TW202234601A - 電路基板之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供抑制電鍍燒焦且可形成微細配線之新穎電路基板之製造方法。 本發明之電路基板之製造方法包含(X)於絕緣層表面形成鍍敷種晶層之步驟,鍍敷種晶層之厚度為250nm以下,絕緣層表面之算術平均粗糙度(Ra)為100nm以下。

Description

電路基板之製造方法
本發明有關電路基板之製造方法。
製造晶圓等級封裝(WLP)及面板等級封裝(PLP)等之電路基板時,再配線層一般係藉由旋轉塗佈法於晶圓或面板基板上設置感光性材料後硬化,形成絕緣層後,藉由濺鍍法等形成導體層,藉由重複該等多層化而形成。
隨著電子設備之高性能化,對電路基板要求更微細配線化。然而,與熱硬化性材料相比,感光性材料有絕緣性及熱膨脹係數等物性差的傾向,難以使絕緣層進而薄型化,且對更微細配線化(配線之微細化‧高密度化)產生極限。因此,使用絕緣性及熱膨脹係數等物性優異之熱硬化性材料形成絕緣層備受期待(例如專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2019-016647號公報
[發明欲解決之課題]
於實現更微細配線化時,亦需要導體層之薄型化,形成導體層時成為基底之鍍敷種晶層之薄型化亦成為必要。且,使用熱硬化性材料形成絕緣層時,需要利用雷射等之打孔加工以及去除打孔加工產生之樹脂殘差(膠渣)之去膠渣處理。
本發明人等發現去膠渣處理中,亦使絕緣層表面得粗糙化。此時,若絕緣層表面之粗糙度變高,則於該處形成之鍍敷種晶層的厚度因絕緣層表面的凹凸而變不均。而且,由於鍍敷種晶層之較薄部分電阻值變高,故於隨後之電解鍍敷步驟中,鍍敷生長慢而使導體層的形成不充分,產生難以形成均一導體層之問題。該課題係於為了實現更微細配線化而嘗試形成薄鍍敷種晶層時首次被發現之課題。
又,以濺鍍法形成鍍敷種晶層時,鍍敷種晶層材料的導體,由於自上方黏附於絕緣層表面,故因絕緣層表面之凹凸構造而產生導體難以附著之部分,而難以部分形成鍍敷種晶層。因此,產生形成均一導體層變更困難之問題。
因此,本發明人等發現為了實現更微細配線化,使用熱硬化性材料形成絕緣層,於其表面形成薄型導體層時,會引起所形成之導體層變得不均一之所謂電鍍燒焦(plating burn)之現象。
本發明之課題在於提供抑制電鍍燒焦且可形成微細配線之新穎電路基板之製造方法。 [用以解決課題之手段]
本發明人等為解決上述課題進行了積極研究,並發現根據具有下述構成之電路基板之製造方法可解決上述課題,因而完成本發明。
亦即本發明包含以下內容。 [1] 一種電路基板之製造方法,其包含(X)於絕緣層表面形成鍍敷種晶層之步驟, 鍍敷種晶層之厚度為250nm以下,絕緣層表面之算術平均粗糙度(Ra)為100nm以下。 [2] 如[1]之方法,其中將鍍敷種晶層之厚度設為D s(nm),絕緣層表面之Ra設為Ra i(nm)時,滿足1≦D s/Ra i。 [3] 如[1]或[2]之方法,其中步驟(X)中,藉由濺鍍法形成鍍敷種晶層。 [4] 如[1]至[3]中任一項之方法,其中包含藉由電解鍍敷法於鍍敷種晶層上形成導體層之步驟。 [5] 如[4]之方法,其中導體層之線/間隔比(L/S)為5/5μm以下。 [6] 如[1]至[5]中任一項之方法,其中於步驟(X)之前,包含下述步驟: (1)將包含支撐體及設於該支撐體上之熱硬化性樹脂組成物層之樹脂薄片以該熱硬化性樹脂組成物層與基材接合之方式積層於基材上之步驟, (2)使熱硬化性樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層之步驟, (3)對絕緣層進行打孔加工之步驟, (4)對絕緣層進行去膠渣處理之步驟。 [7] 如[6]之方法,其中熱硬化性樹脂組成物層包含活性酯系硬化劑。 [8] 如[1]至[7]中任一項之方法,其中電路基板係晶圓等級封裝或面板等級封裝。 [發明效果]
依據本發明,提供抑制電鍍燒焦且可形成微細配線之新穎電路基板之製造方法。
以下以較佳實施形態詳細說明本發明。但本發明並非限定於下述實施形態及例示物者,在不脫離本發明申請專利範圍及其均等範圍之範圍內可任意變更實施。
[電路基板之製造方法] 本發明之電路基板之製造方法(以下亦簡稱「本發明之製造方法」)包含(X)於絕緣層表面形成鍍敷種晶層之步驟, 鍍敷種晶層之厚度為250nm以下,絕緣層表面之算術平均粗糙度(Ra)為100nm以下。
WLP及PLP等之電路基板中,於形成再配線層時,成為導體層之基底的鍍敷種晶層之厚度一般為600nm ~1000nm左右。因此形成比較厚的鍍敷種晶層時,於該鍍敷種晶層上藉由電解鍍敷法形成導體層時並未發生電鍍燒焦的問題。
本發明人等發現,為了對應於近年來之更微細配線化(配線之微細化及高密度化)的要求,已嘗試於使用熱硬化性材料形成絕緣層之同時,於該絕緣層表面形成薄的鍍敷種晶層。其結果,發現於鍍敷種晶層上以電解鍍敷法形成之導體層的厚度產生偏差,而顯現產生電鍍燒焦之問題。使用熱硬化性材料形成絕緣層時,起因於打孔加工後進行之去膠渣處理等,有絕緣層表面之粗糙度提高之傾向。於該絕緣層表面形成薄的鍍敷種晶層時,起因於絕緣層表面之凹凸,使鍍敷種晶層之厚度容易變得不均。此情況下,鍍敷種晶層較薄部分之電阻值與鍍敷種晶層較厚的部分相比更高,若於其上藉由電解鍍敷法形成導體層,則鍍敷種晶層較薄電阻值較高之部分,與其他部分相比,鍍敷之成長減慢使導體層之形成不充分。推測起因於此種鍍敷種晶層之厚度不均,產生電鍍燒焦。
相對於此,以包含在算術平均粗糙度(Ra)為100nm以下之絕緣層表面形成厚度250nm以下的鍍敷種晶層之步驟的本發明之製造方法,可形成顯著抑制電鍍燒焦,且薄型化至線/間隔比(L/S)為5/5μm以下之薄型導體層,將對近年來要求之更微細配線化帶來顯著助益。
本發明之製造方法中,即使鍍敷種晶層厚度更薄,亦可抑制電鍍燒焦,可實現預期效果。例如,鍍敷種晶層厚度較佳為240nm以下、220nm以下或200nm以下,更佳為180nm以下、160nm以下或150nm以下,又更佳為140nm以下、120nm以下或100nm以下。鍍敷種晶層於其上以期望圖案形成導體層後,藉由蝕刻去除導體層形成部以外之不需要部分。此時,鍍敷種晶層之厚度越小,越容易去除鍍敷種晶層之不需要部分,可將去除不需要部分時之導體圖案之浸蝕抑制至最低限度,故就實現微細配線化方面有利。
鍍敷種晶層至少包含導電種晶層。導電種晶層係於電解鍍敷法中作為電極發揮功能之層。作為構成導電種晶層之導體材料,只要可呈現出充分之導電性則未特別限制,作為較佳例舉例為銅、鈀、金、鉑、銀、鋁及該等之合金。鍍敷種晶層亦可包含擴散阻隔層。擴散阻隔層係防止構成導電種晶層之導體材料擴散到絕緣層中產生絕緣破壞之層。且作為構成擴散阻隔層之材料,只要可抑制‧防止構成導電種晶層之導體材料的擴散,則未特別限制,但作為較佳例舉例為鈦、鎢、鉭及該等之合金。鍍敷種晶層包含擴散阻隔層時,本發明中所謂「鍍敷種晶層之厚度」係指不僅包含導電種晶層亦包含擴散阻隔層在內之鍍敷種晶層全體之平均厚度。
鍍敷種晶層包含擴散阻隔層時,該擴散阻隔層之厚度,只要可抑制‧防止構成導電種晶層之導體材料的擴散則未特別限制,基於有助於微細配線化之觀點,較佳為20nm以下,更佳為15nm以下,又更佳為10nm以下。擴散阻隔層之厚度下限未特別限制,可為例如1nm以上、3nm以上、5nm以上。該情況下,鍍敷種晶層之剩餘部分較佳為導電種晶層,該導電種晶層之厚度,係與擴散阻隔層之厚度相關連以使鍍敷種晶層全體厚度成為上述較佳範圍之方式決定。
基於可抑制電鍍燒焦、且實現更微細配線化之觀點,於將鍍敷種晶層之厚度設為D s(nm),將絕緣層表面之Ra設為Ra i(nm)時,較佳滿足1≦D s/Ra i。滿足該條件時,即使鍍敷種晶層之厚度為90nm以下、80nm以下、70nm以下、60nm以下或50nm以下而較小時,仍可抑制電鍍燒焦,並且可形成L/S較小之薄型導體層故而較佳。基於可實現密著強度良好的微細配線之觀點,D s/Ra i比的上限較佳為8以下,更較佳為6以下,又更佳為5以下、4以下、3.5以下或3以下。
本發明之製造方法中,步驟(X)只要可達到上述鍍敷種晶層之厚度及絕緣層表面之Ra,則未特別限制。
例如,步驟(X)中,鍍敷種晶層可藉乾式鍍敷形成,亦可藉濕式鍍敷形成。作為乾式鍍敷舉例為例如濺鍍法、離子鍍敷法、真空蒸鍍法等之物理氣相沉積(PVD)法、熱CVD法、電漿CVD法等之化學氣相沉積(CVD)法。又,作為濕式鍍敷舉例為無電解鍍敷法。基於可形成具有更均勻厚度之薄鍍敷種晶層之觀點,較佳為乾式鍍敷法,其中,基於實現密著強度優異之微細配線之觀點,濺鍍法特別佳。因此一較佳實施形態中,步驟(X)中藉由濺鍍法形成鍍敷種晶層。
本發明之製造方法,於步驟(X)之後,包含藉由電解鍍敷法於鍍敷種晶層上形成導體層之步驟。
本發明之製造方法,於步驟(X)可形成厚度均一且薄的鍍敷種晶層,於該鍍敷種晶層上藉由電解鍍敷法形成導電層時,可顯著減少電鍍燒焦。藉此,本發明之製造方法,可抑制電鍍燒焦同時可形成微細配線。
導體層之形成可藉由所謂半加成法進行。亦即,於步驟(X)中形成之鍍敷種晶層上,對應於期望配線圖案形成使鍍敷種晶層之一部分露出之鍍敷阻劑。其次,於露出之鍍敷種晶層上,藉由電解鍍敷法形成導體層後,去除鍍敷阻劑。然後,藉由蝕刻等去除導體層形成部以外之不需要的鍍敷種晶層,可形成具有所需配線圖案之導體層(以下亦稱為「導體圖案」)。
根據可以均一厚度形成薄鍍敷種晶層之本發明之製造方法,可形成電鍍燒焦受抑制並且L/S小且薄型之導體圖案。
根據本發明之製造方法,可形成抑制電鍍燒焦同時L/S較佳為5/5μm以下,更佳為4/4μm以下,又更佳為3/3μm以下或2/2μm以下的導體圖案,即使L/S為1/1μm之導體圖案亦可無電鍍燒焦地形成。根據本發明之製造方法,該L/S較小的導體圖案可形成為較佳2μm以下、1.5μm以下或1μm以下之厚度。導體圖案厚度之下限例如為0.5μm以上、0.6μm以上。
本發明之製造方法,可享受使用熱硬化性材料形成絕緣層時本來帶來之優異效果(即可形成諸特性優異之薄型絕緣層),同時可無電鍍燒焦問題地形成微細配線,故顯著有助於電路基板之微細配線化。
以下,以使用熱硬化性材料形成絕緣層之特佳態樣,說明本發明之製造方法。
較佳一實施形態中,本發明之製造方法於步驟(X)之前,包含下述步驟: (1)將包含支撐體及設於該支撐體上之熱硬化性樹脂組成物層之樹脂薄片以該熱硬化性樹脂組成物層與基材接合之方式積層於基材上之步驟, (2)使熱硬化性樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層之步驟, (3)對絕緣層進行打孔加工之步驟, (4)對絕緣層進行去膠渣處理之步驟。
<樹脂薄片> 在說明各步驟之前,先行說明本發明之製造方法中所適宜使用之樹脂薄片。
較佳一實施形態中,樹脂薄片包含支撐體及設於該支撐體上之熱硬化性樹脂組成物層。
作為支撐體,舉例為例如由塑膠材料所成之膜、金屬箔、脫模紙,較佳為由塑膠材料所成之膜、金屬箔。
使用由塑膠材料所成之膜作為支撐體時,作為塑膠材料舉例為例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等聚酯;聚碳酸酯(PC);聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等之丙烯酸系、環狀聚烯烴、三乙醯纖維素(TAC)、聚醚硫化物(PES)、聚醚酮、聚醯亞胺等。其中,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯,特佳為便宜之聚對苯二甲酸乙二酯。
使用金屬箔作為支撐體時,作為金屬箔較好為例如銅箔、鋁箔等,其中較佳為銅箔。作為銅箔可使用由銅之單金屬所成之箔,亦可使用銅與其他金屬(例如錫、鉻、銀、鎂、鎳、鋯、矽、鈦等)之合金所成之箔。
支撐體亦可於與樹脂組成物層接合之面施以霧面處理、電暈處理。且,作為支撐體,亦可使用於與熱硬化性樹脂組成物層接合之面具有脫模層之附脫模層之支撐體。作為附脫模層之支撐體之脫模層中使用之脫模劑舉例為例如由醇酸樹脂、聚烯烴樹脂、胺基甲酸酯樹脂及矽氧樹脂所成之群選擇之1種以上之脫模劑。作為脫模劑之市售品,舉例為例如醇酸樹脂系脫模劑之LINTEC公司製之「SK-1」、「AL-5」、「AL-7」等。
作為支撐體之厚度未特別限制,較佳為5μm~75μm之範圍,更佳為10μm~60μm之範圍。又,支撐體使用附脫模層之支撐體時,較佳附脫模層之支撐體全體厚度為上述範圍。
樹脂薄片中,熱硬化性樹脂組成物層(以下亦簡稱為「樹脂組成物層」)包含熱硬化性樹脂作為樹脂。作為熱硬化性樹脂,可使用形成電路基板時所使用之以往習知的熱硬化性樹脂,其中,基於容易形成去膠渣處理後的表面粗糙度小的絕緣層之觀點,較佳包含環氧樹脂。
-環氧樹脂- 環氧樹脂意指具有環氧基之硬化性樹脂。環氧樹脂可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為環氧樹脂舉例為例如聯二甲苯酚型環氧樹脂、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AF型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、第三丁基兒茶酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、酚芳烷基型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、線狀脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯構造之環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、含螺環之環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、三羥甲基型環氧樹脂、四苯基甲烷型環氧樹脂、異氰尿酸型環氧樹脂、酚鄰苯二甲脒型環氧樹脂、酚酞型環氧樹脂等。
樹脂組成物層中,作為環氧樹脂較佳包含1分子中具有2個以上環氧基之環氧樹脂。相對於環氧樹脂之不揮發成分100質量%,1分子中具有2個以上環氧基之環氧樹脂之比例較佳為50質量%以上,更佳為60質量%以上,特佳為70質量%以上。
環氧樹脂有在溫度25℃為固體狀之環氧樹脂(以下有時稱為「固體狀環氧樹脂」)、與在溫度25℃為液狀之環氧樹脂(以下有時稱為「液狀環氧樹脂」)。樹脂薄片中,樹脂組成物層中作為環氧樹脂,可僅含有固體狀環氧樹脂,或僅含有液狀環氧樹脂,或可組合包含固體環氧樹脂與液狀環氧樹脂。
作為固體狀環氧樹脂較佳為1分子中具有3個以上環氧基之固體狀環氧樹脂,更佳為1分子中具有3個以上環氧基之芳香族系固體狀環氧樹脂。
作為固體狀環氧樹脂較佳為聯二甲酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘型4官能環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、酚芳烷基型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂、酚鄰苯二甲脒型環氧樹脂、酚酞型環氧樹脂。
作為固體狀環氧樹脂之具體例列舉為DIC公司製之「HP4302H」(萘型環氧樹脂);DIC公司製之「HP-4700」、「HP-4710」(萘型4官能環氧樹脂);DIC公司製之「N-690」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂);DIC公司製之「N-695」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂);DIC公司製之「HP-7200」、「HP-7200HH」、「HP-7200H」、「HP-7200L」(二環戊二烯型環氧樹脂);DIC公司製之「EXA-7311」、「EXA-7311-G3」、「EXA-7311-G4」、「EXA-7311-G4S」、「HP6000」、「HP6000L」(萘醚型環氧樹脂);日本化藥公司製之「EPPN-502H」(三酚型環氧樹脂);日本化藥公司製之「NC7000L」(萘酚酚醛清漆環氧樹脂);日本化藥公司製之「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3000FH」、「NC3100」(聯苯型環氧樹脂);日鐵化學暨材料公司製之「ESN475V」(萘型環氧樹脂);日鐵化學暨材料公司製之「ESN485」(萘酚型環氧樹脂);日鐵化學暨材料公司製之「ESN375」(二羥基萘型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YX4000H」、「YX4000」、「YX4000HK」、「YL7890」(聯二甲酚型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YL6121」(聯苯型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YX8800」(蒽型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YX7700」(酚芳烷基型環氧樹脂);大阪氣體化學公司製之「PG-100」、「CG-500」;三菱化學公司製之「YX7760」(雙酚AF型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YL7800」(茀型環氧樹脂);三菱化學公司製之「jER1010」(雙酚A型環氧樹脂);三菱化學公司製之「jER1031S」(四苯基乙烷型環氧樹脂);日本化藥公司製之「WHR991S」(酚鄰苯二甲脒型環氧樹脂)等。該等可單獨使用1種,或亦可組合2種以上使用。
作為液狀環氧樹脂較佳為1分子中具有2個以上環氧基之液狀環氧樹脂。
作為液狀環氧樹脂,較佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、具有酯骨架之脂環式環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂及具有丁二烯構造之環氧樹脂。
作為液狀環氧樹脂之具體例舉例為DIC公司製之「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂);三菱化學公司製之「828US」、「828EL」、「jER828EL」、「825」(雙酚A型環氧樹脂);三菱化學公司製之「jER807」、「1750」(雙酚F型環氧樹脂);三菱化學公司製之「jER152」(酚酚醛清漆型環氧樹脂);三菱化學公司製之「630」、「630LSD」、「604」(縮水甘油胺型環氧樹脂);ADEKA公司製之「ED-523T」(甘油型環氧樹脂);ADEKA公司製之「EP-3950L」、「EP-3980S」(縮水甘油胺型環氧樹脂);ADEKA公司製之「EP-4088S」(二環戊二烯型環氧樹脂);日鐵化學暨材料公司製之「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂之混合品);NAGASE CHEMTEX公司製之「EX-721」(縮水甘油酯型環氧樹脂);DAICEL公司製之「CELOXIDE 2021P」(具有酯骨架之脂環式環氧樹脂);DAICEL公司製之「PB-3600」、日本曹達公司製之「JP-100」、「JP-200」(具有丁二烯構造之環氧樹脂);日鐵化學暨材料公司製之「ZX1658」、「ZX1658GS」(1,4-縮水甘油基環己烷型環氧樹脂)、三菱化學公司製之「YX8000」氫化雙酚A型環氧樹脂)、信越化學公司製「KF-101」(環氧改質矽氧樹脂)等。該等可單獨使用1種,或亦可組合2種以上使用。
環氧樹脂可為固體狀環氧樹脂、液狀環氧樹脂或該等組合之任何一種,但基於容易實現去膠渣處理後之表面粗糙度小的絕緣層之觀點,較佳單獨包含固體狀環氧樹脂,或組合包含固體狀環氧樹脂與液狀環氧樹脂。
組合使用固體狀環氧樹脂與液狀環氧樹脂作為環氧樹脂時,該等之質量比(固體狀環氧樹脂:液狀環氧樹脂),較佳為40:1~1:10,更佳為30:1~1:5,又更佳為20:1~1:1。
環氧樹脂之環氧當量較佳為50g/eq.~5,000 g/eq.,更佳為60 g/eq.~1,000g/eq.,又更佳為80g/eq.~500 g/eq.,再更佳為100g/eq.~300 g/eq.。環氧當量係環氧基每1當量之樹脂質量。該環氧基當量可根據JIS K7236測定。
環氧樹脂之重量平均分子量(Mw)較佳為100~5,000,更佳為250~3,000,又更佳為400~1,500。樹脂之重量平均分子量係以凝膠滲透層析(GPC)法以聚苯乙烯換算之值測定。
於將樹脂組成物中之樹脂成分設為100質量%時,環氧樹脂之含量較佳為30質量%以上,更佳為40質量%以上,又更佳為50質量%以上,較佳為95質量%以下,更佳為90質量%以下,又更佳為85質量%以下。本發明中,「樹脂成分」係指構成樹脂組成物層之不揮發成分中,後述無機填充材除外之成分。
樹脂薄片中,樹脂組成物層可進而含有其他成分。作為該其他成分,舉例為例如硬化劑、無機填充材、熱塑性樹脂、硬化促進劑、其他添加劑等。以下,針對各成分詳細說明。
-硬化劑- 樹脂組成物層可含有硬化劑。硬化劑具有與環氧樹脂反應使樹脂組成物硬化之功能。硬化劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為硬化劑並未特別限制,舉例例如活性酯系硬化劑、酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、碳二醯亞胺系硬化劑、酸酐系硬化劑、胺系硬化劑、苯并噁嗪系硬化劑、氰酸酯系硬化劑、硫醇系硬化劑等。基於容易實現去膠渣處理後之表面粗糙度小的絕緣層之觀點,硬化劑較佳包含活性酯系硬化劑。因此較佳一實施形態中,樹脂薄片中之熱硬化性樹脂組成物層包含活性酯系硬化劑。
作為活性酯系硬化劑可利用1分子中具有1個以上活性酯基之化合物。其中,作為活性酯系硬化劑較佳為酚酯類、硫酚酯類、N-羥基胺酯類、雜環羥基化合物之酯類等之1分子中具有2個以上反應活性高之酯基的化合物。該活性酯系硬化劑較佳藉由羧酸化合物及/或硫代羧酸化合物與羥基化合物及/或硫醇化合物之縮合反應而獲得者。尤其基於提高耐熱性之觀點,較佳為由羧酸化合物與羥基化合物所得之活性酯系硬化劑,更佳為由羧酸化合物與酚化合物及/或萘酚化合物所得之活性酯系硬化劑。
作為羧酸化合物舉例為例如苯甲酸、乙酸、琥珀酸、馬來酸、衣康酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、均苯四酸等。
作為酚化合物或萘酚化合物舉例為例如氫醌、間苯二酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、酚酞、甲基化雙酚A、甲基化雙酚F、甲基化雙酚S、苯酚、鄰-甲酚、間-甲酚、對-甲酚、兒茶酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、二羥基二苯甲酮、三羥基二苯甲酮、四羥基二苯甲酮、均苯三酚(phloroglucin)、苯三酚、二環戊二烯型二酚化合物、酚酚醛清漆等。此處,所謂「二環戊二烯型二酚化合物」係指二環戊二烯1分子中縮合有酚2分子而得之二酚化合物。
作為活性酯系硬化劑,舉例為含二環戊二烯型二酚構造之活性酯系硬化劑、含萘構造之萘型活性酯系硬化劑、含酚酚醛清漆之乙醯化物之活性酯系硬化劑、含酚酚醛清漆之苯甲醯化物之活性酯系硬化劑。其中更佳為含萘構造之萘型活性酯系硬化劑、含二環戊二烯型二酚構造之活性酯系硬化劑。所謂「二環戊二烯型二酚構造」係表示由伸苯基-二伸環戊基-伸苯基所成之2價之構造單位。
作為活性酯化合物之市售品,作為含二環戊二烯型二酚構造之活性酯化合物舉例為「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「EXB-8000L」、「EXB- 8000L-65M」、「EXB-8000L-65TM」、「HPC-8000L-65TM」、「HPC-8000」、「HPC-8000-65T」、「HPC-8000H」、「HPC-8000H-65TM」(DIC公司製);作為含萘構造之活性酯化合物舉例為「EXB-8100L-65T」、「EXB-8150-60T」、「EXB-8150-62T」、「EXB-9416-70BK」、「HPC-8150-60T」、「HPC-8150-62T」(DIC公司製);作為含磷活性酯化合物舉例為「EXB9401」(DIC公司製)、作為酚酚醛清漆之乙醯化物的活性酯化合物舉例為「DC808」(三菱化學公司製),作為酚酚醛清漆之苯甲醯化物的活性酯化合物舉例為「YLH1026」、「YLH1030」、「YLH1048」(三菱化學公司製),作為含苯乙烯基及萘構造之活性酯化合物舉例為「PC1300-02-65MA」(AIR WATER公司製)等。
作為酚系硬化劑及萘酚系硬化劑,基於耐熱性及耐水性之觀點,較佳為具有酚醛清漆構造者。又基於與導體層之密著性之觀點,較佳為含氮酚系硬化劑、含氮萘酚系硬化劑,更佳為含有三嗪骨架之酚系硬化劑、含三嗪骨架之萘酚系硬化劑。
作為酚系硬化劑及萘酚系硬化劑之具體例,舉例為例如明和化成公司製之「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」、「MEH-8000H」;日本化藥公司製之「NHN」、「CBN」、「GPH」;日鐵化學暨材料公司製之「SN-170」、「SN-180」、「SN-190」、「SN-475」、「SN-485」、「SN-495」、「SN-495V」、「SN-375」、「SN-395」;DIC公司製之「TD-2090」、「TD-2090-60M」、「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-1356」、「LA-3018」、「LA-3018-50P」、「EXB-9500」、「HPC- 9500」、「KA-1160」、「KA-1163」、「KA-1165」;群榮化學公司製之「GDP-6115L」、「GDP-6115H」、「ELPC75」等。
碳二醯亞胺系硬化劑係1分子中具有2個以上碳二醯亞胺構造之硬化劑,舉例為例如四亞甲基-雙(第三丁基碳二醯亞胺)、環己烷雙(亞甲基-第三丁基碳二醯亞胺)等脂肪族雙碳二醯亞胺;伸苯基-雙(二甲苯基碳二醯亞胺)等之芳香族雙碳二醯亞胺等之雙碳二醯亞胺;聚六亞甲基碳二醯亞胺、聚三甲基六亞甲基碳二醯亞胺、聚伸環己基碳二醯亞胺、聚(亞甲基雙伸環己基碳二醯亞胺)、聚(異佛爾酮碳二醯亞胺)等之脂肪族聚碳二醯亞胺;聚(伸苯基碳二醯亞胺)、聚(萘碳二醯亞胺)、聚(甲苯基碳二醯亞胺)、聚(甲基二異丙基伸苯基碳二醯亞胺)、聚(三乙基伸苯基碳二醯亞胺)、聚(二乙基伸苯基碳二醯亞胺)、聚(三異丙基伸苯基碳二醯亞胺)、聚(二異丙基伸苯基碳二醯亞胺)、聚(二甲苯基碳二醯亞胺)、聚(四甲基二甲苯基碳二醯亞胺)、聚(亞甲基二伸苯基碳二醯亞胺)、聚[亞甲基雙(甲基伸苯基)碳二醯亞胺]等之芳香族聚碳二醯亞胺等之聚碳二醯亞胺。
作為碳二醯亞胺系硬化劑之具體例舉例為日清紡化學公司製之「CARBODILITE V-02B」、「CARBODILITE V-03」、「CARBODILITE V-04K」、「CARBODILITE V-07」及「CARBODILITE V-09」;LANXESS化學公司製之「STABAXOL P」、「STABAXOL P400」、「HYCARZYL 510」等。
作為酸酐系硬化劑,係1分子內具有1個以上羧酸酐基(-CO-O-CO-)之硬化劑,例如為鄰苯二甲酸酐、均苯四酸酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、氧基二鄰苯二甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基碸四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐、亞甲基-4,4’-二鄰苯二甲酸二酐等之芳香族酸酐系硬化劑;四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基納地酸酐、氫化甲基納地酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、環戊烷四羧酸二酐、環己烷-1,2,4,5-四羧酸二酐等之脂肪族酸酐系硬化劑;苯乙烯/馬來酸酐共聚物、(甲基)丙烯酸烷酯/苯乙烯/馬來酸酐共聚物等之聚合物酸酐系硬化劑等。作為酸酐系硬化劑之市售品,舉例為新日本理化公司製之「HNA-100」、「MH-700」、「MTA-15」、「DDSA」、「OSA」、三菱化學公司製之「YH-306」、「YH-307」、日立化成公司製之「HN-2200」、「HN-5500」等。
胺系硬化劑係具有2個以上胺基之硬化劑,舉例為例如脂肪族胺類、聚醚胺類、脂環式胺類、芳香族胺類等,其中,基於發揮本發明期望效果之觀點,較佳為芳香族胺類。胺系硬化劑較佳為1級胺或2級胺,更佳為1級胺。作為胺系硬化劑之具體例舉例為4,4’-亞甲基雙(2.6-二甲基苯胺)、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基碸、3,3’-二胺基二苯基碸、間-苯二胺、間-二甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’-二胺基二苯基醚、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二羥基聯苯胺、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)丙烷、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯基甲烷二胺、2,2-雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(4-胺基苯氧基)苯基)丙烷、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、雙(4-(4-胺基苯氧基)苯基)碸、雙(4-(3-胺基苯氧基)苯基)碸等。胺系硬化劑亦可使用市售品,舉例為例如SEIKA公司製「SEIKACURE-S」、日本化藥公司製之「KAYABOND C-200S」、「KAYABOND C-100」、「KAYAHARD A-A」、「KAYAHARD A-B」、「KAYAHARD A-S」、三菱化學公司製之「EPICURE W」等。
作為苯并噁嗪系硬化劑之具體例列舉為JFE化學公司製之「JBZ-OP100D」、「ODA-BOZ」;昭和高分子公司製之「HFB2006M」;四國化成工業公司製之「P-d」、「F-a」等。
作為氰酸酯系硬化劑,舉例為例如雙酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯(寡聚(3-亞甲基-1,5-伸苯基氰酸酯))、4,4’-亞甲基雙(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4’-亞乙基二苯基二氰酸酯、六氟雙酚A二氰酸酯、2,2-雙(4-氰酸酯基)苯基丙烷、1,1-雙(4-氰酸酯基苯基甲烷)、雙(4-氰酸酯基-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-雙(4-氰酸酯基苯基-1-(甲基亞乙基))苯、雙(4-氰酸酯基苯基)硫醚及雙(4-氰酸酯基苯基)醚等之2官能氰酸酯樹脂、由酚酚醛清漆及甲酚酚醛清漆等衍生之多官能氰酸酯樹脂、該等氰酸酯樹脂經一部分三嗪化而成之預聚物等。作為氰酸酯系硬化劑之具體例舉例為日本LONZA公司製之「PT30」及「PT60」(酚酚醛清漆型多官能氰酸酯樹脂)、「BA230」、「BA230S75」(雙酚A二氰酸酯之一部分或全部經三嗪化之三聚物的預聚物)等。
硫醇系硬化劑系具有2個以上巰基之硬化劑,舉例為例如三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、三(3-巰基丙基)異氰尿酸酯等。
硬化劑之反應基當量較佳為50g/eq.~3000 g/eq.,更佳為100g/eq. ~1000g/eq.,更佳為100g/eq.~500 g/eq.,特佳為100g/eq.~300g/eq.。反應基當量係每1當量反應基之硬化劑質量。反應基例如若為活性酯系硬化劑則為活性酯基,若為酚系硬化劑則為酚性羥基。酸酐系硬化劑時之酸酐基(-CO-O-CO-)1當量相當於反應基2當量。
將樹脂組成物中之樹脂成分設為100質量%時,硬化劑含量較佳為3質量%以上,更佳為5質量%以上,又更佳為10質量%以上,較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下,又更佳為25質量%以下或20質量%以下。
-無機填充材- 樹脂薄片中,樹脂組成物層中可含有無機填充材。藉由含有無機填充材,可實現熱特性良好的絕緣層。
作為無機填充材之材料舉例為例如氧化矽、氧化鋁、玻璃、堇青石、矽氧化物、硫酸鋇、碳酸鋇、滑石、黏土、雲母粉、氧化鋅、水滑石、勃姆石(Boehmite)、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化錳、硼酸鋁、碳酸鍶、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、氧化鈦、氧化鋯、鈦酸鋇、鈦酸鋯酸鋇、鋯酸鋇、鋯酸鈣、磷酸鋯及磷酸鎢酸鋯等。該等中,特佳為氧化矽。作為氧化矽舉例為例如無定形氧化矽、熔融氧化矽、結晶氧化矽、合成氧化矽、中空氧化矽等。且作為氧化矽較佳為球狀氧化矽。無機填充材可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為無機填充材之市售品舉例為例如電化化學工業公司製之「UFP-30」;日鐵化學暨材料公司製之「SP60-05」、「SP507-05」;ADMATECHS公司製之「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」;DENKA公司製之「UFP-30」;德山公司製之「SILFIL NSS-3N」、「SILFIL NSS-4N」、「SILFIL NSS-5N」;ADMATECHS公司製之「SC2500SQ」、「SO-C4」、「SO-C2」、「SO-C1」;DENKA公司製之「DAW- 03」、「FB-105FD」等。
無機填充材之平均粒徑,基於容易實現去膠渣處理後之表面粗糙度小的絕緣層之觀點,較佳為3μm以下,更佳為2μm以下,又更佳為1μm以下、0.8μm以下、0.6μm以下、0.5μm以下、0.4μm以下或0.3μm以下。該平均粒徑之下限未特別限定,但較佳為0.01μm以上,更佳為0.05μm以上,又更佳為0.07μm以上,再更佳為0.1μm以上或0.2μm以上。無機填充材之平均粒徑可基於Mie散射理論,以雷射繞射.散射法進行測定。具體而言,可利用雷射繞射式粒度分佈測定裝置,以體積基準作成無機填充材之粒度分佈,以其中值徑作為平均粒徑而測定。測定樣品可較佳地使用將無機填充材100mg、甲基乙基酮10g量取於安瓿中以超音波分散10分鐘而成者。測定樣品係使用雷射繞射式粒度分佈測定裝置,將使用光源波長設為藍色及紅色,以流動胞(flow cell)方式測定無機填充材之體積基準之粒徑分佈,自所得粒徑分佈算出平均粒徑作為中值徑。作為雷射繞射式粒度分佈測定裝置舉例為例如堀場製作所公司製之「LA-960」等。
無機填充材之比表面積並未特別限制,但較佳為0.1m 2/g以上,更佳為0.5m 2/g以上,又更佳為1m 2/g以上、3m 2/g以上或5m 2/g以上。該比表面積之上限未特別限制,但較佳為100m 2/g以下,更佳為80m 2/g以下,又更佳為60m 2/g以下、50m 2/g以下或40m 2/g以下。無機填充材之比表面積可依據BET法,使用比表面積測定裝置(MOUNTECH公司製Macsorb HM-1210),於試料表面吸附氮氣,使用BET多點法算出比表面積而獲得。
無機填充材較佳以適當表面處理劑進行表面處理。藉由表面處理,可提高無機填充材之耐濕性及分散性。作為表面處理劑舉例為例如乙烯基系矽烷偶合劑、環氧系矽烷偶合劑、苯乙烯系矽烷偶合劑、(甲基)丙烯酸系矽烷偶合劑、胺基系矽烷偶合劑、異氰尿酸酯系矽烷偶合劑、脲系矽烷偶合劑、硫醇系矽烷偶合劑、異氰酸酯系矽烷偶合劑、酸酐系矽烷偶合劑等之矽烷偶合劑;甲基三甲氧矽烷,苯基三甲氧基矽烷等之非矽烷偶合-烷氧基矽烷化合物;矽氮烷化合物等。表面處理劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為表面處理劑之市售品列舉為例如信越化學工業公司製之「KBM403」(3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製之「KBM803」(3-巰基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製之「KBE903」(3-胺基丙基三乙氧基矽烷)、信越化學工業公司製之「KBM573」(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製之「SZ-31」(六甲基二矽氮烷)等。
利用表面處理劑表面處理之程度,基於無機填充材之分散性提高之觀點,較佳侷限於特定範圍。具體而言,無機填充材100質量%,較佳以0.2~5質量%之表面處理劑表面處理。
利用表面處理劑表面處理之程度可藉由無機填充材之每單位表面積之碳量而評價。無機填充材之每單位表面積之碳量,基於無機填充材之分散性提高之觀點,較佳為0.02mg/m 2以上,更佳為0.1mg/m 2以上,又更佳為0.2mg/m 2以上。另一方面,基於防止樹脂組成物之熔融黏度及薄片形態之熔融黏度上升之觀點,較佳為1.0mg/m 2以下,更佳為0.8mg/m 2以下,又更佳為0.5mg/m 2以下。無機填充材之每單位表面積之碳量可藉由將表面處理後之無機填充材以溶劑(例如甲基乙基酮(MEK))進行洗淨處理後測定。具體而言,將作為溶劑之充分量之MEK添加於以表面處理劑表面處理之無機填充材中,於25℃進行超音波洗淨5分鐘。去除上澄液,使固形分乾燥後,使用碳分析計測定無機填充材之每單位表面積之碳量。至於碳分析計可使用例如堀場製作所公司製之「EMIA-320V」等。
樹脂組成物層包含無機填充材時,樹脂組成物層中之無機填充材之含量,基於實現低的線熱膨脹係數等熱特性良好之絕緣層之觀點,將樹脂組成物層中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為30質量%以上,更佳為40質量%以上,又更佳為45質量%以上、50質量%以上、55質量%以上、60質量%以上或65質量%以上。無機填充材之含量上限未特別限制,但較佳為85質量%以下,更佳為80質量%以下或75質量%以下。
-熱塑性樹脂- 樹脂薄片中,樹脂組成物層亦可含有熱塑性樹脂。熱塑性樹脂可單獨使用1種,或可組合2種以上使用。
作為熱塑性樹脂舉例為例如苯氧樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚烯烴樹脂、聚丁二烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂,其中較佳選自苯氧樹脂、丙烯酸樹脂及聚苯醚樹脂之樹脂。
作為苯氧樹脂,舉例為例如具有選自由雙酚A骨架、雙酚F骨架、雙酚S骨架、雙酚苯乙酮骨架、酚醛清漆骨架、聯苯骨架、茀骨架、二環戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金剛烷骨架、萜烯骨架及三甲基環己烷骨架所成之群之1種以上之骨架的苯氧樹脂。苯氧樹脂之末端可為酚性羥基、環氧基等之任一官能基。苯氧樹脂可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。作為苯氧樹脂之具體例,舉例為三菱化學公司製之「1256」及「4250」(均為含雙酚A骨架之苯氧樹脂)、「YX8100」(含雙酚S骨架之苯氧樹脂)及「YX6954」(含雙酚苯乙酮骨架之苯氧樹脂)、日鐵化學暨材料公司製之「FX280」及「FX293」、三菱化學公司製之「YX7200B35」、「YX7500BH30」、「YX6954BH30」、「YX7553」、「YX7553BH30」、「YL7769BH30」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」及「YL7482」等。
作為聚乙烯縮醛樹脂舉例為例如聚乙烯甲縮醛樹脂、聚乙烯丁縮醛樹脂,較佳為聚乙烯丁縮醛樹脂。作為聚乙烯縮醛樹脂之具體例,舉例為例如電氣化學工業公司製之「電化丁縮醛4000-2」、「電化丁縮醛5000-A」、「電化丁縮醛6000-C」、「電化丁縮醛6000-EP」、積水化學工業公司製之ESLEC BH系列、BX系列(例如BX-5Z)、KS系列(例如KS-1)、BL系列、BM系列等。
丙烯酸樹脂係指使包含(甲基)丙烯酸酯單體之單體成分聚合而成之聚合物。構成丙烯酸樹脂之單體成分,除了(甲基)丙烯酸酯系單體以外,亦可包含(甲基)丙烯醯胺系單體、苯乙烯系單體、含官能基單體等作為共聚合成分。作為丙烯酸樹脂之具體例舉例為東亞合成公司製之「ARUFON UP-1000」、「ARUFON UP-1010」、「ARUFON UP-1020」、「ARUFON UP-1021」、「ARUFON UP-1061」、「ARUFON UP-1080」、「ARUFON UP-1110」、「ARUFON UP-1170」、「ARUFON UP-1190」、「ARUFON UP-1500」、「ARUFON UH-2000」、「ARUFON UH-2041」、「ARUFON UH-2190」、「ARUFON UHE-2012」、「ARUFON UC-3510」、「ARUFON UG-4010」、「ARUFON US-6100」、「ARUFON US-6170」等。該等可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為聚烯烴樹脂,舉例為例如低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物等之乙烯系共聚物;聚丙烯、乙烯-丙烯嵌段共聚物等之聚烯烴系彈性體等。
作為聚丁二烯樹脂,舉例為例如含氫化聚丁二烯骨架之樹脂、含羥基之聚丁二烯樹脂、含酚性羥基之聚丁二烯樹脂、含羧基之聚丁二烯樹脂、含酸酐基之聚丁二烯樹脂、含環氧基之聚丁二烯樹脂、含異氰酸酯基之聚丁二烯樹脂、含胺基甲酸酯基之聚丁二烯樹脂、聚苯醚-聚丁二烯樹脂等。
作為聚醯亞胺樹脂之具體例,舉例為新日本理化公司製之「RIKACOTE SN20」及「RIKACOTE PN20」。作為聚醯亞胺樹脂之具體例又可舉例為2官能性羥基末端聚丁二烯、二異氰酸酯化合物及四元酸酐反應所得之線狀聚醯亞胺(日本特開2006-37083號公報中記載之聚醯亞胺)、含聚矽氧烷骨架之聚醯亞胺(日本特開2002-12667號公報及日本特開2000-319386號公報中記載之聚醯亞胺)等之改質聚醯亞胺。
作為聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例舉例為東洋紡績公司製之「VYLOMAX HR11NN」及「VYLOMAX HR16NN」。作為聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例又舉例為日立化成工業公司製之「KS9100」、「KS9300」(含聚矽氧烷骨架之聚醯胺醯亞胺)等之改質聚醯胺醯亞胺。
作為聚醚碸樹脂之具體例舉例為住友化學公司製之「PES5003P」等。
作為聚碸樹脂之具體例舉例為SOLVAY先進聚合物公司製之聚碸「P1700」、「P3500」等。
作為聚苯醚樹脂之具體例,舉例為三菱氣體化學公司製之寡聚苯醚‧苯乙烯樹脂「OPE-2St1200」、「OPE-2St2200」、SABIC公司製之「Noryl(註冊商標)SA90」等。作為聚醚醯亞胺樹脂之具體例舉例為GE公司製之「ULTEM」等。
作為聚碳酸酯樹脂舉例為含羥基之碳酸酯樹脂、含酚性羥基之碳酸酯樹脂、含羧基之碳酸酯樹脂、含酸酐基之碳酸酯樹脂、含異氰酸酯基之碳酸酯樹脂、含胺基甲酸酯基之碳酸酯樹脂等。作為聚碳酸酯樹脂之具體例,舉例為三菱瓦斯化學公司製之「FPC0220」、旭化成化學公司製之「T6002」、「T6001」(聚碳酸酯二醇)、KURARAY公司製之「C-1090」、「C-2090」、「C-3090」(聚碳酸酯二醇)等。作為聚醚醚酮樹脂之具體例舉例為住友化學公司製之「SUMIPLOY K」等。作為聚酯樹脂舉例為例如聚對苯二甲酸乙二酯樹脂等。
作為熱塑性樹脂之重量平均分子量,較佳為8,000以上,更佳為10,000以上,又更佳為20,000以上,較佳為100,000以下,更佳為70,000以下,又更佳為60,000以下。樹脂之重量平均分子量可藉由凝膠滲透層析(GPC)法以聚苯乙烯換算之值測定。
樹脂組成物層含有熱塑性樹脂時,樹脂組成物層中之熱塑性樹脂含量,於將樹脂組成物層中之樹脂成分設為100質量%時,較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下,又更佳為30質量%以下、20質量%以下或10質量%以下。較佳為0.1質量%以上,更佳為0.5質量%以上,又更佳為1質量%以上。
-硬化促進劑- 樹脂薄片中,樹脂組成物層亦可包含硬化促進劑。
作為硬化促進劑舉例為例如磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、胍系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑、過氧化物系硬化促進劑等。硬化促進劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
樹脂組成物層含有硬化促進劑時,樹脂組成物層中之硬化促進劑含量,於將樹脂組成物中之樹脂成分設為100質量%時,較佳為0.001質量%以上,更佳為0.005質量%以上,又更佳為0.01質量%以上,較佳為1質量%以下,更佳為0.8質量%以下、0.6質量%以下或0.4質量%以下。
-其他添加劑- 樹脂薄片中,樹脂組成物層可進而含有其他添加劑。作為此等其他添加劑舉例為例如有機銅化合物、有機鋅化合物、有機鈷化合物等有機金屬化合物;橡膠粒子等之有機填充材;酞青藍、酞青綠、碘綠、重氮黃、結晶紫、氧化鈦、碳黑等之著色劑;氫醌、兒茶酚、均苯三酚、吩噻嗪等之聚合抑制劑;矽氧系調平劑、丙烯酸聚合物系調平劑等之調平劑;膨潤土、蒙脫石等之增黏劑;矽氧系消泡劑、丙烯酸系消泡劑、氟系消泡劑、乙烯基樹脂系消泡劑等之消泡劑;苯并三唑系紫外線吸收劑等之紫外線吸收劑;脲矽烷等之接著性提升劑;三唑系密著性賦予劑、四唑系密著性賦予劑、三嗪系密著性賦予劑等之密著性賦予劑;受阻酚系抗氧化劑、受阻胺系抗氧化劑等之抗氧化劑;二苯基乙烯衍生物等之螢光增白劑;氟系界面活性劑、矽氧系界面活性劑等之界面活性劑;磷系難燃劑(例如磷酸酯化合物、磷腈化合物、膦酸化合物、紅磷)、氮系難燃劑(例如硫酸三聚氰胺)、鹵系難燃劑、無機系難燃劑(例如三氧化二銻)等之難燃劑;磷酸酯系分散劑、聚氧化烯系分散劑、乙炔系分散劑、矽氧系分散劑、陰離子性分散劑、陽離子性分散劑等之分散劑;硼酸酯系安定劑、鈦酸酯系安定劑、鋁酸酯系安定劑、鋯酸酯系安定劑、異氰酸酯系胺定劑、羧酸系安定劑、羧酸酐系安定劑等之安定劑等。該等其他添加劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。各含量若為熟知本技藝者則可適當設定。
樹脂薄片例如可直接將液狀樹脂組成物,或調製將樹脂組成物溶解於有機溶劑中之樹脂清漆,使用模嘴塗佈機等塗佈於支撐體上,進而乾燥形成樹脂組成物層而製造。
作為有機溶劑可適當使用習知者,其種類並未特別限定。作為有機溶劑舉例為例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等之酮系溶劑;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸異戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁內酯等之酯系溶劑;四氫吡喃、四氫呋喃、1,4-二噁烷、二乙醚、二異丙醚、二丁醚、二苯醚等之醚系溶劑;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇等之醇系溶劑;乙酸2-乙氧基乙酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、乙基二甘醇乙酸酯、γ-丁內酯、甲氧基丙酸甲酯等之醚酯系溶劑;乳酸甲酯、乳酸乙酯、2-羥基異丁酸甲酯等之酯醇系溶劑;2-甲氧基丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、丙二醇單甲醚、二乙二醇單丁醚(丁基卡必醇)等之醚醇系溶劑;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮等之醯胺系溶劑;二甲基亞碸等之亞碸系溶劑;乙腈、丙腈等之腈系溶劑;己烷、環戊烷、環己烷、甲基環己烷等之脂肪族烴系溶劑;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯等之芳香族烴系溶劑等。有機溶劑可單獨使用1種,亦可以任意比例組合2種以上使用。
乾燥可藉由加熱、熱風吹拂等習知方法實施。乾燥條件並未特別限制,但係乾燥至樹脂組成物層中之有機溶劑含量為10質量%以下,較佳為5質量%以下。雖隨樹脂組成物(樹脂清漆)中有機溶劑之沸點而異,但例如使用含30質量%~60質量%有機溶劑之樹脂組成物(樹脂清漆)時,藉由在50℃~150℃乾燥2分鐘~10分鐘,可形成樹脂組成物層。
一實施形態中,樹脂薄片可進而根據需要包含其他層。作為該其他層,舉例為例如設置於樹脂組成物層之未與支撐體接合之面(亦即與支撐體相反側之面)上之依據支撐體之保護膜等。保護膜之厚度並未特別限制,但可為例如1μm~40μm。藉由積層保護膜,可抑制髒汙等對樹脂組成物層表面之附著或傷痕。樹脂薄片具有保護膜時,藉由剝除保護膜而可使用。
以下針對各步驟加以說明。
<步驟(1)> 步驟(1)中,將包含支撐體及設於該支撐體上之熱硬化性樹脂組成物層之樹脂薄片以該熱硬化性樹脂組成物層與基材接合之方式積層於基材上。
樹脂薄片係如上述<樹脂薄片>欄中之說明。
步驟(1)中使用的「基材」,於以第1晶片(Chip-1st)工法製造電路基板時,只要使用形成具有特定機能之電路元件及於該電路元件上電性連接之複數個電極焊墊之半導體晶圓即可。作為半導體晶圓,較佳列舉為矽(Si)系晶圓,但並不限定於此,亦可使用例如砷化鎵系(GaAs)系、銦磷(InP)系、鎵磷(GaP)系、鎵氮化物(GaN)系、鎵碲(GaTe)系、鋅硒(ZnSe)系、碳化矽(SiC)系等之晶圓。所謂第1晶片工法,係首先設置半導體晶片,於其電極焊墊面形成再配線層之工法(例如日本特開2002-289731號公報、日本特開2006-173345號公報等)。該第1晶片工法中,特別是在製造扇出(Fan-out)構造之封裝時,首先將半導體晶圓單片化,將各半導體晶片以載體(玻璃基板、金屬基板、塑膠基板)相互隔開地配置後,進行樹脂密封,在露出的電極焊墊面及其周圍的密封樹脂層上形成再配線層即可(例如日本特開2012-15191號公報、日本特開2015-126123號公報等)。該態樣中,步驟(1)中所謂「基材」只要使用以使經單片化之半導體晶片於其電極焊墊面露出之方式以密封樹脂密封而成之基板即可。
且,以第1再配線層(RDL-1st)工法製造電路基板時,步驟(1)中使用之「基材」只要使用附剝離層之基板(附剝離層之玻璃基板、附剝離層之金屬基板、附剝離層之塑膠基板等)即可。第1再配線層工法係首先設置再配線層,於再配線層上,以其電極焊墊面可與再配線層電性連接之狀態,設置半導體晶片之方法(例如日本特開2015-35551號公報、日本特開2015-170767號公報等)。以第1再配線層工法,於再配線層上設置半導體晶片後,藉由剝離附剝離層之基板,使再配線層露出。該第1再配線層工法特別適用於製造扇出構造之封裝。
基材與樹脂薄片之積層例如可自支撐體側將樹脂薄片加熱壓著至基材而進行。作為將樹脂薄片加熱壓著至基材之構件(以下亦稱為「加熱壓著構件」)舉例為例如經加熱之金屬板(SUS鏡板等)或金屬輥(SUS輥)等。又,加熱壓著構件並非直接加壓至樹脂薄片,而是以使樹脂薄片充分追隨基材之表面凹凸之方式,介隔耐熱橡膠等彈性材進行加壓。
基材與樹脂薄片之積層可藉由真空層壓法實施。真空層壓法中,加熱壓著溫度較佳為60℃~160℃,更佳為80℃~140℃之範圍,加熱壓著壓力較佳為0.098MPa~1.77MPa,更佳為0.29MPa~1.47MPa之範圍,加熱壓著時間較佳為20秒~400秒,更佳為30秒~300秒之範圍。積層較佳可於壓力26.7hPa以下之減壓條件下實施。
積層可藉由市售之真空層壓機進行。作為市售之真空層壓機舉例為例如名機製作所公司製之真空加壓式層壓機、NIKKO MATERIALS公司製之真空敷料機、批式真空加壓層壓機等。
積層後,亦可於常壓下(大氣壓下),例如藉由自支撐體側加壓加熱壓著構件,進行經積層之樹脂薄片的平滑化處理。平滑化處理之加壓條件可為與上述積層之加熱壓著條件相同的條件。平滑化處理可藉由市售層壓機進行。又,積層與平滑化處理亦可使用上述市售之真空層壓機連續進行。
-步驟2- 步驟2中,使熱硬化性樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層。
樹脂組成物層之硬化條件未特別限制,可使用形成電路基板之絕緣層時通常採用的條件。
例如,樹脂組成物層之熱硬化條件雖隨樹脂組成物種類等而異,但一實施形態中,硬化溫度較佳為120℃~250℃,更佳為150℃~240℃,又更佳為180℃~230℃。硬化時間較佳為5分鐘~240分鐘,更佳為10分鐘~150分鐘,又更佳為15分鐘~120分鐘。
使樹脂組成物層熱硬化之前,亦可在比硬化溫度低的溫度預加熱樹脂組成物層。例如在樹脂組成物層熱硬化之前,亦可在50℃~120℃,較佳60℃~115℃,更佳70℃~110℃之溫度,使樹脂組成物層預加熱5分鐘以上,較佳5分鐘~150分鐘,更佳15分鐘~120分鐘,又更佳15分鐘~100分鐘。藉由進行預加熱,由於容易實現去膠渣處理後表面粗糙度低的絕緣層故而有利。
-步驟3- 步驟(3)中,對絕緣層進行打孔加工。
藉此可於絕緣層形成通孔。步驟(3)係對應於絕緣層之形成所使用之樹脂組成物的組成等,使用例如鑽孔、雷射、電漿等實施。孔的尺寸或形狀可對應於電路基板之設計適當決定。
-步驟(4)- 步驟(4)中,對絕緣層進行去膠渣處理。
藉此可去除因打孔加工於通孔內產生之膠渣。去膠渣處理並無特別限制,可藉由習知之各種方法進行。一實施形態中,去膠渣處理可為乾式去膠渣處理、濕式去膠渣處理或該等之組合。
作為乾式去膠渣處理舉例為使用電漿之去膠渣處理等。使用電漿之去膠渣處理係使用於電漿產生裝置內導入氣體而發生之電漿處理絕緣層,藉此去除通孔內產生之膠渣。作為電漿產生方法未特別限制,舉例為藉由微波產生電漿之微波電漿、使用高頻之高頻電漿、於大氣壓下發生之大氣壓電漿、真空下產生之真空電漿等,較佳為於真空下產生之真空電漿。且,去膠渣處理所用之電漿較佳為在高頻下激發之RF電漿。
作為電漿化之氣體只要可去除通孔中之膠渣則未特別限制,例如可使用含SF 6的氣體。該情況下,電漿化之氣體,除了SF 6以外,亦可含有例如Ar、O 2等其他氣體。其中,基於容易實現去膠渣處理後之表面粗糙度小的絕緣層之觀點,作為電漿化之氣體,較佳為含有SF 6與Ar及O 2之至少一者的混合氣體,更佳為含SF 6、Ar及O 2之混合氣體。
使用SF 6與其他氣體之混合氣體時,作為其混合比(SF 6/其他氣體:單位sccm),基於容易實現去膠渣處理後之表面粗糙度小的絕緣層之觀點,較佳為1/0.01~1/1,更佳1/0.05-1/1,又更佳1/0.1~1/1。
使用電漿進行去膠渣處理之時間未特別限制,較佳為30秒以上,更佳為60秒以上、90秒以上或120秒以上。該去膠渣處理時間的上限,基於容易實現去膠渣處理後之表面粗糙度小的絕緣層之觀點,較佳為10分鐘以下,更佳為5分鐘以下。
使用電漿之去膠渣處理可使用市售的電漿去膠渣處理裝置實施。市售之電漿去膠渣處理裝置中,作為適用於電路基板之製造用途之例,舉例有牛津儀器公司製之電漿乾蝕刻裝置、日清公司製之微波電漿裝置、積水化學工業公司製之常壓電漿蝕刻裝置等。
乾式去膠渣處理之例列舉為可自噴嘴吹拂研磨材而研磨處理對象之乾式噴砂處理。乾式噴砂處理可使用市售之乾式噴砂處理裝置實施。使用水溶性之研磨材作為研磨材時,乾式噴砂處理後藉水洗處理,可不使研磨材殘留在通孔內部,可有效地去除膠渣。
無論樹脂組成物層之組成等如何,基於容易實現表面粗糙度小的絕緣層之觀點,去膠渣處理較佳為乾式去膠渣處理,其中更佳為使用電漿之去膠渣處理。因此較佳一實施形態中對絕緣層進行乾式去膠渣處理,特佳使用電漿對絕緣層進行去膠渣處理。
作為濕式去膠渣處理舉例為例如使用氧化劑溶液之去膠渣處理等。使用氧化劑溶液之去膠渣處理時,較佳依序進行以膨潤液之膨潤處理、以氧化劑溶液之氧化處理、以中和液之中和處理。作為膨潤液可舉例為日本ATOTECH(股)製之「Sweeling Dip Securiganth P」、「Sweeling Dip Securiganth SBU」等。膨潤處理較佳將形成有通孔之基板浸漬於加熱至60℃~80℃之膨潤液中5分鐘~10分鐘而進行。作為氧化劑溶液,較佳為鹼性過錳酸水溶液,可舉例為例如將過錳酸鉀或過錳酸鈉溶解於氫氧化鈉之水溶液中而成之溶液。以氧化劑溶液之氧化處理較佳藉由將膨潤處理後之基板浸漬於加熱至60℃~80℃之氧化劑溶液中10分鐘~30分鐘而進行。作為鹼性過錳酸水溶液之市售品列舉為例如日本ATOTECH(股)製之「Concentrate.Compact P」、「Concentrate.Compact CP」、「Dosing Solution・Securiganth P」等。以中和液之中和處理較佳藉由將氧化處理後之基板浸漬於30℃~50℃之中和液中3分鐘~10分鐘而進行。作為中和液較好為酸性水溶液,作為市售品舉例為例如日本ATOTECH(股)製之「Reduction Solution Securiganth P」。
作為濕式去膠渣處理亦可使用自噴嘴吹拂研磨材與分散介質而研磨處理對象之濕式噴砂處理。濕式噴砂處理可使用市售之濕式噴砂處理裝置實施。
較佳一實施形態中,對絕緣層進行濕式去膠渣處理,特佳使用氧化劑溶液對絕緣層進行去膠渣處理。
組合乾式去膠渣處理與濕式去膠渣處理而實施時,可先實施乾式去膠渣處理,亦可先實施濕式去膠渣處理。
樹脂薄片之支撐體可在步驟(1)與步驟(2)之間去除,亦可在步驟(2)與步驟(3)之間去除,亦可在步驟(3)與步驟(4)之間可去除,亦可在步驟(4)之後去除。基於在去膠渣處理後容易實現表面粗糙度小的絕緣層之觀點,支撐體較佳於步驟(2)之後去除,更佳於步驟(4)之後去除。
本發明之製造方法,於實施該等步驟(1)~步驟(4)之後,藉由實施前述步驟(X)或導體層形成步驟,可抑制電鍍燒焦,同時可形成L/S小且薄型的導體圖案。亦可將該等步驟總稱為再配線形成步驟,本發明之製造方法之特徵係再配線形成步驟包含於Ra為100nm以下的絕緣層表面形成厚度250nm以下之鍍敷種晶層之步驟。
藉由重複進行再配線形成步驟,可形成多層構造的再配線層。根據本發明之製造方法,由於可使用熱硬化性材料形成諸特性優異之薄型絕緣層,並且可使用薄的鍍敷種晶層無電鍍燒焦地形成L/S小且薄型的導體圖案,故可以極微細且高密度地設置配線。
根據本發明之製造方法,可實現具有L/S小且薄型的導體圖案之WLP、PLP之電路基板。
WLP及PLP之電路基板的製造方法如前述顯示有專利文獻。例如,製造扇入構造之WLP時,作為「基材」,使用形成有具有特定機能之電路元件及於該電路元件上電性連接之複數個電極焊墊之半導體晶圓,以其電極焊墊面與熱硬化性樹脂組成物層接合之方式,實施步驟(1)即可。然後,依序實施步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)、步驟(X)、導體層形成步驟,可於半導體晶圓之電極焊墊面形成再配線層。藉由重複實施該等步驟,亦可形成多層再配線層。然後,於再配線層之與半導體晶圓相反側之面形成凸塊等之板連接端子,藉由單片化,可製造扇入構造之WLP。
例如,製造扇出構造之WLP時,首先將形成有具有特定機能之電路元件及於該電路元件上電性連接之複數個電極焊墊之半導體晶圓單片化。然後,將各半導體晶片以載體(玻璃基板、金屬基板、塑膠基板等)彼此隔開配置後,藉由樹脂密封,將經單片化之半導體晶片,獲得以其電極焊墊表面露出之方式以密封樹脂密封周圍而成之基板。使用該基板作為「基材」,以其電極焊墊面露出之側的基板表面與熱硬化性樹脂組成物層接合之方式,實施步驟(1)即可。然後,依序實施步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)、步驟(X)、導體層形成步驟,可於露出之電極焊墊面與其周圍之密封樹脂層上形成再配線層。藉由重複實施該等步驟,亦可形成多層再配線層。然後,於再配線層之與基板相反側之面形成凸塊等之板連接端子,藉由重新單片化,可製造扇出構造之WLP。
特別是以本發明之製造方法所得之扇出構造的WLP或PLP,由於與可以大面積形成再配線層之扇出構造之本來優點相輔地,亦可以大面積形成極微細且高密度之配線故而有利。因此,較佳一實施形態中,以本發明之製造方法,製造扇出構造之WLP或PLP。
本發明可廣泛適用於包含於絕緣層表面形成鍍敷種晶層之步驟的電路基板之製造。WLP或PLP之電路基板之製造方法,以上述第1晶片工法、第1再配線層工法之觀點為首,亦基於晶片搭載方向(面向下型、面向上型)之觀點,已完成各式各樣的發展,但本發明係有關在其製造過程中,可廣泛適用於包含於絕緣層表面形成鍍敷種晶層之步驟的電路基板之製造,而通用性極高的技術。 [實施例]
以下藉由實施例具體說明本發明。本發明不限定於該等實施例。又,以下中,表示量的「份」及「%」只要未另外指明,則分別意指「質量份」及「質量%」。特別於無指定溫度時之溫度條件及壓力條件係室溫(25℃)及大氣壓(1atm)。
<使用之無機填充材> 無機填充材1:對於球形氧化矽(電氣化學工業公司製之「UFP-30」,平均粒徑為0.3μm,比表面積30.7m 2/g) 100份,以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧矽烷(信越化學工業公司製「KBM573」)2份予以表面處理者。 無機填充材2:對於球形氧化矽(ADMATECHS公司製之「SO-C2」,平均粒徑0.5μm,比表面積5.8m 2/g)100份,以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(信越化學工業公司製KBM573)1份予以表面處理者。 無機填充材3:對於球形氧化矽(ADMATECHS公司製之「SO-C4」,平均粒徑1.1μm,比表面積4.5m 2/g)100份,以N-苯基-3-胺基丙基三甲氧矽烷(信越化學工業公司製「KBM573」)1份予以表面處理者。
<調製例1> (樹脂組成物1之調製) 將聯二甲酚型環氧樹脂(三菱化學公司製「YX4000HK」,環氧當量約185)6份、萘型環氧樹脂(日鐵化學暨材料公司製「ESN475V」,環氧當量約332)5份、雙酚AF型環氧樹脂(三菱化學公司製「YX7760」,環氧當量約238)15份、萘醚型環氧樹脂(DIC公司製「HP6000L」,環氧當量約213)2份、環己烷型環氧樹脂(三菱化學公司製「ZX1658GS」,環氧當量約135)2份、苯氧樹脂(三菱化學公司製「YX7500BH30」,固形分30質量%之環己酮:甲基乙基酮(MEK)之1:1溶液,Mw=44000)2份,於溶劑石油腦20份及環己酮10份之混合溶劑中邊攪拌邊加熱溶解。冷卻至室溫後,於其中混合含三嗪骨架之甲酚酚醛清漆系硬化劑(DIC公司製「LA-3018-50P」,羥基當量約151,固形分50%之2-甲氧基丙醇溶液)4份、活性酯系硬化劑(DIC公司製「EXB-8000L-65TM」,活性基當量約220,不揮發成分65質量%之甲苯溶液)6份、無機填充材1 60份、胺系硬化促進劑(4-二甲胺基吡啶(DMAP))0.05份,以高速旋轉混合機均一分散後,使用匣過濾器(ROKITECHNO公司製「SHP020」)過濾,調製樹脂組成物1。
<調製例2> (樹脂組成物2之調製) 除了(1)活性酯系硬化劑(DIC公司製「EXB-8000L-65TM」,活性基當量約220,不揮發成分65質量%之甲苯溶液)的調配量自6份變更為12份,(2)使用90份無機填充材2替代60份無機填充材1,(3)替代苯氧樹脂(三菱化學公司製「YX7500BH30」,固形分30質量%之環己酮:甲基乙基酮(MEK)之1:1溶液,Mw=44000)而使用苯氧樹脂(三菱化學公司製「YX7553BH30」,固形分30質量%之環己酮:甲基乙基酮(MEK)之1:1溶液,Mw=35000)以外,與調製例1同樣調製樹脂組成物2。
<調製例3> (樹脂組成物3之調製) 除了(1)活性酯系硬化劑(DIC公司製「EXB-8000L-65TM」,活性基當量約220,不揮發成分65質量%之甲苯溶液)的調配量自6份變更為12份,(2)使用90份無機填充材3替代60份無機填充材1,(3)替代苯氧樹脂(三菱化學公司製「YX7500BH30」,固形分30質量%之環己酮:甲基乙基酮(MEK)之1:1溶液,Mw=44000)而使用苯氧樹脂(三菱化學公司製「YX7553BH30」,固形分30質量%之環己酮:甲基乙基酮(MEK)之1:1溶液,Mw=35000)以外,與調製例1同樣調製樹脂組成物3。
樹脂組成物1~3之調製所用之成分及其調配量示於下述表1。
Figure 02_image001
[實施例1] (1)樹脂薄片之製作 準備作為支撐體之以醇酸樹脂系脫模劑(LINTEC公司製「AL-5」)予以脫模處理之PET膜(東麗公司製「LUMIRROR R80」,厚度:38μm,軟化點130℃,「脫模PET」)。於該支撐體之脫模劑上,以使乾燥後之樹脂組成物層厚度為20μm之方式,以模嘴塗佈器均勻塗佈樹脂組成物1,藉由自70℃至95℃乾燥2分鐘,於脫模PET上設置樹脂組成物層。其次,於樹脂組成物層之未與支撐體接合之面,將作為保護膜之聚丙烯膜(OJIF TEX公司製「ARUFAN MA-411」,厚15μm)之粗面與樹脂組成物層接合之方式予以積層。藉此獲得具有脫模PET(支撐體)\樹脂組成物層\保護膜之層構成的樹脂薄片。
(2)評價用電路基板之製造 藉以下順序製造評價用電路基板。
(2-1)基材之準備 作為基材,準備於單面積層銅層之矽晶圓(銅層厚1μm,晶圓厚0.8mm,8吋大小),並投入至130℃烘箱乾燥30分鐘。
(2-2)樹脂薄片之積層 自樹脂薄片剝離保護膜使樹脂組成物層露出。然後,使用批式真空加壓層壓機(NIKKO MATERIALS公司製兩階增層層壓機「CVP700」),以使樹脂組成物層與基材之銅層接觸之方式,積層於基材之單面。該積層係藉由減壓30秒,將氣壓設為13hPa以下後,於130℃,壓力0.74MPa下壓著45秒而實施。其次,在120℃、壓力0.5MPa進行熱壓75秒。
(2-3)樹脂組成物層之熱硬化 然後,樹脂薄片積層後,將積層體投入100℃之烘箱中加熱30分鐘,其次移到180℃之烘箱中加熱30分鐘,使樹脂組成物層熱硬化。隨後,剝離支撐體。如此獲得於基材上設置樹脂組成物層的硬化物(絕緣層;厚20μm)之基板A。
(2-4)去膠渣處理 對基板A進行濕式去膠渣處理。詳言之,將基板A於膨潤液(日本ATOTECH公司製之「Swelling Dip Securiganth P」,二乙二醇單丁醚及氫氧化鈉之水溶液)中於60℃浸漬5分鐘,其次,於粗化液(日本ATOTECH公司製之「Concentrate Compact P」,KMnO 4:60g/L,NaOH:40g/L之水溶液)中於80℃浸漬15分鐘,最後以中和液(日本ATOTECH公司製之「Reduction Solution Securiganth P」,硫酸水溶液)於40℃浸漬5分鐘,於80℃乾燥30分鐘。所得基板稱為基板B。
(2-5)鍍敷種晶層之形成 於基板B之絕緣層表面形成鍍敷種晶層。詳言之,於基板B之絕緣層表面,使用濺鍍裝置(CANON ANELVA(股)製「E-400S」),形成厚10nm之擴散阻隔層(Ti層),其次藉由形成厚50nm之導電種晶層(Cu層),形成厚60nm之鍍敷種晶層。
(2-6)導體層之形成 將所得基板在150℃加熱30分鐘後進行退火處理。其次,依據半加成法,形成鍍敷阻劑,藉由曝光、顯影形成L/S=2/2μm(線寬1mm)的梳刀圖案後,進行硫酸銅電解鍍敷,形成2μm厚之導體層(導體圖案)。形成導體圖案後,於200℃加熱60分鐘進行退火處理。所得基板稱為基板C。
[實施例2] 與實施例1同樣製作樹脂薄片,製造基板A及基板B。而且,於鍍敷種晶層形成中,除了將導電種晶層(Cu層)的厚度自50nm變更為100nm,形成厚110nm之鍍敷種晶層以外,與實施例1同樣形成基板C。
[實施例3] 與實施例1同樣製作樹脂薄片,製造基板A及基板B。而且,於鍍敷種晶層形成中,除了將導電種晶層(Cu層)的厚度自50nm變更為150nm,形成厚160nm之鍍敷種晶層以外,與實施例1同樣形成基板C。
[實施例4] 除了使用樹脂組成物2替代樹脂組成物1以外,與實施例1同樣製作樹脂薄片。使用所得樹脂薄片,與實施例1同樣製造基板A。
實施例4中,針對基板A進行乾式去膠渣處理。詳言之,使用電漿乾蝕刻裝置(牛津儀器公司製「PlasmaPro100」),將Ar/SF 6/O 2設為混合比10:40:8(sccm),以真空度:50mTorr、RF功率:120W、ICP功率:0W之條件,處理基板A 2分鐘,獲得基板B。
接著,於鍍敷種晶層之形成中,除了將導電種晶層(Cu層)的厚度自50nm變更為100nm,形成厚110nm之鍍敷種晶層以外,與實施例1同樣形成基板C。
[比較例1] 除了使用樹脂組成物2替代樹脂組成物1以外,與實施例1同樣製作樹脂薄片,製造基板A、基板B。接著,於鍍敷種晶層之形成中,除了將導電種晶層(Cu層)的厚度自50nm變更為100nm,形成厚110nm之鍍敷種晶層以外,與實施例1同樣形成基板C。
[比較例2] 除了使用樹脂組成物3替代樹脂組成物1以外,與實施例1同樣製作樹脂薄片,製造基板A、基板B。接著,於鍍敷種晶層之形成中,除了將導電種晶層(Cu層)的厚度自50nm變更為200nm,形成厚210nm之鍍敷種晶層以外,與實施例1同樣形成基板C。
[參考例1] 除了使用樹脂組成物2替代樹脂組成物1以外,與實施例1同樣製作樹脂薄片,製造基板A、基板B。接著,於鍍敷種晶層之形成中,除了將導電種晶層(Cu層)的厚度自50nm變更為300nm,形成厚310nm之鍍敷種晶層以外,與實施例1同樣形成基板C。
針對各種測定方法、評價方法加以說明。
<厚度測定> 使用接觸式膜厚計(三豐公司製「MCD-25MJ」)測定樹脂組成物層等之厚度。
<絕緣層表面之粗糙度的測定> 針對實施例、比較例及參考例製造之基板B,測定絕緣層表面之算術平均粗糙度(Ra)。測定係使用非接觸3次元表面粗糙度測定系統(BRUKER IX公司製「Wyko GT-X3」)。
<配線形狀(電鍍燒焦)之評價> 針對實施例、比較例及參考例製造之基板C,使用光學顯微鏡(HIROX公司製「KH8700」)觀察所形成之導體圖案。詳言之,使用光學顯微鏡(CCD)放大導體圖案,進行形狀確認。針對L/S=2/2μm之梳刀圖案,隨機觀察20根高度2μm、長度1mm之配線。計算20根配線中異常析出部之個數,觀察到50個以上異常析出部時,記為「×」(不良),異常析出部少於50個時,記為「○」(良)。
實施例、比較例及參考例之測定結果、評價結果示於下述表2。
Figure 02_image003
形成厚度超過250nm的鍍敷種晶層之參考例1,起因於鍍敷種晶層本身之厚度等,對微細配線化之貢獻有限。如該參考例1般形成比較厚的鍍敷種晶層時,即使於算術平均粗糙度(Ra)超過100nm之絕緣層表面形成導體圖案時,亦幾乎不發生電鍍燒焦(可佐證以往技術中未發現到本發明試圖解決之課題)。 實現更微細配線化,形成厚度為250nm以下之較薄鍍敷種晶層時,若絕緣層表面之Ra超過100nm,則確認到顯著發生電鍍燒焦(比較例1、2)。 相對於此,包含於Ra為100nm以下之絕緣層表面形成厚度250nm以下的鍍敷種晶層之步驟的實施例1~4,確認電鍍燒焦顯著被抑制,同時可以L/S=2/2μm形成薄型導體圖案,實際證明對電路基板之微細配線化有顯著貢獻。

Claims (8)

  1. 一種電路基板之製造方法,其包含(X)於絕緣層表面形成鍍敷種晶層之步驟, 鍍敷種晶層之厚度為250nm以下,絕緣層表面之算術平均粗糙度(Ra)為100nm以下。
  2. 如請求項1之方法,其中將鍍敷種晶層之厚度設為D s(nm),絕緣層表面之Ra設為Ra i(nm)時,滿足1≦D s/Ra i
  3. 如請求項1之方法,其中步驟(X)中,藉由濺鍍法形成鍍敷種晶層。
  4. 如請求項1之方法,其中包含藉由電解鍍敷法於鍍敷種晶層上形成導體層之步驟。
  5. 如請求項4之方法,其中導體層之線/間隔比(L/S)為5/5μm以下。
  6. 如請求項1之方法,其中於步驟(X)之前,包含下述步驟: (1)將包含支撐體及設於該支撐體上之熱硬化性樹脂組成物層之樹脂薄片以該熱硬化性樹脂組成物層與基材接合之方式積層於基材上之步驟, (2)使熱硬化性樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層之步驟, (3)對絕緣層進行打孔加工之步驟, (4)對絕緣層進行去膠渣處理之步驟。
  7. 如請求項6之方法,其中熱硬化性樹脂組成物層包含活性酯系硬化劑。
  8. 如請求項1至7中任一項之方法,其中電路基板係晶圓等級封裝或面板等級封裝。
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