TW201529308A - 附樹脂層之載體材料、積層體、電路基板及電子裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之電路基板用之附樹脂層之載體材料(1)具備載體材料(12)、及設置於載體材料(12)之一面之樹脂層(11)。樹脂層(11)含有熱硬化性樹脂,且為B階段狀態。又,樹脂層(11)之硬化物(C階段狀態)之於-40℃之儲存彈性模數E'LT為0.1GPa以上3.5GPa以下。該硬化物係將樹脂層(11)以190℃加熱2小時而獲得者。
Description
本發明係關於一種附樹脂層之載體材料、積層體、電路基板及電子裝置。
習知,使用於電路基板上積層有電子零件之電子裝置。例如,於專利文獻1中揭示有一種具備電路基板及半導體元件,且藉由導線連接半導體元件與電路基板之半導體裝置。
專利文獻1:日本特開平8-55867號公報
對於此種電子裝置,要求電子零件與電路基板之間亦可耐受各種環境溫度之變化之較高之連接可靠性。
於專利文獻1中,藉由調整電路基板之玻璃轉移溫度或線膨脹係數,而提高連接可靠性。
對此,本發明者係自嶄新觀點出發,提出解決此種課題之發明。
本發明者等人進行努力研究,結果可知:藉由於電路基板之表面側之層設置在低溫之彈性模數較低之樹脂層,可緩和因電子零件之平均線膨脹係數與電路基板之平均線膨脹係數之差而產生之應力。藉此,可提高電子零件與電路基板之間之連接可靠性。
本發明係基於此種見解而提出者。
即,根據本發明,提供一種附樹脂層之載體材料,其係製造電路基板時使用之附樹脂層之載體材料,且具備:載體材料;及樹脂層,其設置於上述載體材料之一面,含有熱硬化性樹脂,且為B階段狀態,將上述樹脂層以190℃加熱2小時而獲得之硬化物之-40℃之儲存彈性模數E'LT為0.1GPa以上3.5GPa以下。
關於該附樹脂層之載體材料,硬化物之-40℃之儲存彈性模數E'LT為0.1GPa以上3.5GPa以下,低溫下之樹脂層之儲存彈性模數低於習知者。藉此,於將該附樹脂層之載體材料用於電路基板,並搭載電子零件之情形時,可防止各種溫度環境中之電子零件相對於電路基板之位置偏移。藉此,可提高電子零件與電路基板之連接可靠性。
進而,根據本發明,可提供一種電路基板用之積層體,其含有:附樹脂層之載體材料,其係使上述附樹脂層之載體材料之上述樹脂層
硬化而成;及絕緣層,其配置於該附樹脂層之載體材料之上述樹脂層側。
進而,根據本發明,可提供一種電路基板,其具備:使上述附樹脂層之載體材料之上述樹脂層硬化而成之層;及電路層,其形成於藉由自使上述樹脂層硬化而成之層去除上述載體材料而露出之面,或藉由對上述載體材料進行電路加工而形成;且上述電路層係於形成於該電路基板之電路層中配置於最外層。
進而,根據本發明,可提供一種電子裝置,其具備:上述電路基板、及設置於上述電路基板上之電子零件。
根據本發明,提供一種可提昇電子零件與電路基板之連接可靠性之電路基板用之附樹脂層之載體材料、使用其之積層體、電路基板及電子裝置。
1‧‧‧附樹脂層之載體材料
2‧‧‧電路基板
3‧‧‧電子裝置
11‧‧‧樹脂層
12‧‧‧載體材料
13‧‧‧金屬層
21‧‧‧核心層
22、211‧‧‧絕緣層
23、213‧‧‧通道
24、212‧‧‧電路層
31‧‧‧電子零件
32‧‧‧接著劑
241‧‧‧導電膜
SR‧‧‧阻焊劑
W‧‧‧接合線
上述目的、其他目的、特徵及優點藉由以下所述之較佳之實施形態及附隨於其之以下之圖式而變得更加明確。
圖1係本發明之一實施形態之電路基板用之附樹脂層之載體材料的剖面圖,且為電路基板用之附樹脂層之載體材料之沿厚度方向的剖面圖。
圖2(A)及(B)係表示電路基板之製造步驟之剖面圖,且為沿與基板面正交之方向之剖面圖。
圖3係電路基板之剖面圖。
圖4係表示使用電路基板之電子裝置之剖面圖。
圖5(A)及(B)係表示應用附樹脂層之載體材料之積層體之剖面圖。
以下,基於圖式說明本發明之實施形態。再者,於所有圖式中,對同樣之構成要素標記相同符號,適當省略其詳細說明以避免重複。
首先,參照圖1,對本實施形態之電路基板用之附樹脂層之載體材料1進行說明。
該電路基板用之附樹脂層之載體材料1具備載體材料12、及設置於載體材料12之一面之樹脂層11。樹脂層11含有熱硬化性樹脂,且為B階段狀態(半硬化狀態)。
又,樹脂層11之硬化物(C階段狀態)之於-40℃之儲存彈性模數E'LT為0.1GPa以上3.5GPa以下。該硬化物係將樹脂層11以190℃加熱2小時而獲得者。
藉由如此般使於-40℃之樹脂層11之硬化物之儲存彈性模數E'LT為上述範圍內,即便環境溫度產生急遽之變化,亦可藉由樹脂層11之硬化物而穩定地緩和因於電路基板2與電子零件31之間產生之線膨脹係數差而產生的應力。藉此,於將該附樹脂層之載體材料1用於電路基板2,並搭載電子零件31之情形時,可防止各種溫度環境中之電子零件31相對於電路基板2
之位置偏移。
根據以上情況,藉由使於-40℃之樹脂層11之硬化物之儲存彈性模數E'LT為上述範圍內,可提高電子零件31與電路基板2之間之連接可靠性。
此處,所謂B階段狀態,係指例如以下狀態:B階段狀態之樹脂層11之發熱量A與將樹脂層11以190℃加熱2小時而獲得之硬化物(C階段狀態)之發熱量B之差(A-B)滿足5J/g以上60J/g以下之關係。
於附樹脂層之載體材料1中,依據JIS Z0237測定之B階段狀態之樹脂層11的於25℃之探針黏著力較佳為50mN/cm2以下,更佳為20mN/cm2以下。
若探針黏著力為上述上限值以下,則電路加工時之附樹脂層之載體材料1之操作性優異,故而較佳。
附樹脂層之載體材料1之於25℃之翹曲量較佳為5mm以下,更佳為3mm以下。此處,附樹脂層之載體材料1之翹曲量係將以10cm見方切割附樹脂層之載體材料1而成者載置於壓盤上時,把於附樹脂層之載體材料1與壓盤之間產生之間隙設為翹曲量,此時,利用測隙規進行測定。
此種翹曲量較小之附樹脂層之載體材料1之操作性優異。又,於使附樹脂層之載體材料1積層於其他層時,可抑制與其他層之位置偏移。
載體材料12例如為聚對苯二甲酸乙二酯膜等樹脂膜、銅箔等金屬箔等。載體材料12之厚度例如為10~30μm。
樹脂層11為B階段狀態。而且,樹脂層11之厚度例如為5μm以上50μm以下,較佳為10μm以上40μm以下。該樹脂層11係於形成電路
基板2時作為應力緩和層發揮作用。藉由使樹脂層11之厚度為上述下限值以上,可確實地發揮應力緩和效果。另一方面,藉由使樹脂層11之厚度為上述上限值以下,可抑制電路基板2之厚度。
樹脂層11係使含有包含熱硬化性樹脂之樹脂成分(A)(硬化劑(B)除外)之組成物半硬化而成者。樹脂層11亦可於無損本發明之效果之範圍內進而含有硬化劑(B)及無機填充材料(C)。
樹脂成分(A)較佳為含有:具有芳香環結構及脂環結構(脂環式之碳環結構)之至少任一者之熱硬化性樹脂(A2)作為熱硬化性樹脂。
藉由使用此種熱硬化性樹脂(A2),可提高玻璃轉移溫度。
而且,作為具有芳香環或脂環結構之熱硬化性樹脂(A2),例如可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚E型環氧樹脂、雙酚M型環氧樹脂、雙酚P型環氧樹脂、雙酚Z型環氧樹脂等雙酚型環氧樹脂;苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、四苯酚基乙烷酚醛清漆型環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂;聯苯型環氧樹脂;具有聯伸苯基骨架之苯酚芳烷基型環氧樹脂等芳基伸烷基型環氧樹脂;萘型環氧樹脂等環氧樹脂等。可單獨使用該等中之1種,亦可併用2種以上。
於該等中,就可進一步提高玻璃轉移溫度,並且可降低於-40℃之儲存彈性模數E'LT之觀點而言,較佳為萘型環氧樹脂。此處,所謂萘型環氧樹脂,係指具有萘環骨架,且具有2個以上環氧丙基者。
作為萘型環氧樹脂,例如可使用以下之式(5)~(8)中之任一者。再者,於式(6)中,m、n表示萘環上之取代基之個數,分別獨
立地表示1~7之整數。又,於式(7)中,Me表示甲基,l、m、n為1以上之整數。其中,l、m、n較佳為10以下。
m、n為1~7之整數
l、m、n為1以上之自然數
再者,作為式(6)之化合物,較佳為使用以下之任1種以上。
又,作為萘型環氧樹脂,亦可使用以下之式(8)所表示之伸萘基醚型環氧樹脂。
(於上述式(8)中,n為1以上20以下之整數,l為1以上2以下之整數,R1分別獨立地為氫原子、苄基、烷基或下述式(9)所表示之結構,R2分別獨立地為氫原子或甲基)
(於上述式(9)中,Ar分別獨立地為伸苯基或伸萘基,R2分別獨立地為氫原子或甲基,m為1或2之整數)
上述式(8)所表示之伸萘基醚型環氧樹脂可列舉下述式(10)所表示者為例。
(於上述式(10)中,n為1以上20以下之整數,較佳為1以上10以下之整數,更佳為1以上3以下之整數。R分別獨立地為氫原子或下述式(11)所表示之結構,較佳為氫原子)
(於上述式(11)中,m為1或2之整數)
上述式(10)所表示之伸萘基醚型環氧樹脂例如可列舉下述式(12)~(16)所表示者為例。
又,樹脂成分(A)較佳為含有:具有與熱硬化性樹脂(A2)中所含之反應性基(例如環氧丙基)進行反應之反應性基之化合物(A1)。
作為此種化合物(A1),可使用選自由不具有芳香環結構及脂環結構(脂環式之碳環結構)之脂肪族環氧樹脂、末端含有羧基之丙烯腈與丁二烯之共聚物(CTBN,例如以下述式(17)表示,且x為0.05以上0.2以下,y
為0.8以上0.95以下(x及y表示莫耳比,x+y=1),z為50以上70以下之化合物;例如商品名CTBN1300X(宇部興產公司製造))、含有酚性羥基之芳香族聚醯胺-聚(丁二烯-丙烯腈)嵌段共聚物(例如商品名KAYAFLEX BPAM-155(日本化藥公司製造,末端為醯胺基))所組成之群中之任1種以上。藉由適當選擇使用此種化合物(A1),可維持樹脂層11之樹脂溢流及玻璃轉移溫度之值,且降低於-40℃之儲存彈性模數E'LT。
就維持樹脂層11之樹脂溢流及玻璃轉移溫度之值,且降低於-40℃之儲存彈性模數E'LT而使之為特定之範圍的觀點而言,上述脂肪族環氧樹脂較佳為除環氧丙基以外不具有環狀結構之脂肪族環氧樹脂,更佳為具有2個以上環氧丙基之2官能以上之脂肪族環氧樹脂。
作為如上所述之脂肪族環氧樹脂,較佳為化學式(18)~(27)所表示者,且較佳為含有至少任1種以上,尤佳為化學式(18)所表示者。此種脂肪族環氧樹脂由於環氧基不易氧化,故而不易引起因熱歷程所致之彈性模數之上升,因此優異。
(於式(18)中,l、m、n、p、q、r為0以上之整數,但l、m、n均為
0之情形除外。又,p、q、r均為0之情形亦除外。其中,較佳為l=1~5,m=5~20,n=0~8,p=0~8,q=3~12,r=0~4)
(於式(26)中,l、m、n為0以上之整數,但l、m、n均為0之情形除外。其中,較佳為l=1~12,m=8~30,n=0~10)
(於式(27)中,n為1以上之整數,其中較佳為2~15)
就降低於-40℃之儲存彈性模數E'LT而使之為特定之範圍的觀點而言,化合物(A1)之含量相對於構成樹脂層11之樹脂組成物之全部固形物成分100質量%,較佳為40質量%以上80質量%以下,且較佳為50質量%以上70質量%以下,熱硬化性樹脂(A2)之含量相對於構成樹脂層11之樹脂組成物之全部固形物成分100質量%,較佳為5質量%以上30質量%以下,更佳為10質量%以上20質量%以下。
又,就達成樹脂層11之較高之玻璃轉移溫度,並且降低於-40℃之儲存彈性模數E'LT而使之為特定之範圍的觀點而言,化合物(A1)之含量相對於構成樹脂層11之樹脂組成物之全部固形物成分100質量%,較佳為10質量%以上30質量%以下,更佳為15質量%以上25質量%以下,熱硬化性樹脂(A2)之含量相對於構成樹脂層11之樹脂組成物之全部固形物成分100質量%,較佳為30質量%以上60質量%以下,更佳為35質量%以上55質量%以下。此時,較佳為含有上述萘型環氧樹脂作為熱硬化性樹脂(A2)。於此情形時,較佳為將化合物(A1)之合計/熱硬化性樹脂(A2)之合計所表示之質量比設為0.1以上1.5以下,更佳為設為0.4以上1.2以下。
又,含有熱硬化性樹脂(A2)及化合物(A1)之樹脂成分(A)相對於構成樹脂層11之樹脂組成物之全部固形物成分100質量%,較佳為50質量%以上90質量%以下,更佳為55質量%以上85質量%以下,其中,較佳為60質量%以上80質量%以下。
作為硬化劑(B)(硬化觸媒),例如可列舉:環烷酸鋅、環烷酸鈷、辛酸錫、辛酸鈷、雙乙醯丙酮鈷(II)、三乙醯丙酮鈷(III)等有機金屬鹽;三乙胺、三丁胺、二氮雙環[2,2,2]辛烷等三級胺類;2-苯基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-乙基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基咪唑等咪唑類;三苯基膦、三對甲苯基膦、四苯基鏻-四苯基硼酸鹽、三苯基膦-三苯基硼烷、1,2-雙-(二苯基膦基)乙烷等有機磷化合物;苯酚、雙酚A、壬基苯酚等酚化合物;乙酸、苯甲酸、水楊酸、對甲苯磺酸等有機酸等;或其等之混合物。作為硬化觸媒,可亦包括該等中之衍生物在內而單獨使用1種,亦可亦包括該等之衍生物
在內而併用2種以上。
硬化觸媒之含量並無特別限定,相對於構成樹脂層11之樹脂組成物之全部固形物成分100質量%,較佳為0.05質量%以上5質量%以下,尤佳為0.2質量%以上2質量%以下。
又,作為硬化劑(B),可使用酚系硬化劑,亦可與硬化觸媒併用。作為酚系硬化劑,可列舉:苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、萘酚酚醛清漆樹脂、胺基三酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型酚樹脂;三苯酚甲烷型酚樹脂等多官能型酚樹脂;萜烯改質酚樹脂、二環戊二烯改質酚樹脂等改質酚樹脂;具有伸苯基骨架及/或聯伸苯基骨架之苯酚芳烷基樹脂、具有伸苯基及/或聯伸苯基骨架之萘酚芳烷基樹脂等芳烷基型樹脂;雙酚A、雙酚F等雙酚化合物等,該等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
於樹脂成分(A)含有環氧樹脂之情形時,酚系硬化劑之含量較佳為與環氧樹脂之當量比(酚性羥基當量/環氧基當量)為0.1~1.0。藉此,不會殘留未反應之酚系硬化劑,吸濕耐熱性提昇。
酚系硬化劑之含量並無特別限定,相對於構成樹脂層11之樹脂組成物之全部固形物成分100質量%,較佳為5質量%以上45質量%以下,更佳為10質量%以上40質量%以下,進而較佳為15質量%以上35質量%以下
作為無機填充材料(C),例如可列舉:滑石、煅燒黏土、未煅燒黏土、雲母、玻璃等矽酸鹽;氧化鈦、氧化鋁、二氧化矽(silica)、熔融二氧化矽等氧化物;碳酸鈣、碳酸鎂、水滑石等碳酸鹽;氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣等氫氧化物;硫酸鋇、硫酸鈣、亞硫酸鈣等硫酸鹽或亞硫酸鹽;硼酸鋅、偏硼酸鋇、硼酸鋁、硼酸鈣、硼酸鈉等硼酸鹽;氮化
鋁、氮化硼、氮化矽、氮化碳等氮化物;鈦酸鍶、鈦酸鋇等鈦酸鹽等。可單獨使用該等中之1種,亦可併用2種以上。
於該等中,就賦予難燃性之效果優異之方面而言,較佳為氫氧化鋁。
無機填充材料之平均粒徑並無特別限定,較佳為0.01μm以上5μm以下,尤佳為0.5μm以上2μm以下。藉由使無機填充材料之粒徑為0.01μm以上,可使清漆為低黏度而提昇操作性。又,藉由使之為5μm以下,可抑制無機填充材料於清漆中之沈澱等。其平均粒徑可藉由例如粒度分佈計(島津製作所公司製造,製品名:雷射繞射式粒度分佈測定裝置SALD系列)而測定。
又,無機填充材料並無特別限定,可使用平均粒徑為單分散之無機填充材料,亦可使用平均粒徑為多分散之無機填充材料。進而亦可使用1種或併用2種以上平均粒徑為單分散及/或多分散之無機填充材料。
進而較佳為平均粒徑5μm以下之氫氧化鋁,尤佳為平均粒徑0.5μm以上2μm以下之氫氧化鋁。藉此,可提昇載體材料1之樹脂膜厚均勻性。
於將樹脂層整體設為100質量%時,樹脂層11中所含有之無機填充材料(C)之含量較佳為60質量%以下,更佳為30質量%以下,尤佳為20質量%以下。藉此,可提昇電路加工性。
進而,成為樹脂層11之組成物亦可含有偶合劑(D)。偶合劑(D)係提昇樹脂成分(A)與無機填充材料(C)之界面之潤濕性。
作為偶合劑(D),只要為通常所使用者則均可使用,具體而言,較佳為使用選自環氧矽烷偶合劑、陽離子矽烷偶合劑、胺基矽烷偶
合劑、鈦酸酯系偶合劑及聚矽氧油型偶合劑中之1種以上之偶合劑。
偶合劑(D)之添加量取決於無機填充材料(C)之比表面積,故而並無特別限定,相對於填充材料(C)100質量份,較佳為0.05質量份以上3質量份以下,尤佳為0.1質量份以上2質量份以下。
樹脂層11可藉由將上述組成物添加至有機溶劑中而形成清漆,將該清漆塗佈於載體材料12而形成。作為塗佈方法,並無特別限定,例如可採用藉由塗佈機進行塗佈之方法或藉由噴霧進行吹送之方法。之後,進行加熱而去除溶劑,並且使樹脂層11半硬化。
於附樹脂層之載體材料1中,將樹脂層11以190℃加熱2小時而獲得之硬化物之於-40℃之儲存彈性模數E'LT為0.1GPa以上,較佳為0.2GPa以上,尤佳為1.0GPa以上,且為3.5GPa以下,較佳為3.4GPa以下。再者,於使樹脂層11在190℃熱硬化2小時後,樹脂層11成為C階段。
於附樹脂層之載體材料1中,將樹脂層11以190℃加熱2小時而獲得之硬化物之於25℃之儲存彈性模數E'RT較佳為5MPa以上1.5GPa以下,更佳為10MPa以上1.3GPa以下。
又,將樹脂層11以190℃加熱2小時而獲得之硬化物之於150℃之儲存彈性模數E'MT較佳為0.1MPa以上1.0GPa以下,更佳為1.0MPa以上0.6GPa以下。
又,將樹脂層11以190℃加熱2小時而獲得之硬化物之於260℃之儲存彈性模數E'HT較佳為0.01MPa以上0.5GPa以下,更佳為0.05MPa以上0.3GPa以下。
藉由如此般使各溫度下之C階段狀態之樹脂層之儲存彈性模數為上述
範圍內,即便環境溫度產生急遽之變化,亦可藉由樹脂層11而穩定地緩和起因於電路基板2與電子零件31之間產生之線膨脹係數差而產生之應力。又,藉由使於260℃之儲存彈性模數E'HT為上述下限值以上,於將電子零件31安裝於電路基板2(回焊)時,亦可防止電子零件31向電路基板2側下沈。
根據以上情況,藉由使各溫度下之C階段狀態之樹脂層11之儲存彈性模數為上述範圍內,即便環境溫度產生急遽之變化,亦可進一步提高電子零件31與電路基板2之間之連接可靠性。
為達成此種儲存彈性模數,只要適當調整無機填充材料之量或上述化合物(A1)及熱硬化性樹脂(A2)之量即可。
再者,上述儲存彈性模數係藉由動態黏彈性測定裝置而測定。
儲存彈性模數E'LT係對在190℃硬化2小時而成之樹脂層11施加拉伸負載,以頻率1Hz、升溫速度5~10℃/分鐘之條件於-50℃至300℃之範圍進行測定時的於-40℃之儲存彈性模數之值。
儲存彈性模數E'RT係對在190℃硬化2小時而成之樹脂層11施加拉伸負載,以頻率1Hz、升溫速度5~10℃/分鐘之條件於-50℃至300℃之範圍進行測定時的於25℃之儲存彈性模數之值。
儲存彈性模數E'MT係對在190℃硬化2小時而成之樹脂層11施加拉伸負載,以頻率1Hz、升溫速度5~10℃/分鐘之條件於-50℃至300℃之範圍進行測定時的於150℃之儲存彈性模數之值。
儲存彈性模數E'HT係對在190℃硬化2小時而成之樹脂層11施加拉伸負載,以頻率1Hz、升溫速度5~10℃/分鐘之條件於-50℃至300℃之範圍進
行測定時的於260℃之儲存彈性模數之值。
於附樹脂層之載體材料1中,樹脂層11之樹脂溢流較佳為0.5質量%以下,且較佳為0.3質量%以下,尤佳為0.1質量%以下。該樹脂溢流係依據JIS C6521測定,將以5cm見方切割附樹脂層之載體材料1而成者重疊10片並以180℃、9.6MPa之條件進行熱壓時之值。
藉此,可於各種溫度環境中,抑制樹脂層11混雜於其他絕緣層中而使樹脂層11或其他絕緣層之物性發生變化。
進而,樹脂層11之硬化物(C階段狀態)之玻璃轉移溫度較佳為190℃以上250℃以下,更佳為200℃以上250℃以下。該硬化物係將樹脂層11以190℃加熱2小時而獲得者。又,上述玻璃轉移溫度係以升溫速度5℃/min、頻率1Hz之條件藉由動態黏彈性測定而測定之值。
樹脂層11之玻璃轉移溫度Tg若為190℃以上250℃以下,則高於構成通用之電路基板之其他絕緣層22、211(參照圖3)之玻璃轉移溫度。
因此,於對電路基板進行熱循環試驗等時,於升溫過程中,不會有樹脂層11先於構成電路基板之其他絕緣層22、211(參照圖3)而成為橡膠狀之情況,從而樹脂層11之物性得以保持。因此,藉由樹脂層11可進一步緩和於電路基板與電子零件之間產生之應力。又,藉由使玻璃轉移溫度為上述範圍內,於將電子零件31安裝於電路基板2時,亦可進一步防止電子零件31向電路基板2側下沈。
於附樹脂層之載體材料1中,B階段狀態之樹脂層11之於25℃之儲存彈性模數E'RT較佳為1MPa以上0.4GPa以下,更佳為3MPa以上0.3GPa以下。
於附樹脂層之載體材料1中,B階段狀態之樹脂層11之於25℃之損失彈性模數E"RT較佳為0.01MPa以上0.1GPa以下,更佳為0.1MPa以上0.08GPa以下。
又,將樹脂層11以190℃加熱2小時而獲得之硬化物之熱循環試驗前後的儲存彈性模數之變化幅度(E'RT2-E'RT1)較佳為1.0GPa以下。
此處,熱循環試驗係進行3000次由以-40℃保持30分鐘之步驟及以150℃保持30分鐘之步驟所構成之試驗。將熱循環試驗前之硬化物之於25℃之儲存彈性模數設為E'RT1,將熱循環試驗後之上述硬化物之於25℃之儲存彈性模數設為E'RT2。
如此,藉由使熱循環試驗前後之儲存彈性模數之變化幅度為1.0GPa以下,可抑制因溫度變化之反覆所致之儲存彈性模數之經時性變化。藉此,即便長時間處於汽車之發動機室內等溫度變化較為激烈之狀況下,亦可藉由樹脂層11而穩定地緩和因於電路基板2與電子零件31之間產生之線膨脹係數差而產生之應力。其結果為,可進一步提高電子零件31與電路基板2之間之連接可靠性。
再者,儲存彈性模數之變化幅度(E'RT2-E'RT1)之下限值並無特別限定,例如為0.1GPa以上。
又,於使樹脂層11於190℃熱硬化2小時後,樹脂層11之25℃至玻璃轉移溫度之間之樹脂層11之面內方向的平均線膨脹係數較佳為400ppm/℃以下。
其次,參照圖2,對使用此種附樹脂層之載體材料1之電路基板之製造方法進行說明。
首先,如圖2(A)所示,準備成為核心層21之內層電路基板。該核心層21具備:絕緣層211;電路層212,其形成於絕緣層211之正面背面;及通道213,其連接電路層212間。
絕緣層211具備未圖示之纖維基材、及含浸於該纖維基材之樹脂層。
作為纖維基材,並無特別限定,可列舉:玻璃織布、玻璃不織布等玻璃纖維基材;由以聚醯胺樹脂纖維、芳香族聚醯胺樹脂纖維、全芳香族聚醯胺樹脂纖維等聚醯胺系樹脂纖維,聚酯樹脂纖維、芳香族聚酯樹脂纖維、全芳香族聚酯樹脂纖維等聚酯系樹脂纖維,聚醯亞胺樹脂纖維,氟樹脂纖維中之任一者作為主成分之織布或不織布構成之合成纖維基材;以牛皮紙、棉短絨紙、或棉絨(linter)與牛皮紙漿之混抄紙等作為主成分之紙基材等有機纖維基材等。該等中,可使用任一者。於該等中較佳為玻璃纖維基材,尤佳為玻璃織布。藉此,可獲得低吸水性、高強度且低熱膨脹性之核心層21。
又,樹脂層為C階段狀態,且含有熱硬化性樹脂。
作為熱硬化性樹脂,並無特別限定,例如可列舉:環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、氰酸酯樹脂等。而且,可使用該等中之1種以上。其中,較佳為環氧樹脂或氰酸酯樹脂。
作為環氧樹脂,例如可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚E型環氧樹脂、雙酚M型環氧樹脂、雙酚P型環氧樹脂、雙酚Z型環氧樹脂等雙酚型環氧樹脂;苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂;聯苯型環氧樹脂;具有聯伸苯基骨架之苯酚芳烷基型環氧樹脂等芳基伸烷基型環氧樹脂;萘型環
氧樹脂、蒽型環氧樹脂、苯氧基型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、降莰烯型環氧樹脂、金剛烷型環氧樹脂、茀型環氧樹脂等環氧樹脂等。可單獨使用該等中之1種,亦可併用2種以上。
作為氰酸酯樹脂之種類,並無特別限定,例如可列舉:酚醛清漆型氰酸酯樹脂;雙酚A型氰酸酯樹脂、雙酚E型氰酸酯樹脂、四甲基雙酚F型氰酸酯樹脂等雙酚型氰酸酯樹脂等。於該等中,就低熱膨脹性方面而言,較佳為苯酚酚醛清漆型氰酸酯樹脂。又,亦可進而併用1種或2種以上其他氰酸酯樹脂,並無特別限定。
又,樹脂層亦可含有填充材料。作為填充材料,可使用與上述無機填充材料相同者。
其次,如圖2(B)所示,於此種核心層21之一面積層B階段之預浸體(絕緣層22),且於預浸體上積層附樹脂層之載體材料1。此時,以預浸體與樹脂層11相對向且接觸之方式積層附樹脂層之載體材料1。此處,附樹脂層之載體材料1通常設置於預浸體之未形成電路之面上。
該預浸體含有纖維基材、及含浸於該纖維基材之熱硬化性之樹脂層。但是,亦可採用不含有纖維基材,而僅由樹脂層所構成者。
作為纖維基材、樹脂層,可使用與核心層21相同者。
進而,預浸體亦可含有與核心層21相同之填充材料。
其次,於核心層21之另一面亦同樣地積層預浸體(絕緣層22)及附樹脂層之載體材料1。
之後,於積層方向對該積層體加壓,且例如以190℃加熱2小時。藉此,可獲得絕緣層22及樹脂層11成為C階段之積層體。
繼而,自樹脂層11去除載體材料12,於露出之樹脂層11之表面形成金屬層13,藉由雷射等形成貫通金屬層13、樹脂層11及絕緣層22之孔洞(hole)。貫通樹脂層11及絕緣層22之部分成為通孔(via hole)。又,於載體材料12為金屬箔之情形時,亦可將載體材料12直接作為金屬層13。
金屬層13例如以Cu等構成。金屬層13之厚度例如為10~30μm。
之後,於上述孔洞及金屬層13表面形成未圖示之晶種層,於該晶種層上形成掩膜。掩膜之一部分開口部與上述孔洞連通,並且晶種層表面自另一部分開口部露出。
其次,藉由鍍敷,通過掩膜之一部分開口部,於上述孔洞內形成導電膜,並且於掩膜之另一部分開口部內形成導電膜(例如Cu膜)。
通孔內之導電膜成為圖3之通道23。之後,去除掩膜,藉由蝕刻去除被掩膜被覆之部分之金屬層13及晶種層,藉此形成圖3所示之電路層24。電路層24係以經蝕刻之金屬層13、及設置於該金屬層13上之導電膜(例如Cu膜)241構成。導電膜241連接於通道23,且連接於核心層21之電路層212。
再者,於該電路基板2中,藉由樹脂層11之硬化體及預浸體之硬化體(絕緣層22)形成增層(build up layer)。
之後,如圖3所示,於電路層24上設置阻焊劑SR。於本實施形態之電路基板2中,於樹脂層11上直接設置阻焊劑SR。因此,藉由對金屬層13進行蝕刻所形成之電路層24成為電路基板2中之最外層之電路層。
於如此般所形成之電路基板2中,核心層21之絕緣層211
之25℃至玻璃轉移溫度之間之平均線膨脹係數例如為10~50ppm/℃。又,同樣地,絕緣層22之25℃至玻璃轉移溫度之間之平均線膨脹係數例如為10~50ppm/℃。
如以上般,可獲得如下電路基板2,其具備阻焊劑SR、使樹脂層11硬化而成之層、選擇性地去除金屬層13所獲得之電路層24、絕緣層22及核心層21。
其次,參照圖4,對使用此種電路基板2之電子裝置3進行說明。
如圖4所示,電子裝置3具備電路基板2及電子零件31。
電子零件31係經由接著劑32固定於電路基板2之阻焊劑SR上。而且,電子零件31係藉由接合線W而連接於電路基板2。
接合線W連接於電子零件31,並且焊接於電路基板2之電路層24之一部分(焊墊)。
電子零件31例如可列舉:積體電路、大型積體電路、電晶體、閘流體、二極體、固體攝像元件、陶瓷電容器、晶片電阻、微電腦、角度感測器等。
電子裝置3例如為搭載於油電混合車、燃料電池車及電動汽車等汽車或飛機、火箭等交通工具之電子控制單元、電力轉換反相器單元、搭載於智慧型手機等移動終端之處理器單元、有效利用抗跌落衝擊性之移動或戶外用電子機器等。
附樹脂層之載體材料1即便長時間置於溫度變化較為激烈之環境下,亦可穩定地緩和起因於電路基板2與電子零件31之間產生之線膨脹係數差
而產生之應力,故而對汽車或飛機、火箭等交通工具之發動機室內所使用之電子控制單元等電子裝置使用時尤其有效。
關於電子裝置3,電路基板2之與電子零件31接觸之面之面積S1(意指基板面積)通常為5cm2以上300cm2以下,1個以上之電子零件31之與電路基板2接觸之面(搭載於基板之電子零件31與基板接觸之面積)的合計面積S2通常為0.05cm2以上150cm2以下,S2/S1通常為0.01以上0.75以下。
關於電子裝置3,於將電路基板2之厚度設為100%時,樹脂層11之厚度之比率通常為0.5%以上10%以下。
又,關於電子裝置3,電路基板2用以焊接電子零件31之焊盤(例如電路層24之焊墊部分)之面積通常為0.001cm2以上30cm2以下。
若為此種電子裝置3,則進一步有效地獲得藉由附樹脂層之載體材料1而提高電子零件31與電路基板2之連接可靠性的效果。
電子裝置3中,電子零件31與電路基板2之連接可靠性較高。
其係藉由於電路基板2設置樹脂層11而獲得。
如上所述,關於樹脂層11,其硬化物(C階段狀態)之-40℃之儲存彈性模數E'LT成為0.1GPa以上3.5GPa以下。
藉此,可防止各種溫度環境中之電子零件31相對於電路基板2之位置偏移。因此,電子裝置3中,電子零件與電路基板之連接可靠性優異。
電路基板2係平均線膨脹係數大於電子零件31,且根據溫度變化而大幅膨脹收縮。另一方面,由於電子零件31之膨脹收縮量較少,故而對接合
線W、或接合線W與電路層24之焊墊部分之連接部分施加負載。然而,由於樹脂層11之儲存彈性模數較低,故而藉由使樹脂層11變形,可吸收對接合線W、或接合線W與電路層24之連接部分施加之負載。
因此,例如即便使用線膨脹係數相對較高者、例如如25℃至玻璃轉移溫度之間之平均線膨脹係數成為25ppm/℃以上之絕緣層22、211作為構成電路基板2之絕緣層22、211,亦可提高電路基板2與電子零件31之連接可靠性。
進而,於本實施形態中,於電路基板2中,於接合線W所連接之最外層之電路層24之正下方配置有樹脂層11,故而可有效地發揮樹脂層11之應力緩和效果。
為提高電子零件與電路基板之間之連接可靠性,考慮大量地塗佈用於接合線與電路基板之接合之焊料之方法、或於接合線與電路基板2之接合部分塗佈樹脂並使之凝固之方法。
然而,於大量地塗佈焊料之情形時或於塗佈樹脂之情形時,必須增大電路基板之焊墊部分。因此,難以進行電路基板之小型化。
對此,於本實施形態中,藉由設置樹脂層11,可提高電子零件31與電路基板2之連接可靠性,故而不會妨礙電路基板之小型化。
再者,本發明並不限定於上述實施形態,於可達成本發明之目的之範圍內之變形、改良等包含於本發明中。
例如,於上述實施形態中,對形成有電路層212之內層電路基板積層附樹脂層之載體材料1,但並不限於此。
例如,如圖5(A)所示,亦可於未形成電路層之絕緣層211之正面背
面配置預浸體(絕緣層22),於其外側配置附樹脂層之載體材料1。附樹脂層之載體材料1之樹脂層11與絕緣層22抵接。
於此情形時,於成為芯材之絕緣層211之正面背面配置預浸體,於其外側積層附樹脂層之載體材料1,與上述實施形態同樣地進行加壓加熱,形成積層體。
進而,如圖5(B)所示,亦可於絕緣層211直接設置附樹脂層之載體材料1。附樹脂層之載體材料1之樹脂層11與絕緣層211抵接。於此情形時,亦於絕緣層211之正面背面配置附樹脂層之載體材料1後,與上述實施形態同樣地進行加壓加熱,形成積層體。
於任一情形時,樹脂層11均成為C階段。
於該等積層體形成貫通孔(through hole),並且形成電路層,填充貫通孔內部,連接電路層彼此,藉此形成電路基板。
又,於上述實施形態中,藉由接合線連接電子零件與電路基板,但並不限於此。例如,亦可藉由焊料凸塊連接電子零件與電路基板。
實施例
其次,對本發明之實施例進行說明。
(實施例1)
(附樹脂層之銅箔之製造)
製造具有表1所示之組成之樹脂層的附樹脂層之銅箔。再者,表1所示之各材料之量之單位為質量份。
具體如下所述。
首先,將液狀環氧化聚丁二烯(Daicel公司製造,商品名EPL-PB3600:
化學式(18)所表示之化合物)23.2質量份、萘型環氧樹脂(DIC公司製造,商品名HP4710:化學式(6-3)所表示之化合物)24.1質量份、雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製造,商品名Epikote 828EL)24.3質量份、苯酚酚醛清漆樹脂(Sumitomo Bakelite公司製造,商品名PR51470)27.9質量份、2-苯基-4-甲基咪唑(四國化成工業公司製造,2P4MZ)0.5質量份溶解於甲基乙基酮,製備固形物成分濃度60質量%之樹脂清漆。於將所獲得之樹脂清漆塗佈於銅箔(日本電解公司製造,商品名YGP-18,厚度18μm)後,於100℃乾燥2分鐘,於180℃乾燥4分鐘,獲得厚度30μm之樹脂層。樹脂層為半硬化之狀態。
(電路基板之製造)
其次,準備內層電路基板。作為內層電路基板(核心層21),使用下述者。
.絕緣層211:無鹵素型FR-4等效材料(Sumitomo Bakelite公司製造)、厚度0.4mm
.電路層212:銅箔厚度18μm,L/S=120/180μm,間隙孔(clearance hole)1mm、3mm,狹縫2mm
於該內層電路基板之正面背面重疊預浸體(EI-6765,Sumitomo Bakelite公司製造),進而以樹脂層接觸各預浸體之方式配置附樹脂層之銅箔。之後,使用真空加壓式貼合機裝置,以壓力0.5MPa、溫度100℃之條件進行60秒真空加熱加壓成形。進而,利用熱風乾燥機以溫度190℃、2小時之條件使之加熱硬化。之後,利用一般之加成法鍍銅,形成通道23及電路層24。於電路層24表面形成阻焊劑SR(太陽油墨公司製造,PSR4000/AUS308),
獲得電路基板2。
(電子裝置之製造)
於所獲得之電路基板2之表面搭載10個電子零件31(零件尺寸2mm×1.2mm),經由無鉛焊料膏,藉由250℃回焊而連接電路層24與電子零件31,獲得電子裝置。
又,各尺寸如下所述。
焊盤(land)面積:0.02cm2
電路基板2之與電子零件31接觸之面之面積S1:10cm2
電子零件31之與電路基板2接觸之面之合計面積S2:2cm2
樹脂層11之厚度相對於電路基板2之厚度之比率:2%
(實施例2)
(附樹脂層之銅箔之製造)
製造具有表1所示之組成之樹脂層的附樹脂層之銅箔。
具體如下所述。
首先,將液狀環氧化聚丁二烯(Daicel公司製造,商品名EPL-PB3600:化學式(18)所表示之化合物)19.6質量份、萘型環氧樹脂(DIC公司製造,商品名HP4710:化學式(6-3)所表示之化合物)20.6質量份、雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製造,商品名:Epikote 828EL)10.2質量份、以四溴雙酚A為基質之難燃環氧樹脂(DIC公司製造,商品名153)10.1質量份、苯酚酚醛清漆樹脂(Sumitomo Bakelite公司製造,商品名PR51470)10.8質量份、胺基三酚醛清漆樹脂(DIC公司製造,商品名LA7054)13.1質量份、2-苯基-4-甲基咪唑(四國化成工業公司製造,2P4MZ)0.5質量份、氫
氧化鋁(中國鋁業公司製造,商品名HWF-1,平均粒徑:1μm)15.0質量份、環氧矽烷偶合劑(邁圖公司製造,商品名A187)0.1質量份溶解於甲基乙基酮,製備固形物成分濃度60質量%之樹脂清漆。於將所獲得之樹脂清漆塗佈於銅箔(日本電解公司製造,商品名YGP-18,厚度18μm)後,於100℃乾燥2分鐘,於180℃乾燥4分鐘,獲得厚度30μm之樹脂層。樹脂層為半硬化之狀態。
之後之步驟與實施例1相同。
(實施例3)
(附樹脂層之銅箔之製造)
製造具有表1所示之組成之樹脂層的附樹脂層之銅箔。
具體如下所述。
首先,將液狀脂肪族環氧樹脂(三菱化學公司製造,商品名YL7410:化學式(20)所表示之化合物,1,4-丁二醇二環氧丙醚)60.1質量份、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製造,商品名N690)15.0質量份、苯酚酚醛清漆樹脂(Sumitomo Bakelite公司製造,商品名PR51470)17.8質量份、苯酚酚醛清漆樹脂(明和化成公司製造,商品名MEH-8000H)6.1質量份、2-苯基-4-甲基咪唑(四國化成工業公司製造,2P4MZ)1.0質量份溶解於甲基乙基酮,製備固形物成分濃度60質量%之樹脂清漆。於將所獲得之樹脂清漆塗佈於銅箔(日本電解公司製造,商品名YGP-18,厚度18μm)後,於100℃乾燥2分鐘,於180℃乾燥4分鐘,獲得厚度30μm之樹脂層。樹脂層為半硬化之狀態。
之後之步驟與實施例1相同。
(實施例4)
(附樹脂層之銅箔之製造)
製造具有表1所示之組成之樹脂層的附樹脂層之銅箔。
具體如下所述。
首先,將液狀脂肪族環氧樹脂(三菱化學公司製造,商品名YL7410:化學式(20)所表示之化合物,1,4-丁二醇二環氧丙醚)60.0質量份、經聚伸烷氧基化之雙酚A型液狀環氧樹脂(DIC公司製造,商品名EXA-4816)7.6質量份、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製造,商品名N690)7.6質量份、苯酚酚醛清漆樹脂(Sumitomo Bakelite公司製造,商品名PR51470)12.5質量份、苯酚酚醛清漆樹脂(明和化成公司製造,商品名MEH-8000H)11.3質量份、2-苯基-4-甲基咪唑(四國化成工業公司製造,2P4MZ)1.0質量份溶解於甲基乙基酮,製備固形物成分濃度60質量%之樹脂清漆。於將所獲得之樹脂清漆塗佈於銅箔(日本電解公司製造,商品名YGP-18,厚度18μm)後,於100℃乾燥2分鐘,於180℃乾燥4分鐘,獲得厚度30μm之樹脂層。樹脂層為半硬化之狀態。
之後之步驟與實施例1相同。
(比較例1)
(附樹脂層之銅箔之製造)
製造具有表1所示之組成之樹脂層的附樹脂層之銅箔。
具體如下所述。
首先,將液狀環氧化聚丁二烯(Daicel公司製造,商品名EPL-PB3600:化學式(18)所表示之化合物)22.8質量份、聯苯芳烷基型環氧樹脂(日本
化藥公司製造,商品名NC-3000)34.2質量份、雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製造,商品名Epikote 828EL)12.2質量份、苯酚酚醛清漆樹脂(Sumitomo Bakelite公司製造,商品名PR51470)29.9質量份、2-苯基-4-甲基咪唑(四國化成工業公司製造,2P4MZ)0.9質量份溶解於甲基乙基酮,製備固形物成分濃度60質量%之樹脂清漆。於將所獲得之樹脂清漆塗佈於銅箔(日本電解公司製造,商品名YGP-18,厚度18μm)後,於100℃乾燥2分鐘,於180℃乾燥4分鐘,獲得厚度30μm之樹脂層。樹脂層為半硬化之狀態。
之後之步驟與實施例1相同。
(比較例2)
(附樹脂層之銅箔之製造)
製造具有表1所示之組成之樹脂層的附樹脂層之銅箔。
具體如下所述。
首先,將液狀環氧化聚丁二烯(Daicel公司製造,商品名EPL-PB3600:化學式(18)所表示之化合物)34.1質量份、經聚伸烷氧基化之雙酚A型液狀環氧樹脂(DIC公司製造,商品名EXA-4816)29.0質量份、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製造,商品名N690)12.6質量份、苯酚酚醛清漆樹脂(明和化成公司製造,商品名MEH-8000H)23.3質量份、2-苯基-4-甲基咪唑(四國化成工業公司製造,2P4MZ)1.0質量份溶解於甲基乙基酮,製備固形物成分濃度60質量%之樹脂清漆。於將所獲得之樹脂清漆塗佈於銅箔(日本電解公司製造,商品名YGP-18,厚度18μm)後,於100℃乾燥2分鐘,於180℃乾燥4分鐘,獲得厚度30μm之樹脂層。樹脂層為半
硬化之狀態。
之後之步驟與實施例1相同。
(比較例3)
(附樹脂層之銅箔之製造)
製造具有表1所示之組成之樹脂層的附樹脂層之銅箔。
具體如下所述。
首先,將液狀脂肪族環氧樹脂(三菱化學公司製造,商品名YL7410:化學式(20)所表示之化合物,1,4-丁二醇二環氧丙醚)18.8質量份、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製造,商品名N690)18.9質量份、改質雙酚A型液狀環氧樹脂(DIC公司製造,商品名EXA-4850-1000)35.3質量份、胺基三酚醛清漆樹脂(DIC公司製造,商品名LA7054)26.5質量份、2-苯基-4-甲基咪唑(四國化成工業公司製造,2P4MZ)0.5質量份溶解於甲基乙基酮,製備固形物成分濃度60質量%之樹脂清漆。於將所獲得之樹脂清漆塗佈於銅箔(日本電解公司製造,商品名YGP-18,厚度18μm)後,於100℃乾燥2分鐘,於150℃乾燥3分鐘,獲得厚度30μm之樹脂層。樹脂層為半硬化之狀態。
之後之步驟與實施例1相同。
(評價)
(樹脂溢流)
使用各實施例、比較例中所獲得之附樹脂層之銅箔,依據JIS C6521測定樹脂溢流。即,對將以5cm見方切割附樹脂層之銅箔而成者重疊10片並減去銅箔部分之重量所獲得之樹脂層重量(W0(g))進行測定。而且,對
於樹脂層之最外層之兩面,在兩面貼附脫模膜。之後,於2片SUS板之間配置附樹脂層之銅箔,於180℃、9.6MPa之條件下加熱加壓,進行5分鐘熱板加壓。繼而,剝離脫模膜,削落自重疊之附樹脂層之銅箔之端部流出的樹脂層部分,對所獲得之附樹脂層之銅箔的減去銅箔部分之重量所獲得之樹脂層重量(W1(g))進行測定。根據式(1)求出樹脂溢流。將結果示於表1。
樹脂溢流(質量%)=(W0-W1)/W0×100 (1)
(探針黏著力)
B階段狀態之樹脂層之於25℃之探針黏著力係依據JIS Z0237測定。
(附樹脂層之銅箔之翹曲量)
附樹脂層之銅箔之於25℃之翹曲量係藉由利用測隙規對將以10cm見方切割附樹脂層之銅箔而成者載置於壓盤上時,把於附樹脂層之銅箔與壓盤之間產生之間隙進行測定而求出。
(示差掃描熱量測定)
使用示差掃描熱量測定裝置,以升溫速度10℃/min之條件求出B階段狀態之樹脂層之發熱量A、及將樹脂層以190℃加熱2小時而獲得之硬化狀態之樹脂層之發熱量B,算出表示B階段狀態之樹脂層之硬化度之指標的(A-B)。
(B階段狀態之樹脂層之儲存彈性模數)
將各實施例、比較例中所獲得之附樹脂層之銅箔之樹脂層自銅箔剝離。之後,切削樹脂層,獲得8×20mm之試片。使用該試片,藉由動態黏彈性測定裝置,設為拉伸模式、頻率1Hz、升溫速度5℃/分鐘,於-50℃~
300℃之溫度範圍進行測定。於是,獲得25℃之儲存彈性模數E'RT、25℃之損失彈性模數E"RT。
(硬化狀態(C階段)之樹脂層之儲存彈性模數)
將各實施例、比較例中所獲得之附樹脂層之銅箔之樹脂層自銅箔剝離,將樹脂層以190℃加熱2小時而使之硬化。之後,切削硬化物,獲得8×20mm之試片。使用該試片,藉由動態黏彈性測定裝置,設為拉伸模式、頻率1Hz、升溫速度5℃/分鐘,於-50℃~300℃之溫度範圍進行測定。於是,獲得-40℃之儲存彈性模數E'LT、25℃之儲存彈性模數E'RT、150℃之儲存彈性模數E'MT、260℃之儲存彈性模數E'HT。
又,對上述試片進行3000次由以-40℃保持30分鐘之步驟及以150℃保持30分鐘之步驟所構成之熱循環試驗。分別獲得熱循環試驗前之硬化物之於25℃之儲存彈性模數E'RT1、及熱循環試驗後之硬化物之於25℃之儲存彈性模數E'RT2。根據所獲得之結果算出儲存彈性模數之變化幅度(E'RT2-E'RT1)。
(玻璃轉移溫度)
將各實施例、比較例中所獲得之附樹脂層之銅箔之樹脂層自銅箔剝離,使樹脂層於190℃硬化2小時。之後,切削樹脂層,獲得5×20mm之試片。針對該試片,使用TA Instruments公司製造之TMA/2940,以負載3g、於-50℃至300℃之溫度範圍內設為升溫速度5℃/min、頻率1Hz之條件進行測定,獲得玻璃轉移溫度Tg。
(導通試驗)
針對實施例及比較例中所製作之3個電子裝置,使用飛針檢測儀(1116X-YC HiTESTER:日置電機公司製造),經由無鉛焊料膏進行電子零
件與電路基板之導通之測定,設為初始值。其次,於60℃、60%之吸濕條件下處理40小時後,利用IR回焊爐(峰值溫度:260℃)處理3次,同樣地測定導通,將較初始值而電阻值上升5%以上者判定為安裝時之斷線。此處,於為初始值時產生斷線之情形時,判斷為電路製作上之不良情況而未計數。再者,每個電子裝置之測定部位為61個部位,合計測定183個部位。
各符號如下所述。
◎:斷線部位為0%以上且未達1%
○:斷線部位為1%以上且未達2%
×:斷線部位為2%以上
(溫度循環試驗)
關於各實施例、各比較例,準備10個電子裝置,實施溫度循環試驗。溫度循環試驗係以-40℃、7分鐘~+125℃、7分鐘作為1個循環進行3000次。利用顯微鏡觀察溫度循環試驗後之無鉛焊料膏與電路基板之焊接部,對產生裂縫者進行計數。
◎:於電子裝置10個中0~2個產生裂縫
○:於電子裝置10個中3~5個產生裂縫
×:於電子裝置10個中6~10個產生裂縫
於實施例1~4中,斷線部位及裂縫之產生得以抑制,電子裝置中之電子零件與電路基板之連接可靠性較為良好。
另一方面,於比較例1~3中,容易引起電子零件相對於電路基板之位置偏移,又,可認為因此而產生斷線部位及裂縫。且可認為無法獲得樹脂層之應力緩和效果而產生斷線部位及裂縫。
本申請案係基於2013年11月12日申請之日本專利特願2013-234278號主張優先權,並將其揭示之全部內容併入本文中。
1‧‧‧附樹脂層之載體材料
11‧‧‧樹脂層
12‧‧‧載體材料
Claims (22)
- 一種附樹脂層之載體材料,其係製造電路基板時使用者,且具備:載體材料;及樹脂層,其設置於該載體材料之一面,含有熱硬化性樹脂,且為B階段狀態,將該樹脂層以190℃加熱2小時而獲得之硬化物之-40℃之儲存彈性模數E'LT為0.1GPa以上3.5GPa以下。
- 如申請專利範圍第1項之附樹脂層之載體材料,其中,該硬化物之25℃之儲存彈性模數E'RT為5MPa以上1.5GPa以下,該硬化物之150℃之儲存彈性模數E'MT為0.1MPa以上1.0GPa以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,依據JIS C6521測定之將以5cm見方切割該附樹脂層之載體材料而成者重疊10片並以180℃、9.6MPa之條件進行熱壓時的樹脂溢流為0.5質量%以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,依據JIS Z0237測定之於25℃之該樹脂層之探針黏著力為50mN/cm2以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,將以10cm見方切割該附樹脂層之載體材料而成者載置於壓盤上時,把於該附樹脂層之載體材料與該壓盤之間產生之間隙設為翹曲 量,此時,利用測隙規而測定之於25℃之該翹曲量為5mm以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,於升溫速度10℃/min之條件下之示差掃描熱量測定中,將B階段狀態之該樹脂層之發熱量設為A,將以190℃對該樹脂層加熱2小時而獲得之硬化物之發熱量設為B之情形時,(A-B)為5J/g以上60J/g以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,該硬化物之於260℃之儲存彈性模數E'HT為0.01MPa以上0.5GPa以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,於對將該樹脂層於以190℃加熱2小時而獲得之硬化物,進行熱循環試驗,即進行3000次由以-40℃保持30分鐘之步驟及以150℃保持30分鐘之步驟所構成之試驗時,將該熱循環試驗前之該硬化物之於25℃之儲存彈性模數設為E'RT1,將該熱循環試驗後之該硬化物之於25℃之儲存彈性模數設為E'RT2之情形時,根據(E'RT2-E'RT1)算出之儲存彈性模數之變化幅度為1.0GPa以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,B階段狀態之該樹脂層之於25℃之損失彈性模數E"RT為0.01MPa以上0.1GPa以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,該硬化物之以升溫速度5℃/min、頻率1Hz之條件藉由動態黏彈性測定所測定之玻璃轉移溫度為190℃以上250℃以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,於將該樹脂層設為100質量%時,該樹脂層中所含有之無機填充材料之含量為60質量%以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,該載體材料為樹脂膜或金屬箔。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,該熱硬化性樹脂含有:具有萘環骨架且具有2個以上環氧丙基之萘型環氧樹脂。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,該熱硬化性樹脂含有:具有2個以上環氧丙基之脂肪族環氧樹脂。
- 如申請專利範圍第14項之附樹脂層之載體材料,其中,該脂肪族環氧樹脂係以下之式(18)所表示者,
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,該附樹脂層之載體材料設置於該電路基板中未形成電路之面上。
- 如申請專利範圍第1或2項之附樹脂層之載體材料,其中,B階段狀態之該樹脂層之厚度為50μm以下。
- 一種電路基板用之積層體,其含有:附樹脂層之載體材料,其係使申請專利範圍第1至17項中任一項之附樹脂層之載體材料之該樹脂層硬化而成;及絕緣層,其配置於該附樹脂層之載體材料之該樹脂層側。
- 一種電路基板,其具備:使申請專利範圍第1至17項中任一項之附樹脂層之載體材料之該樹脂層硬化而成之層;及電路層,其形成於藉由自使該樹脂層硬化而成之層去除該載體材料而露出之面,或藉由對該載體材料進行電路加工而形成;且該電路層係於形成於該電路基板之電路層中配置於最外層。
- 一種電子裝置,其具備申請專利範圍第19項之電路基板、及設置於該電路基板上之電子零件。
- 如申請專利範圍第20項之電子裝置,其中,於將該電路基板之厚度設為100%時,該樹脂層之厚度之比率為0.5%以上10%以下。
- 如申請專利範圍第20或21項之電子裝置,其中,該電路基板具備用以焊接該電子零件之焊盤(land),且該焊盤之面積為0.001cm2以上30cm2以下。
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