JP2016219638A - 電子部品内蔵基板用封止樹脂シート及び電子部品内蔵基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 線膨張係数の制御が容易で、かつ作製時のボイドの発生を抑制可能な電子部品内蔵基板用封止樹脂シートを提供すること。【解決手段】 本発明は、厚さが１５０μｍ以上１０００μｍ以下の単層構造を有し、１５０℃で１時間熱処理した後の線膨張係数が１０ｐｐｍ／Ｋ以上２８ｐｐｍ／Ｋ以下である電子部品内蔵基板用封止樹脂シートに関する。電子部品内蔵基板用封止樹脂シートは、平均粒径が０．５μｍ〜５μｍである無機充填剤を含み、前記無機充填剤の含有量が７０〜８７重量％であることが好ましい。【選択図】 図１Ｆ

Description

本発明は、電子部品内蔵基板用封止樹脂シート及び電子部品内蔵基板の製造方法に関する。

今日、携帯電話等のモバイル機器の普及に伴い、電子機器に用いられる回路基板の小型化・高機能化の要望の度合いは強まっている。こうした要望に対応するべく、多層プリント配線板等における電子部品の実装密度の向上が図られており、電子部品自体の小型化や配線等の微細化が進められている。

多層プリント配線板の絶縁層等には、微細な電子部品や配線を充填可能な埋め込み性が求められるところ、当該性能を考慮した樹脂組成物として、シアネートエステル樹脂、エポキシ樹脂、熱可塑性樹脂、タルク及びシリカを含有するプリント配線板用樹脂組成物が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−２０２８６５号公報

一方、電子部品の実装密度の向上策として、電子部品自体の小型化や配線等の微細化とともに電子部品の配置についての工夫が進められている。例えば、これまで基板の表面に実装されてきた電子部品を基板の内部（厚さ方向の範囲内）に封止樹脂により埋め込んで内蔵させる電子部品内蔵基板技術が展開されつつある。電子部品を基板に内蔵することで、高密度化・低背化することが可能になるだけでなく、例えば、銅基板内に電子部品を内蔵すると、ノイズ低減や放熱性能の向上も期待される。

電子部品内蔵基板技術の用途として、スマートフォンやＰＣ、タブレット端末にとどまらず、民生機器（エアコン等）や車載用ハイパワーデバイス用も検討されている。そのため、内蔵する電子部品によって基板の厚さは様々で、数十ミクロンから数百ミクロンと広範囲にわたる。

電子部品を埋め込むための封止樹脂シートも基板の厚さに対応可能なように形成する必要があり、特に厚手の封止樹脂シートが要求されている。封止樹脂シートの代表的な作製方法である塗工法では、溶媒を含む原料混合物をシート状に塗工し、乾燥時に溶媒を除去して半硬化状態にする必要がある。厚手のシートの場合、表面付近が先に乾燥して内部の溶媒が十分に放散せずに残存したままの状態になることがある。溶媒が残存した封止樹脂シートを電子部品内蔵基板の製造プロセスで用いると、封止樹脂シートにおいて発泡し（ボイドが発生し）品質低下を引き起こすおそれがある。

そこで、塗工法で形成した薄手の封止樹脂シートを積層したり、多段に形成した塗工膜を乾燥固化したりして、目的の厚さを有する封止樹脂シートを作製することも１つの方策となり得る。しかしながら、封止樹脂シートの積層ないし多段塗工の際、層間でのボイドの噛み込みを十分に抑制することは困難であり、やはり品質低下を招来するおそれがある。

無機充填剤の含有量が高い場合、層間の密着性が低下することから、上述のようなボイド発生の傾向はより顕著になる。無機充填剤の含有量を低減させるとボイドの抑制に寄与し得るものの、封止樹脂シートの硬化後の線膨張係数の制御が困難となって銅基板等の基板の線膨張係数との不整合が生じ、得られる電子部品内蔵基板に反りが生じるおそれがある。

本発明は、線膨張係数の制御が容易で、かつ作製時のボイドの発生を抑制可能な電子部品内蔵基板用封止樹脂シート及びこれを用いる電子部品内蔵基板の製造方法の提供を目的とする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、厚さが１５０μｍ以上１０００μｍ以下の単層構造を有し、
１５０℃で１時間熱処理した後の線膨張係数が１０ｐｐｍ／Ｋ以上２８ｐｐｍ／Ｋ以下である電子部品内蔵基板用封止樹脂シートに関する。

当該電子部品内蔵基板用封止樹脂シート（以下、単に「封止樹脂シート」ともいう。）は１５０μｍ以上１０００μｍ以下の厚さを有しているので、１枚の封止樹脂シートで多様な厚さの基板に対応することができ、特に塗工法により得られる樹脂シートでは対応が困難であった厚手の基板に好適に対応することができる。また、１５０℃で１時間熱処理した後の線膨張係数（以下、単に「線膨張係数」ともいう。）が１０ｐｐｍ／Ｋ以上２８ｐｐｍ／Ｋ以下であるので、基板（特に銅基板）の線膨張係数との整合が図ることができ、電子部品内蔵基板の反りを抑制することができる。

当該電子部品内蔵基板用封止樹脂シートは、平均粒径が０．５μｍ〜５μｍである無機充填剤を含み、
前記無機充填剤の含有量が７０〜８７重量％であることが好ましい。

当該封止樹脂シートを用いて得られる電子部品内蔵基板には、埋め込まれた電子部品と外部との導通を図るために封止樹脂シート部分にてビアが形成されることがある。ビアの内壁にはめっき容易性を考慮して平滑性が求められるところ、当該封止樹脂シートに含まれる無機充填剤の平均粒径を０．５μｍ〜５μｍと微小なサイズとすることで、封止樹脂シート部分にビアを形成した場合でもビア内壁の平滑性を達成することができる。

さらに、当該封止樹脂シートにおける無機充填剤の含有量を７０〜８７重量％とすることで、熱硬化後の線膨張係数をより容易に制御することができる。

当該電子部品内蔵基板用封止樹脂シートでは、５０℃〜２００℃の温度範囲での最低溶融粘度が１Ｐａ・ｓ以上２００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。これにより基板封止時の封止樹脂シートの流動性が良好となり、基板の開口部及び電子部品の埋め込み性を向上させることができる。

当該電子部品内蔵基板用封止樹脂シートは、混練押出により形成されることが好ましい。これにより、無機充填剤の含有量を高めたまま、ボイドのない厚手の封止樹脂シートを効率良く作製することができる。

本発明はまた、開口部を有する基板の該開口部内に１つ以上の電子部品を配置する工程、
前記開口部を覆うように当該電子部品内蔵基板用封止樹脂シートを基板上に配置する工程、
前記電子部品内蔵基板用封止樹脂シートの上面側から加熱プレスして前記基板の開口部を充填する工程、及び
前記電子部品内蔵基板用封止樹脂シートを熱硬化させる工程
を含む電子部品内蔵基板の製造方法にも関する。

当該製造方法により、ボイド及び反りがともに抑制された高信頼性の電子部品内蔵基板を効率良く製造することができる。

本発明の一実施形態に係る電子部品内蔵基板の製造方法の一工程を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る電子部品内蔵基板の製造方法の一工程を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る電子部品内蔵基板の製造方法の一工程を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る電子部品内蔵基板の製造方法の一工程を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る電子部品内蔵基板の製造方法の一工程を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る電子部品内蔵基板の製造方法の一工程を模式的に示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る電子部品内蔵基板用封止樹脂シートについて、図面を参照しながら説明する。ただし、図の一部又は全部において、説明に不要な部分は省略し、また説明を容易にするために拡大または縮小等して図示した部分がある。

《電子部品内蔵基板用封止樹脂シート》
本発明の一実施形態に係る電子部品内蔵基板用封止樹脂シート３（図１Ｄ参照）は、一定の厚さを有するシート状物であり、その平面視形状は、円形、矩形、正方形等、基板形状に合わせて適宜選択することができる。封止樹脂シート３は、代表的に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどの支持体（図示せず）上に積層された状態で提供される。なお、支持体には封止樹脂シート３の剥離を容易に行うために離型処理が施されていてもよい。

封止樹脂シート３は単層構造を有し、その厚さは１５０μｍ以上が好ましく、２００μｍ以上がより好ましく、２５０μｍ以上がさらに好ましい。また、封止樹脂シート３の厚さは１０００μｍ以下が好ましく、８００μｍ以下がより好ましく、６００μｍ以下がさらに好ましい。厚さが上記範囲内であると、多様な厚さの基板の封止に対応することができる。

封止樹脂シート３を１５０℃で１時間熱処理した後の線膨張係数は１０ｐｐｍ／Ｋ以上２８ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましく、１２ｐｐｍ／Ｋ以上２５ｐｐｍ／Ｋ以下であることがより好ましく、１４ｐｐｍ／Ｋ以上２３ｐｐｍ／Ｋ以下であることがさらに好ましい。線膨張係数を上記範囲とすることで、銅基板に代表される基板との線膨張系係数を整合させることができ、得られる電子部品内蔵基板の反りを抑制することができる。

封止樹脂シート３の５０℃〜２００℃の温度範囲における最低溶融粘度は特に限定されないものの、１Ｐａ・ｓ以上２００Ｐ・ｓ以下が好ましく、２Ｐａ・ｓ以上１９０Ｐ・ｓ以下がより好ましく、３Ｐａ・ｓ以上１８０Ｐ・ｓ以下がさらに好ましい。封止樹脂シート３の最低溶融粘度を上記範囲とすることにより、基板の開口部への充填性（埋め込み性）を向上させてボイドの発生を抑制することができ、信頼性の高い電子部品内蔵基板を得ることができる。最低溶融粘度が高すぎると、基板の開口部の埋め込み性が低下し、一方、最低溶融粘度が低すぎると、シート形状の維持が困難となったり、樹脂の流れだしが生じたりするおそれがある。

封止樹脂シート３はエポキシ樹脂、及びフェノール樹脂を含むことが好ましい。これにより、良好な熱硬化性が得られる。

エポキシ樹脂としては、特に限定されるものではない。例えば、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、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、変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などの各種のエポキシ樹脂を用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。

エポキシ樹脂の硬化後の靭性及びエポキシ樹脂の反応性を確保する観点からは、エポキシ当量１５０〜２５０、軟化点もしくは融点が５０〜１３０℃の常温で固形のものが好ましく、信頼性の観点から、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂がより好ましい。中でも、ビフェニル型エポキシ樹脂が好ましく、特に、下記化学式（１）で表わされるエポキシ樹脂を含むことが好ましい。

（式中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して水素又はメチル基である。ただし、Ｒ１〜Ｒ４の全てが水素である場合を除く。）

有機成分の中には結晶性が低く、一度熱融解した後に冷却しても融解前の結晶状態に戻らず、結晶性がより低い状態となる化合物がある。結晶性の低い有機成分では、線膨張係数が高まって電子部品内蔵基板の反りが発生する場合がある。有機成分としての上記化学式（１）で表わされるエポキシ樹脂は熱融解後であっても結晶性が維持されるので、線膨張係数の増加を抑制することができ、反りを防止することができる。

封止樹脂シートは、前記化学式（１）で表わされるエポキシ樹脂を前記封止樹脂シートの全固形分重量に対して３〜１０重量％含むことが好ましく、４〜９重量％含むことがより好ましい。結晶性エポキシ樹脂の含有量を上記範囲とすることで、反りの防止性と樹脂流動性とをより高いレベルで発揮することができる。

当該封止樹脂シートでは、前記化学式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４が全てメチル基であることが好ましい。これにより結晶性エポキシ樹脂の骨格の剛直性が高まって結晶性も高まり、線膨張係数の増加をより効率良く防止することができる。

フェノール樹脂は、エポキシ樹脂との間で硬化反応を生起するものであれば特に限定されるものではない。例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、レゾール樹脂などが用いられる。これらフェノール樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。

フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂との反応性の観点から、水酸基当量が７０〜２５０、軟化点が５０〜１１０℃のものを用いることが好ましく、なかでも硬化反応性が高いという観点から、フェノールノボラック樹脂を好適に用いることができる。また、信頼性の観点から、フェノールアラルキル樹脂やビフェニルアラルキル樹脂のような低吸湿性のものも好適に用いることができる。

エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、硬化反応性という観点から、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して、フェノール樹脂中の水酸基の合計が０．７〜１．５当量となるように配合することが好ましく、より好ましくは０．９〜１．２当量である。

封止樹脂シート中のエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量の下限は、９重量％以上が好ましく、１０重量％以上がより好ましい。９重量％以上であると、電子デバイス、基板などに対する接着力が良好に得られる。一方、上記合計含有量の上限は２８重量％以下が好ましく、２７重量％以下がより好ましい。２８重量％以下であると、封止樹脂シートの吸湿性を低減させることができる。

封止樹脂シート３は、耐熱性や可撓性、強度等の観点から、熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂は耐溶剤性を有することが好ましい。

熱可塑性樹脂としては、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、６−ナイロンや６，６−ナイロンなどのポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴやＰＢＴなどの飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体、シリコーンゴム、シリコーンレジンなどが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。なかでも、封止樹脂シートにおける低応力性、低吸水性及び耐溶剤性という観点から、シリコーンゴム、シリコーンレジンやスチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体が好ましい。

封止樹脂シートが熱可塑性樹脂を含む場合の熱可塑性樹脂の含有量は、１重量％以上が好ましく、３重量％以上がより好ましい。１重量％以上であると、封止樹脂シートに柔軟性、可撓性を好適に付与することができる。封止樹脂シート３中の熱可塑性樹脂の含有量は、重量％以下が好ましく、１４重量％以下がより好ましい。１３重量％以下であると、電子デバイスや基板に対する封止樹脂シートの接着性を向上させることができる。

封止樹脂シートは無機充填剤を含むことが好ましい。無機充填剤の形状は特に限定されず、球状（楕円体状を含む。）、多面体状、多角柱状、不定形状等の任意の形状であってもよいが、中空構造付近での高充填状態の達成や適度な流動性の観点から、球状が好ましい。

無機質充填剤は、特に限定されるものではなく、従来公知の各種充填剤を用いることができ、例えば、石英ガラス、タルク、シリカ（溶融シリカや結晶性シリカなど）、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素の粉末が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。なかでも、線膨張係数を良好に低減できるという理由から、シリカ、アルミナが好ましく、シリカがより好ましい。

シリカとしては、シリカ粉末が好ましく、溶融シリカ粉末がより好ましい。溶融シリカ粉末としては、球状溶融シリカ粉末、破砕溶融シリカ粉末が挙げられるが、流動性という観点から、球状溶融シリカ粉末が好ましい。

無機充填剤の平均粒径は０．５〜５μｍの範囲であることが好ましい。無機充填剤の平均粒径を上記範囲とすることで、基板に形成されるビアの内壁の平滑性を高めることができる。

封止樹脂シートは、前記無機充填剤を前記封止樹脂シートの全固形分重量に対して７０〜８７重量％含むことが好ましく、７２〜８６重量％含むことがより好ましい。無機充填剤の含有量を上記範囲とすることにより、線膨張係数及び最低溶融粘度の制御を容易に行うことができる。

封止樹脂シート３は、硬化促進剤を含むことが好ましい。

硬化促進剤としては、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の硬化を進行させるものであれば特に限定されず、例えば、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートなどの有機リン系化合物；２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールなどのイミダゾール系化合物；などが挙げられる。なかでも、混練時の温度上昇によっても硬化反応が急激に進まず、封止樹脂シート３を良好に作製できるという理由から、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。

硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計１００重量部に対して０．１〜５重量部が好ましい。

封止樹脂シート３は、難燃剤成分を含むことが好ましい。これにより、部品ショートや発熱などにより発火した際の、燃焼拡大を低減できる。難燃剤組成分としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄、水酸化カルシウム、水酸化スズ、複合化金属水酸化物などの各種金属水酸化物；ホスファゼン系難燃剤などを用いることができる。

封止樹脂シート３は、シランカップリング剤を含むことが好ましい。シランカップリング剤としては特に限定されず、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。

封止樹脂シート３中のシランカップリング剤の含有量は、０．１〜３重量％が好ましい。上記含有量が０．１重量％以上であると、硬化後の封止樹脂シートの強度を高めることができるとともに、吸水率を低減させることができる。一方、上記含有量が３重量％以下であると、アウトガスの発生を抑制することができる。

封止樹脂シート３は、顔料を含むことが好ましい。顔料としては特に限定されず、カーボンブラックなどが挙げられる。

封止樹脂シート３中の顔料の含有量は、０．１〜２重量％が好ましい。０．１重量％以上であると、良好なマーキング性が得られる。一方、２重量％以下であると、硬化後の封止樹脂シートの強度を確保することができる。

なお、樹脂組成物には、上記の各成分以外に必要に応じて、他の添加剤を適宜配合できる。

《電子部品内蔵基板用封止樹脂シートの製造方法》
電子部品内蔵基板用封止樹脂シート３の製造方法は特に限定されないが、混練物を調製し、得られた混練物をシート状に加工する方法が好ましい。具体的には、上述の各成分をミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機などの公知の混練機で溶融混練することにより混練物を調製し、得られた混練物をシート状に加工する。混練条件として、温度は、上述の各成分の軟化点以上であることが好ましく、例えば３０〜１５０℃、エポキシ樹脂の熱硬化性を考慮すると、好ましくは４０〜１４０℃、さらに好ましくは６０〜１２０℃である。時間は、例えば１〜３０分間、好ましくは５〜１５分間である。

混練は、減圧条件下（減圧雰囲気下）で行うことが好ましい。減圧条件下の圧力の上限は、好ましくは０．１ｋｇ／ｃｍ^２以下、より好ましくは０．０５ｋｇ／ｃｍ^２以下である。減圧条件下の圧力の下限は低いほど好ましいが、生産性や物理的限界から、１×１０^−４ｋｇ／ｃｍ^２以上であってもよい。これにより、混練物への気体の混入を防止でき、得られる混練物における気孔の発生を抑制することができる。

溶融混練後の混練物は、冷却することなく高温状態のままで加工することが好ましい。加工方法としては特に制限されず、平板プレス法、Ｔダイ押出法、ロール圧延法、ロール混練法、インフレーション押出法、共押出法、カレンダー成形法などなどが挙げられる。加工温度としては上述の各成分の軟化点以上が好ましく、エポキシ樹脂の熱硬化性および成形性を考慮すると、例えば４０〜１５０℃、好ましくは５０〜１４０℃、さらに好ましくは７０〜１２０℃である。

《電子部品内蔵基板の製造方法》
図１Ａ〜図１Ｆはそれぞれ、本発明の一実施形態に係る電子部品内蔵基板の製造方法の一工程を模式的に示す図である。電子部品内蔵基板の製造手順としては特に限定されないものの、基板１に設けられた開口部Ｏ内に１つ以上の電子部品２を配置し、開口部Ｏを覆うように封止樹脂シート３を基板１上に配置して、封止樹脂シート３の上面側から加熱プレスして封止樹脂シートを流動させて基板１の開口部Ｏを充填し、封止樹脂シート３を熱硬化させるという手順を好適に採用することができる。必要に応じて、電子部品２と外部との導通を図るためのビア４を形成してもよい。

（基板準備工程）
基板１（図１Ａ参照）としては特に限定されず、例えば、銅基板等の金属基板、（多層）プリント配線基板、セラミック基板、シリコン基板等が挙げられる。

（開口部形成工程）
次に、基板１に開口部Ｏを形成する（図１Ｂ参照）。開口部Ｏの形成方法は特に限定されず、エッチングやレーザー加工、打ち抜き加工等が挙げられる。１つの基板に対して形成する開口部の数も特に限定されず、目的とする電子部品内蔵基板の設計に応じて適宜変更すればよい。

（電子部品配置工程）
図１Ｃに示すように、基板１に形成した開口部Ｏの内部に１つ以上の電子部品２を配置する。電子部品としても何ら限定されず、半導体チップやコンデンサ、センサデバイス、発光素子、振動素子等、任意の電子部品を用いることができる。図１Ｃにおいては、１つの開口部Ｏに対して１つの電子部品２を配置しているものの、１つの開口部に対して配置する電子部品の数は１つに限定されず、目的とする電子部品内蔵基板の設計に応じて適宜変更すればよい。

（充填工程）
充填工程では、図１Ｄ及び図１Ｅに示すように、開口部Ｏを覆うように基板１上に封止樹脂シート３を積層し、次いで、封止樹脂シート３の上面側から加熱プレスして封止樹脂シート３を流動させて基板１の開口部Ｏを充填し、充填後、封止樹脂シート３を熱硬化させる。

封止樹脂シート３を加熱プレスして開口部Ｏを充填する際の加熱プレス条件としては、温度が、例えば、８０〜１８０℃、好ましくは９０〜１７０℃であり、圧力が、例えば、０．１〜１０ＭＰａ、好ましくは０．３〜８ＭＰａであり、時間が、例えば５〜６０分間、好ましくは１０〜３０分間である。また、開口部Ｏの内壁及び電子部品２への封止樹脂シート３の密着性および追従性の向上を考慮すると、減圧条件下（例えば９０〜１００ｋＰａ）においてプレスすることが好ましい。

開口部の埋め込みが完了した後、封止樹脂シート３を熱硬化処理する。熱硬化処理の条件として、加熱温度が好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上である。一方、加熱温度の上限が、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１９０℃以下である。加熱時間が、好ましくは３０分以上、より好ましくは６０分以上である。一方、加熱時間の上限が、好ましくは３００分以下、より好ましくは１８０分以下である。また、必要に応じて加圧してもよく、好ましくは０．１ＭＰａ以上、より好ましくは０．３ＭＰａ以上である。一方、上限は好ましくは１０ＭＰａ以下、より好ましくは８ＭＰａ以下である。これにより、基板１の内部に電子部品２が埋め込まれた電子部品内蔵基板１０が得られる。

（ビア形成工程）
電子部品２と外部との導通のために、硬化後の封止樹脂シート３にレーザー照射等でビアホールを開口し、そのビアホールを銅等のメタル材料にて埋め込むことでビア４を形成することができる。開口方法やメタル材料としては、目的とする電子部品内蔵基板の設計に応じて従来公知の方法を適宜採用することができる。

以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている材料や配合量などは、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

実施例で使用した成分について説明する。
エポキシ樹脂１：三菱化学社製のＹＸ４０００Ｈ（ビフェニル型エポキシ樹脂、エポキシ当量１９０ｇ／ｅｑ．）
エポキシ樹脂２：新日鐵化学（株）製のＹＳＬＶ−８０ＸＹ（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキン当量２００ｇ／ｅｑ．）
エポキシ樹脂３：三菱化学社製のエピコート８２８（エポキシ当量１９０ｇ／ｅｑ．）
フェノール樹脂：明和化成社製のＭＥＨ−７５００−３Ｓ（水酸基当量１０３ｇ／ｅｑ．）
熱可塑性樹脂：東レ・ダウコーニング社製のＥＰ−２６０１（シリコーンエラストマーパウダー）
無機充填剤１：（株）アドマテックス製のＳＯ−２５Ｒ（溶融球状シリカ、平均粒子径０．５μｍ）
無機充填剤２：電気化学工業社製のＦＢ−５ＳＤＣ（溶融球状シリカ、平均粒子径５μｍ）
無機充填剤３：電気化学工業社製のＦＢ−９４５４ＦＣ（溶融球状シリカ、平均粒子径１７μｍ）
カーボンブラック：三菱化学社製の＃２０
硬化促進剤：四国化成工業社製の２ＰＨＺ−ＰＷ（２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール）
シランカップリング剤：信越化学社製のＫＢＭ−４０３（３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）

［実施例１〜７及び比較例２〜４］
表１に記載の配合比に従い、各成分を配合し、ロール混練機により６０〜１２０℃、１０分間、減圧条件下（０．０１ｋｇ／ｃｍ^２）で溶融混練し、混練物を調製した。次いで、得られた混練物を平板プレス法によりシート状に成形して、厚さ５００μｍの封止樹脂シートを作製した。

［比較例１］
表１の配合比で各成分を固形分濃度が９３％となるようにメチルエチルケトンに添加し、倉敷紡績（株）社製「ＭＡＺＥＲＵＳＴＡＲ」にて２５分間撹拌し、ワニスを作成した。得られたワニスを離型処理された厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに塗工し、１３０℃で２分間乾燥して厚さ５０μｍの樹脂シートを作製した。その後、ラミネータで厚さ５０μｍの樹脂シートを積層して、厚さ５００μｍの封止樹脂シートを得た。

＜評価＞
作製した封止樹脂シートについて、以下の項目を評価した。結果を表１に示す。

（無機充填剤の含有量）
試料１０ｍｇを白金製容器に入れ、装置名「ＴＧ／ＤＴＡ２２０」（ＳＩＩ・ナノテクノロジー社製）で１０００℃まで１０℃／分で昇温し、有機物を強熱昇華させて、残った無機充填剤の重量により含有量を算出した。

（線膨張係数）
１５０℃で１時間熱処理した後の封止樹脂シートを直径７ｍｍの円形サイズに打ち抜いて測定サンプルとした。ＴＭＡ Ｑ４００（ＴＡインスツルメント社製）を用い、直径５ｍｍの円形プローブとステージの間に測定サンプルを挟み、変調モードにて、荷重０．０１２Ｎ、−２０℃〜３００℃の温度範囲、０．５℃／ｍｉｎの昇温速度で測定し、２５℃〜８０℃の線膨張係数（ＣＴＥ１）、２００℃〜２６０℃の線膨張係数（ＣＴＥ２）を測定し、線膨張係数（ＣＴＥ１）を硬化後の封止樹脂シートの線膨張係数とした。

（無機充填剤の平均粒径）
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて加速電圧５ｋＶ下、５００倍、１００００倍および５００００倍で封止樹脂シートの断面を観察し、画像ソフト「Ｉｍａｇｅ Ｊ」を用いて５００倍視野で１μｍ以上の無機充填剤を対象とする第１平均粒径、１００００倍視野で０．１μｍ以上１μｍ未満の無機充填剤を対象とする第２平均粒径および５００００倍視野で０．０１μｍ未満の無機充填剤を対象とする第３平均粒径を算出し、第１平均粒径、第２平均粒径および第３平均粒径を基に「平均粒径」を算出した。なお、エリアサイズをモニター内全視野に設定した。

（最低溶融粘度）
各封止樹脂シートから直径２５ｍｍの円形に打ち抜いたものを２枚積層し、直径２５ｍｍ、厚さ１ｍｍの円柱形の測定サンプルを作製した。この測定サンプルについて、最低溶融粘度を、Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製の粘弾性測定装置「ＡＲＥＳ」（測定条件：測定温度範囲５０〜１５０℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、周波数１Ｈｚ、ひずみ量１０％）で粘度変化を追跡した際、粘度の最低値を測定した。

（ボイドの有無）
１５０℃で１時間熱処理した後の封止樹脂シートの任意の５か所の断面分析によりボイドが存在しないか、存在しても直径が５０μｍ以下である場合を「○」、ボイドの直径が５０μｍを超えていた場合を「×」として評価した。

（ビア内壁面の平滑性）
１５０℃で１時間熱処理した後の封止樹脂シートに対し、住友重機械工業社製「ＬＡＶＩＡ １０００Ｗ」（レーザー種ＣＯ_２；発信器出力６０Ｗ；レーザー照射部出力１．５Ｗ；周波数５００Ｈｚ；スポット径０．１ｍｍ）を用いてレーザーを照射し、直径５０μｍの開口（ビアを想定）を形成した。ビアの平面視での中心を通り、かつ高さ方向に沿った断面を顕微鏡で観察し、高さ方向に沿った基準線に対して凹凸の最も高い部分と最も低い部分の高低差が５μｍ以下の場合を「○」、５μｍを超えて１０μｍ以下の場合を「△」、１０μｍを超えていた場合を「×」として評価した。

（樹脂プレス変形性）
１０ｃｍ×１０ｃｍに切り出した封止樹脂シートをミカド株式販売（株）製の平板プレスで温度９０℃、圧力３５０ｋＮで１分間プレスし、プレス後の厚さが１５０μｍ以下になった場合を「○」、１５０μｍを超えていた場合を「×」として評価した。

（基板の反り）
１０ｃｍ角の厚さ３０μｍの銅板にミカド株式販売（株）製の平板プレスにより成型して封止樹脂シートを貼り合せ（貼り合わせ後の厚さ１００μｍ）、銅板と封止樹脂シートとの積層体とした。この積層体を加熱オーブンにより１５０℃で１時間加熱した後の反り量を測定した。積層体が銅板側を内側にして反っている場合は、銅板側を上に向け、封止樹脂シート側を下に向けて積層体を平板上に静置し、封止樹脂シート側を内側にして反っているときは、銅板側を下に向け、封止樹脂シートを上に向けて積層体を平板上に静置した。このときの平行板の表面から最も高い位置までの高さを反り量とし、反り量が５ｍｍ以下のときを「○」、５ｍｍを超えていた場合を「×」として評価した。

表１から分かるように、実施例１〜７の封止樹脂シートでは、ボイドの抑制及び反りの抑制がともに良好であった。一方、塗工法による比較例１ではボイドが発生し、比較例２〜４では、反りの評価が劣る結果となった。

１ 基板
２ 電子部品
３ 封止樹脂シート
４ ビア
１０ 電子部品内蔵基板

Claims (5)

1. 厚さが１５０μｍ以上１０００μｍ以下の単層構造を有し、
   １５０℃で１時間熱処理した後の線膨張係数が１０ｐｐｍ／Ｋ以上２８ｐｐｍ／Ｋ以下である電子部品内蔵基板用封止樹脂シート。
2. 平均粒径が０．５μｍ〜５μｍである無機充填剤を含み、
   前記無機充填剤の含有量が７０〜８７重量％である請求項１に記載の電子部品内蔵基板用封止樹脂シート。
3. ５０℃〜２００℃の温度範囲での最低溶融粘度が１Ｐａ・ｓ以上２００Ｐａ・ｓ以下である請求項１又は２に記載の電子部品内蔵基板用封止樹脂シート。
4. 混練押出により形成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品内蔵基板用封止樹脂シート。
5. 開口部を有する基板の該開口部内に１つ以上の電子部品を配置する工程、
   前記開口部を覆うように請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品内蔵基板用封止樹脂シートを基板上に配置する工程、
   前記電子部品内蔵基板用封止樹脂シートの上面側から加熱プレスして前記基板の開口部を充填する工程、及び
   前記電子部品内蔵基板用封止樹脂シートを熱硬化させる工程
   を含む電子部品内蔵基板の製造方法。
   
   

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