KR20090108636A

KR20090108636A - 적층체, 적층체를 포함하는 회로 기판, 반도체 패키지 및 적층체의 제조 방법

Info

Publication number: KR20090108636A
Application number: KR1020097017331A
Authority: KR
Inventors: 가즈유키 요시자키; 텟페이 이토; 이지 오노즈카; 겐스케 나카무라
Original assignee: 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2009-10-15
Also published as: US20100078201A1; JPWO2008096540A1; TWI458636B; CN101605653A; TW200842036A; US8871660B2; WO2008096540A1; JP5120267B2; MY151594A; CN101605653B

Abstract

적층체가 제1 섬유기재와 수지로 이루어진 제1 수지층 및 제2 섬유기재와 수지로 이루어진 제2 수지층을 포함하는 적층체로서, 상기 제1 및 제2 수지층은 제1 수지층 및 제2 수지층 중 적어도 일부가 상기 적층체의 두께 방향에서의 중심선을 사이에 두고 각각 다른 영역에 위치하도록 배치되고, 제1 섬유기재 및 제2 섬유기재 중 적어도 한쪽이 눈 구부러짐 영역을 갖고, 여기서 눈 구부러짐 영역이란 섬유기재의 날실과 씨실의 작은 쪽의 교차 각도가 90°미만인 영역을 말하며, 상기 눈 구부러짐 영역에서의 제1 섬유기재 및 제2 섬유기재의 날실로 형성되는 각도 및 제1 섬유기재 및 제2 섬유기재의 씨실로 형성되는 각도 중 어느 큰 쪽의 각도가 2°이하이다.

Description

적층체, 적층체를 포함하는 회로 기판, 반도체 패키지 및 적층체의 제조 방법{LAMINATED BODY, CIRCUIT BOARD INCLUDING LAMINATED BODY, SEMICONDUCTOR PACKAGE AND METHOD FOR MANUFACTURING LAMINATED BODY}

본 발명은 적층체, 적층체를 포함하는 회로 기판, 반도체 패키지 및 적층체의 제조 방법에 관한 것이다.

근래 전자기기의 고기능화 및 경박 단소화의 요구에 수반하여, 전자 부품의 고밀도 집적화, 나아가서는 고밀도 실장화가 진행되어 오고 있다. 그렇지만 고집적·고실장화에 수반하는 고다층화로 인하여, 다층 프린트 배선판 전체의 두께가 증가한다고 하는 문제가 있었다. 따라서 유리 직물이나 수지층의 박형화에 의하여 코어 기판을 박형화하는 공법이 고안되고 있다.

일반적인 반도체 패키지의 코어 기재는 섬유기재(예를 들면 유리 직물 등)에 수지를 함침시켜 반경화시켜서 이루어지는 판 모양의 재료(이른바 프리프레그)를 포함하는 적층체로 구성된다. 현행의 코어재로는 0.8mm 두께 정도의 것이 주류이다. 근래 경박 단소화의 요구, 부재 비용, 가공 비용 등의 삭감에 의한 기판 비용 저감, 전기적 특성 향상 등의 이유로부터 코어 기판의 박형화가 진행되고 있다. 최근에는 코어재의 두께가 0.4mm 정도 및 0.2mm 이하인 것, 나아가서는 코어리 스(coreless)인 반도체 패키지도 개발되고 있다.

그렇지만, 종래 코어 기판에 발생하는 휨 등에 의해 회로 배선의 패턴에 제약이 생기는 경우가 있었다. 이와 같은 문제를 해결하는 수단으로서, 예를 들면 이하의 문헌에 기재된 것이 있다. 특허 문헌 1에는 유리 부직포의 인장 강도의 세로 및 가로의 비를 일정한 범위로 함으로써, 프리프레그의 휨 및 뒤틀림이 저감되는 것이 개시되어 있다. 특허 문헌 2는 휨이 감소된 표면층 및 중간층으로 이루어진 인쇄 회로용 적층판의 제조 방법에 관한 것이다. 이러한 방법에 있어서, 표면층에 사용하는 유리 직포의 세로·가로의 박음 갯수(numbers of fibers)의 차이 및 중간층에 사용하는 유리 부직포의 강도의 비를 제어함으로써 세로, 가로 양 방향의 밸런스를 도모하고 있다.

특허 문헌 1: 일본 특개 소62-292428호 공보

특허 문헌 2: 일본 특개 평4-259543호 공보

유리 직물 등의 섬유를 기재로 하는 수지 함침 적층체는 강성이 뛰어나 박형 코어 기재로서의 사용에 적합하다. 그렇지만, 코어 기판의 박형화가 진행됨에 따라, 종래로부터의 코어 기판의 휨 문제가 보다 현저해졌다. 코어 기판은 얇아질수록 휨이 커지는 경향에 있어, 코어 단체(單體)의 휨 증대 및 그에 기인하는 패키지의 휨 증대라고 하는 문제점을 일으킨다.

여기서 섬유기재 제조시에 있어서, 섬유기재의 날실과 씨실의 각도가 일정한 각도에서부터 구부러져 있는 눈 구부러짐 영역(bowing region)이 섬유기재 중에 생기는 경우가 있다. 그렇지만, 이 눈 구부러짐 영역의 존재에 대해서는 종래 거의 주목되지 않았다. 본 발명자들은 2 이상의 섬유기재를 적층했을 경우에, 이 눈 구부러짐 영역의 존재에 의하여 겹쳐 맞춘 섬유끼리 어긋남(misalignment)이 생기고, 이 어긋남이 최종적으로 코어재의 휨에 영향을 주는 것을 찾아냈다. 따라서, 박형 코어재의 휨을 방지하기 위해서는 이 어긋남의 제어가 불가결해진다. 상기 특허 문헌에서는 섬유기재의 눈 구부러짐 영역의 존재에는 주목하고 있지 않아 코어재의 박형화에 의해서 생기는 휨 문제는 여전히 해결되고 있지 않다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 섬유기재에 있어서, 겹쳐 맞춘 섬유 사이의 어긋남을 제어함으로써, 휨이 저감된 적층체, 적층체를 포함하는 회로 기판, 반도체 패키지 및 적층체의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 섬유기재의 눈 구부러짐의 존재에 주목하여, 눈 구부러짐에 기인한 섬유 사이의 어긋남을 작게 함으로써 적층체의 휨을 저감할 수 있는 것을 알아낸 것이다.

본 발명에 의하면

[1] 제1 섬유기재와 수지로 이루어진 제1 수지층 및 제2 섬유기재와 수지로 이루어진 제2 수지층을 포함하는 적층체로서,

상기 제1 수지층 및 제2 수지층은 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층 중 적어도 일부가 상기 적층체의 두께 방향에서의 중심선을 사이에 두고 각각 다른 영역에 위치하도록 배치되고,

상기 제1 섬유기재 및 상기 제2 섬유기재 중 적어도 한쪽이 눈 구부러짐 영역을 갖고, 여기서 눈 구부러짐 영역이란 상기 섬유기재의 날실과 씨실의 작은 쪽의 교차 각도가 89°미만인 영역을 말하며,

상기 눈 구부러짐 영역에서의 상기 제1 섬유기재의 날실 및 상기 제2 섬유기재의 날실로 형성되는 각도 및 상기 제1 섬유기재의 씨실 및 상기 제2 섬유기재의 씨실로 형성되는 각도 중 어느 큰 쪽의 각도가 2°이하인 적층체.

[2] 제1 수지층 및 제2 수지층이 상기 적층체의 두께 방향에서의 중심선을 사이에 두고 대략 대칭으로 배치되는 [1]에 기재된 적층체.

[3] 제1 수지층 및 제2 수지층이 적층체의 최외층인 [1] 또는 [2]에 기재된 적층체.

[4] 상기 적층체에 포함되는 모든 섬유기재가 눈 구부러짐 영역을 갖고, 각 섬유기재 사이에서의 섬유기재의 날실끼리로 형성되는 각도 및 섬유기재의 씨실끼리로 형성되는 각도 중 어느 큰 쪽의 각도가 모든 섬유기재 사이에서 2°이하인 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 적층체.

[5] 적층체의 두께가 0.2mm 이하인 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 적층체.

[6] 적층체의 면 방향의 선팽창 계수가 2ppm/℃ 이상, 20ppm/℃ 이하인 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 적층체.

[7] 상기 적층체의 30℃에서의 탄성률을 A[GPa], 180℃에서의 탄성률을 B[GPa]로 했을 때,

0.05≤(A-B)/A≤0.5

를 만족시키는 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 적층체.

[8] 섬유기재가 유리 직물인, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 적층체.

[9] 섬유기재의 두께가 0.01mm 이상, 0.15mm 이하인 [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 적층체.

[10] [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 적층체 중 적어도 한쪽 면에 금속박이 형성된 금속박 부착 적층체.

[11] 상기 금속박이 구리박인 [10]에 기재된 금속박 부착 적층체.

[12] [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 적층체를 포함하는 회로 기판.

[13] [12]에 기재된 회로 기판에 반도체 소자를 탑재한 반도체 패키지가 제공된다.

또, 본 발명에 의하면

[14] 적층체의 제조 방법으로서,

제1 섬유기재와 수지로 이루어진 제1 수지층 및 제2 섬유기재와 수지로 이루어진 제2 수지층을 준비하는 공정과,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층 중 적어도 일부가 상기 적층체의 두께 방향에서의 중심선을 사이에 두고 각각 다른 영역에 위치하도록 배치하는 공정과,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 직접 또는 다른 층을 개재시켜 겹쳐 맞추는 공정과,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 가열 가압하여 적층체를 형성하는 공정을 포함하고,

상기 제1 섬유기재 및 상기 제2 섬유기재 중 적어도 한쪽이 눈 구부러짐 영역을 갖고, 여기서 눈 구부러짐 영역이란, 섬유기재의 날실과 씨실의 작은 쪽의 교차 각도가 89°미만인 영역을 말하며,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 겹쳐 맞추는 상기 공정에 있어서, 상기 눈 구부러짐 영역에서의 상기 제1 섬유기재의 날실 및 상기 제2 섬유기재의 날실로 형성되는 각도 및 상기 제1 섬유기재의 씨실 및 상기 제2 섬유기재의 씨실로 형성되는 각도 중 어느 큰 쪽의 각도가 2°이하가 되도록 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 겹쳐 맞추는 적층체의 제조 방법이 제공된다.

또한, 본 발명에 있어서는

[15] 날실 및 씨실을 교차시켜 구성되는 제1 섬유기재 및 수지를 포함하는 제1 수지층과,

날실 및 씨실을 교차시켜 구성되는 제2 섬유기재 및 수지를 포함하는 제2 수지층을 포함하는 적층체로서,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층은 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층 중 적어도 일부가 이 적층체의 두께의 중심점을 통과하여 이 적층체의 적층 방향과 직교하는 중심선을 사이에 두고 각각 다른 영역에 위치하도록 배치되어 있고,

상기 제1 섬유기재 및 상기 제2 섬유기재 중 적어도 한쪽에 있어서, 씨실과 날실의 교차 각도 중 작은 쪽의 각도가 90°미만인 눈 구부러짐 영역을 가지고 있고,

이 적층체를 상기 제1 수지층 표면측으로부터 평면에서 본 상태에 있어서, 상기 눈 구부러짐 영역내에서는 상기 제1 섬유기재의 날실 및 상기 제2 섬유기재의 날실끼리 이루는 각도 및 상기 제1 섬유기재의 씨실 및 상기 제2 섬유기재의 씨실끼리 이루는 각도는 2°이하인 적층체.

[16] [1] 내지 [9], [15] 중 어느 하나에 기재된 적층체에 있어서,

이 적층체를 평면에서 보았을 때에, 상기 눈 구부러짐 영역 이외의 영역에 있어서, 상기 제1 섬유기재의 날실 및 상기 제2 섬유기재의 날실은 그 연재(延在) 방향(extension direction)이 가지런하고 서로 평행이며,

상기 제1 섬유기재의 씨실 및 상기 제2 섬유기재의 씨실은 그 연재 방향이 가지런하고 서로 평행인 적층체.

[17] 적층체의 제조 방법으로서,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층 중 적어도 일부가 이 적층체의 두께의 중심점을 통과하여 이 적층체의 적층 방향과 직교하는 중심선을 사이에 두고 각각 다른 영역에 위치하도록 배치하는 공정과,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 가열 가압하여 적층체를 형성하는 공정을 포함하며,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 겹쳐 맞추는 상기 공정에서는,

상기 제1 수지층 표면측으로부터 평면에서 본 상태에 있어서, 상기 눈 구부러짐 영역내에 있어서, 상기 제1 섬유기재의 날실 및 상기 제2 섬유기재의 날실끼리 이루는 각도 및 상기 제1 섬유기재의 씨실 및 상기 제2 섬유기재의 씨실끼리 이루는 각도가 2°이하가 되도록 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 겹쳐 맞추는 적층체의 제조 방법도 제공된다.

이상의 본 발명의 제조 방법에 있어서, 섬유기재 사이의 섬유의 어긋남이 작아지도록 섬유기재를 겹쳐 맞춤으로써, 최종적으로 얻어지는 적층체의 휨이 저감된다.

즉, 본 발명에 의하면 휨의 발생이 저감된 적층체의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 방법에서는 2 이상의 섬유기재를 겹쳐 맞출 때에, 섬유 사이의 어긋남을 제어함으로써, 최종적으로 얻어지는 적층체 자체의 휨이 억제된다. 또, 본 발명에 의하면 휨의 발생이 저감된 적층체가 제공된다. 본 발명의 이러한 적층체는 반도체 패키지의 박형 코어재에 적합하다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 실시형태의 적층체에 대해서 상세하게 설명한다.

처음에, 본 실시형태의 적층체의 개요에 대해 설명한다.

본 실시형태의 적층체는 날실 및 씨실을 교차시켜 구성되는 제1 섬유기재 및 수지를 포함하는 제1 수지층과 날실 및 씨실을 교차시켜 구성되는 제2 섬유기재 및 수지를 포함하는 제2 수지층을 포함한다.

제1 수지층 및 제2 수지층은 제1 수지층 및 제2 수지층 중 적어도 일부가 적층체의 두께의 중심점을 통과하여 적층체의 적층 방향과 직교하는 중심선(두께 방향에서의 중심선, 도 1의 선 a)을 사이에 두고 각각 다른 영역에 위치하도록 배치된다.

제1 섬유기재 및 제2 섬유기재 중 적어도 한쪽에 있어서, 씨실과 날실의 교차 각도 중 작은 쪽의 각도가 90°미만인 눈 구부러짐 영역을 가지고 있다.

이 적층체를 제1 수지층 표면측으로부터 평면에서 본 상태에 있어서, 눈 구부러짐 영역의 영역내에서는 제1 섬유기재의 날실 및 제2 섬유기재의 날실끼리 이루는 각도(날실끼리 교차하고 있는 경우에는 날실끼리 이루는 각도 중 작은 쪽의 각도) 및 제1 섬유기재의 씨실 및 제2 섬유기재의 씨실끼리 이루는 각도(씨실끼리 교차하고 있는 경우에는 씨실끼리 이루는 각도 중 작은 쪽의 각도)는 2°이하이다.

여기서 섬유기재의 날실, 씨실은 복수 개의 섬유가 다발이 되어 구성되는 것(연사, yarn)이다.

또, 섬유기재는 날실, 씨실을 평직, 능직, 주자직 중 어느 하나로 짜 넣은 것이다.

또한, 제1 섬유기재의 날실 및 제2 섬유기재의 날실끼리 이루는 각도, 제1 섬유기재의 씨실 및 제2 섬유기재의 씨실끼리 이루는 각도는 2°이하이면 되고, 0°여도 된다.

또, 섬유기재로는 예를 들면 유리 직물을 들 수 있다.

다음에, 본 실시형태의 적층체에 대해 상세하게 설명한다.

상기 제1 수지층 및 제2 수지층은 제1 수지층 및 제2 수지층 중 적어도 일부가 상기 적층체의 두께 방향에서의 중심선을 사이에 두고 다른 영역에 위치하도록 배치된다. 적층체의 휨 방지 효과를 얻기 위해서는 제1 수지층 및 제2 수지층이 대칭에 가까운 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 그 때문에, 도 1에 나타내는 바와 같이, 적층체 (100)의 두께 방향에서의 중심선 (a)을 경계로 하여, 적층체 (100)을 2개의 영역 (b 및 c)로 나누었을 경우, 제1 수지층 (101) 중 적어도 일부는 영역 b에 존재하고, 제2 수지층 (103) 중 적어도 일부는 영역 (c)에 존재하고 있는 것이 바람직하다. 제1 수지층 (101) 및 제2 수지층 (103)은 바람직하게는 중심선 (a)을 사이에 두고 각각 다른 영역에 배치된다(도 1(a)). 여기서 제1 수지층 (101) 및 제2 수지층 (103) 중 적어도 일부가 각각 다른 영역에 존재하고 있으면 되고, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 한 수지층이 중심선 (a)에 걸쳐 양쪽 모두의 영역에 존재하고 있어도 된다. 바람직하게는 제1 수지층 (101) 및 제2 수지층 (103)은 적층체의 두께 방향에서의 중심선 (a)을 사이에 두고 대략 대칭으로 배치된다(예를 들면 도 1(a) 및 도 1(c)). 제1 수지층 (101) 및 제2 수지층 (103)을 대략 대칭으로 배치함으로써, 적층체의 휨 발생 방지 효과를 높일 수 있다. 또, 도 1(c)에 나타내는 바와 같이, 제1 수지층 (101) 및 제2 수지층 (103) 사이에, 섬유기재를 포함하지 않는 다른 층을 가지고 있어도 된다. 또한, 바람직하게는 제1 수지층 (101) 및 제2 수지층 (103)은 적층체의 최외층에 배치된다(예를 들면 도 1(a) 및 도 1(c)).

본 실시형태에 있어서, 제1 섬유기재 및 제2 섬유기재 중 적어도 한쪽은 국소적 또는 전체적으로 눈 구부러짐 영역(특이점)을 가진다. 눈 구부러짐 영역이란, 날실과 씨실을 가지며 날실과 씨실이 직교하지 않는, 구체적으로는 날실과 씨실의 작은 쪽의 교차 각도가 90°미만인 영역을 말한다. 또, 90°와 이 날실과 씨실의 교차 각도의 차이를 눈 구부러짐 각도(bowing angle)로 하여, 절대값으로 나타내는 것으로 한다.

또한, 눈 구부러짐 영역은 날실과 씨실의 작은 쪽의 교차 각도가 89°미만인 영역인 것이 바람직하다.

여기서 이것은 이하의 이유에 의한다.

눈 구부러짐 각도가 1°를 초과하면, 눈 어긋남 각도(misalignment angle)를 2°이하로 하기 위해서는 제1 섬유기재 및 제2 섬유기재의 배치에 대한 연구가 특히 필요하고, 종래부터 있는 적층체와의 차이가 보다 현저해진다.

도 2(a) 및 도 2(b)에 눈 구부러짐 타입의 예를 나타낸다. 도 2(a)는 날실과 씨실의 교차각이 90°가 되도록 제조된 섬유기재에 있어서, 섬유기재의 양단에 눈 구부러짐 영역을 갖는 예이며, 도 2(b)는 섬유기재 전체에 눈 구부러짐이 생기고 있는 예이다. 눈 구부러짐 영역에서는 복수 개의 날실과 복수 개의 씨실이 교차하고 있다. 눈 구부러짐 영역은 섬유기재에 있어서, 국소적이어도 되고 전체적이어도 된다. 또, 제1 섬유기재 및 제2 섬유기재 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두가 눈 구부러짐 영역을 가지고 있어도 된다. 이 눈 구부러짐 영역의 섬유 기재 중의 비율, 형상은 섬유기재의 제조 장치의 영향을 받아 여러가지이지만, 같은 로트를 이용하여 제조된 섬유기재의 경우, 거의 같은 부위에 같은 형상으로 생기는 경향이 있다.

눈 구부러짐 영역은 섬유기재의 제조 공정에서 임의의 부분에 발생하여, 현상의 제조 방법에 있어서는 눈 구부러짐 영역의 발생을 방지하는 것은 곤란하다. 한번 눈 구부러짐이 발생하면 연속하여 눈 구부러짐이 발생하여, 눈 구부러짐 영역이 형성되게 된다.

본 실시형태의 적층체는 눈 구부러짐 영역에서의 제1 섬유기재 및 제2 섬유기재의 날실로 형성되는 각도 및 제1 섬유기재 및 제2 섬유기재의 씨실로 형성되는 각도 중 어느 큰 쪽의 각도가 2°이하이다. 도 3(a) 및 도 3(b)에, 본 발명에서 이용하는 눈 어긋남 각도의 정의를 나타낸다. 구리박 부착 적층체는 예를 들면 수지 조성물을 함침시킨 제1 섬유기재 (105)(즉, 제1 수지층) 및 수지 조성물을 함침시킨 제2 섬유기재 (107)(즉, 제2 수지층)을 상하에 겹치고, 추가로 그 외측을 2매의 구리박 (109)에 끼워 형성된다(도 3(a)). 여기서 제2 섬유기재 (107)는 눈 구부러짐 영역 (107A)을 가지고 있다. 도 3(b)은 제1 섬유기재 (105) 및 제2 섬유기재 (107)의 겹쳐 맞춘 부분에서의 확대도이다. 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 적층체를 평면에서 본 상태에 있어서, 눈 구부러짐 영역 (107A) 내에서는 제1 섬유기재 (105)의 씨실과 제2 섬유기재 (107)의 씨실은 완전하게 평행으로 배치되지 않아, 눈 어긋남이 생기고 있다. 이 씨실 사이에서 형성되는 눈 어긋남의 각도(씨실끼리 이루는 각도 중 작은 쪽의 각도) α를 눈 어긋남 각도로 정의한다. 눈 어긋남 각도는 날실 사이의 어긋남의 각도여도 된다. 눈 구부러짐 영역 (107A)에서의 씨실에 관한 눈 어긋남 각도와 날실에 관한 눈 어긋남 각도 중 어느 큰 쪽의 각도가 2°이하이다. 또, 씨실에 관한 눈 어긋남 각도 및 날실에 관한 눈 어긋남 각도가 같은 각도여도 된다. 이 경우, 어느 하나의 큰 쪽의 각도란, 어느 각도를 이용해도 된다. 즉, 어느쪽이든 한쪽의 각도가 2°이하이면 다른쪽의 각도도 2°이하라는 것이 된다.

또한, 눈 어긋남 각도는 2°이하이면 되지만, 1.5°이하, 0°이상인 것이 특히 바람직하다.

또, 적층체를 평면에서 본 상태에 있어서, 눈 구부러짐 영역 이외의 영역에 있어서는 제1 섬유기재의 날실 및 제2 섬유 기재의 날실끼리는 연재 방향이 가지런하고 서로 평행이다(완전하게 서로 겹치고 있어도 된다).

마찬가지로, 적층체를 평면에서 본 상태에 있어서, 눈 구부러짐 영역 이외의 영역에 있어서는 제1 섬유기재의 씨실 및 제2 섬유 기재의 씨실끼리는 그 연재 방향은 가지런하고 서로 평행이다(완전하게 서로 겹쳐 있어도 된다).

여기서 눈 구부러짐 영역내의 제1 섬유기재의 씨실(날실)과 제2 섬유기재의 씨실(날실)의 눈 어긋남 각도를 2°이하로 하는 것과 동시에, 다른 영역에 있어서, 제1 섬유기재의 씨실(날실)과 제2 섬유기재의 씨실(날실)을 평행으로 배치하기 위해서는 제1 섬유기재와 제2 섬유기재의 겹쳐 맞춤을 연구하면 된다.

예를 들면, 제1 섬유기재, 제2 섬유기재 어느 것에도 눈 구부러짐 영역이 존재하는 경우에는 눈 구부러짐 영역끼리 겹치도록 배치하거나 눈 구부러짐 영역끼리 서로 겹치지 않게 배치하거나 하여, 눈 구부러짐 영역내의 제1 섬유기재의 씨실(날실)과 제2 섬유기재의 씨실(날실)의 눈 어긋남 각도를 2°이하로 하는 것과 동시에, 다른 영역에 있어서, 제1 섬유기재의 씨실(날실)과 제2 섬유기재의 씨실(날실)을 평행으로 배치하면 된다.

또, 제1 섬유기재 혹은 제2 섬유기재에 복수의 눈 구부러짐 영역이 존재하는 경우에는 어느 하나의 눈 구부러짐 영역내에서 눈 어긋남 각도를 2°이하로 하면 되지만, 모든 눈 구부러짐 영역내에 있어서 눈 어긋남 각도를 2°이하로 함으로써 보다 확실히 적층체의 휨 발생을 억제할 수 있다.

본 실시형태의 적층체는 눈 어긋남 각도를 작게 한 것을 특징으로 하는 것이다. 섬유기재는 제조된 장치에 따라서는 섬유기재에 눈 구부러짐 영역을 가지고 있는 경우가 있다. 섬유기재의 눈 구부러짐 영역의 존재에 의하여, 2 이상의 섬유기재를 적층했을 경우에 생기는 눈 어긋남 각도가 최종적으로 코어재의 휨에 영향을 주는 것을 찾아낸 것이다. 종래의 두께가 큰 코어재(예를 들면 0.8mm 정도)에 있어서는 눈 어긋남 각도의 휨에 대한 영향이 작아 눈 어긋남 각도가 문제가 되는 일은 별로 없었다. 따라서, 종래 이 눈 구부러짐 영역의 존재 및 눈 어긋남 각도에 대해서는 의식되지 않았었다. 그렇지만, 기판의 박형화가 진행됨에 따라, 코어재의 휨 문제는 현저하게 되어, 박형의 적층체에 있어서는 특히 눈 구부러짐 영역 및 눈 어긋남의 존재는 무시할 수 없는 문제이다. 따라서, 본 발명은 적층체의 휨 및 변형의 억제를 위해서, 적층체 내의 눈 어긋남 각도의 제어가 불가결한 것을 찾아낸 것이다. 눈 어긋남 각도를 제어함으로써, 박형의 적층체여도 휨을 현저하게 저감하는 것이 가능하다.

섬유기재의 눈 어긋남 각도는 작을수록 적층체의 휨 및 변형이 생기기 어려워진다. 본 실시형태에 의하면 적층체 내의 각 섬유기재 사이에서의 눈 어긋남 각도는 2°이하이다. 따라서, 각 섬유기재 사이에 있어서 거의 눈 어긋남이 없는 상태이므로 적층체의 휨을 현저하게 억제할 수 있다. 본 실시형태의 적층체는 휨이 저감된 코어재로서 반도체 패키지 기판으로의 사용에 적합한 것이다.

본 실시형태의 적층체는 적어도 제1 수지층 및 제2 수지층을 포함하지만, 수지층의 수는 특별히 한정되지 않고, 또한 다른 수지층을 포함해도 된다. 다른 수지층에 포함되는 섬유기재는 눈 구부러짐 영역을 가지고 있어도 되고, 갖고 있지 않아도 된다. 또한, 적층체는 섬유기재와 수지로 이루어진 수지층 이외의 층을 포함하고 있어도 된다.

적층체가 섬유기재와 수지를 포함하는 수지층을 3 이상 포함하는 경우, 특히 이들 모든 섬유기재가 눈 구부러짐 영역을 갖는 경우, 이들 모든 섬유기재 사이에서의 눈 어긋남 각도를 제어하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 눈 구부러짐 영역을 갖는 섬유기재 사이에서의 모든 눈 어긋남 각도가 2°이하이다. 예를 들면 적층체가 제1 수지층, 제2 수지층 및 제３ 섬유기재와 수지를 포함하는 제３ 수지층을 갖는 경우, 제1 섬유기재와 제2 섬유기재 사이의 눈 어긋남 각도, 제1 섬유기재와 제３ 섬유기재 사이의 눈 어긋남 각도, 제３ 섬유기재와 제2 섬유기재 사이의 눈 어긋남 각도 모두가 2°이하인 것이 바람직하다.

환언하면 적층체에 포함되는 모든 복수(여기서는 3 이상)의 섬유기재가 눈 구부러짐 영역을 갖고, 이 적층체를 제1 수지층 표면측으로부터 평면에서 본 상태에 있어서, 눈 구부러짐 영역의 영역내에서는 각 한쌍의 섬유기재(복수인 섬유기재 중 모든 조합의 섬유기재) 사이에서, 날실끼리 및 씨실끼리 중 적어도 어느 한쪽이 교차하고 있고, 교차하는 실끼리 이루는 각도(실끼리 이루는 각도 중 작은 쪽의 각도)는 2°이하이다.

눈 어긋남 각도를 모든 섬유기재 사이에서 제어함으로써, 적층체의 휨 발생이 더욱 저감된다.

적층체의 두께는 바람직하게는 0.025mm 이상, 0.2mm 이하이다. 더욱 바람직하게는 0.045mm 이상, 0.15mm 이하이다. 적층체의 두께가 상기 범위내이면 특히 본 발명의 휨 억제 효과를 현저하게 얻을 수 있고, 또한 이 적층체를 포함하는 회로 기판 등을 제조하기에 충분한 기계적 강도를 얻을 수 있어 회로판 등의 생산성도 양호해진다.

적층체의 면 방향의 선팽창 계수는 2ppm/℃ 이상, 20ppm/℃ 이하이며, 바람직하게는 3ppm/℃ 이상, 15ppm/℃ 이하이다. 선팽창 계수가 상기 범위내이면 구리 배선 패턴을 형성한 회로 기판, 반도체 소자를 탑재한 반도체 패키지의 휨 억제나 온도 사이클 신뢰성 향상의 효과를 얻을 수 있고, 반도체 패키지를 2차 실장했을 경우 메인보드와의 온도 사이클 신뢰성 향상의 효과를 추가로 얻을 수 있다.

여기서 적층체의 선팽창 계수는 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.

적층체로부터 4mm×20mm 사각형의 샘플을 잘라 TMA(TA인스트루먼트(주)제)를 이용하여, 실온(25℃)으로부터 10℃/분으로 샘플을 승온하면서 샘플의 면 안쪽 방향의 변위량(누름 모드, press mode)을 계측하여, 면 안쪽 방향의 선팽창 계수를 산출한다. 그리고, 25℃~300℃에서의 면 안쪽 방향의 평균 선팽창 계수를 산출한다.

또한, 본 발명의 적층체의 탄성률은 바람직하게는 30℃에서의 탄성률을 A[GPa], 180℃에서의 탄성률을 B[GPa]로 했을 때,

0.05≤(A-B)/A≤0.5를 만족시킨다.

탄성률이 상기 범위내이면 이 적층체를 포함하는 회로 기판 등을 제조할 때 특히 성형 온도 근방의 고온시의 탄성률 변화에 의한 이 적층체의 치수 변화가 작아 휨 저감의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 적층체에 있어서, 바람직한 탄성률 값으로는 15 GPa 이상, 40 GPa 이하이다. 더욱 바람직하게는 18 GPa 이상, 35 GPa 이하이다.

탄성률은 적층체로부터 5mm×30mm의 샘플을 채취하여, 동적점탄성 측정 장치(DMA)(세이코 인스트루먼트사제 DMS6100)를 이용하여 5℃/분으로 승온하면서, 이 시료에 주파수 10 Hz의 변형을 주고 측정을 실시한다.

적층체에 이용되는 섬유기재로는 특별히 한정되지 않지만 유리 직물 등의 유리 섬유기재, 폴리벤조옥사졸 수지 섬유, 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, 불소 수지 섬유 등을 주성분으로 하여 구성되는 합성 섬유기재, 그라프트지, 코튼 린터지, 린터와 그라프트 펄프의 혼초지 등을 주성분으로 하는 종이 기재 등의 유기 섬유기재 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 강도, 흡수율의 점으로부터 유리 직물이 바람직하다. 또, 유리 직물을 이용함으로써 수지층의 열팽창 계수를 작게 할 수 있다.

적층체에 포함되는 각 섬유기재의 재료는 같아도 되고 달라도 된다. 바람직하게는 제1 섬유기재 및 제2 섬유기재에 있어서 같은 재료를 이용한다.

또, 적층체에 포함되는 섬유기재의 두께는 특별히 한정되지 않지만 예를 들면 0.01mm 이상, 0.15mm 이하이며, 바람직하게는 0.015mm 이상, 0.1mm 이하이다. 적층체에 포함되는 각 섬유기재의 두께는 같아도 되고 달라도 된다. 섬유기재의 두께가 상기 범위내이면 프리프레그 제조시의 취급성이 향상하고, 특히 눈 어긋남 각도를 제어하는 것에 의한 휨 저감 효과가 현저하다.

적층체에 포함되는 수지층의 두께는 수지층에 이용하는 섬유기재의 두께 등에 따라 적당히 설정할 수 있지만, 예를 들면 0.015mm 이상, 0.19mm 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.02mm 이상, 0.15mm 이하이다. 적층체에 포함되는 각 수지층의 두께는 같아도 되고 달라도 된다. 수지층의 두께가 상기 범위내이면 회로 패턴이나 구리박 조화면의 요철 매립성이 향상한다.

적층체에 포함되는 수지의 유리 전이 온도는 바람직하게는 160℃ 이상, 270℃ 이하이며, 더욱 바람직하게는 180℃ 이상, 240℃ 이하이다. 유리 전이 온도가 상기 범위내이면 납프리 땜납 리플로우 내열성이 향상한다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

적층체에 포함되는 수지층은 섬유기재에 1 또는 2 이상의 수지 조성물을 함침시킨 것이다. 수지층으로는 예를 들면 섬유기재에 수지 조성물을 함침하여, 반경화시켜서 이루어지는 시트상 재료(이른바 프리프레그)를 이용할 수 있다. 이와 같은 구조의 시트상 재료는 유전특성, 고온 다습하에서의 기계적, 전기적 접속 신뢰성 등의 각종 특성이 뛰어나 프린트 배선판의 제조에 적합하여 바람직하다.

섬유기재에 함침시키는 수지 조성물로는 상술한 유리 전이 온도 및 선팽창 계수의 조건을 만족시키고, 적합한 강도를 가지고 있으면 되고 특별히 한정되지 않는다.

구체적인 열경화성 수지로서 예를 들면 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지, 미변성의 레졸 페놀 수지, 동유, 아마인유, 호두유 등으로 변성한 기름 변성 레졸 페놀 수지 등의 레졸형 페놀 수지 등의 페놀 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 비스페놀 E형 에폭시 수지, 비스페놀 M형 에폭시 수지, 비스페놀 P형 에폭시 수지, 비스페놀 Z형 에폭시 수지 등의 비스페놀형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 비페닐 아랄킬형 에폭시 수지, 아릴 알킬렌형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 안트라센형 에폭시 수지, 페녹시형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 노르보넨형 에폭시 수지, 아다만탄형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지 등의 에폭시 수지, 유레아(요소) 수지, 멜라민 수지 등의 트리아진환을 갖는 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 비스말레이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 디알릴 프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 벤조옥사진환을 갖는 수지, 시아네이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 벤조시클로부텐 수지 등을 들 수 있다.

이들 중 1 종류를 단독으로 이용해도 되고, 다른 중량 평균 분자량을 갖는 2 종류 이상을 병용해도 되고, 1 종류 또는 2 종류 이상과 그들의 프리폴리머를 병용해도 된다.

이들 중에서도, 특히 시아네이트 수지(시아네이트 수지의 프리폴리머를 포함함)가 바람직하다. 시아네이트 수지를 이용함으로써 수지층의 열팽창 계수를 작게 할 수 있다. 또한, 시아네이트 수지는 전기 특성(저유전율, 저유전 정접), 기계 강도 등도 뛰어나다.

상기 시아네이트 수지는 예를 들면 할로겐화 시안 화합물과 페놀류를 반응시킨 것이나, 필요에 따라서 가열 등의 방법으로 프리폴리머화한 것 등을 이용할 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. 노볼락형 시아네이트 수지를 이용함으로써, 가교 밀도가 증가하여 내열성이 향상한다. 따라서, 수지 조성물 등의 난연성을 향상시킬 수 있다. 이 이유로는 노볼락형 시아네이트 수지는 경화 반응 후에 트리아진환을 형성하는 것을 들 수 있다. 또한, 노볼락형 시아네이트 수지는 그 구조상 벤젠환의 비율이 높고, 탄화하기 쉽기 때문이라고 생각된다. 또한, 프리프레그 등으로 이루어진 수지층을 두께 0.5mm 이하로 했을 경우여도, 노볼락형 시아네이트 수지를 경화시켜 제작한 수지층을 포함하는 적층체는 뛰어난 강성을 가진다. 특히, 이와 같은 적층체는 가열시의 강성이 뛰어나므로 반도체 소자 실장시의 신뢰성도 뛰어나다.

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

상기 일반식 (I)로 표시되는 노볼락형 시아네이트 수지의 평균 반복 단위 n은 임의의 정수이며, 특별히 한정되지 않지만 1~10이 바람직하고, 특히 2~7이 바람직하다. 평균 반복 단위 n이 너무 작으면 노볼락형 시아네이트 수지는 내열성이 저하하여, 가열시에 저량체가 이탈, 휘발하는 경우가 있다. 또, 평균 반복 단위 n이 너무 크면 용융 점도가 너무 높아져서 수지층의 성형성이 저하하는 경우가 있다.

상기 시아네이트 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 특별히 한정되지 않지만 예를 들면 Mw500~4,500이 바람직하고, 특히 600~3,000이 바람직하다. Mw가 너무 작으면 수지층을 제작했을 경우에 점착성(tackiness)이 생겨 수지층끼리 접촉했을 때 서로 부착하거나 수지의 전사가 생기거나 하는 경우가 있다. 또, Mw가 너무 크면 반응이 너무 빨라져서 기판(특히 회로 기판)으로 했을 경우에, 성형 불량이 생기거나 층간 필(peel) 강도가 저하하거나 하는 경우가 있다.

상기 시아네이트 수지 등의 Mw는 예를 들면 GPC(겔 투과 크로마토그래피, 표준 물질: 폴리스티렌 환산)로 측정할 수 있다.

또, 특별히 한정되지 않지만 상기 시아네이트 수지는 1 종류를 단독으로 이용해도 되고, 다른 Mw를 갖는 2 종류 이상을 병용해도 되고, 1 종류 또는 2 종류 이상과 그들의 프리폴리머를 병용해도 된다.

수지 조성물 중에 포함되는 열경화성 수지의 함유량은 특별히 한정되지 않지만 상기 수지 조성물 전체에 기초하여 5~50 중량%가 바람직하고, 특히 20~40 중량%가 바람직하다. 열경화성 수지의 함유량이 너무 작으면 수지층을 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있고, 함유량이 너무 크면 수지층의 강도가 저하하는 경우가 있다.

또, 상기 수지 조성물은 무기 충전재를 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 적층체를 박막화(예를 들면 두께 0.5mm 이하)해도 뛰어난 강도를 부여할 수 있다. 또한, 적층체의 저열팽창화를 향상시킬 수 있다. 상기 무기 충전재로는, 예를 들면 탈크, 소성 클레이, 미소성 클레이, 마이카, 유리 등의 규산염, 산화 티탄, 알루미나, 실리카, 용융 실리카 등의 산화물, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 하이드로탈사이트 등의 탄산염, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 수산화 칼슘 등의 수산화물, 황산 바륨, 황산 칼슘, 아황산 칼슘 등의 황산염 또는 아황산염, 붕산 아연, 메타붕산 바륨, 붕산 알루미늄, 붕산 칼슘, 붕산 나트륨 등의 붕산염, 질화 알루미늄, 질화 붕소, 질화 규소, 질화 탄소 등의 질화물, 티탄산 스트론튬, 티탄산 바륨 등의 티탄산염 등을 들 수 있다. 무기 충전재로서 이들 중 1 종류를 단독으로 이용해도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 특히 실리카가 바람직하고, 용융 실리카(특히 구상 용융 실리카)가 저열팽창성이 뛰어나다는 점에서 바람직하다. 용융 실리카의 형상에는 파쇄상 및 구상이 있다. 섬유기재에 대한 함침성을 확보하기 위해서는 수지 조성물의 용융 점도를 내리기 위해 구상 실리카을 사용하는 등 그 목적에 맞춘 사용 방법을 채용할 수 있다.

상기 무기 충전재의 평균 입자 지름은 특별히 한정되지 않지만 0.01~5.0㎛가 바람직하고, 특히 0.1~2.0㎛가 바람직하다. 무기 충전재의 입경이 너무 작으면 바니시의 점도가 높아지기 때문에, 수지층 제작시의 작업성에 영향을 주는 경우가 있다. 또, 무기 충전재의 입경이 너무 크면 바니시 중에서 무기 충전제의 침강 등의 현상이 일어나는 경우가 있다.

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

또 상기 무기 충전재는 특별히 한정되지 않지만 평균 입자 지름이 단분산인 무기 충전재를 이용해도 되고, 평균 입자 지름이 다분산인 무기 충전재를 이용해도 된다. 또한 평균 입자 지름이 단분산 및/또는 다분산인 무기 충전재를 1 종류 또는 2 종류 이상으로 병용해도 된다.

또한 무기 충전재는 평균 입자 지름 5.0㎛ 이하인 구상 실리카(특히 구상 용융 실리카)가 바람직하고, 특히 평균 입자 지름 0.01~2.0㎛인 구상 용융 실리카가 바람직하다. 이것에 의하여, 무기 충전제의 충전성을 향상시킬 수 있다.

무기 충전재의 함유량은 특별히 한정되지 않지만 수지 조성물 전체에 기초하여 20~80 중량%가 바람직하고, 특히 30~70 중량%가 바람직하다. 함유량이 상기 범위내이면 특히 저열팽창, 저흡수로 할 수 있다.

상기 열경화성 수지로서 시아네이트 수지(특히 노볼락형 시아네이트 수지)를 이용하는 경우, 에폭시 수지(실질적으로 할로겐 원자를 포함하지 않음)를 추가로 이용하는 것이 바람직하다. 상기 에폭시 수지로는, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 E형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 비스페놀 M형 에폭시 수지, 비스페놀 P형 에폭시 수지, 비스페놀 Z형 에폭시 수지 등의 비스페놀형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 크실릴렌형 에폭시 수지, 비페닐 아랄킬형 에폭시 수지 등의 아릴 알킬렌형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 안트라센형 에폭시 수지, 페녹시형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 노르보넨형 에폭시 수지, 아다만탄형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

에폭시 수지로서 이들 중 1 종류를 단독으로 이용해도 되고, 다른 중량 평균 분자량을 갖는 2 종류 이상을 병용해도 되고, 1 종류 또는 2 종류 이상과 그들의 프리폴리머를 병용해도 된다.

이들 에폭시 수지 중에서도 특히 아릴 알킬렌형 에폭시 수지가 바람직하다. 이것에 의하여, 흡습 땜납 내열성 및 난연성을 향상시킬 수 있다.

상기 아릴 알킬렌형 에폭시 수지란, 반복 단위 중에 하나 이상의 아릴 알킬렌기를 갖는 에폭시 수지를 말한다. 예를 들면 크실릴렌형 에폭시 수지, 비페닐 디메틸렌형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 비페닐 디메틸렌형 에폭시 수지가 바람직하다. 비페닐 디메틸렌형 에폭시 수지는, 예를 들면 하기 일반식 (II)로 표시될 수 있다.

상기 일반식 (II)로 표시되는 비페닐 디메틸렌형 에폭시 수지의 평균 반복 단위 n은 임의의 정수이며, 특별히 한정되지 않지만 1~10이 바람직하고, 특히 2~5가 바람직하다. 평균 반복 단위 n이 너무 작으면 비페닐 디메틸렌형 에폭시 수지가 결정화하기 쉬워져, 범용 용매에 대한 용해성이 비교적 저하하기 때문에 취급이 곤란해지는 경우가 있다. 또, 평균 반복 단위 n이 너무 크면 수지의 유동성이 저하하여 성형 불량 등의 원인이 되는 경우가 있다.

상기 에폭시 수지의 함유량은 특별히 한정되지 않지만 수지 조성물 전체에 기초하여 1~55 중량%가 바람직하고, 특히 2~40 중량%가 바람직하다. 에폭시 수지의 함유량이 너무 작으면 시아네이트 수지의 반응성이 저하하거나 얻어지는 제품의 내습성이 저하하거나 하는 경우가 있다. 함유량이 너무 크면 내열성이 저하하는 경우가 있다.

상기 에폭시 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 특별히 한정되지 않지만 Mw500~20,000이 바람직하고, 특히 800~15,000이 바람직하다. Mw가 너무 작으면 수지층에 점착성이 생기는 경우가 있고, Mw가 너무 크면 수지층 제작시, 섬유기재에의 함침성이 저하하여 균일한 제품을 얻을 수 없는 경우가 있다. 상기 에폭시 수지의 Mw는, 예를 들면 GPC로 측정할 수 있다.

상기 열경화성 수지로서 시아네이트 수지(특히 노볼락형 시아네이트 수지)를 이용하는 경우, 페놀 수지를 추가로 이용하는 것이 바람직하다. 상기 페놀 수지로는, 예를 들면 노볼락형 페놀 수지, 레졸형 페놀 수지, 아릴 알킬렌형 페놀 수지 등을 들 수 있다. 페놀 수지로서 이들 중 1 종류를 단독으로 이용해도 되고, 다른 중량 평균 분자량을 갖는 2 종류 이상을 병용해도 되고, 1 종류 또는 2 종류 이상과 그들의 프리폴리머를 병용해도 된다. 이들 중에서도, 특히 아릴 알킬렌형 페놀 수지가 바람직하다. 이것에 의하여, 추가적으로 흡습 땜납 내열성을 향상시킬 수 있다.

상기 아릴 알킬렌형 페놀 수지로는, 예를 들면 크실릴렌형 페놀 수지, 비페닐 디메틸렌형 페놀 수지 등을 들 수 있다. 비페닐 디메틸렌형 페놀 수지는 예를 들면 하기 일반식 (III)으로 표시될 수 있다.

상기 일반식 (III)으로 표시되는 비페닐 디메틸렌형 페놀 수지의 반복 단위 n은 임의의 정수이며, 특별히 한정되지 않지만 1~12가 바람직하고, 특히 2~8이 바람직하다. 평균 반복 단위 n이 너무 작으면 내열성이 저하하는 경우가 있다. 또, 평균 반복 단위 n이 너무 크면 다른 수지와의 상용성이 저하하여 작업성이 저하하는 경우가 있다.

전술한 시아네이트 수지(특히 노볼락형 시아네이트 수지)와 아릴 알킬렌형 페놀 수지의 조합에 의하여, 가교 밀도를 컨트롤하여 반응성을 용이하게 제어할 수 있다.

상기 페놀 수지의 함유량은 특별히 한정되지 않지만 수지 조성물 전체에 기초하여 1~55 중량%가 바람직하고, 특히 5~40 중량%가 바람직하다. 페놀 수지의 함유량이 너무 작으면 내열성이 저하하는 경우가 있고, 너무 크면 저열팽창의 특성이 손상되는 경우가 있다.

상기 페놀 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 특별히 한정되지 않지만 Mw400~18,000이 바람직하고, 특히 500~15,000이 바람직하다. Mw가 너무 작으면 수지층에 점착성이 생기는 경우가 있고, 너무 크면 수지층의 제작시, 섬유기재에 대한 함침성이 저하하여, 균일한 제품을 얻을 수 없는 경우가 있다. 상기 페놀 수지의 Mw는, 예를 들면 GPC로 측정할 수 있다.

또한, 상기 시아네이트 수지(특히 노볼락형 시아네이트 수지)와 상기 페놀 수지(아릴 알킬렌형 페놀 수지, 특히 비페닐 디메틸렌형 페놀 수지)와 상기 에폭시 수지(아릴 알킬렌형 에폭시 수지, 특히 비페닐 디메틸렌형 에폭시 수지)의 조합을 이용하여 기판(특히 회로 기판)을 제작했을 경우, 특히 뛰어난 치수 안정성을 얻을 수 있다.

이 외에 필요에 따라서, 수지 조성물에는 경화제, 경화촉진제, 열가소성 수지, 유기 충전재, 커플링제 등의 첨가제를 적당히 배합할 수 있다. 본 발명에서 이용되는 수지 조성물은 상기 성분을 유기용매 등에 의해 용해 및/또는 분산시킨 액상 형태로 매우 적합하게 이용할 수 있다.

커플링제의 사용에 의해, 상기 열경화성 수지와 상기 무기 충전재의 계면의 습윤성이 향상하여, 섬유기재에 대해서 수지 조성물을 균일하게 정착시킬 수 있다. 따라서, 커플링제를 사용하는 것은 바람직하고, 내열성, 특히 흡습 후의 땜납 내열성을 개량할 수 있다.

커플링제로는 커플링제로서 통상 이용되는 것이면 사용할 수 있지만, 구체적으로는 에폭시실란 커플링제, 양이온성 실란 커플링제, 아미노실란 커플링제, 티타네이트계 커플링제 및 실리콘 오일형 커플링제 중에서 선택되는 1종 이상의 커플링제를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 커플링제의 첨가량은 상기 무기 충전재의 비표면적에 의존하므로 특별히 한정되지 않지만, 무기 충전재 100 중량부에 대해서 0.05~3 중량부가 바람직하고, 특히 0.1~2 중량부가 바람직하다. 커플링제의 함유량이 너무 적으면 무기 충전재를 충분히 피복할 수 없기 때문에 내열성을 향상하는 효과가 저하하는 경우가 있고, 너무 많으면 반응에 영향을 주어 굽힘 강도 등이 저하하는 경우가 있다.

상기 경화촉진제로는 공지의 것을 이용할 수 있다. 예를 들면 나프텐산 아연, 나프텐산 코발트, 옥틸산 주석, 옥틸산 코발트, 비스아세틸아세토네이트 코발트(II), 트리스아세틸아세토네이트 코발트(III) 등의 유기 금속염, 트리에틸 아민, 트리부틸 아민, 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, 노닐 페놀 등의 페놀 화합물, 아세트산, 벤조산, 살리실산, 파라톨루엔설폰산 등의 유기산 등 또는 이 혼합물을 들 수 있다. 경화촉진제로서 이들 중의 유도체도 포함하여 1 종류를 단독으로 이용해도 되고, 이들의 유도체도 포함하여 2 종류 이상을 병용해도 된다.

상기 경화촉진제의 함유량은 특별히 한정되지 않지만 상기 수지 조성물 전체의 0.05~5 중량%가 바람직하고, 특히 0.2~2 중량%가 바람직하다. 함유량이 너무 적으면 경화를 촉진하는 효과가 나타나지 않는 경우가 있고, 너무 많으면 수지층의 보존성이 저하하는 경우가 있다.

상기 수지 조성물에서는 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리스티렌 수지 등의 열가소성 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-이소프렌 공중합체 등의 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머, 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머, 폴리아미드계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머, 폴리부타디엔, 에폭시 변성 폴리부타디엔, 아크릴 변성 폴리부타디엔, 메타크릴 변성 폴리부타디엔 등의 디엔계 엘라스토머를 병용해도 된다.

또한, 상기 수지 조성물에는 필요에 따라서 안료, 염료, 소포제, 레벨링제, 자외선 흡수제, 발포제, 산화 방지제, 난연제, 이온 포착제 등의 상기 성분 이외의 첨가물을 첨가해도 된다.

수지 조성물을 섬유기재에 함침시키는 방법으로는 특별히 한정되지 않지만 예를 들면 수지 조성물을 용매에 녹여 수지 바니시를 조제하여, 섬유기재를 상기 수지 바니시에 침지하는 방법, 각종 코터에 의해 도포하는 방법, 스프레이에 의한 분사하는 방법, 지지기재 부착 수지층을 라미네이트하는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 섬유기재를 수지 바니시에 침지하는 방법이 바람직하다. 이것에 의하여, 섬유기재에 대한 수지 조성물의 함침성을 향상시킬 수 있다. 또한, 섬유기재를 수지 바니시에 침지하는 경우, 통상의 함침 도포 설비를 사용할 수 있다.

특히, 섬유기재의 두께가 0.045mm 이하인 경우, 섬유기재의 양면으로부터 필름상의 수지층으로 라미네이트하는 방법이 바람직하다. 이것에 의하여, 섬유기재에 대한 수지 조성물의 함침량을 자유롭게 조절할 수 있어 프리프레그의 성형성을 향상할 수 있다. 또한, 필름상의 수지층을 라미네이트하는 경우, 진공의 라미네이트 장치 등을 이용하는 것이 보다 바람직하다.

구체적으로, 본 실시형태의 상기 섬유기재를 포함하는 수지층(제1 수지층, 제2 수지층 등)을 제조하는 방법으로는, 예를 들면 이하의 방법을 들 수 있다.

도 4는 수지층 (2)를 제조하는 공정의 일례를 나타내는 공정도이다. 여기서 미리 캐리어 재료 (5a, 5b)를 제조하여, 이 캐리어 재료 (5a, 5b)를 섬유기재(제1 섬유기재, 제2 섬유기재 등) (11)에 라미네이트한 후, 캐리어 필름을 박리하는 방법에 대해서 구체적으로 설명한다.

미리 제1 수지 조성물을 캐리어 필름에 도포한 캐리어 재료 (5a)와 제2 수지 조성물을 캐리어 필름에 도포한 캐리어 재료 (5b)를 제조한다. 다음에, 진공 라미네이트 장치 (6)를 이용하여 감압하에서 섬유기재의 양면으로부터 캐리어 재료 (5a) 및 (5b)를 겹쳐 맞추어 라미네이트 롤 (61)로 접합한다. 감압하에서 접합함으로써, 섬유기재 (11)의 내부 또는 캐리어 재료 (5a, 5b)의 수지층과 섬유기재 (11)의 접합 부위에 비충전 부분이 존재해도, 이것을 감압 보이드 혹은 실질적인 진공 보이드로 할 수 있다. 그러므로, 최종적으로 얻어지는 수지층 (2)에 발생하는 보이드를 저감할 수 있다. 왜냐하면 감압 보이드 또는 진공 보이드는 후술하는 가열 처리로 없앨 수 있기 때문이다. 이와 같이 감압하에서 섬유기재 (11)와 캐리어 재료 (5a, 5b)를 접합하는 다른 장치로는, 예를 들면 진공 박스 장치 등을 이용할 수 있다.

다음에, 섬유기재 (11)와 캐리어 재료 (5a, 5b)를 접합한 후, 열풍 건조 장치 (62)로 캐리어 재료에 도포된 수지의 용융 온도 이상의 온도로 가열 처리한다. 이것에 의하여, 상기 감압하에서의 접합 공정에서 발생하고 있던 감압 보이드 등을 거의 없앨 수 있다. 가열 처리하는 다른 방법으로는, 예를 들면 적외선 가열 장치, 가열 롤 장치, 평판 모양의 열반 프레스 장치 등을 이용하여 실시할 수 있다.

캐리어 재료 (5a, 5b)를 섬유기재 (11)에 라미네이트한 후, 캐리어 필름을 박리한다. 이 방법에 의하여, 두께가 0.15mm 이하인 섬유기재 (11)에 수지 재료가 담지되어 섬유기재 (11)를 내장하는 수지층 (2)을 얻을 수 있다.

또, 섬유기재를 수지 바니시에 침지하는 경우, 수지 바니시에 이용되는 용매는 상기 수지 조성물 중의 수지 성분에 대해서 양호한 용해성을 나타내는 것이 바람직하지만, 악영향을 미치지 않는 범위에서 빈용매를 사용해도 상관없다. 양호한 용해성을 나타내는 용매로는, 예를 들면 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸 케톤, 시클로헥산온, 테트라히드로푸란, 디메틸포름 아미드, 디메틸아세트 아미드, 디메틸설폭시드, 에틸렌글리콜, 셀루솔브계, 카르비톨계 등을 들 수 있다.

상기 수지 바니시의 고형분은 특별히 한정되지 않지만 40~80 중량%가 바람직하고, 특히 50~65 중량%가 바람직하다. 이것에 의하여, 수지 바니시의 섬유기재에 대한 함침성을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 섬유기재에 상기 수지 조성물을 함침시켜, 소정 온도, 예를 들면 80~200℃ 등에서 건조시킴으로써 프리프레그 등의 수지층을 얻을 수 있다.

다음에, 본 실시형태의 적층체의 제조 방법에 대해 설명한다.

우선, 제1 섬유기재와 수지로 이루어진 제1 수지층 및 제2 섬유기재와 수지로 이루어진 제2 수지층을 준비한다. 그 다음에 제1 수지층 및 제2 수지층을 제1 수지층 및 제2 수지층 중 적어도 일부가 적층체의 두께 방향에서의 중심선을 사이에 두고 각각 다른 영역에 위치하도록 배치한다. 또한, 제1 수지층 및 제2 수지층의 배치는 도 1을 참조하여 설명한 대로이다.

제1 수지층 및 제2 수지층을 배치하는 공정에 있어서, 적층체의 휨 방지의 관점으로부터, 제1 수지층 및 제2 수지층이 대칭에 가까운 형태가 되도록 배치하는 것이 바람직하다.

다음에, 눈 구부러짐 영역에 있어서, 제1 섬유기재 (105) 및 제2 섬유기재 (107)의 날실로 형성되는 각도 및 제1 섬유기재 (105) 및 제2 섬유기재 (107)의 씨실로 형성되는 각도 중 어느 큰 쪽의 각도가 2°이하가 되도록 제1 수지층 (101) 및 제2 수지층 (103)을 겹쳐 맞춘다. 즉, 제1 섬유기재 (105) 및 제2 섬유기재 (107) 사이에 있어서, 수지층 표면 방향으로부터의 평면에서 보아, 눈 구부러짐 영역의 영역내의 날실 또는 씨실 중 큰 쪽의 눈 어긋남 각도가 2°이하가 되도록 한다. 또, 제1 수지층 (101) 및 제2 수지층 (103)은 직접 겹쳐 맞추어도 되고, 또는 다른 층을 개재시켜 겹쳐 맞추어도 된다.

또, 적층체가 제３ 섬유기재 및 수지를 포함하는 제３ 수지층을 갖는 경우에는 적층체를 평면에서 보았을 때에, 곡선 영역의 영역내에서 각 한쌍의 섬유기재 사이에 있어서, 날실끼리 이루는 각도(날실끼리 이루는 각도 중 작은 쪽의 각도) 및 씨실끼리 이루는 각도(씨실끼리 이루는 각도 중 작은 쪽의 각도)는 2°이하가 되도록 제1~제３ 수지층을 적층시킨다.

또한, 제1 수지층 및 제2 수지층을 배치하는 공정에 있어서, 제1 수지층 및 제2 수지층이 적층체의 최외층이 되도록 배치해도 된다.

눈 어긋남 각도는 예를 들면 수지층의 외관을 눈으로 또는 실체 현미경으로 관찰하면서, 매직 펜으로 각 섬유기재의 날실 또는 씨실 위에 소정의 길이의 선을 그어, 분도기로 날실 또는 씨실의 교차 각도를 측정하는 등의 수단에 의해 확인할 수 있다.

상기와 같이 세팅한 수지 함침 섬유기재는 공지의 방법에 의해 적층체로 성형할 수 있다. 예를 들면 상술한 수지 함침 섬유기재를 적층하여 가열, 가압함으로써 본 발명의 적층체를 얻을 수 있다.

또한, 상기 적층체에 적어도 한쪽 면에 금속박을 형성한 금속박 부착 적층체로 해도 된다. 금속박 부착 적층체는 적층체의 최외층에 수지층이 배치되어 있는 경우, 그 수지층 위에 금속박을 추가로 적층한 구조가 된다.

금속박의 두께는 바람직하게는 1㎛ 이상, 18㎛ 이하이다. 더욱 바람직하게는 2㎛ 이상, 12㎛ 이하이다. 금속박의 두께가 상기 범위내이면 미세 패턴이 형성 가능하고, 눈 어긋남 각도를 제어함으로써 휨을 보다 저감할 수 있다.

상기 금속박을 구성하는 금속으로는, 예를 들면 구리 및 구리계 합금, 알루미늄 및 알루미늄계 합금, 은 및 은계 합금, 금 및 금계 합금, 아연 및 아연계 합금, 니켈 및 니켈계 합금, 주석 및 주석계 합금, 철 및 철계 합금 등을 들 수 있다. 또, 캐리어 부착 전해 구리박 등도 사용할 수 있다.

그 중에서도, 금속박을 구성하는 금속으로는 구리박이 바람직하다.

또, 금속박 대신에 본 발명의 적층체 중 적어도 한쪽 면에 필름을 적층해도 된다. 필름으로는, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리이미드, 불소계 수지 등을 들 수 있다.

금속박 부착 적층체의 제조 방법으로는, 예를 들면 이하와 같다. 수지층으로서 프리프레그를 적층하는 경우, 적층한 제1 프리프레그 및 제2 프리프레그의 외측의 상하 양면 또는 한쪽 면에 금속박을 겹쳐 고진공 조건하에서 이들을 접합한다. 다음에, 프리프레그와 금속박 등을 겹친 것을 가열, 가압함으로써 적층체를 얻을 수 있다.

상기 가열 처리하는 방법으로는 특별히 한정되지 않지만 예를 들면 열풍 건조 장치, 적외선 가열 장치, 가열 롤 장치, 평판 모양의 열반 프레스 장치 등을 이용하여 실시할 수 있다. 열풍 건조 장치 또는 적외선 가열 장치를 이용했을 경우에는 상기 접합한 것에 실질적으로 압력을 작용시키는 일 없이 실시할 수 있다. 또, 가열 롤 장치 또는 평판 모양의 열반 프레스 장치를 이용했을 경우에는 상기 접합한 것에 소정의 압력을 작용시킴으로써 실시할 수 있다.

가열 처리할 때의 온도는 특별히 한정되지 않지만 이용하는 수지가 용융하고, 또한 수지의 경화 반응이 급속히 진행하지 않는 것과 같은 온도 영역으로 하는 것이 바람직하다. 가열 온도는 예를 들면 120~220℃이 바람직하고, 150~200℃가 보다 바람직하다. 또, 가열 처리하는 시간은 이용하는 수지의 종류 등에 따라 다르기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 1~300분간 처리함으로써 실시할 수 있다.

또, 가압하는 압력은 특별히 한정되지 않지만 예를 들면 0.2~5MPa가 바람직하고, 2~4MPa가 보다 바람직하다.

또, 적층체는 회로 기판에 이용할 수 있다. 적층체를 포함하는 회로 기판의 제조 방법으로는 예를 들면 이하와 같은 방법이 있다.

상기의 방법으로 형성한 금속박 부착 적층체에 층간 접속용 스루홀을 형성하여, 섭트랙티브 공법(subtractive method)에 의하여 회로를 제작한다. 그 후, 임의의 빌드업재를 적층하고, 애디티브 공법(additive method)에 의하여 층간 접속 및 회로 형성하는 공정을 반복하여 회로 기판을 제조한다.

또한, 본 발명의 회로 기판에 반도체 소자를 탑재함으로써, 반도체 패키지를 제조할 수 있다. 본 발명의 반도체 패키지는 예를 들면 회로 가공된 금속박 부착 적층체, 솔더레지스트층 및 IC 칩을 갖는 것이다. 상기 솔더레지스트층은 적층체의 회로면측에 형성된다. 솔더레지스트층은 레지스터층의 노광, 현상 및 경화라고 하는 공정을 거쳐 땜납 볼 접합용 랜드가 형성된다. 상기 IC 칩은 솔더레지스트층을 가지는 회로 가공된 금속박 부착 적층체의 수지면에 탑재된다. 이 때 IC 칩과 회로를 상기 비어 홀에 있어서 범프로 접합한다. 이와 같이 하여 반도체 패키지를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 것처럼, 본 실시형태에 의하면 휨이 저감된 적층체가 제공된다. 특히, 두께가 얇은 적층체로 했을 경우에도 휨의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다. 그리고, 본 실시형태의 적층체를 이용한 회로 기판은 휨, 치수 안정성 등의 기계적 특성, 성형성이 뛰어난 것이다. 따라서, 본 실시형태의 적층체는 고밀도화, 고다층화가 요구되는 프린트 배선판 등 신뢰성이 요구되는 용도에 적합하게 이용할 수 있다.

본 실시형태의 적층체는 상술한 회로 가공 및 그 이후의 각 프로세스에 있어서도 휨 발생이 저감된다. 따라서, 본 발명의 반도체 패키지는 휨 및 크랙이 발생하기 어려워 박형화가 가능하다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 기술했지만, 이들은 본 발명의 예시이며, 상기 이외의 여러가지 구성을 채용할 수도 있다.

상술한 목적 및 그 외의 목적, 특징 및 이점은 이하에 기술하는 바람직한 실시형태 및 그에 부수되는 이하의 도면에 의해서 더욱 명확해진다.

도 1은 본 발명의 적층체의 예를 나타내는 단면도이다.

도 2는 눈 구부러짐 타입의 예를 나타내는 평면도이다.

도 3은 눈 어긋남 각도의 정의를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 수지층의 제조 공정의 일례를 나타내는 공정도이다.

도 5는 실시예 및 비교예에서 사용되는 프리프레그의 예를 나타내는 평면도이다.

도 6은 프리프레그의 세팅 방법을 설명하는 개략도이다.

도 7은 구리박 부착 적층체에서의 구리 회로의 메쉬 패턴의 예를 나타내는 평면도이다.

도 8은 구리박 부착 적층체에서의 휨 평가용 샘플을 나타내는 평면도이다.

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의하여 설명하겠으나, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

이하의 순서를 이용하여 구리박 부착 적층체를 제조했다.

1. 수지 바니시의 조제

노볼락형 시아네이트 수지(론자재팬 주식회사제, 프리마세트 PT-30, 중량 평균 분자량 약 700) 19.7 중량부, 비페닐 디메틸렌형 에폭시 수지(일본화약 주식회사제, NC-3000H, 에폭시 당량 275) 11 중량부, 비페닐 디메틸렌형 페놀 수지(메이와화성 주식회사제, MEH-7851-3H, 수산기 당량 230) 9 중량부 및 에폭시실란형 커플링제(GE토시바실리콘 주식회사제, A-187) 0.3 중량부를 메틸에틸케톤에 상온에서 용해하고, 구상 용융 실리카(주식회사 아드마텍스사제, 구상 용융 실리카, SO-25R, 평균 입경 0.5㎛) 60 중량부를 첨가하여, 고속교반기를 이용하여 10분 교반시켜 수지 바니시를 얻었다.

2. 프리프레그의 제조

상술한 수지 바니시를 1060mm 폭의 유리 직물(두께 94㎛, 닛토 방적제, WEA-2116)에 함침하여, 150℃의 가열로에서 2분간 건조시켰다. 프리프레그 중의 바니시 고형분이 약 50 중량%인 프리프레그를 얻었다. 얻어진 프리프레그의 두께는 0.1mm였다.

도 5에 본 실시예에서 제조한 프리프레그의 평면도를 나타낸다. 도 5는 프리프레그의 표면 (117)을 위로 하여 나타낸 도면으로 한다. 도포 폭 1060mm인 프리프레그를 이등분하여 평가 기판으로서 이용했다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 530mm×530mm의 프리프레그의 횡방향의 일렬을 샘플로 하여 50mm×50mm로 구분하여, 부위명 1~9으로 했다. 각 부위의 눈 구부러짐 각도를 측정했다.

눈 구부러짐 각도의 측정은 이하의 방법으로 실시했다. 프리프레그의 50mm×50mm 폭의 각 부위의 외관을 눈으로 또는 실체 현미경으로 관찰하면서, 매직펜으로 유리 직물의 날실과 씨실 위에 길이 50mm의 선을 그었다. 분도기로 날실과 씨실의 교차 각도를 측정했다. 90°에서 측정한 교차 각도를 빼고, 각 부위의 눈 구부러짐 각도를 계산했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 부위 1에 눈 구부러짐 각도 2.1°인 특이점(눈 구부러짐 영역), 부위 2에 눈 구부러짐 각도 1.0°인 특이점(눈 구부러짐 영역), 부위 6에 눈 구부러짐 각도 0.5°인 특이점(눈 구부러짐 영역)을 가졌다. 도 5에서는 가장 눈 구부러짐 각도가 큰 부위 1을 부호 113으로 나타내고 있다.

[표 1]

부위	1	2	3	4	6	6	7	8	9
눈 구부러짐 각도(°)	2.1	1.0	0	0	0	0.5	0	0	0
프리프레그 두께 (㎛)	103	103	104	104	104	103	104	104	105

3. 구리박 부착 적층체의 제조 방법

상술한 프리프레그를 530mm×530mm로 절단하고, 유리 직물 양단부(귀) (115)도 절단했다. 얻어진 2매의 프리프레그를 겹치고, 양면에 두께 12㎛의 구리박을 겹쳐 압력 4 MPa, 온도 200℃에서 2시간 가열 가압 성형했다. 두께 0.23mm인 양면 구리박 부착 적층체를 얻었다.

여기서 구리박을 제외한 적층체 부분의 면 안쪽 방향의 선팽창 계수는 11ppm/℃였다. 면 안쪽 방향의 선팽창 계수는 구리박을 제외한 적층체 부분으로부터 4mm×20mm의 시료를 채취하여, TMA 장치(TMA)(TA인스트루먼트사제)를 이용하고, 10℃/분으로 승온하여 이 시료에 대하여 25℃~300℃에서의 면 안쪽 방향의 평균 선팽창 계수를 산출했다.

또, 구리박을 제외한 적층체 부분의 30℃에서의 탄성률 A는 30[GPa]이며, 180℃에서의 탄성률 B는 26[GPa]였다. 또, (A-B)/A는 0.13이었다. 탄성률은 구리박을 제외한 적층체 부분으로부터 5mm×30mm의 시료를 채취하여, 동적점탄성 측정 장치(DMA)(세이코인스트루먼트사제 DMS6100)를 이용하고, 5℃/분으로 승온하면서, 이 시료에 주파수 10Hz의 변형을 주어 동적점탄성의 측정을 실시했다.

4. 구리박 부착 적층체 세팅 방법

상술한 530mm×530mm의 프리프레그 2매는 도 6(a)~도 6(d)에 나타내는 세팅 패턴으로 겹쳐 맞추어, 상술한 3에 기재된 방법에 의하여 구리박 부착 적층체를 제조했다. 이것에 의하여, 세팅 방법 A~D의 4 종류의 구리박 부착 적층체를 얻었다.

이하, 프리프레그 2매 세팅 방법에 대하여 설명한다. 도 6(a)~(d)에 2매의 프리프레그를 상하에 적층할 때의 세팅 방법에 대하여 나타낸다. 위쪽 프리프레그 (121) 및 아래쪽 프리프레그 (123)는 표면을 위로 했을 경우, 흐름 방향으로부터 보아 좌단부에 띠 모양의 특이점(눈 구부러짐 영역) (113)을 갖는다. 도면 중, 화살표는 흐름 방향을 나타내고, 여기서 흐름 방향은 수지 조성물의 도포 방향이다. 현행 방식으로는 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 어느 프리프레그도 표면 (117)을 위로 하여 특이점의 위치가 겹치지 않는 형태로 적층되고 있다(세팅 방법 A). 그 외 세팅 패턴으로서 한쪽의 프리프레그는 이면 (119)를 위로 하고, 또 다른 한쪽의 프리프레그는 표면 (117)을 위로 하여 특이점 (113)의 위치가 겹치도록 하여 적층하는 패턴(도 6(b), 세팅 방법 B), 한쪽의 프리프레그는 이면 (119)를 위로 하고, 또 다른 한쪽의 프리프레그는 표면 (117)을 위로 하여, 특이점 (113)의 위치가 겹치지 않게 하여 적층하는 패턴(도 6(c) 세팅 방법 C) 및 상하의 프리프레그의 표면 (117)을 위로 하여, 특이점 (113)의 위치가 겹치도록 하여 적층하는 패턴(도 6(d) 세팅 방법 D)을 실시했다. 이들 4개 세팅 패턴 가운데 도 6(a) 및 도 6(c) 세팅 방법의 경우, 적층체는 눈 구부러짐 영역을 포함하는 특이점 (113)을 적층체의 양 단 2개소에 갖고, 도 6(b) 및 도 6(d) 세팅 방법의 경우, 특이점 (113)은 1 개소가 된다. 도 6(d)의 형태로 프리프레그를 겹쳤을 경우에 눈 어긋남 각도가 가장 작아졌다(눈 어긋남 각도 0°).

또한, 세팅 방법 A~D에 있어서, 부위 2, 6에서는 모두 눈 어긋남 각도는 2°이하가 되고 있다. 또, 세팅 방법 A~D에 있어서, 적층체를 평면에서 보았을 때에, 부위 1, 2, 6 이외의 영역에서는 한쪽의 프리프레그의 날실과 다른 한쪽의 프리프레그의 날실끼리는 그 연재 방향은 가지런하고 서로 평행이었다. 한쪽의 프리프레그의 씨실과 다른 한쪽의 프리프레그의 씨실끼리도 마찬가지로 그 연재 방향은 가지런하고 서로 평행이었다.

얻어진 구리박 부착 적층체의 양면에 에칭법에 의하여 구리 회로폭 1.18mm, 구리 회로간 폭 2.82mm인 메쉬 패턴을 형성했다(도 7). 또한, 양면 모두 같은 메쉬 패턴이며, 잔동율은 50%였다.

5. 구리박 부착 적층체의 휨 평가

또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 530mm×530mm 메쉬 패턴 구리박 부착 적층체를 50mm×50mm로 절단하여, 빗금친 부분의 합계 32개를 휨 평가용 샘플 (127)로서 얻었다. 또한, 530mm×530mm 구리박 부착 적층체는 제조 조건 등의 불균일에 기인하여 장소에 따라 휨 값이 다른 경우가 있다. 따라서, 여러 가지 장소의 샘플링을 실시했다.

휨량 측정은 온도 가변 레이저 삼차원 측정기(LS220-MT100, (주)티텍크제)를 이용하여 측정 에리어 48mm×48mm, 측정 피치 4mm(X,Y 양 방향 모두), 25℃ 조건하 에서 실시했다. 또한, 레이저 반사를 확실히 검출하기 위해 구리 회로상의 포인트에서 측정을 실시했다. 얻어진 휨 데이터는 최소제곱법에 의하여 기울기 보정을 실시하여, 최고값과 최소값의 차이를 휨량으로 정의했다. 따라서, 휨량이 작을수록 휨이 적게 된다. 세팅 방법 A~D에 대해서, 각각 32개의 휨 평가용 샘플 (127)의 휨량(㎛)을 측정하고 그 평균값과 변동 계수를 계산했다. 또, 휨 평가 샘플 32 개 중의 최대 눈 어긋남 각도를 프리프레그의 눈 구부러짐 각도에 기초하여 계산했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[표 2]

세팅 방법	A	B	C	D
최대 눈 어긋남 각도(도)	2.1	4.2	2.1	0
휨량 평균값(㎛)	140	130	155	95
변동 계수	0.58	0.53	0.59	0.25

표 2에 나타내는 바와 같이, 세팅 방법 D에서는 평균 휨량이 작고, 눈 구부러짐 영역을 가지고 있어도 휨이 저감되고 있는 것을 알 수 있다. 한편, 세팅 방법 A~C에서는 특이점에서의 평균 휨량이 크고, 휨 발생이 현저했다. 또, 특이점에서의 휨의 변동도 컸다. 본 실시예에서는 세팅 방법 D가 본 발명의 실시예가 되고, 세팅 방법 A~C는 비교예가 된다.

(실시예 2~7)

실시예 1의 2에 기재된 방법에 의하여, 여러 가지의 눈 구부러짐 각도를 가지는 프리프레그를 제조했다.

실시예 2~7에서는 실시예 1과 같은 원료, 방법으로 섬유기재를 제조하고 있 지만, 눈 구부러짐 각도의 발생 상황이 실시예 1과는 다르다. 실시예 2~7의 섬유기재는 섬유기재의 날실과 씨실의 작은 쪽의 교차 각도가 90°미만인 눈 구부러짐 영역을 가지고 있어, 각 실시예 마다 눈 구부러짐 각도가 차이가 났다.

[표 3]

	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7
눈 구부러짐 각도 (°)	1.0	0.5	1.5	0.7	2.0	2.0

또한, 실시예 1의 3에 기재된 방법에 의하여, 여러 가지 눈 어긋남 각도를 갖는 구리박 부착 적층체를 제조했다. 각각 0.0°~1.5°의 눈 어긋남 각도를 갖는 구리박 부착 적층체를 6개 얻었다. 얻어진 구리박 부착 적층체를 에칭하고, 실시예 1과 같이 구리박상에 메쉬 패턴을 형성했다.

6개의 구리박 부착 적층체 각각에 대해서, 50mm×50mm으로 절단하여, 휨 평가용 샘플을 얻었다. 여러 가지 눈 어긋남 각도를 갖는 구리박 부착 적층체는 각각 8개 이상 샘플링을 실시하고, 휨량(㎛)을 측정하여 평균값과 변동 계수를 계산했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

(비교예 1~3)

눈 어긋남 각도가 2°보다 커지도록 한 것 이외에는 실시예 2와 같게 하여 구리박 부착 적층체를 제조했다. 각각 2.1°~4.0°의 눈 어긋남 각도를 갖는 구리박 부착 적층체를 3개 얻었다. 실시예 2와 같게 하여, 구리박 부착 적층체의 휨량(㎛)을 측정하고 평균값과 변동 계수를 계산했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

[표 4]

	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	비교예 1	비교예 2	비교예 3
눈 어긋남 각도(°)	0.0	0.3	0.5	0.7	1.0	1.5	2.1	3.5	4.0
휨량 평균값(㎛)	94	99	98	102	120	94	209	226	201
변동 계수	0.31	0.36	0.4	0.42	0.33	0.24	0.37	0.43	0.40

표 4에 나타내는 바와 같이, 눈 어긋남 각도가 작을수록 휨이 작고, 휨량의 평균값도 작았다. 한편, 눈 어긋남 각도 2.1°이상에서는 휨량 평균값이 컸다. 또, 휨량 변동 계수도 눈 어긋남 각도 2.1°이상에서는 비교적 크고, 치수 안정성이 떨어지고 있었다.

이상의 결과로부터, 눈 어긋남 각도를 제어함으로써 적층체의 휨 발생을 저감할 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 실시예 2~7에 있어서도 적층체를 평면에서 보았을 때에 눈 구부러짐 영역 이외의 영역에서는 한쪽의 프리프레그의 날실과 다른 한쪽의 프리프레그의 날실끼리는 그 연재 방향은 가지런하고 서로 평행이었다. 한쪽의 프리프레그의 씨실과 다른 한쪽의 프리프레그의 씨실끼리도 마찬가지로 그 연재 방향은 가지런하고 서로 평행이었다.

Claims

제1 섬유기재와 수지로 이루어진 제1 수지층 및 제2 섬유기재와 수지로 이루어진 제2 수지층을 포함하는 적층체로서,

상기 제1 수지층 및 제2 수지층은 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층 중 적어도 일부가 상기 적층체의 두께 방향에서의 중심선을 사이에 두고 각각 다른 영역에 위치하도록 배치되고,

상기 제1 섬유기재 및 상기 제2 섬유기재 중 적어도 한쪽이 눈 구부러짐 영역을 갖고, 여기서 눈 구부러짐 영역이란 상기 섬유기재의 날실과 씨실의 작은 쪽의 교차 각도가 89°미만인 영역을 말하며,

상기 눈 구부러짐 영역에서의 상기 제1 섬유기재의 날실 및 상기 제2 섬유기재의 날실로 형성되는 각도 및 상기 제1 섬유기재의 씨실 및 상기 제2 섬유기재의 씨실로 형성되는 각도 중 어느 큰 쪽의 각도가 2°이하인 적층체.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층이 상기 적층체의 두께 방향에서의 중심선을 사이에 두고 대략 대칭으로 배치되는 적층체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층이 상기 적층체의 최외층인 적층체.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 적층체에 포함되는 모든 섬유기재가 상기 눈 구부러짐 영역을 갖고, 모든 각 섬유기재 사이에서의 상기 섬유기재의 날실끼리로 형성되는 각도 및 상기 섬유기재의 씨실끼리로 형성되는 각도 중 어느 큰 쪽의 각도가 2°이하인 적층체.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 적층체의 두께가 0.2mm 이하인 적층체.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

상기 적층체의 면 방향의 선팽창 계수가 2ppm/℃ 이상, 20ppm/℃ 이하인 적층체.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 적층체의 30℃에서의 탄성률을 A[GPa], 180℃에서의 탄성률을 B[GPa]로 했을 때,

0.05≤(A-B)/A≤0.5를 만족시키는 적층체.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,

상기 섬유기재가 유리 직물인 적층체.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,

상기 섬유기재의 두께가 0.01mm 이상, 0.15mm 이하인 적층체.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 적층체 중 적어도 한쪽 면에 금속박이 형성된 금속박 부착 적층체.
청구항 10에 있어서,

상기 금속박이 구리박인 금속박 부착 적층체.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 적층체를 포함하는 회로 기판.
청구항 12에 기재된 회로 기판에 반도체 소자를 탑재한 반도체 패키지.
적층체의 제조 방법으로서,

제1 섬유기재와 수지로 이루어진 제1 수지층 및 제2 섬유기재와 수지로 이루어진 제2 수지층을 준비하는 공정과,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층 중 적어도 일부가 상기 적층체의 두께 방향에서의 중심선을 사이에 두고 각각 다른 영역에 위치하도록 배치하는 공정과,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 직접 또는 다른 층을 개재시켜 겹쳐 맞추는 공정과,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 가열 가압하여 적층체를 형성하는 공정을 포함하고,

상기 제1 섬유기재 및 상기 제2 섬유기재 중 적어도 한쪽이 눈 구부러짐 영역을 갖고, 여기서 눈 구부러짐 영역이란 섬유기재의 날실과 씨실의 작은 쪽의 교차 각도가 89°미만인 영역을 말하며,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 겹쳐 맞추는 상기 공정에 있어서, 상기 눈 구부러짐 영역에서의 상기 제1 섬유기재의 날실 및 상기 제2 섬유기재의 날실로 형성되는 각도 및 상기 제1 섬유기재의 씨실 및 상기 제2 섬유기재의 씨실로 형성되는 각도 중 어느 큰 쪽의 각도가 2°이하가 되도록 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 겹쳐 맞추는 적층체의 제조 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 배치하는 상기 공정에 있어서, 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층이 상기 적층체의 두께 방향에서의 중심선을 사이에 두고 대략 대칭으로 위치하도록 배치하는 적층체의 제조 방법.
청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 배치하는 상기 공정에 있어서, 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층이 상기 적층체의 최외층이 되도록 배치하는 적층체의 제조 방법.
청구항 14 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 준비하는 상기 공정에 있어서, 섬유기재와 수지로 이루어진 적어도 하나의 다른 수지층을 추가로 준비하고,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 겹쳐 맞추는 상기 공정에 있어서, 모든 각 섬유기재 사이에서의 상기 섬유기재의 날실끼리로 형성되는 각도 및 상기 섬유기재의 씨실끼리로 형성되는 각도 중 어느 큰 쪽의 각도가 2°이하가 되도록 모든 상기 수지층을 겹쳐 맞추는 적층체의 제조 방법.
청구항 14 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,

상기 섬유기재의 두께가 0.01mm 이상, 0.15mm 이하인 적층체의 제조 방법.
청구항 14 내지 청구항 18 중 어느 한쪽에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 상기 적층체 중 적어도 한쪽 면에 추가로 금속박을 형성하는 금속박 부착 적층체의 제조 방법.
날실 및 씨실을 교차시켜 구성되는 제1 섬유기재 및 수지를 포함하는 제1 수 지층과,

날실 및 씨실을 교차시켜 구성되는 제2 섬유기재 및 수지를 포함하는 제2 수지층을 포함하는 적층체로서,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층은 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층 중 적어도 일부가 이 적층체의 중심점을 통과하여 이 적층체의 적층 방향과 직교하는 중심선을 사이에 두고 각각 다른 영역에 위치하도록 배치되어 있고,

상기 제1 섬유기재 및 상기 제2 섬유기재 중 적어도 한쪽에 있어서, 씨실과 날실의 교차 각도 중 작은 쪽의 각도가 90°미만인 눈 구부러짐 영역을 가지고 있고,

이 적층체를 상기 제1 수지층 표면측으로부터 평면에서 본 상태에 있어서, 상기 눈 구부러짐 영역내에서는 상기 제1 섬유기재의 날실 및 상기 제2 섬유기재의 날실끼리 이루는 각도 및 상기 제1 섬유기재의 씨실 및 상기 제2 섬유기재의 씨실끼리 이루는 각도가 2°이하인 적층체.
청구항 1 내지 청구항 9, 청구항 20 중 어느 한 항에 기재된 적층체에 있어서,

이 적층체를 평면에서 보았을 때에, 상기 눈 구부러짐 영역 이외의 영역에 있어서, 상기 제1 섬유기재의 날실 및 상기 제2 섬유기재의 날실은 그 연재 방향이 가지런하고 서로 평행이며,

상기 제1 섬유기재의 씨실 및 상기 제2 섬유기재의 씨실은 그 연재 방향이 가지런하고 서로 평행인 적층체.
적층체의 제조 방법으로서,

제1 섬유기재와 수지로 이루어진 제1 수지층 및 제2 섬유기재와 수지로 이루어진 제2 수지층을 준비하는 공정과,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층 중 적어도 일부가, 이 적층체의 두께의 중심점을 통과하여 이 적층체의 적층 방향과 직교하는 중심선을 사이에 두고 각각 다른 영역에 위치하도록 배치하는 공정과,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 직접 또는 다른 층을 개재시켜 겹쳐 맞추는 공정과,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 가열 가압하여 적층체를 형성하는 공정을 포함하며,

상기 제1 섬유기재 및 상기 제2 섬유기재 중 적어도 한쪽에 있어서, 씨실과 날실의 교차 각도 중 작은 쪽의 각도가 90°미만인 눈 구부러짐 영역을 가지고 있고,

상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 겹쳐 맞추는 상기 공정에서는,

상기 제1 수지층 표면측으로부터 평면에서 본 상태에 있어서, 상기 눈 구부러짐 영역내에 있어서, 상기 제1 섬유기재의 날실 및 상기 제2 섬유기재의 날실끼리 이루는 각도 및 상기 제1 섬유기재의 씨실 및 상기 제2 섬유기재의 씨실끼리 이루는 각도가 2°이하가 되도록 상기 제1 수지층 및 상기 제2 수지층을 겹쳐 맞추는 적층체의 제조 방법.