KR101025055B1

KR101025055B1 - 프리프레그, 프리프레그의 제조 방법, 기판 및 반도체 장치

Info

Publication number: KR101025055B1
Application number: KR1020107003486A
Authority: KR
Inventors: 다케시 호소미; 마로시 유아사; 가즈야 하마야; 다카유키 바바
Original assignee: 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2011-03-25
Also published as: KR101014919B1; US20090302462A1; US20110256367A1; KR20080066877A; US8110444B2; TW200726796A; MY146044A; WO2007063960A1; KR20100023978A; US8044505B2; TW201341439A; TWI415880B; US20100300619A1

Abstract

박막화에 대응하는 것이 가능하고, 또한 프리프레그의 양면에 다른 용도, 기능, 성능 또는 특성 등을 부여하거나, 매설되는 회로 배선 패턴에 따라 수지 조성물의 양을 설정 가능한 프리프레그를 제공한다. 또, 상기 프리프레그의 제조 방법, 상기 프리프레그를 갖는 기판 및 반도체 장치를 제공한다. 본 발명의 프리프레그는 시트 형상 기재를 포함하는 코어층과, 상기 코어층의 한쪽 면 측에 설치되고 제1 수지 조성물로 구성된 제1 수지층과, 상기 코어층 다른쪽 면 측에 설치되고 제2 수지 조성물로 구성된 제2 수지층을 가지며, 상기 제1 수지층 위에 도체층을 형성하여 사용되고, 상기 제1 수지층과 상기 제2 수지층의 두께, 및 상기 제1 수지 조성물과 상기 제2 수지 조성물 조성 중 적어도 한쪽이 다른 것을 특징으로 한다.

Description

프리프레그, 프리프레그의 제조 방법, 기판 및 반도체 장치{PREPREG, PROCESS FOR PRODUCING PREPREG, SUBSTRATE, AND SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 프리프레그, 프리프레그의 제조 방법, 기판 및 반도체 장치에 관한 것이다.

유리섬유 기재 등의 시트 형상 기재에 열경화성 수지를 함침하여 얻어지는 프리프레그를 이용하여 회로 기판이 형성되고 있다. 예를 들면, 일본 특개2004-216784호 공보에 개시된 프리프레그는 두께 50∼200 ㎛ 정도의 유리섬유 기재를 열경화성 수지의 바니시에 침지하는 방법 등에 의해 얻을 수 있다.

이 방법으로 얻어지는 프리프레그는 유리섬유 기재를 중심으로 수지 조성물이 대상에 담지된다. 환언하면, 이 프리프레그는 유리섬유 기재의 양측에 동일한 조성의 수지 조성물로 구성된 동일한 두께를 갖는 수지층이 설치된 구성이 된다.

그런데, 근래의 전자 부품·전자 기기 등의 소형화·박막화 등에 수반하여, 그에 이용되는 회로 기판 등에도 소형화·박막화가 요구된다. 이에 따라, 회로 기판에는 보다 고밀도의 회로 배선 패턴(회로 배선부)을 형성하는 것이 필요해지고 있다.

이와 같은 고밀도의 회로 배선 패턴을 형성하기 위하여, 다층 구조의 회로 기판을 이용해 그 각 층을 얇게 하는 것이 행해지고 있다.

일반적으로, 다층 구조의 회로 기판을 얇게 하기 위해서는 프리프레그의 한쪽 면에 회로 배선 패턴을 형성하고, 해당 회로 배선 패턴을 이 프리프레그에 적층하는 다른 프리프레그의 다른쪽 면 측에 매설하는 것이 행해진다.

이 경우, 프리프레그에는 한쪽 면에 회로 배선 패턴을 형성하기 위한 도금 밀착성이, 다른쪽 면 측에 회로 배선 패턴의 간극을 매립하기 위한 매립성(성형성)이 요구된다.

그렇지만, 특허문헌 1에 기재된 프리프레그는, 그 양측 면에 동일한 수지 조성물로 수지층이 형성된다. 이 때문에, 특허문헌 1에 기재된 프리프레그에서는 수지층을 구성하는 수지 조성물로 도금 밀착성과 매립성 양쪽 모두의 특성을 만족하는 것을 선택하는 것이 곤란하다. 또한, 이러한 문제는 프리프레그의 박형 화를 도모하는 경우에 특히 현저하게 된다.

또, 프리프레그의 2개의 수지층의 쌍방에 회로 배선 패턴을 매설하는 경우도 있다.

그렇지만, 특허문헌 1에 기재된 프리프레그에서는 매설되는 2개의 회로 배선 패턴의 크기(회로 두께 등)가 다른 경우, 회로 배선 패턴을 구성하는 배선끼리의 간극(회로 배선 패턴의 간극)에 충전해야 하는 수지 조성물의 양에 과부족이 생기는 경우가 있다. 그 결과, 제작된 기판에 있어서, 측방에 대한 수지 조성물의 밀려나옴이 생기거나 회로 배선 패턴을 수지층에 확실하게 매설할 수 없거나 하는 등의 문제가 생긴다.

이와 같이, 특허문헌 1에 기재된 프리프레그에서는, A: 도금 밀착성과 매립성 양쪽 모두의 특성을 부여하는 것, B: 매설되는 회로 배선 패턴에 따른 수지 조성물의 양을 설정하는 것 모두가 곤란하다.

또, 지금까지 두께가 얇은 유리섬유 기재를 포함하는 프리프레그를 제조하는 것은 곤란하였다.

본 발명의 목적은, 박막화에 대응하는 것이 가능하고, 또한 프리프레그의 양면에 다른 용도, 기능, 성능 또는 특성 등을 부여할 수 있는 프리프레그를 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명의 목적은 박막화에 대응하는 것이 가능하고, 또한 매설되는 회로 배선 패턴에 따라 수지 조성물의 양을 설정 가능한 프리프레그를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 상기 프리프레그의 제조 방법, 상기 프리프레그를 갖는 기판 및 반도체 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 프리프레그는 시트 형상 기재를 포함하는 코어층과, 상기 코어층의 한쪽 면 측에 설치되고 제1 수지 조성물로 구성된 제1 수지층과, 상기 코어층의 다른쪽 면 측에 설치되고 제2 수지 조성물로 구성된 제2 수지층을 가지며, 상기 제1 수지층과 상기 제2 수지층의 두께 및 상기 제1 수지 조성물과 상기 제2 수지 조성물 조성의 적어도 한쪽이 다른 것을 특징으로 한다.

이것에 의해, 박막화에 대응하는 것이 가능하고, 또한 프리프레그의 양면에 다른 용도, 기능, 성능 또는 특성 등을 부여하거나, 매설되는 회로 배선 패턴에 따라 수지 조성물의 양을 설정 가능한 프리프레그를 제공할 수 있다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 제1 수지 조성물과 상기 제2 수지 조성물의 조성이 다르며, 상기 제1 수지층 위에 도체층을 형성하여 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 제1 수지층에 상기 도체층을 접합했을 때, 상기 제1 수지층과 상기 도체층의 박리 강도는 0.5 kN/m 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 제1 수지층의 두께가 3∼15 ㎛인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 제1 수지 조성물은 경화성 수지를 포함하는 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 경화성 수지는 시아네이트 수지를 포함하는 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 시아네이트 수지는 노볼락형 시아네이트 수지를 포함하는 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 제1 수지 조성물은 추가로 경화제를 포함하는 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 경화제는 이미다졸계 화합물을 포함하는 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 제1 수지 조성물은 추가로 상기 경화성 수지와 종류가 다른 제2 수지를 포함하는 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 제2 수지는 페녹시계 수지를 포함하는 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 제1 수지층은 그 두께가 상기 제2 수지층의 두께보다 얇은 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 제1 수지 조성물과 상기 제2 수지 조성물의 조성이 동일하고, 또한 상기 제1 수지층과 상기 제2 수지층의 두께가 다르며, 상기 시트 형상 기재의 두께가 25 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 프리프레그의 두께는 35 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 수지 조성물은 경화성 수지를 포함하는 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그에서는 상기 수지 조성물은 추가로 무기 충전재를 포함하는 것인 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 프리프레그의 제조 방법은 상기 프리프레그를 제조하는 방법으로서, 상기 코어층과, 한쪽 면에 상기 제1 수지 조성물이 층상으로 부여된 제1 시트재와, 제2 수지 조성물이 층상으로 부여된 제2 시트재를 준비하는 공정과, 상기 코어층에 상기 제1 수지 조성물 및 상기 제2 수지 조성물이 접촉하도록 상기 제1 시트재 및 상기 제2 시트재를 겹쳐 접합함으로써 적층체를 얻는 공정과, 상기 적층체 내로부터 기포를 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해, 상기 프리프레그를 용이하고 또한 염가로 제조할 수 있다.

본 발명의 프리프레그의 제조 방법에서는, 상기 코어층과, 상기 제1 시트재 및 상기 제2 시트재의 접합은 감압하에 행해지는 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그의 제조 방법에서는, 상기 적층체 내로부터의 기포의 제거는 가열 처리에 의해 행해지는 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그의 제조 방법에서는, 상기 가열 처리는 상기 제1 수지 조성물 및 상기 제2 수지 조성물 중에서 융점이 높은 쪽의 수지 조성물의 융점 이상의 온도에서 행해지는 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그의 제조 방법에서는, 상기 제1 시트는 도전재료로 구성되어 있는 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그의 제조 방법에서는, 상기 제1 시트재 및 상기 제2 시트재는 각각 수지 시트로 구성되어 있는 것이고, 상기 적층체 내로부터 기포를 제거하는 공정 후에 상기 적층체로부터 상기 수지 시트를 제거하는 공정을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 프리프레그의 제조 방법에서는, 상기 수지 시트는 상기 수지 조성물이 부여되는 면에 박리 처리가 실시되어 있는 것인 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 기판은 상기 프리프레그와, 상기 프리프레그의 상기 제2 수지층에 매설된 회로 배선부를 갖는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해, 얇은 두께의 기판을 얻을 수 있다.

본 발명의 기판에서는 상기 프리프레그 전체의 두께를 T0[㎛]로 하고, 상기 회로 배선부의 높이를 t1[㎛]로 할 때, T0와 t1의 차가 35 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 기판에서는 상기 프리프레그의 면 방향의 열팽창 계수가 16 ppm 이하인 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 기판은 상기 프리프레그를 적층하여 얻어지는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해, 얇은 두께의 기판을 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 반도체 장치는 상기 기판과, 상기 기판에 탑재된 반도체 소자를 갖는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해, 얇은 두께의 반도체 장치를 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 반도체 장치는 상기 기판을 갖는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해, 얇은 두께의 반도체 장치를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 프리프레그의 일례(제1 실시형태)를 나타내는 단면도이다.
도 2는 제1 실시형태의 프리프레그가 갖는 제2 수지층의 두께에 대해 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 프리프레그를 제조하는 공정의 일례를 나타내는 공정도이다.
도 4는 본 발명의 프리프레그의 일례(제2 실시형태)를 나타내는 단면도이다.
도 5는 제2 실시형태의 프리프레그가 갖는 2개의 수지층의 두께의 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 기판의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 반도체 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 프리프레그, 프리프레그의 제조 방법, 기판 및 반도체 장치에 대해 설명한다.

본 발명의 프리프레그는 시트 형상 기재를 포함하는 코어층과, 상기 코어층의 한쪽 면 측에 설치되고 제1 수지 조성물로 구성된 제1 수지층과, 상기 코어층 다른쪽 면 측에 설치되고 제2 수지 조성물로 구성된 제2 수지층을 가지며, 상기 제1 수지층 위에 도체층을 형성하여 사용되고, 상기 제1 수지층과 상기 제2 수지층의 두께, 및 상기 제1 수지 조성물과 상기 제2 수지 조성물 조성의 적어도 한쪽이 다른 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 프리프레그의 제조 방법은 상기 코어층과, 한쪽 면에 상기 제1 수지 조성물이 층상으로 부여된 제1 시트재와, 제2 수지 조성물이 층상으로 부여된 제2 시트재를 준비하는 공정과, 상기 코어층에 상기 제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물이 접촉하도록 상기 제1 시트재 및 상기 제2 시트재를 겹쳐서 접합함으로써 적층체를 얻는 공정과, 상기 적층체 내로부터 기포를 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 기판은 상기에 기재된 프리프레그와, 이 프리프레그의 제2 수지층에 매설된 회로 배선부를 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 반도체 장치는 상기에 기재된 기판과, 이 기판에 탑재된 반도체 소자를 갖는 것을 특징으로 한다.

<제1 실시형태>

우선, 본 발명의 프리프레그의 바람직한 실시형태(제1 실시형태)에 대해 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 프리프레그의 일례(제1 실시형태)를 나타내는 단면도이다.

또한, 이하의 설명에서는 도 1(이하의 각 도면에 있어서도 동일함) 중의 위쪽을 「위」, 아래쪽을 「아래」로 설명한다.

프리프레그(다층 배선 기판 형성용 수지 필름)(10)는 시트 형상 기재(섬유 기재)(1)를 포함하는 코어층(11)과, 코어층(11)의 한쪽면 측에 형성되는 제1 수지층(2) 및 다른쪽 면 측에 형성되는 제2 수지층(3)을 갖고 있다. 그리고, 본 실시형태의 프리프레그(10)에서는 제1 수지층(2)을 구성하는 제1 수지 조성물과, 제2 수지층(3)을 구성하는 제2 수지 조성물의 조성이 다르다.

이것에 의해, 각 층에 요구되는 특성 등에 따른 수지 조성물의 처방을 설계할 수 있게 되고, 그 결과로 각 층에 요구되는 특성을 유지한 상태에서 프리프레그(10) 전체의 두께를 얇게 할 수도 있다.

도 1로 표시되는 프리프레그(10)에서는 제1 수지층(2) 위(도 1 위쪽)에 도체층을 형성하여 사용된다. 그 때문에, 제1 수지층(2)은 도체층과의 밀착성이 뛰어나도록 설계된다. 또, 제2 수지층(3)은 제1 수지층(2)과 다른 특성 등이 요구되기 때문에, 그것을 만족하도록 설계된다.

이하, 각 층에 대해 설명한다.

(코어층)

코어층(11)은 주로 시트 형상 기재(1)로 구성되어 있다. 코어층(11)은 프리프레그(10)의 강도를 향상하는 기능을 갖고 있다.

이 코어층(11)은 시트 형상 기재(1) 단독으로 구성되어 있어도 되고, 시트 형상 기재(1)에 상기의 제1 수지층(2) 및 제2 수지층(3)의 일부가 함침하고 있어도 된다.

이와 같은 시트 형상 기재(1)로는 유리 직포, 유리 부직포 등의 유리섬유 기재, 폴리아미드 수지 섬유, 방향족 폴리아미드 수지 섬유, 전(全)방향족 폴리아미드 수지 섬유 등의 폴리아미드계 수지 섬유, 폴리에스테르 수지 섬유, 방향족 폴리에스테르 수지 섬유, 전방향족 폴리에스테르 수지 섬유 등의 폴리에스테르계 수지 섬유, 폴리이미드 수지 섬유, 불화 탄소수지 섬유 등을 주성분으로 하는 직포 또는 부직포로 구성되는 합성섬유 기재, 크래프트(graft)지, 코튼 린터(cotton linter)지, 린터와 크래프트 펄프의 혼초지(混抄紙) 등을 주성분으로 하는 종이 기재 등의 유기 섬유 기재 등의 섬유 기재, 폴리에스테르, 폴리이미드 등의 수지 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 유리섬유 기재가 바람직하다. 이것에 의해, 프리프레그(10)의 강도를 향상할 수 있다. 또, 프리프레그(10)의 열팽창 계수를 작게 할 수 있다.

이와 같은 유리섬유 기재를 구성하는 유리로는, 예를 들면 E 유리, C 유리, A 유리, S 유리, D 유리, NE 유리, T 유리, H 유리 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 S 유리 또는 T 유리가 바람직하다. 이것에 의해, 유리섬유 기재의 열팽창 계수를 작게 할 수 있고, 이에 따라 프리프레그의 열팽창 계수를 작게 할 수 있다.

시트 형상 기재(섬유 기재)(1)의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 얇은 프리프레그(10)를 얻는 경우에는 30 ㎛ 이하가 바람직하고, 25 ㎛ 이하가 특히 바람직하고, 10∼20 ㎛가 가장 바람직하다. 시트 형상 기재(1)의 두께가 상기 범위 내이면, 후술하는 기판의 강도를 유지하면서 그 박막화를 도모할 수 있다. 나아가서는, 층간 접속의 가공성이나 신뢰성에도 뛰어난 프리프레그(10)를 얻을 수 있다.

여기서, 「층간 접속의 가공성」이란 다층 구조의 회로 기판(이하, 간단히 「다층 기판」이라고 하기도 함)을 제작할 때에, 상하의 회로 배선 패턴끼리의 접속을 용이(간편)하게 행할 수 있는 것을 말한다.

또, 「층간 접속의 신뢰성(접속 신뢰성)」이란 다층 기판을 제작한 후 에 있어서, 상하의 회로 배선 패턴끼리의 접속이 확실하게 되어 있는 것, 및 스루홀(through hole) 혹은 비아벽(via wall) 사이에서 단락하지 않는 것을 말한다.

(제1 수지층)

도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 수지층(2)은 코어층(11)의 한쪽면 측(도 1 위쪽)에 형성되어 있다.

제1 수지층(2)은 제1 수지 조성물로 구성되어 있고, 도체층과의 밀착성이 뛰어난 수지 조성으로 설계된다.

이와 같은 도체층과의 밀착성이 뛰어난 제1 수지 조성물은 경화성 수지를 포함하고, 필요에 따라, 예를 들면 경화조제(예를 들면, 경화제, 경화촉진제 등), 무기 충전재 등 중의 적어도 1종을 포함하고 있다.

도체층과의 밀착성을 향상시키려면, 도체층과의 밀착성이 뛰어난 경화성 수지를 사용하는 방법, 도체층과의 밀착성을 향상시키는 경화조제(예를 들면, 경화제, 경화 촉진제 등)를 사용하는 방법, 무기 충전재로서 산에 가용인 것을 이용하는 방법, 무기 충전재와 유기 충전재를 병용하는 방법 등을 들 수 있다.

도체층과의 밀착성이 뛰어난 경화성 수지로는, 예를 들면 우레아(요소) 수지, 멜라민 수지, 비스마레이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 벤조옥사진 환을 갖는 수지, 시아네이트에스테르 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지 및 비스페놀 S와 비스페놀 F의 공중합 에폭시 수지 등의 열경화성 수지가 매우 적합하게 이용된다. 이들 중에서도, 특히 시아네이트 수지(시아네이트 수지의 프리폴리머를 포함함)를 이용하는 것이 바람직하다. 열경화성 수지(특히, 시아네이트 수지)를 이용함으로써, 프리프레그(10)의 열팽창 계수를 작게 할 수 있다(이하, 「저열팽창화」라고 하기도 함). 또한, 프리프레그(10)의 전기 특성(저유전율, 저유전 정접) 등의 향상을 도모할 수도 있다.

상기 시아네이트 수지는, 예를 들면 할로겐화 시안 화합물과 페놀류를 반응시키고, 필요에 따라 가열 등의 방법으로 프리폴리머화함으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, 노볼락형 시아네이트 수지, 비스페놀 A형 시아네이트 수지, 비스페놀 E형 시아네이트 수지, 테트라메틸 비스페놀 F형 시아네이트 수지 등의 비스페놀형 시아네이트 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 노볼락형 시아네이트 수지가 바람직하다. 이것에 의해, 기판 제작 후에 있어서, 경화 후의 제1 수지 조성물의 가교 밀도가 증가하므로, 경화 후의 제1 수지층(2)(얻어지는 기판)의 내열성 및 난연성의 향상을 도모할 수 있다. 내열성의 향상은, 노볼락형 시아네이트 수지가 경화 반응 후에 트리아진 환을 형성하는 것에 의한 것이라고 생각된다. 또, 난연성의 향상은 노볼락형 시아네이트 수지가 그 구조상 벤젠 환의 비율이 높고, 이 벤젠환이 탄화(그패파이트화)하기 쉽기 때문에, 경화 후의 제1 수지층(2) 중에 탄화한 부분이 생기는 것에 의한 것이라고 생각된다. 또한, 프리프레그(10)를 박막화(예를 들면, 두께 35 ㎛ 이하) 한 경우에 있어서도 프리프레그(10)에 뛰어난 강성을 부여할 수 있다. 시아네이트 수지 또는 그 경화물은 특히 가열시에서의 강성이 뛰어나므로, 얻어지는 기판은 반도체 소자 실장시의 신뢰성에도 특별히 뛰어난 것이 된다.

상기 노볼락형 시아네이트 수지로는, 예를 들면 식 (Ⅰ)로 표시되는 것을 사용할 수 있다.

상기 식 (Ⅰ)로 표시되는 노볼락형 시아네이트 수지의 평균 반복 단위 n은 특별히 제한되지 않지만, 1∼10이 바람직하고, 2∼7이 특히 바람직하다. 평균 반복 단위 n이 상기 하한값 미만이면, 노볼락형 시아네이트 수지는 결정화하기 쉬워지는 경향을 나타내어 범용 용매에 대한 용해성이 비교적 저하한다. 이 때문에, 노볼락형 시아네이트 수지의 함유량 등에 따라서는 제1 수지 조성물을 포함하는 바니시(제1 수지층 형성용 바니시)의 취급이 곤란하게 되는 경우가 있다. 또, 프리프레그(10)를 제작한 경우에 터크(tuck)성이 생겨 프리프레그(10)끼리가 접촉 할 때 서로 부착하거나, 한쪽 프리프레그(10)의 제1 수지 조성물이 다른쪽 프리프레그(10)로 이행하는 현상(전사)이 생기는 경우가 있다. 한편, 평균 반복 단위 n이 상기 상한값을 초과하면, 제1 수지 조성물의 용융 점도가 너무 높아져서 프리프레그(10)를 제작할 때의 효율(성형성)이 저하하는 경우가 있다.

상기 시아네이트 수지 등의 중량평균분자량은 예를 들면 GPC로 측정할 수 있다.

또한, 상기 시아네이트 수지로는 이것을 프리폴리머화한 것도 이용할 수 있다. 즉, 상기 시아네이트 수지를 단독으로 이용해도 되고, 중량평균분자량이 다른 시아네이트 수지를 병용하거나 상기 시아네이트 수지와 그 프리폴리머를 병용하거나 할 수도 있다.

상기 프리폴리머란, 통상 상기 시아네이트 수지를 가열 반응 등에 의해, 예를 들면 3량화함으로써 얻어지는 것이고, 수지 조성물의 성형성, 유동성을 조정하기 위해 바람직하게 사용되는 것이다.

상기 프리폴리머로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 3량화율이 20∼50중량%인 것을 이용할 수 있다. 이 3량화율은, 예를 들면 적외선 분광분석 장치를 이용하여 구할 수 있다.

또, 후술하는 도체층과의 밀착성을 향상시키는 경화제 또는 경화 촉진제를 병용하는 경우에는, 상술한 도체층과의 밀착성이 뛰어난 경화성 수지 이외에, 예를 들면 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지, 미변성의 레졸 페놀 수지, 동유(桐油), 아마인유, 호두유 등에서 변성한 유변성(油變性) 레졸 페놀 수지 등의 레졸형 페놀 수지 등의 페놀 수지, 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지 등의 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 등의 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디아릴 프탈레이트 수지, 실리콘 수지 등의 다른 열경화성 수지를 이용할 수도 있다.

또한, 경화성 수지에는 열경화성 수지 외에, 예를 들면 자외선 경화성 수지, 혐기 경화성 수지 등을 이용할 수도 있다.

상기 경화성 수지의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 제1 수지 조성물 전체의 5∼50 중량%가 바람직하고, 10∼40 중량%가 특히 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면, 제1 수지 조성물의 용융 점도 등에 따라서는 프리프레그(10)를 형성하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 경화성 수지의 종류나 중량평균분자량 등에 따라서는 프리프레그(10)의 강도가 저하하는 경우가 있다.

도체층과의 밀착성을 향상시키는 경화조제(예를 들면, 경화제, 경화촉진제 등)로는, 예를 들면 트리에틸아민, 트리부틸아민, 디아자비시클로[2,2,2]옥탄 등의 3급 아민류, 2-에틸-4-에틸 이미다졸, 2-페닐-4-메틸 이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸 이마다졸, 2-페닐-4,5-디히드로옥시메틸 이미다졸, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸 이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-(2'-운데실 이미다졸릴)-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4-메틸 이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 1-벤질-2-페닐 이미다졸 등의 이미다졸 화합물을 들 수 있다. 이들 중에서도, 지방족 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 히드록시알킬기 및 시아노 알킬기 중에서 선택되는 관능기를 2개 이상 갖고 있는 이미다졸 화합물이 바람직하고, 특히 2-페닐-4,5-디히드로옥시메틸 이미다졸이 바람직하다. 이와 같은 이미다졸 화합물을 사용함으로써, 제1 수지 조성물의 내열성을 향상시킬 수 있음과 동시에 이 제1 수지 조성물로 형성되는 제1 수지층(2)에 저열팽창성(열에 의한 확장률이 낮은 성질)이나 저흡수성을 부여할 수 있다.

또, 상기 경화성 수지로 도체층과의 밀착성이 뛰어난 경화성 수지를 이용하는 경우에는, 상술한 도체층과의 밀착성을 향상시키는 경화조제 이외에, 예를 들면 나프텐산 아연, 나프텐산 코발트, 옥틸산 주석, 옥틸산 코발트, 비스아세틸아세토나이트 코발트(Ⅱ), 트리스아세틸아세토나이트 코발트(Ⅲ) 등의 유기금속염, 페놀, 비스페놀 A, 노닐페놀 등의 페놀 화합물, 초산, 안식향산, 살리실산, 파라톨루엔 술폰산 등의 유기산 등을 조합하여 이용할 수 있다.

상기 경화조제를 이용하는 경우, 그 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 제1 수지 조성물 전체의 0.01∼3 중량%가 바람직하고, 0.1∼1 중량%가 특히 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면, 경화조제의 종류 등에 따라서는 경화성 수지(제1 수지 조성물)의 경화를 촉진하는 효과가 충분히 나타나지 않는 경우가 있다. 반면, 상기 상한값을 초과하면, 프리프레그(10)의 보존시의 안정성(보존 안정성)이 저하하는 경우가 있다.

또한, 도체층과의 밀착성이 뛰어난 상기 경화성 수지와 도체층과의 밀착성을 향상시키는 상기 경화조제를 병용하는 것이, 제1 수지층(2)에 대해 보다 뛰어난 도체층과의 밀착성을 부여할 수 있다는 점에서 바람직하다.

또, 상기 제1 수지 조성물은 무기 충전재를 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 프리프레그(10)를 박막화(예를 들면, 두께 35 ㎛ 이하) 하더라도 강도가 뛰어난 프리프레그(10)를 얻을 수 있다. 또한, 프리프레그(10)의 저열팽창화를 향상할 수도 있다.

상기 무기 충전재로는, 예를 들면 탈크, 알루미나, 유리, 실리카, 마이카, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 실리카가 바람직하고, 용융 실리카(특히, 구상 용융 실리카)가 저열팽창성이 뛰어나다는 점에서 바람직하다. 무기 충전재의 형상에는 파쇄상, 구상의 것이 있지만, 그 사용 목적에 따라 그 형상이 적당히 선택된다. 예를 들면, 제1 수지 조성물을 시트 형상 기재(1)에 확실하게 함침하기 위해서는 제1 수지 조성물의 용융 점도를 내리는 것이 바람직하지만, 이 경우 무기 충전재에는 구상 실리카가 매우 적합하게 사용된다.

상기 무기 충전재의 평균 입경(粒徑)은 특별히 제한되지 않지만, 0.01∼5.0 ㎛가 바람직하고, 0.2∼2.0 ㎛가 특히 바람직하다. 무기 충전재의 입경이 상기 하한값 미만이면, 무기 충전재의 함유량 등에 따라서는 제1 수지 조성물의 용융시의 점도(용융 점도)가 높아지기 때문에, 프리프레그(10) 제작시의 작업성에 영향을 주는 경우가 있다. 반면, 상기 상한값을 초과하면, 제1 수지층 형성용 바니시 내에서 무기 충전제의 침강 등의 현상이 일어나는 경우가 있다. 또한, 무기 충전재의 평균 입경을 상기 범위 내로 함으로써, 무기 충전재의 사용에 의한 효과가 균형있게 발휘된다.

이 평균 입경은, 예를 들면 입도 분포계(HORIBA제, LA-500)에 의해 측정할 수 있다.

또한, 무기 충전재로는 평균 입경 5.0 ㎛ 이하의 구상 실리카(특히, 구상 용융 실리카)가 바람직하고, 평균 입경 0.01∼2.0 ㎛가 특히 바람직하며, 0.1∼0.5 ㎛의 구상 용융 실리카를 이용하는 것이 가장 바람직하다. 이것에 의해, 제1 수지층(2)에서의 무기 충전재의 충전성(충전 밀도)을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 수지층(2)의 윗면을 치밀한 조화(粗化) 상태(표면 거칠기를 비교적 작게함)로 할 수 있다. 이것에 의해, 제1 수지층(2) 위에 도체층을 밀착성 좋게 형성할 수 있으므로, 배설 밀도가 높은 회로 배선 패턴(회로 배선부)을 형성하는 것(고밀도 회로 형성)이 용이하게 된다. 또, 더욱 고속 신호를 전달하기에 적절한 회로 배선 패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다.

상기 제1 수지 조성물에 이용하는 무기 충전재는 특별히 제한되지 않지만, 후술하는 제2 수지 조성물에 이용하는 무기 충전재보다 평균 입경이 작은 쪽이 바람직하다. 이것에 의해, 제1 수지층(2)의 윗면에 치밀한 조화 상태를 형성하는 것이 용이하게 된다.

또, 제1 수지층(2)과 도체층의 밀착성을 향상하기 위하여, 상기 무기 충전재로서 산에 가용인 무기 충전재를 이용해도 된다. 이것에 의해, 도체층을 제1 수지층(2) 위에 도금법으로 형성한 경우에, 그 도체층의 제1 수지층(2)에 대한 밀착성(도금 밀착성)을 향상할 수 있다.

상기 산에 가용인 무기 충전재로는, 예를 들면 탄산칼슘, 산화아연, 산화철 등의 금속산화물 등을 들 수 있다.

또, 제1 수지층(2)과 도체층의 밀착성을 향상하기 위하여, 상기 무기 충전재와 유기 충전재를 병용해도 된다.

상기 유기 충전재로는, 예를 들면 액정 폴리머, 폴리이미드 등의 수지 계 충전재 등을 들 수 있다.

상기 무기 충전재를 이용하는 경우, 그 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 제1 수지 조성물 전체의 20∼70 중량%가 바람직하고, 30∼60 중량%가 특히 바람직하다. 무기 충전재의 함유량이 상기 하한값 미만이면, 무기 충전재의 종류 등에 따라서는 제1 수지층(2)에 무기 충전재에 의한 저열팽창성, 저흡수성을 부여하는 효과가 저하하는 경우가 있다. 또, 상기 상한값을 초과하면, 제1 수지 조성물의 유동성이 저하함으로써 제1 수지층(2)(프리프레그(10))의 성형성이 저하하는 경우가 있다. 또한, 상기 무기 충전재의 함유량을 상기 범위 내로 함으로써, 무기 충전재의 사용에 의한 효과가 균형있게 발휘된다.

상기 경화성 수지로 시아네이트 수지(특히, 노볼락형 시아네이트 수지)를 이용하는 경우에는, 에폭시 수지(실질적으로 할로겐 원자를 포함하지 않음)를 병용하는 것이 바람직하다. 상기 에폭시 수지로는, 예를 들면 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 아릴알킬렌형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 아릴알킬렌형 에폭시 수지가 바람직하다. 이것에 의해, 경화 후의 제1 수지층(2)(얻어지는 기판)에 있어서, 흡습 땜납 내열성(흡습 후의 땜납 내열성) 및 난연성을 향상시킬 수 있다.

상기 아릴알킬렌형 에폭시 수지란, 반복 단위 중에 하나 이상의 아릴알킬렌기를 갖는 에폭시 수지를 말하며, 예를 들면 크실릴렌형 에폭시 수지, 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지가 바람직하다. 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지는, 예를 들면 식 (Ⅱ)로 표시될 수 있다.

상기 식 (Ⅱ)로 표시되는 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지의 평균 반복 단위 n은 특별히 제한되지 않지만, 1∼10이 바람직하고, 2∼5가 특히 바람직하다. 평균 반복 단위 n이 상기 하한값 미만이면, 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지는 결정화하기 쉬워지는 경향을 나타낸다. 이 때문에, 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지는, 범용 용매에 대한 용해성이 비교적 저하하고, 결과적으로 제1 수지층 형성용 바니시의 취급이 곤란하게 되는 경우가 있다. 한편, 평균 반복 단위 n이 상기 상한값을 초과하면, 제1 수지 조성물의 용융 상태에서의 유동성이 저하하여, 프리프레그(10)의 성형 불량 등의 원인이 되는 경우가 있다.

상기 에폭시 수지를 병용하는 경우, 그 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 제1 수지 조성물 전체의 1∼55 중량%가 바람직하고, 2∼40 중량%가 특히 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면, 시아네이트 수지의 반응성이 저하하거나, 얻어지는 제1 수지층(2)의 내습성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 에폭시 수지의 종류 등에 따라서는 제1 수지층(2)의 내열성이 저하하는 경우가 있다.

상기 에폭시 수지의 중량평균분자량은 특별히 제한되지 않지만, 중량평균분자량 300∼20,000이 바람직하고, 500∼5,000이 특히 바람직하다. 중량평균분자량이 상기 하한값 미만이면, 환경온도 등에 따라서는 프리프레그(10)에 터크성이 생기는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 에폭시 수지의 종류 등에 따라서는 프리프레그(10) 제작시, 제1 수지 조성물의 시트 형상 기재(1)(코어층(11))에 대한 함침성이 저하하여, 균일한 두께 및 균질인 프리프레그(10)를 얻을 수 없는 경우가 있다.

상기 에폭시 수지의 중량평균분자량은, 예를 들면 GPC로 측정할 수 있다.

또, 상기 제1 수지 조성물에 도체층과의 밀착성이 향상하는 성분(수지 등을 포함함)을 첨가해도 된다. 이러한 성분으로는, 예를 들면 페녹시 수지, 폴리비닐 알코올계 수지, 도체층을 구성하는 금속과의 밀착성을 향상시키는 커플링제 등을 들 수 있다.

상기 페녹시 수지로는, 예를 들면 비스페놀 골격을 갖는 페녹시 수지, 나프탈렌 골격을 갖는 페녹시 수지, 비페닐 골격을 갖는 페녹시 수지 등을 들 수 있다. 또, 이들 골격을 복수 종류 갖는 구조의 페녹시 수지를 이용할 수도 있다.

이들 중에서도, 비페닐 골격 및 비스페놀 S 골격을 갖는 페녹시 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 비페닐 골격이 갖는 강직성에 의해 페녹시 수지의 유리전이온도를 높게 할 수 있는 것과 동시에, 비스페놀 S 골격에 의해 페녹시 수지의 도체층을 구성하는 금속과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 제1 수지층(2)의 내열성 향상을 도모할 수 있는 것과 동시에, 다층 기판(다층 프린트 배선판)을 제조할 때에 제1 수지층(2)에 대한 도금 금속의 부착성을 향상시킬 수 있다.

또, 비스페놀 A 골격 및 비스페놀 F 골격을 갖는 페녹시 수지를 이용하는 것도 바람직하다. 이것에 의해, 다층 프린트 배선판의 제조시에 회로 배선 패턴(내층 회로)의 제1 수지층(2)에 대한 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 비페닐 골격 및 비스페놀 S 골격을 갖는 페녹시 수지와 비스페놀 A 골격 및 비스페놀 F 골격을 갖는 페녹시 수지를 병용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 프리프레그(10)에 이들 특성을 균형있게 발현시킬 수 있다.

상기 비스페놀 A 골격 및 비스페놀 F 골격을 갖는 페녹시 수지(1)와, 상기 비페닐 골격 및 비스페놀 S 골격을 갖는 페녹시 수지(2)를 병용할 경우, 그 병용 비율(중량)로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, (1):(2)=2:8∼9:1로 할 수 있다.

상기 페녹시 수지의 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 중량평균분자량이 5,000∼70,000인 것이 바람직하고, 10,000∼60,000이 특히 바람직하다. 상기 페녹시 수지의 중량평균분자량이 상기 하한값 미만이면, 페녹시 수지의 종류 등에 따라서는 제1 수지 조성물에 제막성(제막하기 쉬움)을 향상시키는 효과를 충분히 부여할 수 없는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 이용하는 용매의 종류 등에 따라서는 페녹시 수지의 용해성이 저하하는 경우가 있다. 또한, 상기 페녹시 수지의 중량평균분자량을 상기 범위 내로 함으로써, 페녹시 수지의 사용에 의한 효과가 균형있게 발휘된다.

페녹시 수지를 이용하는 경우, 그 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 제1 수지 조성물 전체의 1∼40중량%인 것이 바람직하고, 5∼30중량%가 특히 바람직하다. 상기 페녹시 수지의 함유량이 상기 하한값 미만이면, 페녹시 수지의 종류 등에 따라서는 제1 수지 조성물에 제막성(제막하기 쉬움)을 향상시키는 효과를 충분히 부여할 수 없는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 상대적으로 경화성 수지의 함유량이 적어지기 때문에, 경화성 수지로 시아네이트 수지를 이용할 경우, 시아네이트 수지의 종류나 페녹시 수지의 종류 등에 따라서는 제1 수지층(2)에 저열팽창성을 부여하는 효과가 저하하는 경우가 있다. 또한, 페녹시 수지의 함유량을 상기 범위 내로 함으로써, 페녹시 수지의 사용에 의한 효과가 균형있게 발휘된다.

또, 상기 제1 수지 조성물에는 커플링제를 첨가(혼합)하는 것이 바람직하다. 상기 커플링제는 상기 경화성 수지와 상기 무기 충전재의 계면의 습윤성을 향상시키는 기능을 갖고 있다. 이 때문에, 커플링제를 제1 수지 조성물에 첨가함으로써, 시트 형상 기재(1)에 대해 경화성 수지 및 무기 충전재를 균일하게 정착시킬 수 있다. 이 때문에, 제1 수지층(2)의 내열성, 특히 경화 후의 제1 수지층(2)에서의 흡습 후의 땜납 내열성(흡습 땜납 내열성)을 개량할 수 있다.

상기 커플링제로는, 예를 들면 에폭시실란 커플링제, 티타네이트계 커플링제, 아미노실란 커플링제 및 실리콘 오일형 커플링제 중에서 선택되는 1종 이상의 커플링제를 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 경화성 수지와 무기 충전재의 계면의 습윤성을 특별히 높일 수 있어, 제1 수지층(2)의 내열성을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 커플링제를 이용하는 경우, 그 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 무기 충전재 100 중량부에 대해 0.05∼3 중량부인 것이 바람직하고, 0.1∼2 중량부가 특히 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면, 커플링제의 종류나 무기 충전재의 종류, 형상, 치수 등에 따라서는 커플링제에 의해 무기 충전재의 표면을 충분히 피복할 수 없는 경우가 있어, 제1 수지층(2)의 내열성을 향상하는 효과가 저하하는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 경화성 수지의 종류 등에 따라서는, 경화성 수지의 경화 반응에 영향을 주어 경화 후의 제1 수지층(2)(얻어지는 기판)에 있어서 굽힘 강도 등이 저하하는 경우가 있다. 또한, 커플링제의 함유량을 상기 범위 내로 함으로써, 커플링제의 사용에 의한 효과가 균형있게 발휘된다.

또, 상기 제1 수지 조성물은 이상에서 설명한 성분 이외에, 필요에 따라 소포제, 레벨링제, 안료, 산화방지제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.

이와 같은 제1 수지 조성물로 구성되어 있는 제1 수지층(2)의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 3∼15 ㎛가 바람직하고, 5∼10 ㎛가 특히 바람직하다. 두께가 상기 범위 내이면, 특히 프리프레그(10) 전체의 두께를 얇게 할 수 있다.

제1 수지층(2)(조화 처리 후)의 윗면의 표면 거칠기는 특별히 제한되지 않지만, 2 ㎛ 이하가 바람직하고, 0.5 ㎛ 이하가 특히 바람직하다. 상기 범위 내이면, 제1 수지층(2)의 윗면은 회로 배선 패턴을 형성할 때에 있어서, 회로 배선 패턴의 형상을 규정하기 위해 사용하는 레지스터에 대한 밀착성이 특별히 뛰어난 것이 된다. 따라서, 제1 수지층(2) 위에 미세한 회로 배선 패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다.

이와 같은 제1 수지층(2) 위에 형성되는 도체층으로는, 예를 들면 구리박, 알루미늄박 등의 금속박, 도금구리 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 도금구리가 바람직하다. 이것에 의해, 제1 수지층(2) 위에 미세한 회로 배선 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.

이와 같은 제1 수지층(2)과 도체층(회로 배선 패턴)의 박리 강도는 0.5 kN/m 이상인 것이 바람직하고, 0.6 kN/m 이상인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 얻어지는 기판(다층 기판)에 있어서의 접속 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.

(제2 수지층)

도 1에 나타내는 바와 같이, 제2 수지층(3)은 코어층(11)의 다른 한쪽 면 측(도 1 아래쪽)에 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 이와 같은 제2 수지층(3)은 상기 제1 수지 조성물과 다른 조성의 제2 수지 조성물로 구성되어 있으며, 제1 수지층(2)과 다른 특성(예를 들면, 회로 배선 패턴의 매립성 등) 등을 가지도록 설계되어 있다.

여기서, 「수지 조성물끼리의 조성이 다르다」란, 각각의 수지 조성물을 구성하는 수지, 충전재 등의 종류, 수지, 충전재 등의 함유량, 수지의 분자량 등의 적어도 1개가 다른 것을 말한다.

제2 수지 조성물은 경화성 수지를 포함하며, 필요에 따라, 예를 들면 경화제, 경화 촉진제, 충전재 등 중의 적어도 1종을 포함하고 있다.

상기 경화성 수지로는, 예를 들면 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락수지 등의 노볼락형 페놀 수지, 미변성의 레졸 페놀 수지, 동유, 아마인유, 호두유 등에서 변성한 유변성 레졸 페놀 수지 등의 레졸형 페놀 수지 등의 페놀 수지, 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지 등의 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 등의 에폭시 수지, 우레아(요소) 수지, 멜라민 수지 등의 트리아진 환을 갖는 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 비스말레이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 디아릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 벤조옥사진 환을 갖는 수지, 시아네이트 수지 등의 열경화성 수지가 매우 적합하게 이용된다.

이들 중에서도, 특히 시아네이트 수지(시아네이트 수지의 프리폴리머를 포함함)가 바람직하다. 열경화성 수지(특히, 시아네이트 수지)를 이용함으로써, 프리프레그(10)의 열팽창 계수를 작게 할 수 있다. 또한, 프리프레그(10)를 전기 특성(저유전율, 저유전 정접) 등에도 뛰어난 것으로 할 수 있다.

상기 시아네이트 수지는, 예를 들면 할로겐화 시안 화합물과 페놀류를 반응시키고, 필요에 따라 가열 등의 방법으로 프리폴리머화함으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, 노볼락형 시아네이트 수지, 비스페놀 A형 시아네이트 수지, 비스페놀 E형 시아네이트 수지, 테트라메틸 비스페놀 F형 시아네이트 수지 등의 비스페놀형 시아네이트 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 노볼락형 시아네이트 수지가 바람직하다. 이것에 의해, 기판 제작 후에 있어서, 경화 후의 제2 수지 조성물의 가교 밀도가 증가하므로, 경화 후의 제2 수지층(3)(얻어지는 기판)의 내열성 및 난연성의 향상을 도모할 수 있다. 내열성의 향상은 노볼락형 시아네이트 수지가 경화 반응 후에 트리아진 환을 형성하는 것에 의하는 것이라고 생각된다. 또, 난연성의 향상은 노볼락형 시아네이트 수지가 그 구조상 벤젠 환의 비율이 높고, 이 벤젠 환이 탄화(그라파이트화)하기 쉽기 때문에, 경화 후의 제2 수지층(3) 중에 탄화한 부분이 생기는 것에 의하는 것이라고 생각된다. 또한, 프리프레그(10)를 박막화(예를 들면, 두께 35 ㎛ 이하)한 경우에도 프리프레그(10)에 뛰어난 강성을 부여할 수 있다. 시아네이트 수지 또는 그 경화물은, 특히 가열시에서의 강성이 뛰어나므로, 얻어지는 기판은 반도체 소자 실장 시의 신뢰성에도 특별히 뛰어난 것이 된다.

상기 식 (Ⅰ)로 표시되는 노볼락형 시아네이트 수지의 평균 반복 단위 n은 특별히 제한되지 않지만, 1∼10이 바람직하고, 2∼7이 특히 바람직하다. 평균 반복 단위 n이 상기 하한값 미만이면, 노볼락형 시아네이트 수지는 결정화하기 쉬워지는 경향을 나타내어 범용 용매에 대한 용해성이 비교적 저하한다. 이 때문에, 노볼락형 시아네이트 수지의 함유량 등에 따라서는 제2 수지 조성물을 포함하는 바니시(제2 수지층 형성용 바니시)의 취급이 곤란하게 되는 경우가 있다. 한편, 평균 반복 단위 n이 상기 상한값을 초과하면, 제2 수지 조성물의 용융 점도가 너무 높아져서 프리프레그(10)를 제작할 때의 효율(성형성)이 저하하는 경우가 있다.

상기 시아네이트 수지의 중량평균분자량은 특별히 제한되지 않지만, 중량평균분자량 500∼4,500이 바람직하고, 600∼3,000이 특히 바람직하다. 중량평균분자량이 상기 하한값 미만이면, 프리프레그(10)를 제작한 경우에 터크성이 생겨, 프리프레그(10)끼리가 접촉할 때 서로부착하거나, 제2 수지 조성물의 전사가 생기는 경우가 있다. 한편, 중량평균분자량이 상기 상한값을 초과하면, 시아네이트 수지의 반응이 너무 빨라져서, 기판(특히 회로 기판)으로 한 경우에 성형 불량이 생기거나 층간 박리 강도가 저하하는 경우가 있다.

상기 시아네이트 수지 등의 중량평균분자량은, 예를 들면 CPC로 측정할 수 있다.

또, 상기 시아네이트 수지로 중량평균분자량이 다른 시아네이트 수지를 병용해도 된다. 이것에 의해, 프리프레그(10)의 터크성을 개량할 수 있는 경우가 있다.

또한, 경화성 수지에는 열경화성 수지 이외에, 예를 들면 자외선 경화성 수지, 혐기 경화성 수지 등을 이용할 수도 있다.

상기 경화성 수지의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 제2 수지 조성물 전체의 5∼50 중량%가 바람직하고, 20∼40 중량%가 특히 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면, 제2 수지 조성물의 용융 점도 등에 따라서는 프리프레그(10)를 형성하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 경화성 수지의 종류나 중량평균분자량 등에 따라서는 프리프레그(10)의 강도가 저하하는 경우가 있다.

또, 상기 제2 수지 조성물은 무기 충전재를 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 프리프레그(10)를 박막화(예를 들면, 두께 35 ㎛ 이하)하여도, 강도가 뛰어난 프리프레그(10)를 얻을 수 있다. 또한, 프리프레그(10)의 저열팽창 화를 향상할 수도 있다.

상기 무기 충전재로는, 예를 들면 탈크, 알루미나, 유리, 실리카, 마이카, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 실리카가 바람직하고, 용융 실리카(특히, 구상 용융 실리카)가 저열팽창성이 뛰어난 점에서 바람직하다. 무기 충전재의 형상에는 파쇄상, 구상의 것이 있지만, 그 사용 목적에 따라 그 형상이 적당히 선택된다. 예를 들면, 제2 수지 조성물을 시트 기재(1)에 확실하게 함침하기 위해서는 제2 수지 조성물의 용융 점도를 내리는 것이 바람직하지만, 이 경우 무기 충전재에는 구상 실리카가 매우 적합하게 사용된다.

상기 무기 충전재의 평균 입경은 특별히 제한되지 않지만, 0.01∼5.0 ㎛가 바람직하고, 0.2∼2.0 ㎛가 특히 바람직하다. 무기 충전재의 입경이 상기 하한값 미만이면, 무기 충전재의 함유량 등에 따라서는 제2 수지 조성물의 용융 점도가 높아지기 때문에, 프리프레그(10) 제작시의 작업성에 영향을 주는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 제2 수지층 형성용 바니시 중에서 무기 충전제의 침강 등의 현상이 일어나는 경우가 있다.

또한, 무기 충전재로는 평균 입경 5.0 ㎛ 이하의 구상 실리카(특히, 구상 용융 실리카)가 바람직하고, 평균 입경 0.01∼2.0 ㎛의 구상 용융 실리카를 이용하는 것이 특히 바람직하다. 이것에 의해, 제2 수지층(3)에서의 무기 충전제의 충전성(충전 밀도)을 향상시킬 수 있다.

상기 무기 충전재를 이용하는 경우, 그 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 제2 수지 조성물 전체의 40∼80 중량%가 바람직하고, 50∼70중량%가 보다 바람직하며, 60∼70 중량%가 더욱 바람직하다. 함유량이 상기 범위 내이면, 제2 수지층(3)에 특히 뛰어난 저열팽창성 및 저흡수성을 부여할 수 있다.

상기 경화성 수지로 시아네이트 수지(특히, 노볼락형 시아네이트 수지)를 이용하는 경우에는 에폭시 수지(실질적으로 할로겐 원자를 포함하지 않음)를 병용하는 것이 바람직하다. 상기 에폭시 수지로는, 예를 들면 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 아릴알킬렌형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 아릴알킬렌형 에폭시 수지가 바람직하다. 이것에 의해, 경화 후의 제2 수지층(3)(얻어지는 기판)에 있어서, 흡습 땜납 내열성(흡습 후의 땜납 내열성) 및 난연성을 향상시킬 수 있다.

상기 아릴알킬렌형 에폭시 수지란, 반복 단위 중에 하나 이상의 아릴알킬렌기를 갖는 에폭시 수지를 말한다. 예를 들면, 크실릴렌형 에폭시 수지, 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지가 바람직하다. 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지는, 예를 들면 식 (Ⅱ)로 나타낼 수 있다.

상기 식 (Ⅱ)로 표시되는 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지의 평균 반복 단위 n은 특별히 제한되지 않지만, 1∼10이 바람직하고, 2∼5가 특히 바람직하다. 평균 반복 단위 n이 상기 하한값 미만이면, 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지는 결정화하기 쉬워지는 경향을 나타낸다. 이 때문에, 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지는 범용 용매에 대한 용해성이 비교적 저하하고, 결과적으로 제2 수지 조성물 형성용 바니시의 취급이 곤란하게 되는 경우가 있다. 한편, 평균 반복 단위 n이 상기 상한값을 초과하면, 제2 수지 조성물의 용융시의 유동성이 저하하여, 프리프레그(10)의 성형 불량 등의 원인이 되는 경우가 있다.

상기 에폭시 수지를 병용하는 경우, 그 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 제2 수지 조성물 전체의 1∼55 중량%가 바람직하고, 2∼40 중량%가 특히 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면, 시아네이트 수지의 반응성이 저하하거나, 얻어지는 프리프레그(10)의 내습성이 저하하거나 하는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 에폭시 수지의 종류 등에 따라서는 프리프레그(10)의 내열성이 저하하는 경우가 있다.

상기 에폭시 수지의 중량평균분자량은 특별히 제한되지 않지만, 중량평균분자량 500∼20,000이 바람직하고, 800∼15,000이 특히 바람직하다. 중량평균분자량이 상기 하한값 미만이면, 환경온도 등에 따라서는 프리프레그(10)에 터크성이 생기는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 에폭시 수지의 종류 등에 따라서는 프리프레그(10) 제작시, 제2 수지 조성물의 시트 형상 기재(1)(코어층(11))에 대한 함침성이 저하하여, 균일한 두께 및 균질한 프리프레그(10)를 얻을 수 없는 경우가 있다.

또, 상기 열경화성 수지로서 시아네이트 수지(특히, 노볼락형 시아네이트 수지)를 이용하는 경우에는 페놀 수지를 병용하는 것이 바람직하다. 상기 페놀 수지로는, 예를 들면 노볼락형 페놀 수지, 레졸형 페놀 수지, 아릴알킬렌형 페놀 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 아릴알킬렌형 페놀 수지가 바람직하다. 이것에 의해, 경화 후의 제2 수지층(3)(얻어지는 기판)에 있어서, 더욱 흡습 땜납 내열성을 향상시킬 수 있다.

상기 아릴알킬렌형 페놀 수지로는, 예를 들면 크실릴렌형 페놀 수지, 비페닐디메틸렌형 페놀 수지 등을 들 수 있다. 비페닐디메틸렌형 페놀 수지는, 예를 들면 식 (Ⅲ)으로 나타낼 수 있다.

상기 식 (Ⅲ)으로 표시되는 비페닐디메틸렌형 페놀 수지의 반복 단위 n은 특별히 제한되지 않지만, 1∼12가 바람직하고, 2∼8이 특히 바람직하다. 평균 반복 단위 n이 상기 하한값 미만이면, 비페닐디메틸렌형 페놀 수지의 함유량 등에 따라서는 제2 수지층(3)의 내열성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 비페닐디메틸렌형 페놀 수지는 다른 수지(경화성 수지)와의 상용성이 저하하는 경향을 나타내어, 프리프레그(10) 제작시의 작업성이 저하하는 경우가 있다.

전술한 시아네이트 수지(특히, 노볼락형 시아네이트 수지)와 아릴알킬렌형 페놀 수지의 조합에 의해, 경화 후의 제2 수지 조성물의 가교 밀도를 조절할 수 있어, 회로 배선 패턴(금속)과 경화 후의 제2 수지층(3)(제2 수지 조성물)의 밀착성을 향상할 수 있다.

상기 페놀 수지를 병용하는 경우, 그 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 제2 수지 조성물 전체의 1∼55 중량%가 바람직하고, 5∼40 중량%가 특히 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면, 페놀 수지의 종류 등에 따라서는 제2 수지층(3)의 내열성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 페놀 수지의 종류 등에 따라서는 제2 수지층(3)의 저열팽창성이 손상되는 경우가 있다.

상기 페놀 수지의 중량평균분자량은 특별히 제한되지 않지만, 중량평균분자량 400∼18,000이 바람직하고, 500∼15,000이 특히 바람직하다. 중량평균분자량이 상기 하한값 미만이면, 환경온도 등에 따라서는 프리프레그(10)에 터크성이 생기는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 페놀 수지의 종류 등에 따라서는 프리프레그(10) 제작시 제2 수지 조성물의 시트 형상 기재(1)(코어층(11))에 대한 함침성이 저하하여, 균일한 두께 및 균질한 프리프레그(10)를 얻을 수 없는 경우가 있다.

상기 페놀 수지의 중량평균분자량은, 예를 들면 CPC로 측정할 수 있다.

또한, 상기 시아네이트 수지(특히, 노볼락형 시아네이트 수지)와 상기 페놀 수지(아릴알킬렌형 페놀 수지, 특히 비페닐 디메틸렌형 페놀 수지)와 상기 에폭시 수지(아릴알킬렌형 에폭시 수지, 특히 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지)와의 조합을 이용하여 기판(특히, 회로 기판)을 제작한 경우, 특별히 뛰어난 치수안정성을 갖는 프리프레그(10)를 얻을 수 있다.

또, 상기 제2 수지 조성물에는 커플링제를 첨가(혼합)하는 것이 바람직하다. 상기 커플링제는 상기 경화성 수지와, 상기 무기 충전재의 계면의 습윤성을 향상시키는 기능을 갖고 있다. 이 때문에, 커플링제를 제2 수지 조성물에 첨가함으로써, 시트 형상 기재(1)에 대해 경화성 수지 및 무기 충전재를 균일하게 정착시킬 수 있다. 이 때문에, 제2 수지층(3)의 내열성, 특히 경화 후의 제2 수지층(3)에서의 흡습 후의 땜납 내열성(흡습 땜납 내열성)을 개량할 수 있다.

상기 커플링제로는, 통상 이용되는 것이면 무엇이든 사용할 수 있지만, 구체적으로는 에폭시 실란 커플링제, 양이온성실란 커플링제, 아미노 실란 커플링제, 티타네이트계 커플링제 및 실리콘 오일형 커플링제 중에서 선택되는 1종 이상의 커플링제를 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 경화성 수지와 무기 충전재의 계면의 습윤성을 높게 할 수 있고, 이에 따라 제2의 수지층(3)의 내열성을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 커플링제를 이용하는 경우, 그 첨가량은 상기 무기 충전재의 표면적에 의존하므로 특별히 제한되지 않지만, 무기 충전재 100 중량부에 대해 0.05∼3 중량부가 바람직하고, 0.1∼2 중량부가 특히 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면, 커플링제의 종류나 무기 충전재의 종류, 형상, 치수 등에 따라서는 커플링제에 의해 무기 충전재의 표면을 충분히 피복할 수 없는 경우가 있어, 제2 수지층(3)의 내열성을 향상하는 효과가 저하하는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 경화성 수지의 종류 등에 따라서는 경화성 수지의 경화 반응에 영향을 주어, 경화 후의 제2의 수지층(3)(얻어지는 기판)에 있어서 굽힘 강도 등이 저하하는 경우가 있다.

또, 상기 제2 수지 조성물에는 필요에 따라 경화 촉진제를 첨가(혼합)하도록 해도 된다. 상기 경화 촉진제로는 공지의 것을 이용할 수 있다. 이러한 경화 촉진제로는, 예를 들면 나프텐산 아연, 나프텐산 코발트, 옥틸산 주석, 옥틸산 코발트, 비스아세틸아세토나이트 코발트(Ⅱ), 트리스아세틸아세토나이트 코발트(Ⅲ) 등의 유기금속염, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 디아자비시클로[2,2,2]옥탄 등의 3급 아민류, 2-페닐-4-메틸 이미다졸, 2-에틸-4-에틸 이미다졸, 2-페닐-4-메틸 이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시 이미다졸, 2-페닐-4,5-디히드록시 이미다졸 등의 이미다졸류, 페놀, 비스페놀 A, 노닐페놀 등의 페놀 화합물, 초산, 안식향산, 살리실산, 파라톨루엔술폰산 등의 유기산 등, 또는 이의 혼합물을 들 수 있다.

상기 경화 촉진제를 이용하는 경우, 그 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 상기 제2 수지 조성물 전체의 0.05∼5 중량%가 바람직하고, 0.2∼2 중량%가 특히 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면, 경화성 수지의 종류 등에 따라서는 경화성 수지의 경화 반응을 촉진하는 효과가 충분히 나타나지 않는 경우가 있다. 한편, 상기 상한값을 초과하면, 경화 촉진제의 종류 등에 따라서는 프리프레그(10)의 보존 안정성이 저하하는 경우가 있다.

또한, 상기 제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물에서는 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리에테르술폰 수지 등의 열가소성 수지를 병용해도 된다.

또, 상기 제2 수지 조성물에는, 필요에 따라, 안료, 산화방지제 등의 상기 성분 이외의 첨가물을 첨가해도 된다.

이와 같은 제2 수지층(3)의 두께는 매설되는 내층 회로(회로 배선 패턴)의 두께에 의존하기 때문에 특별히 제한되지 않지만, 하기 식 1)로 표시되는 t2의 두께가 0.1∼5 ㎛가 되는 것이 바람직하고, 1∼3 ㎛가 되는 것이 특히 바람직하다. 두께가 상기 범위 내이면, 특히 내층 회로(회로 배선부(4))의 매립성(성형성)이 뛰어나고, 또한 전체의 두께가 얇은 프리프레그(10)를 얻을 수 있다.

식 1): B1 = t1 × (1 - S / 100) + t2

여기서, 도 1에 나타내는 바와 같이 제2 수지층(3)의 두께를 B1[㎛]으로 하고, 도 2에 나타내는 바와 같이 회로 배선부(내층 회로)(4)의 두께를 t1[㎛]및 그 잔동률(殘銅率)을 S[%]로 하며, 회로 배선부(4)의 윗면(41)으로부터 제2 수지층(3)의 윗면(31)까지의 두께를 t2로 한다.

또한, 도 1에서는 제2 수지층(3)의 두께 B1 > 제1 수지층(2)의 두께 B2가 되어 있는 것처럼 기재되어 있지만, 본 실시형태에서는 B1 = B2여도 되고, B1 < B2로 되어 있어도 된다.

이와 같은 제2 수지층(3)의 면(X,Y) 방향의 열팽창 계수는 특별히 제한되지 않지만, 20 ppm 이하가 바람직하고, 5∼16 ppm가 특히 바람직하다. 열팽창 계수가 상기 범위 내이면, 프리프레그(10)는 특히 접속 신뢰성이 뛰어난 것이 되어, 얻어지는 기판은 반도체 소자 등의 실장 신뢰성이 뛰어난 것이 된다.

다음에, 이와 같은 프리프레그(10)는, 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다.

우선, 제1 수지 조성물을 캐리어 필름(제1 시트재)에 층상으로 도포(부여)한 캐리어 재료(2a), 및 제2 수지 조성물을 캐리어 필름(제2 시트재)에 층상으로 도포(부여)한 캐리어 재료(3a)를 제조한다.

다음에, 이들 캐리어 재료(2a,3a)를 시트 형상 기재(1)(또는, 코어층(11))에 라미네이트(겹쳐) 접합함으로써 적층체를 얻는다.

다음에, 필요에 따라, 얻어진 적층체로부터 각 캐리어 필름(제1 시트재 및 제2 시트재)을 박리함으로써, 프리프레그(10)의 양면에서 각 수지층을 구성하는 수지 조성물의 조성이 다른 프리프레그(10)를 얻을 수 있다.

여기서, 미리 수지 조성물이 캐리어 필름에 도포된 캐리어 재료(2a,3a)를 제조하고, 이 캐리어 재료(2a,3a)를 시트 형상 기재(1)에 라미네이트한 후 캐리어 필름을 박리하는 방법으로 대해 도 3을 이용하여 구체적으로 설명한다. 도 3은 본 발명의 프리프레그를 제조하는 공정의 일례를 나타내는 공정도이다.

우선, 시트 형상 기재(1)(또는, 코어층(11))와, 상술한 바와 같은 제1 수지 조성물로 구성된 수지층(제1 수지층(2))을 갖는 캐리어 재료(2a) 및 상술한 바와 같은 제2 수지 조성물로 구성된 수지층(제2 수지층(3))을 갖는 캐리어 재료(3a)를 준비한다.

캐리어 재료(2a,3a)는, 예를 들면 캐리어 필름에 각각 제1 수지 조성물, 제2 수지 조성물을 포함하는 바니시(제1 수지층 형성용 바니시, 제2 수지층 형성용 바니시)를 도공하는 방법 등에 의해 얻을 수 있다.

다음에, 진공 라미네이트 장치(8)를 이용하여, 감압하에서 시트 형상 기재(1)의 양면으로부터 각각 수지층(제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물)이 시트 형상 기재(1)에 접촉하도록 캐리어 재료(2a 및 3a)를 겹쳐서 라미네이트 롤(81)로 접합한다.

또한, 시트 형상 기재(1)와 캐리어 재료(2a 및 3a)의 접합은 상압하에서 행하도록 해도 되지만, 감압하에서 행하도록 하는 것이 바람직하다. 감압하에서 접합함으로써, 시트 형상 기재(1)의 내부 또는 각 캐리어 재료(2a,3a)와 시트 형상 기재(1)의 접합 부위에 비충전 부분이 존재해도, 이것을 감압 보이드 혹은 실질적인 진공 보이드로 할 수 있다. 그러므로, 최종적으로 얻어지는 프리프레그(10)는 보이드(기포) 등의 발생이 없고, 양호한 성형 상태로 할 수 있다. 왜냐하면, 감압 보이드 또는 진공 보이드는 후술하는 기포 제거 공정(예를 들면, 가열 처리)에서 소거할 수 있기 때문이다.

이와 같은 감압하에서 시트 형상 기재(1)와 캐리어 재료(2a,3a)를 접합하는 다른 장치로는, 예를 들면 진공 박스 장치 등을 이용할 수 있다.

다음에, 시트 형상 기재(1)와 각 캐리어 재료(2a,3a)를 접합한 후, 열풍 건조 장치(9)에서 각 캐리어 재료(2a,3a)를 구성하는 수지 조성물(제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물 중에서 융점이 높은 쪽의 수지 조성물)의 용융 이상의 온도로 가열 처리한다. 이것에 의해, 상기 감압하에서의 접합 공정에서 발생하였던 감압 보이드 등을 소거할 수 있다. 즉, 얻어진 적층체 내로부터의 기포의 제거를 행할 수 있다.

상기 가열 처리하는 다른 방법은, 예를 들면 적외선 가열 장치, 가열 롤 장치, 평판 모양의 열반 프레스 장치 등을 이용해 실시할 수 있다.

또한, 얻어진 적층체 내로부터의 기포의 제거는 가열 처리 이외에, 예를 들면 적층체에 대해 초음파 진동을 주는 것 등에 의해서도 행할 수 있다. 또, 가열 처리와 초음파 진동의 부여를 조합하여 행하도록 해도 된다.

다음에, 캐리어 재료(2a,3a)의 캐리어 필름이 각각 수지 시트로 구성되어 있는 경우, 얻어진 적층체로부터 수지 시트를 제거한다. 이것에 의해, 프리프레그(10)를 얻을 수 있다.

이 경우, 캐리어 필름의 수지 조성물이 부여되는 면에는 각각 박리 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 적층체로부터 캐리어 필름을 보다 용이 및 확실하게 박리(제거)할 수 있다.

또, 프리프레그(10)는 제1 수지층(2)의 윗면에 도체층이 설치되지만, 캐리어 재료(2a)의 캐리어 필름(제1 시트재)이 도전재료로 구성되어 있는 경우, 이 캐리어 필름을 적층체로부터 박리하는 일 없이 도체층으로서 이용하도록 해도 된다. 이것에 의해, 프리프레그(10)(제1 수지층(2))의 윗면에 별도로 도체층을 설치할 필요가 없다. 이 때문에, 기판(적층 기판)의 제조 비용의 삭감, 나아가서는 반도체 장치의 제조 비용의 삭감을 도모할 수 있다.

상술한 방법에 의하면, 두께 25 ㎛ 이하의 시트 형상 기재(1)를 이용해도 프리프레그(10)를 용이하게 얻을 수 있게 된다.

여기서, 종래의 프리프레그의 제조 방법(예를 들면, 통상의 도공 장치를 이용하여 시트 형상 기재를 수지 바니시에 침지 함침·건조시키는 방법)에서는 두께가 30 ㎛ 이하인 시트 형상 기재에 수지 재료를 담지하여 프리프레그를 얻는 것이 곤란하였다. 즉, 두께가 얇은 시트 형상 기재를 열경화성 수지에 침지하여 다수의 반송 롤을 통과시키거나, 시트 형상 기재에 함침시키는 수지 재료의 양을 조정하거나 할 때에, 시트 형상 기재에 응력이 작용하여 시트 형상 기재의 눈이 벌어지거나(확대해 버리거나), 걷어들일 때에 시트 형상 기재가 절단해 버리는 경우가 있었다.

이것에 대조적으로, 상술한 방법에서는 두께가 비교적 얇은(예를 들면, 두께 25 ㎛ 이하) 시트 형상 기재(1)에 대해서도 캐리어 재료(2a,3a)를 담지할 수 있고, 그에 따라 통상의 두께의 프리프레그(10) 뿐만 아니라 두께가 35 ㎛ 이하(비교적 박형)인 프리프레그(10)를 용이하게 얻을 수 있다.

그 결과, 기판을 성형한 후의 프리프레그(10)의 두께가 도체 회로층 사이(상하의 회로 배선 패턴끼리의 사이)에서 35 ㎛ 이하에서도 할 수 있다. 이와 같이, 도체 회로층 사이의 두께를 35 ㎛ 이하로 할 수 있으면, 최종적으로 얻어지는 기판의 두께를 얇게 할 수 있다.

또, 이와 같은 프리프레그(10)를 얻는 다른 방법으로는, 예를 들면 시트 형상 기재(1)의 한쪽 면에 점도가 낮은 제1 수지층 형성용 바니시에 부여하고 건조하여 제1 수지층(2)을 형성하고, 추가적으로 제2 수지층 형성용 바니시에 부여하고 건조하여 제2 수지층(3)을 형성함으로써 프리프레그(10)를 얻을 수도 있다.

이와 같은 프리프레그(10)의 면 방향의 열팽창 계수는 특별히 제한되지 않지만, 16 ppm 이하인 것이 바람직하고, 12 ppm 이하인 것이 보다 바람직하며, 5∼10 ppm인 것이 더욱 바람직하다. 열팽창 계수가 상기 범위 내이면, 얻어지는 기판에 있어서, 반복되는 열충격에 대한 내크랙성을 향상할 수 있다.

상기 면 방향의 열팽창 계수는, 예를 들면 TMA 장치(TA 인스트루먼트사제)를 이용하여, 10℃/분으로 승온하여 평가할 수 있다.

또한, 이와 같은 프리프레그(10)의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 다만, 본 실시형태의 프리프레그(10)에서는 그 두께가 20∼80 ㎛인 것이 바람직하고, 30∼60 ㎛인 것이 특히 바람직하다. 두께가 상기 범위 내이면, 최종적으로 얻어지는 기판의 두께를 특히 얇게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 프리프레그(10)에서는, 다음의 제2 실시형태와 동일하게, 시트 형상 기재(1)가 프리프레그(10)의 두께 방향에 대해 편재하고 있어도 된다. 즉, 제1 수지층(2)과 제2 수지층(3)의 두께가 달라도 된다. 이것에 의해, 예를 들면 제1 수지층(2)과 제2 수지층(3) 양쪽 모두에 회로 배선 패턴을 매설하는 경우 등에는, 프리프레그(10)에 매설(접합)되는 회로 배선 패턴에 따라 수지 조성물의 양을 조정할 수 있다.

또, 특히 제1 수지층(2) 위에 도체층(회로 배선 패턴)을 형성하는 경우, 제1 수지층(2)의 두께를 제2 수지층(3)의 두께보다 얇게 설정하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 제1 수지층(2)의 강성을 높일 수 있으므로, 도체층을 보다 용이 및 확실하게 형성할 수 있다.

<제2 실시형태>

다음에, 프리프레그의 바람직한 실시형태(제2 실시형태)에 대해 도면에 기초하여 설명한다.

이하, 제2 실시형태의 프리프레그에 대해 상기 제1 실시형태의 프리프레그와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 프리프레그의 일례(제2 실시형태)를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 4는 도 5와 상하가 반대로 되어 있다.

제2 실시형태의 프리프레그(10)는, 상기 제1 실시형태의 프리프레그(10)에 있어서, 제1 수지층(2) 및 제2 수지층(3)을 각각 구성하는 제1 수지 조성물과 제2 수지 조성물의 조성이 동일하고, 또한 제1 수지층(2)과 제2 수지층(3)의 두께가 다르다.

환언하면, 제2 실시형태의 프리프레그(10)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 시트 형상 기재(섬유 기재)(1)의 양측 면에 수지 조성물이 담지되어 구성되고, 또한 시트 형상 기재(1)(또는, 코어층(11))가 프리프레그(10)의 두께 방향(A 방향)에 대해 편재하고 있다.

여기서, 「시트 형상 기재(1)(또는, 코어층(11))가 프리프레그(10)에 대해 편재하고 있는 상태」란, 도 4의 (a),(b)에 나타내는 바와 같이, 프리프레그(10)의 두께 방향의 중심선(A-A)에 대해 시트 형상 기재(1)의 중심이 어긋나서 배치되어 있는 것을 의미한다.

도 4의 (a)에서는 시트 형상 기재(1)의 아래쪽(도 4의 가운데아래쪽) 면이 프리프레그(10)의 아래쪽(도 4 중의 아래쪽) 면과 거의 일치하도록 되어 있다.

또, 도 4의 (b)에서는, 시트 형상 기재(1)가 중심선(A-A)과 프리프레그(10)의 아래쪽(도 4 중의 아래쪽) 면 사이에 배치되어 있다. 또한, 시트 형상 기재(1)가 중심선(A-A)에 일부 겹치게 되어 있어도 된다.

또한, 시트 형상 기재(1)가 프리프레그(10)의 두께 방향으로 편재하고 있는 상태는, 도 4의 (a),(b) 중 어느 것이라도 되지만, 도 4의 (b)에 나타내는 상태, 즉 도 5에 나타내는 상태가 바람직하다.

구체적으로는, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 두께가 두꺼운(큰) 수지층(제2 수지층(3))의 두께를 B1[㎛]로 하고, 두께가 얇은(작은) 수지층(제1 수지층(2))의 두께를 B2[㎛]로 했을 때의 비(B2/B1)가 0 < B2/B1 < 1을 만족하면 된다.

또, 두께가 두꺼운 수지층(도 5 중의 아래쪽 수지층)의 두께 B1과 두께가 얇은 수지층(도 5 중의 위쪽 수지층)의 두께 B2의 비(B2/B1)는 특별히 제한되지 않지만, 0.5 이하인 것이 바람직하고, 0.2∼0.4가 특히 바람직하다. 비가 상기 범위 내이면, 특히 시트 형상 기재(1)의 기복을 저감할 수 있고, 이에 따라 프리프레그(10)의 평탄성을 보다 향상할 수 있다.

상기 두께 B2의 값은 특별히 제한되지 않지만, 프리프레그(10)의 표면(도 5 중의 윗면)에 대해 주로 도금 밀착성을 부여하는 것을 목적으로 하는 경우에는 5∼15 ㎛가 바람직하고, 8∼10 ㎛가 특히 바람직하다. 이것에 의해, 프리프레그(10)의 윗면(한쪽 면)에 도금 밀착성을 확실하게 부여할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 시트 형상 기재(1)는 그 두께가 25 ㎛ 이하로 되어 있다. 이것에 의해, 프리프레그(10)의 두께를 얇게 할 수 있다.

이 시트 형상 기재(1)의 두께는 구체적으로는 20 ㎛ 이하가 바람직하고, 10∼15 ㎛가 특히 바람직하다. 시트 형상 기재(1)의 두께가 상기 범위 내이면, 후술하는 기판의 강도를 유지하면서 그 박막화를 도모할 수 있다. 나아가서는, 층간 접속의 가공성이나 신뢰성도 뛰어난 프리프레그(10)를 얻을 수 있다.

또한, 시트 형상 기재(섬유 기재)(1)에는 상기 제1 실시형태와 동일한 것을 이용할 수 있다.

또, 수지 조성물에는 상기 제1 실시형태의 제2 수지 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

본 실시형태의 프리프레그(10)도 상기 제1 실시형태와 동일하게 하여 제조할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 경우, 상기 제1 수지 조성물과 상기 제2 수지 조성물의 조성을 동일하게 하고, 캐리어 재료(2a)가 갖는 수지층의 두께를 캐리어 재료(3a)가 갖는 수지층의 두께보다 얇아지도록 설정한다.

이와 같이 하여, 두께가 비교적 얇은(예를 들면, 두께 25 ㎛ 이하) 시트 형상 기재(1)가 프리프레그(10)의 두께 방향으로 편재하고 있는 프리프레그(10)를 얻을 수 있다.

또, 캐리어 재료(2a,3a)가 갖는 수지층의 두께를 변경함으로써, 용이하게 프리프레그(10)의 두께를 35 ㎛ 이하로 할 수도 있다. 프리프레그(10)의 두께가 35 ㎛ 이하이면, 다층 기판에서도 얇게 할 수 있다. 이것에 의해, 최종적으로 얻어지는 반도체 장치를 박형으로 할 수 있다.

또한, 이 프리프레그(10)의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 다만, 본 실시형태의 프리프레그(10)에서는 그 두께가 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 20∼25 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 두께가 상기 범위 내이면, 특히 6층 이상으로 다층화하더라도 기판을 얇은 상태로 유지 할 수 있어 최종적으로 얇은 반도체 장치를 얻을 수 있다.

여기서, 종래의 프리프레그의 제조 방법에서는 시트 형상 기재의 양면에 수지 조성물이 대상에 부여되고 있었다. 즉, 종래의 프리프레그는 시트 형상 기재의 양면에 동일한 두께의 수지층을 갖는 것이다. 그러나, 이 경우 프리프레그의 2개의 수지층에 매설하는 회로 배선 패턴이 다른 경우(특히, 회로 배선 패턴의 잔동률이 다른 경우)에는, 양쪽 모두의 수지층에서 회로 배선 패턴의 간극을 충전하는데 필요한 수지 조성물의 양이 다르지만 거기에 대응할 수 없었다. 그 결과, 기판을 제조할 때에 프리프레그를 구성하는 수지 조성물이 밀려나오거나, 회로 배선 패턴의 간극을 매립하는데 필요한 수지 조성물이 부족하거나 하는 경우가 있었다.

이것에 대조적으로, 본 실시형태의 프리프레그(10)에서는, 시트 형상 기재(1)를 프리프레그(10)의 두께 방향으로 편재시키므로, 빌드업(build up)하는 회로 배선 패턴(양쪽 모두의 수지층의 매설되는 회로 배선 패턴)에 따라, 필요하고 충분한 수지 조성물의 양을 갖는 프리프레그(10)를 설계하는 것이 가능하게 된다. 또한, 두께가 35 ㎛ 이하라고 하는 얇은 프리프레그(10)를 제조하는 것이 가능해지고, 또한 시트 형상 기재(1)를 프리프레그(10)의 두께 방향으로 편재시킴으로써, 최종적으로 얻어지는 반도체 장치의 두께를 얇게 할 수도 있다. 이것은, 프리프레그(10)의 두께가 단순히 얇은 것에 더하여 회로 배선 패턴의 잔동률 등에 대응하고, 프리프레그(10)의 수지 조성물의 양을 조정할 수 있으므로, 여분의 수지층을 설치할 필요가 없어지기 때문이다.

또한, 본 실시형태의 프리프레그(10)에서는, 상기 제1 실시형태와 동일하게, 시트 형상 기재(1)의 한쪽 면 측에 설치되는 수지 조성물(제1 수지층(2))과 다른쪽 면 측에 설치되는 수지 조성물(제2 수지층(3))을 다른 조성으로 할 수도 있다.

여기서, 「수지 조성물끼리의 조성이 다르다」란, 상기 제1 실시형태에서 설명한 것과 같다.

프리프레그(10)의 양면에서 조성이 다른 수지 조성물로 할 수 있으면, 요구되는 성능(특성)에 따른 수지층의 설계가 가능해져, 수지 조성물의 선택의 폭을 넓힐 수 있다. 예를 들면, 내층 회로(회로 배선 패턴)를 매설하는 수지층은 매립성을 고려하여 해당 수지층을 구성하는 수지 조성물을 유연한 조성으로 하고, 한편 반대 측의 수지층은 강성을 고려하여 해당 수지층을 구성하는 수지 조성물을 딱딱한 조성으로 하는 등으로 할 수 있다. 이것에 의해, 프리프레그(10)의 양면에 대해 다른 기능을 부여할 수 있다.

다음에, 이와 같은 프리프레그(10)를 갖는 기판 및 반도체 장치에 대해 설명한다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 기판(100)은 코어 기판(101)과, 코어 기판(101)의 위쪽(도 6 중의 위쪽)에 설치된 3층의 프리프레그(10a,10b,10c)와, 코어 기판(101)의 아래쪽(도 6 중의 아래쪽)에 설치된 3층의 프리프레그(10d,10e,10f)로 구성되어 있다. 코어 기판(101)과 프리프레그(10a 및 10b) 사이에, 각 프리프레그 사이(10a와 10b, 10b와 10c, 10d와 10e 및 10e와 10f)에는 소정의 회로 배선부(4)가 형성되어 있다. 또, 프리프레그(10c 및 10f)의 표면에는 패드부(5)가 설치되어 있다. 이와 같은 프리프레그(10a∼10f)의 적어도 1매(바람직하게는 전부)에 상술한 프리프레그(10)(예를 들면, 두께 35 ㎛ 이하의 프리프레그(10))를 이용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 기판(회로 기판)(100)의 두께를 얇게 할 수 있다.

각 회로배선부(4)는 각 프리프레그(10a∼10f)를 관통하여 설치된 필드 비아부(6)를 통해 전기적으로 접속되어 있다.

Ⅰ: 각 프리프레그(10a∼10f)에 상기 제1 실시형태의 프리프레그(10)를 적용한 경우

이 경우, 기판(100)을 구성하는 각 프리프레그(10a∼10f)는 회로 배선부(4)(도체층)가 형성되는 측(각 프리프레그(10a∼10c)의 도 6 중의 위쪽과, (10d∼10f)의 도 6 중의 아래쪽)의 제1 수지층(2)을 구성하는 제1 수지 조성물과 반대 측의 제2 수지층(3)을 구성하는 제2 수지 조성물의 조성이 다르다. 제1 수지층(2)을 구성하는 제1 수지 조성물은 도체층과의 밀착성을 향상하는 조성으로 되어 있다. 이것에 의해, 제1 수지층(2)은 도체층과의 밀착성이 뛰어나다. 또, 제2 수지층(3)을 구성하는 제2 수지 조성물은 회로 배선부(4)의 매립성을 향상하는 조성으로 되어 있다. 또한, 제2 수지층(3)에 의해 저열팽창화를 도모할 수 있는 조성이 되어 있다.

또한, 제1 수지층(2)의 두께를 도체층과의 밀착성을 향상하기 위한 필요 최저한인 두께로 하고, 제2 수지층(3)의 두께를 회로 배선부(4)의 매립에 필요 최저한인 두께가 되도록 조정함으로써, 기판(100)의 두께를 얇게 할 수 있도록 되어 있다.

Ⅱ: 각 프리프레그(10a∼10f)에 상기 제2 실시형태의 프리프레그(10)를 적용한 경우

이 경우, 기판(100)을 구성하는 각 프리프레그(10a∼10f)는 시트 형상 기재(1)가 각 프리프레그의 두께 방향으로 편재하고 있으므로, 매설하는 회로 배선부(내층 도체 회로)(4)의 높이 등의 제한을 줄일 수 있고, 이에 따라 회로 배선부(4)의 설계의 자유도가 증가한다. 즉, 회로 배선부(4)를 형성하는 것이 용이하게 된다. 또한, 회로 배선부(4)를 두께가 두꺼운 쪽의 제2 수지층(3)에 매설(배치)하도록 설계할 수 있다. 이 때문에, 회로 배선부(4)와 시트 형상 기재(1)가 접촉함으로써 생기는 문제도 저감할 수 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 프리프레그(10)(예를 들면, 프리프레그(10c))의 시트 형상 기재(1)가 편재하고 있는 것의 반대 측의 수지 조성물(제2 수지층(3))에는 회로 배선부(4)가 매설되어 있다. 환언하면, 수지 조성물(제2 수지층(3))의 일부가 회로 배선부(4)를 구성하는 배선끼리 사이(공극부)에 매립되어(충전되어) 있다.

여기서, 도 4에 나타내는 바와 같이 프리프레그(10) 전체의 두께를 T0[㎛]로 하고, 도 5에 나타내는 바와 같이 회로 배선부(4)의 높이를 t1[㎛]로 할 때, T0와 t1의 차(특히, t3)는 특별히 제한되지 않지만, 35 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10∼30 ㎛인 것이 특히 바람직하다. 이것에 의해, 기판(100)의 두께가 얇아도 그 절연 신뢰성을 충분히 유지(확보)할 수 있다.

여기서, t3는 회로 배선부(4)의 윗면(41)(도 5 중의 위쪽 면)으로부터 프리프레그(10)(제1 수지층(2))의 윗면(21)(도 5 중의 위쪽 면)까지의 두께에 해당한다.

또, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 두께가 두꺼운 수지층(제2 수지층(3))의 두께를 B1[㎛]로 하고, 회로 배선부(4)의 두께를 t1[㎛] 및 그 잔동률을 S[%]로 하고, 회로 배선부(4)의 윗면(41)(도 5 중의 위쪽)으로부터 시트 형상 기재(1)(제2 수지층(3)의 윗면(31))까지의 두께를 t2[㎛]로 했을 때, B2 < B1이며, 또한 B1 = t2 + t1 × (1 - S / 100)인 관계를 만족하는 것이 바람직하다.

여기서, t2의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 0∼15 ㎛가 바람직하다. 또, 회로 배선부(4)와 시트 형상 기재(1)의 접촉에 의한 회로 배선부(4)에서의 절연성의 저하 등이 염려되는 경우에는 t2를 3∼15 ㎛로 하는 것이 바람직하다. 한편, 기판(100)의 두께를 얇게 하는 경우에는, t2를 0∼5 ㎛로 하는 것이 바람직하고, 또한 절연성과 얇음을 양립하기 위해서는 t2를 3∼5 ㎛로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 프리프레그(10)의 한쪽 면 측에 회로 배선부(4)에 대한 매립성이 뛰어나고, 또한 높은 절연 신뢰성을 부여할 수 있다.

또, 도 7에 나타내는 바와 같이, 이 기판(100)에 반도체 소자(7)의 범프(71)와 기판(100)의 패드부(5)를 접속하여 반도체 소자(7)을 탑재함으로써 반도체 장치(200)를 얻을 수 있다.

각 프리프레그(10a∼10f)에 있어서, 각각 제1 수지층(2) 및 제2 수지층(3)의 두께를 최적의 두께로 조정함으로써, 기판(100) 전체의 두께를 최적의 것으로 할 수 있다. 그 결과, 요구되는 특성에 필요한 최저한의 두께의 반도체 장치(200)를 얻을 수 있다.

도 6 및 도 7에서는, 6층의 기판에 대해 설명하였지만, 본 발명의 기판은 이것에 한정되지 않고 3층, 4층, 5층 등, 또는 7층, 8층 등의 다층 기판(다층 배선 기판)에도 매우 적합하게 이용할 수 있다.

또, 본 발명의 기판(100)에서는 상술한 바와 같은 제1 및 제2 실시형태의 프리프레그(10)를 조합하여 이용해도 되고, 또한 이들 프리프레그(10)와 종래부터 이용되고 있는 프리프레그를 병용해도 상관없다.

또한, 제2 실시형태의 프리프레그(10)를 이용하는 경우, 시트 형상 기재(1)를 여러 가지 편재 위치에 있는 프리프레그(10)(시트 형상 기재(1)의 편재 정도가 다른 프리프레그(10))를 병용해도 상관없다.

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 근거해 상세히 설명하겠지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 우선, 프리프레그의 실시예에 대해 설명한다.

(실시예 1)

1. 제1 수지층 형성용 바니시의 조제

열경화성 수지로 시아네이트 수지(론자 재팬사제, 프리마 세트 PT-30, 중량평균분자량 약 2,600) 24 중량%, 에폭시 수지로 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지(일본 화약사제, NC-3000, 에폭시 당량 275) 24 중량%, 페녹시 수지로 비스페놀 A형 에폭시 수지와 비스페놀 F형 에폭시 수지의 공중합체이고 말단부는 에폭시기를 갖고 있는 페녹시 수지(재팬 에폭시 레진사제·EP-4275, 중량평균분자량 60,000) 11.8 중량%, 경화촉매로 이미다졸 화합물(시코쿠 화성 공업사제·「2-페닐-4,5-디히드록시메틸 이미다졸」) 0.2 중량%를 메틸에틸케톤에 용해시켰다. 또한, 무기 충전재로 구상 용융 실리카(아드마텍스사제, SO-25H, 평균 입경 0.5 ㎛) 39.8 중량%와 에폭시 실란형 커플링제(일본 유니카사제, A-187) 0.2 중량%를 첨가하고, 고속 교반 장치를 이용하여 60분간 교반시켰다. 이것에 의해, 고형분 60 중량%의 제1 수지층 형성용 바니시를 조제하였다.

2. 제2 수지층 형성용 바니시의 조제

열경화성 수지로 노볼락형 시아네이트 수지(론자 재팬사제, 프리마 세트 PT-30, 중량평균분자량 약 2,600) 15 중량%, 에폭시 수지로 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지(일본 화약사제, NC-3000, 에폭시 당량 275) 8.7 중량%, 페놀 수지로 비페닐 디메틸렌형 페놀 수지(일본 화약사제, GPH-65, 수산기 당량 200) 6.3 중량%를 메틸에틸케톤에 용해시켰다. 또한, 무기 충전재로 구상 용융 실리카(아드마텍스사제, SO-25H, 평균 입경 0.5 ㎛) 69.7 중량%과 에폭시 실란형 커플링제(일본 유니카사제, A-187) 0.3 중량%를 첨가하고, 고속 교반 장치를 이용하여 60분간 교반시켰다. 이것에 의해, 고형분 60 중량%의 제2 수지층 형성용 바니시를 조제하였다.

3. 캐리어 재료의 제조

캐리어 필름으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(미츠비시 화학 폴리에스테르사제, SFB-38, 두께 38 ㎛, 폭 480 ㎜)을 이용하여 상술한 제1 수지층 형성용 바니시를 콤마 코터 장치로 도공하고, 170℃의 건조 장치로 3분간 건조시켜 두께 9 ㎛, 폭 410 ㎜의 수지층(최종적으로 제1 수지층이 되는 수지층)이 캐리어 필름의 폭 방향의 중심에 위치하도록 형성하여 캐리어 재료(2a)를 얻었다.

또, 동일한 방법으로 도공하는 제2 수지층 형성용 바니시의 양을 조정하여, 두께 14 ㎛, 폭 360 ㎜의 수지층(최종적으로 제2 수지층이 되는 수지층)이 캐리어 필름의 폭 방향의 중심에 위치하도록 형성하여 캐리어 재료(3a)를 얻었다.

4. 프리프레그의 제조

시트 형상 기재로서 유리 직포(크로스 타입 #1015, 폭 360 ㎜, 두께 15 ㎛, 평량 17g/㎡)를 이용하여 도 3에 나타내는 진공 라미네이트 장치 및 열풍건조 장치에 의해 프리프레그를 제조하였다.

구체적으로는, 유리 직포의 양면에 상기 캐리어 재료(2a) 및 캐리어 재료(3a)가 유리 직포의 폭 방향의 중심에 위치하도록 각각 겹치고, 1,330 Pa의 감압 조건하에서 80℃의 라미네이트 롤을 이용해 접합하여 적층체를 얻었다.

여기서, 유리 직포의 폭 방향 치수의 내측 영역에 있어서는, 캐리어 재료(2a) 및 캐리어 재료(3a)의 수지층을 유리 직포의 양면 측에 각각 접합하는 것과 동시에, 유리 직포의 폭 방향 치수의 외측 영역에 있어서는 캐리어 재료(2a) 및 캐리어 재료(3a) 수지층끼리를 접합하였다.

그 다음에, 상기 접합한 적층체를 120℃로 설정한 횡반송형(橫搬送型)의 열풍건조 장치 내를 2분간 통과시킴으로써, 압력을 작용시키는 일 없이 가열 처리 하였다.

그 다음에, 적층체로부터 2개의 캐리어 필름을 박리, 제거하여 두께 30 ㎛(제1 수지층: 5 ㎛, 유리 직포: 15 ㎛, 제2 수지층: 10 ㎛)의 프리프레그를 얻었다.

(실시예 2)

제1 수지층 형성용 바니시로 이하의 것을 이용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 프리프레그를 얻었다.

열경화성 수지로 시아네이트 수지를 이용하지 않고, 에폭시 수지로 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지(일본 화약사제, NC-3000, 에폭시 당량 275) 24 중량%, 액상 비스페놀형 에폭시 수지(다이니혼 잉크사제, 830S) 17.5 중량%와, 페녹시 수지로 비스페놀 S 에폭시 수지와의 공중합체이고 말단부는 에폭시기를 갖고 있는 페녹시 수지(재팬 에폭시 레진사제, YX-8100, 중량평균분자량 30,000) 18 중량%와, 경화 촉매로서 이미다졸 화합물(시코쿠 화성 공업사제·「2-페닐-4,5-디히드록시메틸 이미다졸」) 0.2 중량%를 메틸에틸케톤에 용해시켰다. 또한, 무기 충전재로 구상 용융 실리카(아드마텍스사제, SO-25H, 평균 입경 0.5 ㎛) 39.8 중량%와 에폭시 실란형 커플링제(일본 유니카사제, A-187) 0.2 중량%를 첨가하고, 고속 교반 장치를 이용하여 60분간 교반시켰다. 이것에 의해, 고형분 60 중량%의 제1 수지층 형성용 바니시를 조제하였다.

또한, 얻어진 프리프레그의 두께는 30 ㎛(제1 수지층: 5 ㎛, 유리 직포: 15 ㎛, 제2 수지층: 10 ㎛)였다.

(실시예 3)

제2 수지계 형성용 바니시로서 이하의 것을 이용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 프리프레그를 얻었다.

열경화성 수지로 에폭시 수지로 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지(일본 화약사제, NC-3000, 에폭시 당량 275) 17.5 중량%, 페놀 수지로 비페닐디메틸렌형 페놀 수지(일본 화약사제, GPH-65, 수산기 당량 200) 12 중량%, 이미다졸(시코쿠 화성사제, 2P4MHZ) 0.5 중량% 및 커플링제로 에폭시 실란형 커플링제(일본 유니카사제, A-187)를, 후술하는 무기 충전재 100 중량부에 대해 0.3 중량부를 메틸에틸케톤에 상온에서 용해하고, 무기 충전재로 구상 용융 실리카 SFP-10X(전기화학 공업사제, 평균 입경 0.3 ㎛) 20 중량% 및 구상 용융 실리카 SO-32R(아드마텍스사제, 평균 입경 1.5 ㎛) 50 중량%를 첨가하여, 고속 교반기를 이용하여 10분간 교반시켰다. 이것에 의해, 제2 수지층 형성용 바니시를 조제하였다.

또한, 얻어진 프리프레그의 두께는, 30 ㎛(제1 수지층: 5 ㎛, 유리 직포: 15 ㎛, 제2 수지층: 10 ㎛)였다.

(실시예 4)

캐리어 재료(2a)의 수지층의 두께를 14 ㎛, 캐리어 재료(3a)의 수지층의 두께를 14 ㎛로 변경한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 프리프레그를 얻었다.

또한, 얻어진 프리프레그의 두께는, 35 ㎛(제1 수지층: 10 ㎛, 유리 직포: 15 ㎛, 제2 수지층: 10 ㎛)였다.

(실시예 5)

시트 형상 기재 및 캐리어 재료(2a,3a)를 이하와 같이 변경한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 프리프레그를 얻었다.

시트 형상 기재로 유리 직포(크로스 타입 #1037, 두께 24 ㎛, 평량 24 g/㎡)를 이용하였다.

또, 캐리어 재료(2a)의 수지층의 두께를 12 ㎛로 하고, 캐리어 재료(3a)의 수지층의 두께를 18 ㎛로 하였다.

또한, 얻어진 프리프레그의 두께는 40 ㎛(제1 수지층: 5 ㎛, 유리 직포: 24 ㎛, 제2 수지층: 11 ㎛)였다.

(실시예 6)

시트 형상 기재로 유리 직포(크로스 타입 #1080, 두께 42 ㎛, 평량 48 g/㎡)를 이용하였다.

또, 캐리어 재료(2a)의 수지층의 두께를 20 ㎛로 하고, 캐리어 재료(3a)의 수지층의 두께를 22 ㎛로 하였다.

또한, 얻어진 프리프레그의 두께는 60 ㎛(제1 수지층: 8 ㎛, 유리 직포: 42 ㎛, 제2 수지층: 10 ㎛)였다.

(실시예 7)

제2 수지층 형성용 바니시로 상기 실시예 1의 제1 수지층 형성용 바니시를 이용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 프리프레그를 얻었다.

즉, 제1 수지 조성물과 제2 수지 조성물의 조성을 동일하게 하였다.

(실시예 8)

제1 수지층 형성용 바니시로서 상기 실시예 1의 제2 수지층 형성용 바니시를 이용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 프리프레그를 얻었다.

(실시예 9)

1. 수지층 형성용 바니시의 조정

열경화성 수지로 노볼락형 시아네이트 수지(론자 재팬사제, 프리마 세트 PT-30, 중량평균분자량 약 2,600) 15 중량%, 에폭시 수지로 비페닐디메틸렌형 에폭시 수지(일본 화약사제, NC-3000P, 에폭시 당량 275) 8 중량%, 페놀 수지로 비페닐디메틸렌형 페놀 수지(메이와 화성사제, MEH-7851-S, 수산기 당량 203) 7 중량% 및 커플링제로 에폭시 실란형 커플링제(일본 유니카사제, A-187)를 후술하는 무기 충전재 100 중량부에 대해 0.3 중량부를 메틸에틸케톤에 상온에서 용해하고, 무기 충전재로 구상 용융 실리카 SFP-10X(전기화학 공업사제, 평균 입경 0.3 ㎛) 20 중량% 및 구상 용융 실리카 SO-32R(아드마텍스사제, 평균 입경 1.5 ㎛) 50 중량%를 첨가하여 고속 교반기를 이용해 10분간 교반하였다. 이것에 의해, 수지층 형성용 바니시를 조제하였다.

2. 캐리어 재료의 제조

캐리어 필름으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(미츠비시 화학 폴리에스테르사제, SFB-38, 두께 38 ㎛, 폭 480 ㎜)을 이용하여 상술한 수지층 형성용 바니시를 콤마 코터 장치로 도공하고, 170℃의 건조 장치로 3분간 건조시켜 두께 8 ㎛, 폭 360 ㎜의 수지층(최종적으로 제1 수지층으로 되는 수지층)이 캐리어 필름의 폭 방향의 중심에 위치하도록 형성하여 캐리어 재료(2a)를 얻었다.

또, 동일한 방법으로 도공하는 수지 재료 바니시의 양을 조정하여 두께 15 ㎛, 폭 410 ㎜의 수지층(최종적으로 제2 수지층으로 되는 수지층)이 캐리어 필름의 폭 방향의 중심에 위치하도록 형성하여 캐리어 재료(3a)를 얻었다.

3. 프리프레그의 제조

시트 형상 기재로 유리 직포(크로스 타입 #1015, 폭 360 ㎜, 두께 15 ㎛, 평량 17 g/㎡)를 이용하여 도 4에 나타내는 진공 라미네이트 장치 및 열풍건조 장치에 의해 프리프레그를 제조하였다.

구체적으로는, 유리 직포의 양면에 상기 캐리어 재료(2a) 및 캐리어 재료(3a)가 유리 직포의 폭 방향의 중심에 위치하도록 각각 겹치고, 750 Torr의 감압 조건하에서 80℃의 라미네이트 롤을 이용해 접합하여 적층체를 얻었다.

여기서, 유리 직포의 폭 방향 치수의 내측 영역에 있어서는 캐리어 재료(2a) 및 캐리어 재료(3a)의 수지층을 유리 직포의 양면 측에 각각 접합하는 것과 동시에, 유리 직포의 폭 방향 치수의 외측 영역에 있어서는 캐리어 재료(2a) 및 캐리어 재료(3a)의 수지층끼리를 접합하였다.

그 다음에, 상기 접합한 적층체를 120℃로 설정한 횡반송형의 열풍 건조 장치 내를 2분간 통과시킴으로써, 압력을 작용시키는 일 없이 가열 처리하였다.

그 다음에, 적층체로부터 2개의 캐리어 필름을 박리, 제거하여 두께 30 ㎛(제1 수지층: 4 ㎛, 유리 직포: 15 ㎛, 제2 수지층: 11 ㎛)의 프리프레그를 얻었다.

(실시예 10)

캐리어 재료(2a)의 수지층의 두께를 8 ㎛, 캐리어 재료(3a)의 수지층의 두께를 20 ㎛로 변경한 것 이외에는 상기 실시예 9와 동일하게 하여 프리프레그를 얻었다.

또한, 얻어진 프리프레그의 두께는 35 ㎛(제1 수지층: 4 ㎛, 유리 직포: 15 ㎛, 제2 수지층: 16 ㎛)였다.

(실시예 11)

시트 형상 기재 및 캐리어 재료(2a,3a)를 이하와 같이 변경한 것 이외에는 상기 실시예 9와 동일하게 하여 프리프레그를 얻었다.

또, 캐리어 재료(2a)의 수지층의 두께를 11 ㎛, 캐리어 재료(3a)의 수지층의 두께를 20 ㎛로 하였다.

또한, 얻어진 프리프레그의 두께는 40 ㎛(제1 수지층: 4 ㎛, 유리 직포: 24 ㎛, 제2 수지층: 12 ㎛)였다.

(실시예 12)

수지층 형성용 바니시로 이하의 것을 이용한 것 이외에는 상기 실시예 9와 동일하게 하여 프리프레그를 얻었다.

열경화성 수지로서 에폭시 수지(재팬 에폭시 레진사제·「Ep5048」) 100 중량부, 경화제(디시안디아미드) 2 중량부 및 경화 촉진제(2-에틸-4-메틸 이미다졸) 0.1 중량부를 메틸 셀로솔브 100 중량부에 용해시켜 수지층 형성용 바니시를 얻었다.

(실시예 13)

캐리어 재료(2a,3a)를 이하와 같이 변경한 것 이외에는 상기 실시예 9와 동일하게 하여 프리프레그를 얻었다.

캐리어 재료(2a)의 수지층의 두께를 8 ㎛, 캐리어 재료(3a)의 수지층의 두께를 25 ㎛로 하였다.

또한, 얻어진 프리프레그의 두께는 40 ㎛(제1 수지층: 4 ㎛, 유리 직포: 15 ㎛, 제2 수지층: 21 ㎛)였다.

(비교예 1)

*시트 형상 기재 및 캐리어 재료(2a,3a)를 이하와 같이 변경한 것 이외에는 상기 실시예 9와 동일하게 하여 프리프레그를 얻었다.

시트 형상 기재로 유리 직포(크로스 타입 #1080, 두께 55 ㎛, 평량 47 g/㎡)를 이용하였다.

또, 캐리어 재료(2a)의 수지층의 두께를 25 ㎛, 캐리어 재료(3a)의 수지층의 두께를 25 ㎛로 하였다.

또한, 얻어진 프리프레그의 두께는 75 ㎛(제1 수지층: 10 ㎛, 유리 직포: 55 ㎛, 제2 수지층: 10 ㎛)였다.

(비교예 2)

또, 캐리어 재료(2a)의 수지층의 두께를 16 ㎛, 캐리어 재료(3a)의 수지층의 두께를 16 ㎛로 하였다.

또한, 얻어진 프리프레그의 두께는 40 ㎛(제1 수지층: 8 ㎛, 유리 직포: 24 ㎛, 제2 수지층: 8 ㎛)였다.

각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 프리프레그에 대해, 각각 이하의 평가를 행하였다.

1. 제1 수지층의 두께와 제2 수지층의 두께의 비

얻어진 프리프레그의 단면으로부터 각 층의 두께를 측정하였다.

2. 프리프레그의 면 방향의 열팽창 계수

프리프레그의 면 방향의 열팽창 계수는 TMA 장치(TA 인스트루먼트사제)를 이용하여 10℃/분으로 승온하여 측정하였다.

3. 프리프레그의 탄성률

얻어진 프리프레그의 탄성률을 DMA(TA 인스트루먼트사제 DMA983)의 공명 주파수 시어 모드(sheer mode)를 이용하여 승온 속도 5℃/분의 조건으로 측정하였다.

이들 평가 결과를, 평가 항목과 함께 표 1에 나타낸다.

	T0 [㎛]	B1 [㎛]	B2 [㎛]	두께의 비 (B2/B1)	열팽창 계수 [ppm]	탄성률 [MPa]
실시예 1	30	10	5	0.50	11	24
실시예 2	30	10	5	0.50	12	22
실시예 3	30	10	5	0.50	15	20
실시예 4	35	10	10	1.00	12	23
실시예 5	40	11	5	0.45	11	24
실시예 6	60	10	8	0.80	12	25
실시예 7	30	10	5	0.50	15	22
실시예 8	30	10	5	0.50	8	25
실시예 9	30	11	4	0.36	8	25
실시예 10	35	16	4	0.25	10	24
실시예 11	40	12	4	0.33	8	25
실시예 12	35	16	4	0.25	12	22
실시예 13	40	21	4	0.19	10	24
비교예 1	75	10	10	1.00	8	26
비교예 2	40	8	8	1.00	8	25

표 1로부터 명확한 바와 같이, 실시예 1∼3 및 5∼13의 프리프레그는 모두 제1 수지층과 제2 수지층의 두께가 달라, 시트 형상 기재가 편재하고 있는 것으로 나타났다. 따라서, 회로 배선 패턴의 잔동률, 회로 두께(회로 높이) 등에 따라 프리프레그의 수지층을 형성할 수 있는 것으로 나타났다.

또, 각 실시예의 프리프레그는 모두 열팽창 계수가 작고, 탄성률도 높았다. 이것에 의해, 얻어지는 기판은 접속 신뢰성이 뛰어난 것으로 되는 것이 예상된다.

Ⅰ. 두께의 측정, 성형성 및 도금 밀착성의 평가

각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 프리프레그를 이용하여, 다음과 같이 하여 기판(다층 기판) 및 반도체 장치를 각각 10개씩 제작하였다.

표면에 도체 간격 50 ㎛의 빗모양 패턴을 가지고, 소정의 회로 두께에서 잔동률이 50%인 코어 기판을 준비하였다.

그 다음에, 이 코어 기판에 각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 프리프레그를 각각 겹치고, 또한 최외층에 구리박을 겹치고, 가열, 가압 성형(3 MPa, 200℃, 90분간)하여 다층 기판을 얻었다.

그리고, 최외층의 구리박(두께 12 ㎛)에 회로를 형성한 후 반도체 소자를 탑재하여 반도체 장치를 얻었다.

각 실시예 및 각 비교예의 프리프레그를 이용하여 제작된 기판(다층 기판) 및 반도체 장치에 대해 이하의 평가를 행하였다.

1. 두께 t3(층간 두께)

얻어진 기판(다층 기판)의 단면으로부터 두께 t3(회로 배선부(4)의 윗면(41)으로부터 제1 수지층(2)의 윗면(21)까지의 두께)을 측정하였다.

2. 두께 t2

얻어진 기판(다층 기판)의 단면으로부터 두께 t2(회로 배선부(4)의 윗면(41)으로부터 제2 수지층(3)의 윗면(31)까지의 두께)를 측정하였다. 아울러 설계값과의 차이를 나타낸다.

3. 매립성

얻어진 기판에 있어서, 빗모양 패턴의 단면을 현미경으로 관찰하였다. 그리고, 수지층의 매립성을 이하의 4 단계의 기준에 따라 평가하였다.

◎: 모든 샘플에 대해 매립성이 뛰어났음.

○: 유리 직포에 대한 회로 배선의 접촉이 일부 있지만 실용상 문제 없음.

△: 유리 직포에 대한 회로 배선의 접촉이 일부 있어 실용 불가.

×: 수지층의 매립이 불충분하고 보이드 등이 있음.

4. 도금 밀착성

도금 구리 박리 강도를 측정하였다. 그리고, 제1 수지층(위쪽의 수지층)의 도금 밀착성을 이하의 4 단계의 기준에 따라 평가하였다.

◎: 0.6 kN/m 이상

○: 0.5 kN/m 이상, 0.6 kN/m 미만

△: 0.4 kN/m 이상, 0.5 kN/m 미만

×: 0.4 kN/m 미만

Ⅱ.절연 신뢰성의 평가

다음에, 각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 프리프레그를 이용하여, 내외층에 도체 간격 50 ㎛의 빗모양 패턴을 갖는, 절연 신뢰성 시험용의 4층 프린트 배선판을 각각 10개씩 제작하였다.

그리고, 이러한 절연저항을 자동 초과 절연저항계(ADVANTEST사제)로 측정한 후, PCT-130℃/85%의 분위기 중에서 직류 전압 50 V를 인가하고, 96시간 경과한 후의 절연저항을 측정하였다.

측정된 절연저항의 값에 기초하여, 절연 신뢰성을 이하의 4 단계의 기준에 따라 평가하였다. 또한, 절연저항의 측정 조건은 인가 전압 100 V×인가 시간 1분으로 하였다.

◎: 1×10⁹ Ω 이상

○: 1×10⁸ Ω 이상, 1×10⁹ Ω 미만

△: 1×10⁷ Ω 이상, 1×10⁸ Ω 미만

×: 1×10⁷ Ω 미만

Ⅲ. 접속 신뢰성(온도 사이클(TC) 시험)의 평가

각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 프리프레그를 이용하여, 300개의 범프를 통해 반도체 소자와 기판을 접속하는 데이지 체인(daisy-chain)형의 평가용 반도체 장치를 각각 10 개씩 제작하였다.

상술한 평가용 반도체 장치의 도통을 확인한 후, -50℃에서 10분, 125℃에서 10분을 1 사이클로 하는 온도 사이클(TC) 시험을 실시하였다. 그리고, TC 시험 100 사이클 마다 단선 불량이 발생한 평가용 반도체 장치의 개수(단선 불량 개수)를 확인하였다.

단선 불량 개수에 기초하여, 접속 신뢰성을 이하의 4 단계의 기준에 따라 평가하였다.

◎: TC 시험 1,000 사이클 후에 있어서도 단선 불량 개수가 0개였다.

○: TC 시험 1,000 사이클 후에 있어서 단선 불량 개수가 5개 이상이었지만, TC 시험 800 사이클 후에 있어서 단선 불량 개수가 0개였다.

△: TC 시험 1,000 사이클 후에 있어서 단선 불량 개수가 10개, TC 시험 800 사이클 후에 있어서 단선 불량 개수가 5개 이상이었지만, TC 시험 600 사이클 후에 있어서 단선 불량 개수가 0개이다.

×: TC 시험 800 사이클까지 단선 불량 개수가 10개이며, TC 시험 600 사이클 후에 있어서 단선 불량 개수가 5개 이상이었다.

이상의 측정 결과 및 평가 결과를 평가 항목과 함께 각각 표 2 및 표 3에 나타낸다.

	t1 [㎛]	t2 [㎛]	t3 [㎛]	t3 - 설계값	기판의 두께 [㎛]
실시예 1	12	4	24	0	146
실시예 2	12	5	25	+1	148
실시예 3	12	4	24	0	146
실시예 4	12	4	28	-1	154
실시예 5	12	5	34	0	166
실시예 6	12	5	55	+1	208
실시예 7	12	7	27	+3	152
실시예 8	12	4	22	-2	142
실시예 9	18	2	20	0	150
실시예 10	18	7	27	+1	164
실시예 11	18	3	31	0	172
실시예 12	18	7	26	0	162
실시예 13	18	12	30	-1	170
비교예 1	18	1	64	-2	238
비교예 2	18	0	31	-(성형 불량)	172

	매립성	도금 밀착성	절연 신뢰성	접속 신뢰성
실시예 1	◎	◎	◎	◎
실시예 2	◎	◎	◎	◎
실시예 3	◎	◎	◎	◎
실시예 4	◎	◎	◎	◎
실시예 5	◎	◎	◎	◎
실시예 6	◎	◎	◎	◎
실시예 7	×	◎	◎	○
실시예 8	○	○∼△	◎	◎
실시예 9	○	◎	◎	◎
실시예 10	◎	◎	◎	◎
실시예 11	○	◎	◎	◎
실시예 12	◎	◎	◎	◎
실시예 13	◎	◎	◎	◎
비교예 1	△	◎	×	×
비교예 2	×	◎	×	×

표 3으로부터 명확한 바와 같이, 특히 실시예 1∼6 및 실시예 9∼13에서 얻어진 프리프레그는, 종래의 프리프레그를 이용한 경우에서는 양립이 곤란한 매립성과 도금 밀착성이 뛰어난 것으로 되었다. 또, 실시예 1∼6 및 실시예 9∼13에서 얻어진 프리프레그를 이용한 다층 기판 및 반도체 장치는, 제2 절연층을 매립성이 뛰어나고 저열팽창인 수지 조성물로 구성했기 때문에, 다층 기판의 절연 신뢰성, 반도체 장치로서의 접속 신뢰성이 뛰어난 것으로 되었다.

또, 표 2로부터 명확한 바와 같이, 실시예 6에서 얻어진 프리프레그를 이용한 다층 기판은 그 두께가 200 ㎛를 약간 넘었지만, 그 외의 각 실시예에서 얻어진 프리프레그를 이용한 다층 기판은 모두 두께가 200 ㎛ 이하인 얇은 다층 기판이 얻어지는 것으로 나타났다. 또, 수지 조성물의 밀려나옴 등도 확인되지 않았다.

또, 각 실시예에서 얻어진 프리프레그를 이용한 반도체 장치는 모두 정상적으로 작동하는 것이 확인되었다.

이것에 대조적으로, 각 비교예예서 얻어진 프리프레그를 이용한 다층 기판 및 반도체 장치는 모두 절연 신뢰성 및 접속 신뢰성이 떨어지고, 정상적으로 작동하지 않았다.

본 발명에 따르면, 박막화에 대응하는 것이 가능하고, 또한 프리프레그의 양면에 다른 용도, 기능, 성능 또는 특성 등을 부여하거나, 매설되는 회로 배선 패턴에 따라 수지 조성물의 양을 설정 가능한 프리프레그를 제공할 수 있다. 예를 들면, 제1 수지 조성물과 제2 수지 조성물의 조합을 적당히 설정함으로써, 프리프레그의 양면에 뛰어난 도금 밀착성과 매립성을 부여할 수 있다. 또, 예를 들면 회로 배선 패턴의 잔동률, 회로 두께(회로 높이) 등에 따라 시트 형상 기재를 프리프레그의 두께 방향으로 편재시킴으로써, 매설되는 회로 배선 패턴의 간극을 충전하는데 필요하고 충분한 수지 조성물의 양을 갖는 프리프레그를 얻을 수 있다. 또, 본 발명의 프리프레그의 제조 방법을 이용함으로써, 이러한 프리프레그를 용이하게 또한 염가로 제조할 수 있다. 또, 본 발명에 의하면 상기 프리프레그를 갖는 기판 및 반도체 장치를 제공할 수 있고, 이에 따라 얇은 두께의 기판 및 반도체 장치를 얻을 수 있다. 그리고, 얻어지는 기판(특히, 다층 구조의 회로 기판)은 절연 신뢰성이 뛰어난 것이 되고, 얻어지는 반도체 장치는 접속 신뢰성이 뛰어난 것이 된다. 이와 같은 것으로부터, 본 발명의 프리프레그는 고밀도화, 박형화가 요구되는 다층 구조의 회로 기판, 반도체 장치의 제조에 매우 적합하게 이용되는 것이다. 따라서, 산업상 이용 가능성을 갖는다.

Claims

시트 형상 기재를 포함하는 코어층과,
상기 코어층의 한쪽 면 측에 설치되고 제1 수지 조성물로 구성된 제1 수지층과,
상기 코어층의 다른쪽 면 측에 설치되고 제2 수지 조성물로 구성된 제2 수지층을 가지며,
상기 제1 수지 조성물과 상기 제2 수지 조성물은 각각 경화성 수지와, 무기 충전재와, 에폭시실란 커플링제를 포함하고,
상기 제2 수지층에 배선을 갖는 회로 배선부를 형성할 때, 상기 제2 수지 조성물의 일부가 상기 회로 배선부의 상기 배선끼리 사이의 공극부에 매립되고,
상기 제2 수지 조성물의 일부가 상기 공극부에 매립된 부분의 상기 제2 수지층의 두께는 하기 식 1)로 표시되며,
B1 = t1 × (1 - S / 100) + t2 … 식 1)
(단, B1은 상기 제2 수지층의 상기 두께 ㎛를 나타내고, t1은 상기 회로 배선부의 두께 ㎛를 나타내며, S는 상기 회로 배선부의 잔동률 %를 나타내고, t2는 상기 회로 배선부의 윗면으로부터 상기 제2 수지층의 윗면까지의 두께 ㎛를 나타낸다)
상기 제1 수지층의 두께와 상기 제2 수지층의 상기 두께가 동일하고, 또한 상기 제1 수지 조성물과 상기 제2 수지 조성물 조성이 다른 것을 특징으로 하는 프리프레그.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 수지층 위에 도체층을 형성하여 사용되는 프리프레그.
청구항 1에 있어서,
상기 시트 형상 기재의 두께가 25 ㎛ 이하인 프리프레그.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 수지층에 상기 도체층을 접합했을 때, 상기 제1 수지층과 상기 도체층의 박리 강도는 0.5 kN/m 이상인 프리프레그.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 수지층의 두께가 3∼15 ㎛인 프리프레그.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 경화성 수지는 시아네이트 수지를 포함하는 것인 프리프레그.
청구항 7에 있어서,
상기 시아네이트 수지는 노볼락형 시아네이트 수지를 포함하는 것인 프리프레그.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 수지 조성물은 추가로 경화제를 포함하는 것인 프리프레그.
청구항 9에 있어서,
상기 경화제는 이미다졸계 화합물을 포함하는 것인 프리프레그.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 수지 조성물은 추가로 상기 경화성 수지와 종류가 다른 제2 수지를 포함하는 것인 프리프레그.
청구항 11에 있어서,
상기 제2 수지는 페녹시계 수지를 포함하는 것인 프리프레그.
청구항 3에 있어서,
상기 프리프레그의 두께는 35 ㎛ 이하인 프리프레그.
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 기재된 프리프레그를 제조하는 프리프레그의 제조 방법으로서,
상기 코어층과, 한쪽 면에 상기 제1 수지 조성물이 층상으로 부여된 제1 시트재(材)와, 제2 수지 조성물이 층상으로 부여된 제2 시트재를 준비하는 공정과,
상기 코어층에 상기 제1 수지 조성물 및 상기 제2 수지 조성물이 접촉하도록 상기 제1 시트재 및 상기 제2 시트재를 겹쳐 접합함으로써 적층체를 얻는 공정과,
상기 적층체 내로부터 기포를 제거하는 공정과,
상기 적층체로부터 상기 제2 시트재를 제거하는 공정과,
상기 제2 수지 조성물의 일부가 회로 배선부의 배선끼리 사이의 공극부에 매립되도록 상기 배선 회로부를 상기 제2 수지층 위에 형성하는 공정을 가지며,
상기 제2 수지 조성물의 일부가 상기 공극부에 매립된 부분의 상기 제2 수지층의 두께는 하기 식 1)로 표시되고,
B1 = t1 × (1 - S / 100) + t2 … 식 1)
(단, B1은 상기 제2 수지층의 상기 두께 ㎛를 나타내고, t1은 상기 회로 배선부의 두께 ㎛를 나타내며, S는 상기 회로 배선부의 잔동률 %를 나타내고, t2는 상기 회로 배선부의 윗면으로부터 상기 제2 수지층의 윗면까지의 두께 ㎛를 나타낸다)
상기 제1 수지층의 두께와 상기 제2 수지층의 상기 두께가 동일하며, 또한 상기 제1 수지 조성물과 상기 제2 수지 조성물 조성이 다른 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 코어층과, 상기 제1 시트재 및 상기 제2 시트재의 접합은 감압하에 행해지는 프리프레그의 제조 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 적층체 내로부터의 기포의 제거는 가열 처리에 의해 행해지는 프리프레그의 제조 방법.
청구항 19에 있어서,
상기 가열 처리는 상기 제1 수지 조성물 및 상기 제2 수지 조성물 중에서 융점이 높은 쪽의 수지 조성물의 융점 이상의 온도에서 행해지는 프리프레그의 제조 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 제1 시트는 도전재료로 구성되어 있는 것인 프리프레그의 제조 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 제1 시트재 및 상기 제2 시트재는 각각 수지 시트로 구성되어 있는 것이고,
상기 적층체 내로부터 기포를 제거하는 공정 후에 상기 적층체로부터 상기 수지 시트를 제거하는 공정을 갖는 프리프레그의 제조 방법.
청구항 22에 있어서,
상기 수지 시트는 상기 수지 조성물이 부여되는 면에 박리 처리가 실시되고 있는 것인 프리프레그의 제조 방법.
청구항 1에 기재된 프리프레그와,
상기 프리프레그의 상기 제2 수지층에 매설된 회로 배선부를 갖는 것을 특징으로 하는 기판.
청구항 24에 있어서,
상기 프리프레그 전체의 두께를 T0[㎛]로 하고, 상기 회로 배선부의 높이를 t1[㎛]로 할 때, T0와 t1의 차가 35 ㎛ 이하인 기판.
청구항 24에 있어서,
상기 프리프레그의 면 방향의 열팽창 계수가 16 ppm 이하인 기판.
청구항 1에 기재된 프리프레그를 적층하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 기판.
청구항 24에 기재된 기판과, 상기 기판에 탑재된 반도체 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
청구항 27에 기재된 기판을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.