JPWO2008096540A1 - 積層体、積層体を含む回路基板、半導体パッケージおよび積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 第一の繊維基材と樹脂とからなる第一の樹脂層および第二の繊維基材と樹脂とからなる第二の樹脂層を含む積層体であって、
前記第一の樹脂層および第二の樹脂層は、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層の少なくとも一部が前記積層体の厚み方向における中心線を挟んでそれぞれ異なる領域に位置するように、配置され、
前記第一の繊維基材および前記第二の繊維基材の少なくとも一方が目曲がり領域を有し、ここで目曲がり領域とは前記繊維基材の縦糸と横糸との小さい方の交差角度が89°未満である領域をいい、
前記目曲がり領域における、前記第一の繊維基材の縦糸および前記第二の繊維基材の縦糸で形成される角度および前記第一の繊維基材の横糸および前記第二の繊維基材の横糸で形成される角度のいずれか大きい方の角度が2°以下である、
積層体。
[2] 第一の樹脂層および第二の樹脂層が前記積層体の厚み方向における中心線を挟んで略対称に配置される、[1]に記載の積層体。
[3] 第一の樹脂層および第二の樹脂層が積層体の最外層である、[1]または[2]に記載の積層体。
[4] 前記積層体に含まれる全ての繊維基材が目曲がり領域を有し、各繊維基材間における、繊維基材の縦糸同士で形成される角度および繊維基材の横糸同士で形成される角度のいずれか大きい方の角度が、全ての繊維基材間で2°以下である、[1]乃至[3]のいずれかに記載の積層体。
[5] 積層体の厚さが0.2mm以下である、[1]乃至[4]のいずれかに記載の積層体。
[6] 積層体の面方向の線膨張係数が2ppm/℃以上、20ppm/℃以下である、[1]乃至[5]のいずれかに記載の積層体。
[7] 前記積層体の30℃での弾性率をA[GPa]、180℃での弾性率をB[GPa]としたとき、
0.05≦(A−B)/A≦0.5
を満たす、[1]乃至[6]のいずれかに記載の積層体。
[8] 繊維基材がガラスクロスである、[1]乃至[7]のいずれかに記載の積層体。
[9] 繊維基材の厚さが0.01mm以上、0.15mm以下である、[1]乃至[8]のいずれかに記載の積層体。
[10] [1]乃至[9]のいずれかに記載の積層体の少なくとも一方の面に金属箔が形成された、金属箔付き積層体。
[11] 前記金属箔が銅箔である、[10]に記載の金属箔付き積層体。
[12] [1]乃至[11]のいずれかに記載の積層体を含む、回路基板。
[13] [12]に記載の回路基板に半導体素子を搭載した半導体パッケージ、
が提供される。
[14] 積層体の製造方法であって、
第一の繊維基材と樹脂とからなる第一の樹脂層および第二の繊維基材と樹脂とからなる第二の樹脂層を用意する工程と、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層の少なくとも一部が前記積層体の厚み方向における中心線を挟んでそれぞれ異なる領域に位置するように、配置する工程と、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を直接または他の層を介在させて重ね合わせる工程と、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を加熱加圧して積層体を形成する工程と、
を含み、
前記第一の繊維基材および前記第二の繊維基材の少なくとも一方が目曲がり領域を有し、ここで目曲がり領域とは繊維基材の縦糸と横糸との小さい方の交差角度が89°未満である領域をいい、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を重ね合わせる前記工程において、前記目曲がり領域における、前記第一の繊維基材の縦糸および前記第二の繊維基材の縦糸で形成される角度および前記第一の繊維基材の横糸および前記第二の繊維基材の横糸で形成される角度のいずれか大きい方の角度が2°以下となるように、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を重ね合わせる、積層体の製造方法
が提供される。
さらに、本発明においては、
[15]縦糸および横糸を交差させて構成される第一の繊維基材および樹脂を含む第一の樹脂層と、
縦糸および横糸を交差させて構成される第二の繊維基材および樹脂を含む第二の樹脂層とを含む積層体であり、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層は、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層の少なくとも一部が、当該積層体の厚みの中心点を通り当該積層体の積層方向と直交する中心線を挟んでそれぞれ異なる領域に位置するように、配置されており、
前記第一の繊維基材および前記第二の繊維基材の少なくとも一方において、横糸と縦糸との交差角度のうち、小さい方の角度が90°未満である目曲がり領域を有しており、
当該積層体を前記第一の樹脂層表面側から平面視した状態において、前記目曲がり領域内では、前記第一の繊維基材の縦糸および前記第二の繊維基材の縦糸同士のなす角度、および、前記第一の繊維基材の横糸および前記第二の繊維基材の横糸同士のなす角度は、2°以下である積層体。
[16][1]乃至[9]、[15]のいずれかに記載の積層体において、
当該積層体を平面視した際に、前記目曲がり領域以外の領域において、前記第一の繊維基材の縦糸および前記第二の繊維基材の縦糸は、その延在方向は揃っており、互いに平行であり、
前記第一の繊維基材の横糸および前記第二の繊維基材の横糸は、その延在方向は揃っており、互いに平行である積層体。
[17] 積層体の製造方法であって、
第一の繊維基材と樹脂とからなる第一の樹脂層および第二の繊維基材と樹脂とからなる第二の樹脂層を用意する工程と、
前記第一樹脂層および前記第二の樹脂層を、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層の少なくとも一部が、当該積層体の厚みの中心点を通り当該積層体の積層方向と直交する中心線を挟んでそれぞれ異なる領域に位置するように、配置する工程と、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を直接または他の層を介在させて重ね合わせる工程と、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を加熱加圧して積層体を形成する工程と、
を含み、
前記第一の繊維基材および前記第二の繊維基材の少なくとも一方において、横糸と縦糸との交差角度のうち、小さい方の角度が90°未満である目曲がり領域を有しており、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を重ねあわせる前記工程では、
前記第一の樹脂層表面側から平面視した状態において、前記目曲がり領域内において、前記第一の繊維基材の縦糸および前記第二の繊維基材の縦糸同士のなす角度、および、前記第一の繊維基材の横糸および前記第二の繊維基材の横糸同士のなす角度が2°以下となるように、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を重ねあわせる積層体の製造方法
も提供される。
本実施形態の積層体は、縦糸および横糸を交差させて構成される第一の繊維基材および樹脂を含む第一の樹脂層と、縦糸および横糸を交差させて構成される第二の繊維基材および樹脂を含む第二の樹脂層を含む。
第一の樹脂層および第二の樹脂層は、第一の樹脂層および第二の樹脂層の少なくとも一部が、積層体の厚みの中心点を通り積層体の積層方向と直交する中心線(厚み方向における中心線、図1の線a)を挟んでそれぞれ異なる領域に位置するように、配置される。
第一の繊維基材および第二の繊維基材の少なくとも一方において、横糸と縦糸との交差角度のうち、小さい方の角度が90°未満である目曲がり領域を有している。
当該積層体を第一の樹脂層表面側から平面視した状態において、目曲がり領域の領域内では、第一の繊維基材の縦糸および第二の繊維基材の縦糸同士のなす角度(縦糸同士が交差している場合には、縦糸同士がなす角度のうち小さい方の角度)、および、第一の繊維基材の横糸および第二の繊維基材の横糸同士のなす角度(横糸同士が交差している場合には横糸同士がなす角度のうち小さい方の角度)は、2°以下である。
ここで、繊維基材の縦糸、横糸は、複数本の繊維が束になって構成されるもの(ヤーン)である。
また、繊維基材は、縦糸、横糸を平織り、綾織り、朱子織りのいずれかで織り込んだものである。
さらに、第一の繊維基材の縦糸および第二の繊維基材の縦糸同士のなす角度、第一の繊維基材の横糸および第二の繊維基材の横糸同士のなす角度は2°以下であればよく、0°であってもよい。
また、繊維基材としては、例えば、ガラスクロスが挙げられる。
前記第一の樹脂層および第二の樹脂層は、第一の樹脂層および第二の樹脂層の少なくとも一部が前記積層体の厚み方向における中心線を挟んでそれぞれ異なる領域に位置するように、配置される。積層体の反りの防止効果を得るためには、第一の樹脂層および第二の樹脂層が対称に近い形で配置されることが好ましい。そのため、図1に示すように、積層体100の厚み方向における中心線aを境にして、積層体100を2つの領域bおよびcに分けた場合、第一の樹脂層101の少なくとも一部は領域bに存在し、第二の樹脂層103の少なくとも一部は領域cに存在していることが望ましい。第一の樹脂層101および第二の樹脂層103は、好ましくは、中心線aを挟んでそれぞれ異なる領域に配置される(図1(a))。ここで、第一の樹脂層101および第二の樹脂層103の少なくとも一部がそれぞれ異なる領域に存在していればよく、図1(b)に示すように1の樹脂層が中心線aをまたがって両方の領域に存在していてもよい。好ましくは、第一の樹脂層101および第二の樹脂層103は、積層体の厚み方向における中心線aを挟んで略対称に配置される(例えば、図1(a)および(c))。第一の樹脂層101および第二の樹脂層103を略対称に配置することにより、積層体の反り発生の防止効果が高められる。また、図1(c)に示すように、第一の樹脂層101および第二の樹脂層103の間に、繊維基材を含まない他の層を有していてもよい。さらに、好ましくは、第一の樹脂層101および第二の樹脂層103は積層体の最外層に配置される(例えば、図1(a)および(c))。
なお、目曲がり領域は、縦糸と横糸との小さい方の交差角度が89°未満である領域であることが好ましい。
ここで、これは以下の理由による。
目曲がり度が1°を超えると、目ずれ度を2°以下とするためには、第一の繊維基材および第二の繊維基材の配置の工夫が、特に必要であり、従来からある積層体との差がより顕著となる。
図2(a)および(b)に、目曲がりタイプの例を示す。図2(a)は縦糸と横糸との交差角90°となるように製造された繊維基材において、繊維基材の両端に目曲がり領域を有する例であり、図2(b)は繊維基材全体に目曲がりが生じている例である。目曲がり領域では、複数本の縦糸と複数本の横糸とが交差している。目曲がり領域は、繊維基材において、局所的であってもよいし、全体的であってもよい。また、第一の繊維基材および第二の繊維基材のいずれか一方または両方が目曲がり領域を有していてもよい。この目曲がり領域の繊維基材中の比率、形状は繊維基材の製造装置の影響を受け、様々であるが、同じロットを用いて製造された繊維基材の場合、ほぼ同じ部位に同様の形状で生じる傾向にある。
目曲がり領域は、繊維基材の製造工程で任意の部分に発生し、現状の製造方法においては、目曲がり領域の発生を防止するのは困難である。一度目曲がりが発生すると、連続して目曲がりが発生し、目曲がり領域が形成されることとなる。
なお、目ずれ度は、2°以下であればよいが、1.5°以下、0°以上であることが特に好ましい。
また、積層体を平面視した状態において、目曲がり領域以外の領域においては、第一の繊維基材の縦糸および第二の繊維機材の縦糸同士は、延在方向が揃っており、互いに平行である(完全に重なりあっていてもよい)。
同様に、積層体を平面視した状態において、目曲がり領域以外の領域においては、第一の繊維基材の横糸および第二の繊維機材の横糸同士はその延在方向は揃っており、互いに平行である(完全に重なりあっていてもよい)。
ここで、目曲がり領域内の第一の繊維基材の横糸(縦糸)と第二の繊維基材の横糸(縦糸)との目ずれ度を2°以下とするとともに、他の領域において、第一の繊維基材の横糸(縦糸)と第二の繊維基材の横糸(縦糸)を平行に配置するためには、第一の繊維基材と、第二の繊維基材の重ね合わせを工夫すればよい。
例えば、第一の繊維基材、第二の繊維基材いずれにも目曲がり領域が存在する場合には、目曲がり領域同士が重なるように配置したり、目曲がり領域同士が重なり合わないように配置したりして、目曲がり領域内の第一の繊維基材の横糸(縦糸)と第二の繊維基材の横糸(縦糸)との目ずれ度を2°以下とするとともに、他の領域において、第一の繊維基材の横糸(縦糸)と第二の繊維基材の横糸(縦糸)を平行に配置すればよい。
また、第一の繊維基材あるいは第二の繊維基材に複数の目曲がり領域が存在する場合には、いずれか一つの目曲がり領域内にて、目ずれ度を2°以下とすればよいが、全ての目曲がり領域内において、目ずれ度を2°以下とすることで、より確実に積層体の反りの発生を抑制できる。
積層体が、繊維基材と樹脂とを含む樹脂層を3以上含む場合、特にこれら全ての繊維基材が目曲がり領域を有する場合、これら全ての繊維基材間における目ずれ度を制御することが好ましい。好ましくは、目曲がり領域を有する繊維基材間における全ての目ずれ度が2°以下である。例えば、積層体が第一の樹脂層、第二の樹脂層および第三の繊維基材と樹脂とを含む第三の樹脂層を有する場合、第一の繊維基材と第二の繊維基材との間の目ずれ度、第一の繊維基材と第三の繊維基材との間の目ずれ度、第三の繊維基材と第二の繊維基材との間の目ずれ度すべてが2°以下であることが好ましい。
換言すると、積層体に含まれる全ての複数(ここでは、3以上)の繊維基材が目曲がり領域を有し、当該積層体を第一の樹脂層表面側から平面視した状態において、目曲がり領域の領域内では、各一対の繊維基材(複数ある繊維基材のうちのすべての組み合わせの繊維基材)間において、縦糸同士、および、横糸同士の少なくともいずれかが交差しており、交差する糸同士がなす角度(糸同士がなす角度のうち小さい方の角度)は、2°以下である。
目ずれ度を全ての繊維基材間において制御することにより、積層体の反りの発生がさらに低減される。
ここで、積層体の線膨張係数は、以下のようにして測定することができる。
積層体から4mm×20mm角のサンプルを切り出し、TMA(TAインスツルメント(株)製)を用いて、室温(25℃)から10℃/分でサンプルを昇温しながらサンプルの面内方向の変位量(押しモード)を計測し、面内方向の線膨張係数を算出する。そして、25℃〜300℃における面内方向の平均線膨張係数を算出する。
0.05≦(A−B)/A≦0.5
を満たす。
弾性率が上記範囲内であると、該積層体を含む回路基板等を製造する際、特に成形温度近傍の高温時での弾性率変化による該積層体の寸法変化が小さく、反り低減の効果が得られる。
弾性率は、積層体から5mm×30mmのサンプルを採取し、動的粘弾性測定装置(DMA)(セイコーインスツルメント社製 DMS6100)を用いて、5℃/分で昇温しながら、該試料に周波数10Hzの歪みを与えて測定を行う。
積層体に含まれる各繊維基材の材料は同じでもよいし、異なっていてもよい。好ましくは、第一の繊維基材および第二の繊維基材において同じ材料を用いる。
具体的な熱硬化性樹脂として、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、ビスフェノールAノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂、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、ビスフェノールS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M型エポキシ樹脂、ビスフェノールP型エポキシ樹脂、ビスフェノールZ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、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂、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等のエポキシ樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ベンゾシクロブテ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を併用してもよい。
前記シアネート樹脂等の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。
前記無機充填材としては、例えばタルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素等の窒化物、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸塩等を挙げることができる。無機充填材として、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。これらの中でも特に、シリカが好ましく、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。溶融シリカの形状には破砕状および球状がある。繊維基材への含浸性を確保するためには、樹脂組成物の溶融粘度を下げるため球状シリカを使う等、その目的にあわせた使用方法を採用することができる。
この平均粒子径は、例えば粒度分布計(HORIBA製、LA−500)により測定することができる。
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。
これらエポキシ樹脂の中でも特にアリールアルキレン型エポキシ樹脂が好ましい。これにより、吸湿半田耐熱性および難燃性を向上させることができる。
前述のシアネート樹脂(特にノボラック型シアネート樹脂)とアリールアルキレン型フェノール樹脂との組合せにより、架橋密度をコントロールし、反応性を容易に制御できる。
カップリング剤としては、カップリング剤として通常用いられるものであれば使用できるが、具体的には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、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の中から選ばれる1種以上のカップリング剤を使用することが好ましい。
図4は、樹脂層2を製造する工程の一例を示す工程図である。ここで、予めキャリア材料5a、5bを製造し、このキャリア材料5a、5bを繊維基材(第一の繊維基材、第二の繊維基材等)11にラミネートした後、キャリアフィルムを剥離する方法について、具体的に説明する。
まず、第一の繊維基材と樹脂とからなる第一の樹脂層および第二の繊維基材と樹脂とからなる第二の樹脂層を用意する。次いで、第一の樹脂層および第二の樹脂層を、第一の樹脂層および第二の樹脂層の少なくとも一部が積層体の厚み方向における中心線を挟んでそれぞれ異なる領域に位置するように、配置する。なお、第一の樹脂層および第二の樹脂層の配置は図1を参照して説明した通りである。
次に、目曲がり領域において、第一の繊維基材105および第二の繊維基材107の縦糸で形成される角度および第一の繊維基材105および第二の繊維基材107の横糸で形成される角度のいずれか大きい方の角度が2°以下となるように、第一の樹脂層101および第二の樹脂層103を重ね合わせる。すなわち、第一の繊維基材105および第二の繊維基材107間において、樹脂層表面方向からの平面視において、目曲がり領域の領域内の縦糸または横糸のいずれか大きい方の目ずれ度が2°以下となるようにする。また、第一の樹脂層101および第二の樹脂層103は、直接重ね合わせてもよく、または他の層を介在させて重ね合わせてもよい。
また、積層体が第三の繊維基材および樹脂を含む第三の樹脂層を有する場合には、積層体を平面視した際に、曲がり領域の領域内で、各一対の繊維基材間において、縦糸同士のなす角度(縦糸同士がなす角度のうち小さい方の角度)、および、横糸同士がなす角度(横糸同士がなす角度のうち小さい方の角度)は、2°以下となるように第一〜第三の樹脂層を積層させる。
さらに、第一の樹脂層および第二の樹脂層を配置する工程において、第一の樹脂層および第二の樹脂層が積層体の最外層となるように配置してもよい。
金属箔の厚みは、好ましくは1μm以上、18μm以下である。さらに好ましくは2μm以上、12μm以下である。金属箔の厚みが上記範囲内であると、微細パターンが形成可能であり、目ずれ度を制御することで反りをより低減できる。
なかでも、金属箔を構成する金属としては、銅箔が好ましい。
また、加圧する圧力は、特に限定されないが、例えば、0.2〜5MPaが好ましく、2〜4MPaがより好ましい。
上記の方法で形成した金属箔付き積層体に層間接続用のスルーホールを形成し、サブトラクティブ工法により回路を作製する。その後、任意のビルドアップ材を積層して、アディティブ工法により層間接続及び回路形成する工程を繰り返し、回路基板を製造する。
本実施形態の積層体は、上述の回路加工およびそれ以後の各プロセスにおいても反りの発生が低減される。従って、本発明の半導体パッケージは、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。
以下の手順を用いて、銅箔付き積層体を製造した。
1.樹脂ワニスの調製
ノボラック型シアネート樹脂(ロンザジャパン株式会社製、プリマセットPT−30、重量平均分子量約700)19.7重量部、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、NC−3000H、エポキシ当量275)11重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂(明和化成株式会社製、MEH−7851−3H、水酸基当量230)9重量部、およびエポキシシラン型カップリング剤(GE東芝シリコーン株式会社製、A−187)0.3重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ(株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、SO−25R、平均粒径0.5μm)60重量部を添加し、高速攪拌機を用いて10分攪拌して、樹脂ワニスを得た。
上述の樹脂ワニスを1060mm幅のガラスクロス(厚さ94μm、日東紡績製、WEA−2116)に含浸し、150℃の加熱炉で2分間乾燥させた。プリプレグ中のワニス固形分が約50重量%のプリプレグを得た。得られたプリプレグの厚さは0.1mmであった。
図5に、本実施例で製造したプリプレグの平面図を示す。図5は、プリプレグの表面117を上にして示した図とする。塗布幅1060mmのプリプレグを二等分して評価基板として用いた。図5に示すように、530mm×530mmのプリプレグの横方向の一列をサンプルとして、50mm×50mmに区分し、部位名1〜9とした。各部位の目曲がり角度を測定した。
上述のプリプレグを530mm×530mmに切断し、ガラスクロス両端部(耳)115も切断した。得られた2枚のプリプレグを重ね、両面に厚さ12μmの銅箔を重ねて、圧力4MPa、温度200℃で2時間加熱加圧成形した。厚さ0.23mmの両面銅箔付き積層体を得た。
上述の530mm×530mmのプリプレグ2枚は、図6(a)〜(d)に示すセットパターンで重ね合わせ、上述3に記載の方法により銅箔付き積層体を製造した。これにより、セット方法A〜Dの4種類の銅箔付き積層体を得た。
以下、プリプレグ2枚のセット方法について説明する。図6(a)〜(d)に、2枚のプリプレグを上下に積層する際のセット方法について示す。上側プリプレグ121および下側プリプレグ123は、表面を上にした場合、流れ方向から見て左端部に帯状の特異点(目曲がり領域)113を有する。図中、矢印は流れ方向を表し、ここで流れ方向は樹脂組成物の塗布方向である。現行方式では図6(a)に示すように、いずれのプリプレグも表面117を上にして、特異点の位置が重ならない形態で積層されていた(セット方法A)。その他のセットパターンとして、一方のプリプレグは裏面119を上にし、もう一方のプリプレグは表面117を上にし、特異点113の位置が重なるようにして積層するパターン(図6(b)、セット方法B)、一方のプリプレグは裏面119を上にし、もう一方のプリプレグは表面117を上にし、特異点113の位置が重ならないようにして積層するパターン(図6(c)セット方法C)、および上下のプリプレグの表面117を上にし、特異点113の位置が重なるようにして積層するパターン(図6(d)セット方法D)を行った。これらの4つのセットパターンのうち、図6(a)および(c)のセット方法の場合、積層体は目曲がり領域を含む特異点113を積層体の両端2カ所に有し、図6(b)および(d)のセット方法の場合、特異点113は一カ所となる。図6(d)の形態でプリプレグを重ねた場合に目ずれ度が最も小さくなった(目ずれ度0°)。
なお、セット方法A〜Dにおいて、部位2,6では、いずれも目ずれ度は2°以下となっている。また、セット方法A〜Dにおいて、積層体を平面視した際に、部位1,2,6以外の領域では、一方のプリプレグの縦糸と他方のプリプレグの縦糸同士は、その延在方向は揃っており、互いに平行であった。一方のプリプレグの横糸と他方のプリプレグの横糸同士も同様に、その延在方向は揃っており、互いに平行であった。
さらに、図8に示すように、530mm×530mmメッシュパターン銅箔付き積層体を50mm×50mmに切断し、網掛け部分の計32個を反り評価用サンプル127として得た。なお、530mm×530mm銅箔付き積層体は、製造条件等のバラツキに起因して場所により反りの値が異なる場合がある。よって、種々の場所のサンプリングを行った。
反り量の測定は、温度可変レーザー三次元測定機(LS220−MT100、(株)ティーテック製)を用い、測定エリア48mm×48mm、測定ピッチ4mm(X,Y両方向とも)、25℃条件下で行った。なお、レーザー反射を確実に検出するため銅回路上のポイントで測定を行った。得られた反りデータは、最小2乗法により傾き補正を行い、最高値と最小値との差を反り量と定義した。よって、反り量が小さいほど、反りが少ないことになる。セット方法A〜Dについて、それぞれ32個の反り評価用サンプル127の反り量(μm)を測定して、その平均値と変動係数を計算した。また、反り評価サンプル32個中の最大目ずれ度をプリプレグの目曲がり角度に基づいて計算した。結果を表2に示す。
実施例1の2に記載の方法により、種々の目曲がり角度を有するプリプレグを製造した。
実施例2〜7においては、実施例1と同様の原料、方法で、繊維基材を製造しているが、目曲がり角度の発生状況が、実施例1とは異なっている。実施例2〜7の繊維基材は、繊維基材の縦糸と横糸との小さい方の交差角度が90°未満である目曲がり領域を有しており、各実施例ごとに目曲がり角度が異なっていた。
6個の銅箔付き積層体それぞれについて、50mm×50mmに切断して、反り評価用サンプルを得た。種々の目ずれ度を有する銅箔付き積層体は、それぞれ8個以上サンプリングを行い、反り量(μm)を測定し、平均値と変動係数を計算した。結果を表3に示す。
目ずれ度が2°より大きくなるようにした以外は、実施例2と同様にして銅箔付き積層体を製造した。それぞれ2.1°〜4.0°の目ずれ度を有する銅箔付き積層体を3個得た。実施例2と同様にして、銅箔付き積層体の反り量(μm)を測定し、平均値と変動係数を計算した。結果を表4に示す。
以上の結果から、目ずれ度を制御することにより、積層体の反り発生を低減できることがわかる。
なお、実施例2〜7においても、積層体を平面視した際に、目曲がり領域以外の領域では、一方のプリプレグの縦糸と他方のプリプレグの縦糸同士は、その延在方向は揃っており、互いに平行であった。一方のプリプレグの横糸と他方のプリプレグの横糸同士も同様に、その延在方向は揃っており、互いに平行であった。
Claims (22)
- 第一の繊維基材と樹脂とからなる第一の樹脂層および第二の繊維基材と樹脂とからなる第二の樹脂層を含む積層体であって、
前記第一の樹脂層および第二の樹脂層は、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層の少なくとも一部が前記積層体の厚み方向における中心線を挟んでそれぞれ異なる領域に位置するように、配置され、
前記第一の繊維基材および前記第二の繊維基材の少なくとも一方が目曲がり領域を有し、ここで目曲がり領域とは前記繊維基材の縦糸と横糸との小さい方の交差角度が89°未満である領域をいい、
前記目曲がり領域における、前記第一の繊維基材の縦糸および前記第二の繊維基材の縦糸で形成される角度および前記第一の繊維基材の横糸および前記第二の繊維基材の横糸で形成される角度のいずれか大きい方の角度が2°以下である、
積層体。 - 前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層が前記積層体の厚み方向における中心線を挟んで略対称に配置される、請求項1に記載の積層体。
- 前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層が前記積層体の最外層である、請求項1または2に記載の積層体。
- 前記積層体に含まれる全ての繊維基材が前記目曲がり領域を有し、全ての各繊維基材間における、前記繊維基材の縦糸同士で形成される角度および前記繊維基材の横糸同士で形成される角度のいずれか大きい方の角度が、2°以下である、請求項1乃至3のいずれかに記載の積層体。
- 前記積層体の厚さが0.2mm以下である、請求項1乃至4のいずれかに記載の積層体。
- 前記積層体の面方向の線膨張係数が2ppm/℃以上、20ppm/℃以下である、請求項1乃至5のいずれかに記載の積層体。
- 前記積層体の30℃での弾性率をA[GPa]、180℃での弾性率をB[GPa]としたとき、
0.05≦(A−B)/A≦0.5
を満たす、請求項1乃至6のいずれかに記載の積層体。 - 前記繊維基材がガラスクロスである、請求項1乃至7のいずれかに記載の積層体。
- 前記繊維基材の厚さが0.01mm以上、0.15mm以下である、請求項1乃至8のいずれかに記載の積層体。
- 請求項1乃至9のいずれかに記載の積層体の少なくとも一方の面に金属箔が形成された、金属箔付き積層体。
- 前記金属箔が銅箔である、請求項10に記載の金属箔付き積層体。
- 請求項1乃至11のいずれかに記載の積層体を含む、回路基板。
- 請求項12に記載の回路基板に半導体素子を搭載した半導体パッケージ。
- 積層体の製造方法であって、
第一の繊維基材と樹脂とからなる第一の樹脂層および第二の繊維基材と樹脂とからなる第二の樹脂層を用意する工程と、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層の少なくとも一部が前記積層体の厚み方向における中心線を挟んでそれぞれ異なる領域に位置するように、配置する工程と、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を直接または他の層を介在させて重ね合わせる工程と、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を加熱加圧して積層体を形成する工程と、
を含み、
前記第一の繊維基材および前記第二の繊維基材の少なくとも一方が目曲がり領域を有し、ここで目曲がり領域とは繊維基材の縦糸と横糸との小さい方の交差角度が89°未満である領域をいい、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を重ね合わせる前記工程において、前記目曲がり領域における、前記第一の繊維基材の縦糸および前記第二の繊維基材の縦糸で形成される角度および前記第一の繊維基材の横糸および前記第二の繊維基材の横糸で形成される角度のいずれか大きい方の角度が2°以下となるように、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を重ね合わせる、積層体の製造方法。 - 前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を配置する前記工程において、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層が、前記積層体の厚み方向における中心線を挟んで略対称に位置するように配置する、請求項14に記載の積層体の製造方法。
- 前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を配置する前記工程において、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層が、前記積層体の最外層となるように配置する、請求項14または15に記載の積層体の製造方法。
- 前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を用意する前記工程において、さらに繊維基材と樹脂とからなる少なくとも1の他の樹脂層を用意し、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を重ね合わせる前記工程において、全ての各繊維基材間における前記繊維基材の縦糸同士で形成される角度および前記繊維基材の横糸同士で形成される角度のいずれか大きい方の角度が2°以下となるように、すべての前記樹脂層を重ね合わせる、請求項14乃至16のいずれかに記載の積層体の製造方法。 - 前記繊維基材の厚さが0.01mm以上、0.15mm以下である、請求項14乃至17のいずれかに記載の積層体の製造方法。
- さらに、請求項14乃至18のいずれかに記載の製造方法により製造された前記積層体の少なくとも一方の面に金属箔を形成する、金属箔付き積層体の製造方法。
- 縦糸および横糸を交差させて構成される第一の繊維基材および樹脂を含む第一の樹脂層と、
縦糸および横糸を交差させて構成される第二の繊維基材および樹脂を含む第二の樹脂層とを含む積層体であり、
前記第一樹脂層および前記第二の樹脂層は、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層の少なくとも一部が、当該積層体の厚みの中心点を通り当該積層体の積層方向と直交する中心線を挟んでそれぞれ異なる領域に位置するように、配置されており、
前記第一の繊維基材および前記第二の繊維基材の少なくとも一方において、横糸と縦糸との交差角度のうち、小さい方の角度が90°未満である目曲がり領域を有しており、
当該積層体を前記第一の樹脂層表面側から平面視した状態において、前記目曲がり領域内では、前記第一の繊維基材の縦糸および前記第二の繊維基材の縦糸同士のなす角度、および、前記第一の繊維基材の横糸および前記第二の繊維基材の横糸同士のなす角度は、2°以下である積層体。 - 請求項1乃至9、請求項20のいずれかに記載の積層体において、
当該積層体を平面視した際に、前記目曲がり領域以外の領域において、前記第一の繊維基材の縦糸および前記第二の繊維基材の縦糸は、その延在方向は揃っており、互いに平行であり、
前記第一の繊維基材の横糸および前記第二の繊維基材の横糸は、その延在方向は揃っており、互いに平行である積層体。 - 積層体の製造方法であって、
第一の繊維基材と樹脂とからなる第一の樹脂層および第二の繊維基材と樹脂とからなる第二の樹脂層を用意する工程と、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層の少なくとも一部が、当該積層体の厚みの中心点を通り当該積層体の積層方向と直交する中心線を挟んでそれぞれ異なる領域に位置するように、配置する工程と、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を直接または他の層を介在させて重ね合わせる工程と、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を加熱加圧して積層体を形成する工程と、
を含み、
前記第一の繊維基材および前記第二の繊維基材の少なくとも一方において、横糸と縦糸との交差角度のうち、小さい方の角度が90°未満である目曲がり領域を有しており、
前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を重ねあわせる前記工程では、
前記第一の樹脂層表面側から平面視した状態において、前記目曲がり領域内において、前記第一の繊維基材の縦糸および前記第二の繊維基材の縦糸同士のなす角度、および、前記第一の繊維基材の横糸および前記第二の繊維基材の横糸同士のなす角度が2°以下となるように、前記第一の樹脂層および前記第二の樹脂層を重ねあわせる積層体の製造方法。
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