニッケルチタン黄、ストロンチウム黄、含水酸化クロム、酸化クロム、アルミ酸コバルト、合成ウルトラマリン青などの無機顔料、フタロシアニンなどの多環顔料、アゾ顔料などが挙げられる。
染料としては、イソインドリノン、イソインドリン、キノフタロン、キサンテン、ジケトピロロピロール、ペリレン、ペリノン、アントラキノン、インジゴイド、オキサジン、キナクリドン、ベンツイミダゾロン、ビオランスロン、フタロシアニン、アゾメチンなどが挙げられる。
第一樹脂組成物は、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、セルソルブ系、カルビトール系、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(I)とすることができる。
樹脂ワニス(I)の固形分は、とくに限定されないが、10質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上50質量%以下がより好ましい。
以上の第一樹脂組成物において、各成分の割合はたとえば、以下のようである。
第一樹脂組成物の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、好ましくは、上記エポキシ樹脂の割合が10質量%以上55質量%以下であり、上記シアネート樹脂の割合が1質量%以上20質量%以下であり、上記熱可塑性樹脂の割合が5質量%以上40質量%以下であり、上記無機充填材の割合が20質量%以上60質量%以下であり、カップリング剤の割合が0.01質量%以上1質量%以下であり、硬化剤の割合が0.01質量%以上5質量%以下である。
より好ましくは、上記エポキシ樹脂の割合が15質量%以上40質量%以下であり、上記シアネート樹脂の割合が5質量%以上15質量%以下であり、上記熱可塑性樹脂の割合が10質量%以上30質量%以下であり、上記無機充填材の割合が30質量%以上50質量%以下であり、カップリング剤の割合が0.05質量%以上0.5質量%以下であり、硬化剤の割合が0.1質量%以上2質量%以下である。
また、第一樹脂組成物により形成される第一樹脂層103は好ましくは海島構造であり、少なくとも熱硬化性樹脂が海相に存在し、上記熱可塑性樹脂が島相に存在することが好ましい。
こうした構造であると、得られる絶縁層の応力緩和能をより一層向上できる。その結果として、得られるプリント配線基板の絶縁信頼性をより一層向上できる。
(第二樹脂組成物)
次いで、プリプレグ100の製造に用いられる第二樹脂組成物について説明する。第二樹脂組成物は第二樹脂層105を形成するために用いられるものである。
第二樹脂組成物は、必須成分として熱硬化性樹脂及び無機充填材を含有し、上記熱硬化性樹脂として前述した一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含むのが好ましい。以下、各成分について説明する。
上記ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂の含有量は、とくに限定されないが、第二樹脂組成物の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、3質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましい。上記ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂の含有量が上記下限値以上であると、ハンドリング性が向上し、プリプレグ100を形成するのが容易となる。
上記ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂の含有量は、とくに限定されないが、第二樹脂組成物の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましい。上記ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂の含有量が上記上限値以下であると、得られる絶縁層の機械的強度、難燃性および低熱膨張性を向上できる。
ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂としては、シアネート樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、マレイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等が挙げられる。
シアネート樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂、マレイミド樹脂としては、例えば前述した第一樹脂組成物で示したものと同様のものを挙げることができる。
上記熱硬化性樹脂としては、少なくともシアネート樹脂とエポキシ樹脂との組み合わせを含むことが好ましく、ノボラック型シアネート樹脂と前述した一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂との組み合わせを含むことがより好ましい。
第二樹脂組成物中の上記熱硬化性樹脂の一部は、ビニルエステル樹脂、メラミン樹脂、マレイミド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にすることもできる。
無機充填材としては、例えば前述した第一樹脂組成物で示したものと同様のものを挙げることができる。
無機充填材の含有量は、第二樹脂組成物の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、30質量%以上80質量%以下が好ましく、40質量%以上75質量%以下がより好ましい。無機充填材の含有量が上記範囲内であると、絶縁層をより一層低熱膨張、低吸水とすることができる。
第二樹脂組成物には、特に限定されないが、さらにカップリング剤を用いることが好ましい。カップリング剤を配合させることで、熱硬化性樹脂と無機充填材の界面の濡れ性が向上し、繊維基材に対して熱硬化性樹脂および無機充填材が均一に定着して、耐熱性、特に吸湿後の半田耐熱性を改良することができる。カップリング剤としては、例えば前述した第一樹脂組成物で示したものと同様のものを挙げることができる。
第二樹脂組成物には、必要に応じて硬化剤を用いてもよい。硬化剤としては例えば前述した第一樹脂組成物で示したものと同様のものを挙げることができる。
硬化剤の含有量は、特に限定されないが、第二樹脂組成物の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、0.1質量%以上15質量%以下が好ましく、1質量%以上12質量%以下がより好ましい。硬化剤を上記下限値以上とすることで絶縁層の耐熱性を確実に向上させることができ、上記上限値以下とすることで、絶縁層を低吸水とすることができる。
第二樹脂組成物には、必要に応じて、特性を損なわない範囲で上記成分以外の添加物を添加することができる。また、第二樹脂組成物は、特性を損なわない範囲で、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。
第二樹脂組成物は、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、セルソルブ系、カルビトール系、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(II)とすることができる。
樹脂ワニス(II)の固形分は、とくに限定されないが、40質量%以上80質量%以下が好ましく、50質量%以上75質量%以下がより好ましい。
以上の第二樹脂組成物において、各成分の割合はたとえば、以下のようである。
第二樹脂組成物の全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、好ましくは、上記ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂の割合が3質量%以上30質量%以下であり、上記シアネート樹脂の割合が5質量%以上40質量%以下であり、上記無機充填材の割合が30質量%以上80質量%以下であり、カップリング剤の割合が0.01質量%以上1質量%以下であり、硬化剤の割合が0.1質量%以上15質量%以下である。
より好ましくは、上記ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂の割合が5質量%以上20質量%以下であり、上記シアネート樹脂の割合が10質量%以上30質量%以下であり、上記無機充填材の割合が40質量%以上75質量%以下であり、カップリング剤の割合が0.05質量%以上0.5質量%以下であり、硬化剤の割合が1質量%以上12質量%以下である。
(繊維基材)
繊維基材としては、とくに限定されないが、ガラスクロスなどのガラス繊維基材、ポリベンゾオキサゾール樹脂繊維、ポリアミド樹脂繊維、芳香族ポリアミド樹脂繊維、全芳香族ポリアミド樹脂繊維などのポリアミド系樹脂繊維基材、ポリエステル樹脂繊維、芳香族ポリエステル樹脂繊維、全芳香族ポリエステル樹脂繊維などのポリエステル系樹脂繊維基材、ポリイミド樹脂繊維、フッ素樹脂繊維などを主成分として構成される合成繊維基材、クラフト紙、コットンリンター紙、リンターとクラフトパルプの混抄紙などを主成分とする紙基材などの有機繊維基材などが挙げられる。これらの中でも、強度、吸水率の点からガラス繊維基材がとくに好ましい。また、ガラス繊維基材を用いることにより、絶縁層の熱膨張係数をさらに小さくすることができる。
本実施形態で用いるガラス繊維基材としては、坪量(1mあたりの繊維基材の重量)が4g/m以上150g/m以下であることが好ましく、8g/m以上110g/m以下であることがより好ましく、12g/m以上60g/m以下であることがさらに好ましく、12g/m以上30g/m以下であることがさらに好ましく、12g/m以上24g/m以下であることがとくに好ましい。
坪量が上記上限値以下であると、繊維基材101中の樹脂組成物の含浸性が向上し、ストランドボイドや絶縁信頼性の低下の発生を抑制することができる。また炭酸ガス、UV、エキシマなどのレーザーによるスルーホールの形成を容易にすることができる。また、坪量が上記下限値以上であると、ガラス繊維基材やプリプレグ100の強度を向上できる。その結果、ハンドリング性が向上したり、プリプレグ100の作製が容易となったり、基板の反りの低減効果の低下を抑制したりすることができる。
上記ガラス繊維基材の中でも、とくに、線膨張係数が6ppm/℃以下のガラス繊維基材であることが好ましく、3.5ppm/℃以下のガラス繊維基材であることがより好ましい。このような線膨張係数を有するガラス繊維基材を用いることにより、本実施形態の半導体パッケージや半導体装置の反りをさらに抑制することができる。
上記のような線膨張係数を有するガラス繊維基材として、例えば、Eガラス、Sガラス、Dガラス、Tガラス、NEガラス、UTガラス、Lガラスおよび石英ガラスなどからなるガラス繊維基材が好適に用いられる。
繊維基材の厚みは、とくに限定されないが、好ましくは5μm以上150μm以下であり、より好ましくは10μm以上100μm以下であり、さらに好ましくは12μm以上60μm以下である。このような厚みを有する繊維基材を用いることにより、プリプレグ100製造時のハンドリング性がさらに向上できる。
繊維基材の厚みが上記上限値以下であると、繊維基材101中の樹脂組成物の含浸性が向上し、ストランドボイドや絶縁信頼性の低下の発生を抑制することができる。また炭酸ガス、UV、エキシマなどのレーザーによるスルーホールの形成を容易にすることができる。また、繊維基材101の厚みが上記下限値以上であると、繊維基材101やプリプレグ100の強度を向上させることができる。その結果、ハンドリング性が向上したり、プリプレグ100の作製が容易となったり、基板の反りの低減効果の低下を抑制したりすることができる。
また、繊維基材の使用枚数は、一枚に限らず、薄い繊維基材を複数枚重ねて使用することも可能である。なお、繊維基材を複数枚重ねて使用する場合は、その合計の厚みが上記の範囲を満たせばよい。
本実施形態に係るプリプレグ100をビルドアップ層中の絶縁層やコア層中の絶縁層に用いると、繊維基材101が上記絶縁層の外側に配置されるため、絶縁層に生じる膨張応力を絶縁層の中心に移動できる。さらにプリプレグ100により得られる絶縁層は、前述した一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含むため、硬化収縮が小さく、さらに線膨張係数が小さい。そのため、本実施形態に係るプリプレグ100によれば、反りが抑制された半導体パッケージや半導体装置を提供できる。
また、プリプレグ100により得られる絶縁層は、金属層(例えば回路層)との密着性に優れると共に応力緩和能にも優れる。そのため、得られるプリント配線基板の絶縁信頼性を向上できる。また、絶縁層と金属層との密着性が優れることにより、回路の微細配線加工が可能となる。
以上から、本実施形態に係るプリプレグ100によれば、微細な回路寸法を有し、かつ、絶縁信頼性に優れるプリント配線基板を提供できると共に、反りが抑制された半導体パッケージや半導体装置を提供できる。
[金属張積層板]
次に、本実施形態に係る金属張積層板200について説明する。図3は、本発明に係る実施形態の金属張積層板200の構成の一例を示す断面図である。図4は、本発明に係る実施形態の金属張積層板200の製造工程の一例を示す断面図である。
金属張積層板200は、絶縁層201と、絶縁層201の片面あるいは両面に設けられた金属箔203を有する。絶縁層201は、プリプレグ100を加熱硬化して形成されたものである。
金属張積層板200は、図4に示すように、第一樹脂層103が外側に配置されるように、2枚のプリプレグ100を重ね合わせ、その後、加熱硬化し、得られた硬化物の片面あるいは両面に金属箔203を重ねることにより得られるものである。
あるいは、金属張積層板200は、第一樹脂層103が外側に配置されるように、2枚のプリプレグ100を重ね合わせ、得られたプリプレグの片面あるいは両面に金属箔203を重ねて金属箔付きのプリプレグ100を作製した後、加熱硬化することによりも得ることができる。
金属箔203を構成する金属としては、例えば、銅および銅系合金、アルミおよびアルミ系合金、銀および銀系合金、金および金系合金、亜鉛および亜鉛系合金、ニッケルおよびニッケル系合金、錫および錫系合金、鉄および鉄系合金、コバール(商標名)、42アロイ、インバーまたはスーパーインバーなどのFe−Ni系の合金、WまたはMoなどが挙げられる。これらの中でも、金属箔203を構成する金属としては、導電性に優れ、エッチングによる回路形成が容易であり、また安価であることから銅または銅合金が好ましい。また、金属箔203は、としては、キャリア付金属箔なども使用することができる。
金属箔203の厚みは、好ましくは0.5μm以上20μm以下であり、より好ましくは1.5μm以上12μm以下である。
つぎに、金属張積層板200の製造方法について説明する。図4は、本発明に係る実施形態の金属張積層板200の製造工程の一例を示す断面図である。
はじめに、プリプレグ100を2つ準備する。
つぎに、図4(a)に示すように、積層方向において、第一樹脂層103が外側に配置されるように、2枚のプリプレグ100を重ね合わせる。
なお、積層方法としては、とくに限定されないが、例えばバッチ式であってもよいし、2枚のプリプレグ100を連続的に供給して、真空ラミネート装置、真空ベクレル装置などを用いて連続的に積層してもよい。
次いで、上記のように重ね合わせた2枚のプリプレグ100の両面または片面に金属箔203を積層し(図4(b))、加熱加圧成形してプリプレグ100を硬化することにより、図4(c)に示す金属張積層板200を得ることができる。
上記加熱処理する方法としては、とくに限定されないが、例えば、熱風乾燥装置、赤外線加熱装置、加熱ロール装置、平板状の熱盤プレス装置などを用いて実施することができる。熱風乾燥装置または赤外線加熱装置を用いた場合は、上記接合したものに実質的に圧力を作用させることなく実施することができる。また、加熱ロール装置または平板状の熱盤プレス装置を用いた場合は、上記接合したものに所定の圧力を作用させることで実施することができる。
加熱処理する際の温度は、とくに限定されないが、用いる樹脂が溶融し、かつ樹脂の硬化反応が急速に進行しないような温度域とすることが好ましい。加熱温度は、例えば、120℃以上250℃以下が好ましく、150℃以上230℃以下がより好ましい。
また、加熱処理する時間は用いる樹脂の種類などにより異なるため、とくに限定されないが、例えば、30分以上180分以下処理することにより実施することができる。
また、加圧する圧力は、とくに限定されないが、例えば、0.2MPa以上5MPa以下が好ましい。
本実施形態に係る金属張積層板200は、繊維基材101が絶縁層201の外側に配置されるため、膨張応力を金属張積層板200の中心に移動できる。さらに絶縁層201は、前述した一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含むため、硬化収縮が小さく、さらに線膨張係数が小さい。そのため、本実施形態に係る金属張積層板200を用いることにより、反りが抑制された半導体パッケージや半導体装置を提供できる。
また、本実施形態に係る金属張積層板200中の絶縁層201は、金属層(例えば回路層)との密着性に優れると共に応力緩和能にも優れる。そのため、得られるプリント配線基板の絶縁信頼性を向上できる。また、絶縁層201と金属層との密着性が優れることにより、回路の微細配線加工が可能となる。
以上から、本実施形態に係る金属張積層板200によれば、微細な回路寸法を有し、かつ、絶縁信頼性に優れるプリント配線基板を提供できると共に、反りが抑制された半導体パッケージや半導体装置を提供できる。
[プリント配線基板]
次に、本実施形態に係るプリント配線基板300について説明する。図5および図6は、本発明に係る実施形態のプリント配線基板300の構成の一例を示す断面図である。
プリント配線基板300は、ビアホール307が設けられた絶縁層301と、絶縁層301の少なくとも一方の面に設けられた金属層303とを少なくとも有する。なお、本実施形態において、ビアホール307とは層間を電気的に接続するための孔であり、貫通孔および非貫通孔いずれでもよい。
本実施形態に係るプリント配線基板300は、図5に示すように、片面プリント配線基板であってもよいし、両面プリント配線基板または多層プリント配線基板であってもよい。両面プリント配線基板とは、絶縁層301の両面に金属層303を積層したプリント配線基板である。また、多層プリント配線基板とは、メッキスルーホール法やビルドアップ法などにより、絶縁層301上に、層間絶縁層(ビルドアップ層とも呼ぶ。)を介して金属層303を2層以上積層したプリント配線基板である。
ここで、本実施形態に係るプリント配線基板300は、絶縁層301の少なくとも一つが本実施形態に係るプリプレグ100を硬化して得られたものであり、絶縁層301のすべてが本実施形態に係るプリプレグ100を硬化して得られたものであることが好ましい。
(金属層)
金属層303は、例えば、回路層であり、無電解金属めっき膜308と、電解金属めっき層309とを有する。
金属層303は、例えば、回路層である。プリント配線基板300が、図6に示すような多層プリント配線基板の場合は、金属層303は、コア層311またはビルドアップ層317中の回路層である。
金属層303は、例えば、薬液処理またはプラズマ処理された絶縁層301の面上に、SAP(セミアディティブプロセス)法により形成される。図7は、プリント配線基板300の製造方法の一例を模式的に示した断面図である。絶縁層301上に無電解めっき膜308を施した後(図7(d))、めっきレジスト305により非回路形成部を保護し(図7(e))、電解めっきにより電解金属めっき層309付けを行い(図7(f))、めっきレジスト305の除去とフラッシュエッチングによる無電解金属めっき膜308の除去により、絶縁層301上に金属層303を形成する(図7(g))。
金属層303の回路寸法は、ラインアンドスペース(L/S)で表わすとき、25μm/25μm以下とすることができ、特に15μm/15μm以下とすることができる。回路寸法を小さくし、微細配線にすると、密着性の低下、配線間の絶縁信頼性が低下する。しかし、本実施形態に係るプリント配線基板300は、ラインアンドスペース(L/S)15μm/15μm以下の微細配線が可能であり、ラインアンドスペース(L/S)10μm/10μm程度までの微細化を達成できる。
金属層303の厚みは、特に限定されないが、通常は5μm以上25μm以下である。
(絶縁層)
絶縁層301は、例えば、ビアホール307が設けられている。
また、絶縁層301は、例えば、絶縁樹脂層である。プリント配線基板300が多層プリント配線基板の場合は、図6に示すように、コア層311またはビルドアップ層317中の絶縁層301である。
コア層311中の絶縁層301(ビルドアップ層317を含まないプリント配線基板300中の絶縁層301も含む。)は、絶縁性の材料により構成されていれば特に限定されないが、たとえば、エポキシ樹脂、ガラス基材−エポキシ樹脂積層板、ガラス基材−ポリイミド樹脂積層板、ガラス基材−テフロン(登録商標)樹脂積層板、ガラス基材−ビスマレイミド・トリアジン樹脂積層板、ガラス基材−シアネート樹脂積層板、ガラス基材−ポリフェニレンエーテル樹脂積層板、ポリエステル樹脂、セラミック、樹脂含浸セラミック、プリプレグの硬化物のいずれか等により構成することができる。これらの中でも、プリプレグはシート状材料であり、誘電特性、高温多湿下での機械的、電気的接続信頼性などの各種特性に優れ、プリント配線基板用のコア層311の製造に適しており好ましい。
プリプレグとしては、前述したプリプレグ100が特に好ましい。
また、ビルドアップ層317中の絶縁層301は、絶縁性の材料により構成されていれば特に限定されないが、たとえば、樹脂フィルム、プリプレグのいずれか等により構成することができる。これらの中でも、プリプレグはシート状材料であり、誘電特性、高温多湿下での機械的、電気的接続信頼性などの各種特性に優れ、プリント配線基板用のビルドアップ層317の製造に適しており好ましい。
プリプレグとしては、前述したプリプレグ100が特に好ましい。
コア層311中の絶縁層301(ビルドアップ層317を含まないプリント配線基板300中の絶縁層301も含む。)の厚さは、好ましくは0.025mm以上0.6mm以下であり、より好ましくは0.04mm以上0.4mm以下であり、さらに好ましくは0.04mm以上0.3mm以下であり、とくに好ましくは0.05mm以上0.2mm以下である。絶縁層301の厚さが上記範囲内であると、機械的強度および生産性のバランスがとくに優れ、薄型プリント配線基板に適した絶縁層301を得ることができる。
ビルドアップ層317中の絶縁層301の厚さは、好ましくは0.01mm以上0.1mm以下であり、より好ましくは0.015mm以上0.05mm以下である。絶縁層301の厚さが上記範囲内であると、機械的強度および生産性のバランスがとくに優れ、薄型プリント配線基板に適した絶縁層301を得ることができる。
また、プリント配線基板300は、JIS C−6481:1996に準拠して測定される、絶縁層301と金属層303との間のピール強度が、好ましくは0.5kN/m以上であり、より好ましくは0.6kN/m以上である。ピール強度が上記下限値以上であると、金属層303の剥離をより一層抑制することができ、その結果、プリント配線基板300の配線間の絶縁信頼性をより一層向上させることができる。
[プリント配線基板の製造方法]
つづいて、プリント配線基板300の製造方法の一例について説明する。ただし、本実施形態に係るプリント配線基板300の製造方法は、以下の例に限定されない。図8は、本発明に係る実施形態のプリント配線基板300の製造方法の一例を模式的に示した断面図である。
(金属張積層板の作製)
はじめに、絶縁層301の両面または片面に金属箔302を積層させることにより、金属張積層板310を作製する(図7(a))。金属張積層板310の製造方法は前述した金属張積層板200の製造方法を用いることができる。
次いで、エッチング処理により、金属箔302を除去する(図7(b))。
次いで、絶縁層301にビアホール307を形成する(図7(c))。ビアホール307は、例えば、ドリル機やレーザー照射を用いて形成することができる。レーザー照射に用いるレーザーは、エキシマレーザー、UVレーザーおよび炭酸ガスレーザーなどが挙げられる。ビアホール307を形成後の樹脂残渣等は、過マンガン酸塩、重クロム酸塩等の酸化剤などにより除去してもよい。
なお、エッチング処理による金属箔302の除去前に、絶縁層301にビアホール307を形成してもよい。
次いで、絶縁層301の表面に対して、薬液処理またはプラズマ処理を行う(図7(c))。
薬液処理としては、特に限定されず、有機物分解作用を有する酸化剤溶液等を使用する方法などが挙げられる。また、プラズマ処理としては、対象物となるものに直接酸化作用の強い活性種(プラズマ、ラジカル等)を照射して有機物残渣を除去する方法などが挙げられる。
薬液処理としては、具体的には、絶縁層301表面の膨潤処理を施した後、アルカリ処理によりエッチングを行い、続いて中和処理を行う方法等が挙げられる。
また、プラズマ処理としては、数mTorr〜数Torrのガス雰囲気下において数kHz〜数十MHz程度の高周波電源にて放電することにより行う方法等が挙げられる。なお、使用ガスとしては、例えば、酸素等の反応性ガス、または窒素やアルゴン等の不活性ガスを用いることができる。プラズマにより活性化されたガス成分は、圧力と使用ガスの種類によって、化学的反応、ガス分子そのものの衝突(ボンバリング)による物理的反応、またはこれら両方が生じることによって、ビアホール中の残渣や低分子による表面汚れを除去することができる。プラズマ処理によるクリーニングは、例えば、平行平板方式により行うことができる。
プラズマ処理により、薬液によるクリーニングでは除去しきれないような強固な樹脂組成物の残滓を除去することができる。
次に、金属層303を形成する。金属層303は、セミアディティブプロセスにより形成することができる。以下、具体的に説明する。
はじめに、無電解めっき法を用いて、絶縁層301の表面およびビアホール307に無電解金属めっき膜308を形成する(図7(d))。プリント配線基板300の両面の導通を図る。またビアホール307は、導体ペースト、または樹脂ペーストで適宜埋めることができる。無電解めっき法の例を説明する。例えば、まず絶縁層301の表面上に触媒核を付与する。この触媒核としては、特に限定されないが、例えば、貴金属イオンやパラジウムコロイドを用いることができる。引き続き、この触媒核を核として、無電解めっき処理により無電解金属めっき膜308を形成する。無電解めっき処理には、例えば、硫酸銅、ホルマリン、錯化剤、水酸化ナトリウム等を含むものを用いることができる。なお、無電解めっき後に、100〜250℃の加熱処理を施し、めっき被膜を安定化させることが好ましい。120〜180℃の加熱処理が酸化を抑制できる被膜を形成できる点で、特に好ましい。また、無電解金属めっき膜308の平均厚さは、例えば、0.1〜2μm程度である。
次いで、無電解金属めっき膜308上に所定の開口パターンを有するめっきレジスト305を形成する(図7(e))。この開口パターンは、例えば回路パターンに相当する。めっきレジスト305としては、特に限定されず、公知の材料を用いることができるが、液状およびドライフィルムを用いることができる。微細配線形成の場合には、めっきレジスト305としては、感光性ドライフィルム等を用いることが好ましい。感光性ドライフィルムを用いた一例を説明する。例えば、無電解金属めっき膜308上に感光性ドライフィルムを積層し、非回路形成領域を露光して光硬化させ、未露光部を現像液で溶解、除去する。硬化した感光性ドライフィルムを残存させることにより、めっきレジスト305を形成する。
次いで、図7(f)に示すように、少なくともめっきレジスト305の開口パターン内部かつ無電解金属めっき膜308上に、電気めっき処理により、電解金属めっき層309を形成する。電気めっき処理としては、特に限定されないが、通常のプリント配線基板で用いられる公知の方法を使用することができ、例えば、硫酸銅等のめっき液中に浸漬させた状態で、めっき液に電流を流す等の方法を使用することができる。電解金属めっき層309は単層でもよく多層構造を有していてもよい。電解金属めっき層309の材料としては、特に限定されないが、例えば、銅、銅合金、42合金、ニッケル、鉄、クロム、タングステン、金、半田のいずれか1種以上を用いることができる。
次いで、図7(g)に示すように、アルカリ性剥離液や硫酸または市販のレジスト剥離液等を用いてめっきレジスト305を除去する。
次いで、図7(g)に示すように、電解金属めっき層309が形成されている領域以外の無電解金属めっき膜308を除去する。例えば、ソフトエッチング(フラッシュエッチング)等を用いることにより、無電解金属めっき膜308を除去することができる。ここで、ソフトエッチング処理は、例えば、硫酸および過酸化水素を含むエッチング液を用いたエッチングにより行うことができる。これにより、金属層303を形成することができる。金属層303は無電解金属めっき膜308および電解金属めっき層309で構成されることになる。
さらに、プリント配線基板300上に、必要に応じてビルドアップ層を積層して、セミアディティブプロセスにより層間接続および回路形成する工程を繰り返すことにより、多層にすることができる。
以上により、本実施形態のプリント配線基板300が得られる。
本実施形態に係るプリント配線基板300は、繊維基材が絶縁層301の外側に配置されるため、膨張応力を絶縁層301の中心に移動できる。さらに絶縁層301は、前述した一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含むため、硬化収縮が小さく、さらに線膨張係数が小さい。そのため、本実施形態に係るプリント配線基板300を用いることにより、得られる半導体パッケージや半導体装置の反りを抑制することができる。
また、本実施形態に係るプリント配線基板300中の絶縁層301は、金属層303との密着性に優れると共に応力緩和能にも優れる。そのため、本実施形態に係るプリント配線基板300は微細な回路寸法を有しながら絶縁信頼性に優れている。
[半導体パッケージ]
つづいて、本実施形態に係る半導体パッケージ400について説明する。図8および図9は、本発明に係る実施形態の半導体パッケージ400の構成の一例を示す断面図である。プリント配線基板300は、図8および図9に示すような半導体パッケージ400に用いることができる。半導体パッケージ400の製造方法としては、とくに限定されないが、例えば以下のような方法がある。
まず、金属層303上に、必要に応じてビルドアップ層を積層して、セミアディティブプロセスにより層間接続および回路形成する工程を繰り返す。そして、必要に応じてソルダーレジスト層401をプリント配線基板300の両面又は片面に積層する。
ソルダーレジスト層401の形成方法は、特に限定されないが、例えば、ドライフィルムタイプのソルダーレジストをラミネートし、露光、および現像することにより形成する方法、または液状レジストを印刷したものを露光、および現像により形成する方法によりなされる。
つづいて、リフロー処理を行なうことによって、半導体素子407を配線パターンの一部である接続端子上に半田バンプ410を介して固着させる。その後、半導体素子407、半田バンプ410等を封止材413で封止することによって、図8および図9に示す様な半導体パッケージ400が得られる。
[半導体装置]
つづいて、本実施形態に係る半導体装置500について説明する。図10および図11は、本発明に係る実施形態の半導体装置500の構成の一例を示す断面図である。
プリント配線基板300および半導体パッケージ400は、図10および図11に示すような半導体装置500に用いることができる。半導体装置500の製造方法としては、とくに限定されないが、例えば以下のような方法がある。
はじめに、両面に回路層が設けられたプリント配線基板を用いて半導体パッケージ400を作製する。ここで、半導体素子407はプリント配線基板の一方の面のみに搭載し、他方の面には開口部が設けられたソルダーレジスト層401を設ける。得られた半導体パッケージ400のソルダーレジスト層401の上記開口部に半田ペーストを塗布、次いで半田ボールを搭載後、リフロー処理を行なうことによって半田バンプ410を形成する。また、半田バンプ410は、あらかじめ作製した半田ボールを開口部に取り付けることによっても形成できる。
つぎに、実装基板520の接続端子525と半田バンプ410とを接合することによって半導体パッケージ400を実装基板520に実装し、図10および図11に示した半導体装置500が得られる。
本実施形態における半導体パッケージ400は、反りおよびクラックが発生しにくく、薄型化が可能である。したがって半導体パッケージ400を含む半導体装置500は、接続信頼性に優れている。
以上、本発明の実施形態について述べたが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例では、部はとくに特定しない限り質量部を表す。また、それぞれの厚みは平均膜厚で表わされている。
(実施例1)
(1)樹脂ワニス(A)の調製
エポキシ樹脂であるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬社製、NC−3000)30.0質量部と、シアネート樹脂であるフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)10.0質量部と、熱可塑性樹脂であるエラストマー変性ポリアミド樹脂(芳香族ポリアミド樹脂、ゴム成分:ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、日本化薬社製、KAYAFLEX BPAM155)20.0質量部と、硬化剤である1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.3質量部と、をジメチルアセトアミドとメチルエチルケトンの混合溶媒に添加し、30分攪拌して溶解させた。
さらに、カップリング剤であるエポキシシランカップリング剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、A187)0.2質量部と、無機充填材であるシリカナノ粒子(ナノシリカ、平均粒子径56nm)39.5質量部とを添加して、高速攪拌装置を用いて10分攪拌し、固形分30%の樹脂ワニス(A)を調製した。
(2)樹脂層付フィルム(第一樹脂層)の作製
(1)で得られた樹脂ワニス(A)を、ポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱化学ポリエステル社製、SFB−38、厚さ38μm、幅480m)の片面に、コンマコーター装置を用いて乾燥後(半硬化後)の第一樹脂層の厚さが8μmとなるように塗工した。次いで、これを120℃の乾燥装置で10分間乾燥して、第一樹脂層付フィルム(C)を作製した。
(3)樹脂ワニス(B)の調製
シリカ粒子(アドマテックス社製、SO25R、平均粒子径0.5μm)59.7質量部と、一般式(3)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂(DIC社製、EPICLON HP−6000、一般式(3)において、Rがいずれも水素原子で、n=1である成分とn=2である成分との混合物)11.2質量部と、シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30、フェノールノボラック型シアネート樹脂、重量平均分子量380)20.0質量部と、フェノール樹脂(明和化成社製、MEH7851)8.8質量部と、エポキシシランカップリング剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、A187)0.3質量部と、をメチルエチルケトンに溶解・混合させ、高速撹拌装置を用い撹拌して、固形分70質量%の樹脂ワニス(B)を調製した。
(4)樹脂層付フィルム(第二樹脂層)の作製
(3)で得られた樹脂ワニス(B)を、ポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱化学ポリエステル社製、SFB−38、厚さ38μm、幅480m)の片面に、コンマコーター装置を用いて乾燥後(半硬化後)の第二樹脂層の厚さが15μmとなるように塗工した。次いで、これを120℃の乾燥装置で10分間乾燥して、第二樹脂層付フィルム(D)を作製した。
(5)プリプレグの製造
繊維基材としてガラスクロス(クロスタイプ♯1015、幅360mm、厚さ15μm、坪量17g/m)を用い、真空ラミネート装置および熱風乾燥装置によりプリプレグを製造した。
具体的には、ガラスクロスの両面に第一樹脂層付フィルム(C)および第二樹脂層付フィルム(D)がガラスクロスの幅方向の中心に位置するように、それぞれ重ね合わせ、1330Paの減圧条件下で、80℃のラミネートロールを用いて接合した。
ここで、ガラスクロスの幅方向寸法の内側領域においては、第一樹脂層付フィルム(C)および第二樹脂層付フィルム(D)の樹脂層をガラスクロスの両面側にそれぞれ接合するとともに、ガラスクロスの幅方向寸法の外側領域においては、第一樹脂層付フィルム(C)および第二樹脂層付フィルム(D)の樹脂層同士を接合した。
次いで、上記接合したものを、120℃に設定した横搬送型の熱風乾燥装置内を2分間通すことによって、圧力を作用させることなく加熱処理して、厚さ30μm(第一樹脂層:4μm、繊維基材:15μm、第二樹脂層:11μm)のプリプレグを得た。
(6)金属張積層板の作製
(5)で得られたプリプレグの両面のPETフィルムを剥離し、第二樹脂層を内側にして2枚のプリプレグを重ねた。次いで、2枚のプリプレグの外側両面に、銅箔(「MT18SD−H」、厚さ3μm(18μmキャリア付き)、三井金属鉱業社製)を配置し、圧力1MPa、温度220℃で2時間加熱加圧成形し、厚さ102μmの金属張積層板を作製した。
(7)多層積層板の作製
(5)で得られた両面PETフィルム付きのプリプレグの第二樹脂層側のPETフィルムを剥離した。次いで、コア基板(住友ベークライト社製ELC−4785GS−B、厚み0.2mm、9μm銅箔)に回路パターン形成(残銅率70%、L/S=50/50μm、回路高さ9μm)した内層回路基板の表裏に、プリプレグの第二樹脂層を内側にして両面重ね合わせた。次いで、真空加圧式ラミネーター装置を用いて、温度130℃、圧力0.2MPa、時間20秒で真空加熱加圧成形し、多層積層板を得た。
得られた多層積層板から第一樹脂層側のPETフィルムを剥離し、多層積層板の両面に、銅箔(「MT18SD−H」、厚さ3μm(18μmキャリア付き)、三井金属鉱業株式会社製)を配置した。次いで、圧力1MPa、温度220℃で2時間加熱加圧成形し、両面にキャリア付き銅箔を有する金属張多層積層板を作製した。
(8)プリント配線板の作製
(7)の金属張多層積層板のキャリア銅箔を剥離し、更に極薄銅箔をエッチング除去した。次いで炭酸レーザーによりスルーホール(貫通孔)を形成した。次にスルーホール内および絶縁層表面を、80℃の膨潤液(アトテックジャパン社製、スウェリングディップ セキュリガント P)に10分間浸漬し、さらに80℃の過マンガン酸カリウム水溶液(アトテックジャパン社製、コンセントレート コンパクト CP)に5分浸漬後、中和して粗化処理を行った。
これを脱脂、触媒付与、活性化の工程を経た後、無電解銅メッキ皮膜を約1μm、めっきレジスト形成、無電解銅めっき皮膜を給電層としパターン電気メッキ銅を12μm形成させL/S=12/12μmの微細回路加工を施した。次に、熱風乾燥装置にて200℃で60分間アニール処理を行った後、フラッシュエッチングで給電層を除去した。
次に、ソルダーレジスト(太陽インキ製造社製、PSR−4000 AUS703)を印刷し、半導体素子搭載パッド等が露出するように、所定のマスクで露光し、現像、キュアを行い、回路上のソルダーレジスト層厚さが12μmとなるように形成した。
最後に、ソルダーレジスト層から露出した回路層上へ、無電解ニッケルめっき層3μmと、さらにその上へ、無電解金めっき層0.1μmとからなるめっき層を形成し、プリント配線基板を得た。
(9)半導体パッケージの作製
半導体パッケージは、(8)で得られたプリント配線基板上に半田バンプを有する半導体素子(TEGチップ、サイズ8mm×8mm、厚み0.1mm)を、フリップチップボンダー装置により、加熱圧着により搭載した。次に、IRリフロー炉で半田バンプを溶融接合した後、液状封止樹脂(住友ベークライト社製、CRP−4152S)を充填し、液状封止樹脂を硬化させることで半導体パッケージを得た。尚、液状封止樹脂は、温度150℃、120分の条件で硬化させた。上記半導体素子の半田バンプは、Sn/Pb組成の共晶で形成されたものを用いた。最後に14mm×14mmのサイズにルーターで個片化し、半導体パッケージを得た。
(10)線膨脹係数
(6)で得られた金属張積層板の金属箔をエッチングにより除去し、金属箔を除去した絶縁層から4mm×20mmの試験片を作製した。この試験片について、TMA(熱機械的分析)装置(TAインスツルメント社製,Q400)を用いて、温度範囲30〜300℃、10℃/分、荷重5gの条件で2サイクル目の50〜150℃における平面方向(XY方向)の線膨張係数(CTE)を測定した。
(11)ガラス転移温度
(6)で得られた金属張積層板の金属箔をエッチングにより除去し、金属箔を除去した絶縁層から6mm×25mmの試験片を作製した。この試験片について、DMA装置(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5℃/分(周波数1Hz)で昇温し、tanδのピーク位置をガラス転移温度とした。
(12)ピール強度
(6)で得られた金属張積層板から銅箔をエッチング除去し、60℃の膨潤液(アトテックジャパン社製、スウェリングディップ セキュリガント P)に10分間浸漬し、さらに80℃の過マンガン酸カリウム水溶液(アトテックジャパン株式会社製、コンセントレート コンパクト CP)に5分浸漬後、中和して粗化処理を行った。これを脱脂、触媒付与、活性化の工程を経た後、無電解銅メッキ皮膜を約1μm、電気メッキ銅を30μm形成させ、熱風乾燥装置にて200℃で60分間アニール処理を行った。JIS−C−6481に基づき100mm×20mmの試験片を作製し、23℃におけるピール強度を測定した。測定は第一樹脂層側で行った。
(13)細線加工性評価
(8)において、L/S=12/12μmの微細回路パターンを形成した後のプリント配線基板について、レーザー顕微鏡で細線の外観検査及び導通チェックにより評価した。評価基準は以下の通りである。
◎:形状、導通ともに問題なし
○:ショート、配線切れはなく、実質上問題ない
×:ショート,配線切れあり
(14)絶縁信頼性評価
(8)で得られたプリント配線基板のL/S=12/12μmの微細回路パターン上に、ソルダーレジストの代わりにビルドアップ材(住友ベークライト社製、BLA−3700GS)を積層、硬化した試験サンプルを作製した。この試験サンプルを用いて、温度130℃、湿度85%、印加電圧3.3Vの条件で連続湿中絶縁抵抗を評価した。尚、抵抗値10Ω以下を故障とした。評価基準は以下の通りである。
◎:300時間以上故障なし
○:150時間以上300時間未満で故障あり
×:150時間未満で故障あり
(15)半導体装置の反り評価
(9)で得られた半導体パッケージの常温(23℃)及び260℃での反りを温度可変レーザー三次元測定機(日立テクノロジーアンドサービス社製、形式LS220−MT100MT50)を用いて評価した。上記測定機のサンプルチャンバーに半導体素子面を下にして設置し、高さ方向の変位を測定し、変位差の最も大きい値を反り量とした。評価基準は以下の通りである。
常温(23℃)
◎ :反り量が150μm未満
○ :反り量が150μm以上200μm未満
× :反り量が200μm以上
260℃
◎ :反り量が100μm未満
○ :反り量が100μm以上150μm未満
× :反り量が150μm以上
(16)第一樹脂層の海島構造の観察
(6)で得られた金属張積層板の銅箔をエッチングで除去し、次に、ルテニウム酸染色法により樹脂成分を染色した。100μm×100μmの切片サンプルを切り出し、透過型電子顕微鏡(日立製H−7100FA型)によって、加速電圧100kV、倍率1万〜4万倍で観察した。海島構造が形成されているものを○、されていないものを×とした。また、島相から一部を切り出し、島相に含まれる樹脂をガスクロマトグラフィーにより分析した。
(実施例2)
樹脂ワニス(A)に用いたエラストマー変性ポリアミド樹脂(芳香族ポリアミド樹脂、日本化薬社製、KAYAFLEX BPAM155)の代わりにポリアミドイミド樹脂(東洋紡績社製 HR−11NN)を用いた以外は実施例1と同様にした。
(実施例3)
樹脂ワニス(A)に用いたエラストマー変性ポリアミド樹脂(芳香族ポリアミド樹脂、日本化薬社製、KAYAFLEX BPAM155)の代わりにポリアミドイミド樹脂(東洋紡績社製 HR−16NN)を用いた以外は実施例1と同様にした。
(実施例4)
樹脂ワニス(A)に用いたエラストマー変性ポリアミド樹脂(芳香族ポリアミド樹脂、日本化薬社製、KAYAFLEX BPAM155)の代わりにポリアミドイミド樹脂(DIC社製 V−8000)を用いた以外は実施例1と同様にした。
(実施例5)
樹脂ワニス(A)に用いたエラストマー変性ポリアミド樹脂(芳香族ポリアミド樹脂、日本化薬社製、KAYAFLEX BPAM155)の代わりにポリエーテルスルホン樹脂(住友化学社製 5003P)を用いた以外は実施例1と同様にした。
(合成例1)シアネート樹脂(ナフトールアラルキル型シアネート樹脂)
ナフトールアラルキル型フェノール樹脂(新日鐵化学社製、SN485N、水酸基当量215g/eq)101g(0.47molの水酸基)をメチルイソブチルケトン(以下MIBK)400gに仕込み、室温で攪拌溶解した。溶解後、−10℃まで冷却を行った。−10℃にて臭化シアン(以下BrCN)110g(純度95%、0.987mol)を投入し、内温が−15℃になったら、トリエチルアミン(以下TEA)100g(0.99mol)とMIBK600gの混合液を1時間かけて滴下した。滴下後、さらに30分間熟成し、さらに約2時間熟成させ反応を完結させた。
得られた溶液に、純水400mlを加えて分液し、さらに5%塩化水素水溶液(HCl)1000mlを加えて分液した。さらに、10%食塩水500gで2回洗浄分液し、純粋500mlにて2回洗浄した。
有機層を無水硫酸ナトリウムで脱水後、溶剤を減圧除去し、固形の樹脂を得た。得られた固形物をヘキサンにて洗浄した後、減圧乾燥することにより、ナフトールアラルキル型シアネート樹脂を得た。このようにして得られたナフトールアラルキル型シアネート樹脂は、赤外吸収スペクトル測定(島津製作所社製IR Prestige−21、KBr透過法)により分析し、フェノール性水酸基の吸収帯である3200〜3600cm−1のピークが消失し、シアン酸エステルの二トリルの吸収帯である2264cm−1付近のピークを確認した。
(実施例6)
樹脂ワニス(B)に用いたフェノールノボラック型シアネート樹脂(LONZA社製、Primaset PT−30)の代わりに合成例1のシアネート樹脂を用いた以外は実施例1と同様にした。
(実施例7)
樹脂ワニス(B)の代わりに以下の樹脂ワニスを用いた以外は実施例1と同様にした。
シリカ粒子(アドマテックス社製、SO25R、平均粒子径0.5μm)59.7質量部、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−6000)11.2質量部と、4官能型ナフタレンエポキシ樹脂(DIC社製、EPICLON HP−4710)9.3%と、フェノール樹脂(明和化成社製、MEH7851)19.4質量部と、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.1質量部、シランカップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.3質量部とを、メチルエチルケトンに溶解・混合させ、高速撹拌装置を用い撹拌して、エポキシ樹脂組成物が固形分基準で70質量部の樹脂ワニスを調製した。
(実施例8)
樹脂ワニス(B)の代わりに以下の樹脂ワニスを用いた以外は実施例1と同様にした。
シリカ粒子(アドマテックス社製、SO25R、平均粒子径0.5μm)59.7質量部、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂(DIC社製、HP−6000)11.2質量部と、ビスマレイミド(大和化成社製、4,4'−ジフェニルメタンビスマレイミド BMI−1000)20.1質量部、硬化剤として4,4'−ジアミノ−3,3'−ジメチルジフェニルメタンを8.6質量部、硬化触媒としてイミダゾール(四国化成社製、キュアゾール1B2PZ)0.1質量部、シランカップリング剤としてエポキシシランカップリング剤(日本ユニカー社製、A187)0.3質量部とを、メチルエチルケトンに溶解・混合させ、高速撹拌装置を用い撹拌して、エポキシ樹脂組成物が固形分基準で70質量%の樹脂ワニスを調製した。
(実施例9)
プリプレグの作製において、繊維基材をTガラスクロス(厚さ15μm、日東紡績製Tガラス織布、WTX−1015)に変更した以外は実施例1と同様にした。
(実施例10)
樹脂ワニス(A)のワニスに用いるエポキシ樹脂として、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬社製、NC−3000)の代わりに、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂(DIC製 HP−6000)を用いた以外は実施例1と同様にした。
(比較例1)
樹脂ワニス(B)のワニスに用いるエポキシ樹脂として、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂(DIC社製、EPICLON HP−6000)の代わりに、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬社製、NC−3000)を用いた以外は実施例1と同様にした。
(比較例2)
樹脂ワニス(B)のワニスに用いるエポキシ樹脂として、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂(DIC社製、EPICLON HP−6000)の代わりに、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂(DIC社製、EPICLON HP−4032D)を用いた以外は実施例1と同様にした。
(比較例3)
樹脂ワニス(B)のワニスに用いるエポキシ樹脂として、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂(DIC社製、EPICLON HP−6000)の代わりに、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬社製、NC−3000)を用いた以外は実施例8と同様にした。
(比較例4)
実施例1の(2)の樹脂層付フィルム(第一樹脂層)において、第一樹脂層の厚さが11.5μmとなるように塗工し、実施例1の(4)の樹脂層付きフィルム(第二樹脂層)において、第二樹脂層の厚さが11.5μmとなるように塗工して厚さ30μm(第一樹脂層7.5μm、繊維基材15μm、第二樹脂層7.5μm)のプリプレグを作製した。このプリプレグを用いた以外は実施例1と同等にした。
以上の結果を表1に示す。実施例1〜10のプライマー層はすべて海島構造を形成しており、海相からエポキシ樹脂がそれぞれ検出され、島相から熱可塑性樹脂がそれぞれ検出された。
Figure 2014218600
1 真空ラミネート装置
2 熱風乾燥装置
5a キャリア材料
5b キャリア材料
7 ラミネートロール
100 プリプレグ
101 繊維基材
103 第一樹脂層
105 第二樹脂層
108 一方の面
109 他方の面
200 金属張積層板
201 絶縁層
203 金属箔
300 プリント配線基板
301 絶縁層
302 金属箔
303 金属層
305 レジスト
307 ビアホール
308 無電解金属めっき膜
309 電解金属めっき層
310 金属張積層板
311 コア層
317 ビルドアップ層
400 半導体パッケージ
401 ソルダーレジスト層
407 半導体素子
410 半田バンプ
413 封止材
500 半導体装置
520 実装基板
525 接続端子

Claims (16)

  1. 熱硬化性樹脂と無機充填材とを含有する樹脂組成物を繊維基材に少なくとも2層以上含浸してなるプリプレグであって、
    前記プリプレグの一方の面から前記繊維基材までを第一樹脂層とし、
    前記プリプレグの他方の面から前記繊維基材までを第二樹脂層とし、
    前記一方の面と前記繊維基材の中心線との距離をD1とし、
    前記他方の面と前記繊維基材の中心線との距離をD2としたとき、
    D2>D1を満たし、かつ、前記第一樹脂層および前記第二樹脂層の少なくとも一方が、下記一般式(1)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含む、プリプレグ。
    Figure 2014218600
    (前記一般式(1)式において、nは1以上20以下の整数であり、lは1または2の整数であり、Rはそれぞれ独立に水素原子、ベンジル基、アルキル基または下記一般式(2)で表される構造であり、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基である。)
    Figure 2014218600
    (前記一般式(2)式において、Arはそれぞれ独立にフェニレン基またはナフチレン基であり、Rはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、mは1又は2の整数である。)
  2. 請求項1に記載のプリプレグにおいて、
    前記第二樹脂層が前記ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂を含む、プリプレグ。
  3. 請求項1または2に記載のプリプレグにおいて、
    前記第一樹脂層は熱可塑性樹脂をさらに含む、プリプレグ。
  4. 請求項3に記載のプリプレグにおいて、
    前記第一樹脂層が海島構造であり、
    前記熱可塑性樹脂が島相に存在する、プリプレグ。
  5. 請求項3または4に記載のプリプレグにおいて、
    前記熱可塑性樹脂がゴム成分を含む、プリプレグ。
  6. 請求項3乃至5いずれか一項に記載のプリプレグにおいて、
    前記熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂およびポリエーテルスルホン樹脂からなる群より選択される一種または二種以上の樹脂である、プリプレグ。
  7. 請求項1乃至6いずれか一項に記載のプリプレグにおいて、
    前記無機充填材がシリカ粒子である、プリプレグ。
  8. 請求項1乃至7いずれか一項に記載のプリプレグにおいて、
    さらにカップリング剤を含む、プリプレグ。
  9. 請求項1乃至8いずれか一項に記載のプリプレグにおいて、
    前記繊維基材が、Eガラス、Sガラス、Dガラス、Tガラス、NEガラス、および石英ガラスからなる群から選ばれる少なくとも一種のガラスにより構成されたガラス繊維基材である、プリプレグ。
  10. 請求項1乃至9いずれか一項に記載のプリプレグにおいて、
    当該プリプレグは、セミアディティブプロセス法によって回路形成するプリント配線基板に用いられるものである、プリプレグ。
  11. 請求項1乃至10いずれか一項に記載のプリプレグにおいて、
    当該プリプレグを220℃、2時間加熱硬化させて得られる硬化物の動的粘弾性測定によるガラス転移温度が200℃以上250℃以下である、プリプレグ。
  12. 請求項1乃至11いずれか一項に記載のプリプレグにおいて、
    当該プリプレグを220℃、2時間加熱硬化させて得られる硬化物の線膨張係数が10ppm/℃以下である、プリプレグ。
  13. 請求項1乃至12いずれか一項に記載のプリプレグの少なくとも一方の面に金属箔が積層された、プリプレグ。
  14. 請求項1乃至13いずれか一項に記載のプリプレグの硬化物を含む金属張積層板。
  15. 請求項14に記載の金属張積層板を回路加工してなるプリント配線基板。
  16. 請求項15に記載のプリント配線基板に半導体素子を実装してなる半導体パッケージ。
JP2013099361A 2013-05-09 2013-05-09 プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板および半導体パッケージ Pending JP2014218600A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013099361A JP2014218600A (ja) 2013-05-09 2013-05-09 プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板および半導体パッケージ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013099361A JP2014218600A (ja) 2013-05-09 2013-05-09 プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板および半導体パッケージ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014218600A true JP2014218600A (ja) 2014-11-20

Family

ID=51937371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013099361A Pending JP2014218600A (ja) 2013-05-09 2013-05-09 プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板および半導体パッケージ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014218600A (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017101203A (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 日立化成株式会社 めっきプロセス用樹脂組成物、めっきプロセス用樹脂付キャリアフィルム及びその製造方法、配線板用積層体並びに配線板の製造方法
WO2017204206A1 (ja) * 2016-05-25 2017-11-30 Dic株式会社 樹脂組成物及びレジスト膜
JP2018012777A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 日立化成株式会社 絶縁樹脂材料、層間絶縁用樹脂フィルム及びその製造方法、複合フィルム及びその製造方法、並びにプリント配線板及びその製造方法
JP2018012774A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 日立化成株式会社 熱硬化性樹脂組成物、層間絶縁用樹脂フィルム、複合フィルム、プリント配線板及びその製造方法
JP2018012775A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 日立化成株式会社 熱硬化性樹脂組成物、層間絶縁用樹脂フィルム、複合フィルム、プリント配線板及びその製造方法
JP2020055890A (ja) * 2018-09-28 2020-04-09 積水化学工業株式会社 樹脂材料及び多層プリント配線板
US11331888B2 (en) 2016-07-20 2022-05-17 Showa Denko Materials Co., Ltd. Composite film for electronic devices using high frequency band signals, printed wiring board and manufacturing method therefor
WO2022107564A1 (ja) * 2020-11-18 2022-05-27 東レ株式会社 エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、繊維強化樹脂成形体および一体化成形品
WO2022107563A1 (ja) * 2020-11-18 2022-05-27 東レ株式会社 繊維強化樹脂および一体化成形品
JP2022137095A (ja) * 2017-02-14 2022-09-21 味の素株式会社 樹脂組成物
US11827789B2 (en) 2016-07-20 2023-11-28 Resonac Corporation Thermosetting resin composition, interlayer insulation resin film, composite film, printed wiring board, and production method thereof
US11827741B2 (en) 2020-12-15 2023-11-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Epoxy compound, composition prepared therefrom, semiconductor device prepared therefrom, electronic device prepared therefrom, article prepared therefrom, and method of preparing epoxy compound

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017101203A (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 日立化成株式会社 めっきプロセス用樹脂組成物、めっきプロセス用樹脂付キャリアフィルム及びその製造方法、配線板用積層体並びに配線板の製造方法
WO2017204206A1 (ja) * 2016-05-25 2017-11-30 Dic株式会社 樹脂組成物及びレジスト膜
JP2018012777A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 日立化成株式会社 絶縁樹脂材料、層間絶縁用樹脂フィルム及びその製造方法、複合フィルム及びその製造方法、並びにプリント配線板及びその製造方法
JP2018012774A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 日立化成株式会社 熱硬化性樹脂組成物、層間絶縁用樹脂フィルム、複合フィルム、プリント配線板及びその製造方法
JP2018012775A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 日立化成株式会社 熱硬化性樹脂組成物、層間絶縁用樹脂フィルム、複合フィルム、プリント配線板及びその製造方法
US11331888B2 (en) 2016-07-20 2022-05-17 Showa Denko Materials Co., Ltd. Composite film for electronic devices using high frequency band signals, printed wiring board and manufacturing method therefor
US11827789B2 (en) 2016-07-20 2023-11-28 Resonac Corporation Thermosetting resin composition, interlayer insulation resin film, composite film, printed wiring board, and production method thereof
JP2022137095A (ja) * 2017-02-14 2022-09-21 味の素株式会社 樹脂組成物
JP7400883B2 (ja) 2017-02-14 2023-12-19 味の素株式会社 樹脂組成物
JP7339731B2 (ja) 2018-09-28 2023-09-06 積水化学工業株式会社 樹脂材料及び多層プリント配線板
JP2020055890A (ja) * 2018-09-28 2020-04-09 積水化学工業株式会社 樹脂材料及び多層プリント配線板
WO2022107563A1 (ja) * 2020-11-18 2022-05-27 東レ株式会社 繊維強化樹脂および一体化成形品
JP7180790B2 (ja) 2020-11-18 2022-11-30 東レ株式会社 プリプレグ、繊維強化樹脂成形体および一体化成形品
JPWO2022107564A1 (ja) * 2020-11-18 2022-05-27
WO2022107564A1 (ja) * 2020-11-18 2022-05-27 東レ株式会社 エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、繊維強化樹脂成形体および一体化成形品
US11827741B2 (en) 2020-12-15 2023-11-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Epoxy compound, composition prepared therefrom, semiconductor device prepared therefrom, electronic device prepared therefrom, article prepared therefrom, and method of preparing epoxy compound

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7388482B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物、キャリア付樹脂膜、プリプレグ、プリント配線基板および半導体装置
JP6217165B2 (ja) プライマー層付きプリプレグ、プライマー層付き金属箔、金属張積層板、プリント配線基板、半導体パッケージおよび半導体装置
JP2014218600A (ja) プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板および半導体パッケージ
TWI460231B (zh) 樹脂組成物,樹脂片材,預浸體,積層板,多層印刷佈線板及半導體裝置
TWI374523B (ja)
JP2014205755A (ja) プライマー層形成用樹脂組成物
WO2012002434A1 (ja) プリプレグ、配線板および半導体装置
JP7028165B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物、キャリア付樹脂膜、プリント配線基板および半導体装置
JP2012045887A (ja) 金属張積層板、及びその製造方法
US20110083890A1 (en) Epoxy resin composition, prepreg, metal-clad laminate, printed wiring board and semiconductor device
JP6206035B2 (ja) 金属張積層板、プリント配線基板、および半導体装置
JP2014240456A (ja) プライマー層付きプリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板および半導体パッケージ
WO2010110433A1 (ja) 熱硬化性樹脂組成物、並びにこれを用いたプリプレグ、支持体付絶縁フィルム、積層板及びプリント配線板
JP2010248473A (ja) 熱硬化性樹脂組成物、並びにこれを用いたプリプレグ、積層板及び多層プリント配線板
JP2017206578A (ja) 熱硬化性樹脂組成物、キャリア付樹脂膜、プリプレグ、金属張積層板、樹脂基板、プリント配線基板、及び半導体装置
JP6098372B2 (ja) 半導体装置
JP6186977B2 (ja) 樹脂組成物、樹脂シート、プリプレグ、積層板、プリント配線板、及び半導体装置
JP2012131947A (ja) プリント配線板用エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、金属張積層板、樹脂シート、プリント配線板及び半導体装置
JP6229439B2 (ja) 金属張積層板、プリント配線基板、および半導体装置
JP2012131945A (ja) プリント配線板用樹脂組成物、プリプレグ、積層板、樹脂シート、プリント配線板及び半導体装置
TW201018579A (en) Laminate, print circuit board and semiconductor device
JP6221620B2 (ja) 金属張積層板、プリント配線基板、および半導体装置
JP2012131946A (ja) プリント配線板用樹脂組成物、プリプレグ、積層板、樹脂シート、プリント配線板及び半導体装置
JP6349686B2 (ja) 金属張積層板、プリント配線基板、および半導体装置
JP2015159177A (ja) 樹脂基板、金属張積層板、プリント配線基板、および半導体装置