TWI568587B - 積層板,電路基板,半導體封裝及積層板之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種積層板、電路基板、半導體封裝及積層板之製造方法。
近年來,隨著電子機器要求高功能化及輕薄短小化,電路基板有日益薄型化之傾向。
通常之電路基板主要由積層有具備纖維基材層與樹脂層之複數個預浸體而成之積層板構成。現行之積層板之主流係例如於CPU(Central Processing Unit,中央運算處理裝置)中所使用之FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array,倒裝芯片球柵格陣列)用途中厚度為0.8 mm左右者。
近年來,由於要求輕薄短小化,根據因削減構件成本、加工成本等之基板成本降低,電氣特性提高等理由,而推進積層板之薄型化。最近,亦開發積層板之厚度為0.4 mm左右、進而0.2 mm以下者。
然而,於縮小積層板之厚度之情形時,由於積層板之強度降低或熱膨脹係數增加而增大積層板之翹曲。其結果,有時半導體封裝之翹曲之變動量增大,安裝良率降低。
作為解決此種問題之方法,例如有以下文獻中記載之方法。
於專利文獻1(日本專利特開昭62-292428號公報)中記載
有藉由將玻璃不織布之拉伸強度之縱及橫的比設為一定範圍,而減少預浸體之翹曲及扭曲。
專利文獻2(日本專利特開平4-259543號公報)係關於一種翹曲或扭曲較少,尺寸穩定性優異之印刷電路用積層板之製造方法。於專利文獻2中記載有藉由控制表面層中所使用之玻璃織布之縱、橫方向之打入條數的差,及中間層中所使用之玻璃不織布之縱、橫之拉伸強度比,而實現縱、橫兩方向之平衡。
於專利文獻3(日本專利特開2008-258335號公報)中記載有藉由使用纖維基材相對於厚度方向偏於一側之增層,可有效防止半導體封裝之翹曲。
專利文獻1:日本專利特開昭62-292428號公報
專利文獻2:日本專利特開平4-259543號公報
專利文獻3:日本專利特開2008-258335號公報
然而,隨著電路基板之進一步之薄型化發展,積層板之翹曲逐漸變得更顯著。又,隨著積層板之翹曲之增大,電路基板之翹曲之增大及由其引起的半導體封裝之翹曲之增大亦逐漸變得更顯著。
專利文獻1、2及3之技術於解決積層板之翹曲方面較有效果,但隨著電路基板之進一步之薄型化,而期望開發翹曲進而減少之積層板。
本發明係鑒於如上所述之課題而完成者,其課題在於提供一種減少翹曲而適於用作薄型電路基板之積層板。
根據本發明,可提供一種積層板,其係積層有具備纖維基材層與樹脂層之複數個預浸體而成,且於上部形成有佈線層或形成有增層者;並且於積層方向上,將最接近一個面而配置之第一纖維基材層之中心線與鄰接於上述第一纖維基材層之第二纖維基材層之中心線的距離設為D1,將最接近另一面而配置之第三纖維基材層之中心線與鄰接於上述第三纖維基材層之第四纖維基材層之中心線的距離設為D2,將該積層板之厚度設為D3,將該積層板之纖維基材層之層數設為n(其中,n為2以上之整數)時,均滿足下述式(1)及(2)之條件:D3/n<D1 (1)
D3/n<D2 (2)。
進而,根據本發明,可提供一種電路基板,其係包含上述本發明中之積層板。
進而,根據本發明,可提供一種半導體封裝,其係於上述本發明中之電路基板上搭載有半導體元件。
進而,根據本發明,可提供一種積層板之製造方法,其係製造積層有具備纖維基材層與樹脂層之複數個預浸體而成,且於上部形成有佈線層或形成有增層之積層板之方法;且包括:第一步驟,其係準備包含上述纖維基材層於厚度方向上偏於一側之預浸體之複數個預浸體;第二步驟,其係以於積層方向上,將最接近一個面而配置之第一纖維基材層之中心線與鄰接於上述第一纖維基材層之第二纖維基材層之中心線的距離設為D1,將最接近另一面而配置之第三纖維基材層之中心線與鄰接於上述第三纖維基材層之第四纖維基材層之中心線的距離設為D2,將該積層板之厚度設為D3,將該積層板之纖維基材層之層數設為n(其中,n為2以上之整數)時,依均滿足下述式(1)及(2)之條件之方式使上述複數個預浸體重疊,
D3/n<D1 (1)
D3/n<D2 (2);及第三步驟,其係使重疊之上述複數個預浸體成形。
根據本發明,可提供一種藉由纖維基材層配置於積層板之外側,而使膨脹應力向積層板之中心移動,因此減少翹曲而適於薄型電路基板之積層板。
以下,使用圖式對本發明之實施形態加以說明。再者,於所有圖式中,對相同之構成要素附上相同之符號,並適當省略說明。
圖13係表示本實施形態中之積層板100c之構成的剖面圖。本實施形態中之積層板係積層有具備纖維基材層與樹脂層之複數個預浸體而成,且於上部形成有佈線層或形成有增層者;並且以於積層方向上,將最接近一個面110而配置之第一纖維基材層101之中心線A1與鄰接於第一纖維基材層101之第二纖維基材層101a之中心線A3的距離設為D1,將最接近另一面111而配置之第三纖維基材層105之中心線A2與鄰接於第三纖維基材層105之第四纖維基材層105a之中心線A4的距離設為D2,將該積層板之厚度設為D3,將該積層板中之纖維基材層之層數設為n(其中,n為2以上之整數)時,依均滿足下述式(1)及(2)之條件之方式配置各纖維
基材層。
D3/n<D1 (1)
D3/n<D2 (2)
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為以將積層板之一個面110與第一纖維基材層101之中心線A1的距離設為D4,將另一面111與第三纖維基材層105之中心線A2的距離設為D5時,依均滿足下述式(3)及(4)之條件之方式配置各纖維基材層。
D4<D1 (3)
D5<D2 (4)
本實施形態中之積層板中所含之纖維基材層之層數n並無特別限定,只要為2以上即可,較佳為2以上6以下,進而較佳為2以上4以下。若纖維基材層之層數在上述範圍內,則可獲得機械強度及生產性之平衡尤其優異,適於薄型電路基板之積層板。
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為積層板中之全部纖維基材層相對於積層板之中心線B1對稱地配置。
本實施形態中之積層板之厚度較佳為0.025mm以上0.6mm以下。更佳為0.04mm以上0.4mm以下,進而較佳為0.06mm以上0.3mm以下,尤佳為0.08mm以上0.2mm以下。若積層板之厚度在上述範圍內,則可獲得機械強度及生
產性之平衡尤其優異,適於薄型電路基板之積層板。
本實施形態中之積層板之面方向之線膨脹係數為1ppm/℃以上20ppm/℃以下,較佳為2ppm/℃以上15ppm/℃以下,進而較佳為2ppm/℃以上8ppm/℃以下。若積層板之線膨脹係數在上述範圍內,則可更有效地抑制形成有佈線圖案之電路基板、搭載有半導體元件之半導體封裝之翹曲或提高溫度循環可靠性,進而可更有效地提高對半導體封裝進行二次安裝之情形時與母板之溫度循環可靠性。再者,本實施形態之線膨脹係數只要無特別限制,則表示50℃以上150℃以下之區域中之線膨脹係數的平均值。
以下,對實施形態(A)加以說明。
於實施形態(A)中,積層板中所含之纖維基材層之層數n為2。再者,於纖維基材層之層數n為2時,第一纖維基材層101及第四纖維基材層105a,以及第二纖維基材層101a及第三纖維基材層105分別表示同一纖維基材層。因此,下文僅使用第一纖維基材層101及第三纖維基材層105進行說明。
首先,對本實施形態中之積層板之構成加以說明。
圖1係表示本實施形態中之積層板100a之構成的剖面圖。積層板100a係將具備第一纖維基材層101、第一樹脂
層102、及第二樹脂層103之第一預浸體104與包含第三纖維基材層105、第三樹脂層106、及第四樹脂層107之第二預浸體108以於積層方向上將第一纖維基材層101及第三纖維基材層105配置於外側之方式積層而獲得。
此時,所謂「配置於外側」,係表示如圖1所示,以將第一纖維基材層101之中心線A1與第三纖維基材層105之中心線A2的距離設為D1,將積層板之厚度設為D3時,滿足D3/2<D1之方式配置第一纖維基材層101及第三纖維基材層105。
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為以將積層板之一個面110與第一纖維基材層101之中心線A1的距離設為D4,將另一面111與第三纖維基材層105之中心線A2的距離設為D5時,進而滿足D4<D1及D5<D1之條件之方式進行配置。
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為將第一纖維基材層101及第三纖維基材層105相對於積層板之中心線B1分別對稱地配置。
如上所述,藉由將纖維基材層配置於積層板之外側,可使膨脹應力向積層板之中心移動,藉此可減少積層板之單體之翹曲。
其次,對本實施形態中之積層板100a之製造方法加以說
明。圖2(a)及圖2(b)係表示本實施形態中之積層板之製造步驟的剖面圖。
首先,準備具備第一纖維基材層101、第一樹脂層102、及第二樹脂層103之第一預浸體104,與包含第三纖維基材層105、第三樹脂層106、及第四樹脂層107之第二預浸體108。
再者,使用第一樹脂層102之厚度厚於第二樹脂層103之厚度者,進而,使用第三樹脂層106之厚度厚於第四樹脂層107之厚度者。即,第一預浸體104及第二預浸體108兩者均係於厚度方向上第一纖維基材層101及第三纖維基材層105分別偏於一側。以下,將如此纖維基材偏於一側之預浸體稱為非對稱預浸體。再者,預浸體之製造方法如下所示。
其次,如圖2(a)所示,以於預浸體之積層方向上,將第一纖維基材層101及第三纖維基材層105配置於外側之方式使第一預浸體104及第二預浸體108重疊。
此時,所謂「配置於外側」,係表示如圖1所示,以將第一纖維基材層101之中心線A1與第三纖維基材層105之中心線A2的距離設為D1,將積層板之厚度設為D3時,滿足D3/2<D1之方式配置第一纖維基材層101及第三纖維基材層105。
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為如圖
1所示,以將積層板之一個面110與第一纖維基材層101之中心線A1的距離設為D4,將另一面111與第三纖維基材層105之中心線A2的距離設為D5時,進而滿足D4<D1及D5<D1之條件之方式進行配置。
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為如圖1所示,將第一纖維基材層101及第三纖維基材層105相對於積層板之中心線B1分別對稱地配置。
再者,作為積層方法,並無特別限定,例如可為分批式,亦可同時連續地供給第一預浸體及第二預浸體,使用真空層壓裝置、真空加壓裝置等連續地積層。
最後,將以上述方式重疊之第一預浸體104及第二預浸體108加熱、加壓而成形,藉此獲得如圖2(b)所示之本實施形態中之積層板100a。
作為進行上述加熱處理之方法,並無特別限定,例如可使用熱風乾燥裝置、紅外線加熱裝置、加熱輥裝置、平板狀之熱板加壓裝置等而實施。於使用熱風乾燥裝置或紅外線加熱裝置之情形時,可於實質上壓力並未作用於上述接合處之情況下實施。又,於使用加熱輥裝置或平板狀之熱板加壓裝置之情形時,可藉由使既定之壓力作用於上述接合處而實施。
進行加熱處理時之溫度並無特別限定,但較佳為設為不會使所使用之樹脂熔融且不會使樹脂之硬化反應急速進行之溫度區域。加熱溫度例如較佳為120℃以上250℃以下,更
佳為150℃以上230℃以下。
又,進行加熱處理之時間根據所使用之樹脂之種類等而有所不同,因此並無特別限定,例如可藉由進行30分鐘以上180分鐘以下之處理而實施。
又,進行加壓之壓力並無特別限定,例如較佳為0.2 MPa以上5 MPa以下,更佳為2 MPa以上4 MPa以下。
其次,對構成本實施形態中之積層板100a之預浸體之製造方法加以說明。
積層板100a中所含之預浸體係使一種或兩種以上之樹脂組成物含浸於纖維基材中,其後,使之半硬化而獲得的包含纖維基材層與樹脂層之片狀之材料。此種構造之片狀材料之介電特性,高溫多濕下之機械、電性連接可靠性等各種特性優異,而適於電路基板用之積層板之製造,故而較佳。
作為使本實施形態中所使用之樹脂組成物含浸於纖維基材中之方法,並無特別限定,例如可舉出:使樹脂組成物溶解於溶劑中而製備樹脂清漆,並將纖維基材浸漬於樹脂清漆中之方法;藉由各種塗佈機進行塗佈之方法;藉由噴霧進行噴附之方法;對附有支持基材之樹脂層進行層壓之方法等。該等之中,較佳為將纖維基材浸漬於樹脂清漆中之方法。藉此,可提高樹脂組成物對纖維基材之含浸性。再者,於將纖維基材浸漬於樹脂清漆中之情形時,可使用通常之含浸塗佈
設備。
尤其於纖維基材之厚度為0.1 mm以下之情形時,較佳為自纖維基材之兩面以膜狀之樹脂層進行層壓之方法。藉此,可自由地調節樹脂組成物對纖維基材之含浸量,可進一步提高預浸體之成形性。再者,於對膜狀之樹脂層進行層壓之情形時,更佳為使用真空之層壓裝置等。
具體而言,作為製造預浸體之方法,例如可舉出以下方法。
圖3係表示預浸體之製造方法之剖面圖。此處,對預先製造載體材料5a、5b,將該載體材料5a、5b層壓於纖維基材11後,將載體膜剝離之方法進行具體說明。
預先製造將第一樹脂組成物塗佈於載體膜上而成之載體材料5a,及將第二樹脂組成物塗佈於載體膜上而成之載體材料5b。繼而,使用真空層壓裝置60,於減壓下自纖維基材之兩面使載體材料5a及5b重疊,視需要利用加熱至使樹脂組成物熔融之溫度以上之層壓輥61進行接合,而使塗佈於載體膜上之樹脂組成物含浸於纖維基材11中。藉由於減壓下進行接合,而即便於纖維基材11之內部或載體材料5a、5b之樹脂層與纖維基材11之接合部位中存在非填充部分,亦可使其為減壓空隙或實質上之真空空隙。
作為此種於減壓下使纖維基材11與載體材料5a、5b接合之其他裝置,例如可使用真空箱裝置、真空加壓裝置等。
繼而,使纖維基材11與載體材料5a、5b接合後,利用熱
風乾燥裝置62以塗佈於載體材料之樹脂之熔融溫度以上之溫度進行加熱處理。藉此,可大致除去減壓下之接合步驟中所產生之減壓空隙等。作為進行加熱處理之其他方法,例如可使用紅外線加熱裝置、加熱輥裝置、平板狀之熱板加壓裝置等而實施。
將載體材料5a、5b層壓於纖維基材11後,將載體膜剝離。藉由該方法,可製成使樹脂組成物擔載纖維基材11中且使纖維基材11內藏之預浸體21。
若使用上述方法,則可製作藉由調節載體材料5a及5b之樹脂層之厚度,而使纖維基材層於厚度方向上偏於一側之預浸體。
除上述方法以外,亦可舉出參考文獻1(日本專利特開2010-275337號公報)之段落0022~0041中所記載之方法等。以下,一面參照圖17,一面進行具體說明。
向包含2個作為模塗佈機之第1塗敷裝置1a與第2塗敷裝置1b之塗佈機以通過該2個模塗佈機之間之方式搬送纖維基材3,於其兩面分別對每一單面塗敷樹脂清漆4。第1塗敷裝置1a與第2塗敷裝置1b可使用相同之模塗佈機,亦可使用不同者。又,如圖18所示,第1塗敷裝置1a與第2塗敷裝置1b亦可使用輥塗機。又,塗敷間距L及前端重疊距離D較佳為如圖17及圖18所示般具有一定距離,但亦可如圖19所示般不具有一定距離。
第1塗敷裝置1a及第2塗敷裝置1b分別具有塗敷前端部2,各自之塗敷前端部2係細長地形成於纖維基材3之寬度方向上。並且,第1塗敷裝置1a之塗敷前端部即第1塗敷前端部2a係向纖維基材3之一面突出,第2塗敷裝置1b之塗敷前端部即第2塗敷前端部2b係向纖維基材3之另一面突出。藉此,於樹脂清漆4之塗敷時,第1塗敷前端部2a經由樹脂清漆4與纖維基材3之一面接觸,第2塗敷前端部2b經由樹脂清漆4與纖維基材3之另一面接觸。
自第1塗敷裝置1a與第2塗敷裝置1b噴出之樹脂清漆4之每單位時間之噴出量可相同,亦可不同。藉由使樹脂清漆之每單位時間之噴出量不同,可個別地控制於纖維基材3之一面與另一面上所塗敷之樹脂清漆4之厚度,可較容易地進行樹脂層之層厚之調整。
利用乾燥機以既定之溫度進行加熱,使經塗佈之樹脂清漆4之溶劑揮發,並且使樹脂組成物半硬化而製造預浸體。
又,於將纖維基材浸漬於樹脂清漆中之情形時,樹脂清漆中所使用之溶劑較佳為對樹脂組成物中之樹脂成分表現良好之溶解性,但亦可於不帶來不良影響之範圍內使用不良溶劑。作為表現良好之溶解性之溶劑,例如可舉出:丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、四氫呋喃、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、乙二醇、溶纖劑系、卡必醇系等。
非對稱預浸體之第二樹脂層103及第四樹脂層107之厚度通常較佳為1 μm以上15 μm以下,第一樹脂層102及第三樹脂層106之厚度通常較佳為2.3 μm以上100 μm以下。
此處,所謂樹脂層之厚度,係指自纖維基材層與樹脂層之界面起至該樹脂層之相反側界面之距離,不包含含浸於纖維基材層中之樹脂。
又,就使翹曲之控制較容易之觀點而言,非對稱預浸體之第二樹脂層103及第四樹脂層107之厚度C2與第一樹脂層102及第三樹脂層106之厚度C1的比(C2/C1)較佳為0.1<C2/C1<0.9之範圍。再者,樹脂層之厚度例如可藉由利用光學顯微鏡觀察預浸體之硬化後之剖面而測定。
樹脂清漆之固形份並無特別限定,較佳為40重量%以上80重量%以下,更佳為50重量%以上65重量%以下。藉此,可進一步提高樹脂清漆向纖維基材中之含浸性。可藉由使樹脂組成物含浸於纖維基材中,並以既定溫度,例如80℃以上200℃以下等進行乾燥而獲得預浸體。
繼而,返回至圖1,對構成本實施形態中之積層板之材料進行詳細說明。
作為本實施形態中之用於第一纖維基材層101及第三纖維基材層105之纖維基材,並無特別限定,可舉出:玻璃布
等玻璃纖維基材;以聚苯并唑樹脂纖維,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,氟樹脂纖維等為主成分所構成之合成纖維基材;以牛皮紙、棉短絨紙、棉絨與牛皮紙漿之混抄紙等為主成分之紙基材等有機纖維基材等。該等之中,就強度、吸水率之方面而言,尤佳為玻璃布。又,藉由使用玻璃布,可進一步減小積層板之熱膨脹係數。
作為本實施形態中所使用之玻璃纖維基材,基重(每1 m2之纖維基材之重量)較佳為4 g/m2以上150 g/m2以下,更佳為8 g/m2以上110 g/m2以下,進而較佳為12 g/m2以上60 g/m2以下,進而較佳為12 g/m2以上30 g/m2以下,尤佳為12 g/m2以上24 g/m2以下。
若基重為上述上限值以下,則纖維基材中之樹脂組成物之含浸性提高,可抑制股線空隙(strand void)或絕緣可靠性之降低之產生。又,可使利用二氧化碳、紫外線(UV,Ultraviolet)、準分子等之雷射之通孔之形成較容易。又,若基重為上述下限值以上,則可提高玻璃纖維基材或積層板之強度。其結果,操作性提高,或預浸體之製作變得容易,或可抑制基板翹曲之減少效果之降低。
於上述玻璃纖維基材之中,較佳為線膨脹係數為6 ppm/
℃以下之玻璃纖維基材,更佳為3.5 ppm/℃以下之玻璃纖維基材。藉由使用具有此種線膨脹係數之玻璃纖維基材,可進一步抑制本實施形態之積層板之翹曲。
進而,本實施形態中所使用之纖維基材之楊式模數較佳為60 GPa以上100 GPa以下,更佳為65 GPa以上92 GPa以下,進而較佳為86 GPa以上92 GPa以下。藉由使用具有此種楊式模數之玻璃纖維基材,例如可有效抑制由半導體安裝時之回焊熱引起之佈線板之變形,因此電子零件之連接可靠性進一步提高。
又,本實施形態中所使用之玻璃纖維基材較佳為1 MHz下之介電常數為3.8以上7.0以下,更佳為3.8以上6.8以下,進而較佳為3.8以上5.5以下。藉由使用具有此種介電常數之玻璃纖維基材,可進一步減小積層板之介電常數,而對使用高速訊號之半導體封裝較適宜。
作為具有如上所述之線膨脹係數、楊式模數及介電常數之玻璃纖維基材,例如可較佳地使用E玻璃、S玻璃、NE玻璃、T玻璃、UN玻璃、及石英玻璃等。
積層板100a中之第一纖維基材層101及第三纖維基材層105係分別使構成第一樹脂層102及第二樹脂層103、以及第三樹脂層106及第四樹脂層107之樹脂組成物含浸於上述纖維基材中而成之層,通常,纖維基材層之厚度可認為係纖維基材之厚度。
纖維基材層之厚度並無特別限定,較佳為5 μm以上100 μm以下,更佳為10 μm以上60 μm以下,進而較佳為12 μm以上35 μm以下。藉由使用具有此種厚度之纖維基材,預浸體製造時之操作性進一步提高,尤其翹曲之減少效果較為顯著。
若纖維基材層之厚度為上述上限值以下,則纖維基材中之樹脂組成物之含浸性提高,可抑制股線空隙或絕緣可靠性之降低之產生。又,可使利用二氧化碳、UV、準分子等之雷射之通孔之形成較容易。又,若纖維基材層之厚度為上述下限值以上,則可提高纖維基材或預浸體之強度。其結果,操作性提高,或預浸體之製作變得容易,或可抑制基板翹曲之減少效果之降低。
纖維基材之使用片數並不限定於一片,亦可將複數片較薄之纖維基材重疊而使用。再者,於將複數片纖維基材重疊而使用之情形時,只要其合計厚度滿足上述範圍即可。
積層板100a中之第一纖維基材層101及第三纖維基材層105可相同,亦可不同。
積層板100a具有使樹脂組成物含浸於玻璃纖維基材等纖維基材中而成之纖維基材層,藉此可獲得低線膨脹係數、高彈性模數優異且薄型之多層佈線板、於該多層佈線板中搭載有半導體晶片之半導體封裝中翹曲較少,耐熱性、熱衝擊性之可靠性優異者。其中,藉由具有使樹脂組成物含浸於玻璃
纖維基材中而成之纖維基材層,可達成高強度、低吸水、低熱膨脹。
作為含浸於纖維基材中之樹脂組成物,並無特別限定,較佳為具有低線膨脹係數及高彈性模數,且熱衝擊性之可靠性優異者。樹脂組成物較佳為含有熱硬化性樹脂。
作為熱硬化性樹脂,並無特別限定,較佳為具有低線膨脹係數及高彈性模數,且熱衝擊性之可靠性優異者。
又,熱硬化性樹脂之玻璃轉移溫度較佳為160℃以上350℃以下,更佳為180℃以上300℃以下。藉由使用具有此種玻璃轉移溫度之熱硬化性樹脂,可獲得無鉛回焊耐熱性進一步提高之效果。
作為具體之熱硬化性樹脂,例如可舉出:苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型酚樹脂,未改質之可溶酚醛酚樹脂(resole phenol resin),經桐油、亞麻籽油、胡桃油等改質之油改質可溶酚醛酚樹脂等可溶酚醛型酚樹脂等酚樹脂;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、聯
苯芳烷基型環氧樹脂、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;脲(urea)樹脂、三聚氰胺樹脂等具有三環之樹脂,不飽和聚酯樹脂、雙馬來醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、聚矽氧樹脂、具有苯并環之樹脂、氰酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、苯并環丁烯樹脂等。
可單獨使用該等之中之1種,亦可併用具有不同重量平均分子量之2種以上,亦可將1種或2種以上與該等之預聚物併用。
該等之中,尤佳為氰酸酯樹脂(包含氰酸酯樹脂之預聚物)。藉由使用氰酸酯樹脂,可減小積層板之熱膨脹係數。進而,氰酸酯樹脂之電氣特性(低介電常數、低介電損耗正切)、機械強度等亦優異。
氰酸酯樹脂例如可使用使鹵化氰化合物與酚類反應而成者,或視需要利用加熱等方法預聚化而成者等。具體而言,可舉出: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,利用萘酚芳烷基型多元萘酚類與鹵化氰之反應獲得之氰酸酯樹脂,二環戊二烯型氰酸酯樹脂、聯苯烷基型氰酸酯樹脂等。該等之中,較佳為酚醛清漆型氰酸酯樹
脂。藉由使用酚醛清漆型氰酸酯樹脂,而交聯密度增加,耐熱性提高。因此,可提高積層板之阻燃性。
作為其理由,可舉出酚醛清漆型氰酸酯樹脂於硬化反應後形成三環。進而,可認為其原因為酚醛清漆型氰酸酯樹脂於其構造上苯環之比例較高,容易碳化。又,即便於使積層板之厚度為0.6 mm以下之情形時,包含使酚醛清漆型氰酸酯樹脂硬化而製作之樹脂層之積層板亦具有優異之剛性。此種積層板加熱時之剛性優異,因此半導體元件安裝時之可靠性亦優異。
作為酚醛清漆型氰酸酯樹脂,例如可使用下述通式(I)所表示者。
通式(I)所表示之酚醛清漆型氰酸酯樹脂之平均重複單位n為任意之整數。n之下限並無特別限定,較佳為1以上,更佳為2以上。若n為上述下限值以上,則酚醛清漆型氰酸酯樹脂之耐熱性提高,可抑制加熱時低量體脫離、揮發。又,n之上限並無特別限定,較佳為10以下,更佳為7以下。若n為上述上限值以下,則可抑制熔融黏度變高,可抑制樹脂層之成形性降低。
又,作為氰酸酯樹脂,亦可較佳地使用下述通式(II)所表示之萘酚型氰酸酯樹脂。下述通式(II)所表示之萘酚型氰酸酯樹脂例如為使藉由α-萘酚或β-萘酚等萘酚類與對苯二甲醇、α,α'-二甲氧基-對二甲苯、1,4-二(2-羥基-2-丙基)苯等之反應而獲得之萘酚芳烷基樹脂與氰酸縮合而獲得者。通式(II)之n較佳為10以下。於n為10以下之情形時,存在樹脂黏度不會變高,向纖維基材中之含浸性良好,不會使作為積層板之性能降低之傾向。又,存在於合成時不易引起分子內聚合,水洗時之分液性提高,可防止產量之降低之傾向。
(式中,R表示氫原子或甲基,n表示1以上之整數)
又,作為氰酸酯樹脂,亦可較佳地使用下述通式(III)所表示之二環戊二烯型氰酸酯樹脂。下述通式(III)所表示之二環戊二烯型氰酸酯樹脂較佳為下述通式(III)之n為0以上8以下。於n為8以下之情形時,樹脂黏度不會變高,向纖維基材中之含浸性良好,可防止作為積層板之性能之降低。又,藉由使用二環戊二烯型氰酸酯樹脂,而低吸濕性、及耐化學品性優異。
[化3]
(n表示0以上8以下之整數)
氰酸酯樹脂之重量平均分子量(Mw)之下限並無特別限定,較佳為Mw500以上,更佳為Mw600以上。若Mw為上述下限值以上,則於製作樹脂層之情形時可抑制黏性之產生,可抑制樹脂層彼此接觸時相互附著或產生樹脂之轉印。又,Mw之上限並無特別限定,較佳為Mw4,500以下,更佳為Mw3,000以下。又,若Mw為上述上限值以下,則可抑制反應變快,於製成電路基板之情形時,可抑制產生成形不良或層間剝離強度降低。
氰酸酯樹脂等之Mw例如可利用GPC(Gel Permeation Chromato graphy)(凝膠滲透層析法,標準物質:聚苯乙烯換算)測定。
又,氰酸酯樹脂可單獨使用1種,亦可併用具有不同Mw之2種以上,亦可將1種或2種以上與該等之預聚物併用。
樹脂組成物中所含之熱硬化性樹脂之含量只要根據其目的適當調整即可,並無特別限定,但基於樹脂組成物總體,較佳為5質量%以上90質量%以下,更佳為10質量%以上80質量%以下,尤佳為20質量%以上50質量%以下。若熱硬化性樹脂之含量為上述下限值以上,則操作性提高,變得
較容易形成樹脂層。若熱硬化性樹脂之含量為上述上限值以下,則有時樹脂層之強度或阻燃性提高,或樹脂層之線膨脹係數降低而積層板之翹曲之減少效果提高。
作為熱硬化性樹脂,除了使用氰酸酯樹脂(尤其是酚醛清漆型氰酸酯樹脂、萘酚型氰酸酯樹脂、二環戊二烯型氰酸酯樹脂)以外,亦可使用或併用環氧樹脂(實質上不含鹵素原子)。作為環氧樹脂,例如可舉出:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚E型環氧樹脂、雙酚S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,二甲苯型環氧樹脂,聯苯芳烷基型環氧樹脂等芳基伸烷基型環氧樹脂,萘酚型環氧樹脂、萘二酚型環氧樹脂、2官能或4官能環氧型萘樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、聯萘型環氧樹脂、萘芳烷基型環氧樹脂等萘型環氧樹脂,蒽型環氧樹脂、苯氧基型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、降烯型環氧樹脂、金剛烷型環氧樹脂、茀型環氧樹脂等。
作為環氧樹脂,可單獨使用該等之中之1種,亦可併用具有不同重量平均分子量之2種以上,亦可將1種或2種以上與該等之預聚物併用。
該等環氧樹脂之中,尤佳為芳基伸烷基型環氧樹脂。藉此,可進一步提高吸濕焊錫耐熱性及阻燃性。
所謂芳基伸烷基型環氧樹脂,係指重複單位中具有一個以上芳基伸烷基之環氧樹脂。例如可舉出二甲苯型環氧樹脂、聯苯二亞甲基型環氧樹脂等。該等之中,較佳為聯苯二亞甲基型環氧樹脂。聯苯二亞甲基型環氧樹脂例如可以下述通式(IV)表示。
上述通式(IV)所表示之聯苯二亞甲基型環氧樹脂之平均重複單位n為任意之整數。n之下限並無特別限定,較佳為1以上,更佳為2以上。若n為上述下限值以上,則可抑制聯苯二亞甲基型環氧樹脂之結晶化,提高對通用溶劑之溶解性,因此操作變得容易。n之上限並無特別限定,較佳為10以下,更佳為5以下。若n為上述上限值以下,則樹脂之流動性提高,可抑制成形不良等之產生。
作為上述以外之環氧樹脂,較佳為具有縮合環芳香族烴構造之酚醛清漆型環氧樹脂。藉此,可進一步提高耐熱性、低熱膨脹性。
具有縮合環芳香族烴構造之酚醛清漆型環氧樹脂為具有萘、蒽、菲、稠四苯、、芘、聯伸三苯、及苯并蒽、其他縮合環芳香族烴構造之酚醛清漆型環氧樹脂。具有縮合環芳香族烴構造之酚醛清漆型環氧樹脂可使複數個芳香環規則
地排列,因此低熱膨脹性優異。又,由於玻璃轉移溫度亦較高,故而耐熱性優異。進而,由於重複構造之分子量較大,故而與先前之酚醛清漆型環氧樹脂相比,阻燃性優異,藉由與氰酸酯樹脂組合,可改善氰酸酯樹脂之弱點之脆弱性。因此,藉由與氰酸酯樹脂併用使用,進而使玻璃轉移溫度變高,因此對應於無鉛之安裝可靠性優異。
具有縮合環芳香族烴構造之酚醛清漆型環氧樹脂為由酚類化合物與甲醛類化合物、及縮合環芳香族烴化合物合成的使酚醛清漆型酚樹脂環氧化而成者。
酚類化合物並無特別限定,例如可舉出:苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚等甲酚類,2,3-二甲苯酚、2,4-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、2,6-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚等二甲苯酚類,2,3,5-三甲基苯酚等三甲基苯酚類,鄰乙基苯酚、間乙基苯酚、對乙基苯酚等乙基苯酚類,異丙基苯酚、丁基苯酚、第三丁基苯酚等烷酚類,鄰苯基苯酚、間苯基苯酚、對苯基苯酚、鄰苯二酚、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,7-二羥基萘等萘二酚類,間苯二酚、鄰苯二酚、對苯二酚、鄰苯三酚、間苯三酚等多元酚類,烷基間苯二酚、烷基鄰苯二酚、烷基對苯二酚等烷基多元酚類等。該等之中,就成本方面及提供給分解反應之效果而言,較佳為苯酚。
醛類化合物並無特別限定,例如可舉出:甲醛、三聚甲醛、三烷、乙醛、丙醛、聚甲醛、三氯乙醛、環六亞甲基四胺、
糠醛、乙二醛、正丁醛、己醛、烯丙醛、苯甲醛、巴豆醛、丙烯醛、四甲醛、苯乙醛、鄰甲苯甲醛、柳醛、二羥基苯甲醛、三羥基苯甲醛、4-羥基-3-甲氧基醛三聚甲醛等。
縮合環芳香族烴化合物並無特別限定,例如可舉出:甲氧基萘、丁氧基萘等萘衍生物,甲氧基蒽等蒽衍生物,甲氧基菲等菲衍生物,其他稠四苯衍生物,衍生物,芘衍生物,聯伸三苯衍生物、及苯并蒽衍生物等。
具有縮合環芳香族烴構造之酚醛清漆型環氧樹脂並無特別限定,例如可舉出:甲氧基萘改質鄰甲酚酚醛清漆環氧樹脂、丁氧基萘改質間甲酚酚醛清漆環氧樹脂、及甲氧基萘改質酚醛清漆環氧樹脂等。該等之中,較佳為具有下述式(V)所表示之縮合環芳香族烴構造之酚醛清漆型環氧樹脂。
(式中,Ar為縮合環芳香族烴基;R可相互相同亦可不同,為選自氫原子、碳數1以上10以下之烴基或鹵素、苯基、苄基等芳基、及包含環氧丙基醚之有機基中之基;n、p、及q為1以上之整數,又,p、q之值於每一重複單位中可相同亦可不同)
[化6]
(式(V)中之Ar為式(VI)中之(Ar1)~(Ar4)所表示之構造;式(VI)中之R可相互相同亦可不同,為選自氫原子、碳數1以上10以下之烴基或鹵素、苯基、苄基等芳基、及包含環氧丙基醚之有機基中之基)
進而,作為上述以外之環氧樹脂,較佳為萘酚型環氧樹脂、萘二酚型環氧樹脂、2官能或4官能環氧型萘樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂等萘型環氧樹脂。藉此,可進一步提高耐熱性、低熱膨脹性。又,與苯環相比,萘環之π-π堆疊效果較高,因此低熱膨脹性、低熱收縮性尤其優異。進而,因多環構造而剛性效果較高,玻璃轉移溫度尤其高,因此回焊前後之熱收縮變化較小。作為萘酚型環氧樹脂,例如可以下述通式(VII-1)表示;作為萘二酚型環氧樹脂,可以下述式(VII-2)表示;作為2官能或4官能環氧型萘樹脂,可以下述式(VII-3)(VII-4)(VII-5)表示;作為伸萘基醚型環氧樹脂,例如可以下述通式(VII-6)表示。
(n表示平均1以上6以下之數,R表示環氧丙基或碳數1
以上10以下之烴基)
(式中,R1表示氫原子或甲基;R2分別獨立地表示氫原子、碳原子數1~4之烷基、芳烷基、萘基、或含有環氧丙基醚基之萘基;o及m分別為0~2之整數,且o或m中之任一者為1以上)
環氧樹脂之含量之下限並無特別限定,於樹脂組成物總體
中,較佳為1質量%以上,更佳為2質量%以上。若含量為上述下限值以上,則氰酸酯樹脂之反應性提高,可提高所獲得之製品之耐濕性。環氧樹脂之含量之上限並無特別限定,較佳為55質量%以下,更佳為40質量%以下。若含量為上述上限值以下,則可進一步提高耐熱性。
環氧樹脂之重量平均分子量(Mw)之下限並無特別限定,較佳為Mw500以上,更佳為Mw800以上。若Mw為上述下限值以上,則可抑制樹脂層中產生黏性。Mw之上限並無特別限定,較佳為Mw20,000以下,更佳為Mw15,000以下。若Mw為上述上限值以下,則製作預浸體時,向纖維基材中之含浸性提高,而可獲得更均勻之製品。環氧樹脂之Mw例如可藉由GPC測定。
於使用氰酸酯樹脂(尤其是酚醛清漆型氰酸酯樹脂、萘酚型氰酸酯樹脂、二環戊二烯型氰酸酯樹脂)或環氧樹脂(芳基伸烷基型環氧樹脂、尤其是聯苯二亞甲基型環氧樹脂、具有縮合環芳香族烴構造之酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂)作為熱硬化性樹脂之情形時,較佳為進而使用酚樹脂。作為酚樹脂,例如可舉出:酚醛清漆型酚樹脂、可溶酚醛型酚樹脂、芳基伸烷基型酚樹脂等。作為酚樹脂,可單獨使用該等之中之1種,亦可併用具有不同重量平均分子量之2種以上,亦可將1種或2種以上與該等之預聚物併用。該等之中,尤佳為芳基伸烷基型酚樹脂。藉此,可進一步提高吸
濕焊錫耐熱性。
作為芳基伸烷基型酚樹脂,例如可舉出二甲苯型酚樹脂、聯苯二亞甲基型酚樹脂等。聯苯二亞甲基型酚樹脂例如可以下述通式(VIII)表示。
上述通式(VIII)所表示之聯苯二亞甲基型酚樹脂之重複單位n為任意之整數。n之下限並無特別限定,較佳為1以上,更佳為2以上。若n為上述下限值以上,則可進一步提高耐熱性。又,重複單位n之上限並無特別限定,較佳為12以下,更佳為8以下。若n為上述上限值以下,則與其他樹脂之相溶性提高,可提高作業性。
藉由上述氰酸酯樹脂(尤其是酚醛清漆型氰酸酯樹脂、萘酚型氰酸酯樹脂、二環戊二烯型氰酸酯樹脂)或環氧樹脂(芳基伸烷基型環氧樹脂、尤其是聯苯二亞甲基型環氧樹脂、具有縮合環芳香族烴構造之酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂)與芳基伸烷基型酚樹脂之組合,可控制交聯密度,而較容易控制反應性。
酚樹脂之含量之下限並無特別限定,於樹脂組成物總體中,較佳為1質量%以上,更佳為5質量%以上。若酚樹脂之含量為上述下限值以上,則可提高耐熱性。又,酚樹脂之
含量之上限並無特別限定,於樹脂組成物總體中較佳為55質量%以下,更佳為40質量%以下。若酚樹脂之含量為上述上限值以下,則可提高低熱膨脹之特性。
酚樹脂之重量平均分子量(Mw)之下限並無特別限定,較佳為Mw400以上,尤佳為Mw500以上。若Mw為上述下限值以上,則可抑制樹脂層中產生黏性。又,酚樹脂之Mw之上限並無特別限定,較佳為Mw18,000以下,更佳為Mw15,000以下。若Mw為上述上限值以下,則預浸體之製作時,向纖維基材中之含浸性提高,而可獲得更均勻之製品。酚樹脂之Mw例如可利用GPC測定。
進而,於使用氰酸酯樹脂(尤其是酚醛清漆型氰酸酯樹脂、萘酚型氰酸酯樹脂、二環戊二烯型氰酸酯樹脂)、酚樹脂(芳基伸烷基型酚樹脂、尤其是聯苯二亞甲基型酚樹脂)、及環氧樹脂(芳基伸烷基型環氧樹脂、尤其是聯苯二亞甲基型環氧樹脂、具有縮合環芳香族烴構造之酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂)之組合製作基板(尤其是電路基板)之情形時,可獲得尤其優異之尺寸穩定性。
又,樹脂組成物較佳為含有無機填充材。藉此,即便使積層板薄型化,亦可賦予更優異之強度。進而,可進一步提高積層板之低熱膨脹化。
作為無機填充材,例如可舉出: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、水鋁土、二氧化矽、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。
作為無機填充材,可單獨使用該等之中之1種,亦可併用2種以上。該等之中,尤佳為二氧化矽,於低熱膨脹性優異之方面上較佳為熔融二氧化矽。熔融二氧化矽之形狀中有破碎狀及球狀。為了確保無機填充材之高填充化及向纖維基材中之含浸性,可採用符合其目的之使用方法,例如為降低樹脂組成物之熔融黏度而使用球狀二氧化矽等。
無機填充材之平均粒徑之下限並無特別限定,較佳為0.01 μm以上,更佳為0.1 μm以上。若無機填充材之粒徑為上述下限值以上,則可抑制清漆之黏度變高,而可提高製作預浸體時之作業性。又,平均粒徑之上限並無特別限定,較佳為5.0 μm以下,更佳為2.0 μm以下。若無機填充材之粒徑為上述上限值以下,則可抑制於清漆中填充劑之沈澱等現象,而可獲得更均勻之樹脂層。又,於內層基板之導體電路之L/S低於20/20 μm時,可抑制對佈線間之絕緣性造成影響。
無機填充材之平均粒徑係例如藉由雷射繞射式粒度分佈
測定裝置(HORIBA製造,LA-500),以體積基準測定粒子之粒度分佈,將其中值徑(D50)設為平均粒徑。
又,無機填充材並無特別限定,可使用平均粒徑為單分散之無機填充材,亦可使用平均粒徑為多分散之無機填充材。進而亦可使用1種或併用2種以上之平均粒徑為單分散及/或多分散之無機填充材。
無機填充材較佳為平均粒徑5.0 μm以下之球狀二氧化矽,更佳為平均粒徑0.01 μm以上2.0 μm以下之球狀二氧化矽。藉此,可進一步提高無機填充劑之填充性。
無機填充材之含量並無特別限定,基於樹脂組成物總體,較佳為20重量%以上80重量%以下,更佳為30重量%以上75重量%以下。若含量為上述範圍內,則尤其可成為低熱膨脹、低吸水。
又,本實施形態中所使用之樹脂組成物亦可調配橡膠成分,例如可使用橡膠粒子。作為橡膠粒子之較佳之例,可舉出:核殼型橡膠粒子、交聯丙烯腈丁二烯橡膠粒子、交聯苯乙烯丁二烯橡膠粒子、丙烯酸系橡膠粒子、聚矽氧粒子等。
核殼型橡膠粒子為具有核心層與殼層之橡膠粒子。例如可舉出外層之殼層由玻璃狀聚合物構成,內層之核心層由橡膠狀聚合物構成之2層構造;或外層之殼層由玻璃狀聚合物構成,中間層由橡膠狀聚合物構成,核心層由玻璃狀聚合物構成之3層構造者。
玻璃狀聚合物層例如由甲基丙烯酸甲酯之聚合物等構成,橡膠狀聚合物層例如由丙烯酸丁酯聚合物(丁基橡膠)等構成。作為核殼型橡膠粒子之具體例,可舉出:Staphyloid AC3832、AC3816N(商品名,Ganz Chemical公司製造)、Metablen KW-4426(商品名,三菱麗陽公司製造)。作為交聯丙烯腈丁二烯橡膠(NBR,Acrylonitrile-Butadiene Rubber)粒子之具體例,可舉出XER-91(平均粒徑0.5 μm,JSR公司製造)等。
作為交聯苯乙烯丁二烯橡膠(SBR,Styrene-Butadiene Rubber)粒子之具體例,可舉出XSK-500(平均粒徑0.5 μm,JSR公司製造)等。作為丙烯酸系橡膠粒子之具體例,可舉出Metablen W300A(平均粒徑0.1 μm)、W450A(平均粒徑0.2 μm)(三菱麗陽公司製造)等。
聚矽氧粒子只要為由有機聚矽氧烷形成之橡膠彈性微粒子,則並無特別限定,例如可舉出由聚矽氧橡膠(有機聚矽氧烷交聯彈性體)本身所構成之微粒子、及以三維交聯型主體之聚矽氧被覆包含二維交聯主體之聚矽氧之核心部而成之核殼構造粒子等。作為聚矽氧橡膠微粒子,可使用KMP-605、KMP-600、KMP-597、KMP-594(信越化學公司製造)、Torayfil E-500、Torayfil E-600(TORAY.DOWCORNING公司製造)等市售品。
橡膠粒子之含量並無特別限定,加上上述無機填充材,基
於樹脂組成物總體,較佳為20重量%以上80重量%以下,更佳為30重量%以上75重量%以下。若含量為範圍內,則尤其可成為低吸水。
此外,可視需要於樹脂組成物中適當調配偶合劑、硬化促進劑、硬化劑、熱塑性樹脂、有機填充材等添加劑。本實施形態中所使用之樹脂組成物可較佳地以藉由有機溶劑等使上述成分溶解及/或分散之液狀形態使用。
藉由偶合劑之使用,熱硬化性樹脂與無機填充材之界面之濕潤性提高,可使樹脂組成物均勻地定著於纖維基材中。因此,較佳為使用偶合劑,可改良耐熱性,尤其可改良吸濕後之焊錫耐熱性。
作為偶合劑,只要為通常用作偶合劑者,則可使用,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。藉此,可提高與無機填充材之界面之濕潤性,藉此可進一步提高耐熱性。
偶合劑之添加量之下限依存於填充材之比表面積,因此並無特別限定,相對於填充材100質量份,較佳為0.05質量份以上,更佳為0.1質量份以上。若偶合劑之含量為上述下限值以上,可充分地被覆填充材,可提高耐熱性。又,添加量之上限並無特別限定,較佳為3質量份以下,更佳為2
質量份以下。若含量為上述上限值以下,則可抑制對反應造成影響,可抑制彎曲強度等之降低。
作為硬化促進劑,可使用公知者。例如可舉出: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、二氮雜雙環[2,2,2]辛烷等三級胺類;2-苯基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-乙基咪唑、2-苯基-4-乙基咪唑、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;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;鎓鹽化合物等;或其混合物。作為硬化促進劑,可亦包含該等之中之衍生物在內單獨使用1種,亦可亦包含該等之衍生物在內併用2種以上。
鎓鹽化合物並無特別限定,例如可使用下述通式(IX)所表示之鎓鹽化合物。
(式中,P表示磷原子,R1、R2、R3及R4分別表示經取代或未經取代之具有芳香環或雜環之有機基、或經取代或未經取代之脂肪族基,且可相互相同亦可不同;A-表示分子內具有至少1個以上之可釋放至分子外之質子之n(n≧1)價質子供體之陰離子、或其錯陰離子)
硬化促進劑之含量並無特別限定,較佳為樹脂組成物總體之0.01重量%以上5重量%以下,更佳為0.1重量%以上2重量%以下。若含量為上述下限值以上,則可充分發揮促進硬化之效果。若含量為上述上限值以下,則可進一步提高預浸體之保存性。
本實施形態中之樹脂組成物亦可進而併用苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚碸樹脂、聚酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂等熱塑性樹脂;苯乙烯-丁二烯共聚合體、苯乙烯-異戊二烯共聚合體等共聚合體,聚苯乙烯系熱塑性彈性體、聚烯烴系熱塑性彈性體、聚醯胺系彈性體、聚酯系彈性體等熱塑性彈性體;聚丁二烯、環氧改質聚丁二烯、丙烯醯基改質聚丁二烯、甲基丙烯醯基改質聚丁二烯等二烯系彈性體。
作為苯氧基樹脂,例如可舉出:具有雙酚骨架之苯氧基樹脂、具有萘骨架之苯氧基樹脂、具有蒽骨架之苯氧基樹脂、具有聯苯骨架之苯氧基樹脂等。又,亦可使用具有複數種該等骨架之構造之苯氧基樹脂。
該等之中,苯氧基樹脂中較佳為使用具有聯苯骨架及雙酚S骨架之苯氧基樹脂。藉由聯苯骨架所具有之剛性,可提高苯氧基樹脂之玻璃轉移溫度,並且藉由雙酚S骨架之存在,可提高苯氧基樹脂與金屬之密接性。其結果,可實現積層板之耐熱性之提高,並且於製造電路基板時,可提高佈線層對
積層板之密接性。又,苯氧基樹脂中亦較佳為使用具有雙酚A骨架及雙酚F骨架之苯氧基樹脂。藉此,於電路基板之製造時,可進一步提高佈線層對積層板之密接性。
又,亦較佳為使用具有下述通式(X)所表示之雙酚苯乙酮構造之苯氧基樹脂。
(式中,R1可相互相同亦可不同,為選自氫原子、碳數1以上10以下之烴基或鹵素中之基,R2為選自氫原子、碳數1以上10以下之烴基或鹵素中之基,R3為氫原子或碳數1以上10以下之烴基,m為0以上5以下之整數)
含有雙酚苯乙酮構造之苯氧基樹脂具有大體積構造,因此溶劑溶解性或與所調配之熱硬化性樹脂成分之相溶性優異。又,由於可以低粗糙度形成均勻之粗糙面,故而微細佈線形成性優異。
具有雙酚苯乙酮構造之苯氧基樹脂可利用以觸媒使環氧樹脂與酚樹脂高分子量化之方法等公知之方法合成。
具有雙酚苯乙酮構造之苯氧基樹脂亦可包含通式(X)之雙酚苯乙酮構造以外之構造,該構造並無特別限定,可舉出:雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型、聯苯型、苯酚酚醛清漆
型、甲酚酚醛清漆型之構造等。其中,含有聯苯型之構造者玻璃轉移溫度較高,故而較佳。
含有雙酚苯乙酮構造之苯氧基樹脂中之通式(X)之雙酚苯乙酮構造之含量並無特別限定,較佳為5莫耳%以上95莫耳%以下,更佳為10莫耳%以上85莫耳%以下,進而較佳為15莫耳%以上75莫耳%以下。若含量為上述下限值以上,則可充分發揮提高耐熱性、耐濕可靠性之效果。又,若含量為上述上限值以下,則可提高溶劑溶解性。
苯氧基樹脂之重量平均分子量(Mw)並無特別限定,較佳為Mw5,000以上100,000以下,更佳為10,000以上70,000以下,進而較佳為20,000以上50,000以下。若Mw為上述上限值以下,則可提高與其他樹脂之相溶性或對溶劑之溶解性。若為上述下限值以上,則成膜性提高,可抑制於用於電路基板之製造之情形時產生異常。
苯氧基樹脂之含量並無特別限定,較佳為將填充材排除在外之樹脂組成物之0.5質量%以上40質量%以下,更佳為1質量%以上20質量%以下。若含量為上述下限值以上,則可抑制絕緣樹脂層之機械強度之降低或與導體電路之鍍敷密接性之降低。若為上述上限值以下,則可抑制絕緣層之熱膨脹係數之增加,可降低耐熱性。
樹脂組成物中亦可視需要添加顏料、染料、消泡劑、調平劑、紫外線吸收劑、發泡劑、抗氧化劑、難燃劑、離子捕捉
劑等上述成分以外之添加物。
作為顏料,可舉出:高嶺土、合成氧化鐵紅、鎘黃、鎳鈦黃、鍶黃、含水氧化鉻、氧化鉻、鋁酸鈷、合成群青等無機顏料;酞菁等多環顏料;偶氮顏料等。
作為染料,可舉出:異吲哚啉酮、異吲哚啉、喹酞酮、二苯并哌喃、二酮吡咯幷吡咯、苝、哌瑞酮、蒽醌、靛藍、 、喹吖啶酮、苯并咪唑酮、蒽酮紫(violanthrone)、酞菁、次甲基偶氮等。
其次,對本實施形態中之附有金屬箔之積層板200加以說明。
本實施形態中之積層板100a亦可為如圖4所示之於至少單面形成有金屬箔201之附有金屬箔之積層板200。
金屬箔之厚度較佳為1 μm以上18 μm以下。更佳為2 μm以上12 μm以下。若金屬箔201之厚度為上述範圍內,則可形成微細圖案,可使積層板薄型化。
作為構成金屬箔201之金屬,例如可舉出:銅及銅系合金、鋁及鋁系合金、銀及銀系合金、金及金系合金、鋅及鋅系合金、鎳及鎳系合金、錫及錫系合金、鐵及鐵系合金、科伐合金(Kovar)(商標名)、42 Alloy、因瓦或超因瓦等Fe-Ni系合金、W或Mo等。又,亦可使用附有載體之電解銅箔等。
又,亦可於本實施形態中之積層板100a之至少單面積層
膜來代替金屬箔201。作為膜,例如可舉出:聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚醯亞胺、氟系樹脂等。
作為附有金屬箔之積層板200之製造方法,例如如下所述。於積層兩個預浸體而獲得之積層板之情形時,於所積層之第一預浸體及第二預浸體之外側之上下兩面或單面重疊金屬箔,使用貼合機裝置或真空加壓裝置於高真空條件下使該等接合。或直接於第一預浸體及第二預浸體之外側之上下兩面或單面重疊金屬箔。
繼而,利用真空加壓機對重疊有預浸體與金屬箔等者進行加熱、加壓,或利用乾燥機進行加熱,藉此可獲得積層板。
其次,對本實施形態中之附有增層之積層板300加以說明。
積層板100a亦可如圖5所示般於該積層板之至少一面110之上部進而形成包含第五纖維基材層301與樹脂層之增層303。此處,亦可不包含第五纖維基材層301,但若包含第五纖維基材層301,則附有增層之積層板300之防翹曲效果提高。
又,此時,為了更有效地獲得附有增層之積層板300之防翹曲效果,較佳為如圖6所示,以於積層方向上,將一面110與第五纖維基材層301之中心線A5之距離設為D6,將
增層之表面310與第五纖維基材層之中心線A5之距離設為D7時,滿足D6>D7之條件之方式積層增層303。
作為增層303之積層方法,並無特別限定,可為與積層板100a之積層方法相同之方法,亦可為其他方法。
增層303中所使用之材料並無特別限定,可適當使用積層板100a中所使用之材料,亦可使用其他材料。
又,增層303之製造方法並無特別限定,可為與本實施形態中之第一預浸體104或第二預浸體108相同之製造方法,亦可為其他製造方法。
其次,對本實施形態中之電路基板400加以說明。
積層板100a可用於如圖7所示之電路基板400。作為電路基板400之製造方法,並無特別限定,例如有如下方法。
於利用上述方法形成之附有金屬箔之積層板200中形成層間連接用之通孔405,藉由減成法、半加成法等製作佈線層401。其後,積層任意之增層303,藉由加成法反覆進行層間連接及電路形成之步驟而製造電路基板400。此處,一部分或全部增層可包含纖維基材層,亦可不包含。
其次,對本實施形態中之附有阻焊層之電路基板500加以說明。
電路基板400亦可如圖8所示般於該電路基板之至少一面
110(形成增層之情形時為增層之表面310)進而形成包含第六纖維基材層501與樹脂層之阻焊層503。此處,亦可不包含第六纖維基材層501,但若包含第六纖維基材層501,則附有阻焊層之電路基板500之防翹曲效果提高。
又,此時,為了更有效地獲得附有阻焊層之電路基板500之防翹曲效果,較佳為如圖9所示,以於積層方向上,將一面110(形成增層之情形時為增層之表面310)與第六纖維基材層501之中心線A6之距離設為D8,將阻焊層之表面510與第六纖維基材層501之中心線A6之距離設為D9時,滿足D8>D9之條件之方式積層阻焊層503。
作為阻焊層503之積層方法,並無特別限定,可為與本實施形態中之積層板100a或增層303之積層方法相同之方法,亦可為其他方法。
阻焊層503中所使用之材料並無特別限定,可適當使用本實施形態中之積層板100a或增層303中所使用之材料,亦可使用其他材料。
又,阻焊層503之製作方法並無特別限定,可為與本實施形態中之第一預浸體104、第二預浸體108、或增層303相同之製作方法,亦可為其他製作方法。
進而,可藉由於本實施形態中之電路基板500中搭載半導體元件601,而製造如圖10所示之半導體封裝600。本實施
形態中之半導體封裝600並無特別限定,例如為包含經電路加工之附有金屬箔之積層板100a、增層303、阻焊層503、及半導體元件601者。
作為半導體封裝600之製造方法,並無特別限定,例如有如下方法。將半導體元件601搭載於具有阻焊層503之經電路加工之積層板100a之上部。此時,使半導體元件601與佈線層401於通孔403中利用凸塊603接合。其後,藉由底部填充劑605進行底填充。如此,可獲得半導體封裝。
如以上所說明,根據本實施形態,可提供一種減少了翹曲之積層板100a。尤其是,既便於製成厚度較薄之積層板之情形時,亦可有效抑制翹曲之產生。並且,使用積層板100a之電路基板為翹曲、尺寸穩定性等機械特性、成形性優異者。因此,積層板100a可較佳地用於要求高密度化、高多層化之印刷佈線板等要求可靠性之用途中。
積層板100a於上述電路加工及其後之各製程中亦可減少翹曲之產生。因此,本實施形態中之半導體封裝600不易產生翹曲及龜裂,可薄型化。
又,亦可如圖11~圖16所示般,於第一預浸體104與第二預浸體108之間積層有具備纖維基材層與樹脂層之複數個預浸體。
於以下實施形態中,以與實施形態(A)不同之方面為中心進行說明。
以下,對實施形態(B)加以說明。
於實施形態(B)中,積層板中所含之纖維基材層之層數n為3。根據本實施形態,可獲得與實施形態(A)相同之效果。進而,纖維基材層之層數n多於實施形態(A),因此可獲得更優異之機械強度。
再者,於纖維基材層之層數為3時,第二纖維基材層101a及第四纖維基材層105a表示同一纖維基材層。因此,下文使用第一纖維基材層101、第二纖維基材層101a及第三纖維基材層105進行說明。
圖11係表示本實施形態中之積層板100b之構成之剖面圖。
積層板100b係依序積層包含第一纖維基材層101、第一樹脂層102、及第二樹脂層103之第一預浸體104,包含第二纖維基材層101a、第五樹脂層701、及第六樹脂層702之第三預浸體703,及包含第三纖維基材層105、第三樹脂層106、及第四樹脂層107之第二預浸體108而成,進而以於積層方向上將第一纖維基材層101及第三纖維基材層105配置於外側之方式進行積層。
此時,所謂「配置於外側」,係表示如圖11所示,以將第一纖維基材層101之中心線A1與鄰接於第一纖維基材層101之第二纖維基材層101a之中心線A3之距離設為D1,
將第三纖維基材層105之中心線A2與A3之距離設為D2時,依均滿足D3/3<D1及D3/3<D2之條件之方式進行配置。
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為以進而滿足D4<D1及D5<D2之條件之方式進行配置。
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為如圖11所示,將第一纖維基材層101及第三纖維基材層105相對於積層板之中心線B1分別對稱地配置,更佳為進而滿足將第二纖維基材層101a配置於積層板之中心線B1上。
對本實施形態中之積層板100b之製造方法加以說明。圖12(a)~圖12(d)係表示本實施形態中之積層板之製造步驟之剖面圖。
首先,準備包含第一纖維基材層101、第一樹脂層102、及第二樹脂層103之第一預浸體104,包含第二纖維基材層101a、第五樹脂層701、及第六樹脂層702之第三預浸體703,及包含第三纖維基材層105、第三樹脂層106、及第四樹脂層107之第二預浸體108。
此時,第三預浸體703係以第五樹脂層701及第六樹脂層702之厚度相等,且相對於厚度方向將第二纖維基材層101a配置於第三預浸體703之中心線B2上之方式形成。以下,將使纖維基材配置於預浸體之中心線上之預浸體稱為對稱
預浸體。對稱預浸體之第五樹脂層701及第六樹脂層702之厚度通常為1μm以上100μm以下。
繼而,如圖12(a)所示,以於預浸體之積層方向上,將第一纖維基材層101及第三纖維基材層105配置於外側之方式依序重疊第一預浸體104、第三預浸體703及第二預浸體108。
此時,所謂「配置於外側」,係表示如圖11所示,以將第一纖維基材層101之中心線A1與鄰接於第一纖維基材層101之第二纖維基材層101a之中心線A3之距離設為D1,將第三纖維基材層105之中心線A2與A3之距離設為D2時,依均滿足D3/3<D1及D3/3<D2之條件之方式進行配置。
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為如圖11所示,以進而滿足D4<D1及D5<D2之條件之方式進行配置。
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為如圖11所示,將第一纖維基材層101及第三纖維基材層105相對於積層板之中心線B1對稱地配置,更佳為進而滿足將第二纖維基材層101a配置於積層板之中心線B1上。
再者,作為積層方法,並無特別限定,例如可使用與實施形態(A)相同之方法。
最後,將以上述方式重疊之第一預浸體104、第三預浸體
703及第二預浸體108加熱、加壓而成形,藉此獲得如圖12(b)所示之本實施形態中之積層板100b。
又,如圖12(c)般使用厚度不同之對稱預浸體,亦可獲得如圖12(d)所示之本實施形態中之積層板100b2。
再者,本實施形態中之積層板100b及100b2中所使用之材料並無特別限定,可適當使用實施形態(A)中所使用之材料,亦可使用其他材料。
又,與實施形態(A)相同,使用本實施形態中之積層板100b亦可製作附有金屬箔之積層板、附有增層之積層板、電路基板、附有阻焊層之積層板、及搭載有半導體元件之半導體封裝。
以下,對實施形態(C)加以說明。
於實施形態(C)中,積層板中所含之纖維基材層之層數n為4。根據本實施形態,可獲得與實施形態(A)及(B)相同之減少翹曲之效果。進而,由於纖維基材層之層數n多於實施形態(A)及(B),故而可獲得更優異之機械強度。
圖13係表示本實施形態中之積層板100c之構成之剖面圖。積層板100c係依序積層包含第一纖維基材層101、第一樹脂層102、及第二樹脂層103之第一預浸體104,包含第二纖維基材層101a、第五樹脂層701、及第六樹脂層702之第三預浸體703,包含第四纖維基材層105a、第七樹脂層
801、及第八樹脂層802之第四預浸體803,及包含第三纖維基材層105、第三樹脂層106、及第四樹脂層107之第二預浸體108而成,且進而以於積層方向上,將第一纖維基材層101及第三纖維基材層105配置於外側之方式進行積層。
此時,所謂「配置於外側」,係表示如圖13所示,以將第一纖維基材層101之中心線A1與鄰接於第一纖維基材層101之第二纖維基材層101a之中心線A3之距離設為D1,將第三纖維基材層105之中心線A2與鄰接於第三纖維基材層105之第四纖維基材層105a之中心線A4之距離設為D2時,依均滿足D3/4<D1及D3/4<D2之條件之方式進行配置。
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為以滿足D4<D1及D5<D2之條件之方式進行配置。
為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為如圖13所示,將第一纖維基材層101及第三纖維基材層105相對於積層板之中心線B1分別對稱地配置,更佳為進而滿足將第二纖維基材層101a及第四纖維基材層105a相對於積層板之中心線B1分別對稱地配置。
對本實施形態中之積層板100c之製造方法加以說明。圖14~圖16係表示本實施形態中之積層板之製造方法之剖面圖。
首先,準備包含第一纖維基材層101、第一樹脂層102、及第二樹脂層103之第一預浸體104,包含第二纖維基材層101a、第五樹脂層701、及第六樹脂層702之第三預浸體703,包含第四纖維基材層105a、第七樹脂層801、及第八樹脂層802之第四預浸體803,及包含第三纖維基材層105、第三樹脂層106、及第四樹脂層107之第二預浸體108。
此時,第一預浸體104及第二預浸體108為非對稱預浸體,第三預浸體703及第四預浸體803為對稱預浸體。
繼而,如圖14(a)所示,以於預浸體之積層方向上,將第一纖維基材層101及第三纖維基材層105配置於外側之方式依序重疊第一預浸體104、第三預浸體703、第四預浸體803、及第二預浸體108。
此時,所謂「配置於外側」,係表示如圖13所示,以將第一纖維基材層101之中心線A1與鄰接於第一纖維基材層101之第二纖維基材層101a之中心線A3之距離設為D1,將第三纖維基材層105之中心線A2與鄰接於第三纖維基材層105之第四纖維基材層105a之中心線A4之距離設為D2時,依均滿足D3/4<D1及D3/4<D2之條件之方式進行配置。
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為如圖13所示,以滿足D4<D1及D5<D2之條件之方式進行配置。
又,為了更有效地獲得積層板之防翹曲效果,較佳為如圖
13所示,將第一纖維基材層101及第三纖維基材層105相對於積層板之中心線B1分別對稱地配置,更佳為進而滿足將第二纖維基材層101a及第四纖維基材層105a相對於積層板之中心線B1分別對稱地配置。
再者,作為積層方法,並無特別限定,例如可使用與實施形態(A)或實施形態(B)相同之方法。
最後,將以上述方式重疊之第一預浸體104、第三預浸體703、第四預浸體803、及第二預浸體108加熱、加壓而成形,藉此獲得如圖14(b)所示之本實施形態中之積層板100c。
又,如圖15(a)般積層厚度不同之對稱預浸體,亦可獲得如圖15(b)之本實施形態中之積層板100c2。
又,如圖16(a)般積層四個非對稱預浸體,亦可獲得如圖16(b)之本實施形態中之積層板100c3。
再者,本實施形態中之積層板100c、100c2及100c3中所使用之材料並無特別限定,可適當使用實施形態(A)或(B)中所使用之材料,亦可使用其他材料。
又,與實施形態(A)或(B)相同,使用本實施形態中之積層板100c,亦可製作附有金屬箔之積層板、附有增層之積層板、電路基板、附有阻焊層之積層板、及搭載有半導體元件之半導體封裝。
以上,對本發明之實施形態進行了敍述,但該等為本發明之例示,亦可採用上述以外之各種構成。例如,於積層板中
所含之纖維基材層之層數n為5以上之情形時,依據實施形態(A)~(C),亦可獲得本實施形態中之積層板。
以下,藉由實施例及比較例說明本發明,但本發明並不限定於該等。再者,於實施例中,份只要無特別規定,則表示重量份。又,層之厚度係以平均膜厚表示。
於實施例及比較例中,使用以下原料。
環氧樹脂A:聯苯芳烷基型酚醛清漆環氧樹脂(日本化藥公司製造,NC-3000)
環氧樹脂B:萘骨架改質甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製造,EXA-7320)
環氧樹脂C:萘二酚二環氧丙基醚(DIC公司製造,EPICLON HP-4032D)
環氧樹脂D:萘醚型環氧樹脂(DIC公司製造,HP-6000)
環氧樹脂E:多官能萘型環氧樹脂(DIC公司製造,HP-4750)
氰酸酯樹脂A:酚醛清漆型氰酸酯樹脂(Lonza Japan公司製造,Primaset PT-30)
氰酸酯樹脂B:雙酚A型氰酸酯樹脂(Lonza Japan公司製造,Primaset BA230)
氰酸酯樹脂C:通式(II)所表示之對二甲苯改質萘酚芳烷基型氰酸酯樹脂(萘酚芳烷基型酚樹脂(東都化成公司製
造,「SN-485」)與氯化氰之反應物)
酚樹脂A:聯苯二亞甲基型酚樹脂(日本化藥公司製造,GPH-103)
酚樹脂B:萘酚芳烷基型酚樹脂(東都化成公司製造,SN-485)
雙馬來醯亞胺樹脂A(K-I Chemical Industry公司製造,BMI-70)
苯氧基樹脂A:含有雙酚苯乙酮構造之苯氧基樹脂
於容量1 L之反應容器中添入四甲基聯苯型環氧樹脂(Japan Epoxy Resins公司製造「YX-4000」,環氧當量185 g/eq)100 g、雙酚苯乙酮80 g、及環己酮70 g進行攪拌而使之溶解。繼而,滴加50 wt%氯化四甲銨溶液0.4 g,於氮氣環境下,於180℃下反應5小時。反應結束後,對沈澱物進行過濾,利用真空乾燥機,於95℃下進行8小時真空乾燥,而獲得上述通式(X)所表示之重量平均分子量38,000且玻璃轉移溫度為130℃之含有雙酚苯乙酮構造之苯氧基樹脂。
填充材A:球狀二氧化矽(Admatechs公司製造,SO-32R,平均粒徑1 μm)
填充材B:球狀二氧化矽(Tokuyama公司製造,NSS-5N,平均粒徑75 nm)
填充材C:氫氧化鋁(昭和電工公司製造,HP-360)
填充材D:聚矽氧粒子(信越化學工業公司製造,KMP600,平均粒徑5 μm)
偶合劑A:γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(GE Toshiba Silicone公司製造,A187)
偶合劑B:環氧矽烷(信越化學工業公司製造,KBM-403E)
硬化觸媒A:符合上述通式(IX)之鎓鹽化合物之磷系觸媒(SUMITOMO BAKELITE公司製造,C05-MB)
硬化觸媒B:雙氰胺
著色劑A:酞菁藍/苯并咪唑酮/甲基乙基酮(=1/1/8)混合物:(山陽色素公司製造)
使用以下程序製作本實施形態中之積層板。
首先,對預浸體之製造加以說明。將所使用之樹脂清漆之組成示於表1,將所獲得之預浸體1~15所具有之各層之厚度示於表2。再者,表2~4中記載之P1~P15係表示預浸體1~預浸體15,表2中記載之Unitika係表示Unitika Glass Fiber股份有限公司,日東紡係表示日東紡股份有限公司。再者,預浸體1~8係非對稱預浸體,預浸體9~15係對稱預浸體。
1.樹脂組成物之清漆A之製備
使作為環氧樹脂A之聯苯芳烷基型酚醛清漆環氧樹脂(日
本化藥公司製造,NC-3000)11.0重量份、作為酚樹脂A之聯苯二亞甲基型酚樹脂(日本化藥公司製造,GPH-103)8.8重量份、作為氰酸酯樹脂A之酚醛清漆型氰酸酯樹脂(Lonza Japan公司製造,Primaset PT-30)16.0重量份、作為氰酸酯樹脂B之雙酚A型氰酸酯樹脂(Lonza Japan公司製造,Primaset BA230)4.0重量份溶解、分散於甲基乙基酮中。進而,添加作為填充材A之球狀二氧化矽(Admatechs公司製造,SO-32R,平均粒徑1 μm)60.0重量份與作為偶合劑A之γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(GE Toshiba Silicone公司製造,A187)0.2重量份,使用高速攪拌裝置攪拌30分鐘,並以不揮發分成為50重量%之方式進行調整而製備樹脂組成物之清漆A(樹脂清漆A)。
2.載體材料之製造
使用模塗佈機裝置將樹脂清漆A以乾燥後之樹脂層之厚度成為13.0 μm之方式塗敷於PET膜(聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate),杜邦帝人薄膜公司製造之Purex Film,厚度36 μm)上,將其於160℃之乾燥裝置中乾燥5分鐘,而獲得第一樹脂層用之附有PET膜之樹脂片A(載體材料A)。
又,以相同之方式將上述樹脂清漆A塗敷於PET膜上,以乾燥後之樹脂層之厚度成為7.0 μm之方式,於160℃之乾燥機中乾燥5分鐘,而獲得第二樹脂層用之附有PET膜
之樹脂片B(載體材料B)。
3.預浸體之製造
將第一樹脂層用之載體材料A、及第二樹脂層用之載體材料B以使樹脂層與纖維基材相向之方式配置於玻璃纖維基材(厚度15 μm,Unitika Glass Fiber公司製造E玻璃織布,E02Z 04 53SK,IPC標準1015,線膨脹係數:5.5 ppm/℃)之兩面,藉由圖3所示之真空層壓裝置及熱風乾燥裝置含浸樹脂組成物,而獲得積層有PET膜之預浸體。
具體而言,使載體材料A及載體材料B以位於玻璃纖維基材之寬度方向之中心之方式分別重疊於玻璃纖維基材之兩面,於自常壓減壓9.999×104 Pa(約750 Torr)以上之條件下,使用80℃之層壓輥進行接合。
此處,於玻璃纖維基材之寬度方向尺寸之內側區域中,使載體材料A及載體材料B之樹脂層分別接合於玻璃纖維基材之兩面側,並且於玻璃纖維基材之寬度方向尺寸之外側區域中,使載體材料A及載體材料B之樹脂層彼此接合。
繼而,使上述經接合者於設定為120℃之橫向搬送型之熱風乾燥裝置內通過2分鐘,藉此可於不作用壓力之情況下進行加熱處理而獲得預浸體1(P1)。
此時,第一樹脂層之厚度(C1)為9 μm,玻璃纖維基材層之厚度為15 μm,第二樹脂層之厚度(C2)為3 μm,總厚為27 μm,C2/C1為0.33。再者,樹脂層之厚度可藉由切
割預浸體之剖面,利用光學顯微鏡進行觀察而測定。
預浸體2、4、5係如表2般變更第一樹脂層之厚度(C1)、第二樹脂層之厚度(C2)、及所使用之玻璃纖維基材,除此以外,以與預浸體1相同之方式製造。
1.樹脂組成物之清漆B之製備
使作為環氧樹脂B之萘骨架改質甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製造,EXA-7320)12.0重量份、作為氰酸酯樹脂A之酚醛清漆型氰酸酯樹脂(Lonza Japan公司製造,Primaset PT-30)12.0重量份、作為苯氧基樹脂A之上述所製作之含有雙酚苯乙酮構造之苯氧基樹脂5.6重量份、作為硬化觸媒A之符合上述通式(IX)之鎓鹽化合物之磷系觸媒(SUMITOMO BAKELITE公司製造,C05-MB)0.2重量份溶解、分散於甲基乙基酮中。進而,添加作為填充材A之球狀二氧化矽(Admatechs公司製造,SO-32R,平均粒徑1 μm)65.0重量份、作為填充材B之球狀二氧化矽(Tokuyama公司製造,NSS-5N,平均粒徑75 nm)5.0重量份、及作為偶合劑A之γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(GE Toshiba Silicone公司製造,A187)0.2重量份,使用高速攪拌裝置攪拌30分鐘,以不揮發分成為50重量%之方式進行調整,而製備樹脂組成物之清漆B(樹脂清漆B)。
2.預浸體之製造
預浸體3係使用上述獲得之樹脂清漆B,並如表2般變更第一樹脂層之厚度(C1)、第二樹脂層之厚度(C2)、及所使用之玻璃纖維基材,除此以外,以與預浸體1相同之方式製造。
預浸體6係如表2般變更第一樹脂層之厚度(C1)、第二樹脂層之厚度(C2),並將所使用之玻璃纖維基材變更為厚度28 μm、日東紡株式會公司製造T玻璃織布、WTX1035-53-X133、IPC標準1035、線膨脹係數:2.8 ppm/℃者,除此以外,以與預浸體1相同之方式製造。
1.樹脂組成物之清漆C之製備
使作為環氧樹脂A之聯苯芳烷基型酚醛清漆環氧樹脂(日本化藥公司製造,NC-3000)8.0重量份、作為環氧樹脂B之萘骨架改質甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製造,EXA-7320)3.0重量份、作為雙馬來醯亞胺樹脂A之雙馬來醯亞胺樹脂(K-I Chemical Industry公司製造,BMI-70)20.0重量份、作為硬化觸媒B之雙氰胺3.5重量份溶解、分散於甲基乙基酮中。進而,添加作為填充材C之氫氧化鋁(昭和電工公司製造,HP-360)65.0重量份與作為偶合劑B之環氧矽烷(信越化學工業公司製造,KBM-403E)0.5重量份,使用高速攪拌裝置攪拌30分鐘,以不揮發分成為50重量%之方
式進行調整,而製備樹脂組成物之清漆C(樹脂清漆C)。
2.預浸體之製造
預浸體7係使用上述獲得之樹脂清漆C,並如表2般變更第一樹脂層之厚度(C1)、第二樹脂層之厚度(C2)、及所使用之玻璃纖維基材,除此以外,以與預浸體1相同之方式製造。
1.樹脂組成物之清漆D之製備
使作為環氧樹脂A之聯苯芳烷基型酚醛清漆環氧樹脂(日本化藥公司製造,NC-3000)15.0重量份、作為環氧樹脂B之萘骨架改質甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製造,EXA-7320)2.0重量份、作為環氧樹脂C之萘二酚二環氧丙基醚(DIC公司製造,EPICLON HP-4032D)6.0重量份、作為氰酸酯樹脂C之通式(II)所表示之對二甲苯改質萘酚芳烷基型氰酸酯樹脂(萘酚芳烷基型酚樹脂(東都化成公司製造,「SN-485」)與氯化氰之反應物)16.0重量份、作為雙馬來醯亞胺樹脂A之雙馬來醯亞胺樹脂(K-I Chemical Industry公司製造,BMI-70)6.5重量份、作為硬化觸媒A之符合上述通式(IX)之鎓鹽化合物之磷系觸媒(SUMITOMO BAKELITE公司製造,C05-MB)0.1重量份溶解、分散於甲基乙基酮中。進而,添加作為填充材A之球狀二氧化矽(Admatechs公司製造,SO-32R,平均粒徑1 μm)40.0重量份、作為填充材B之球狀二氧化矽(Tokuyama公司製造,NSS-5N,平均粒徑
75 nm)7.0重量份、作為填充材D之聚矽氧粒子(信越化學工業公司製造,KMP600,平均粒徑5 μm)7.0重量份及作為偶合劑B之環氧矽烷(信越化學工業公司製造,KBM-403E)0.4重量份,使用高速攪拌裝置攪拌30分鐘,以不揮發分成為50重量%之方式進行調整,而製備樹脂組成物之清漆D(樹脂清漆D)。
2.預浸體之製造
預浸體8係使用上述獲得之樹脂清漆D,並如表2般變更第一樹脂層之厚度(C1)、第二樹脂層之厚度(C2)、及所使用之玻璃纖維基材,除此以外,以與預浸體1相同之方式製造。
1.樹脂組成物之清漆E之製備
使作為環氧樹脂D之萘醚型環氧樹脂(DIC公司製造,HP-6000)10.8重量份、作為氰酸酯樹脂A之酚醛清漆型氰酸酯樹脂(Lonza Japan公司製造,Primaset PT-30)14.0重量份、作為酚樹脂B之萘酚芳烷基型酚樹脂(東都化成公司製造,SN-485)5.0重量份溶解、分散於甲基乙基酮中。進而,添加作為填充材A之球狀二氧化矽(Admatechs公司製造,SO-32R,平均粒徑1 μm)65.0重量份、作為填充材B之球狀二氧化矽(Tokuyama公司製造,NSS-5N,平均粒徑75 nm)5.0重量份、作為偶合劑A之γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(GE Toshiba Silicone公司製造,A187)0.2重量份,使
用高速攪拌裝置攪拌30分鐘,以不揮發分成為50重量%之方式進行調整,而製備樹脂組成物之清漆E(樹脂清漆E)。
2.預浸體之製造
預浸體9係使用上述獲得之樹脂清漆E,並如表2般變更第一樹脂層之厚度(C1)、第二樹脂層之厚度(C2)、及所使用之玻璃纖維基材,除此以外,以與預浸體1相同之方式製造。
1.樹脂組成物之清漆F之製備
使作為環氧樹脂E之多官能萘型環氧樹脂(DIC公司製造,HP-4750)15.6重量份、作為氰酸酯樹脂A之酚醛清漆型氰酸酯樹脂(Lonza Japan公司製造,Primaset PT-30)14.0重量份、作為硬化觸媒A之符合上述通式(IX)之鎓鹽化合物之磷系觸媒(SUMITOMO BAKELITE公司製造,C05-MB)0.2重量份溶解、分散於甲基乙基酮中。進而,添加作為填充材A之球狀二氧化矽(Admatechs公司製造,SO-32R,平均粒徑1 μm)65.0重量份、作為填充材B之球狀二氧化矽(Tokuyama公司製造,NSS-5N,平均粒徑75 nm)5.0重量份、作為偶合劑A之γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(GE Toshiba Silicone公司製造,A187)0.2重量份,使用高速攪拌裝置攪拌30分鐘,以不揮發分成為50重量%之方式進行調整,而製備樹脂組成物之清漆F(樹脂清漆F)。
2.預浸體之製造
預浸體10係使用上述獲得之樹脂清漆F,並如表2般變更第一樹脂層之厚度(C1)、第二樹脂層之厚度(C2)、及所使用之玻璃纖維基材,除此以外,以與預浸體1相同之方式製造。
於上述獲得之樹脂清漆A中含浸玻璃纖維基材(厚度15 μm,Unitika Glass Fiber公司製造E玻璃織布,E02Z 04 53SK,IPC標準1015,線膨脹係數:5.5 ppm/℃),於150℃之加熱爐中乾燥2分鐘,而獲得預浸體。此時,玻璃纖維基材層之厚度為15 μm,於該玻璃纖維基材層之兩面設置有相同厚度(6 μm)之樹脂層,總厚為27 μm。
預浸體12、14係如表2般變更樹脂層之厚度及所使用之玻璃纖維基材,除此以外,以與預浸體11相同之方式製造。
預浸體13係使用上述獲得之樹脂清漆B,並如表2般變更樹脂層之厚度及所使用之玻璃纖維基材,除此以外,以與預浸體11相同之方式製造。
預浸體15係如表2般變更樹脂層之厚度,並將所使用之玻璃纖維基材變更為厚度28 μm、日東紡公司製造T玻璃織布、WTX1035-53-X133、IPC標準1035、線膨脹係數:
2.8 ppm/℃者,除此以外,以與預浸體11相同之方式製造。
預浸體16係使用上述獲得之樹脂清漆C,並如表2般變更樹脂層之厚度及所使用之玻璃纖維基材,除此以外,以與預浸體11相同之方式製造。
預浸體17係使用上述獲得之樹脂清漆D,並如表2般變更樹脂層之厚度及所使用之玻璃纖維基材,除此以外,以與預浸體11相同之方式製造。
於實施例1~13及比較例1~9中,使用上述預浸體1~17(於表中簡記為P1~17)製造積層板,使用該積層板製造電路基板及半導體封裝。
1.積層板之製造
自2片預浸體1(P1)將各自之兩面之PET膜剝離,以使相互之第一樹脂層分別相向之方式進行積層,於所獲得之積層體之兩面重疊12 μm之銅箔(三井金屬礦業公司製造3EC-VLP箔),於220℃、3 MPa下進行2小時加熱加壓成形,藉此獲得附有金屬箔之積層板。所獲得之附有金屬箔之積層板之核心層(包含積層板之部分)之厚度為0.054 mm。再者,本實施例/比較例中所使用之預浸體或樹脂層於硬化前後厚度幾乎不變。因此,核心層(包含積層板之部分)之厚度
成為預浸體之厚度之合計。
2.增層之製造
使作為氰酸酯樹脂A之酚醛清漆型氰酸酯樹脂(Lonza Japan公司製造,Primaset PT-30)25重量份、作為環氧樹脂A之聯苯芳烷基型酚醛清漆環氧樹脂(日本化藥公司製造,NC-3000)25重量份、作為苯氧基樹脂A之上述所製作之含有雙酚苯乙酮構造之苯氧基樹脂10重量份、作為硬化促進劑之咪唑化合物(四國化成工業公司製造,1-苄基-2-苯基咪唑)0.4重量份溶解、分散於甲基乙基酮中。進而,添加作為填充材A之球狀二氧化矽(Admatechs公司製造,SO-32R,平均粒徑1 μm)39.4重量份與作為偶合劑A之γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(GE Toshiba Silicone公司製造,A187)0.2重量份,使用高速攪拌裝置攪拌30分鐘,以不揮發分成為50重量%之方式進行調整,而製備樹脂組成物之清漆G(樹脂清漆G)。
使用模塗佈機裝置將樹脂清漆G以乾燥後之樹脂層之厚度成為22.0 μm之方式塗敷於PET膜(聚對苯二甲酸乙二酯,杜邦帝人薄膜公司製造Purex Film,厚度36 μm)上,將其於160℃之乾燥裝置中乾燥5分鐘,而獲得第一樹脂層用之附有PET膜之樹脂片C(載體材料C)。
又,以相同之方式將樹脂清漆G塗敷於PET膜上,以乾燥後之樹脂層之厚度成為11.0 μm之方式於160℃之乾燥
機中乾燥5分鐘,而獲得第二樹脂層用之附有PET膜之樹脂片D(載體材料D)。
將第一樹脂層用之載體材料C、及第二樹脂層用之載體材料D以使樹脂層與纖維基材相向之方式配置於玻璃纖維基材(厚度15μm,Unitika Glass Fiber公司製造E玻璃織布,E02Z 04 53SK,IPC標準1015,線膨脹係數:5.5ppm/℃)之兩面,藉由圖3所示之真空層壓裝置及熱風乾燥裝置含浸樹脂組成物,而獲得積層有PET膜之增層A。
具體而言,使載體材料C及載體材料D以位於玻璃纖維基材之寬度方向之中心之方式分別重疊於玻璃纖維基材之兩面,於自常壓減壓9.999×104Pa(約750Torr)以上之條件下,使用80℃之層壓輥進行接合。
此處,於玻璃纖維基材之寬度方向尺寸之內側區域內,使載體材料C及載體材料D之樹脂層分別接合於玻璃纖維基材之兩面側,並且於玻璃纖維基材之寬度方向尺寸之外側區域內,使載體材料C及載體材料D之樹脂層彼此接合。
繼而,使上述已接合者於設定為120℃之橫向搬送型之熱風乾燥裝置內通過2分鐘,藉此可於不作用壓力之情況下進行加熱處理而獲得增層A。
此時,第一樹脂層之厚度(C1)為18μm,玻璃纖維基材層之厚度為15μm,第二樹脂層之厚度(C2)為7μm,總厚為40μm,C2/C1為0.39。
3.阻焊層之製造
使作為氰酸酯樹脂A之酚醛清漆型氰酸酯樹脂(Lonza Japan公司製造,Primaset PT-30)25重量份、作為環氧樹脂A之聯苯芳烷基型酚醛清漆環氧樹脂(日本化藥公司製造,NC-3000)25重量份、作為苯氧基樹脂A之上述製作之含有雙酚苯乙酮構造之苯氧基樹脂10重量份、作為硬化促進劑之咪唑化合物(四國化成工業公司製造,1-苄基-2-苯基咪唑)0.4重量份溶解、分散於甲基乙基酮中。進而,添加作為填充材A之球狀二氧化矽(Admatechs公司製造,SO-32R,平均粒徑1μm)39重量份、作為偶合劑A之γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(GE Toshiba Silicone公司製造,A187)0.2重量份、以固形份計為0.4重量份之作為著色劑A之酞菁藍/苯并咪唑酮/甲基乙基酮(=1/1/8)混合物(山陽色素公司製造),使用高速攪拌裝置攪拌30分鐘,以不揮發分成為50重量%之方式進行調整,而製備樹脂組成物之清漆H(樹脂清漆H)。
使用模塗佈機裝置將樹脂清漆H以乾燥後之樹脂層之厚度成為14.0μm之方式塗敷於PET膜(聚對苯二甲酸乙二酯,杜邦帝人薄膜公司製造Purex Film,厚度36μm)上,將其於160℃之乾燥裝置中乾燥5分鐘,而獲得第一樹脂層用之附有PET膜之樹脂片E(載體材料E)。
又,以相同之方式將樹脂清漆H塗敷於PET膜上,以乾
燥後之樹脂層之厚度成為9.0 μm之方式於160℃之乾燥機中乾燥5分鐘,而獲得第二樹脂層用之附有PET膜之樹脂片F(載體材料F)。
將第一樹脂層用之載體材料E、及第二樹脂層用之載體材料F以使樹脂層與纖維基材相向之方式配置於玻璃纖維基材(厚度15 μm,Unitika Glass Fiber公司製造E玻璃織布,E02Z 04 53SK,IPC標準1015,線膨脹係數:5.5 ppm/℃)之兩面,藉由圖3所示之真空層壓裝置及熱風乾燥裝置含浸樹脂組成物,而獲得積層有PET膜之阻焊層A。
具體而言,使載體材料E及載體材料F以位於玻璃纖維基材之寬度方向之中心之方式分別重疊於玻璃纖維基材之兩面,於自常壓減壓9.999×104 Pa(約750 Torr)以上之條件下,使用80℃之層壓輥進行接合。
此處,於玻璃纖維基材之寬度方向尺寸之內側區域內,使載體材料E及載體材料F之樹脂層分別接合於玻璃纖維基材之兩面側,並且於玻璃纖維基材之寬度方向尺寸之外側區域內,使載體材料E及載體材料F之樹脂層彼此接合。
繼而,使上述已接合者於設定為120℃之橫向搬送型之熱風乾燥裝置內通過2分鐘,藉此可於不作用壓力之情況下進行加熱處理而獲得阻焊層A。
此時,第一樹脂層之厚度(C1)為10 μm,玻璃纖維基材層之厚度為15 μm,第二樹脂層之厚度(C2)為5 μm,總
厚為30 μm,C2/C1為0.5。
4.電路基板之製造
使用上述獲得之附有金屬箔之積層板作為核心基板,將上述獲得之增層A之第一樹脂層側之PET膜剝離,使第一樹脂層重疊於其兩面形成有電路圖案(殘銅率70%,L/5=50/50 μm)之內層電路基板之表背面。使用真空加壓式貼合機裝置,以溫度150℃、壓力1 MPa、時間120秒進行真空加熱加壓成形。其後,利用熱風乾燥裝置,於220℃下進行60分鐘加熱硬化,將第二樹脂層側之PET膜剝離。繼而,藉由碳酸雷射形成盲孔(blind via hole,非貫通孔)。繼而,將孔內及樹脂層表面於60℃之膨潤液(Atotech Japan公司製造,Swelling Dip Securigant P)中浸漬5分鐘,進而於80℃之過錳酸鉀水溶液(Atotech Japan公司製造,Concentrate Compact CP)中浸漬10分鐘後,中和而進行粗化處理。
經過脫脂、觸媒賦予、活化之步驟後,使其形成約0.5 μm之非電解鍍銅皮膜,形成抗電鍍層,以非電解鍍銅皮膜為供電層形成10 μm之鍍銅圖案,實施L/S=50/50 μm之微細電路加工。繼而,利用熱風乾燥裝置於200℃下進行60分鐘退火處理後,利用快速蝕刻將供電層除去。
繼而,將上述獲得之阻焊層A之第一樹脂層側之PET膜剝離而使第一樹脂層重疊,使用真空加壓式貼合機裝置,以溫度150℃、壓力1 MPa、時間120秒進行真空加熱加壓成
形。其後,利用熱風乾燥裝置於220℃下進行60分鐘加熱硬化,將第二樹脂層側之PET膜剝離。繼而,藉由碳酸雷射形成盲孔(非貫通孔)以使搭載半導體元件之焊墊等露出。
最後,形成包含自阻焊層A露出之電路層上之3 μm之非電解鍍鎳層及進而於其上之0.1 μm之非電解鍍金層的鍍敷層,將所獲得之基板切割為50 mm×50 mm之尺寸,而獲得半導體封裝用之電路基板。
5.半導體封裝之製造
藉由倒裝芯片接合機裝置,藉由加熱壓接將具有焊錫凸塊之半導體元件(熱電發電(TEG,Thermoelectric generator)晶片,尺寸20 mm×20 mm,厚度725 μm)搭載於半導體封裝用之電路基板上。繼而,利用紅外線(IR,infrared radiation)回焊爐使焊錫凸塊熔融接合後,填充液狀密封樹脂(SUMITOMO BAKELITE公司製造,CRP-X4800B),使該液狀密封樹脂硬化,藉此獲得半導體封裝。再者,液狀密封樹脂係於溫度150℃、120分鐘之條件下硬化。又,上述半導體元件之焊錫凸塊係使用以Sn/Ag/Cu組成之無鉛焊錫形成者。
於實施例2~8、12、13中,分別使用預浸體2~10,除此以外,以與實施例1相同之方式製造附有金屬之積層板、電路基板、半導體封裝。
以預浸體4、預浸體14、預浸體4之順序,將各預浸體4之兩面之PET膜剝離,以使預浸體4之第一樹脂層分別接觸於預浸體14側之方式積層合計3片之預浸體,除此以外,以與實施例1相同之方式製造附有金屬箔之積層板、電路基板、半導體封裝。
以預浸體4、預浸體14、預浸體14、預浸體4之順序,將各預浸體4之兩面之PET膜剝離,以使預浸體4之第一樹脂層分別接觸於預浸體14側之方式積層合計4片之預浸體,除此以外,以與實施例1相同之方式製造附有金屬箔之積層板、電路基板、半導體封裝。
將4片預浸體4(P4)之各自之兩面之PET膜剝離,以使預浸體4之第一樹脂層朝向積層板之中心方向之方式積層合計4片之預浸體,除此以外,以與實施例1相同之方式製造附有金屬箔之積層板、電路基板、半導體封裝。
於比較例1~7中,分別積層預浸體11~17各2片,除此以外,以與實施例1相同之方式製造附有金屬箔之積層板、電路基板、半導體封裝。
於比較例8、9中,分別積層3片、4片預浸體14,除此以外,以與實施例1相同之方式製造附有金屬箔之積層板、電路基板、半導體封裝。
針對藉由各實施例及比較例獲得之附有金屬箔之積層板、電路基板、半導體封裝,進行如下各評價。將各評價與評價方法一併示於以下。將所獲得之結果示於表3、4。又,將實施例與比較例中之基板翹曲之變化量((比較例中之基板翹曲量)-(實施例中之基板翹曲量))示於表5。
(1)基板翹曲量
以中心附近之270 mm×350 mm之尺寸切割實施例及比較例中製作之附有金屬箔之積層板,利用蝕刻液將金屬箔剝離後,以30 mm之間隔切割成50 mm×50 mm之尺寸,而獲得合計12片之基板翹曲用樣品。所獲得之樣品之基板翹曲係使用溫度可變雷射三維測定機(LS200-MT100MT50:T-TEC公司製造),進行常溫(25℃)下之基板之翹曲之測定。
測定範圍係於48 mm×48 mm之範圍內,向基板之一面施加雷射進行測定,將自雷射頭之距離中最遠點與最近點之差設為各片之翹曲量,將各片之翹曲量之平均設為基板翹曲量。
(2)導通試驗
使用飛針檢測機(Flying Probe Checker)(1116X-YC Hitester:日置電機公司製造)對3個實施例及比較例中製作
之半導體封裝進行經由焊錫凸塊通過半導體元件與電路基板間之電路端子之導通之測定,設為初期值。繼而,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,以相同之方式測定導通,將電阻值較初期值上升5%以上者判定為安裝時之斷線。此處,於在初期值下產生斷線之情形時,判斷為電路製作上之異常而不算作在內。再者,每1個半導體封裝之測定部位為61處,測定合計183處。
各符號如下所述。
◎:無斷線部位。
○:斷線部位為1~10%。
△:斷線部位為11~50%。
×:斷線部位為51%以上。
(3)溫度循環(TC,Temprature Cycle)試驗
於60℃、60%之條件下對4個實施例及比較例中製作之半導體封裝進行40小時處理後,利用IR回焊爐(峰值溫度:260℃)處理3次,於大氣中,以-55℃(15分鐘)、125℃(15分鐘)進行500次循環處理。繼而,使用超音波影像裝置(Hitachi Construction Machinery Finetec公司製造,FS300),觀察半導體元件、焊錫凸塊中是否存在異常。
◎:半導體元件、焊錫凸塊均無異常。
○:於半導體元件及/或焊錫凸塊之一部分中觀察到龜
裂,但於實際應用上無問題。
△:於半導體元件及/或焊錫凸塊之一部分中觀察到龜裂,於實際應用上存在問題。
×:半導體元件、焊錫凸塊均觀察到龜裂而無法使用。
為了確認使用本實施形態之積層板之效果,而於表5中表示比較玻璃纖維基材層之厚度(種類)與片數相等之實施例與比較例的基板翹曲之變化量。若玻璃纖維基材層之厚度與片數不同,則基板翹曲之曲率半徑不同,其結果,基板翹曲量不同,而於比較實施例與比較例時,必需預先使該等統一。
如由表5可知,實施例1~13與對照之比較例相比,基板翹曲量減少。
藉此,可明確實施例1~13之積層板與比較例1~9之積層板相比,基板翹曲減輕。
又,如由表4可知,比較例1~9中獲得之半導體封裝係核心層之厚度越小,導通試驗中之斷線部位越多,又,溫度循環試驗中之半導體元件或焊錫凸塊中龜裂之產生增加,連接可靠性較差。另一方面,如由表3可知,實施例1~13中獲得之半導體封裝無導通試驗中之斷線部位或較少,進而,溫度循環試驗中之半導體元件或焊錫凸塊中無龜裂之產生或較少,連接可靠性優異。
本申請案主張以於2011年4月14日提出申請之日本專利特願申請案2011-90469號為基礎之優先權,而將其所揭示之全部內容併入本文中。
1‧‧‧塗敷裝置
1a‧‧‧第1塗敷裝置
1b‧‧‧第2塗敷裝置
2‧‧‧塗敷前端部
2a‧‧‧第1塗敷前端部
2b‧‧‧第2塗敷前端部
3、11‧‧‧纖維基材
4‧‧‧樹脂清漆
5a、5b‧‧‧載體材料
21‧‧‧預浸體
60‧‧‧真空層壓裝置
61‧‧‧層壓輥
62‧‧‧熱風乾燥裝置
100a、100b、100b2、100c、100c2、100c3‧‧‧積層板
101‧‧‧第一纖維基材層
101a‧‧‧第二纖維基材層
102‧‧‧第一樹脂層
103‧‧‧第二樹脂層
104‧‧‧第一預浸體
105‧‧‧第三纖維基材層
105a‧‧‧第四纖維基材層
106‧‧‧第三樹脂層
107‧‧‧第四樹脂層
108‧‧‧第二預浸體
110、111‧‧‧面
200‧‧‧附有金屬箔之積層板
201‧‧‧金屬箔
300‧‧‧附有增層之積層板
301‧‧‧第五纖維基材層
303‧‧‧增層
310‧‧‧增層之表面
400‧‧‧電路基板
401‧‧‧佈線層
403、405‧‧‧通孔
500‧‧‧附有阻焊層之電路基板
501‧‧‧第六纖維基材層
503‧‧‧阻焊層
510‧‧‧阻焊層之表面
600‧‧‧半導體封裝
601‧‧‧半導體元件
603‧‧‧凸塊
605‧‧‧底部填充劑
701‧‧‧第五樹脂層
702‧‧‧第六樹脂層
703‧‧‧第三預浸體
801‧‧‧第七樹脂層
802‧‧‧第八樹脂層
803‧‧‧第四預浸體
A1、A2、A3、A4、A5、A6、B1‧‧‧中心線
D、D1、D2、D4、D5、D6、D7、D8、D9‧‧‧距離
D3‧‧‧積層板之厚度
L‧‧‧塗敷間距
上述目的、及其他目的、特徵及優點進而可藉由以下所敍述之較佳之實施形態、及其所附隨之以下圖式而明確。
圖1係表示本實施形態中之積層板之構成的剖面圖。
圖2係表示本實施形態中之積層板之製造步驟的剖面圖。
圖3係表示本實施形態中之預浸體之製造方法的剖面圖。
圖4係表示本實施形態中之附有金屬箔之積層板之構成的剖面圖。
圖5係表示本實施形態中之附有增層之積層板之構成的剖面圖。
圖6係表示本實施形態中之增層之構成的剖面圖。
圖7係表示本實施形態中之電路基板之構成的剖面圖。
圖8係表示本實施形態中之附有阻焊層之電路基板之構成的剖面圖。
圖9係表示本實施形態中之阻焊層之構成的剖面圖。
圖10係表示本實施形態中之半導體封裝之構成的剖面圖。
圖11係表示本實施形態中之積層板之構成的剖面圖。
圖12係表示本實施形態中之積層板之製造步驟的剖面圖。
圖13係表示本實施形態中之積層板之構成的剖面圖。
圖14係表示本實施形態中之積層板之製造步驟的剖面圖。
圖15係表示本實施形態中之積層板之製造步驟的剖面圖。
圖16係表示本實施形態中之積層板之製造步驟的剖面圖。
圖17係表示本實施形態中之預浸體之製造方法的剖面圖。
圖18係表示本實施形態中之預浸體之製造方法的剖面圖。
圖19係表示本實施形態中之預浸體之製造方法的剖面圖。
100c‧‧‧積層板
101‧‧‧第一纖維基材層
101a‧‧‧第二纖維基材層
102‧‧‧第一樹脂層
103‧‧‧第二樹脂層
104‧‧‧第一預浸體
105‧‧‧第三纖維基材層
105a‧‧‧第四纖維基材層
106‧‧‧第三樹脂層
107‧‧‧第四樹脂層
108‧‧‧第二預浸體
110、111‧‧‧面
701‧‧‧第五樹脂層
702‧‧‧第六樹脂層
703‧‧‧第三預浸體
801‧‧‧第七樹脂層
802‧‧‧第八樹脂層
803‧‧‧第四預浸體
A1、A2、A3、A4、B1‧‧‧中心線
D1、D2、D4、D5‧‧‧距離
D3‧‧‧積層板之厚度
Claims (19)
- 一種積層板,其係積層有具備纖維基材層與樹脂層之複數個預浸體而成,且於上部形成有佈線層或形成有增層者;並且,於積層方向上,將最接近一個面而配置之第一纖維基材層之中心線、與鄰接於上述第一纖維基材層之第二纖維基材層之中心線的距離設為D1,將最接近另一面而配置之第三纖維基材層之中心線、與鄰接於上述第三纖維基材層之第四纖維基材層之中心線的距離設為D2,將該積層板之厚度設為D3,將該積層板之纖維基材層之層數設為n(其中,n為2以上之整數;於上述纖維基材層之層數n為2時,上述第一纖維基材層及上述第四纖維基材層,以及上述第二纖維基材層及上述第三纖維基材層分別表示同一纖維基材層;於上述纖維基材層之層數n為3時,上述第二纖維基材層及上述第四纖維基材層表示同一纖維基材層)時,均滿足下述式(1)及(2)之條件:D3/n<D1 (1) D3/n<D2 (2),上述樹脂層含有無機填充材,上述樹脂層中之上述無機填充材之含量相對於上述樹脂層 總體為20質量%以上。
- 如申請專利範圍第1項之積層板,其中,於積層方向上,將上述一個面與上述第一纖維基材層之中心線之距離設為D4,將上述另一面與上述第三纖維基材層之中心線之距離設為D5時,均滿足下述式(3)及(4)之條件:D4<D1 (3) D5<D2 (4)。
- 如申請專利範圍第1項之積層板,其中,於積層方向上,上述第一纖維基材層及上述第三纖維基材層係相對於該積層板之中心線對稱地配置。
- 如申請專利範圍第1項之積層板,其中,於積層方向上,該積層板中之全部纖維基材層係相對於該積層板之中心線對稱地配置。
- 如申請專利範圍第1項之積層板,其中,上述纖維基材層之層數n為2以上且6以下。
- 如申請專利範圍第1項之積層板,其中,該積層板之厚度為0.6mm以下。
- 如申請專利範圍第1項之積層板,其中,該積層板之面方 向之線膨脹係數為1ppm/℃以上且20ppm/℃以下。
- 如申請專利範圍第1項之積層板,其中,於該積層板之至少單面上設置有金屬箔。
- 如申請專利範圍第1項之積層板,其中,上述第一纖維基材層及上述第三纖維基材層之厚度為5μm以上且100μm以下。
- 如申請專利範圍第1項之積層板,其中,構成上述第一纖維基材層及上述第三纖維基材層之纖維基材均為玻璃布。
- 如申請專利範圍第1項之積層板,其中,於該積層板之上述上部進而形成有包含第五纖維基材層之上述增層,且於積層方向上,將上述一個面與上述增層中所含之上述第五纖維基材層之中心線的距離設為D6,將上述增層之表面與上述第五纖維基材層之中心線的距離設為D7時,滿足D6>D7。
- 一種電路基板,其係包含申請專利範圍第1至11項中任一項之積層板。
- 如申請專利範圍第12項之電路基板,其中,於該電路基板之上部進而形成有包含第六纖維基材層之阻焊層,且 於積層方向上,將上述一個面或上述增層之表面與上述第六纖維基材層之中心線的距離設為D8,將上述阻焊層之表面與上述第六纖維基材層之中心線的距離設為D9時,滿足D8>D9。
- 一種半導體封裝,其係於申請專利範圍第12項之電路基板上搭載有半導體元件。
- 一種積層板之製造方法,其係製造積層有具備纖維基材層與樹脂層之複數個預浸體而成,且於上部形成有佈線層或形成有增層之積層板之方法;且包括:第一步驟,其係準備包含上述纖維基材層於厚度方向上偏於一側之預浸體之複數個預浸體;第二步驟,其係以於積層方向上,將最接近一個面而配置之第一纖維基材層之中心線、與鄰接於上述第一纖維基材層之第二纖維基材層之中心線的距離設為D1,將最接近另一面而配置之第三纖維基材層之中心線、與鄰接於上述第三纖維基材層之第四纖維基材層之中心線的距離設為D2,將該積層板之厚度設為D3,將該積層板之纖維基材層之層數設為n(其中,n為2以上之 整數;於上述纖維基材層之層數n為2時,上述第一纖維基材層及上述第四纖維基材層,以及上述第二纖維基材層及上述第三纖維基材層分別表示同一纖維基材層;於上述纖維基材層之層數n為3時,上述第二纖維基材層及上述第四纖維基材層表示同一纖維基材層)時,依均滿足下述式(1)及(2)之條件之方式使上述複數個預浸體重疊,D3/n<D1 (1) D3/n<D2 (2);及第三步驟,其係使重疊之上述複數個預浸體成形,上述樹脂層含有無機填充材,上述樹脂層中無機填充材之含量相對於上述樹脂層總體為20質量%以上。
- 如申請專利範圍第15項之積層板之製造方法,其中,於上述第二步驟中,以於積層方向上,將上述一個面與上述第一纖維基材層之中心線之距離設為D4,將上述另一面與上述第三纖維基材層之中心線之距離設為D5時,進而依滿足下述式(3)及(4)之條件之方式,D4<D1 (3) D5<D2 (4) 使上述複數個預浸體重疊。
- 如申請專利範圍第15項之積層板之製造方法,其中,於上述第二步驟中,以於積層方向上,上述第一纖維基材層及上述第三纖維基材層為相對於該積層板之中心線分別對稱地配置之方式,使上述複數個預浸體重疊。
- 如申請專利範圍第15項之積層板之製造方法,其中,於上述第二步驟中,以於積層方向上,該積層板中之全部纖維基材層為相對於該積層板之中心線對稱地配置之方式,使上述複數個預浸體重疊。
- 如申請專利範圍第16至18項中任一項之積層板之製造方法,其中,上述纖維基材層之層數n為2以上且6以下。
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