TW202212119A - 積層板、印刷線路板、半導體封裝體及積層板的製造方法 - Google Patents

積層板、印刷線路板、半導體封裝體及積層板的製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明是一種積層板、使用該積層板而得的印刷線路板、半導體封裝體及積層板的製造方法,該積層板含有2層以上的複合層,該複合層含有纖維基材和熱硬化性樹脂組成物的硬化物,其中,前述2層以上的複合層含有1層以上的複合層(X)和1層以上的複合層(Y),複合層(X)是含有由第1玻璃纖維所構成的第1纖維基材之層,複合層(Y)是含有由第2玻璃纖維所構成的第2纖維基材之層,前述第1玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數高於前述第2玻璃纖維。

Description

積層板、印刷線路板、半導體封裝體及積層板的製造方法
本實施形態有關一種積層板、印刷線路板、半導體封裝體及積層板的製造方法。
近年來隨著電子機器的小型化和高性能化,印刷線路板的配線密度的高度化和高積體化進展,伴隨此情形,對於印刷線路板的可靠性提升的要求日益增強。尤其,在半導體封裝體中,伴隨小型化和薄型化,零件構裝時和封裝體組裝時翹曲的發生成為很大的問題。
作為半導體封裝體翹曲的要因之一,可列舉半導體元件與搭載該半導體元件的印刷線路板之間的熱膨脹率的差異。一般而言,印刷線路板的熱膨脹率大於半導體元件的熱膨脹率,因此在構裝半導體元件時受到加熱等熱歷程的封裝體中因上述熱膨脹率差而發生翹曲應力。因此,作為抑制半導體封裝體的翹曲的方法,下述方法是有效的:縮小印刷線路板的熱膨脹率來縮小與半導體元件之間的熱膨脹率的差異的方法、使印刷線路板高彈性模數化來提高剛性的方法等。
作為印刷線路板的積層板,一般是使用將預浸體積層並加以加熱、硬化而得的積層板,該預浸體是使熱硬化性樹脂組成物含浸於玻璃布等纖維基材中而獲得,或將熱硬化性樹脂組成物塗佈在玻璃布等纖維基材上而獲得。由於在構成預浸體的材料之中預浸體中含有的樹脂成分的熱膨脹率較高且彈性模數較低,因此藉由使二氧化矽等無機填充材料高填充化來謀求高彈性模數化和低熱膨脹化(例如參照專利文獻1)。 然而,無機填充材料的高填充化可能使絕緣可靠性、與銅箔的黏著性、壓製加工性等下降,因此從確保這些性能的觀點來看,僅藉由無機填充材料的高填充化來進行的積層板的高彈性模數化和低熱膨脹化存在極限。 [先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1:日本特開平5-148343號公報
[發明所欲解決的問題]
作為使積層板高彈性模數化和低熱膨脹化的另一個方法,可考慮下述方法:將纖維基材的材質設為熱膨脹率更低且彈性模數更高。 然而,根據本發明人的研究,發現如果降低纖維基材的熱膨脹率,並且提高彈性模數,則所獲得的積層板有連接可靠性變差的傾向。 因此,若僅單純調整纖維基材的熱膨脹率和彈性模數,則無法在良好地保持連接可靠性的狀態下使積層板高彈性模數化和低熱膨脹化。
本實施形態是有鑑於上述情事而完成,其目的在於提供一種積層板、使用該積層板而得的印刷線路板及半導體封裝體、以及積層板的製造方法,該積層板具有高彈性模數和低熱膨脹性,並且連接可靠性優異。 [解決問題的技術手段]
本發明人為了解決上述問題而反覆專心研究,結果發現藉由下述本實施形態,能夠藉決上述問題。 亦即,本實施形態有關下述[1]~[14]的技術。 [1]一種積層板,其含有2層以上的複合層,該複合層含有纖維基材和熱硬化性樹脂組成物的硬化物,其中, 前述2層以上的複合層含有1層以上的複合層(X)和1層以上的複合層(Y), 複合層(X)是含有由第1玻璃纖維所構成的第1纖維基材之層, 複合層(Y)是含有由第2玻璃纖維所構成的第2纖維基材之層, 前述第1玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數高於前述第2玻璃纖維。 [2]如[1]所述之積層板,其中,前述第1玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數為80GPa以上, 前述第2玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數小於80GPa。 [3]如[1]或[2]所述之積層板,其中,前述第1玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數與前述第2玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數的差值為10GPa以上。 [4]一種積層板,其含有2層以上的複合層,該複合層含有纖維基材和熱硬化性樹脂組成物的硬化物,其中, 前述2層以上的複合層含有1層以上的複合層(X)和1層以上的複合層(Y), 複合層(X)是含有由第1玻璃纖維所構成的第1纖維基材之層, 複合層(Y)是含有由第2玻璃纖維所構成的第2纖維基材之層, 前述第1玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量高於前述第2玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量。 [5]如[1]~[4]中任一項所述之積層板,其中,前述第1玻璃纖維是S玻璃。 [6]如[1]~[5]中任一項所述之積層板,其中,前述第2玻璃纖維是E玻璃。 [7]如[1]~[6]中任一項所述之積層板,其中,前述複合層(X)的層數多於前述複合層(Y)的層數。 [8]如[1]~[7]中任一項所述之積層板,其中,該積層板是含有1層以上的前述複合層(X)、2層以上的前述複合層(Y)之積層板,且其藉由將至少1層的複合層(X)配置於2層的複合層(Y)之間而成。 [9]如[1]~[8]中任一項所述之積層板,其中,該積層板是含有1層以上的前述複合層(X)、2層以上的前述複合層(Y)之積層板,該積層板的兩面的最外表層是前述複合層(Y)。 [10]如[9]所述之積層板,其中,該積層板是含有1層以上的前述複合層(X)、2層的前述複合層(Y)之積層板,該積層板的兩面的最外表層是前述複合層(Y)。 [11]如[9]或[10]所述之積層板,其中,含有2層以上的前述複合層(X)。 [12]一種印刷線路板,其含有[1]~[11]中任一項所述之積層板。 [13]一種半導體封裝體,其藉由將半導體元件搭載於[12]所述之印刷線路板上而成。 [14]一種積層板的製造方法,是製造[1]~[11]中任一項所述之積層板的方法,其中,將下述預浸體(a)和預浸體(b)積層成形, 該預浸體(a)是使熱硬化性樹脂組成物含浸於由前述第1玻璃纖維所構成的第1纖維基材中而成, 該預浸體(b)是使熱硬化性樹脂組成物含浸於由前述第2玻璃纖維所構成的第2纖維基材中而成。 [發明的功效]
根據本實施形態,能夠提供一種積層板、使用該積層板而得的印刷線路板及半導體封裝體、以及積層板的製造方法,該積層板具有高彈性模數和低熱膨脹性,並且連接可靠性優異。
本說明書中所記載的使用「~」來表示的數值範圍表示包含作為最小值的記載於「~」之前的數值、作為最大值的記載於「~」之後的數值之數值範圍。例如,數值範圍「X~Y」(X、Y為實數)的標記表示X以上且Y以下的數值範圍。而且,本說明書中的「X以上」的記載意指X及超過X的數值。又,本說明書中的「Y以下」的記載意指Y及小於Y的數值。 在本說明書中所記載的數值範圍中,該數值範圍的上限值或下限值可置換成實施例所示的值。又,數值範圍的下限值和上限值可各自與其他數值範圍的下限值或上限值任意地組合。 又,只要未特別說明,本說明書所例示的各成分和材料可使用單獨1種,亦可將2種以上併用。在本說明書中,當組成物中存在有複數種符合各成分的物質時,只要未特別說明,組成物中的各成分的含量意指存在於組成物中的該複數種物質的合計量。 任意地組合本說明書中的記載事項而得的態樣亦包含在本實施形態內。 本說明書所記載的作用機制為推測,並非限制發揮根據本實施形態的樹脂組成物的效果之機制。
[積層板] 本實施形態提供下述[1]所示的第1實施形態的積層板(以下亦稱為「積層板(1)」)、及根據下述[2]所示的第2實施形態的積層板(以下亦稱為「積層板(2)」)。
[1]一種積層板,其含有2層以上的複合層,該複合層含有纖維基材和熱硬化性樹脂組成物的硬化物,其中, 前述2層以上的複合層含有1層以上的複合層(X)和1層以上的複合層(Y), 複合層(X)是含有由第1玻璃纖維所構成的第1纖維基材之層, 複合層(Y)是含有由第2玻璃纖維所構成的第2纖維基材之層, 前述第1玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數高於前述第2玻璃纖維。
[2]一種積層板,其含有2層以上的複合層,該複合層含有纖維基材和熱硬化性樹脂組成物的硬化物,其中, 前述2層以上的複合層含有1層以上的複合層(X)和1層以上的複合層(Y), 複合層(X)是含有由第1玻璃纖維所構成的第1纖維基材之層, 複合層(Y)是含有由第2玻璃纖維所構成的第2纖維基材之層, 前述第1玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量高於前述第2玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量。
再者,只要未特別說明,以下說明是本實施形態的積層板(1)和積層板(2)所共通的說明,當僅稱為「積層板」時,是指本實施形態的積層板(1)和積層板(2)兩者。
本實施形態的積層板是具有高彈性模數和低熱膨脹性並且連接可靠性優異的積層板之理由尚不清楚,但是推測如下。 玻璃纖維的彈性模數或SiO 2含量和Al 2O 3含量是決定該玻璃纖維所構成的纖維基材的彈性模數和熱膨脹率的因子之一。具體而言,由彈性模數較低或SiO 2含量較低的第2玻璃纖維所構成的纖維基材能夠得到具有低彈性模數的複合層(Y)。對於使用積層板而得的封裝體與母板的連接可靠性,具有低彈性模數的複合層(Y)的影響較大,藉由應用複合層(Y),比只有複合層(X)的情況更有效地提升積層板的連接可靠性。 另一方面,積層板硬化時的翹曲會隨著高彈性模數及/或SiO 2和Al 2O 3的合計含量較高的複合層(X)的層數而變良好。其結果,含有複合層(X)和複合層(Y)之積層板被認為連接可靠性接近複合層(Y),並且彈性模數和熱膨脹率隨著複合層(X)的層數而變良好。 以下,說明本實施形態的積層板所具有的各構件。
<複合層> 本實施形態的積層板含有2層以上的複合層,該複合層含有纖維基材和熱硬化性樹脂組成物的硬化物。 再者,本實施形態中的複合層的數量為整數值。因此,例如,2層以上且16層以下的複合層是指2~16的數值範圍內包含的整數值,此時,複合層的數量的下限值和上限值可使用數值範圍內包含的整數值來任意地組合。 又,本實施形態中的1層的複合層意指由1層的纖維基材和該纖維基材中含有的熱硬化性樹脂組成物的硬化物所構成的複合層。 又,1層的纖維基材是指在與熱硬化性樹脂組成物複合化前能夠作為1片的片材來操作且具有間隙的片狀基材,是藉由纖維彼此纏繞、纖維用的黏結劑等來使纖維成為一體而得。 本實施形態的積層板(1)含有:複合層(X),其含有由第1玻璃纖維所構成的第1纖維基材;及,複合層(Y),其含有由第2玻璃纖維所構成的第2纖維基材。在本實施形態的積層板(1)中,前述第1玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數高於前述第2玻璃纖維。 本實施形態的積層板(2)含有:複合層(X),其含有由第1玻璃纖維所構成的第1纖維基材;及,複合層(Y),其含有由第2玻璃纖維所構成的第2纖維基材。在本實施形態的積層板(2)中,前述第1玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量高於前述第2玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量。 第1圖表示本實施形態的積層板所含有的複合層的一例的剖面示意圖。 如第1圖所示,複合層1含有纖維基材2和熱硬化性樹脂組成物的硬化物3。 在複合層1中,纖維基材2是將紗線設為經紗2a與緯紗2b來加以交織而成的玻璃布,該紗線是對將單纖維的玻璃纖維集束而成的股施以加撚而得。 纖維基材和熱硬化性樹脂組成物的較佳態樣如下所述。
<積層板的構成> 本實施形態的積層板所含有的複合層的合計層數只要根據積層板的用途來適當調整即可,從使積層板的機械強度良好的觀點來看,較佳是3層以上,更佳是4層以上,進一步更佳是5層以上。又,從印刷線路板的小型化和積層板的加工性等的觀點來看,複合層的合計層數較佳是20層以下,更佳是18層以下,進一步更佳是16層以下。
本實施形態的積層板所含有的複合層(X)的層數並無特別限定,從使翹曲良好的觀點來看,較佳是2層以上。又,從印刷線路板的小型化和積層板的加工性等的觀點來看,複合層(X)的層數較佳是16層以下,更佳是15層以下,進一步更佳是14層以下。 複合層(X)在本實施形態的積層板中所占的體積比率並無特別限定,從使翹曲良好的觀點來看,較佳是50體積%以上,更佳是55體積%以上,進一步更佳是60體積%以上。又,從印刷線路板的小型化和積層板的加工性等的觀點來看,複合層(X)的體積比率較佳是95體積%以下,更佳是90體積%以下,進一步更佳是88體積%以下。
本實施形態的積層板所含有的複合層(Y)的層數並無特別限定,從連接可靠性的觀點來看,較佳是1層以上,更佳是2層以上。又,從積層板的高彈性模數化和低熱膨脹化的觀點來看,複合層(Y)的層數較佳是6層以下,更佳是5層以下,進一步更佳是4層以下。 複合層(Y)在本實施形態的積層板中所占的體積比率並無特別限定,從積層板的連接可靠性的觀點來看,較佳是5體積%以上,更佳是10體積%以上,進一步更佳是12體積%以上。又,從使翹曲良好的觀點來看,複合層(Y)的體積比率較佳是50體積%以下,更佳是45體積%以下,進一步更佳是40體積%以下。
從使翹曲良好的觀點來看,本實施形態的積層板所含有的複合層(X)的層數較佳是多於複合層(Y)的層數。 複合層(X)的層數與複合層(Y)的層數的差值[複合層(X)-複合層(Y)]並無特別限定,從使翹曲良好的觀點來看,較佳是1層以上,更佳是2層以上,進一步更佳是3層以上。又,從印刷線路板的小型化和積層板的加工性等的觀點來看,上述層數的差值較佳是15層以下,更佳是14層以下,進一步更佳是13層以下。
本實施形態的積層板所含有的複合層的每一層的厚度並無特別限定,從絕緣可靠性、加工性等的觀點來看,較佳是0.01mm以上,更佳是0.02mm以上,進一步更佳是0.025mm以上。又,從印刷線路板的薄型化的觀點來看,複合層的每一層的厚度較佳是0.5mm以下,更佳是0.3mm以下,進一步更佳是0.2mm以下。
本實施形態的積層板的厚度並無特別限定,從積層板的機械強度、加工性等的觀點來看,較佳是0.3mm以上,更佳是0.4mm以上,進一步更佳是0.5mm以上。又,從印刷線路板的薄型化的觀點來看,積層板的厚度較佳是5mm以下,更佳是3mm以下,進一步更佳是2mm以下,特佳是1.6mm以下。 再者,上述積層板的厚度不包括下述可任意設置的外層的金屬箔等的厚度。
本實施形態的積層板較佳是:在至少一部分具有下述積層部(以下亦稱為「夾層積層部」),該積層部含有1層以上的複合層(X)、2層以上的複合層(Y),且藉由將至少1層的複合層(X)配置於2層的複合層(Y)之間而成。
在第2圖和第3圖示出夾層積層部的一例。 第2圖所示的夾層積層部4A具有下述構成:1層的複合層(X)配置於2層的複合層(Y)之間。 第3圖所示的夾層積層部4B具有下述構成:10層的複合層(X)配置於2層的複合層(Y)之間。
在夾層積層部中,配置於兩側2層的複合層(Y)之間的複合層(X)的層數並無特別限定,從使翹曲良好的觀點來看,較佳是2層以上,更佳是3層以上,進一步更佳是4層以上。又,配置於兩側2層的複合層(Y)之間的複合層(X)的層數並無特別限定,從印刷線路板的小型化和積層板的加工性等的觀點來看,較佳是16層以下,更佳是15層以下,進一步更佳是14層以下。
本實施形態的積層板較佳是在積層板的至少一部分具有夾層積層部,亦可僅由夾層積層部所構成。 作為在積層板的至少一部分具有夾層積層部的例子,可列舉例如在比構成夾層積層部的兩側或單側的複合層(Y)更外側具有選自由複合層(X)和複合層(Y)所組成之群中的1層以上。 第4圖和第5圖中示出在積層板的至少一部分具有夾層積層部之積層板的一例。 第4圖中示出積層板10,其在比構成夾層積層部4B的兩側的複合層(Y)更外側具有各1層的複合層(Y)。 第5圖中示出積層板11,其在比構成夾層積層部4B的兩側的複合層(Y)更外側具有各1層的複合層(X)。 作為僅由夾層積層部所構成的積層板的例子,可列舉例如僅由第2圖和第3圖所示的夾層積層部4A或4B所構成的積層板等。
本實施形態的積層板較佳是含有2層以上的複合層(Y)之積層板,其中,該積層板的兩面的最外表層是複合層(Y)。 此時,配置於兩側的最外表層的複合層(Y)之間的複合層只要含有至少1層的複合層(X)即可,亦可以是1層以上的複合層(X)與1層以上的複合層(Y)的組合,較佳是僅為1層以上的複合層(X)。 亦即,本實施形態的積層板較佳是含有1層以上的複合層(X)、僅2層的複合層(Y)之積層板,其中,該積層板的兩側的最外表層是複合層(Y)(以下亦將該態樣稱為「夾層積層板」。夾層積層板相當於僅由上述夾層積層部所構成的積層板)。
在夾層積層板中,配置於兩側2層的複合層(Y)之間的複合層(X)的層數與上述夾層積層部中的較佳範圍相同。 又,最外表層的1層的複合層(Y)在本實施形態的積層板中所占的體積比率並無特別限定,從連接可靠性的觀點來看,較佳是3體積%以上,更佳是5體積%以上,進一步更佳是6體積%以上。又,最外表層的1層的複合層(Y)在本實施形態的積層板中所占的體積比率並無特別限定,從使翹曲良好的觀點來看,較佳是25體積%以下。
第6圖中示出夾層積層板的一例。 第6圖所示的夾層積層板12具有下述構成:12層的複合層(X)配置於兩側2層的複合層(Y)之間。
在本實施形態的積層板中,當含有2層以上的複合層(X)時,2層以上的複合層(X)彼此可相同亦可不同。 又,在本實施形態的積層板中,當含有2層以上的複合層(Y)時,2層以上的複合層(Y)彼此可相同亦可不同。 例如,在第3圖所示的夾層積層部4A和第6圖所示的夾層積層板12的情況下,兩側2層的複合層(Y)彼此的厚度等結構、彈性模數等物性、組成等可相互相同亦可不同。同樣地,配置於兩側2層的複合層(Y)之間的2層以上的複合層(X)彼此的厚度等結構、彈性模數等物性、組成等可相互相同亦可不同。
以上積層板的構成是本實施形態的積層板的一例,本實施形態不限於具有這些構成之積層板。 繼而,說明構成本實施形態的複合層的材料的較佳態樣。
<纖維基材> 作為纖維基材的形狀,能夠使用各種用於電絕緣材料用積層板中的習知的纖維基材,可列舉例如:由經紗和緯紗所交織而成的織布(亦即,玻璃布)、不織布、粗紗、切股氈(chopped strand mat)、表面氈(surfacing mat)等形狀。其中,纖維基材較佳是玻璃布。 從耐熱性、耐濕性、加工性等方面來看,纖維基材較佳是經以矽烷偶合劑等進行表面處理後的纖維基材或機械性地實施開纖處理後的纖維基材。
纖維基材的厚度並無特別限定,從絕緣可靠性、加工性等的觀點來看,較佳是0.01mm以上,更佳是0.02mm以上,進一步更佳是0.025mm以上。又,從印刷線路板的薄型化的觀點來看,纖維基材的厚度較佳是0.5mm以下,更佳是0.3mm以下,進一步更佳是0.2mm以下。
<玻璃纖維> 繼而,說明構成纖維基材的玻璃纖維。 再者,只要未特別說明,以下說明是第1玻璃纖維和第2玻璃纖所共通的說明,當僅稱為「玻璃纖維」時,是指第1玻璃纖維和第2玻璃纖維兩者。
玻璃纖維並無特別限定,例如,較佳是製成由數10~數100根集束而成的股或對股施以加撚而得的紗線來使用,用於本實施形態得纖維基材較佳是將上述紗線作為經紗和緯紗來交織而成的玻璃布。 玻璃纖維的單纖維直徑並無特別限定,較佳是2~12μm,更佳是3~11μm,進一步更佳是4~10μm。 玻璃纖維的集束根數並無特別限定,較佳是40~1000根,更佳是45~700根,進一步更佳是50~400根。
(玻璃纖維的拉伸彈性模數) 在本實施形態的積層板(1)中,第1玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數(以下,當僅記載為「拉伸彈性模數」時,表示25℃時的拉伸彈性模數)高於第2玻璃纖維,在本實施形態的積層板(2)中,第1玻璃纖維較佳是拉伸彈性模數高於第2玻璃纖維。
玻璃纖維的拉伸彈性模數並無特別限定,第1玻璃纖維的拉伸彈性模數較佳是80GPa以上,第2玻璃纖維的拉伸彈性模數較佳是小於80GPa。如果第1玻璃纖維和第2玻璃纖維的拉伸彈性模數在上述範圍內,則所獲得的積層板在發明的效果方面更進一步優異。
從與上述同樣的觀點來看,第1玻璃纖維的拉伸彈性模數更佳是82GPa以上,進一步更佳是84GPa以上,特佳是85GPa以上。又,從良好地保持鑽孔加工性和絕緣可靠性的觀點來看,第1玻璃纖維的拉伸彈性模數較佳是110GPa以下,更佳是100GPa以下,進一步更佳是90GPa以下。 又,從與上述同樣的觀點來看,第2玻璃纖維的拉伸彈性模數更佳是小於79GPa,進一步更佳是小於78GPa,特佳是小於75GPa。又,從良好地保持鑽孔加工性和絕緣可靠性的觀點來看,第2玻璃纖維的拉伸彈性模數較佳是53GPa以上,更佳是69GPa以上,進一步更佳是70GPa以上。 再者,玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數,例如能夠將單絲作為測定對象,使用萬能拉力機(Tensilon),根據公知的拉伸彈性模數的測定方法來進行測定。
從與上述同樣的觀點來看,前述第1玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數與前述第2玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數的差值較佳是10GPa以上,更佳是11GPa以上,進一步更佳是12GPa以上。
(玻璃纖維的組成) 第2玻璃纖維中的Al 2O 3含量相對於SiO 2含量的比值[Al 2O 3含量/SiO 2含量](以質量為基準計)較佳是0.35以下,更佳是0.32以下,進一步更佳是0.30以下。若Al 2O 3含量相對於SiO 2含量的比值在此範圍內,則能夠獲得一種連接可靠性更優異的積層板。
第1玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量並無特別限定,較佳是80質量%以上,第2玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量並無特別限定,較佳是少於80質量%。如果第1玻璃纖維和第2玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量在上述範圍內,則所獲得的積層板在連接可靠性和翹曲方面更進一步優異。
從與上述同樣的觀點來看,第1玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量更佳是81質量%以上,進一步更佳是82質量%以上。又,從良好地保持鑽孔加工性和絕緣可靠性的觀點來看,第1玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量較佳是96質量%以下,更佳是94質量%以下,進一步更佳是92質量%以下,特佳是90質量%以下。 又,從與上述同樣的觀點來看,第2玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量較佳是少於78質量%,進一步更佳是少於76質量%,特佳是少於74質量%。又,從使積層板高彈性模數化和低熱膨脹化的觀點來看,第2玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量較佳是50質量%以上,更佳是55質量%以上,進一步更佳是60質量%以上。
第1玻璃纖維滿足上述SiO 2和Al 2O 3的合計含量,並且,Al 2O 3含量較佳是20質量%以上,更佳是20~30質量%,進一步更佳是20~25質量%。 第2玻璃纖維滿足上述SiO 2和Al 2O 3的合計含量,並且,Al 2O 3含量較佳是少於24質量%,更佳是少於22質量%,進一步更佳是少於20質量%。
除了SiO 2和Al 2O 3以外,玻璃纖維還可含有Fe 2O 3、B 2O 3、CaO、MgO、Na 2O、K 2O、Li 2O、TiO 2、ZnO、ZrO 2、F 2等其他成分。玻璃纖維所含有的除了SiO 2和Al 2O 3以外的成分較佳是上述其他成分之中的1種以上。 其中,第1玻璃纖維滿足上述SiO 2和Al 2O 3的合計含量,並且,MgO含量較佳是8質量%以上,更佳是9質量%以上,進一步更佳是10質量%以上。又,第2玻璃纖維滿足上述SiO 2和Al 2O 3的合計含量,並且,MgO含量較佳少於8質量%,更佳是少於7質量%。
(玻璃纖維的熱膨脹率) 玻璃纖維的熱膨脹率並無特別限定,第1玻璃纖維的熱膨脹率較佳是小於4.0ppm/℃。如果第1玻璃纖維的熱膨脹率在上述範圍內,則所獲得的積層板具有更進一步的低熱膨脹性和高彈性模數。從同樣的觀點來看,第1玻璃纖維的熱膨脹率較佳是小於3.8ppm/℃,更佳是小於3.5ppm/℃,進一步更佳是小於3.0ppm/℃。又,考慮到與其他物性的平衡,第1玻璃纖維的熱膨脹率可以是2.0ppm/℃以上,亦可以是2.3ppm/℃以上,亦可以是2.5ppm/℃以上。
從降低積層板的熱膨脹率的觀點來看,第2玻璃纖維的熱膨脹率亦是越小越佳。從同樣的觀點來看,第2玻璃纖維的熱膨脹率較佳是小於6.5ppm/℃,更佳是小於6.0ppm/℃,進一步更佳是小於5.7ppm/℃。另一方面,考慮到其組成、與其他物性的平衡,第2玻璃纖維的熱膨脹率有大於第1玻璃纖維的熱膨脹率的傾向。從這樣的觀點來看,第2玻璃纖維的熱膨脹率可以是4.0ppm/℃以上,亦可以是4.5ppm/℃以上,亦可以是5.0ppm/℃以上,亦可以是5.3ppm/℃以上。
(玻璃纖維的種類) 作為構成纖維基材的玻璃纖維,可列舉:E玻璃、S玻璃、C玻璃、D玻璃、T玻璃、NE玻璃、A玻璃、H玻璃、石英玻璃等;只要考慮較佳的物性、組成等來從這些玻璃纖維之中適當選擇作為上述第1玻璃纖維、第2玻璃纖維即可。
再者,E玻璃、S玻璃、C玻璃、D玻璃、T玻璃、NE玻璃的代表性組成如下。 E玻璃:SiO 2(52~56質量%)、Al 2O 3(12~16質量%)、Fe 2O 3(0~0.8質量%)、B 2O 3(5~10質量%)、CaO(16~25質量%)、MgO(0~6質量%)、Na 2O+K 2O(0~2質量%)、TiO 2(0~1.5質量%)、F 2(0~1質量%) S玻璃:SiO 2(62~65質量%)、Al 2O 3(20~25質量%)、CaO(0~0.01質量%)、MgO(10~15質量%)、B 2O 3(0~0.01質量%)、Na 2O和K 2O(0~1質量%) C玻璃:SiO 2(65質量%)、Al 2O 3(4質量%)、B 2O 3(5質量%)、CaO(7質量%)、MgO(3質量%)、Na 2O(11質量%)、K 2O(1質量%)、Li 2O(0.5質量%)、ZnO(3.5質量%) D玻璃:SiO 2(74質量%)、Al 2O 3(0.5質量%)、B 2O 3(22質量%)、CaO(0.5質量%)、Na 2O(1質量%)、K 2O(1.5質量%)、Li 2O(0.5質量%)、 T玻璃:SiO 2(64~66質量%)、Al 2O 3(24~26質量%)、MgO(9~11質量%) NE玻璃:SiO 2(52~56質量%)、CaO(0~10質量%)、Al 2O 3(10~15質量%)、B 2O 3(15~20質量%)、MgO(0~5質量%)、Na 2O+K 2O(0~1質量%)、TiO 2(0.5~5質量%)
具有這些材質的玻璃纖維之中,第1玻璃纖維較佳是S玻璃,第2玻璃纖維較佳是E玻璃。 亦即,用於本實施形態的積層板的第1纖維基材較佳是由S玻璃纖維所構成的纖維基材,第2纖維基材較佳是由E玻璃纖維所構成的纖維基材。 又,第1纖維基材更佳是由S玻璃纖維所構成的玻璃布(以下亦稱為「S玻璃布」),第2纖維基材更佳是由E玻璃纖維所構成的玻璃布(以下亦稱為「E玻璃布」)。 S玻璃布和E玻璃布各自可含有S玻璃纖維和E玻璃纖維以外的玻璃纖維,其含量較佳是10質量%以下,更佳是5質量%以下,進一步更佳是1質量%以下,特佳是未含有。
<熱硬化性樹脂組成物> 作為用於形成複合層的熱硬化性樹脂組成物,只要含有熱硬化性樹脂,則無特別限制,可根據需要而含有硬化劑、硬化促進劑、無機填充材料等。以下,說明熱硬化性樹脂組成物中含有的各成分。
(熱硬化性樹脂) 作為熱硬化性樹脂,可列舉:環氧樹脂、酚樹脂、不飽和醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、異氰酸酯樹脂、苯并噁嗪樹脂、氧雜環丁烷樹脂、不飽和聚酯樹脂、烯丙基樹脂、雙環戊二烯樹脂、矽氧樹脂、改質矽氧樹脂、三嗪樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、呋喃樹脂等。其中,較佳是改質矽氧樹脂、環氧樹脂。 熱硬化性樹脂可使用單獨1種,亦可將2種以上併用。
[改質矽氧樹脂] 改質矽氧樹脂較佳是使具有一級胺基之矽氧烷化合物(A)(以下亦稱為「矽氧烷化合物(A)」)與一分子中具有至少2個N-取代馬來醯亞胺基之馬來醯亞胺化合物(B)(以下亦稱為「馬來醯亞胺化合物(B)」)反應而成,更佳是進一步使其與選自由具有酸性取代基之胺化合物(C)和一分子中具有至少2個一級胺基之胺化合物(D)(以下亦稱為「胺化合物(D)」)所組成之群組中的1種以上反應而成。
-矽氧烷化合物(A)- 矽氧烷化合物(A)是一種具有一級胺基之矽氧烷化合物,較佳是由下述通式(A-1)表示的化合物。
Figure 02_image001
(式(A-1)中,R 1~R 4各自獨立地表示碳數1~5的烷基、苯基或取代苯基,X 1和X 2各自獨立地表示二價有機基。n表示2~100的整數。)
上述通式(A-1)中,作為R 1~R 4所表示的碳數1~5的烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、三級丁基、正戊基等。其中,較佳是甲基。 作為R 1~R 4所表示的取代苯基的取代基,可列舉:碳數1~5的烷基、羥基、胺基、乙烯基、羧基等。 作為X 1和X 2所表示的二價有機基,可列舉碳數1~5的伸烷基等。作為該伸烷基,可列舉:亞甲基、1,2-二亞甲基、1,3-三亞甲基、1,4-四亞甲基、1,5-五亞甲基等。其中,較佳是1,3-三亞甲基。 矽氧烷化合物(A)的胺當量較佳是500~3000g/mol,更佳是600~2000g/mol,進一步更佳是700~1500g/mol。
-馬來醯亞胺化合物(B)- 馬來醯亞胺化合物(B)是一種一分子中具有至少2個N-取代馬來醯亞胺基之馬來醯亞胺化合物,較佳是由下述通式(B-1)~(B-4)中的任一個表示的化合物。
Figure 02_image003
(式(B-1)~(B-4)中,R 11~R 13各自獨立地表示碳數1~5的脂肪族烴基。X 11表示碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基、-O-或磺醯基。p、q及r各自獨立地為0~4的整數。m為0~10的整數。)
上述通式(B-1)~(B-4)中,作為R 11~R 13所表示的碳數1~5的脂肪族烴基,可列舉與上述通式(A-1)中的R 1相同的基團。 作為X 11所表示的碳數1~5的伸烷基,可列舉與上述通式(A-1)中的X 1相同的基團。 作為X 11所表示的碳數2~5的亞烷基,可列舉:亞乙基、亞丙基、亞異丙基、亞丁基、亞異丁基、亞戊基、亞異戊基等。
作為馬來醯亞胺化合物(B),可列舉:雙(4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、聚苯基甲烷馬來醯亞胺、雙(4-馬來醯亞胺苯基)醚、雙(4-馬來醯亞胺苯基)碸、3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、4-甲基-1,3-伸苯基雙馬來醯亞胺、間伸苯基雙馬來醯亞胺、2,2-雙[4-(4-馬來醯亞胺苯氧基)苯基]丙烷等。其中,較佳是雙(4-馬來醯亞胺苯基)甲烷。
-具有酸性取代基之胺化合物(C)- 作為具有酸性取代基之胺化合物(C),較佳是由下述通式(C-1)表示的胺化合物。
Figure 02_image005
(式(C-1)中,R 21各自獨立地表示羥基、羧基或磺酸基。R 22各自獨立地表示碳數1~5的烷基或鹵素原子。x為1~5的整數,y為0~4的整數,並且滿足1≦x+y≦5。)
上述通式(C-1)中,作為R 21所表示的碳數1~5的烷基,可列舉與上述通式(A-1)中的R 1相同的基團。作為鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等
作為具有酸性取代基之胺化合物(C),可列舉:鄰胺基苯酚、間胺基苯酚、對胺基苯酚、鄰胺基苯甲酸、間胺基苯甲酸、對胺基苯甲酸、鄰胺基苯磺酸、間胺基苯磺酸、對胺基苯磺酸、3,5-二羥基苯胺、3,5-二羧基苯胺等。其中,從溶解性和反應性的觀點來看,較佳是間胺基苯酚、對胺基苯酚。
-胺化合物(D)- 胺化合物(D)是一分子中具有至少2個一級胺基之胺化合物(D),較佳是由下述通式(D-1)~(D-3)中的任一個表示的化合物。
Figure 02_image007
(式(D-1)~(D-3)中,X 13表示單鍵、碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基、-O-、磺醯基、酮基、茀二基或伸苯二氧基。R 14和R 15各自獨立地表示碳數1~5的脂肪族烴基、甲氧基或羥基。s和t各自獨立地為0~4的整數。X 14~X 16各自獨立地表示單鍵、碳數1~5的伸烷基、碳數2~5的亞烷基、-O-或磺醯基。)
作為X 13~X 16所表示的碳數1~5的伸烷基及碳數2~5的亞烷基,可列舉與上述通式(B-2)的X 11相同的基團。 作為R 14和R 15所表示的碳數1~5的脂肪族烴基,可列舉與上述通式(A-1)中的R 1相同的基團。其中,較佳是甲基、乙基。
作為胺化合物(D),可列舉:間苯基二胺、對苯基二胺、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二乙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’-二胺基二苯基酮、4,4’-二胺基二苯基醚、3,3’-二胺基二苯基碸、4,4’-二胺基二苯基碸、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、聯苯胺、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、4,4’-二胺基二苯基硫醚、4,4’-二胺基-3,3’-聯苯基二醇、苯胍胺(benzoguanamine)等。其中,較佳是3,3’-二乙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷。
能夠藉由在例如70~150℃使上述(A)~(D)成分反應來製備改質矽氧樹脂。上述反應時,可根據需要而使用:丙二醇單甲基醚、環己酮等有機溶劑;反應觸媒等。
(各成分的使用量) (A)~(D)成分在反應時的各成分的使用量較佳是(A)成分、(C)成分及(D)成分所具有的一級胺基的總和與(B)成分的馬來醯亞胺基中的碳-碳雙鍵基的總和的當量比[C=C基/NH 2基]為0.1~10,更佳是1~9,進一步更佳是2~5。如果當量比為0.1以上,則能夠抑制膠化和耐熱性的下降,如果為10以下,則能夠抑制對於有機溶劑的溶解性和耐熱性的下降。 (D)成分的使用量較佳是滿足上述關係式並且相對於100質量份的(A)成分為20~500質量份,更佳是30~200質量份,進一步更佳是40~100質量份。 (C)成分的使用量較佳是滿足上述關係式並且相對於100質量份的(A)成分為1~500質量份,更佳是4~200質量份,進一步更佳是7~100質量份,特佳是10~50質量份。
從耐熱性、低吸水性及熱膨脹率的觀點來看,熱硬化性樹脂組成物中的改質矽氧樹脂的含量較佳是在100質量份的熱硬化性樹脂組成物的固形成分中為5~80質量份,更佳是10~60質量份,進一步更佳是20~40質量份。 再者,在本說明書中,「固形成分」是指將溶劑等揮發的物質除外後的非揮發成分,表示使樹脂組成物乾燥時不會揮發而殘留的成分,包含在室溫呈液狀、糖漿狀及蠟狀的成分。此處,在本說明書中,所謂室溫表示25℃。
[環氧樹脂] 作為環氧樹脂,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、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂、二苯乙烯型環氧樹脂、含三嗪骨架環氧樹脂、含茀骨架環氧樹脂、三酚甲烷型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、二甲苯型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂;多官能苯酚類及蒽等多環芳香族類的二環氧丙基醚化合物;以及,對這些環氧樹脂導入磷化合物而得的含磷環氧樹脂等。其中,從耐熱性、難燃性的觀點來看,較佳是聯苯芳烷基型環氧樹脂。
當熱硬化性樹脂組成物含有環氧樹脂時,從耐熱性、低吸水性及熱膨脹率的觀點來看,其含量較佳是在100質量份的熱硬化性樹脂組成物的固形成分中為2~60質量份,更佳是5~40質量份,進一步更佳是8~20質量份。
[丙烯酸系聚合物] 熱硬化性樹脂組成物可以是包含丙烯酸系聚合物和熱硬化性樹脂之樹脂組成物。此時,熱硬化性樹脂組成物可以是形成有下述相之樹脂組成物:第1相,其包含丙烯酸系聚合物;及,第2相,其包含熱硬化性樹脂。 丙烯酸系聚合物通常是將(甲基)丙烯酸酯作為單體之聚合物。 丙烯酸系聚合物可使用單獨1種,亦可將2種以上併用。
丙烯酸系聚合物較佳是包含由下述通式(1)表示的源自(甲基)丙烯酸酯的構成單元之丙烯酸系聚合物。 再者,在本實施形態中,「(甲基)丙烯酸」表示「丙烯酸」和「甲基丙烯酸」雙方,其他類似用語亦相同。
Figure 02_image009
(式(1)中,R 32表示烷基、環烷基、環烷基烷基、芳基或芳烷基。R 31表示氫原子或甲基。)
由R 32表示的烷基的碳數較佳是1~20,更佳是1~15,進一步更佳是2~10。作為烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、2-乙基己基等。這些烷基可具有取代基。作為烷基的取代基,可列舉例如:脂環式烴基、羥基、鹵素、含氧烴基、含氮環狀基等。 由R 32表示的環烷基的碳數較佳是6~13,更佳是6~12,進一步更佳是7~10。作為環烷基,可列舉:環己基、降莰基、三環癸基、異莰基、金剛烷基等;其中,較佳是降莰基、三環癸基、異莰基。 由R 32表示的環烷基烷基的碳數較佳是6~13,更佳是6~12,進一步更佳是7~10。作為環烷基烷基,可列舉:降莰基甲基、三環癸基乙基等。 由R 32表示的芳基的碳數較佳是6~13,更佳是6~12,進一步更佳是6~10。作為芳基,可列舉:苯基、壬基苯基等。 由R 32表示的芳烷基的碳數較佳是7~15,更佳是7~13,進一步更佳是7~11。作為芳烷基,可列舉:苯甲基、4-甲基苯甲基等。
作為(甲基)丙烯酸酯,可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、乙二醇甲基醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1,0(2,6)]癸-8-酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸降莰基甲酯、(甲基)丙烯酸三環癸基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸壬基苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸-4-甲基苯甲基等。這些(甲基)丙烯酸酯可使用單獨1種,亦可將2種以上併用。
(無機填充材料) 作為無機填充材料,可列舉:二氧化矽、氧化鋁、滑石、雲母、高嶺土、氫氧化鋁、水鋁石、氫氧化鎂、硼酸鋅、錫酸鋅、氧化鋅、氧化鈦、氮化硼、碳酸鈣、硫酸鋇、硼酸鋁、鈦酸鉀、玻璃短纖維、玻璃微粉末、中空玻璃等。其中,從耐熱性和難燃性的觀點來看,較佳是二氧化矽,更佳是溶融球狀二氧化矽等溶融二氧化矽。 無機填充材料的平均粒徑較佳是0.1~10μm,更佳是0.1~5μm,進一步更佳是0.2~1μm。如果平均粒徑為0.1μm以上,則能夠良好地保持流動性,並且,如果是10μm以下,則能夠抑制因粗大粒子而發生不良。此處,平均粒徑是指將粒子的總體積設為100%並根據粒徑求得累積頻數分佈曲線時,相當於體積50%的點的粒徑,能夠使用以使用了雷射繞射散射法的粒度分佈測定裝置等來進行測定。 無機填充材料可使用單獨1種,亦可將2種以上併用。
當熱硬化性樹脂組成物含有無機填充材料時,從減少熱膨脹率並且提高彈性模數的觀點來看,其含量較佳是在100質量份的熱硬化性樹脂組成物的固形成分中為10~80質量份,更佳是30~75質量份,進一步更佳是50~70質量份。
(硬化促進劑) 作為硬化促進劑,可列舉:環烷酸鋅、環烷酸鈷、辛酸錫、辛酸鈷、雙(乙醯丙酮)鈷(II)、參(乙醯丙酮)鈷(III)等有機金屬鹽;咪唑化合物及其衍生物;有機磷系化合物;二級胺、三級胺及四級銨鹽等。其中,從耐熱性和難燃性的觀點來看,較佳是咪唑化合物及其衍生物。 硬化促進劑可使用單獨1種,亦可將2種以上併用。 當熱硬化性樹脂組成物含有硬化促進劑時,從耐熱性和難燃性的觀點來看,其含量較佳是在100質量份的熱硬化性樹脂組成物的固形成分中為0.01質量份以上,更佳是0.05質量份以上,進一步更佳是0.1質量份以上,並且,較佳是5質量份以下,更佳是3質量份以下,進一步更佳是1質量份以下。
熱硬化性樹脂組成物可根據需要而含有選自由難燃劑、功能性樹脂、紫外線吸收劑、抗氧化劑、光聚合起始劑、螢光增白劑、密接性提升劑及有機溶劑所組成之群組中的1種以上,亦可不含有該等。
為了能夠容易用於預浸體等的製造,熱硬化性樹脂組成物可以是各成分溶解或分散於有機溶劑中而得的清漆的狀態。 作為該有機溶劑,可列舉:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、甲基賽珞蘇、丁基賽珞蘇、丙二醇單甲基醚等醇系溶劑;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮系溶劑;乙酸丁酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯等酯系溶劑;四氫呋喃等醚系溶劑;甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族系溶劑;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等含氮原子溶劑;二甲基亞碸等含硫原子溶劑等。這些有機溶劑可使用單獨1種,亦可將2種以上併用。 清漆的固形成分濃度較佳是40~90質量%,更佳是45~85質量%,進一步更佳是50~80質量%。如果清漆的固形成分濃度在前述範圍內,則能夠良好地保持塗佈性,能夠獲得一種預浸體,其熱硬化性樹脂組成物的含量適當。
[積層板的製造方法] 本實施形態的積層板的製造方法是一種製造積層板的方法,其中,將下述預浸體(a)和預浸體(b)積層成形, 該預浸體(a)是使熱硬化性樹脂組成物含浸於由第1玻璃纖維所構成的纖維基材中而成;及, 該預浸體(b)是使熱硬化性樹脂組成物含浸於由第2玻璃纖維所構成的纖維基材中而成。 用於本實施形態的積層板的製造方法的玻璃纖維、纖維基材、熱硬化性樹脂組成物等的態樣如上所述。
用於本實施形態的製造方法的預浸體(a)和(b)是使熱硬化性樹脂組成物含浸於纖維基材中而成,能夠例如藉由下述方式製造:使清漆狀的熱硬化性樹脂組成物含浸於纖維基材中後,以100~200℃的溫度進行加熱乾燥1~30分鐘,使其半硬化(B階段化)。 預浸體(a)和(b)中的源自熱硬化性樹脂組成物的固形成分含量較佳是20~90質量%,更佳是30~70質量%,進一步更佳是40~60質量%。
繼而,以成為希望的積層板的構成的方式適當重疊所獲得的預浸體(a)和預浸體(b),根據需要而以在單面或兩面配置銅、鋁等金屬箔而得的構成來進行積層成形,藉此能夠製造本實施形態的積層板。金屬箔只要是在電絕緣材料用積層板的用途上使用的金屬箔,並無特別限制。再者,將在本實施形態的積層板的片面或兩面配置金屬箔而得的積層板稱為覆金屬積層板,其中,將配置有銅箔之積層板稱為覆銅積層板。 製造積層板時的成形條件,能夠應用電氣絕緣材料用積層板和多層板的方法,使用多段壓製機、多段真空壓製機、連續成形、高壓釜成形機等,設為例如溫度為100~250℃、壓力為0.2~10MPa、加熱時間為0.1~5小時的條件。
[印刷線路板] 本實施形態的印刷線路板是一種含有本實施形態的積層板之印刷線路板。 例如,能夠在本實施形態的積層板的表面形成電路來製造本實施形態的印刷線路板。又,亦能夠藉由下述方式一併進行多層化:根據通常的蝕刻法來對本實施形態的積層板的導體層進行線路加工,然後一面將預浸體配置於該線路加工後的積層板彼此之間一面積層複數個該線路加工後的積層板彼此後,進行加熱壓製加工。然後,能夠經由藉由鑽孔加工或雷射加工來形成貫穿孔或盲介層孔、及藉由鍍覆或導電性糊料來形成層間線路,從而製造印刷線路板。
[半導體封裝體] 本實施形態的半導體封裝體是藉由將半導體搭載於本實施形態的印刷線路板上而成。能夠在本實施形態的印刷線路板上搭載半導體晶片、記憶體等來製造本實施形態的半導體封裝體。 [實施例]
繼而,藉由下述實施例來進一步詳細說明本實施形態,但是這些實施例並不限制本實施形態。 各例中獲得的預浸體和覆銅積層板是用以下方法測定和評估性能。
[評估方法] (1)熱膨脹率 藉由將各例中獲得的覆銅積層板浸泡在銅蝕刻液中來去除銅箔,而製作縱(X方向)5mm×橫(Y方向)5mm的評估基板。將該評估基板作為測定對象,使用熱機械分析(TMA)試驗裝置(杜邦公司製造,商品名:TMA2940),以壓縮法實行熱機械分析。將評估基板沿X方向安裝在前述裝置上後,以荷重為5g、升溫速度為10℃/分鐘的測定條件來連續進行測定2次。計算第2次的測定時的從30℃至100℃為止的平均熱膨脹率,將其設為熱膨脹率。
(2)彎曲彈性模數 藉由將各例中獲得的覆銅積層板浸泡在銅蝕刻液中來製作去除銅箔後的50mm×25mm的評估基板。將該評估基板設為測定對象,使用ORIENTEC股份有限公司製造的5噸萬能拉力機,以1mm/分鐘的十字頭速度、20mm的跨距測定彎曲彈性模數。
(3)連接可靠性 使用各例中獲得的覆銅積層板,為了評估與母板的連接可靠性,製作形成有電路的封裝體基板和母板基板後,使用焊球來電性連接此封裝體基板和母板基板。繼而,將其投入溫度循環試驗機(-55~125℃),然後按照規定循環數測量連接電阻值。將電阻值變化20%以上時設為焊球斷裂循環數,根據藉由韋伯圖(Weibull plot)而得的20%累積故障率時的循環數來評估連接可靠性。
<覆銅積層板的製造> [實施例1] (覆銅積層板1:在第6圖所示的積層板的兩面配置銅箔而得的覆銅積層板) (1)清漆的製作 在具備溫度計、攪拌裝置及回流冷卻管之能夠加熱焊冷卻的容積為1公升的反應容器中,投入19.4g矽氧烷二胺(東麗・道康寧股份有限公司製造,商品名:X-22-161A,胺基的官能基當量:800g/mol)、13.0g的3,3’-二乙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、122.9g的N,N’-(4,4’-二苯基甲烷)雙馬來醯亞胺、4.7g對胺基苯酚、240.0g丙二醇單甲基醚。在115℃使其反應後,實行常壓濃縮至樹脂濃度成為60質量%為止,進一步在90℃添加53.3g環己酮,加以攪拌30分鐘,藉此獲得中間體清漆。 混合303.5g此中間體清漆、601.0g二氧化矽的甲基異丁基酮溶液(一面攪拌一面對已加入7g的3-胺基丙基三甲氧基矽烷之300g的甲基異丁基酮溶液加入700g平均粒徑為0.25μm的球狀二氧化矽來製作而得)、1.2g硬化促進劑(四國化成工業股份有限公司製造,商品名:C17Z)、及65.6g聯苯芳烷基酚醛清漆型環氧樹脂(日本化藥股份有限公司製造,商品名:NC-3000-H)。進一步,追加甲基乙基酮作為稀釋溶劑,藉此獲得固形成分濃度為65質量%的均勻的清漆。
(2)預浸體的製作 繼而,將上述清漆分別含浸塗佈在0.1mm的S玻璃布(25℃時的拉伸彈性模數為85.3GPa,SiO 2和Al 2O 3的合計含量為82~90質量%,熱膨脹率為2.9ppm/℃)、及0.1mm的E玻璃(25℃時的拉伸彈性模數為73GPa、SiO 2和Al 2O 3的合計含量為64~72質量%,Al 2O 3的含量相對於SiO 2的含量的比值(以質量為基準計)為0.28,熱膨脹率為5.5ppm/℃)後,以130℃進行加熱乾燥3分鐘。藉此分別獲得源自熱硬化性樹脂組成物的固形成分含量為48質量%的含有S玻璃布之預浸體、及源自熱硬化性樹脂組成物的固形成分含量為48質量%的含有E玻璃布之預浸體。進一步,以同樣的順序製作下述積層板的製作時需要的片數的預浸體。
(3)積層板的製作 繼而,以下述構成來積層上述中製作的預浸體:兩側的最外表層各1層成為含有E玻璃布之預浸體,內側12層成為含有S玻璃布之預浸體。進一步,在其兩側配置厚度為12μm的電解銅箔,然後以2.5MPa的壓力、240℃的溫度實行壓製60分鐘,而獲得覆銅積層板1。
[實施例2] (覆銅積層板2:在第4圖所示的積層板的兩面配置銅箔而得的覆銅積層板) 以下述構成來積層實施例1中的預浸體的積層構成:兩側的最外表層各2層成為含有E玻璃布之預浸體、內側10層成為含有S玻璃布之預浸體;除此之外,與實施例1同樣地進行,而獲得覆銅積層板2。
[實施例3] (覆銅積層板3:在第7圖所示的積層板的兩面配置銅箔而得的覆銅積層板) 將實施例1中的預浸體的積層構成變更成下述順序的構成:6層含有S玻璃布之預浸體、2層含有E玻璃布之預浸體、6層含有S玻璃布之預浸體;除此之外,與實施例1同樣地進行,而獲得覆銅積層板3。
[比較例1] (覆銅積層板4:僅含有作為纖維基材的S玻璃布之覆銅積層板) 將實施例1中的預浸體的積層構成變更成14層含有S玻璃布之預浸體,除此之外,與實施例1同樣地進行,而獲得覆銅積層板4。
[比較例2] (覆銅積層板5:僅含有作為纖維基材的E玻璃布之覆銅積層板) 將實施例1中的預浸體的積層構成變更成14層含有E玻璃布之預浸體,除此之外,與實施例1同樣地進行,而獲得覆銅積層板5。
將上述中製作的積層板的評估結果示於表1。
[表1]
Figure 02_image011
如表1所示,確認到本實施形態的實施例1~3的積層板具有高彈性模數和低熱膨脹性,並且連接可靠性優異。
(X):複合層(X) (Y):複合層(Y) 1:複合層 2:纖維基材 2a:經紗 2b:緯紗 3:熱硬化性樹脂組成物的硬化物 4A,4B:夾層積層部 10,11,12,13:積層板
第1圖是表示複合層的剖面的示意圖。 第2圖是表示夾層積層部的例子的示意圖。 第3圖是表示夾層積層部的另一個例子的示意圖。 第4圖是表示本實施形態的積層板的一例的示意圖。 第5圖是表示本實施形態的積層板的另一個例子的示意圖。 第6圖是表示本實施形態的積層板的另一個例子的示意圖。 第7圖是表示本實施形態的積層板的另一個例子的示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
(X):複合層(X)
(Y):複合層(Y)
4B:夾層積層部

Claims (14)

  1. 一種積層板,其含有2層以上的複合層,該複合層含有纖維基材和熱硬化性樹脂組成物的硬化物,其中, 前述2層以上的複合層含有1層以上的複合層(X)和1層以上的複合層(Y), 複合層(X)是含有由第1玻璃纖維所構成的第1纖維基材之層, 複合層(Y)是含有由第2玻璃纖維所構成的第2纖維基材之層, 前述第1玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數高於前述第2玻璃纖維。
  2. 如請求項1所述之積層板,其中,前述第1玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數為80GPa以上,前述第2玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數小於80GPa。
  3. 如請求項1或2所述之積層板,其中,前述第1玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數與前述第2玻璃纖維在25℃時的拉伸彈性模數的差值為10GPa以上。
  4. 一種積層板,其含有2層以上的複合層,該複合層含有纖維基材和熱硬化性樹脂組成物的硬化物,其中, 前述2層以上的複合層含有1層以上的複合層(X)和1層以上的複合層(Y), 複合層(X)是含有由第1玻璃纖維所構成的第1纖維基材之層, 複合層(Y)是含有由第2玻璃纖維所構成的第2纖維基材之層, 前述第1玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量高於前述第2玻璃纖維中的SiO 2和Al 2O 3的合計含量。
  5. 如請求項1~4中任一項所述之積層板,其中,前述第1玻璃纖維是S玻璃。
  6. 如請求項1~5中任一項所述之積層板,其中,前述第2玻璃纖維是E玻璃。
  7. 如請求項1~6中任一項所述之積層板,其中,前述複合層(X)的層數多於前述複合層(Y)的層數。
  8. 如請求項1~7中任一項所述之積層板,其中,該積層板是含有1層以上的前述複合層(X)、2層以上的前述複合層(Y)之積層板,且其藉由將至少1層的複合層(X)配置於2層的複合層(Y)之間而成。
  9. 如請求項1~8中任一項所述之積層板,其中,該積層板是含有1層以上的前述複合層(X)、2層以上的前述複合層(Y)之積層板,該積層板的兩面的最外表層是前述複合層(Y)。
  10. 如請求項9所述之積層板,其中,該積層板是含有1層以上的前述複合層(X)、2層的前述複合層(Y)之積層板,該積層板的兩面的最外表層是前述複合層(Y)。
  11. 如請求項9或10所述之積層板,其中,含有2層以上的前述複合層(X)。
  12. 一種印刷線路板,其含有請求項1~11中任一項所述之積層板。
  13. 一種半導體封裝體,其藉由將半導體元件搭載於請求項12所述之印刷線路板上而成。
  14. 一種積層板的製造方法,是製造請求項1~11中任一項所述之積層板的方法,其中,將下述預浸體(a)和預浸體(b)積層成形, 該預浸體(a)是使熱硬化性樹脂組成物含浸於由前述第1玻璃纖維所構成的第1纖維基材中而成, 該預浸體(b)是使熱硬化性樹脂組成物含浸於由前述第2玻璃纖維所構成的第2纖維基材中而成。
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