JP2015070025A - 積層体の製造方法、プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板、半導体装置、およびプリプレグの表裏識別方法 - Google Patents

積層体の製造方法、プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板、半導体装置、およびプリプレグの表裏識別方法 Download PDF

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Abstract

【課題】プリプレグの表裏を誤って積層する可能性の低い積層体の製造方法を提供する。
【解決手段】片面または両面に回路配線部を有する基板と、プリプレグにより形成されるビルドアップ層とを備える積層体の製造方法に関し、プリプレグ10と、片面または両面に回路配線部4aを有する基板5とを準備する工程を含む。プリプレグ10は繊維基材1と、繊維基材1の一方の面に設けられた第1の樹脂層2と、繊維基材1の他方の面に設けられた第2の樹脂層3とを備えており、第1の樹脂層2表面の法線方向からみた平面形状と第2の樹脂層3表面の法線方向からみた平面形状とが異なる形状を有し、平面形状とを識別することにより、プリプレグ10の第1の樹脂層2側の表面と第2の樹脂層3側の表面を識別し、識別したプリプレグ10の第2の樹脂層3側の表面を基板5の回路配線部4aに向けながら、プリプレグ10を基板5の回路配線部4a上に積層する工程とを含む。
【選択図】図6

Description

本発明は、積層体の製造方法、プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板、半導体装置、およびプリプレグの表裏識別方法に関する。
近年、電子部品・電子機器等の小型化・薄膜化等に伴って、それらに用いられるプリント配線基板等にも小型化・薄膜化が要求される。それに伴い、プリント配線基板には、より高密度の回路配線パターン(回路配線部)を形成することが必要となってきている。このような高密度の回路配線パターンを形成するためには、多層構造のプリント配線基板を用い、その各層を薄くすることが行われている。
一般に、多層構造のプリント配線基板を薄くするためには、プリプレグの一方の面に回路配線パターンを形成し、当該回路配線パターンを、このプリプレグに積層する他のプリプレグの他方の面側に埋設することが行われる。この場合、プリプレグには、一方の面側に回路配線パターンを形成するためのメッキ密着性が、他方の面側に回路配線パターンの間隙を埋め込むための埋め込み性(成形性)が要求される。
また、内層回路基板に絶縁樹脂膜と導体回路層とを交互に積層するビルドアップ方式の多層プリント配線基板においても同様に、絶縁樹脂膜の一方の面側に回路配線パターンを形成するためのメッキ密着性が、他方の面側に回路配線パターンの間隙を埋め込むための埋め込み性(成形性)が要求される。
そこで、両面に異なる用途、機能、性能または特性等を付与したプリプレグ等の開発が行われている。特許文献1(特開2007−176169号公報)には、繊維基材の両側に、厚さの異なる2つの樹脂層を形成したプリプレグが開示されている。また、特許文献2(特開2008−38066号公報)には、シート状基材の両側に、組成の異なる2つの樹脂層を形成したプリプレグが開示されている。
しかしながら、両面に異なる性質を備えたプリプレグや樹脂シートは一方の面と他方の面(以下、表裏とも呼ぶ。)を識別することが必要である。表裏の識別が難しい場合には、表裏を逆にして積層してしまう可能性がある。このような場合には、所望の多層プリント配線基板が得られない。
このような問題を解消するために、特許文献3(国際公開第2008/129815号パンフレット)には、表裏が視覚的に識別できるキャリア付きプリプレグが開示されている。具体的には、プリプレグの両面の樹脂層の色を変えて色によりプリプレグの表裏を識別する方法、プリプレグの両面に色が異なるキャリアを設けて色によりプリプレグの表裏を識別する方法、プリプレグの両面にマーキングを有するキャリアを設けてマーキングの有無によりプリプレグの表裏を識別する方法が開示されている。
特開2007−176169号公報 特開2008−38066号公報 国際公開第2008/129815号パンフレット
しかしながら、キャリア剥離後のプリプレグは表裏識別が困難である。そのため、キャリア付きプリプレグは、両面のキャリアを剥離してから積層工程を行う場合においては、依然としてプリプレグの表裏面を誤って積層する可能性があった。
また、両面の樹脂層が異なる色を有するプリプレグにおいても、プリプレグは光を透過しやすいために表面と裏面の色が透け合わさった色となってしまい、依然として表裏の識別が困難である場合があった。例えば、片面の樹脂層を青色、もう一方の面の樹脂層を赤色に着色した場合、視覚的には両面共に紫色に見えてしまい表裏の識別が困難であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、プリプレグの表裏を誤って積層する可能性を低減できる積層体の製造方法を提供するものである。
本発明によれば、
片面または両面に回路配線部を有する基板と、プリプレグにより形成されるビルドアップ層とを備える積層体の製造方法であって、
繊維基材と、上記繊維基材の一方の面に設けられた第1の樹脂層と、上記繊維基材の他方の面に設けられた第2の樹脂層とを備えるプリプレグであって、上記第1の樹脂層表面の法線方向からみた上記プリプレグの平面形状と上記第2の樹脂層表面の法線方向からみた上記プリプレグの平面形状とが異なる形状を有するプリプレグと、片面または両面に回路配線部を有する基板とを準備する工程と、
上記第1の樹脂層表面の法線方向からみた上記プリプレグの平面形状と、上記第2の樹脂層表面の法線方向からみた上記プリプレグの平面形状とを識別することにより、上記プリプレグの上記第1の樹脂層側の表面と上記第2の樹脂層側の表面を識別する工程と、
識別した上記プリプレグの上記第2の樹脂層側の表面を上記基板の上記回路配線部に向けながら、上記プリプレグを上記基板の前記回路配線部上に積層する工程と、
を含む、積層体の製造方法が提供される。
本発明の積層体の製造方法に用いられるプリプレグは、第1の樹脂層表面の法線方向からみた当該プリプレグの平面形状と、第2の樹脂層表面の法線方向からみた当該プリプレグの平面形状とが異なる形状を有している。そのため、当該プリプレグの表裏をその形状により識別することが可能であり、第2の樹脂層側の表面を基板の回路配線部に向けて積層する際に表裏を誤って積層する可能性を低減することができる。
また、本発明によれば、
繊維基材と、
上記繊維基材の一方の面に設けられた第1の樹脂層と、
上記繊維基材の他方の面に設けられた第2の樹脂層とを備えるプリプレグであって、
上記第1の樹脂層表面の法線方向からみた当該プリプレグの平面形状と、上記第2の樹脂層表面の法線方向からみた当該プリプレグの平面形状とが異なる、プリプレグが提供される。
また、本発明によれば、上記プリプレグ、当該プリプレグを2枚以上重ね合わせた積層体および上記本発明の積層体の製造方法によって得られる積層体からなる群から選択される一つの少なくとも片面に金属箔を有する、金属張積層板が提供される。
また、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。
また、本発明によれば、上記プリント配線基板に半導体素子が搭載された、半導体装置が提供される。
また、本発明によれば、
上記プリプレグを準備する工程と、
上記第1の樹脂層表面の法線方向からみた上記プリプレグの平面形状と、上記第2の樹脂層表面の法線方向からみた上記プリプレグの平面形状とを識別することにより、上記プリプレグの上記第1の樹脂層側の表面と上記第2の樹脂層側の表面を識別する工程と、
を含む、プリプレグの表裏識別方法が提供される。
本発明によれば、プリプレグの表裏を誤って積層する可能性を低減することのできる積層体の製造方法を提供できる。
本発明の一実施形態にかかるプリプレグの断面図である。 本発明の一実施形態にかかるプリプレグの断面図である。 本発明の一実施形態にかかるプリプレグの第1の樹脂層表面および第2の樹脂層表面の法線方向からみた形状を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかるプリプレグの第1の樹脂層表面および第2の樹脂層表面の法線方向からみた形状を示す模式図である。 本発明のプリプレグを製造する工程の一例を示す工程図である。 本発明の積層体の製造方法の一実施形態を示す概念図である。 本発明の一実施形態にかかるプリント配線基板の断面図である。 本発明の一実施形態にかかる半導体装置の断面図である。 実施例にて得られたプリプレグの切り欠き部分の写真を示す図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素は同一符号を付し、その詳細な説明は重複しないように適宜省略される。
また、本実施形態において、「〜」は特に断りがなければ、以下から以上を表す。
本実施形態にかかる積層体の製造方法は、片面または両面に回路配線部を有する基板と、プリプレグにより形成されるビルドアップ層とを備える積層体の製造方法である。
該積層体の製造方法はプリプレグ10と、片面または両面に回路配線部4aを有する基板5とを準備する工程を含む。
ここで、プリプレグ10は繊維基材1と、繊維基材1の一方の面に設けられた第1の樹脂層2と、繊維基材1の他方の面に設けられた第2の樹脂層3とを備えており、第1の樹脂層2表面の法線方向からみた平面形状と第2の樹脂層3表面の法線方向からみた平面形状とが異なる形状を有する。
また、該積層体の製造方法は、プリプレグ10の第1の樹脂層2表面の法線方向からみた平面形状と、第2の樹脂層3表面の法線方向からみた平面形状とを識別することにより、プリプレグ10の第1の樹脂層2側の表面と第2の樹脂層3側の表面を識別し、識別したプリプレグ10の第2の樹脂層3側の表面を基板5の回路配線部4aに向けながら、プリプレグ10を基板5の回路配線部4a上に積層する工程とを含む。
(プリプレグ)
はじめに、本実施形態のプリプレグ10の概要について説明する。
図1および図2は、本発明の一実施形態にかかるプリプレグ10の断面図である。本明細書において、説明の都合上、図中の「上側」を「上」、「下側」を「下」として説明する。
プリプレグ10は、平面状の繊維基材1から構成される繊維基材層11と、繊維基材層11の一方の面(上面)に設けられた第1の樹脂層2と、繊維基材層11の他方の面(下面)に設けられた第2の樹脂層3とを有する。ここで、プリプレグ10は、第1の樹脂層2表面の法線方向からみた平面形状と第2の樹脂層3表面の法線方向からみた平面形状とが異なる形状を有する。
そして、プリプレグ10は、図1に示すように第1の樹脂層2と、第2の樹脂層3が同じ厚さであり、樹脂組成が互いに異なるものでもよいし、図2に示すように、第1の樹脂層の厚みB1と第2の樹脂層の厚みB2が互いに異なるものでもよい。第1の樹脂層の厚みB1と第2の樹脂層の厚みB2が互いに異なる場合は、樹脂組成は互いに同じであっても、異なっていてもよい。
なお、このプリプレグ10はプリント配線基板のコア層としても用いることもできるし、また、ビルドアップ層を形成するために用いることができる。特にビルドアップ層を形成するために好適に用いることができる。
繊維基材層11は主として繊維基材1で構成されている。繊維基材層11は、プリプレグ10の機械的強度を向上する機能を有する。
この繊維基材1としては、例えば、ガラス織布、ガラス不織布等のガラス繊維基材;ポリアミド樹脂繊維、芳香族ポリアミド繊維や全芳香族ポリアミド樹脂繊維のアラミド繊維等のポリアミド系樹脂繊維;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等のポリエステル系樹脂繊維;ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリイミド樹脂繊維、フッ素樹脂繊維等を主成分とする織布または不織布で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等を主成分とする紙繊維基材等を用いることができる。
これらの中でも、繊維基材1は、ガラス繊維基材であるのが好ましく、ガラス織布であるのがより好ましい。かかるガラス繊維基材を用いることにより、プリプレグ10の機械的強度を向上させることができる。また、プリプレグ10の熱膨張係数を小さくすることができる。
このようなガラス繊維基材を構成するガラスとしては、例えば、Eガラス、Cガラス、Aガラス、Sガラス、Dガラス、NEガラス、Tガラス、Qガラス、Hガラス等が挙げられる。これらの中でも、ガラスは、Sガラス、Tガラス、または、Qガラスであるのが好ましい。これにより、ガラス繊維基材の熱膨張係数を比較的小さくすることができるため、プリプレグ10の熱膨張係数をより一層小さくできる。
繊維基材1の平均厚さは、特に限定されないが、30μm以下であるのが好ましく、25μm以下であるのがより好ましく、10μm以上20μm以下であるのがさらに好ましい。上記範囲の厚さの繊維基材1を用いることにより、プリプレグ10の機械的強度を確保しつつ、その薄型化を図ることができる。さらには、プリプレグ10に対する孔あけ等の加工を施す際の加工性を向上することもできる。
なお、繊維基材1の平均厚さは、繊維基材1のたて糸とよこ糸の交点部分において、繊維基材1の一方の面から他方の面までの厚みを10箇所測定し、その平均値を算出することで得られる。
繊維基材層11は、繊維基材1に、第1の樹脂層2または第2の樹脂層3を構成する樹脂組成物を含浸して形成することができる。あるいは、第1の樹脂層2および第2の樹脂層3に用いる樹脂とは異なる樹脂組成物を、繊維基材1に含浸させて繊維基材層11を形成してもよい。上記樹脂組成物に用いられる樹脂としては、プリプレグに通常使用される公知の樹脂を用いることができる。
本実施形態のプリプレグ10は第1の樹脂層2表面の法線方向からみた平面形状と第2の樹脂層3表面の法線方向からみた平面形状とが異なる形状を有する。このような平面形状の差は、発明の目的が損なわれない限り適宜設定することができる。例えば、長方形状のプリプレグまたは正方形状のプリプレグの少なくとも一辺に切り欠きを設けることで、第1の樹脂層2表面の法線方向からみたプリプレグ10の平面形状と、第2の樹脂層3表面の法線方向からみたプリプレグ10の平面形状において、当該切り欠きの位置を異なるものとする等の手法を採用することができる。
このような切り欠きを施した形状については、適宜設定することができるが、具体例として図3および図4に示すようなプリプレグ10の平面形状とすることができる。図3に示す(a)、(b)、(c)は長方形状のプリプレグに切り欠きを設けたプリプレグ10であり、図4に示す(d)、(e)、(f)は正方形状のプリプレグに切り欠きを設けたプリプレグ10である。これらの図は、破線部の上は第1の樹脂層2表面の法線方向(図1および図2のA方向に相当する)からみた平面形状を示したものであり、破線部の下は第2の樹脂層3表面の法線方向(図1および図2のB方向に相当する)からみた平面形状を示したものである。これらの図からもわかるように、長方形状のプリプレグまたは正方形状のプリプレグの少なくとも一辺に切り欠きを設けることにより、第1の樹脂層2表面の法線方向からみた平面形状と第2の樹脂層3表面の法線方向からみた平面形状とは互いに切り欠きの位置が異なり、これにより、互いに平面形状が重なり合わない関係となる。
このような切り欠きは長方形状のプリプレグまたは正方形状のプリプレグに対し一箇所に設けてもよいし、二箇所以上に設けてもよい。(a)、(c)、(d)に示すように長方形状のプリプレグまたは正方形状のプリプレグの一辺の中心からずれた位置に設けるのが好ましい。これにより、切り欠きを施す箇所を少なくすることができ、歩留まりの向上を図ることができる。
また、長方形状のプリプレグまたは正方形状のプリプレグに対して施される切り欠きの大きさや範囲、形状は人間の視覚で認識できるものであれば特に限定されない。
(樹脂層)
この繊維基材1の一方の面には第1の樹脂層2が設けられ、他方の面には第2の樹脂層3が設けられている。第1の樹脂層2は、第1樹脂組成物により構成され、第2の樹脂層3は、第2樹脂組成物により構成される。
なお、第1の樹脂層2は、その上面に金属層を設けるための層として、また、第2の樹脂層3は、回路を埋め込むための層とすることができる。
図2に示すように、プリプレグ10の第2の樹脂層3の厚みは第1の樹脂層2の厚みよりも大きいことが好ましい。このようにすることにより、第1の樹脂層2上には配線部を高い加工性で形成することができ、第2の樹脂層3によって回路をより確実に埋め込むことができる。
具体的には、第1の樹脂層2の厚さB1は特に限定はされないが、薄いプリント配線基板を得たい場合には、好ましくは0.1μm以上15μm以下であり、さらに好ましくは1μm以上10μm以下である。
厚みB1が0.1μm以上であると、第1樹脂層2の上にさらに回路配線部4b(図7参照)が形成された場合、その成形時の圧力で回路配線部4bと繊維基材1とが接触する可能性を低減できる。また、厚みB1が15μm以下であると、プリント配線基板の厚みを低減できる。
一方、第2の樹脂層3の厚さは好ましくは4μm以上50μm以下であり、さらに好ましくは5μm以上20μm以下である。
なお、各々の樹脂層の平均厚さは任意の間隔で10箇所厚みを測定し、その平均値を算出することで得られる。
第1の樹脂層2および第2の樹脂層3は樹脂組成物から構成される。樹脂組成物に用いられる樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、フェノキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。また、この樹脂組成物は、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤、熱可塑性樹脂、無機充填材、有機充填材、カップリング剤、レベリング剤等の添加物を含んでもよい。
(プリプレグの表裏識別方法)
上述の構成を具備するプリプレグ10は、プリプレグ10の第1の樹脂層2表面の法線方向からみたプリプレグ10の平面形状と、第2の樹脂層3表面の法線方向からみたプリプレグ10の平面形状とを識別することにより、プリプレグ10の第1の樹脂層2側の表面と第2の樹脂層3側の表面とを識別することができる。
図3および図4を用い、より詳細に説明すると、第1の樹脂層2表面の法線方向(A方向)からみた平面形状と第2の樹脂層3表面の法線方向(B方向)からみた平面形状とは互いに重ならない関係となるため、表裏の識別が可能となる。
(プリプレグの製造方法)
本実施形態のプリプレグ10は、例えば、次のように製造することができる。
まず、第1樹脂組成物をキャリアフィルム(第1シート材)に層状に塗布したキャリア材料2a(図5参照)と、および第2樹脂組成物をキャリアフィルム(第2シート材)に層状に塗布したキャリア材料3a(図5参照)とを製造する。
次に、これらのキャリア材料2a、3aを繊維基材1(または繊維基材層11)にラミネート(重ね合わせて)接合することにより接合体を得る。
次に、各キャリアフィルム(第1シート材および第2シート材)を剥離した後、切り欠きを施し、長方形状または正方形状に切断することにより、プリプレグ10の両面で各樹脂層を構成する樹脂組成物の組成や厚みが異なるプリプレグ10を得ることができる。
なお、本実施形態においては、各キャリアフィルムを剥離する工程、切り欠きを施す工程、長方形状または正方形状に切断する工程の順序は特に制限されない。
また、切り欠きを施す手段として、プリプレグ10の厚さや、用いられる樹脂組成物に応じ、例えば、打ち抜きドリルやパンチ、カッターナイフ等を用いた方法を採用することができる。
ここで、予め樹脂組成物がキャリアフィルムに塗布されたキャリア材料2a、3aを製造し、このキャリア材料2a、3aを繊維基材1にラミネートし、キャリアフィルムを剥離する方法について、図5を用いて具体的に説明する。図5は、本発明のプリプレグ10を製造する工程の一例を示す工程図である。
まず、繊維基材1(または繊維基材層11)と、上述したような第1樹脂組成物で構成された第1の樹脂層2を有するキャリア材料2aおよび上述したような第2樹脂組成物で構成された第2の樹脂層3を有するキャリア材料3aとを用意する。
キャリア材料2a、3aは、例えばキャリアフィルムにそれぞれ第1樹脂組成物、第2樹脂組成物を含むワニス(第1の樹脂層形成用ワニス、第2の樹脂層形成用ワニス)を塗工する方法等により得ることができる。
次に、真空ラミネート装置8を用いて、減圧下で繊維基材1の両面から、それぞれ、樹脂層(第1の樹脂層、第2の樹脂層)が繊維基材1に接触するように、キャリア材料2aおよび3aを重ね合わせてラミネートロール81で接合する。
なお、繊維基材1とキャリア材料2aおよび3aとの接合は、常圧下で行うようにしてもよいが、減圧下で行うようにするのが好ましい。減圧下で接合することにより、繊維基材1の内部または各キャリア材料2a、3aと繊維基材1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10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、後述するボイド除去工程(例えば、加熱処理)で消し去ることができるからである。このような減圧下で繊維基材1とキャリア材料2a、3aとを接合する他の装置としては、例えば真空ボックス装置等を用いることができる。
次に、繊維基材1と、キャリア材料2aおよび3aの接合体は、真空ラミネート装置8から熱風乾燥装置9に移送される。熱風乾燥装置9において、この接合体は、大気圧下で第1樹脂組成物および第2樹脂組成物の溶融温度以上の温度で加熱処理される。
これにより、樹脂組成物が流動し、前述の減圧下で行われる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。
なお、得られた接合体中からのボイドの除去は、加熱処理の他、例えば、接合体に対して超音波振動を与えること等によっても行うことができる。また、加熱処理と超音波振動の付与とを組み合わせて行うようにしてもよい。
次に、得られた接合体のキャリアフィルムを除去し、切り欠きを施し、長方形状または正方形状に切断する。これによりプリプレグ10を得ることができる。この場合、キャリアフィルムの樹脂組成物が付与される面には、それぞれ剥離処理が施されていることが好ましい。これにより、接合体からキャリアフィルムをより容易にかつ確実に剥離(除去)することができる。
(基板)
本実施形態の積層体の製造方法には片面または両面に回路配線部4aを有する基板5が用いられる。このような基板5は公知のものを用いることができるが、例えば、銅張積層板に、エッチング等により所定の回路を形成し、この回路部分を黒化処理して得られるもの等が用いられる。
(積層体の製造方法)
本実施形態のプリプレグ10を用いることで、片面または両面に回路配線部4aを有する基板5と、基板の少なくとも片面の回路配線部4aの上に設けられたプリプレグ10とを備える積層体20を安定的に製造することができる。
以下、図6を用いて説明する。はじめに、前述したプリプレグ10、および基板5を準備する。次いで、図6(a)に示すように、プリプレグ10を、第1の樹脂層2の表面の法線方向からみたプリプレグ10の平面形状と、第2の樹脂層3の表面の法線方向からみたプリプレグ10の平面形状とを識別することにより、プリプレグ10の第1の樹脂層2側の表面と、第2の樹脂層3側の表面とを識別し、識別したプリプレグの第2の樹脂層3側の表面を基板の回路配線部4aに向けながら、プリプレグ10を基板の回路配線部4a上に積層する。
本実施形態の積層体20の製造方法によれば、プリプレグ10を用いることにより、プリプレグの表面と裏面を逆にして基板に積層してしまう可能性を低減できる。その結果、積層体20の歩留まりを向上させることができる。
(金属張積層板)
プリプレグ10、該プリプレグ10を2枚以上重ね合わせた積層体、または前述した積層体20からなる群から選択される一つの少なくとも片面に金属箔を配置し、次いで、これらを真空プレス装置等を用いて真空下で加熱加圧し、第1の樹脂層2および第2の樹脂層3を加熱硬化することで、金属張積層板を得ることができる。
ここで、積層されたプリプレグ10等を加熱加圧する工程において、特に制限はないが、例えば、温度140〜300℃、圧力1〜7MPa等の条件が用いられる。
金属箔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15μm以下である。
(プリント配線基板)
図7は、本発明の一実施形態にかかるプリント配線基板101の断面図である。本実施形態のプリント配線基板101は、片面または両面に回路配線部4aを有する基板5と、プリプレグ10により形成されるビルドアップ層15とを備える。
本実施形態のプリント配線基板101は、前述した金属張積層板を回路形成することにより得ることができる。例えば、金属張積層板の金属箔を回路加工し、回路配線部4bを形成することにより、プリント配線基板101を得ることができる。回路加工はサブトラクティブ工法、セミアディティブ工法等、従来公知の方法によりおこなうことができる。
ここで、本実施形態のプリプレグ10の第1の樹脂層2および第2の樹脂層3ならびにプリント配線基板101の厚みについて説明する。
図7で示されるように、プリント配線基板101において、基板の回路配線部4aの厚みをt1、回路配線部4aの上端部41から第2の樹脂層の上端部31までの距離をt2とする。また、上記のように、図2で示されるプリプレグ10の第1の樹脂層の厚みをB1、第2の樹脂層の厚みをB2とする。また、プリプレグ10を積層する基板5全体の面積に対する回路配線部4aの面積の割合をSとする。このとき、本実施形態のプリント配線基板101は、以下の式(1)を満たすことが好ましい。
B2=t1×(1−S)+t2 式(1)
厚みt2は、特に限定されないが、薄いプリント配線基板を得たい場合には、好ましくは0.1μm以上5μm以下であり、さらに好ましくは、0.1μm以上3μm以下である。厚みt2が0.1μm以上であると、回路配線部4aが繊維基材1と接触する可能性を低減できる。また、厚みt2が5μm以下であると、プリント配線基板101の厚みを小さくできる。厚みt2が上記範囲内であると、基板5の回路配線部4aの埋め込み性に優れ、薄いプリント配線基板101を得ることができる。
(半導体装置)
このようにして得られた本実施形態のプリント配線基板101に、半導体素子203を搭載することで半導体装置201を得ることができる。図8には本発明の一実施形態にかかる半導体装置を示す。
半導体装置201は、プリント配線基板101上面に設けられたパッド部202が、導体部206を介して基板5の回路配線部4aと接続されている。
半導体素子203は、プリント配線基板101上面に設けられたパッド部202に対し、バンプ204を介して搭載されている。また、パッド部202およびバンプ204は半導体封止樹脂205によって封止されている。
なお、導体部206は、基板5上に積層したプリプレグ10を貫通させ、電気めっき処理を施す等の方法により形成することができる。その他、半導体素子203の実装方法および封止方法等、半導体装置201を製造するプロセスとして用いる方法は、当該分野で公知の方法を採用することができる。
また、図8ではビルドアップ層としたプリプレグ10を1枚用いた半導体装置201を示しているが、ビルドアップ層として用いられるプリプレグの枚数は、これに限定されず、2枚以上とすることもできる。
以上、本発明の積層体の製造方法、プリプレグ、金属張積層板、プリント配線基板、半導体装置、プリプレグの表裏識別方法の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、また、任意の構成物が付加されていてもよい。
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定するものではない。
(実施例)
1.第1の樹脂層形成用ワニスの調製
熱硬化性樹脂としてノボラック型シアネート樹脂(ロンザジャパン社製、プリマセット PT−30、重量平均分子量2,600)24質量部、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(日本化薬社製、NC−3000、エポキシ当量275)24質量部、フェノキシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との共重合体であり、末端部はエポキシ基を有しているフェノキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、EP−4275、重量平均分子量60,000)11.8質量部、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(四国化成工業社製、「2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール」)0.2質量部をメチルエチルケトンに溶解させた。また、無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25H、平均粒径0.5μm)39.8質量部とエポキシシラン型カップリング剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、A−187)0.2質量部を添加した。さらに、高速攪拌装置を用いて60分間攪拌して、固形分60質量%の第1の樹脂層形成用ワニスを調製した。
2.第2の樹脂層形成用ワニスの調製
熱硬化性樹脂としてノボラック型シアネート樹脂(ロンザジャパン社製、プリマセット PT−30、重量平均分子量2,600)15質量部、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(日本化薬社製、NC−3000、エポキシ当量275)8.7質量部、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(日本化薬社製、GPH−65、水酸基当量200)6.3質量部をメチルエチルケトンに溶解させた。また、無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25H、平均粒径0.5μm)69.7質量部とエポキシシラン型カップリング剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、A−187)0.3質量部を添加した。さらに高速攪拌装置を用いて60分間攪拌して、固形分60質量%の第2の樹脂層形成用ワニスを調製した。
3.キャリア材料の製造
キャリアフィルムとして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38μmm、幅480mm)を用い、上述の第1の樹脂層形成用ワニスをコンマコーター装置で塗工し、170℃の乾燥装置で3分間乾燥させ、厚さ9μm、幅410mmの樹脂層(最終的に第1の樹脂層となる樹脂層)が、キャリアの幅方向の中心に位置するように形成してキャリア材料2aを得た。
また、同様の方法で塗工する第2の樹脂層形成用ワニスの量を調整して、厚さ14μm、幅410mmの樹脂層が、キャリアフィルムの幅方向の中心に位置するように形成してキャリア材料3aを得た。
4.プリプレグの製造
繊維基材としてガラス織布(クロスタイプ♯1015、幅360mm、厚さ15μm、坪量17g/m)を用い、図5に示す真空ラミネート装置8および熱風乾燥装置9によりプリプレグを製造した。
具体的には、ガラス織布の両面に前記キャリア材料2aおよびキャリア材料3aの幅方向の中心が、ガラス織布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て、接合体を得た。
ここで、ガラス織布の幅方向寸法の内側領域においては、キャリア材料2aおよびキャリア材料3aの樹脂層をガラス織布の両面側にそれぞれ接合するとともに、ガラス織布の幅方向寸法の外側領域においては、キャリア材料2aおよびキャリア材料3aの樹脂層同士を接合した。
次いで、得られた接合体を、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た。
次いで、加熱処理した接合体の2つのキャリアフィルムを剥離、除去して、打ち抜きドリルを用いて、切り欠きを施した。その後、長方形状に切断し、図3(c)と同様の位置に切り欠きを備えた厚さ30μm(第1の樹脂層:5μm、ガラス織布:15μm、第2の樹脂層:10μm)のプリプレグを得た。
このようにして得られたプリプレグの切り欠き部分の写真を図9に示す。
(比較例)
4.プリプレグの製造の工程において、切り欠きを施さなかった以外は実施例と同様にプリプレグを作製した。
(プリプレグの外観)
実施例のプリプレグは第1の樹脂層表面の法線方向(A方向)からみた平面形状と第2の樹脂層表面の法線方向(B方向)からみた平面形状とが異なるため、プリプレグの表裏の識別が可能であった。一方、比較例のプリプレグは第1の樹脂層表面の法線方向(A方向)からみた平面形状と第2の樹脂層表面の法線方向(B方向)からみた平面形状との差が観察できないため、プリプレグの表裏識別が困難であった。
1 繊維基材
10 プリプレグ
11 繊維基材層
15 ビルドアップ層
2 第1の樹脂層
2a キャリア材料
20 積層体
3 第2の樹脂層
3a キャリア材料
31 第2の樹脂層の上端部
4a 回路配線部
4b 回路配線部
41 回路配線部の上端部
5 基板
8 真空ラミネート装置
81 ラミネートロール
9 熱風乾燥装置
101 プリント配線基板
201 半導体装置
202 パッド部
203 半導体素子
204 バンプ
205 半導体封止樹脂
206 導体部
B1 第1の樹脂層の厚み
B2 第2の樹脂層の厚み

Claims (19)

  1. 片面または両面に回路配線部を有する基板と、プリプレグにより形成されるビルドアップ層とを備える積層体の製造方法であって、
    繊維基材と、前記繊維基材の一方の面に設けられた第1の樹脂層と、前記繊維基材の他方の面に設けられた第2の樹脂層とを備えるプリプレグであって、前記第1の樹脂層表面の法線方向からみた前記プリプレグの平面形状と前記第2の樹脂層表面の法線方向からみた前記プリプレグの平面形状とが異なる形状を有するプリプレグと、片面または両面に回路配線部を有する基板とを準備する工程と、
    前記第1の樹脂層表面の法線方向からみた前記プリプレグの平面形状と、前記第2の樹脂層表面の法線方向からみた前記プリプレグの平面形状とを識別することにより、前記プリプレグの前記第1の樹脂層側の表面と前記第2の樹脂層側の表面とを識別する工程と、
    識別した前記プリプレグの前記第2の樹脂層側の表面を前記基板の前記回路配線部に向けながら、前記プリプレグを前記基板の前記回路配線部上に積層する工程と、
    を含む、積層体の製造方法。
  2. 請求項1に記載の積層体の製造方法において、
    前記プリプレグは長方形状のプリプレグまたは正方形状のプリプレグの少なくとも一辺に切り欠きが設けられたものであり、
    前記第1の樹脂層表面の法線方向からみた前記プリプレグの平面形状と前記第2の樹脂層表面の法線方向からみた前記プリプレグの平面形状とでは、前記切り欠きの位置が異なる、積層体の製造方法。
  3. 請求項2に記載の積層体の製造方法において、
    前記切り欠きは、前記長方形状のプリプレグまたは前記正方形状のプリプレグの一辺の中心からずれた位置に設けられている、積層体の製造方法。
  4. 請求項1乃至3いずれか一項に記載の積層体の製造方法において、
    前記第2の樹脂層の厚みが前記第1の樹脂層の厚みよりも大きい、積層体の製造方法。
  5. 請求項4に記載の積層体の製造方法において、
    前記第1の樹脂層は、その上面に金属層を設けるための層であり、
    前記第2の樹脂層は、回路を埋め込むための層である積層体の製造方法。
  6. 請求項1乃至5いずれか一項に記載の積層体の製造方法において、
    前記繊維基材はガラス繊維基材である積層体の製造方法。
  7. 請求項1乃至6いずれか一項に記載の積層体の製造方法において、
    前記第1の樹脂層と、前記第2の樹脂層は互いに樹脂組成が異なる、積層体の製造方法。
  8. 繊維基材と、
    前記繊維基材の一方の面に設けられた第1の樹脂層と、
    前記繊維基材の他方の面に設けられた第2の樹脂層とを備えるプリプレグであって、
    前記第1の樹脂層表面の法線方向からみた当該プリプレグの平面形状と、前記第2の樹脂層表面の法線方向からみた当該プリプレグの平面形状とが異なる、プリプレグ。
  9. 請求項8に記載のプリプレグにおいて、
    当該プリプレグは長方形状のプリプレグまたは正方形状のプリプレグの少なくとも一辺に切り欠きが設けられたものであり、
    前記第1の樹脂層表面の法線方向からみた当該プリプレグの平面形状と前記第2の樹脂層表面の法線方向からみた当該プリプレグの平面形状とでは、前記切り欠きの位置が異なる、プリプレグ。
  10. 請求項9に記載のプリプレグにおいて、
    前記切り欠きは、前記長方形状のプリプレグまたは前記正方形状のプリプレグの一辺の中心からずれた位置に設けられている、プリプレグ。
  11. 請求項8乃至10いずれか一項に記載のプリプレグにおいて、
    前記第2の樹脂層の厚みが前記第1の樹脂層の厚みよりも大きい、プリプレグ。
  12. 請求項11に記載のプリプレグにおいて、
    前記第1の樹脂層は、その上面に金属層を設けるための層であり、
    前記第2の樹脂層は、回路を埋め込むための層であるプリプレグ。
  13. 請求項8乃至12いずれか一項に記載のプリプレグにおいて、
    前記繊維基材はガラス繊維基材であるプリプレグ。
  14. 請求項8乃至13いずれか一項に記載のプリプレグにおいて、
    前記第1の樹脂層と、前記第2の樹脂層は互いに樹脂組成が異なる、プリプレグ。
  15. 請求項8乃至14いずれか一項に記載のプリプレグにおいて、
    プリント配線基板のビルドアップ層を形成するために用いられるものである、プリプレグ。
  16. 請求項8乃至15いずれか一項に記載のプリプレグ、又は当該プリプレグを2枚以上重ね合わせた積層体および請求項1乃至7いずれか一項に記載の積層体の製造方法によって得られる積層体からなる群から選択される一つの少なくとも片面に金属箔を有する、金属張積層板。
  17. 請求項16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。
  18. 請求項17に記載のプリント配線基板に半導体素子が搭載された半導体装置。
  19. 請求項8乃至15いずれか一項に記載のプリプレグを準備する工程と、
    前記第1の樹脂層表面の法線方向からみた前記プリプレグの平面形状と、前記第2の樹脂層表面の法線方向からみた前記プリプレグの平面形状とを識別することにより、前記プリプレグの前記第1の樹脂層側の表面と前記第2の樹脂層側の表面とを識別する工程と、
    を含む、プリプレグの表裏識別方法。
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