JP6624545B2 - 熱硬化性樹脂組成物、金属張積層板、絶縁シート、プリント配線板、プリント配線板の製造方法及びパッケージ基板 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物、金属張積層板、絶縁シート、プリント配線板、プリント配線板の製造方法及びパッケージ基板 Download PDF

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Description

本発明は、熱硬化性樹脂組成物、金属張積層板、絶縁シート、プリント配線板、プリント配線板の製造方法及びパッケージ基板に関し、詳しくはシリカを含有する熱硬化性樹脂組成物、前記熱硬化性樹脂組成物から形成された絶縁層を備える金属張積層板、前記熱硬化性樹脂組成物から形成された絶縁層を備える絶縁シート、前記熱硬化性樹脂組成物から形成された絶縁層を備えるプリント配線板、前記プリント配線板の製造方法、及び前記プリント配線板を備えるパッケージ基板に関する。
プリント配線板とこれに実装されている半導体チップとを備えるパッケージ基板には、反りが生じやすい。これは、半導体チップの熱線膨張係数(CTE:coefficient of thermal expansion)が、通常のプリント配線板に比べて小さいためである。そこで、パッケージ基板の反り抑制のために、プリント配線板における絶縁層を、シリカを含有する熱硬化性樹脂組成物から作製することが行われている(特許文献1参照)。これにより、絶縁層の弾性率を高くして反りを抑制している。
特開2008−150578号公報
しかし、シリカを含有する絶縁層を備えるプリント配線板にスルーホールのための孔を形成すると、この孔にデスミア処理を施す場合に孔の内壁が過剰に侵されやすいという問題がある。孔の内壁が過度に侵されると、スルーホールの形成不良が発生しやすくなり、スルーホールの径がばらついたり、導体配線のファイン化が困難となったりする。
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、シリカを含有するにもかかわらず、デスミア処理に対する耐性の高い硬化物に形成できる熱硬化性樹脂組成物、前記熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層を備える金属張積層板、前記熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層からなる絶縁シート、前記熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層を備えるプリント配線板、並びに前記金属張積層板を用いるプリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂成分と、平均粒径0.2μm以上でありイソシアネートで処理されているシリカとを含有する。
本発明に係る金属張積層板は、前記熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層と、金属箔とを備える。
本発明に係る絶縁シートは、前記熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層からなる。
本発明に係るプリント配線板は、前記熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層と、導体配線とを備える。
本発明に係るプリント配線板の製造方法は、前記金属張積層板における絶縁層を貫通する孔を形成し、前記孔の内壁にデスミア処理を施すことを含む。
本発明に係るプリント配線板の別の製造方法は、前記絶縁シートにおける絶縁層を貫通する孔を形成し、前記孔の内壁にデスミア処理を施すことを含む。
本発明に係るパッケージ基板は、前記プリント配線板と、前記プリント配線板上に実装されている半導体チップとを備える。
本発明によれば、シリカを含有するにもかかわらずデスミア処理に対する耐性の高い硬化物に形成できる熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。
また、本発明によれば、シリカを含有するにもかかわらずデスミア処理に対する耐性の高い絶縁層を備える金属張積層板、絶縁シート、プリント配線板及びパッケージ基板を得ることができる。
本発明の一実施形態におけるパッケージ基板を示す断面図である。
本実施形態に係る熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂成分と、シリカとを含有する。シリカの平均粒径は0.2μm以上であり、シリカはイソシアネートで処理されている。
本実施形態では、熱硬化性樹脂組成物がシリカを含有するため、熱硬化性樹脂組成物の硬化物は高い弾性率を有することができ、この硬化物を含む絶縁層も高い弾性率を有することができる。なお、熱硬化性樹脂組成物の硬化物とは、熱硬化性樹脂組成物が溶剤を含有する場合は熱硬化性樹脂組成物中の溶剤を除く成分の硬化物のことである。このため、このような絶縁層を備えるプリント配線板に半導体チップを実装することで得られるパッケージ基板には、半導体チップとプリント配線板との間の熱線膨張係数(以下、CTEともいう)の差による反りが生じにくい。
また、シリカがイソシアネートで処理されていることで、硬化物を含む絶縁層に孔を形成してからこの孔の内壁にデスミア処理を施しても、孔の内壁が過度に侵されにくくなる。すなわち、絶縁層の耐デスミア処理性が高くなる。これは、イソシアネートで処理されていることで、シリカの粒子が孔の内壁から脱落しにくいためと考えられる。このため、絶縁層を備えるプリント配線板におけるスルーホールの形成不良を抑制できる。
シリカの平均粒径は上記の通り0.2μm以上である必要がある。この平均粒径が0.2μm未満であると、デスミア処理時に孔の内壁からシリカの粒子が脱落しやすくなって孔の内壁が過度に侵されやすくなってしまうと共に、熱硬化性樹脂組成物の流動性が悪化して絶縁層にボイドが生じるおそれがある。
本実施形態に係る熱硬化性樹脂組成物の組成について更に詳しく説明する。
熱硬化性樹脂組成物中の熱硬化性成分は、熱によって硬化する成分のことである。熱硬化性成分は、例えば熱硬化性樹脂及び硬化剤を含有する。
熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、シアネートエステル樹脂、イソシアネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、及びオキセタン樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することができる。熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂を含有する場合、エポキシ樹脂は、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S型エポキシ樹脂等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等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、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラル型エポキシ樹脂、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタンノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル類、3官能又は4官能のグリシジルアミン類、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂等のアリールアルキレン型エポキシ樹脂;ナフタレン骨格変性クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、メトキシナフタレン変性クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、メトキシナフタレンジメチレン型エポキシ樹脂等のナフタレン骨格変性エポキシ樹脂;アントラセン型エポキシ樹脂、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、フルオレン型エポキシ樹脂;並びにこれらの樹脂をハロゲン化した難燃化エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することができる。
硬化剤は、例えば、ジシアンジアミド及び多官能フェノール系化合物からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することができる。この場合、熱硬化性樹脂組成物から形成される絶縁層に、良好な電気的特性、強靭性、可撓性及び接着性を付与できると共に、この絶縁層が加熱された場合に絶縁層内の応力が緩和されやすくなる。また、硬化剤がフェノールノボラックを含有すると、絶縁層のガラス転移点の低下を抑制しながら、良好な耐デスミア処理性を得ることができる。絶縁層のガラス転移点の低下を抑制できると、加熱時の絶縁層の弾性率の低下が抑制されることで、金属張積層板、プリント配線板及びパッケージ基板の反りが特に抑制される。熱硬化性樹脂組成物中で、硬化剤は、熱硬化性樹脂100質量部に対して4〜70質量部の範囲内であることが好ましい。
熱硬化性樹脂組成物は、硬化促進剤を含有してもよい。硬化促進剤は、例えば、イミダゾール化合物、アミン系化合物、チオール化合物、及び金属石鹸等の有機酸金属塩からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。
熱硬化性樹脂組成物中のシリカについて説明する。シリカの平均粒径は上記の通り0.2μm以上である。尚、平均粒径は、レーザ回折・散乱法によって求めた粒度分布から算出される積算値50%での粒径(いわゆるメディアン径)である。シリカの平均粒径の上限は特に規定されないが、10μm以下であれば、スルーホールの内面を平滑化できる。
シリカは上記の通りイソシアネートで処理されている。イソシアネートは、例えば3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランを含むことができる。シリカをイソシアネートで処理する方法としては、例えばイソシアネートを含有する溶液にシリカを浸漬させる方法が挙げられる。
シリカは、熱硬化性樹脂成分に対して50〜300質量%の範囲内であることが好ましい。この場合、熱硬化性樹脂組成物の良好な成形性が確保しながら、絶縁層の弾性率、並びに絶縁層からなる絶縁シートの弾性率を適切に調整して、パッケージ基板の反りを効果的に抑制することができる。
熱硬化性樹脂組成物は、シリカ以外の無機充填材を更に含有してもよい。シリカ以外の無機充填材として、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、タルク、クレー及びマイカが挙げられる。
熱硬化性樹脂組成物は、コアシェルゴムを含有することが好ましい。この場合、硬化物のCTEを低減でき、硬化物を含む絶縁層のCTEも低減できる。このため、パッケージ基板に、半導体チップとプリント配線板との間のCTEの差による反りが更に生じにくくなる。更に、熱硬化性樹脂組成物がコアシェルゴムを含有すると、絶縁層が加熱された場合に絶縁層と金属箔又は導体配線との密着性が低下しにくく、例えば絶縁層が150℃に加熱されても絶縁層と金属箔又は導体配線との間の良好な密着性が維持される。
コアシェルゴムは、コア部分と、コア部分を覆うシェル部分とを備えるゴム粒子である。コア部分は、例えばシリコン樹脂、アクリル樹脂、ブタジエン系ゴム及びイソプレン系ゴムからなる群から選択される一種以上の材料からなる。シェル部分は、例えばPMMA(ポリメタクリル酸メチル)などのポリメタクリレート樹脂とポリスチレンとのうち少なくとも一方の材料からなる。
コアシェルゴムは、熱硬化性樹脂成分に対して20〜80質量%の範囲内であることが好ましい。コアシェルゴムが熱硬化性樹脂成分に対して20質量%以上であると絶縁層のCTEが特に低減する。またコアシェルゴムが熱硬化性樹脂成分に対して80質量%以下であると熱硬化性樹脂組成物の良好な成形性が確保できる。
熱硬化性樹脂組成物は、必要に応じ、熱可塑性樹脂、難燃剤、着色剤、カップリング剤等を含有してもよい。
熱硬化性樹脂組成物は、溶剤を含有してもよい。溶剤は、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、ジメチルホルムアミド、ベンゼン、及びトルエンからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。
熱硬化性樹脂組成物を構成する成分を配合し、これらの成分を攪拌して混合することで、熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。
熱硬化性樹脂組成物を用いて、基材と樹脂層とを備えるプリプレグを得ることができる。樹脂層は、基材に含浸している熱硬化性樹脂組成物の半硬化物である。熱硬化性樹脂組成物を基材に含浸させてから熱硬化性樹脂組成物を例えば110〜140℃の範囲内の温度で加熱することで、溶剤を揮発させると共に半硬化させることにより、プリプレグを得ることができる。基材は、例えばガラス繊維又は有機繊維からなる織布又は不織布である。プリプレグのレジンコンテント、すなわちプリプレグ中の熱硬化性樹脂組成物の半硬化物(樹脂層)の割合は、例えばプリプレグ全体に対して30〜80質量%の範囲内である。
このプリプレグを用いて、熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層を備える金属張積層板、絶縁シート及びプリント配線板を得ることができる。
金属張積層板は、例えば絶縁層と、絶縁層の厚み方向の片面(以下、第一面という)上にある金属箔とを備える。金属張積層板は、更に絶縁層の第一面とは反対側にある面(以下、第二面という)の上にある金属箔を備えてもよい。絶縁層は、プリプレグの硬化物を含む。各金属箔は、例えば銅箔、銀箔、アルミニウム箔又はステンレス箔である。各金属箔の厚みは例えば3〜105μmの範囲内であり、好ましくは12〜35μmの範囲内である。
一枚のプリプレグ、又は複数のプリプレグの積層物に金属箔を重ね、これらを加熱プレスすることで、金属張積層板を製造できる。この場合、一枚のプリプレグが硬化し、或いは積層物が硬化することで、絶縁層が形成される。加熱プレスの条件は、例えば加熱温度140〜200℃の範囲内、プレス圧0.5〜5.0MPaの範囲内、処理時間40〜240分の範囲内である。
絶縁シートは、絶縁層のみからなる部材である。例えば一枚のプリプレグ、又は複数のプリプレグの積層物を加熱プレスすることで、絶縁シートを製造できる。この場合、一枚のプリプレグが硬化し、或いは積層物が硬化することで、絶縁層が形成される。加熱プレスの条件は、例えば加熱温度140〜200℃の範囲内、プレス圧0.5〜5.0MPaの範囲内、処理時間40〜240分の範囲内である。
なお、熱硬化性樹脂組成物をシート状に成形し、これを必要に応じて乾燥させてから加熱して硬化させることで、絶縁シートを得てもよい。
プリント配線板は、例えば絶縁層と、絶縁層の第一面上にある導体配線とを備える。本実施形態では、プリント配線板は絶縁層の第二面上にも導体配線を備える。更に、本実施形態では、プリント配線板はスルーホールを備える。
プリント配線板は、例えば金属張積層板を材料にして製造される。この場合、プリント配線板の製造時には、例えばまずドリル加工、レーザ加工等の適宜の方法で、金属張積層板に絶縁層及び金属箔を貫通する孔を形成する。本実施形態では、絶縁層が加熱されても絶縁層と金属箔との間の密着性が低下しにくいため、レーザ加工により孔を形成しても、金属張積層板における金属箔の剥離が生じにくい。
孔の内壁にはデスミア処理を施す。デスミア処理は、過マンガン酸塩等を含有する公知のデスミア液を用いて、公知の方法で行うことができる。続いて、金属箔にサブトラクティブ法による処理を施すことで、導体配線を形成する。孔の内壁上にはホールめっきを形成することで、スルーホールを形成する。これにより、絶縁層、導体配線及びスルーホールを備えるプリント配線板が得られる。
プリント配線板は、絶縁シートを材料にして製造されてもよい。この場合、プリント配線板の製造時には、例えばまずドリル加工、レーザ加工等の適宜の方法で、絶縁シート(すなわち絶縁層)を貫通する孔を形成する。孔の内壁にはデスミア処理を施す。デスミア処理は、過マンガン酸塩等を含有する公知のデスミア液を用いて、公知の方法で行うことができる。続いて、絶縁シートにアディティブ法による処理を施すことで、導体配線を形成すると共に孔の内壁上にホールめっきを形成してスルーホールを形成する。これにより、絶縁層、導体配線及びスルーホールを備えるプリント配線板が得られる。
このようにプリント配線板を製造すると、本実施形態では絶縁層が熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含むため、孔の内壁にデスミア処理を施しても、孔の内壁は過度に侵されにくい。このため、本実施形態では、スルーホールの形成不良が発生しにくい。
なお、プリント配線板は、複数の絶縁層を備える多層プリント配線板であってもよい。この場合、複数の絶縁層のうち少なくとも一つが、本実施形態に係る熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含んでいればよい。複数の絶縁層の全てが本実施形態に係る熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含んでいれば特に好ましい。多層プリント配線板は、例えば絶縁層と導体配線とを備えるコア材をビルドアップ法などにより多層化することで得られる。
プリント配線板を用いて、パッケージ基板を得ることができる。パッケージ基板の一例を図1に示す。このパッケージ基板は、プリント配線板1と、プリント配線板1上に実装されている半導体チップ2とを備える。プリント配線板1は、絶縁層3と、絶縁層3の第一面41上にある導体配線51(以下、第一導体配線51という)と、絶縁層3の第二面42上にある導体配線52(以下、第二導体配線52という)とを備える。更にプリント配線板1は、第一導体配線51と第二導体配線52とを電気的に接続するスルーホール6を備える。半導体チップ2はバンプ7を備える。半導体チップ2は第一面41と対向するようにしてプリント配線板1にフェイスダウンで実装され、半導体チップ2のバンプ7は第一導体配線51に電気的に接続している。本実施形態では、プリント配線板1における絶縁層3が熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含むと共に熱硬化性樹脂組成物がシリカを含有することから、絶縁層3の弾性率が高い。このため、パッケージ基板には半導体チップ2とプリント配線板1との間のCTEの差による反りは生じにくい。また、熱硬化性樹脂組成物がコアシェルゴムを含有すると、絶縁層3のCTEの低減が可能である。これにより絶縁層3と半導体チップ2とのCTEの差を小さくして、半導体チップ2とプリント配線板1との間のCTEの差による反りを更に低減できる。
金属張積層板における絶縁層の弾性率、並びに絶縁層からなる絶縁シートの弾性率は、20〜50GPaの範囲内であることが好ましい。この場合、パッケージ基板の反りが効果的に抑制される。このような絶縁層の弾性率は、例えば本実施形態の範囲内において熱硬化性樹脂組成物中のシリカの含有量を調整することで達成できる。
金属張積層板における絶縁層並びに絶縁層からなる絶縁シートの、厚み方向と直交する方向の熱線膨張係数は、10ppm/℃以下であることが好ましい。この場合、パッケージ基板の反りが更に抑制される。このような絶縁層の熱線膨張係数は、例えば本実施形態の範囲内において熱硬化性樹脂組成物中のコアシェルゴムの含有量を調整することで達成できる。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
[熱硬化性樹脂組成物]
各実施例及び比較例において、後掲の表に示す成分を配合して、溶剤(メチルエチルケトン)で希釈し、これを撹拌、混合して均一化することにより熱硬化性樹脂組成物を調製した。なお、表に示す成分の詳細は次の通りである。
・エポキシ樹脂1:4官能型ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、品番EPICLON HP−4710)。
・硬化剤:フェノールノボラック(DIC株式会社製、品番TD−2090)。
・硬化促進剤:2−エチル−4−メチルイミダゾール(2E4MZ)
・コアシェルゴム:シリコーン・アクリル複合ゴム(三菱レイヨン株式会社製、品番SRK200A)。
・アクリル:ナガセケムテック株式会社製、品番SG−80H。
・シリカ1:イソシアネートによる表面処理が施された処理品、平均粒径0.1μm、株式会社アドマテックス製。
・シリカ2:イソシアネートによる表面処理が施された処理品、平均粒径0.2μm、株式会社アドマテックス製。
・シリカ3:イソシアネートによる表面処理が施された処理品、平均粒径2μm、株式会社アドマテックス製、品番SC−610G−GND。
・シリカ4:イソシアネートによる表面処理が施された処理品、平均粒径12μm、株式会社アドマテックス製。
・シリカ5:エポキシ化合物による表面処理が施された処理品、平均粒径2μm、株式会社アドマテックス製。
・シリカ6:アミノ化合物による表面処理が施された処理品、平均粒径2μm、株式会社アドマテックス製。
・シリカ7:ビニル化合物による表面処理が施された処理品、平均粒径2μm、株式会社アドマテックス製。
熱硬化性樹脂組成物をSガラス繊維織布に含浸させてから、160℃で300秒間加熱することで、厚み100μm、レジンコンテント45質量%のプリプレグを得た。
このプリプレグを2枚重ねて得られた積層物を厚み12μmの二枚の銅箔で挟み、これらを加熱温度200℃、プレス圧30MPa、処理時間120分間の条件で加熱プレスした。これにより、金属張積層板を得た。
[評価試験]
各実施例及び比較例で得られた金属張積層板について、次の評価試験を実施した。
(1)耐デスミア性
金属張積層板から銅箔をエッチングして除去することで、絶縁層からなるアンクラッド材を得た。アンクラッド材から長さ100mm、幅100mmのサンプルを切り出し、このサンプルをデスミア処理し、デスミア処理によって生じたサンプルの重量減少量を測定した。デスミア処理はローム&ハース社のFR−4用標準条件にて実施した。
(2)熱時密着評価
金属張積層板に銅箔の150℃での密着強度を、IPC TM650 2.8.3に基づいて測定した。
(3)CTE測定
金属張積層板から銅箔をエッチングして除去することで、絶縁層からなるアンクラッド材を得た。このアンクラッド材の、50〜250℃の温度範囲における厚み方向と直交する方向のCTEを測定した。測定は、IPC TM650 2.4.41に基づき、TMA法(Thermal mechanical analysis method)で行った。
(4)弾性率
金属張積層板から銅箔をエッチングして除去することで、絶縁層からなるアンクラッド材を得た。アンクラッド材から長さ100mm、幅25mmのサンプルを切り出し、このサンプルの250℃での弾性率(曲げ弾性率)をJIS C6481に準拠して測定した。
(5)成形性
金属張積層板を切断してその断面をSEMにより観察することで、絶縁層におけるボイド及びかすれの有無を確認した。その結果、ボイド及びかすれが認められない場合を「A}、ボイド及びかすれの少なくとも一方が認められた場合を「B」と評価した。
(6)ビア形状
金属張積層板に、レーザー加工により13W、10マイクロ秒、5サイクルの条件で孔を形成した。続いて、金属張積層板を孔を両断するように切断してから、孔の内壁を観察し、内壁における異常な凹凸の有無を確認した。その結果、異常な凹凸が認められない場合を「A」、異常な凹凸が認められる場合を「B」と評価した。
1 プリント配線板
2 半導体チップ
3 絶縁層
51 導体配線
52 導体配線
6 スルーホール

Claims (9)

  1. スルーホールを有するプリント配線板と、前記プリント配線板上に実装されている半導体チップとを備えるパッケージ基板における前記プリント配線板の絶縁層作製用の熱硬化性樹脂組成物であり、
    熱硬化性樹脂成分と、平均粒径0.2μm以上であり3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランで処理されているシリカと、コアシェルゴムとを含有する熱硬化性樹脂組成物。
  2. 前記シリカが前記熱硬化性樹脂成分に対して50〜300質量%の範囲内である請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  3. 前記熱硬化性樹脂成分に対して前記コアシェルゴムの量は20〜80質量%の範囲内である請求項1又は2に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  4. スルーホールを有するプリント配線板と、前記プリント配線板上に実装されている半導体チップとを備えるパッケージ基板における前記プリント配線板作製用の金属張積層板であり、
    請求項1乃至3のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層と、金属箔とを備える金属張積層板。
  5. スルーホールを有するプリント配線板と、前記プリント配線板上に実装されている半導体チップとを備えるパッケージ基板における前記プリント配線板の絶縁層作製用の絶縁シートであり、
    請求項1乃至3のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層からなる絶縁シート。
  6. スルーホールを有するプリント配線板と、前記プリント配線板上に実装されている半導体チップとを備えるパッケージ基板作製用の前記プリント配線板であり、
    請求項1乃至3のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む絶縁層と、導体配線とを備えるプリント配線板。
  7. 請求項6に記載のプリント配線板を製造する方法であり、
    請求項4に記載の金属張積層板における絶縁層を貫通する孔を形成し、前記孔の内壁にデスミア処理を施すことを含むプリント配線板の製造方法。
  8. 請求項6に記載のプリント配線板を製造する方法であり、
    請求項5に記載の絶縁シートにおける絶縁層を貫通する孔を形成し、前記孔の内壁にデスミア処理を施すことを含むプリント配線板の製造方法。
  9. 請求項6に記載され又は請求項7若しくは8に記載の方法で製造されたプリント配線板と、前記プリント配線板上に実装されている半導体チップとを備えるパッケージ基板。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170287838A1 (en) * 2016-04-02 2017-10-05 Intel Corporation Electrical interconnect bridge
US20220025171A1 (en) * 2018-12-12 2022-01-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Resin composition, prepreg, film with resin, metal foil with resin, metal-clad laminate, and printed wiring board
JP2021017505A (ja) * 2019-07-22 2021-02-15 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
JPWO2022064986A1 (ja) * 2020-09-25 2022-03-31

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6350952B1 (en) * 1998-05-12 2002-02-26 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Semiconductor package including heat diffusion portion
JP2001123044A (ja) * 1999-10-27 2001-05-08 Hitachi Chem Co Ltd プリント配線板用絶縁樹脂組成物
JP4238124B2 (ja) 2003-01-07 2009-03-11 積水化学工業株式会社 硬化性樹脂組成物、接着性エポキシ樹脂ペースト、接着性エポキシ樹脂シート、導電接続ペースト、導電接続シート及び電子部品接合体
US8222324B2 (en) 2003-06-09 2012-07-17 Kaneka Corporation Process for producing modified epoxy resin
JP5040548B2 (ja) 2006-11-21 2012-10-03 日立化成工業株式会社 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法並びにこれを用いたプリプレグ及び積層板
JP4858359B2 (ja) * 2007-08-28 2012-01-18 パナソニック電工株式会社 プリプレグ用エポキシ樹脂組成物、それを用いたプリプレグ、積層板、プリント配線板
JP2009057500A (ja) 2007-08-31 2009-03-19 Dow Corning Toray Co Ltd 硬化性エポキシ樹脂組成物およびその硬化物
JP2010053334A (ja) * 2008-07-31 2010-03-11 Sekisui Chem Co Ltd エポキシ系樹脂組成物、プリプレグ、硬化体、シート状成形体、積層板及び多層積層板
KR20130037661A (ko) * 2010-03-08 2013-04-16 아지노모토 가부시키가이샤 수지 조성물
CN102311612B (zh) * 2011-04-03 2013-05-01 广东生益科技股份有限公司 树脂组合物及使用其制作的涂树脂铜箔
CN102675601B (zh) * 2012-05-17 2014-06-25 江苏华海诚科新材料有限公司 用于qfn的低翘曲环氧树脂组合物
CN102827566B (zh) * 2012-09-19 2014-03-05 三友(天津)高分子技术有限公司 单组份耐高低温环氧树脂组成物
CN105358624B (zh) * 2013-07-04 2017-06-06 松下知识产权经营株式会社 树脂组合物、预浸料和层压板
JP6214433B2 (ja) * 2013-10-04 2017-10-18 株式会社フジクラ 半導体圧力センサ
JP2016162835A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 イビデン株式会社 多層配線板

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