JP4885591B2 - 配線基板用織布およびプリプレグ - Google Patents
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前記単繊維または繊維束のヤング率は10GPa以上で、かつその長手方向の線膨張係数(常温以上200℃以下)は−10ppm/℃以上0ppm/℃以下であり、
前記二方向に交差する繊維束のうちの一方向の繊維束は、他方向の繊維束と近接する一群の単繊維の本数が、その他の単繊維の本数と略同数または同数以上であることを特徴とする配線基板用織布である。
また本発明は、前記非金属無機フィラーは球状シリカであることを特徴とする。
また本発明によれば、球状シリカによって、非金属無機フィラーを実現し得る。
前記配線基板用織布4を被覆する樹脂部5は、シリコンチップの線膨張係数3ppm/℃よりも線膨張係数の大きい樹脂材料から成る。この樹脂材料は、ヤング率が0.05GPa以上のものが適用されるうえ、線膨張係数(常温以上200℃以下)が10ppm/℃以上60ppm/℃以下のものが適用される。また前記樹脂材料は、非金属無機フィラー(たとえば球状シリカ)を20wt%以上80wt%以下含有するエポキシ樹脂から成る。このような樹脂材料から成る樹脂部5によって第1配線基板1を形成することができる。
樹脂の場合、配線基板を作製するときと同条件で硬化して作成したフィルムを矩形状の試験片に切り出し、この試験片を引張り試験機で測定して得られた単位断面積あたりの引張り応力を樹脂の伸び量で割ることにより計測できる。また、単繊維の場合、繊維の束を引張り試験機により測定して得られた単位断面積あたりの引張り応力を繊維の伸び量で割ることで計測できる。
樹脂繊維3種とガラス繊維3種から成り、糸の太さや織りのピッチを各種変更した織布を用意した。また、全芳香族ポリアミドとポリベンズオキサゾール繊維については、繊維を一方向に揃えて並べたシートも用意した。
前記基板作製後、この基板の両面をクリーニングして、表面に付着した樹脂などの異物を取り除いた後、レーザー装置で貫通孔を加工した。加工後の孔は再度クリーニングし、無電解めっきと電解めっきを行ってスルーホールを完成した。さらに、感光性レジストを塗布して、所望の回路の露光現像を行い、エッチングを行って銅の回路を形成し、最後にレジストを剥離して、片面に1層ずつ回路を有するコア基板とした。
さらに、前記コア基板の表裏に1層あるいは2層の回路をビルドアップ法で形成した基板も作製した。ビルドアップは、セミアディティブ法を用いて行った。すなわち、前記コア基板にエポキシ系絶縁材料を塗布し、レーザー加工によりビアの孔を形成し、前面に無電解めっきを行った後、表面に感光性レジストを塗布し、回路の露光と現像を行った後、無電解めっき層に通電して、電気めっきによって回路を形成し、その後、レジストを剥離して、無電解銅めっきの層をエッチングで除去することにより、回路を形成した。これにより、片面当たり回路が2層形成された基板を作製した。さらに、この工程をもう一度繰り返すことにより、片面当たり回路が3層形成された基板を作製した。
作製した基板から、基本的特性として熱膨張率を測定した。また、気泡など内部欠陥の有無を確認するため、はんだフロートのテストを行った。はんだフロートは加熱したはんだ浴に試料を浮かせる試験で、内部に気泡などの欠陥が残っている場合、その欠陥を起点に層の剥離や膨れが発生するため、欠陥の判別が可能である。また、シリコンチップをフリップチップ実装して、実装後のチップの破壊の有無を調べた。
作製したコア基板について、銅箔のない基板と回路形成後の基板から熱膨張率測定用の試料を切り出し、熱膨張率を測定した。また、ビルドアップ加工を行い回路の層数が片面当たり2層、3層になっている基板からも同様に試料を切り出して熱膨張率を測定した。
作製した試料を280℃に加熱したはんだ浴に浮かせ、試料の膨れの有無を観察した。膨れや層の剥離による変色が認められた試料は不良と判定した。
試作した基板にバンプを形成し、誘電率の低い材料(Low k材料と称す)、具体的にはたとえばダイヤモンドライクカーボン(略称DLC)などを用いて作製されたシリコンチップをフリップチップ実装した。このLow k材料は強度が低いため、実装後シリコンチップと基板との熱膨張率の不整合によりLow k材料部分が破壊する傾向がある。そのため、実装後のシリコンチップ表面を超音波顕微鏡と微小部X線顕微鏡で調査し、クラックが発生しているものを不良と判定した。
2,3 配線導体
4 配線基板用織布
4a 単繊維
5 樹脂部
Claims (5)
- ポリベンズオキサゾールを主成分とする単繊維または複数のポリベンズオキサゾールを主成分とする単繊維から成る繊維束を、少なくとも二方向に配列して相互に編み込んで成る配線基板用織布であって、前記単繊維または繊維束は、前記配線基板用織布を編み込むピッチに対応した波形状を成しているとともに、この波形状の周期に対して、一周期分に相当する単繊維長さが1倍より大きく1.20倍以下であり、
前記単繊維または繊維束のヤング率は10GPa以上で、かつその長手方向の線膨張係数(常温以上200℃以下)は−10ppm/℃以上0ppm/℃以下であり、
前記二方向に交差する繊維束のうちの一方向の繊維束は、他方向の繊維束と近接する一群の単繊維の本数が、その他の単繊維の本数と略同数または同数以上であることを特徴とする配線基板用織布。 - 前記繊維束は、その長手方向に垂直な仮想平面で切断して見た横断面形状が横長の扁平状であることを特徴とする請求項1に配線基板用織布。
- 請求項1または2に記載の配線基板用織布に、未硬化もしくは不完全硬化の樹脂組成物を含浸させて成るプリプレグ。
- 前記樹脂組成物は、非金属無機フィラーを20wt%以上80wt%以下含有するエポキシ樹脂から成ることを特徴とする請求項3に記載のプリプレグ。
- 前記非金属無機フィラーは球状シリカであることを特徴とする請求項4に記載のプリプレグ。
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