KR20140016934A - 빌드업용 프리프레그 - Google Patents

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Abstract

빌드업용 프리프레그(1)는 섬유 기재(2)와 섬유 기재(2)의 양면에 마련된다. IPC-TM-650　Method　2.3.17에 준거해, 171±3℃, 1380±70kPa의 조건으로 5분간 가열 가압해 측정된 수지 흐름이 15중량％ 이상 50중량％ 이하이다.

Description

빌드업용 프리프레그{PREPREG FOR BUILD-UP}
본 발명은 빌드업용 프리프레그에 관한 것이다.
회로 기판 상에 절연층과 도체층을 교대로 겹쳐 쌓는 빌드업 방식에 의한 적층 배선판의 제조 기술이 알려져 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는 종이 또는 포(布) 기재에 열경화성 수지 바니시를 함침시킨 프리프레그와 금속박으로 이루어진 적층 재료를 경면판의 사이에 끼워 다수 적층시키고, 쿠션재, 캐리어재를 통하여 열판 사이에 배치시켜 열판을 가열 가압함으로써 형성되는 열경화성 수지 적층판의 제조 방법에 있어서, 쿠션재는 각각의 옆을 따라 돌기가 그 표면측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열경화성 수지 적층판의 제조 방법이 기재되어 있다. 이 방법에 따르면, 쿠션재의 표면에는 각 변에 따른 돌기가 형성되어 있기 때문에, 프레스 성형시 적층 재료의 바깥 테두리부가 다른 부분에 비해 압력이 높아져, 성형시, 내부의 수지가 외부로 튀어나오는 일이 적다고 여겨지고 있다.
또, 특허문헌 2에는 가열 및 가압 가능한 진공 적층 장치를 이용하여, 패턴 가공된 회로 기반 상에, 지지 베이스 필름과 수지 조성물층으로 구성되는 접착 필름의 수지 조성물층 면을 적층하는 방법에 있어서, 진공 적층 장치의 적어도 하나의 프레스판과 접착 필름의 지지 베이스 필름면의 사이에 이 접착 필름 표면적보다 작은 스며나옴 방지 시트를 마련해, 이 스며나옴 방지 시트가 이 접착 필름의 표면 주위의 어떠한 점에 있어서도 외측으로 튀어나오는 일이 없도록 설치함으로써 접착제의 스며나옴을 방지할 수 있다고 기재되어 있다.
또, 특허문헌 3에는 마이크로 파형(micro-waviness)이 없는 폴리페닐렌에테르 적층판에 적합한 프리프레그를 제공하는 것을 기술적 과제로 하여, 상기 기술적 과제를 해결하는 수단으로서 열경화성 폴리페닐렌에테르계 수지 조성물과 기재를 복합해서 이루어지는 프리프레그에 있어서, 그 수지 흐름이 1％~25％인 것을 특징으로 하는 프리프레그를 채용하는 것이 기재되어 있다.
일본 특개 평4-185408호 공보 일본 특개 평11-340625호 공보 일본 특개 2000-297165호 공보
그렇지만, 특허문헌 1, 2의 프리프레그에서는 진공 라미네이터에 적용했을 때 수지의 튀어나옴을 방지하는 것을 과제로 하기 때문에, 내층 회로 기판 상의 회로 요철을 매립할 만한 충분한 유동성을 확보하는 것을 방해하고 있었다. 한편, 이들 종래의 프리프레그를 사용한 적층판에서는 회로간에 보이드가 남는다는 문제가 있었다. 본 발명자들의 확인에 따르면, 이러한 종래의 프리프레그의 수지 흐름은 5~8중량％ 정도이며, 가장 높은 것이라도 12중량％밖에 되지 않았다. 따라서, 수지가 회로 요철에 충분히 추종할 수 없기 때문에 매립 저하가 발생하는 것이라고 본 발명자들은 생각했다.
그런데, 회로 요철을 충분히 매립하도록 프리프레그의 수지층을 구성하는 수지 조성물의 유동성을 확보했을 경우, 수지 조성물의 유동성이 너무 커지기 때문에 진공 라미네이트시에는 수지층이 흘러나와 버려, 얻어지는 적층판의 두께에 불균일이 생겨 버린다. 이와 같이 내층 회로의 매립성의 향상과 두께 정밀도의 향상은 트레이드 오프의 관계에 있었다.
특허문헌 3에 기재된 것은 열경화성 폴리페닐렌에테르계 수지 조성물과 기재를 복합해서 이루어지는 프리프레그를 전제로 하는 기술을 개시하는 것으로, 폴리페닐렌에테르를 포함하지 않는 수지층을 구비한 프리프레그는 기재되지 않았다. 또, 특허문헌 3에 기재된 것은 에폭시 수지를 재료로 하는 동장(銅張) 적층판이 전기 특성, 특히 고주파 영역에서의 유전 특성이 나쁘다는 결점을 가지고 있어, 이 문제를 해결하는 재료로서 폴리페닐렌에테르를 동장 적층판에 응용하는 것에 주목되고 있다. 따라서, 특허문헌 3에 기재된 것은 에폭시 수지를 주성분으로 하는 열경화성 수지를 함유하는 수지층을 구비한 프리프레그의 기술에 이용할 수 없다.
또, 빌드업용 프리프레그에 있어서, 수지 흐름과 수지층을 구성하는 수지 조성물의 종류는 일체 불가분의 구성이다. 수지 흐름은 수지의 점도와 수지의 반응의 진행도의 밸런스에 의해 정해지는 파라미터이다. 폴리페닐렌에테르 수지는 점도가 높아 폴리페닐렌에테르 수지를 함유하는 수지층을 구비한 프리프레그에 의해, 양호한 내층 회로 매립성을 얻을 수 없다.
본 발명은 상기 사정을 감안해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 내층 회로의 매립성의 향상과 두께 정밀도의 향상의 양립을 도모하는 빌드업용 프리프레그를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의하면,
섬유 기재와 상기 섬유 기재의 양면에 마련된 수지층을 구비하고,
IPC-TM-650 Method 2. 3. 17에 준거해, 171±3℃, 1380±70kPa의 조건으로 5분간 가열 가압해 측정된 수지 흐름이 15중량％ 이상 50중량％ 이하인 빌드업용 프리프레그가 제공된다.
본 발명의 빌드업용 프리프레그는 수지층에 열경화성 수지를 함유하고,
상기 열경화성 수지는 에폭시 수지, 시아네이트 수지 및 말레이미드 화합물로부터 선택되는 것인 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 의하면,
한면 또는 양면에 회로 형성면을 가지는 코어층과
상기 코어층의 상기 회로 형성면에 적층된 빌드업층을 구비하고,
상기 빌드업층은 상기의 빌드업용 프리프레그를 경화해 형성한 것인 적층판이 제공된다.
또, 본 발명에 의하면,
상기의 적층판과
상기 적층체에 실장된 반도체 소자
를 구비하는 반도체 장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면,
한면 또는 양면에 회로 형성면을 가지는 코어층의 상기 회로 형성면에 가열 가압하, 빌드업용 프리프레그를 라미네이트하는 라미네이트 공정과, 라미네이트한 상기 빌드업용 프리프레그의 표면을 평활하여 적층판을 얻는 평활화 공정을 연속적으로 실시하는 적층판의 제조 방법으로서,
상기 라미네이트 공정에 있어서, 대향하는 한 쌍의 금속판으로 상기 코어층과 상기 빌드업용 프리프레그를 사이에 둔 상태에서 가열 및 가압하고,
상기 빌드업용 프리프레그로서 상기의 빌드업용 프리프레그를 사용하는 적층판의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 내층 회로의 매립성의 향상과 두께 정밀도의 향상을 양립할 수 있는 빌드업용 프리프레그가 제공된다.
상술한 목적, 및 그 외의 목적, 특징 및 이점은 이하에 설명하는 바람직한 실시형태, 및 거기에 부수하는 이하의 도면에 의해 더욱 분명해진다.
도 1은 실시형태와 관련된 프리프레그를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 실시예와 관련된 프리프레그의 수지 흐름을 측정하는 방법을 설명하는 도면이다.
본 발명에 관한 프리프레그는 섬유 기재와 섬유 기재의 양면에 마련된 수지층을 구비한 빌드업용 프리프레그이다. 이 프리프레그는 IPC-TM-650 Method 2. 3. 17에 준거해, 171±3℃, 1380±70kPa의 조건으로 5분간 가열 가압해 측정된 수지 흐름이 15중량％ 이상 50중량％ 이하이다. 상기 조건하에서 측정된 수지 흐름을 15중량％ 이상으로 함으로써 내층 회로의 매립성이 뛰어난 프리프레그를 얻을 수 있다. 또, 수지 흐름의 상한을 50중량％ 이하로 함으로써 프리프레그를 적층 프레스했을 때에, 프리프레그로부터의 수지층의 유출을 억제할 수 있다. 따라서, 회로 형성면을 가지는 코어층에 적층시킬 때, 내층 회로의 매립성이 뛰어나고, 또한 적층 프레스시의 프리프레그로부터의 수지층의 유출을 억제할 수 있는 빌드업용 프리프레그가 실현 가능하게 된다.
또 본 발명에 관한 프리프레그는 대향하는 한 쌍의 고무판으로 이 프리프레그를 사이에 둔 상태에서 120℃, 2.5MPa의 조건하에 가열 및 가압했을 때, 평면시에서 섬유 기재의 바깥 테두리로부터 튀어나오는 수지층의 중량이 수지층의 전체에 대해서, 5중량％ 이하인 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 얻어지는 적층판의 두께 균일성을 한층 더 향상시킬 수 있다. 따라서, 회로 형성면을 가지는 코어층에 적층시킬 때, 내층 회로의 매립성이 뛰어나고, 적층 프레스시의 프리프레그로부터의 수지층의 유출을 억제할 수 있으며, 또한 보다 한층 두께 균일성을 향상시킬 수 있는 빌드업용 프리프레그가 실현 가능하게 된다.
또한, 상기의 고무판은 하기 (i)~(iii)을 만족시키는 것을 사용한다.
(i) JIS K 6253 A에 준거해 측정한 고무 경도가 60о
(ii) 두께 3㎜
(iii) 재질이 실리콘
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 이용해 설명한다. 또한, 모든 도면에서 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 적절히 설명을 생략한다.
[프리프레그]
도 1은 본 발명의 프리프레그의 일례를 나타내는 도면이다. 프리프레그(1)는 섬유 기재(2)와 섬유 기재(2)의 양면에 마련되고, 열경화성 수지를 함유하는 수지층(3,4)을 구비한다. 프리프레그(1)는 섬유 기재(2)에 수지 조성물을 함침시켜 형성할 수 있다. 이하, 프리프레그(1)에 사용되는 수지 조성물 P에 대해서 설명하지만, 수지층(3,4)을 구성하는 수지 조성물은 서로 동일해도 되고, 각각 상이해도 된다.
프리프레그(1)에 사용되는 수지 조성물 P는 (A) 열경화성 수지를 함유한다. (A) 열경화성 수지는 에폭시 수지, 시아네이트 수지 및 말레이미드 화합물로부터 선택되는 것이고, 이것들을 1종 또는 2종 이상 포함할 수 있다. 수지 조성물 P 중의 열경화성 수지의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 수지 조성물 P 전체의 15~80중량％인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 25~50중량％이다.
에폭시 수지로는 예를 들면, 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 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 등의 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 중의 1 종류를 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종류 이상을 병용하거나 할 수도 있다.
에폭시 수지의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 수지 조성물 P 전체의 15~80중량％인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 25~50중량％이다. 또, 액상의 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지 등의 액상의 에폭시 수지를 병용하면, 섬유 기재에 대한 함침성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 액상의 에폭시 수지의 함유량은 수지 조성물 P 전체의 3~14중량％이면 보다 바람직하다. 또, 고형의 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지를 병용하면 도체에 대한 밀착성을 향상시킬 수 있다.
시아네이트 수지의 종류로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 노볼락형 시아네이트 수지, 나프톨 아랄킬형 시아네이트 수지, 디시클로펜타디엔형 시아네이트 수지, 비페닐형 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, 페놀 노볼락형 시아네이트 수지가 저열팽창성의 점에서 바람직하다. 또, 추가로 다른 시아네이트 수지를 1 종류 혹은 2 종류 이상 병용하거나 할 수도 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 시아네이트 수지는 수지 조성물 P 전체의 8~20중량％이면 바람직하다.
말레이미드 화합물로는 비스말레이미드, 비스말레이미드와 시안산 에스테르로 구성되는 비스말레이미드·트리아진 수지(BT 수지)를 들 수 있다. 비스말레이미드로는 예를 들면, 4,4'-디페닐메탄 비스말레이미드, m-페닐렌 비스말레이미드, p-페닐렌 비스말레이미드, 2, 2'-[4-(4-말레이미드 페녹시) 페닐]프로판, 나사-(3-에틸-5-메틸-4-말레이미드 페닐) 메탄, 4-메틸-1, 3-페닐렌 비스말레이미드, N,N'-에틸렌디말레이미드, N,N'-헥사메틸렌디말레이미드 등을 들 수 있다. 말레이미드 화합물은 수지 조성물 P 전체의 20중량％ 이하이면 바람직하다.
수지 조성물 P는 (B) 충전재를 함유하는 것이 바람직하다. (B) 충전재로는 예를 들면, 코어 쉘형 고무 입자, 가교 아크릴로니트릴 부타디엔 고무 입자, 가교 스티렌 부타디엔 고무 입자, 아크릴 고무 입자, 실리콘 입자 등이라는 유기 충전재；탈크, 소성 클레이, 미소성 클레이, 마이카, 글래스 등의 규산염, 산화 티탄, 알루미나, 실리카, 용융 실리카 등의 산화물, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 하이드로탈사이트 등의 탄산염, 베마이트(AlO(OH), 「의사(pseudo)」베마이트라고 통상 불리는 베마이트(즉, Al2O3·xH2O, 여기서, x=1 내지 2), 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 등의 무기 충전재를 들 수 있다. 이들 중의 1 종류를 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종류 이상을 병용하거나 할 수도 있다.
이들 중에서도 실리카가 보다 바람직하고, 용융 실리카(특히 구상 용융 실리카)가 저열팽창성이 뛰어난 점에서 특히 바람직하다. 그 형상은 파쇄상, 구상이 있지만, 섬유 기재에 대한 함침성을 확보하기 위해서 수지 조성물 P의 용융 점도를 내리려면 구상 실리카를 사용하는 등 그 목적에 맞춘 사용 방법이 채용된다.
(B) 충전재의 평균 입자 지름은 특별히 한정되지 않지만, 0.01~3㎛가 바람직하고, 특히 0.02~1㎛가 바람직하다. (B) 충전재의 입경을 0.01㎛ 이상으로 함으로써, 바니시를 저점도로 해 섬유 기재에 수지 조성물 P를 양호하게 함침시킬 수 있다. 또, 3㎛ 이하로 함으로써, 바니시 중에서 (B) 충전재의 침강 등을 억제할 수 있다. 이 평균 입자 지름은 예를 들면 입도 분포계(시마즈 제작소사 제, 제품명：레이저 회절식 입도 분포 측정 장치 SALD 시리즈)에 의해 측정할 수 있다.
또, (B) 충전재는 특별히 한정되지 않지만, 평균 입자 지름이 단분산인 충전재를 사용할 수도 있고, 평균 입자 지름이 다분산인 충전재를 사용할 수 있다. 나아가, 평균 입자 지름이 단분산 및/또는 다분산인 충전재를 1 종류 또는 2 종류 이상을 병용하거나 할 수도 있다.
또한, 평균 입자 지름 3㎛ 이하의 구상 실리카(특히 구상 용융 실리카)가 바람직하고, 특히 평균 입자 지름 0.02~1㎛의 구상 용융 실리카가 바람직하다. 이것에 의해, (B) 충전재의 충전성을 향상시킬 수 있다.
(B) 충전재의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 수지 조성물 P 전체의 2~70중량％가 바람직하고, 특히 5~60중량％가 바람직하다. 함유량이 상기 범위 내이면, 특히 저열팽창, 저흡수로 할 수 있다. 필요에 따라서, 수지층(3,4)에서 (B) 충전재의 함유량을 바꿔 도체와의 밀착과 저열팽창의 양립을 도모할 수도 있다.
프리프레그(1)에 사용되는 수지 조성물 P는 특별히 한정되지 않지만, (C) 커플링제를 함유하는 것이 바람직하다. (C) 커플링제는 (A) 열경화성 수지와 (B) 충전재의 계면의 습윤성을 향상시킴으로써, 섬유 기재에 대해서 (A) 열경화성 수지 및 (B) 충전재를 균일하게 정착시켜, 내열성, 특히 흡습 후의 납땜 내열성을 개량할 수 있다.
(C) 커플링제로는 통상 사용되는 것이라면 뭐든지 사용할 수 있지만, 구체적으로는 에폭시실란 커플링제, 양이온 실란 커플링제, 아미노실란 커플링제, 티타네이트계 커플링제 및 실리콘 오일형 커플링제 중에서 선택되는 1종 이상의 커플링제를 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, (B) 충전재의 계면과의 습윤성을 높게 할 수 있으며, 그에 따라 내열성을 보다 향상시킬 수 있다.
(C) 커플링제의 첨가량은 (B) 충전재의 비표면적에 의존하므로 특별히 한정되지 않지만, (B) 충전재 100중량부에 대해서 0.05~3중량부가 바람직하고, 특히 0.1~2중량부가 바람직하다. (C) 커플링제의 함유량을 (B) 충전재 100중량부에 대해서 0.05중량부 이상으로 함으로써, (B) 충전재를 충분히 피복할 수 있어 내열성을 향상시킬 수 있다. (C) 커플링제의 함유량을 (B) 충전재 100중량부에 대해서 3중량부 이하로 함으로써, 반응이 양호하게 진행되어 휨 강도 등의 저하를 막을 수 있다.
수지 조성물 P는 추가로 (D) 페놀계나 아민계의 경화제를 함유할 수 있다. 페놀계 경화제로는 페놀 노볼락 수지, 알킬 페놀 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지, 디시클로펜타디엔형 페놀 수지, 자이록크형 페놀 수지, 테르펜 변성 페놀 수지, 폴리비닐 페놀류 등 공지 관용의 것을 단독 혹은 2종 이상 조합해 사용할 수 있다. 아민계 경화제로는 3,3'-디에틸-4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 디에틸톨루엔 디아민 등의 방향족 아민을 단독 혹은 2종 이상 조합해 사용할 수 있다.
(D) 페놀 경화제의 배합량은 (A) 열경화성 수지로서 에폭시 수지를 포함한 경우, 에폭시 수지와의 당량비(페놀성 수산기 당량/에폭시기 당량)가 0.1~1.0이면 바람직하다. 이것에 의해, 미반응 페놀 경화제의 잔류가 없어져 흡습 내열성이 향상된다. (A) 열경화성 수지로서 에폭시 수지와 시아네이트 수지를 병용하는 경우는 0.2~0.5의 범위가 특히 바람직하다. 이것은 페놀 수지는 경화제로서 작용할 뿐만 아니라, 시아네이트기와 에폭시기의 경화를 촉진하기 때문이다.
(D) 아민 경화제의 배합량은 (A) 열경화성 수지와의 당량비가 0.1~2.0이면 바람직하다. 이것에 의해, 미반응 아민 경화제의 잔류가 없어져, 흡습 내열성이 향상된다.
수지 조성물 P에는 필요에 따라서 (E) 경화촉진제를 함유해도 된다. (E) 경화촉진제로는 공지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면 나프텐산 아연, 나프텐산 코발트, 옥틸산 주석, 옥틸산 코발트, 비스아세틸아세토네이트 코발트(II), 트리스아세틸아세토네이트 코발트(III) 등의 유기 금속염, 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, 아세트산, 벤조산, 살리실산, 파라톨루엔 설폰산 등의 유기산 등, 또는 이 혼합물을 들 수 있다. 경화촉진제로서 이들 중의 유도체도 포함해 1 종류를 단독으로 사용할 수도 있고, 이들 유도체도 포함해 2 종류 이상을 병용하거나 할 수도 있다.
(E) 경화촉진제의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 수지 조성물 P 전체의 0.05~5중량％가 바람직하고, 특히 0.2~2중량％가 바람직하다. 함유량을 0.05중량％ 이상으로 함으로써 충분히 경화를 촉진시킬 수 있고, 5중량％ 이하로 함으로써 프리프레그(1)의 보존성의 저하를 막을 수 있다.
수지 조성물 P는 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에테르술폰 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. 또, 이 수지 조성물 P에는 필요에 따라서, 안료, 염료, 소포제, 레벨링제, 자외선 흡수제, 발포제, 산화 방지제, 난연제, 이온 포착제 등의 상기 성분 이외의 첨가물을 첨가해도 된다.
수지 조성물 P를 함침시키는 섬유 기재(2)는 특별히 한정되지 않지만, 유리 직포, 유리 부직포 등의 유리 섬유 기재(유리 클로스(cloth)), 폴리아미드 수지 섬유, 방향족 폴리아미드 수지 섬유, 전방향족 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, 폴리벤조옥사졸 수지 섬유, 불소 수지 섬유 등을 주성분으로 하는 직포 또는 부직포로 구성되는 합성 섬유 기재, 크라프트지, 코톤 린터지, 린터와 크라프트지의 혼초지 등을 주성분으로 하는 종이 기재 등의 유기 섬유 기재 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 유리 클로스가 바람직하다. 이것에 의해, 저흡수성이고, 고강도, 저열팽창성의 프리프레그를 얻을 수 있다.
유리 클로스를 구성하는 유리는 예를 들면 E 유리, C 유리, A 유리, S 유리, D 유리, NE 유리, T 유리, H 유리, Q 유리 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 E 유리, 또는 T 유리가 바람직하다. 이것에 의해, 프리프레그의 고탄성화를 달성할 수 있고, 또 프리프레그의 열팽창 계수를 작게 할 수 있다.
수지 조성물 P를 섬유 기재(2)에 함침시키는 방법은 예를 들면, 수지 조성물 P를 사용해 수지 바니시 V를 조제하여, 섬유 기재(2)를 수지 바니시 V에 침지하는 방법, 각종 코터에 의해 도포하는 방법, 스프레이에 의해 내뿜는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 섬유 기재(2)를 수지 바니시 V에 침지하는 방법이 바람직하다. 이것에 의해, 섬유 기재(2)에 대한 수지 조성물 P의 함침성을 향상시킬 수 있다. 또한, 섬유 기재(2)를 수지 바니시 V에 침지하는 경우, 통상의 함침 도포 설비를 사용할 수 있다.
수지 바니시 V에 사용되는 용매는 수지 조성물 P 중의 수지 성분에 대해서 양호한 용해성을 나타내는 것이 바람직하지만, 악영향을 미치지 않는 범위에서 빈용매를 사용해도 상관없다. 양호한 용해성을 나타내는 용매는 예를 들면, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 시클로펜탄온, 테트라히드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭시드, 에틸렌글리콜, 셀로솔브계, 카르비톨계 등을 들 수 있다.
수지 바니시 V의 고형분은 특별히 한정되지 않지만, 수지 조성물 P의 고형분 20~80중량％이 바람직하고, 특히 35~65중량％이 바람직하다. 이것에 의해, 수지 바니시 V의 섬유 기재에 대한 함침성을 더욱 향상시킬 수 있다. 섬유 기재(2)에 수지 조성물 P를 함침시키는 소정 온도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 90~220℃ 등에서 건조시킴으로써 프리프레그(1)를 얻을 수 있다. 프리프레그(1)의 두께는 20~100㎛인 것이 바람직하다.
프리프레그(1)는 도 1에서 나타내는 바와 같이 섬유 기재(2)를 중심으로 하여 상대적으로 두꺼운 수지층(3)과 상대적으로 얇은 수지층(4)을 가지고 있어도 되고, 섬유 기재(2)를 중심으로 하여 실질적으로 동일한 두께로 이루어진 수지층을 가지고 있어도 된다. 다시 말하면, 프리프레그(1)는 섬유 기재의 두께 방향의 중심(5)과 프리프레그의 두께 방향의 중심(6)이 어긋나 있어도 된다. 수지층(3,4)의 두께는 도 1에 나타내는 프리프레그(1)의 단면도에 있어서, 섬유 기재의 두께 방향의 중심(5)을 기준선으로 하여, 이 섬유 기재의 두께 중심(5)으로부터 프리프레그(1)의 제1의 면 S1까지의 거리 T1, 및 프리프레그(1)의 제2의 면 S2까지의 거리 T2로 얻어지는 것으로, T1을 두꺼운 수지층(3)의 두께로 하고, T2를 얇은 수지층(4)의 두께로 한다. 도 1에서 나타내는 바와 같이 제2의 면 S2는 제1의 면 S1의 반대측의 면이다. 프리프레그(1)는 T1≥T2일 때, T1/T2가 1 이상 5 이하인 것이 바람직하고, 1.5 이상 4.5 이하가 보다 바람직하며, 2 이상 4 이하가 더욱 바람직하다.
프리프레그(1)는 IPC-TM-650 Method 2. 3. 17에 준거해, 171±3℃, 1380±70kPa의 조건으로 5분간 가열 가압해 측정된 수지 흐름을 측정해 평가할 수 있다.
프리프레그(1)의 수지 흐름이 15중량％ 이상이면, 배선 회로의 매립성이 뛰어난 프리프레그로 할 수 있다. 또, 이 수지 흐름은 50중량％ 이하이면, 프리프레그를 적층 프레스했을 때에, 수지 조성물 P의 유출을 억제할 수 있다. 상한은 40중량％ 이하가 바람직하고, 35중량％ 이하로 하면 보다 바람직하다. 이렇게 함으로써, 프리프레그(1)를 빌드업하여 얻어지는 적층판의 두께 균일성을 향상시킬 수 있다.
프리프레그(1)에 사용되는 수지 조성물 P 중에 포함되는 에폭시 수지 등의 열경화성 수지의 평균 분자량을 작게 함으로써, 수지 흐름을 크게 할 수 있다. 또, 프리프레그(1)에 사용되는 수지 조성물 P 중에 포함되는 충전재의 함량을 많이 함으로써, 수지 흐름을 작게 할 수 있다.
또, 빌드업용의 프리프레그(1)의 성능은 이하와 같이도 평가할 수 있다. 즉, 2개의 금속판의 사이에 프리프레그(1)를 대치(戴置)하고, 120℃, 2.5MPa의 조건으로 고무판을 통하여 60초 프레스했을 때, 평면시에서 섬유 기재(2)의 바깥 테두리로부터 튀어나오는 수지층(3,4)의 중량을 측정한다. 이때, 프리프레그(1)는 평면시에서의 사이즈를 모두 200㎜×200㎜로 한다. 금속판은 두께 1.5㎜의 SUS를 사용한다. 고무판은 JIS K 6253 A에 준거해 측정한 고무 경도가 60о이며, 두께 3㎜의 실리콘 고무로 한다. 구체적으로는 니치고·모튼(주) 제 CVP300의 핫 프레스 장치를 이용한다. 이와 같이 하여 측정된 수지층(3,4)의 튀어나오는 양을 수지층(3,4) 전체에 대해서 5중량％ 이하로 함으로써, 프리프레그(1)를 빌드업하여 얻어지는 적층판의 두께 균일성을 향상시킬 수 있다. 하한은 특별히 없고, 수지층(3,4) 전체에 대해서 0중량％ 이상인 것이 바람직하다.
프리프레그(1)에 사용되는 수지 조성물 P 중에 포함되는 액상 수지를 배합하거나, 혹은 증량함으로써, 상기의 수지층(3,4)의 튀오나오는 양이 커진다. 또, 프리프레그(1)에 사용되는 수지 조성물 P 중에 포함되는 페녹시 수지 등 중량 평균 분자량이 10000을 넘는 고분자 수지를 배합하거나, 혹은 증량함으로써, 수지층(3,4)의 튀어나오는 양을 작게 할 수 있다.
프리프레그(1)는 금속박 혹은 필름을 통하여 복수매 적층시킨 것이어도 된다. 금속박은 예를 들면 동 및 동계 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 등의 금속박을 들 수 있다. 그 중에서도 동박이 바람직하다.
금속박 혹은 필름을 통하여 복수매 적층시킨 후, 가열, 가압해도 된다. 가열하는 온도는 특별히 한정되지 않지만, 120~230℃가 바람직하고, 특히 150~210℃가 바람직하다. 또, 가압하는 압력은 특별히 한정되지 않지만, 1~5MPa가 바람직하고, 특히 2~4MPa가 바람직하다. 이러한 프리프레그(1)를 사용함으로써, 유전 특성, 고온 다습화로의 기계적, 전기적 접속 신뢰성이 뛰어난 적층판을 얻을 수 있다.
프리프레그(1)는 롤상으로 권회 적층되어 있어도 된다. 이때, 한면 또는 양면에 지지 기재를 마련해 이 지지 기재가 개재된 상태에서 권회 적층되어 있어도 된다. 프리프레그(1)를 롤상으로 권회 적층시키는 방법으로서 예를 들면, 이하의 것을 들 수 있다.
섬유 기재(2)에 수지 조성물 P를 함침시킨 후, 지지 기재와 함께 롤식 라미네이트 장치에 반송하고, 금속 롤 또는 탄성재 롤로 지지 기재를 프리프레그(1)에 연속적으로 가압 및 가열함으로써 라미네이트한다. 그 후, 롤상으로 권취함으로써 프리프레그(1)를 롤상으로 권회 적층시킬 수 있다.
또, 롤상으로 권취된 시트상 섬유 기재(2)를 롤에 의해 연속적으로 반송하여 수지 바니시 V에 함침 및 건조를 실시함으로써, 롤상으로 권회 적층된 프리프레그(1)를 제조해도 된다.
지지 기재로는 플라스틱 필름을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르, 폴리카보네이트(PC), 아크릴 수지(PMMA), 환상 폴리올레핀, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리에테르설파이드(PES), 폴리에테르케톤, 폴리이미드 등을 들 수 있다. 그 중에서도 PET 필름, PEN 필름이 바람직하고, PET 필름이 특히 바람직하다. 지지 기재에는 수지층(3,4)의 적층면에 매트 처리, 코로나 처리를 실시해도 된다. 프리프레그(1)의 열경화 후에, 지지 기재를 박리하기 위해 프리프레그(1)와 접하는 면에 이형층을 가지고 있어도 된다.
또, 한면에 지지 기재를 마련하는 경우에는 다른 쪽의 면에 보호재를 마련해도 된다. 이 경우, 제2의 면 S2에 지지 기재, 제1의 면 S1에 보호재가 접하도록 롤식 라미네이트 장치에 반송하고, 지지 기재 및 보호재 쌍방의 면에서 금속 롤 또는 탄성재 롤로 가압 및 가열함으로써 라미네이트시킬 수 있다. 보호재로는 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐 등의 폴리올레핀, PET, PEN 등의 폴리에스테르, PC, 폴리이미드 등의 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 보호재의 두께는 5~30㎛의 범위인 것이 바람직하다.
[적층판]
계속해서 프리프레그(1)를 사용한 적층에 대하여 설명한다. 이 적층판은 한면 또는 양면에 회로 형성면을 가지는 코어층과 코어층의 회로 형성면에 적층된 빌드업층을 구비한다. 빌드업층은 상기의 프리프레그(1)를 경화해 형성한 것이다.
코어층은 유리 에폭시 기판, 금속 기판, 폴리에스테르 기판, 폴리이미드 기판, BT 레진 기판, 열경화형 폴리페닐렌에테르 기판 등의 기판의 한면 또는 양면이 패턴 가공된 회로 형성면을 가지는 시트상의 것을 말한다. 또, 코어층은 추가로 빌드업층 및 배선 회로가 형성되어야 할 중간 제조물의 내층 회로 기판도 포함된다.
코어층의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 양면에 금속박을 가지는 코어층을 사용해 드릴기로 소정의 곳을 개공하여, 무전해 도금에 의해 코어층의 양면의 도통을 도모한다. 그리고, 금속박을 에칭함으로써, 내층 회로를 형성한다. 또한, 내층 회로 부분은 흑화 처리 등의 조화 처리를 실시한 것을 매우 적합하게 이용할 수 있다. 또 개구부는 도체 페이스트, 또는 수지 페이스트로 적절히 채울 수 있다.
이 적층판은 이하와 같이 제조할 수 있다. 우선, 롤상으로 권회된 프리프레그(1)를 준비하여, 상기의 시트상의 코어층과 함께 라미네이터에 반송한다. 라미네이터는 대향하는 한 쌍의 금속판과 단열 고무 등의 판상 탄성체를 구비하고 있으며, 탄성체를 통하여 코어층과 프리프레그를 사이에 둔 상태에서 금속판에 의해 가열 및 가압하여 라미네이트한다(라미네이트 공정). 라미네이터로는 진공하에서 가열 가압하는 라미네이터(진공 라미네이터)를 이용하면 바람직하다. 금속판으로는 예를 들면, SUS 경판을 사용할 수 있다. 가열 및 가압은 80~140℃, 0.4~1.5MPa의 범위에서 실시하는 것이 바람직하다.
상기의 라미네이터 공정은 시판되고 있는 진공 라미네이터를 이용해 실행할 수 있지만, 예를 들면, 니치고·모튼(주) 제 CPV300가 구비하는 진공 가압식 라미네이터 또는 이것과 동등한 것을 사용할 수 있다.
라미네이터 공정 후에는 프리프레그(1)의 수지층(3,4)이 연화해 코어층의 내층 배선에 추종하여 요철로 변형하고 있다. 이에, 라미네이트한 빌드업층과 코어층을, 대향하는 한 쌍의 금속판에 의한 열프레스에 의해 라미네이트된 접착 시트의 평활화를 실시한다(평활화 공정). 평활화 공정은 대기압하에서 가열된 SUS 경판 등의 금속판에 의해 접착 시트를 가열 및 가압함으로써 행해진다. 평활화를 위한 프레스는 100~170℃, 0.4~1.5MPa의 범위에서 실시하는 것이 바람직하다.
이와 같은 평활화 공정은 시판되고 있는 핫 프레스 장치를 이용해 실행할 수 있지만, 예를 들면, 니치고·모튼(주) 제 CPV300가 구비하는 핫 프레스 장치 또는 이것과 동등한 것을 이용할 수 있다.
그 후, 프리프레그(1)의 수지층(3,4)을 가열함으로써 경화시킨다. 경화시키는 온도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 100~250℃의 범위에서 경화시킬 수 있으며, 바람직하게는 150~200℃에서 경화시킬 수 있다. 경화 시간은 30~75분 정도로 할 수 있다.
다음에, 경화시킨 수지층에 레이저를 조사하여 개구부를 형성하고, 레이저 조사 후의 수지 잔사 등은 과망간산염, 중크롬산염 등의 산화제 등에 의해 제거하는 것이 바람직하다. 또, 평활한 수지층의 표면을 동시에 조화할 수 있어서 계속해서 금속 도금에 의해 형성하는 도전 배선 회로의 밀착성을 높일 수 있다. 수지층은 상기 조화 처리에서 미세한 요철 형상을 균일하게 실시할 수 있다. 또, 수지층 표면의 평활성이 높기 때문에 미세한 배선 회로를 정밀도 좋게 형성할 수 있다. 그 후, 최외층에 솔더 레지스트를 형성하고, 노광·현상에 의해 반도체 소자가 실장할 수 있도록 접속용 전극부를 노출시키고, 니켈 금 도금 처리를 실시하고, 소정의 크기로 절단하여 적층판을 얻을 수 있다.
프리프레그(1)의 수지량이 제1의 면 S1측과 제2의 면 S2측에서 상이한 경우, 즉, 도 1에서 T1＞T2인 경우, 수지량이 많은 제1의 면 S1가 회로 형성면에 적층되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 배선 회로와 프리프레그의 사이에 생기고 있는 공극에 수지를 충분히 공급해 내열성을 확보할 수 있다.
[반도체 장치]
다음에, 반도체 장치에 대해서 설명한다.
이 반도체 장치는 상기의 적층 배선판에 반도체 소자를 실장해 제조할 수 있다. 반도체 소자의 실장 방법, 봉지 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 다음과 같은 방법으로 제조할 수 있다.
우선 플립 칩 본더 등을 이용해 적층 배선판 상의 접속용 전극부와 반도체 소자의 납땜 범프의 위치 맞춤을 실시한다. 다음에, IR 리플로우 장치, 열판, 그 외 가열 장치를 이용해 납땜 범프를 융점 이상으로 가열하고, 다층 프린트 배선판과 납땜 범프를 용융 접합함으로써 접속한다. 마지막으로, 적층 배선판과 반도체 소자의 사이에 액상 봉지 수지를 충전해 경화시킴으로써 반도체 장치를 얻을 수 있다.
이상, 도면을 참조해 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 이것들은 본 발명의 예시이며, 상기 이외의 여러 가지 구성을 채용할 수도 있다.
실시예
도 1에서 나타내는 프리프레그를 제작했다.
실시예 및 비교예에서 사용한 원재료는 이하와 같다.
무기 충전재：구상 실리카(아드마텍스사 제, SO-25R, 평균 입경 0.5㎛)
무기 충전재：베마이트(나발테크사 제, AOH-30)
유기 충전재：실리콘 입자(신에츠 화학공업사 제, KMP600, 평균 입경 5㎛)
에폭시 수지：비페닐 아랄킬형 노볼락 에폭시 수지(일본 화약사 제, NC-3000)
에폭시 수지：디시클로펜타디엔형 노볼락 에폭시 수지(DIC사 제, HP-7200L, HP-7200)
에폭시 수지：비스페놀 A형 액상 에폭시 수지(미츠비시 화학사 제, jER-828)
에폭시 수지：비스페놀 F형 액상 에폭시 수지(미츠비시 화학사 제, jER-807)
시아네이트 수지：노볼락형 시아네이트 수지(LONZA사 제, Primaset PT-30)
말레이미드 화합물：케이아이 화성공업사 제, BMI-70
페놀 경화제：노볼락형 페놀 수지(DIC사 제, TD-2090-60M, 60％(w/v) 메틸에틸케톤 용액)
아민 경화제：3,3'-디에틸-4,4'-디아미노디페닐메탄(일본 화약사 제, 카야하드 A-A)
페녹시 수지：미츠비시 화학사 제, YX6954BH30, 30％(w/v) 메틸에틸케톤/아논 용액
폴리비닐아세탈 수지：세키스이 화학사 제, KS-10(수산기 25mol％)
경화 촉매：2-에틸-4-메틸 이미다졸(시코쿠 화성사 제, 2E4MZ)
커플링제：N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란(신에츠 화학공업사 제, KBM-573)
커플링제：에폭시실란(신에츠 화학공업사 제, KBM-403)
실시예 1
(1) 바니시의 조제
에폭시 수지로서 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지(DIC사 제, HP-7200) 30중량부, 비스페놀 F형 액상 에폭시 수지(미츠비시 화학사 제, jER807) 3중량부, 시아네이트 수지로서 페놀 노볼락형 시아네이트 수지(LONZA사 제, Primaset PT-30) 14중량부, 페녹시 수지로서 미츠비시 화학사 제 YX6954BH30를 고형분 환산으로 3중량부, 경화 촉매로서 이미다졸(시코쿠 화성사 제, 2E4MZ) 0.2중량부를 메틸에틸케톤과 시클로헥산온의 혼합 용매로 60분간 교반해 용해시켰다. 추가로 커플링제로서 N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란(신에츠 화학공업사 제, KBM-573) 0.1중량부와 무기 충전재로서 구상 실리카(아드마텍스사 제 SO25R, 평균 입경 0.5㎛) 49.7중량부를 첨가해 고속 교반 장치로 10분 교반해 고형분 65％의 수지 바니시를 제작했다.
(2) 수지 시트의 제작
상기 바니시를 두께 36㎛의 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 필름의 한면에 콤마 코터 장치를 이용해 도공하고, 이것을 160℃의 건조 장치에서 3분간 건조해 기재 부착 수지 시트를 형성했다.
수지 두께는 22㎛(수지 시트 1) 및 13㎛(수지 시트 2)의 2 종류의 수지 시트를 제작했다.
(3) 프리프레그의 제작
섬유 기재로서 유리 직포(유니티카사 제, 클로스 타입 ＃1017, 폭 530㎜, 두께 15㎛, 평량 12g/㎡)를 이용하고, 진공 라미네이트 장치 및 열풍 건조 장치에 의해 프리프레그를 제조했다.
구체적으로는 유리 직포의 양면에 상기 수지 시트 1 및 수지 시트 2가 유리 직포의 폭 방향의 중심에 위치하도록 각각 겹쳐 맞추고, 0.1MPa(750Torr)의 감압 조건하에서 80℃의 라미네이트 롤을 이용해 접합했다.
여기서, 유리 직포의 폭 방향 치수의 내측 영역에서는 수지 시트 1 및 수지 시트 2의 수지층을 섬유포의 양면 측에 각각 접합함과 함께, 유리 직포의 폭 방향 치수의 외측 영역에서는 수지 시트 1 및 수지 시트 2의 수지층끼리를 접합했다.
다음에, 상기 접합한 것을 120℃에서 설정한 횡반송형의 열풍 건조 장치 내를 2분간 통과시킴으로써 압력을 작용시키는 일 없이 가열 처리하여 두께 40㎛(T1：17㎛, 섬유 기재：15㎛, T2：8㎛)의 프리프레그를 얻었다.
실시예 2
(1) 바니시의 조제
실시예 1과 동일하게 조제했다.
(2) 수지 시트의 제작
기재 상의 수지 두께를 20.5㎛(수지 시트 1)와 13.5㎛(수지 시트 2)로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제작했다.
(3) 프리프레그의 제작
유리 직포를 클로스 타입 ＃1015(폭 530㎜, 두께 17㎛, 평량 15g/㎡)로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제작했다.
실시예 3
수지 조성물을 표 1에 나타내는 수지 조성으로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 바니시, 수지 시트, 프리프레그를 제작했다. 표 1 중, 각 성분은 중량부를 나타낸다.
실시예 4
(1) 바니시의 조제
수지 조성물을 표 1에 나타내는 수지 조성으로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 조제했다. 표 1 중, 각 성분은 중량부를 나타낸다.
(2) 수지 시트의 제작
기재 상의 수지 두께를 수지 시트 1, 2 모두 16㎛로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제작했다.
(3) 프리프레그의 제작
유리 직포를 클로스 타입 ＃1027(폭 530㎜, 두께 20㎛, 평량 20g/㎡)으로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제작했다.
실시예 5, 6
수지 조성물을 표 1에 나타내는 수지 조성으로 바꾼 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 바니시, 수지 시트, 프리프레그를 제작했다. 표 1 중, 각 성분은 중량부를 나타낸다.
비교예 1, 2
수지 조성물을 표 1에 나타내는 수지 조성으로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 바니시, 수지 시트, 프리프레그를 제작했다. 표 1 중, 각 성분은 중량부를 나타낸다.
[수지 흐름(중량％)]
실시예 1~5, 또는 비교예 1, 2의 프리프레그를 사용해 IPC-TM-650 Method 2. 3. 17에 준거해 측정했다. 즉, 도 2에서 나타내는 바와 같이 실시예 1~5, 또는 비교예 1, 2의 프리프레그를 102㎜×102㎜의 정방형으로 컷하고, 이것을 4매 겹쳐 중량(W0(g))을 측정했다. 그리고, 프리프레그의 최외층의 양면에는 이형 필름(제품명：세파늄 20MC2C-S, 제조원：썬·알루미늄 공업 주식회사, 사이즈：200㎜×240㎜)을 양면에 첩부했다(도 2(a)). 그 후, 2매의 SUS판의 사이에 프리프레그를 배치하고, 171℃, 1.38MPa으로 가열 가압하고, 5분간 열판 프레스했다(도 2(b)). 다음에, 이형 필름을 박리해, 프리프레그의 적층 방향이 높이 방향이 되도록 지름 81㎜의 원주상으로 프리프레그를 잘라내고(도 2(c)), 얻어진 원주상의 프리프레그의 중량(W2(g))을 측정했다. 식 (1)로부터 수지 흐름을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 식 (1) 중, ％는 중량％이다.
Figure pct00001
[수지의 튀어나오는 양]
200㎜×200㎜로 컷한 실시예 1~4, 또는 비교예 1, 2의 프리프레그를 니치고·모튼(주) 제 CVP300의 핫 프레스 장치를 이용해 프레스하여 수지의 튀어나오는 양을 측정했다. 구체적으로는 이 핫 프레스 장치의 2개의 열판(SUS 1.5㎜)에 끼워진 2매의 고무판의 사이에 상기 실시예 또는 비교예의 프리프레그를 대치하고, 120℃, 2.5MPa의 조건으로 60초 프레스했다. 고무판은 JIS K 6253 A에 준거해 측정한 고무 경도가 60о이며, 두께가 3㎜인 실리콘 고무로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1 중, 「수지 흐름(고무판)(중량％)」의 행에서 결과를 나타낸다.
실시예 1~4의 프리프레그의 수지의 튀어나오는 길이는 최대로 20㎜ 이상인 것을 육안으로 확인했다.
[평가]
1. 적층판의 제조
니치고·모튼(주) 제의 2스테이지 빌드업 라미네이터 CVP300를 이용하여, 실시예 1~4, 비교예 1, 2의 PET 기재 부착 프리프레그로부터 적층판을 제조했다. 구체적으로는 두께 200㎛의 ELC-4785GS-B(스미토모 베이클라이트사 제, 동박 12㎛)를 사용하고, 드릴기로 소정의 곳을 개공하여 무전해 도금에 의해 도통을 도모하고, 동박을 에칭하여 회로 형성면을 가지는 코어층을 제작했다. 또, 실시예 1~4, 비교예 1, 2의 프리프레그를 매엽(sheet)으로 컷하고, 상기 CVP300에 세트하여 상기 코어층에 가접하고, 진공 라미네이터 내에서 120℃, 0.7MPa, 1분간 진공 라미네이션을 실시하고, 그 후, 160℃, 0.55MPa, 2분간 핫 프레스해 평활화했다. 그 후, 170℃에서 경화했다.
2. 회로에 대한 매립성
적층판의 단면을 주사형 전자현미경(SEM)으로 관찰해, 회로간에 수지가 매립되어 있는지를 확인했다. 회로간에 수지가 매립되어 있는 것을 합격으로 하고, 회로간에 보이드 남음이 있어 매립 불충분한 것을 불합격으로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1 중, 합격은 ○으로 하고, 불합격은 ×으로 나타낸다.
3. 두께 불균일성
적층판의 단면을 주사형 전자현미경(SEM)으로 관찰해, 인접한 동 배선이 있는 부분과 없는 부분의 두께 차이를 측정했다.
n=10으로 두께 차이를 측정해, 평균 0.8㎛ 미만의 것을 합격으로 하고, 평균 0.8㎛ 이상의 것을 불합격으로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1 중, 합격은 ○으로 하고, 불합격은 ×으로 나타낸다.
본 발명의 다른 태양을 이하에 예시한다.
[1] 섬유 기재와 상기 섬유 기재의 양면에 마련된 수지층을 구비하고,
IPC-TM-650 Method 2. 3. 17에 준거해, 171±3℃, 1380±70kPa의 조건으로 5분간 가열 가압해 측정된 수지 흐름이 15중량％ 이상 50중량％ 이하인 빌드업용 프리프레그.
[2] 대향하는 한 쌍의 고무판으로 이 프리프레그를 사이에 둔 상태에서 120℃, 2.5MPa의 조건하에 가열 및 가압했을 때, 평면시에서 상기 섬유 기재의 바깥 테두리로부터 튀어나오는 상기 수지층의 중량이 상기 수지층의 전체에 대해서, 5중량％ 이하이며, 상기 고무판이 하기 (i)~(iii)를 만족시키는 [1] 기재의 빌드업용 프리프레그.
(i) JIS K 6253 A에 준거해 측정한 고무 경도가 60о
(ii) 두께 3㎜
(iii) 재질이 실리콘
[3] 상기 수지층이 열경화성 수지를 함유하고,
상기 열경화성 수지는 에폭시 수지, 시아네이트 수지 및 말레이미드 화합물로부터 선택되는 것인 [1] 또는 [2] 기재의 빌드업용 프리프레그.
[4] 롤상으로 권회 적층된 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 빌드업용 프리프레그.
[5] 한면 또는 양면에 지지 기재가 마련되고, 상기 지지 기재가 개재된 상태에서 권회 적층된 [4]에 기재된 빌드업용 프리프레그.
[6] 상기 섬유 기재를 중심으로 하여 상대적으로 두꺼운 수지층과 상대적으로 얇은 수지층을 가지는 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 빌드업용 프리프레그.
[7] 한면 또는 양면에 금속박이 마련된 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 빌드업용 프리프레그.
[8] 상기 수지층이 열경화성 수지와 충전재와 경화제를 함유하는 수지 조성물로 구성되는 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 빌드업용 프리프레그.
[9] 상기 열경화성 수지가 에폭시 수지 및 시아네이트 수지로부터 선택되는 것인 [8]에 기재된 빌드업용 프리프레그.
[10] 상기 수지 조성물은 상기 충전재로서 무기 충전재를 함유하는 [8] 또는 [9]에 기재된 빌드업용 프리프레그.
[11] 상기 수지 조성물은 상기 경화제로서 페놀계 경화제를 함유하는 [7] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 빌드업용 프리프레그.
[12] 한면 또는 양면에 회로 형성면을 가지는 코어층과,
상기 코어층의 상기 회로 형성면에 적층된 빌드업층을 구비하고,
상기 빌드업층은 [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 빌드업용 프리프레그를 경화해 형성한 것인 적층판.
[13] 상기 빌드업용 프리프레그가 섬유 기재를 중심으로 하여 상대적으로 두꺼운 수지층과 상대적으로 얇은 수지층을 갖고,
상기 두꺼운 수지층이 상기 회로 형성면에 적층된 [12]에 기재된 적층판.
[14] [12] 또는 [13]에 기재된 적층판과,
상기 적층판에 실장된 반도체 소자를 구비하는 반도체 장치.
[15] 한면 또는 양면에 회로 형성면을 가지는 코어층의 상기 회로 형성면에 가열 가압하, 빌드업용 프리프레그를 라미네이트하는 라미네이트 공정과, 라미네이트한 상기 빌드업용 프리프레그의 표면을 평활해 적층판을 얻는 평활화 공정을 연속적으로 실시하는 적층판의 제조 방법으로서,
상기 라미네이트 공정에 있어서, 대향하는 한 쌍의 금속판으로 상기 코어층과 상기 빌드업용 프리프레그를 사이에 둔 상태에서 가열 및 가압하고,
상기 빌드업용 프리프레그로서 [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 빌드업용 프리프레그를 사용하는 적층판의 제조 방법.
[16] 상기 빌드업용 프리프레그가 롤상으로 권회 적층되고 있고,
권회 적층된 빌드업용 프리프레그를 반송함과 함께, 시트상의 코어층을 반송하고, 상기 라미네이트 공정 및 상기 평활화 공정을 연속적으로 실시하는 [15]에 기재된 적층판의 제조 방법.
[17] 상기 평활화 공정에 있어서, 대향하는 한 쌍의 판상 탄성체로 상기 코어층과 상기 빌드업용 프리프레그를 사이에 둔 상태에서 가열 및 가압하는 [16]에 기재된 적층판의 제조 방법.

Claims (2)

  1. 섬유 기재와 상기 섬유 기재의 양면에 마련된 수지층을 구비하고,
    IPC-TM-650 Method 2. 3. 17에 준거해, 171±3℃, 1380±70kPa의 조건으로 5분간 가열 가압해 측정된 수지 흐름이 15중량％ 이상 50중량％ 이하인 빌드업용 프리프레그.
  2. 섬유 기재와 상기 섬유 기재의 양면에 마련된 수지층을 구비한 빌드업용 프리프레그로서,
    IPC-TM-650 Method 2. 3. 17에 준거해, 171±3℃, 1380±70kPa의 조건으로 5분간 가열 가압해 측정된 수지 흐름이 15중량％ 이상 50중량％ 이하이고,
    대향하는 한 쌍의 고무판으로 이 프리프레그를 사이에 둔 상태에서 120℃, 2.5MPa의 조건하에 가열 및 가압했을 때, 평면시(平面視)에서 상기 섬유 기재의 바깥 테두리로부터 튀어나오는 상기 수지층의 중량이 상기 수지층의 전체에 대해서, 5중량％ 이하이며, 상기 고무판이 하기 (i)~(iii)을 만족시키는 빌드업용 프리프레그.
    (i) JIS K 6253 A에 준거해 측정한 고무 경도가 60о
    (ii) 두께 3㎜
    (iii) 재질이 실리콘
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016088743A1 (ja) * 2014-12-01 2016-06-09 三菱瓦斯化学株式会社 樹脂シート及びプリント配線板
CN110719694B (zh) * 2019-09-17 2021-07-02 沪士电子股份有限公司 一种含聚苯醚印制电路板化学镍金表面处理的方法
TW202128418A (zh) * 2019-09-30 2021-08-01 日商太陽油墨製造股份有限公司 積層結構
JP7264194B2 (ja) * 2020-06-25 2023-04-25 味の素株式会社 樹脂組成物

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1131955A (zh) * 1993-08-23 1996-09-25 阿克佐诺贝尔公司 烯丙基-环氧互穿聚合物网络
JP2000297165A (ja) * 1999-04-14 2000-10-24 Asahi Chem Ind Co Ltd プリプレグ
EP1457515A4 (en) * 2001-08-31 2004-11-24 Sumitomo Bakelite Co RESIN COMPOSITION, PREMIX, LAMINATED SHEET, AND SEMICONDUCTOR PACKAGE
JP2003342399A (ja) * 2002-05-28 2003-12-03 Matsushita Electric Works Ltd プリプレグ及びこのプリプレグを用いてなる内層回路入り積層板
US7592067B2 (en) * 2003-09-22 2009-09-22 Hexion Specialty Chemicals, Inc. Epoxy resin compositions, processes utilizing same and articles made therefrom
EP1647576A1 (en) * 2005-04-01 2006-04-19 Huntsman Advanced Materials (Switzerland) GmbH Composition comprising benzoxazine and epoxy resin
JP2008244189A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Sumitomo Bakelite Co Ltd 回路基板および半導体装置
CN101803483B (zh) * 2007-09-11 2012-10-24 味之素株式会社 多层印刷电路板的制造方法

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