WO2022059167A1 - 半導体パッケージ用基板材料を製造する方法、プリプレグ、及び半導体パッケージ用基板材料 - Google Patents

半導体パッケージ用基板材料を製造する方法、プリプレグ、及び半導体パッケージ用基板材料 Download PDF

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一行 満倉
俊亮 大竹
正樹 高橋
広明 藤田
伸治 島岡
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昭和電工マテリアルズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a substrate material for a semiconductor package, a prepreg, and a substrate material for a semiconductor package.
  • a wiring board for a semiconductor package In order to realize high-speed transmission and miniaturization of semiconductor devices, it is required to connect a wiring board for a semiconductor package and a semiconductor chip at high density.
  • a wiring board for a semiconductor package As a wiring board for a semiconductor package, a structure capable of connecting different types of semiconductor chips in parallel by a fine wiring layer and a structure capable of mounting a semiconductor chip having fine bumps have been proposed.
  • a wiring board for a semiconductor package on which a semiconductor chip is mounted is often manufactured by forming wiring on a copper foil of a substrate material for a semiconductor package.
  • the substrate material for a semiconductor package is manufactured by laminating several prepregs and copper foil.
  • the wiring board for a semiconductor package may be required to have fine wiring with a width of 10 ⁇ m or less.
  • fine wiring may be required to have fine wiring with a width of 10 ⁇ m or less.
  • minute variations in the width of the wiring may become apparent as a problem that cannot be ignored.
  • one aspect of the present invention is to provide a substrate material for a semiconductor package that enables stable formation of fine wiring while suppressing variation in wiring width.
  • One aspect of the present invention has a metal leaf, one or more prepregs, and a metal leaf, and raises the temperature of the laminated body in which these are laminated in this order to a hot press temperature while pressurizing the laminated body.
  • the insulating substrate formed from the prepreg and the metal provided on both sides of the insulating substrate.
  • a method for producing a substrate material for a semiconductor package which comprises a step of forming a substrate material having a foil and in this order.
  • the prepreg contains an inorganic fiber base material and a thermosetting resin composition impregnated in the inorganic fiber base material.
  • thermosetting resin composition The content of the thermosetting resin composition is 40 to 80% by mass based on the mass of the prepreg.
  • the laminate is heated under the condition that the minimum melt viscosity of the prepreg is 5000 Pa ⁇ s or less.
  • the minimum melt viscosity of a prepreg changes depending on the influence of heating conditions such as the rate of temperature rise.
  • a laminate containing a prepreg having a specific resin content is provided under the condition that the minimum melt viscosity of the prepreg is 5000 Pa ⁇ s or less.
  • the minimum melt viscosity of the prepreg is 5000 Pa ⁇ s or less.
  • thermosetting resin composition impregnated in the inorganic fiber base material.
  • the content of the thermosetting resin composition is 40 to 80% by mass based on the mass of the prepreg.
  • the minimum melt viscosity of the prepreg measured at a heating rate of 4 ° C./min is 5000 Pa ⁇ s or less.
  • Yet another aspect of the present invention includes an insulating resin layer, an insulating substrate having an inorganic fiber base material provided in the insulating resin layer, and metal foils provided on both sides of the insulating substrate. , Provides substrate materials for semiconductor packages.
  • the content of the insulating resin layer is 40 to 80% by mass with respect to the mass of the insulating substrate.
  • the standard deviation of the thickness of the substrate material is 4 ⁇ m or less.
  • the substrate material for a semiconductor package according to one aspect of the present invention has a small variation in thickness, it is possible to form wiring while suppressing variation in wiring width.
  • a substrate material for a semiconductor package that enables stable formation of fine wiring while suppressing variation in wiring width. Since the variation in wiring width is small, high-density fine particles can easily form wiring. Since the substrate material for a semiconductor package according to one aspect of the present invention has a small variation in thickness, wiring for transmitting a signal having a high frequency can be easily formed.
  • the substrate material for a semiconductor package according to one aspect of the present invention is also excellent in terms of warpage reduction.
  • the wiring board formed from the substrate material for a semiconductor package according to one aspect of the present invention makes it possible to mount a semiconductor chip having fine bumps with high reliability and good productivity.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a prepreg.
  • the prepreg 1 shown in FIG. 1 includes an inorganic fiber base material 11 and a thermosetting resin composition 12 impregnated in the inorganic fiber base material 11.
  • the inorganic fiber base material 11 can be, for example, a woven fabric or a non-woven fabric containing the inorganic fiber.
  • the inorganic fiber constituting the inorganic fiber base material 11 may be a glass fiber, a carbon fiber, or a combination thereof.
  • the inorganic fiber base material 11 may be a glass cloth made of glass fibers.
  • the ratio of the glass fiber to the inorganic fiber constituting the inorganic fiber base material may be 80 to 100% by mass, 90 to 100% by mass, 95 to 100% by mass, or 99 to 100% by mass.
  • the glass fiber may be, for example, E glass, S glass, or quartz glass.
  • the thickness of the inorganic fiber base material 11 may be 0.01 to 0.20 ⁇ m.
  • the minimum melt viscosity of prepreg 1 measured at a heating rate of 4 ° C./min may be 5000 Pa ⁇ s or less.
  • the minimum melt viscosity of the prepreg is 10 Hz in shear mode while sandwiching the prepreg test piece between two parallel plates with a diameter of 8 mm and raising the temperature from 20 ° C to 200 ° C or higher at a predetermined heating rate. It is the lowest value of the melt viscosity when the dynamic viscoelasticity measurement of is performed.
  • the thickness of the test piece for measurement is 10 to 400 ⁇ m, and if necessary, the test piece is produced by laminating two or more prepregs.
  • ARES manufactured by Leometrics Scientific FE Co., Ltd.
  • the minimum melt viscosity of the prepreg 1 measured at a heating rate of 4 ° C./min may be 3000 Pa ⁇ s or less, or 1000 Pa ⁇ s or more.
  • the temperature at which the prepreg 1 exhibits the minimum melt viscosity may be 80 ° C. or higher from the viewpoint of handleability of the prepreg, or 120 ° C. or higher from the viewpoint of storage stability.
  • the temperature at which the prepreg 1 exhibits the minimum melt viscosity may be 200 ° C. or lower from the viewpoint of productivity, or 180 ° C. or lower from the viewpoint of warpage reduction. From the above, the temperature at which the prepreg 1 exhibits the minimum melt viscosity may be 120 to 180 ° C.
  • the content of the thermosetting resin composition 12 in the prepreg 1 may be 40 to 80% by mass.
  • a prepreg containing the thermosetting resin composition 12 in a proportion of 40 to 80% by mass a substrate material for a semiconductor package having a small variation in thickness can be easily produced by a method described later.
  • the content of the thermosetting resin composition 12 can be adjusted, for example, by the amount of the curable resin composition applied according to the thickness of the inorganic fiber base material 11.
  • thermosetting resin composition 12 in the prepreg 1 is divided into a region of the inorganic fiber base material 11 and a region of the thermosetting resin composition 12 by binarization treatment, for example, in a cross-sectional photograph of the prepreg 1. , Each can be determined by a method including calculating the area. In that case, the density of the inorganic fiber base material 11 and the density of the thermosetting resin composition 12 may be considered to be the same.
  • the thermosetting resin composition 12 may contain an inorganic component in addition to the thermosetting resin component.
  • the ratio of the resin component in the thermosetting resin composition 12 may be 20 to 100% by mass with respect to the mass of the thermosetting resin composition 12, and is 20 to 80% by mass from the viewpoint of reducing the linear expansion coefficient. It may be 30 to 100% by mass from the viewpoint of reducing voids after lamination, and may be 40 to 100% by mass from the viewpoint of further improving the flatness of the substrate material. From the above, the ratio of the resin component in the thermosetting resin composition 12 may be 40 to 80% by mass with respect to the mass of the thermosetting resin composition 12. That is, the ratio of the resin component in the prepreg 1 may be 16 to 64% by mass.
  • the ratio of the resin component contained in the thermosetting resin composition 12 can be calculated by a method such as ash content measurement.
  • the ash content measurement is a method of calculating the ratio of the resin component by carbonizing the resin component at a high temperature.
  • thermosetting resin composition 12 the components excluding the inorganic component may be regarded as the resin component.
  • An example of an inorganic component is an inorganic filler.
  • the component excluding the inorganic filler may be regarded as the resin component.
  • the minimum melt viscosity of prepreg 1 can be controlled by the resin component.
  • the minimum melt viscosity is not particularly limited, but is, for example, the ratio of the resin component to the inorganic component, the molecular weight and glass transition temperature of the high molecular weight component contained in the resin component, the type of thermosetting resin and its blending ratio, and the curing accelerator. It can be controlled by adjusting the type and blending ratio.
  • the molecular weight and glass transition temperature of the high molecular weight component contained in the resin component, and the type and blending ratio of the curing accelerator can greatly affect the behavior of the melt viscosity of the prepreg.
  • the glass transition temperature of the high molecular weight component may be lower than the temperature at which the curing reaction of the thermosetting resin composition is activated.
  • the glass transition temperature of the high molecular weight component is the dynamic viscoelasticity of the strip-shaped molded body of the high molecular weight component in the temperature range of 40 to 350 ° C. under the conditions of a distance between chucks of 20 mm, a frequency of 10 Hz, and a heating rate of 5 ° C./min.
  • a dynamic viscoelasticity measuring device manufactured by UBM can be used.
  • the temperature at which the curing reaction of the thermosetting resin composition is activated is, for example, when the differential scanning calorimetry of the thermosetting resin composition is performed in the temperature range of 40 to 350 ° C. at a heating rate of 5 ° C./min.
  • the temperature may be such that the calorific value due to the curing reaction shows the maximum value.
  • a differential scanning calorimetry apparatus manufactured by PerkinElmer can be used.
  • the glass transition temperature of the high molecular weight component may be 10 to 80 ° C. lower than the temperature at which the curing reaction of the thermosetting resin composition is activated. From the viewpoint of reducing the influence of temperature variation when laminating the prepreg, the glass transition temperature of the high molecular weight component may be 20 to 80 ° C. lower than the temperature at which the curing reaction of the thermosetting resin composition is activated. From the viewpoint of suppressing voids when laminating prepregs, the glass transition temperature of the high molecular weight component may be 10 to 60 ° C. lower than the temperature at which the curing reaction of the thermosetting resin composition is activated. From the above, the glass transition temperature of the high molecular weight component may be 20 to 60 ° C. lower than the temperature at which the curing reaction of the thermosetting resin composition is activated.
  • the thermosetting resin composition 12 may contain a thermoplastic resin as a high molecular weight component.
  • the thermoplastic resin is not particularly limited as long as it is a resin that softens by heating, and may have one or more reactive functional groups at the molecular end or in the molecular chain.
  • the reactive functional group include an epoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an amide group, an isocyanato group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, and a maleic anhydride group.
  • the thermoplastic resin may be at least one selected from, for example, acrylic resin, polyamide resin, polyimide resin, and polyurethane resin.
  • the content of the thermoplastic resin may be, for example, 20 to 80% by mass based on the total mass of the components other than the inorganic filler in the thermosetting resin composition 12.
  • the thermoplastic resin may contain a resin having a siloxane group.
  • a resin having a siloxane group may be a silicone resin.
  • the thermoplastic resin may contain a polyimide resin having a siloxane group.
  • the polyimide resin having a siloxane group may be, for example, a polymer produced by a reaction between a siloxane diamine and a tetracarboxylic acid dianhydride, or a polymer produced by a reaction between a siloxane diamine and a bismaleimide.
  • the siloxane diamine may be, for example, a compound represented by the following general formula (5).
  • Q4 and Q9 each independently indicate a phenylene group which may have an alkylene group or a substituent having 1 to 5 carbon atoms, and Q5, Q6 , Q7 and Q8 are independent of each other.
  • An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group or a phenoxy group, and d represents an integer of 1 to 5.
  • siloxane diamines examples include “PAM-E” (amino group equivalent 130 g / mol), “KF-8010” (amino group equivalent 430 g / mol), and "X-22-", which have amino groups at both ends.
  • siloxane diamine in terms of reactivity with the maleimide group, "PAM-E”, “KF-8010", “X-22-161A”, “X-22-161B”, “BY-16-853U” and You may select siloxane diamine from “BY-16-853".
  • siloxane diamine in terms of dielectric properties, siloxane diamine may be selected from “PAM-E”, “KF-8010”, “X-22-161A”, “BY-16-853U”, and “BY-16-853". From the viewpoint of varnish compatibility, siloxane diamine may be selected from “KF-8010", “X-22-161A” and "BY-16-853".
  • the content of the siloxane group in the polyimide resin having a siloxane group is not particularly limited, but may be 5 to 50% by mass based on the mass of the polyimide resin from the viewpoint of reactivity and compatibility.
  • the content of the siloxane group may be 5 to 30% by mass from the viewpoint of heat resistance, and may be 10 to 30% by mass from the viewpoint of further reducing the hygroscopicity.
  • the polyimide resin may be a polymer synthesized from a diamine other than siloxane diamine, or may be a polymer synthesized from a combination of siloxane diamine and other diamines.
  • the other diamines used as raw materials for the polyimide resin are not particularly limited, and examples thereof include o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 3,3'-diaminodiphenyl ether, and 3,4'-.
  • aliphatic ether diamine represented by the above general formula (4) the following general formula; Examples thereof include an aliphatic diamine represented by the above, and an aliphatic ether diamine represented by the following general formula (12).
  • equation (12) e represents an integer from 0 to 80.
  • Examples of the aliphatic diamine represented by the general formula (11) are 1,2-diaminoethane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, and 1,6-.
  • Diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane, and 1,2-diamino Cyclohexane can be mentioned.
  • the diamines exemplified above can be used alone or in combination of two or more.
  • Tetracarboxylic dianhydride can be used as a raw material for the polyimide resin.
  • tetracarboxylic acid dianhydrides include pyromellitic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 2,2', 3,3'-biphenyltetracarboxylic acid.
  • the tetracarboxylic acid dianhydride represented by the above general formula (7) can be synthesized from anhydrous trimellitic acid monoclonalide and the corresponding diol, and specifically 1,2- (ethylene) bis.
  • the tetracarboxylic dianhydride may contain a tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (6) or (8) from the viewpoint of imparting good solubility in a solvent and moisture resistance reliability. ..
  • tetracarboxylic dianhydride as described above, one type can be used alone or two or more types can be used in combination.
  • Bismaleimide can be used as a raw material for the polyimide resin.
  • Bismaleimide is not particularly limited, and examples thereof include bis (4-maleimidephenyl) methane, polyphenylmethanemaleimide, bis (4-maleimidephenyl) ether, and bis (4-maleimidephenyl) sulfone, 3,3-.
  • Dimethyl-5,5-diethyl-4,4-diphenylmethanebismaleimide, 4-methyl-1,3-phenylenebismaleimide, m-phenylenebismaleimide, 2,2-bis (4- (4-maleimidephenoxy) phenyl) Examples include propane. These can be used alone or in admixture of two or more.
  • Bismaleimide has high reactivity and can further improve dielectric properties and lineability.
  • Bis (4-maleimidephenyl) methane, bis (4-maleimidephenyl) sulfone, 3,3-dimethyl-5,5-diethyl-4, 4-Diphenylmethanebismaleimide, 2,2-bis (4- (4-maleimidephenoxy) phenyl) propane may be selected, and 3,3-dimethyl-5,5-diethyl from the viewpoint of solubility in a solvent.
  • -Maleimide phenyl) methane may be selected, 2,2-bis (4- (4-maleimide phenoxy) phenyl) propane and Digigner Moleculars Incorporated BMI-3000 (product name) from the viewpoint of lineability. ) May be selected.
  • the thermosetting resin composition 12 contains a thermosetting resin which is a compound that forms a crosslinked polymer by heating.
  • Thermosetting resins usually have a reactive functional group that causes a cross-linking reaction.
  • the reactive functional group may be, for example, an epoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an amide group, an isocyanato group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, a maleic anhydride group, or a combination thereof.
  • the content of the thermosetting resin may be, for example, 20 to 80% by mass based on the total mass of the components other than the inorganic filler in the thermosetting resin composition 12.
  • the thermosetting resin composition 12 may contain an epoxy resin as the thermosetting resin.
  • the epoxy resin may be a compound containing two or more epoxy groups.
  • the epoxy resin may be a phenolic glycidyl ether type epoxy resin from the viewpoint of curability and cured product properties.
  • phenolic glycidyl ether type epoxy resins include biphenyl aralkyl type epoxy resin, bisphenol A type (or AD type, S type, F type) glycidyl ether, water-added bisphenol A type glycidyl ether, and ethylene oxide adduct bisphenol.
  • epoxy resin examples include glycidyl ester of dimer acid, trifunctional (or tetrafunctional) glycidylamine, naphthalene resin glycidylamine and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the thermosetting resin composition 12 may contain an acrylate compound as the thermosetting resin.
  • the acrylate compound may have two or more (meth) acryloyl groups.
  • Examples of acrylate compounds include diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane diacrylate, and trimethylolpropane triacrylate.
  • Trimethylol Propane Dimethacrylate Trimethylol Propanetrimethacrylate, 1,4-Butanediol Diacrylate, 1,6-Hexanediol Diacrylate, 1,4-Butanediol Dimethacrylate, 1,6-Hexanediol Dimethacrylate, Penta Ellislitol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, 2-hydroxyethylacrylate, 2-hydroxyethylmethacrylate, 1,3-acryloyloxy- Triacrylate of 2-hydroxypropane, 1,2-methacryloyloxy-2-hydroxypropane, methylenebisacrylamide, N, N-dimethylacrylamide,
  • R 41 and R 42 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • f and g each independently represent an integer of 1 or more.
  • a radiation-polymerizable compound having a glycol skeleton as represented by the formula (13) can impart solvent resistance after curing.
  • Urethane acrylate, urethane methacrylate, isocyanuric acid-modified di / triacrylate and methacrylate can impart high adhesiveness after curing.
  • the thermosetting resin composition 12 is a thermosetting resin selected from a styrene-based elastomer, an olefin-based elastomer, a urethane-based elastomer, a polyester-based elastomer, a polyamide-based elastomer, an acrylic-based elastomer, and a silicone-based elastomer as the thermosetting resin. May include.
  • the thermosetting elastomer is composed of a hard segment component and a soft segment component. Generally, the hard segment component contributes to heat resistance and strength, and the soft segment component contributes to flexibility and toughness. These thermosetting elastomers can be used alone or in admixture of two or more.
  • thermosetting elastomer may be selected from styrene-based elastomers, olefin-based elastomers, polyamide-based elastomers, and silicone-based elastomers from the viewpoint of heat resistance and insulation reliability, and styrene-based elastomers and olefins from the viewpoint of dielectric properties. You may choose from system elastomers.
  • Thermosetting elastomer has a reactive functional group at the molecular end or in the molecular chain.
  • the reactive functional group include an epoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an amide group, an isocyanato group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, and a maleic anhydride group.
  • the reactive functional group of the thermosetting elastoma may be an epoxy group, an amino group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, or a maleic anhydride group, and may be an epoxy group, from the viewpoint of compatibility and fibrinolysis.
  • thermosetting elastomer may be 10 to 70% by mass based on the mass of the thermosetting resin composition, and 20 to 60% by mass from the viewpoint of dielectric properties and compatibility of the varnish. May be good.
  • the thermosetting resin composition may contain a curing accelerator that promotes the curing reaction of the thermosetting resin, if necessary.
  • curing accelerators include peroxides, imidazole compounds, organic phosphorus compounds, secondary amines, tertiary amines, and quaternary ammonium salts. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the curing accelerator may be, for example, an imidazole compound.
  • the content of the curing accelerator may be 0.1 to 10% by mass based on the total mass of the components other than the inorganic filler in the thermosetting fat composition, and has a dielectric property and prepreg handling property. May be 0.5 to 5% by mass, or 0.75 to 3% by mass.
  • the thermosetting resin composition 12 may contain an adhesion aid.
  • adhesion aids include silane coupling agents, triazole compounds, and tetrazole compounds.
  • the silane coupling agent may be a compound having a nitrogen atom in order to improve the adhesion with a metal.
  • Examples of silane coupling agents are N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane.
  • 3-Aminopropyltriethoxysilane 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, Tris- (trimethoxysilylpropyl) Examples thereof include isocyanurate, 3-ureidopropyltrialkoxysilane, and 3-isocyanuppropyltriethoxysilane.
  • the content of the silane coupling agent is 0.1 to 20 mass based on the total mass of the components other than the inorganic filler in the thermosetting resin composition 12 from the viewpoint of the effect of addition, heat resistance, manufacturing cost and the like. May be%.
  • triazole compounds examples include 2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzo.
  • tetrazole compounds include 1H-tetrazole, 5-amino-1H-tetrazole, 5-methyl-1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 1-methyl-5-ethyl-1H-tetrazole, 1-methyl.
  • the content of the triazole compound and the tetrazole compound is 0.1 to 20 mass based on the total mass of the components other than the inorganic filler in the thermosetting resin composition 12 from the viewpoint of the effect of addition, heat resistance and manufacturing cost. May be%.
  • silane coupling agent the triazole compound, and the tetrazole compound may be used alone or in combination.
  • the thermosetting resin composition 12 may contain an ion scavenger.
  • an ion scavenger By adsorbing ionic impurities in the organic insulating layer with an ion scavenger, the insulation reliability at the time of moisture absorption can be improved.
  • ion trapping agents include triazine thiol compounds, compounds known as copper damage inhibitors for preventing copper from being ionized and dissolved out, such as phenol-based reducing agents, and bismuth-based, antimony-based, and magnesium-based compounds. , Aluminum-based, zirconium-based, calcium-based, titanium-based, tin-based, or a mixture thereof.
  • Examples of commercially available ion scavengers include inorganic ion scavengers manufactured by Toa Synthetic Co., Ltd. (trade names: IXE-300 (antimony), IXE-500 (bismuth), IXE-600 (antimony, bismuth mixed system). ), IXE-700 (magnesium / aluminum mixed system), IXE-800 (zylconyl system), and IXE-1100 (calcium system)). One of these may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used.
  • the content of the ion scavenger is 0.01 to 10% by mass based on the total mass of the components other than the inorganic filler in the thermosetting resin composition 12 from the viewpoint of the effect of addition, heat resistance, manufacturing cost and the like. May be.
  • the thermosetting resin composition 12 may contain a filler in order to impart low hygroscopicity and low moisture permeability.
  • the filler may be an inorganic filler, an organic filler, or a combination thereof.
  • the inorganic filler can be added for the purpose of imparting thermal conductivity, low thermal expansion, low hygroscopicity, etc. to the insulating substrate.
  • the organic filler can be added for the purpose of imparting toughness or the like to the insulating substrate.
  • inorganic fillers are alumina, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, crystalline silica, amorphous. Examples include silica, boron nitride, titania, glass, iron oxide, ceramics, and carbon.
  • organic fillers include rubber-based fillers. These inorganic fillers or organic fillers may be used alone or in combination of two or more.
  • the thermosetting resin composition 12 may contain a silica filler and / or an alumina filler.
  • the average particle size of the filler may be 10 ⁇ m or less or 5 ⁇ m or less.
  • the maximum particle size of the filler may be 30 ⁇ m or less, or 20 ⁇ m or less. If the average particle size exceeds 10 ⁇ m and the maximum particle size exceeds 30 ⁇ m, it tends to be difficult to obtain the effect of improving fracture toughness.
  • the lower limit of the average particle diameter and the maximum particle diameter is not particularly limited, but is usually 0.001 ⁇ m.
  • the filler may satisfy both an average particle diameter of 10 ⁇ m or less and a maximum particle diameter of 30 ⁇ m or less.
  • a filler having a maximum particle size of 30 ⁇ m or less but an average particle size of more than 10 ⁇ m tends to relatively reduce the adhesive strength.
  • a filler having an average particle size of 10 ⁇ m or less but a maximum particle size of more than 30 ⁇ m tends to increase the variation in adhesive strength.
  • the average particle size and the maximum particle size of the filler can be measured by, for example, using a scanning electron microscope (SEM) to measure the particle size of about one filler.
  • SEM scanning electron microscope
  • a cured product obtained by heat-curing a thermosetting resin composition may be produced, and the cross section of the central portion of the cured product may be observed by SEM.
  • the probability of existence of a filler having a particle diameter of 30 ⁇ m or less may be 80% or more of all the fillers.
  • the content of the filler (particularly the inorganic filler) may be, for example, 40 to 300% by mass based on the total mass of the components other than the filler in the thermosetting resin composition 12.
  • the thermosetting resin composition may contain an antioxidant for storage stability, prevention of electromigration, and prevention of corrosion of metal conductor circuits.
  • antioxidants include benzophenone-based, benzoate-based, hindered amine-based, benzotriazole-based, or phenol-based antioxidants.
  • the content of the antioxidant is 0.01 to 10% by mass based on the total mass of the components other than the inorganic filler in the thermosetting resin composition 12 from the viewpoint of the effect of addition, heat resistance, cost and the like. There may be.
  • the dielectric constant of the cured product of the thermosetting resin composition 12 at 10 GHz may be 3.0 or less, and may be 2.8 or less in that the reliability of the electric signal can be further improved.
  • the dielectric loss tangent of the cured product of the thermosetting resin composition 12 at 10 GHz may be 0.005 or less.
  • the dielectric constant can be measured using a test piece having a length of 60 mm, a width of 2 mm, and a thickness of 300 ⁇ m, which is a cured product of a thermosetting resin composition.
  • the test piece may be vacuum dried at 30 ° C. for 6 hours before measurement.
  • the dielectric loss tangent can be calculated from the resonance frequency obtained at 10 GHz and the no-load Q value.
  • the measuring device may be a vector type network analyzer E8364B manufactured by Keysight Technology, a Kanto Electronics application developable CP531 (10 GHz resonator) and a CPMAV2 (program).
  • the measurement temperature may be 25 ° C.
  • the glass transition temperature of the cured product formed by the thermosetting of the thermosetting resin composition 12 may be 120 ° C. or higher from the viewpoint of suppressing cracks during the temperature cycle, and the stress on the wiring can be relaxed. It may be 140 ° C. or higher.
  • the glass transition temperature of the cured product may be 240 ° C. or lower in terms of enabling laminating at a low temperature, and may be 220 ° C. or lower in terms of suppressing curing shrinkage.
  • the width of the prepreg 1 may be, for example, 200 to 1,300 mm.
  • the thickness of the prepreg 1 may be, for example, 15 to 300 ⁇ m. When the thickness of the prepreg 1 is less than 15 ⁇ m, the unevenness derived from the inorganic fiber base material 11 remains and the flatness tends to be relatively lowered. If the thickness of the prepreg 1 exceeds 300 ⁇ m, the warp tends to increase.
  • the prepreg 1 is obtained by a usual method, for example, a method including impregnating an inorganic fiber base material 11 with a resin varnish containing a thermosetting resin composition 12 and a solvent, and removing the solvent from the resin varnish. Can be done.
  • FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing an embodiment of a method for manufacturing a substrate material for a semiconductor package.
  • the method shown in FIGS. 2 and 3 has a metal foil 3, two or more prepregs 1, and a metal foil 3, and the temperature of the laminated body 5 in which these are laminated in this order is added to the laminated body 5.
  • Two or more prepregs 1 are integrated by heating the laminate 5 at a temperature equal to or higher than the hot press temperature while pressing the laminate 5 in the thickness direction and the step of raising the laminate 5 to the hot press temperature.
  • the steps of forming the insulating substrate 10 formed by the above and the substrate material 100 for a semiconductor package having the metal foils 3 provided on both sides of the insulating substrate 10 are included in this order.
  • the laminate 5 In the step of raising the temperature of the laminate 5 to the hot press temperature while pressurizing the laminate 5, the laminate 5 is heated under the condition that the minimum melt viscosity of the prepreg 1 is 5000 Pa ⁇ s or less.
  • the substrate material 100 for a semiconductor package having a small variation in thickness can be easily manufactured.
  • the semiconductor package substrate material 100 it is possible to manufacture a semiconductor device for transmitting a high frequency signal, in which fine wiring is formed and chips having fine bumps are connected, with high reliability and productivity. ..
  • the obtained substrate material 100 for a semiconductor package is also excellent in terms of reducing warpage.
  • the laminate 5 may be heated under the condition that the minimum melt viscosity of the prepreg 1 is 1000 Pa ⁇ s or more and 5000 Pa ⁇ s or less. ..
  • the minimum melt viscosity of the prepreg 1 in the process of raising the temperature is 1000 Pa ⁇ s or more, the variation in the thickness of the substrate material 100 for a semiconductor package tends to be further reduced.
  • FIG. 4 is a graph showing an example of the measurement result of the melt viscosity of the prepreg.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the melt viscosity (Complex Viscosity) of the prepreg and the temperature, and the same prepreg is melted at a heating rate of 3 ° C./min, 4 ° C./min or 6 ° C./min. Shows viscosity. As illustrated in FIG.
  • the heating rate in the step of raising the laminate 5 to the hot press temperature while pressurizing it may be, for example, 2 ° C./min or more, 3 ° C./min or more, or 4 ° C./min or more, and 8 ° C./min or less. It may be 7 ° C./min or less, or 6 ° C./min or less.
  • the temperature of the laminated body 5 is raised to the hot press temperature, starting from a temperature in the range of, for example, 20 to 120 ° C. ..
  • the temperature at which the prepreg 1 exhibits the minimum melt viscosity may be 80 ° C. or higher or 120 ° C. or higher, 200 ° C. or lower, or 200 ° C. or lower. It may be 180 ° C. or lower.
  • the step of raising the temperature of the laminate 5 to the hot press temperature while pressurizing the laminate 5 is such that the temperature of the laminate 5 is higher than the hot press temperature within the range of ⁇ 20 ° C., which is the temperature at which the prepreg 1 shows the minimum melt viscosity. It may include raising to a low holding temperature, holding the laminate 5 at the holding temperature for 5 to 90 minutes, and raising the temperature of the laminate 5 from the holding temperature to the hot press temperature in this order. During these processes, the laminate 5 is usually continuously pressurized.
  • the substrate material 100 for a semiconductor package is formed by a hot press in which the laminate 5 whose temperature has risen to the hot press temperature is further heated and pressurized at a temperature equal to or higher than the hot press temperature.
  • the curing reaction of the thermosetting resin composition in the prepreg 1 proceeds during heating and pressurization at a temperature higher than the hot press temperature, and the insulating resin layer 12A and the insulating resin which are the cured products of the thermosetting resin composition proceed.
  • the insulating substrate 10 including the inorganic fiber base material 11 arranged in the layer 12A is formed.
  • the hot press temperature may be, for example, 100 to 250 ° C. or 150 to 300 ° C.
  • the heating and pressurizing time after the temperature rise may be, for example, 0.1 to 5 hours.
  • the substrate material 100 after heating and pressurization may be further heated if necessary.
  • the content of the insulating resin layer 12A in the insulating substrate 10 is substantially the same as the content of the thermosetting resin composition 12 in the prepreg 1, and is, for example, 40 to 80% by mass with respect to the insulating substrate 10 mass. You may.
  • the laminate 5 is continuously pressurized from the temperature rise to the heating and pressurization at the hot press temperature.
  • the pressure applied to the laminate 5 from the temperature rise to the heating and pressurization at the hot press temperature may be, for example, 0.2 to 10 MPa.
  • the metal leaf 3 is an alloy containing copper, gold, silver, nickel, platinum, molybdenum, ruthenium, aluminum, tungsten, iron, titanium, chromium, or at least one of these metal elements from the viewpoint of conductivity. It may be included.
  • the metal foil 3 may be a copper foil, an aluminum foil, or a copper foil.
  • the device for heating and pressurizing the laminate 5 may be, for example, a multi-stage press, a multi-stage vacuum press, continuous forming, or an autoclave forming machine.
  • the laminated body 5 is heated under the condition that the maximum value among the minimum melt viscosities indicated by two or more kinds of prepregs is 5000 P ⁇ s or less.
  • the laminated body to be heated and pressed is arranged on one or more prepregs having a minimum melt viscosity of 5000 Pa ⁇ s or less and both sides thereof. It may contain one or more prepregs having a minimum melt viscosity of 3000 Pa or less.
  • the width of the substrate material 100 for a semiconductor package may be 200 to 1,300 mm from the viewpoint of productivity.
  • the thickness of the substrate material 10 for a semiconductor package may be 200 to 1500 ⁇ m.
  • the substrate material 100 for a semiconductor package can have a thickness with little variation.
  • the standard deviation of the thickness of the substrate material for a semiconductor package may be 4 ⁇ m or less, 3.5 ⁇ m or less, 3 ⁇ m or less, 2.5 ⁇ m or less, or 2 ⁇ m or less, or 0.1 ⁇ m or more.
  • the standard deviation of the thickness of the substrate material 100 for a semiconductor package is a value calculated by the following formula from the thicknesses T 1 , T 2 , ..., T n of the substrate material 100 for a semiconductor package at any n positions. It may be ⁇ .
  • the position where the thickness of the substrate material 100 for a semiconductor package is measured is, for example, the entire main surface of the substrate material 100 for a semiconductor package divided into a plurality of regions having an area of 2500 mm 2 and one or more selected from each region. Can be done. The entire main surface of the substrate material 100 for a semiconductor package is divided so that the number of the plurality of regions having an area of 2500 mm 2 is maximized.
  • the thickness is measured, for example, using a micrometer.
  • the semiconductor package substrate material 100 can be used, for example, as a core material for forming a semiconductor package wiring board on which a semiconductor chip is mounted. By forming the wiring using the metal foil 3 of the substrate material 100 for the semiconductor package, it is possible to manufacture the wiring board for the semiconductor package having fine wiring.
  • the wiring board for a semiconductor package includes, for example, a method including forming wiring on a metal foil 3 by a subtractive method, or removing the metal foil 3 if necessary and then forming wiring by a semi-additive method. It can be obtained by the method. If necessary, a through hole may be formed through the insulating substrate 10 to form a conductive via to fill the through hole.
  • a semiconductor package is manufactured by mounting a semiconductor chip, memory, etc. at a predetermined position on a wiring board for a semiconductor package. Since the thickness of the wiring board for a semiconductor package obtained by using the substrate material for a semiconductor package according to the present embodiment is small, the yield of the process of mounting the semiconductor chip tends to be improved. In addition, a semiconductor chip having minute solder bumps can be more easily mounted on a wiring board.
  • a build-up layer may be formed on the wiring board for a semiconductor package.
  • wiring connected to the semiconductor chip can be formed on the build-up layer.
  • the method for forming the build-up layer is, for example, a subtractive method, a full additive method, a semi-additive method (SAP: Semi Adaptive Process), a modified semi-additive method (m-SAP: modified Semi Adaptive Process), or a trench method. May be good.
  • the trench method is a method including forming a build-up material or a photosensitive insulating material layer having a pattern including a groove on a wiring board, and filling the groove with a conductive material.
  • the conductive material formed outside the groove is removed by a method such as CMP or a fly-cut method.
  • the total concentration of the polyimide resin and the epoxy resin in the resin varnish was 65% by mass.
  • the obtained resin varnish is impregnated into a glass cloth (thickness 0.1 mm) formed of E glass fiber and dried by heating at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a resin content (content of a thermosetting resin composition). Obtained 50% by mass of prepreg A.
  • Pre-preg B A prepreg B was produced in the same manner as the prepreg A except that the resin content was changed to 70% by mass.
  • Pre-preg C 10.3 g of 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 1,4-butanediol bis (3-aminopropyl) in a flask equipped with a stirrer, thermometer, and nitrogen replacement device.
  • ether trade name "B-12", manufactured by Tokyo Kasei
  • 101 g of N-methylpyrrolidone were added.
  • 20.5 g of 1,2- (ethylene) bis (trimeritate anhydride) was added.
  • a reflux condenser with a water receptor was attached to the flask.
  • the polyimide resin 2 was produced by raising the temperature of the reaction solution to 180 ° C. while blowing nitrogen gas, maintaining the temperature for 5 hours, and proceeding the reaction while removing water.
  • the polyimide resin solution was cooled to room temperature.
  • the total concentration of the polyimide resin and the epoxy resin in the resin varnish was 65% by mass.
  • the obtained resin varnish was impregnated into a glass cloth (thickness 0.1 mm) formed of E glass fiber, and dried by heating at 150 ° C. for 10 minutes to obtain prepreg C having a resin content of 50% by mass.
  • Pre-preg D A prepreg D was produced in the same manner as the prepreg C except that the resin content was changed to 70% by mass.
  • prepreg E was produced in the same manner as the prepreg A except that the resin content was changed to 35% by mass.
  • Pre-preg F An epoxy resin solution in which a polyimide solution containing polyimide resin 1 (polyimide content: 50 g) and 60 g of biphenyl aralkyl type epoxy resin (trade name "NC-3000-H", manufactured by Nippon Kayaku) are dissolved in propylene glycol monomethyl ether. , 1.5 g of curing accelerator (imidazole compound, trade name "2P4MZ", manufactured by Shikoku Kasei), silica slurry containing 50 g of silica filler (trade name "SC2050-KNK", manufactured by Admatex), and N- Methylpyrrolidone was mixed and the mixture was stirred for 30 minutes to give a resin varnish.
  • curing accelerator imidazole compound, trade name "2P4MZ”
  • silica slurry containing 50 g of silica filler trade name "SC2050-KNK", manufactured by Admatex
  • N- Methylpyrrolidone was mixed and the mixture was stir
  • the total concentration of the polyimide resin and the epoxy resin in the resin varnish was 65% by mass.
  • the obtained resin varnish was impregnated into a glass cloth (thickness 0.1 mm) formed of E glass fiber and dried by heating at 150 ° C. for 10 minutes to obtain prepreg F having a resin content of 50% by mass.
  • Condition A Temperature rise from 20 ° C to 250 ° C at a temperature rise rate of 4 ° C / min
  • Condition B Temperature rise from 20 ° C to 250 ° C at a temperature rise rate of 6 ° C / min The temperature at which prepreg A showed the lowest melt viscosity is The temperature was 135 ° C. under condition A and 145 ° C. under condition B.
  • the temperature of the press device was raised under the following conditions A, B or C, and then the laminate was heated and pressurized at 230 ° C. for 2 hours. Then, the end portion having a width of 25 mm along the four sides of the laminated body was cut off using a cut-and-sew to obtain a substrate material having a square main surface having a side of 200 mm.
  • Table 2 shows the combination of the prepreg and the heating conditions applied in each Example or Comparative Example.
  • Condition A Temperature rise from room temperature (about 25 ° C) to 230 ° C at a temperature rise rate of 4 ° C / min
  • Condition B Temperature rise from room temperature (about 25 ° C) to 230 ° C at a temperature rise rate of 6 ° C / min
  • the flatness (variation in thickness) of the substrate material, connectivity of solder bumps, fine wiring formability, and variation in wiring width were evaluated by the following methods. The evaluation results are shown in Table 2.
  • the minimum melt viscosity of the prepreg shown in Table 2 is the minimum melt viscosity measured under the temperature rise condition corresponding to the temperature rise condition adopted in each Example or Comparative Example.
  • the main surface of the substrate material is divided into 16 square areas with a side of 50 mm, and the thickness at a position 2 mm inward from the corners of the four corners of each area is measured using a micrometer (Mitutoyo, ID-C112X). did. The average value and standard deviation were calculated from the measured values of the thickness at a total of 64 locations.
  • a test substrate material having a square main surface with a side of 50 mm was cut out from the substrate material by dicing.
  • the substrate material was immersed in a sulfuric acid aqueous solution having a concentration of 10% by mass for 1 minute.
  • a flux agent SPARCLE FLUX WF-6317, manufactured by Senju Metal Industry Co., Ltd.
  • a semiconductor chip having a solder bump is placed on the surface of a substrate material coated with a flux agent, and heated in a reflow device (SNR-1065GT manufactured by Senju Metal Industry Co., Ltd.) in which the maximum temperature is set to 260 ° C. under a nitrogen atmosphere.
  • a semiconductor chip was mounted on the substrate material.
  • the semiconductor chip used here has a copper pillar having a diameter of 75 ⁇ m and a height of 45 ⁇ m and a solder bump (SnAg) having a height of 15 ⁇ m provided on the copper pillar, and has connection terminals arranged at a pitch of 150 ⁇ m.
  • the semiconductor chip has a square main surface having a side of 25 mm obtained by dicing a silicon wafer (manufactured by Waltz, FBW150-00SnAg01JY) having a thickness of 725 ⁇ m.
  • the substrate material and the chips mounted therein were cleaned using an ultrasonic cleaner at a frequency of 45 kHz and a cleaning time of 10 minutes to remove the flux agent, and then dried by heating at 100 ° C. for 30 minutes. .. Subsequently, an underfill was injected between the substrate material and the semiconductor chip on a hot plate heated to 110 ° C., and further heated at 150 ° C. for 2 hours to obtain a semiconductor package for evaluation.
  • the cross sections of the solder bumps located at the four corners of the semiconductor chip in the obtained semiconductor package were observed at 10 points each with a scanning electron microscope, and the connection between the solder bumps and the copper foil of the substrate material was confirmed. A total of 120 locations were observed for the three semiconductor packages manufactured by the same procedure. Among them, the ratio of the places where the connection between the solder bump and the copper foil of the substrate material was confirmed was calculated. When this ratio was 90% or more, it was determined as "A", and when this ratio was less than 90%, it was determined as "B".
  • Fine wiring formability A test substrate material having a square main surface with a side of 50 mm was cut out from the substrate material by dicing. The copper foil was removed from the substrate material by etching by immersing it in an aqueous solution of ammonium persulfate. A photosensitive insulating material (Hitachi Kasei, AR5100) was applied to the exposed insulating substrate with a slit coater, and the coating film was dried by heating at 120 ° C. for 1 minute, and then dried at 230 ° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere. Was cured by heating to form an insulating resin layer having a thickness of 5 ⁇ m.
  • a seed layer composed of a titanium layer (thickness 50 nm) and a copper layer (thickness 150 nm) was formed on the insulating resin layer by sputtering.
  • a photoresist (RY-5107UT) layer is formed on the seed layer, and a projection exposure device (Therma Precision Co., Ltd., S6Ck exposure machine) is used to cover a 70 mm square range of the photoresist with UV. Exposed.
  • the photoresist after exposure was developed by spraying a 1% by mass aqueous solution of sodium carbonate using a spin developer (ultra-high pressure spin developer manufactured by Blue Ocean Technology Co., Ltd.).
  • the exposed seed layer was washed at 23 ° C. for 30 seconds with an aqueous solution prepared by mixing a copper etching solution (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, WLC-C2) and pure water at a mass ratio of 1: 1. .. Subsequently, the titanium etching solution (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, WLC-T) and a 23% aqueous ammonia solution were immersed in an aqueous solution at 23 ° C. adjusted by a mass ratio of 50: 1 for 10 minutes. The copper layer and titanium layer were removed. By the above operation, 20 sets of wiring composed of 20 linear portions were formed. Of the total of 400 straight lines of the formed wiring, the ratio of the ones in which the fall was confirmed was calculated. When this ratio is 80% or more and 100% or less, it is "A”, when this ratio is 50% or more and less than 80%, it is "B”, and when this ratio is 0% or more and less than 50%. It was determined to be "C”.

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Abstract

金属箔、１枚以上のプリプレグ、及び金属箔を有し、これらがこの順で積層された積層体の温度を、前記積層体を加圧しながら熱プレス温度まで上昇させる工程を含む、半導体パッケージ用基板材料を製造する方法が開示される。プリプレグが、無機繊維基材及び熱硬化性樹脂組成物を含む。熱硬化性樹脂組成物の含有量が、プリプレグの質量を基準として４０～８０質量％である。積層体の温度を積層体を加圧しながら熱プレス温度まで上昇させる工程において、プリプレグの最低溶融粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下となる条件で積層体が加熱される。

Description

半導体パッケージ用基板材料を製造する方法、プリプレグ、及び半導体パッケージ用基板材料
　本発明は、半導体パッケージ用基板材料を製造する方法、プリプレグ、及び半導体パッケージ用基板材料に関する。
　半導体装置の高速伝送及び小型化を実現するために、半導体パッケージ用配線基板と半導体チップとを高密度に接続することが求められている。半導体パッケージ用配線基板として、微細配線層によって異種の半導体チップを並列に接続できる構造、及び、微細なバンプを有する半導体チップを実装できる構造を有するものが提案されている。
特開平１１－１２６９７８号公報 特開平８－１９８９８２号公報
　半導体チップが搭載される半導体パッケージ用配線基板は、半導体パッケージ用基板材料の銅箔上に配線を形成することによって製造されることが多い。半導体パッケージ用基板材料は、数枚のプリプレグと銅箔とを積層することによって製造される。
　高密度化のために、半導体パッケージ用配線基板は、幅１０μｍ以下の微細な配線を有することが求められることがある。しかし、そのような微細な配線を形成する場合、配線の幅の微小なばらつきが、無視できない問題として顕在化することがある。
　そこで、本発明の一側面は、配線幅のばらつきを抑制しながら、微細な配線を安定して形成することを可能にする半導体パッケージ用基板材料を提供する。
　本発明の一側面は、金属箔、１枚以上のプリプレグ、及び金属箔を有し、これらがこの順で積層された積層体の温度を、前記積層体を加圧しながら熱プレス温度まで上昇させる工程と、前記積層体を加圧しながら、前記積層体を前記熱プレス温度以上の温度で加熱することにより、前記プリプレグから形成された絶縁基板、及び該絶縁基板の両面上に設けられた前記金属箔を有する基板材料を形成する工程と、をこの順で含む、半導体パッケージ用基板材料を製造する方法を提供する。前記プリプレグは、無機繊維基材、及び該無機繊維基材に含浸された熱硬化性樹脂組成物を含む。前記熱硬化性樹脂組成物の含有量は、前記プリプレグの質量を基準として４０～８０質量％である。前記積層体の温度を前記積層体を加圧しながら前記熱プレス温度まで上昇させる工程において、前記プリプレグの最低溶融粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下となる条件で前記積層体が加熱される。
　一般に、プリプレグの最低溶融粘度は、昇温速度等の加熱条件の影響によって変化する。本発明者らの知見によれば、基板材料を形成するための熱プレスの工程において、特定の樹脂含有量のプリプレグを含む積層体を、プリプレグの最低溶融粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下となる条件で加熱すると、厚みのばらつきが極めて小さい基板材料が形成される。そして、厚みのばらつきが小さい基板材料を用いて配線を形成すると、配線幅のばらつきが従来よりも抑制される。
　本発明の別の一側面は、無機繊維基材、及び該無機繊維基材に含浸された熱硬化性樹脂組成物を含むプリプレグを提供する。前記熱硬化性樹脂組成物の含有量が、前記プリプレグの質量を基準として４０～８０質量％である。昇温速度４℃／分で測定される前記プリプレグの最低溶融粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下である。
　上記本発明の一側面に係るプリプレグを上記方法において用いることによって、配線幅のばらつきを抑制しながら、微細な配線を安定して形成することを可能にする半導体パッケージ用基板材料を容易に製造することができる。
　本発明の更に別の一側面は、絶縁樹脂層、及び該絶縁樹脂層内に設けられた無機繊維基材を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の両面上に設けられた金属箔と、を備える、半導体パッケージ用基板材料を提供する。前記絶縁樹脂層の含有量が、前記絶縁基板の質量を基準として４０～８０質量％である。当該基板材料の厚みの標準偏差が４μｍ以下である。
　上記本発明の一側面に係る半導体パッケージ用基板材料は、厚みのばらつきが小さいことから、配線幅のばらつきを抑制しながら配線を形成することを可能にする。
　本発明の一側面によれば、配線幅のばらつきを抑制しながら、微細な配線を安定して形成することを可能にする半導体パッケージ用基板材料が提供される。配線幅のばらつきが小さいことから、高密度の微細は配線を容易に形成することができる。本発明の一側面に係る半導体パッケージ用基板材料は、厚みのばらつきが小さいことから、周波数の高い信号を伝送するための配線を容易に形成することができる。本発明の一側面に係る半導体パッケージ用基板材料は、反り低減の点でも優れている。本発明の一側面に係る半導体パッケージ用基板材料から形成される配線基板は、微細なバンプを有する半導体チップを高い信頼性及び良好な生産性で搭載することを可能にする。
プリプレグの一実施形態を示す断面図である。 半導体パッケージ用基板材料を製造する方法の一実施形態を示す断面図である。 半導体パッケージ用基板材料を製造する方法の一実施形態を示す断面図である。 プリプレグの溶融粘度の測定結果の一例を示すグラフである。
　以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
　図１は、プリプレグの一実施形態を示す断面図である。図１に示されるプリプレグ１は、無機繊維基材１１と、無機繊維基材１１に含浸された熱硬化性樹脂組成物１２とを含む。
　無機繊維基材１１は、例えば無機繊維を含む織布又は不織布であることができる。無機繊維基材１１を構成する無機繊維は、ガラス繊維、炭素繊維又はこれらの組み合わせであってもよい。無機繊維基材１１が、ガラス繊維から構成されるガラスクロスであってもよい。無機繊維基材を構成する無機繊維のうちガラス繊維の割合が８０～１００質量％、９０～１００質量％、９５～１００質量％、又は９９～１００質量％であってもよい。ガラス繊維は、例えば、Ｅガラス、Ｓガラス、又は石英ガラスであってもよい。無機繊維基材１１の厚みは、０．０１～０．２０μｍであってもよい。
　昇温速度４℃／分で測定されるプリプレグ１の最低溶融粘度は、５０００Ｐａ・ｓ以下であってもよい。プリプレグの最低溶融粘度は、プリプレグの試験片を直径８ｍｍの２枚の平行プレートの間に挟み、２０℃から２００℃以上の温度まで所定の昇温速度で昇温しながら、せん断モードで周波数１０Ｈｚの動的粘弾性測定を行ったときの溶融粘度の最低値である。測定用の試験片の厚みは１０～４００μｍであり、必要により２枚以上のプリプレグを積層することによって試験片が作製される。測定のために、例えば粘弾性測定装置のＡＲＥＳ（レオメトリックス・サイエンティフィック・エフ・イー株式会社製）を用いることができる。昇温速度４℃／分で測定されるプリプレグ１の最低溶融粘度が、３０００Ｐａ・ｓ以下であってもよく、１０００Ｐａ・ｓ以上であってもよい。
　プリプレグ１が最低溶融粘度を示す温度は、プリプレグの取り扱い性の観点から８０℃以上であってもよく、保存安定性の観点から１２０℃以上であってもよ。プリプレグ１が最低溶融粘度を示す温度は、生産性の観点から２００℃以下であってもよく、反り低減の観点から１８０℃以下であってもよい。以上より、プリプレグ１が最低溶融粘度を示す温度は、１２０～１８０℃であってもよい。
　プリプレグ１における熱硬化性樹脂組成物１２の含有量は、４０～８０質量％であってもよい。熱硬化性樹脂組成物１２を４０～８０質量％の割合で含むプリプレグを用い、後述の方法によって、厚みのばらつきの小さい半導体パッケージ用基板材料を容易に製造することができる。熱硬化性樹脂組成物１２の含有量は、例えば無機繊維基材１１の厚みに応じた硬化性樹脂組成物の塗布量によって調整することができる。
　プリプレグ１における熱硬化性樹脂組成物１２の含有量は、例えば、プリプレグ１の断面写真において、二値化処理によって無機繊維基材１１の領域と熱硬化性樹脂組成物１２の領域とに分割し、それぞれの面積を算出することを含む方法によって求めることができる。その場合、無機繊維基材１１の密度と熱硬化性樹脂組成物１２の密度とが同一であるとみなしてもよい。
　熱硬化性樹脂組成物１２は、熱硬化性の樹脂成分の他、無機成分を含み得る。熱硬化性樹脂組成物１２における樹脂成分の割合は、熱硬化性樹脂組成物１２の質量に対して２０～１００質量％であってもよく、線膨張係数低減の観点から２０～８０質量％であってもよく、積層後のボイド低減の観点から３０～１００質量％であってもよく、基板材料の平坦性のより一層の向上の観点から４０～１００質量％であってもよい。以上より、熱硬化性樹脂組成物１２における樹脂成分の割合は、熱硬化性樹脂組成物１２の質量に対して４０～８０質量％であってもよい。つまり、プリプレグ１における樹脂成分の割合が、１６～６４質量％であってもよい。
　熱硬化性樹脂組成物１２に含まれる樹脂成分の割合は、灰分測定等の方法で算出できる。灰分測定とは、高温で樹脂成分を炭化することにより、樹脂成分の割合を算出する方法である。
　熱硬化性樹脂組成物１２において、無機成分を除いた成分を樹脂成分とみなしてもよい。無機成分の例は無機フィラーである。熱硬化性樹脂組成物１２において、無機フィラーを除いた成分を樹脂成分とみなしてもよい。
　プリプレグ１の最低溶融粘度は、樹脂成分によって制御することができる。最低溶融粘度は、特に限定はしないが、例えば、樹脂成分と無機成分の比率、樹脂成分に含まれる高分子量成分の分子量及びガラス転移温度、熱硬化樹脂の種類及びその配合比率、硬化促進剤の種類及び配合比率を調整することによって制御することができる。
　特に、樹脂成分に含まれる高分子量成分の分子量及びガラス転移温度、並びに硬化促進剤の種類及び配合比率は、プリプレグの溶融粘度の挙動に大きく影響し得る。例えば、高分子量成分のガラス転移温度が、熱硬化性樹脂組成物の硬化反応が活性化する温度よりも低くてもよい。高分子量成分のガラス転移温度は、高分子量成分の短冊状成形体の動的粘弾性を、チャック間距離２０ｍｍ、周波数１０Ｈｚ、昇温速度５℃／分の条件で４０～３５０℃の温度範囲で測定し、そのときのｔａｎδの最大値を示す温度であってもよい。動的粘弾性の測定のために、例えば、ユービーエム製の動的粘弾性測定装置を用いることができる。熱硬化性樹脂組成物の硬化反応が活性化する温度は、例えば、熱硬化性樹脂組成物の示差走査熱量測定を、昇温速度５℃／分で４０～３５０℃の温度範囲で行ったときに、硬化反応による発熱量が最大値を示す温度であってもよい。示差走査熱量測定のために、例えばパーキンエルマー社製の示差走査熱量測定装置を用いることができる。
　高分子量成分のガラス転移温度は、熱硬化性樹脂組成物の硬化反応が活性化する温度よりも１０～８０℃低くてもよい。プリプレグを積層する際の温度ばらつきによる影響を低減できる観点から、高分子量成分のガラス転移温度は、熱硬化性樹脂組成物の硬化反応が活性化する温度よりも２０～８０℃低くてもよい。プリプレグを積層する際のボイドを抑制できる観点から、高分子量成分のガラス転移温度は、熱硬化性樹脂組成物の硬化反応が活性化する温度よりも１０～６０℃低くてもよい。以上より、高分子量成分のガラス転移温度は、熱硬化性樹脂組成物の硬化反応が活性化する温度よりも２０～６０℃低くてもよい。
　熱硬化性樹脂組成物１２は、高分子量成分として熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂は、加熱によって軟化する樹脂であれば特に限定はなく、分子末端又は分子鎖中に１種以上の反応性官能基を有していてもよい。反応性官能基の例としては、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、イソシアナト基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、及び無水マレイン酸基が挙げられる。
　熱可塑性樹脂は、例えば、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂から選ばれる少なくとも１種であってもよい。
　熱可塑性樹脂の含有量は、熱硬化性樹脂組成物１２のうち無機フィラー以外の成分の合計質量を基準として、例えば２０～８０質量％であってもよい。
　吸湿抑制の点で、熱可塑性樹脂がシロキサン基を有する樹脂を含んでもよい。例えば、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、又はポリウレタン樹脂がシロキサン基を有していてもよい。シロキサン基を有する樹脂がシリコーン樹脂であってもよい。
　加熱時のアウトガスの抑制と接着性の観点から、熱可塑性樹脂がシロキサン基を有するポリイミド樹脂を含んでもよい。シロキサン基を有するポリイミド樹脂は、例えばシロキサンジアミンとテトラカルボン酸二無水物との反応により生成する重合体、又は、シロキサンジアミンとビスマレイミドとの反応により生成する重合体であってもよい。
　シロキサンジアミンは、例えば、下記一般式（５）で表される化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 　式中、Ｑ４及びＱ９は各々独立に、炭素数１～５のアルキレン基又は置換基を有してもよいフェニレン基を示し、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７及びＱ８は各々独立に、炭素数１～５のアルキル基、フェニル基又はフェノキシ基を示し、ｄは１～５の整数を示す。
　式（５）で表され、ｄが１であるシロキサンジアミンの例として、１，１，３，３－テトラメチル－１，３－ビス（４－アミノフェニル）ジシロキサン、１，１，３，３－テトラフェノキシ－１，３－ビス（４－アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３－テトラフェニル－１，３－ビス（２－アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３－テトラフェニル－１，３－ビス（３－アミノプロピル）ジシロキサン、１，１，３，３－テトラメチル－１，３－ビス（２－アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３－テトラメチル－１，３－ビス（３－アミノプロピル）ジシロキサン、１，１，３，３－テトラメチル－１，３－ビス（３－アミノブチル）ジシロキサン、１，３－ジメチル－１，３－ジメトキシ－１，３－ビス（４－アミノブチル）ジシロキサンが挙げられる。式（５）で表され、ｄが２であるシロキサンジアミンの例として、１，１，３，３，５，５－ヘキサメチル－１，５－ビス（４－アミノフェニル）トリシロキサン、１，１，５，５－テトラフェニル－３，３－ジメチル－１，５－ビス（３－アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，５，５－テトラフェニル－３，３－ジメトキシ－１，５－ビス（４－アミノブチル）トリシロキサン、１，１，５，５－テトラフェニル－３，３－ジメトキシ－１，５－ビス（５－アミノペンチル）トリシロキサン、１，１，５，５－テトラメチル－３，３－ジメトキシ－１，５－ビス（２－アミノエチル）トリシロキサン、１，１，５，５－テトラメチル－３，３－ジメトキシ－１，５－ビス（４－アミノブチル）トリシロキサン、１，１，５，５－テトラメチル－３，３－ジメトキシ－１，５－ビス（５－アミノペンチル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５－ヘキサメチル－１，５－ビス（３－アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５－ヘキサエチル－１，５－ビス（３－アミノプロピル）トリシロキサン、及び１，１，３，３，５，５－ヘキサプロピル－１，５－ビス（３－アミノプロピル）トリシロキサンが挙げられる。
　シロキサンジアミンの市販品の例としては、両末端にアミノ基を有する「ＰＡＭ－Ｅ」（アミノ基当量１３０ｇ／ｍｏｌ）、「ＫＦ－８０１０」（アミノ基当量４３０ｇ／ｍｏｌ）、「Ｘ－２２－１６１Ａ」（アミノ基当量８００ｇ／ｍｏｌ）、「Ｘ－２２－１６１Ｂ」（アミノ基当量１５００ｇ／ｍｏｌ）、「ＫＦ－８０１２」（アミノ基当量２２００ｇ／ｍｏｌ）、「ＫＦ－８００８」（アミノ基当量５７００ｇ／ｍｏｌ）、「Ｘ－２２－９４０９」（アミノ基当量７００ｇ／ｍｏｌ、側鎖フェニルタイプ）、「Ｘ－２２－１６６０Ｂ－３」（アミノ基当量２２００ｇ／ｍｏｌ、側鎖フェニルタイプ）（以上、信越化学工業株式会社製）、「ＢＹ－１６－８５３Ｕ」（アミノ基当量４６０ｇ／ｍｏｌ）、「ＢＹ－１６－８５３」（アミノ基当量６５０ｇ／ｍｏｌ）、「ＢＹ－１６－８５３Ｂ」（アミノ基当量２２００ｇ／ｍｏｌ）（以上、東レダウコーニング株式会社製）が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を混合して使用できる。これらの中でも、マレイミド基との反応性の点で、「ＰＡＭ－Ｅ」、「ＫＦ－８０１０」、「Ｘ－２２－１６１Ａ」、「Ｘ－２２－１６１Ｂ」、「ＢＹ－１６－８５３Ｕ」及び「ＢＹ－１６－８５３」からシロキサンジアミンを選択してもよい。誘電特性の点では「ＰＡＭ－Ｅ」、「ＫＦ－８０１０」、「Ｘ－２２－１６１Ａ」、「ＢＹ－１６－８５３Ｕ」、「ＢＹ－１６－８５３」からシロキサンジアミンを選択してもよい。ワニスの相溶性の点から「ＫＦ－８０１０」、「Ｘ－２２－１６１Ａ」及び「ＢＹ－１６－８５３」からシロキサンジアミンを選択してもよい。
　シロキサン基を有するポリイミド樹脂におけるシロキサン基の含有量は、特に限定されないが、反応性及び相溶性の観点から、ポリイミド樹脂の質量を基準として５～５０質量％であってもよい。シロキサン基の含有量は、耐熱性の観点から５～３０質量％であってもよく、より吸湿率を低減できる点で１０～３０質量％であってもよい。
　ポリイミド樹脂は、シロキサンジアミン以外のジアミンから合成される重合体であってもよく、シロキサンジアミン及びその他のジアミンの組み合わせから合成される重合体であってもよい。
　ポリイミド樹脂の原料として用いられるその他のジアミンは、特に制限はなく、その例としては、ｏ－フェニレンジアミン、ｍ－フェニレンジアミン、ｐ－フェニレンジアミン、３，３’－ジアミノジフェニルエーテル、３，４’－ジアミノジフェニルエーテル、４，４’－ジアミノジフェニルエーテル、３，３’－ジアミノジフェニルメタン、３，４’－ジアミノジフェニルメタン、４，４’－ジアミノジフェニルエーテメタン、ビス（４－アミノ－３，５－ジメチルフェニル）メタン、ビス（４－アミノ－３，５－ジイソプロピルフェニル）メタン、３，３’－ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，４’－ジアミノジフェニルジフルオロメタン、４，４’－ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，３’－ジアミノジフェニルスルフォン、３，４’－ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’－ジアミノジフェニルスルフォン、３，３’－ジアミノジフェニルスルフィド、３，４’－ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’－ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’－ジアミノジフェニルケトン、３，４’－ジアミノジフェニルケトン、４，４’－ジアミノジフェニルケトン、２，２－ビス（３－アミノフェニル）プロパン、２，２’－（３，４’－ジアミノジフェニル）プロパン、２，２－ビス（４－アミノフェニル）プロパン、２，２－ビス（３－アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２－（３，４’－ジアミノジフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス（４－アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３－ビス（３－アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４－ビス（３－アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４－ビス（４－アミノフェノキシ）ベンゼン、３，３’－（１，４－フェニレンビス（１－メチルエチリデン））ビスアニリン、３，４’－（１，４－フェニレンビス（１－メチルエチリデン））ビスアニリン、４，４’－（１，４－フェニレンビス（１－メチルエチリデン））ビスアニリン、２，２－ビス（４－（３－アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２－ビス（４－（３－アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス（４－（４－アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス（４－（３－アミノフェノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４－（４－アミノフェノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４－（３－アミノフェノキシ）フェニル）スルフォン、ビス（４－（４－アミノフェノキシ）フェニル）スルフォン、３，３’－ジヒドロキシ－４，４’－ジアミノビフェニル、及び３，５－ジアミノ安息香酸等の芳香族ジアミン、１，３－ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、２，２－ビス（４－アミノフェノキシフェニル）プロパン、下記一般式（４）で表される脂肪族エーテルジアミン、下記一般式（１１）で表される脂肪族ジアミン、並びに、カルボキシル基及び／又は水酸基を有するジアミンが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 　式（４）中、Ｑ１、Ｑ２及びＱ３は各々独立に、炭素数１～１０のアルキレン基を示し、ｂは２～８０の整数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 　式（１１）中、ｃは５～２０の整数を示す。
　上記一般式（４）で表される脂肪族エーテルジアミンの例としては、下記一般式；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 で表される脂肪族ジアミン、並びに、下記一般式（１２）で表される脂肪族エーテルジアミンが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 　式（１２）中、ｅは０～８０の整数を示す。
　上記一般式（１１）で表される脂肪族ジアミンの例としては、１，２－ジアミノエタン、１，３－ジアミノプロパン、１，４－ジアミノブタン、１，５－ジアミノペンタン、１，６－ジアミノヘキサン、１，７－ジアミノヘプタン、１，８－ジアミノオクタン、１，９－ジアミノノナン、１，１０－ジアミノデカン、１，１１－ジアミノウンデカン、１，１２－ジアミノドデカン、及び１，２－ジアミノシクロヘキサンが挙げられる。
　以上例示されたジアミンは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
　ポリイミド樹脂の原料としてテトラカルボン酸二無水物を使用することができる。テトラカルボン酸二無水物の例としては、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２－ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２－ビス（２，３－ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、１，１－ビス（２，３－ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１－ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３－ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、３，４，９，１０－ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ベンゼン－１，２，３，４－テトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，２’，３’－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３，３’，４’－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６－ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８－ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７－ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５－ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，６－ジクロロナフタレン－１，４，５，８－テトラカルボン酸二無水物、２，７－ジクロロナフタレン－１，４，５，８－テトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７－テトラクロロナフタレン－１，４，５，８－テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン－１，８，９，１０－テトラカルボン酸二無水物、ピラジン－２，３，５，６－テトラカルボン酸二無水物、チオフェン－２，３，５，６－テトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，２’，３’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物、ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）メチルフェニルシラン二無水物、ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）ジフェニルシラン二無水物、１，４－ビス（３，４－ジカルボキシフェニルジメチルシリル）ベンゼン二無水物、１，３－ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）－１，１，３，３－テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、ｐ－フェニレンビス（トリメリテート無水物）、エチレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４－ブタンテトラカルボン酸二無水物、デカヒドロナフタレン－１，４，５，８－テトラカルボン酸二無水物、４，８－ジメチル－１，２，３，５，６，７－ヘキサヒドロナフタレン－１，２，５，６－テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン－１，２，３，４－テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン－２，３，４，５－テトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４－シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビス（エキソ－ビシクロ［２，２，１］ヘプタン－２，３－ジカルボン酸二無水物、ビシクロ－［２，２，２］－オクト－７－エン－２，３，５，６－テトラカルボン酸二無水物、２，２－ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２－ビス［４－（３，４－ジカルボキシフェニル）フェニル］プロパン二無水物、２，２－ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２－ビス［４－（３，４－ジカルボキシフェニル）フェニル］ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４’－ビス（３，４－ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、１，４－ビス（２－ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸無水物）、１，３－ビス（２－ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸無水物）、５－（２，５－ジオキソテトラヒドロフリル）－３－メチル－３－シクロヘキセン－１，２－ジカルボン酸二無水物、テトラヒドロフラン－２，３，４，５－テトラカルボン酸二無水物、及び、下記一般式（７）で表されるテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 　式（７）中、ａは２～２０の整数を示す。
　上記一般式（７）で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、無水トリメリット酸モノクロライド及び対応するジオールから合成することができ、具体的には１，２－（エチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，３－（トリメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，４－（テトラメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，５－（ペンタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，６－（ヘキサメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，７－（ヘプタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，８－（オクタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，９－（ノナメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１０－（デカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１２－（ドデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１６－（ヘキサデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、及び１，１８－（オクタデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）が挙げられる。
　テトラカルボン酸二無水物は、溶剤への良好な溶解性及び耐湿信頼性を付与する観点から、下記一般式（６）又は（８）で表されるテトラカルボン酸二無水物を含むことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　以上のようなテトラカルボン酸二無水物は、１種を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
　ポリイミド樹脂の原料としてビスマレイミドを使用することができる。ビスマレイミドは、特に限定されないが、その例としては、ビス（４－マレイミドフェニル）メタン、ポリフェニルメタンマレイミド、ビス（４－マレイミドフェニル）エーテル、ビス（４－マレイミドフェニル）スルホン、３，３－ジメチル－５，５－ジエチル－４，４－ジフェニルメタンビスマレイミド、４－メチル－１，３－フェニレンビスマレイミド、ｍ－フェニレンビスマレイミド、２，２－ビス（４－（４－マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパンが挙げられる。これらは１種又は２種以上を混合して使用できる。ビスマレイミドは、反応性が高く、より誘電特性及び布線性が向上できるビス（４－マレイミドフェニル）メタン、ビス（４－マレイミドフェニル）スルホン、３，３－ジメチル－５，５－ジエチル－４，４－ジフェニルメタンビスマレイミド、２，２－ビス（４－（４－マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパンから選択してもよく、溶剤への溶解性の点から、３，３－ジメチル－５，５－ジエチル－４，４－ジフェニルメタンビスマレイミド、ビス（４－マレイミドフェニル）メタン、２，２－ビス（４－（４－マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパンから選択してもよく、安価である点からビス（４－マレイミドフェニル）メタンを選択してもよく、布線性の点から２，２－ビス（４－（４－マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパン及びデジグナーモレキュールズインコーポレイテッド社のＢＭＩ－３０００（製品名）を選択してもよい。
　熱硬化性樹脂組成物１２は、加熱によって架橋重合体を形成する化合物である熱硬化性樹脂を含む。熱硬化性樹脂は、通常、架橋反応を生じる反応性官能基を有する。反応性官能基は、例えば、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、イソシアナト基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、無水マレイン酸基、又はこれらの組み合わせであってもよい。
　熱硬化性樹脂の含有量は、熱硬化性樹脂組成物１２のうち無機フィラー以外の成分の合計質量を基準として、例えば２０～８０質量％であってもよい。
　熱硬化性樹脂組成物１２は、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂を含んでもよい。エポキシ樹脂は、２個以上のエポキシ基を含む化合物であってもよい。エポキシ樹脂は、硬化性及び硬化物特性の点からフェノールのグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂であってもよい。フェノールのグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂の例としては、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型（又はＡＤ型、Ｓ型、Ｆ型）のグリシジルエーテル、水添加ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、エチレンオキシド付加体ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、プロピレンオキシド付加体ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、フェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、ビスフェノールＡノボラック樹脂のグリシジルエーテル、ナフタレン樹脂のグリシジルエーテル、３官能型（又は４官能型）のグリシジルエーテル、及びジシクロペンタジエンフェノール樹脂のグリシジルエーテルが挙げられる。エポキシ樹脂のその他の例としては、ダイマー酸のグリシジルエステル、３官能型（又は４官能型）のグリシジルアミン、及びナフタレン樹脂のグリシジルアミン等が挙げられる。これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて用いられる。
　熱硬化性樹脂組成物１２は、熱硬化性樹脂として、アクリレート化合物を含んでもよい。アクリレート化合物は２個以上の（メタ）アクリロイル基を有していてもよい。アクリレート化合物の例としては、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，４－ブタンジオールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、１，４－ブタンジオールジメタクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、１，３－アクリロイルオキシ－２－ヒドロキシプロパン、１，２－メタクリロイルオキシ－２－ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ－メチロールアクリルアミド、トリス（β－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリアクリレート、下記一般式（１３）で表される化合物、ウレタンアクリレート若しくはウレタンメタクリレート、及び尿素アクリレートが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　式（１３）中、Ｒ４１及びＲ４２は各々独立に、水素原子又はメチル基を示し、ｆ及びｇは各々独立に、１以上の整数を示す。式（１３）で示されるような、グリコール骨格を有する放射線重合性化合物は、硬化後の耐溶剤性を付与できる。ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、イソシアヌル酸変性ジ／トリアクリレート及びメタクリレートは、硬化後の高接着性を付与できる。
　熱硬化性樹脂組成物１２は、熱硬化性樹脂として、スチレン系エラストマ、オレフィン系エラストマ、ウレタン系エラストマ、ポリエステル系エラストマ、ポリアミド系エラストマ、アクリル系エラストマ、及びシリコーン系エラストマから選ばれる熱硬化性エラストマを含んでもよい。熱硬化性エラストマは、ハードセグメント成分とソフトセグメント成分から構成され、一般にハードセグメント成分が耐熱性及び強度に寄与し、ソフトセグメント成分が柔軟性及び強靭性に寄与する。これら熱硬化性エラストマは、１種単独で又は２種以上を混合して使用できる。熱硬化性エラストマは、耐熱性、絶縁信頼性の点から、スチレン系エラストマ、オレフィン系エラストマ、ポリアミド系エラストマ、及びシリコーン系エラストマから選択してもよく、誘電特性の点から、スチレン系エラストマ及びオレフィン系エラストマから選択してもよい。
　熱硬化性エラストマは、分子末端又は分子鎖中に反応性官能基を有する。反応性官能基の例としては、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、イソシアナト基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、及び無水マレイン酸基が挙げられる。熱硬化性エラストマの反応性官能基は、相溶性及び布線性などの点から、エポキシ基、アミノ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、又は無水マレイン酸基であってもよく、エポキシ基、アミノ基、又は無水マレイン酸基であってもよい。熱硬化性エラストマの含有量は、熱硬化性樹脂組成物の質量を基準として、１０～７０質量％であってもよく、誘電特性及びワニスの相溶性の点から２０～６０質量％であってもよい。
　熱硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、熱硬化性樹脂の硬化反応を促進する硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤の例としては、過酸化物、イミダゾール化合物、有機リン系化合物、第二アミン、三級アミン、及び第四級アンモニウム塩が挙げられる。これらは、１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、硬化促進剤が例えばイミダゾール化合物であってもよい。
　硬化促進剤の含有量は、熱硬化性脂組成物のうち無機フィラー以外の成分の合計質量を基準として、０．１～１０質量％であってもよく、誘電特性及びプリプレグの取り扱い性の点から０．５～５質量％、又は０．７５～３質量％であってもよい。
　熱硬化性樹脂組成物１２は、密着助剤を含んでもよい。密着助剤の例としては、シランカップリング剤、トリアゾール化合物、及びテトラゾール化合物が挙げられる。
　シランカップリング剤は、金属との密着性を向上させるため、窒素原子を有する化合物であってもよい。シランカップリング剤の例としては、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－トリエトキシシリル－Ｎ－（１，３－ジメチルーブチリデン）プロピルアミン、Ｎ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、トリス－（トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート、３－ウレイドプロピルトリアルコキシシラン、及び３－イソシアネートプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
　シランカップリング剤の含有量は、添加による効果、耐熱性及び製造コスト等の観点から、熱硬化性樹脂組成物１２のうち無機フィラー以外の成分の合計質量を基準として、０．１～２０質量％であってもよい。
　トリアゾール化合物の例としては、２－（２’－ヒドロキシ－５’－メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２'－ヒドロキシ－３’－ｔｅｒｔ－ブチル－５’－メチルフェニル）－５－クロロベンゾトリアゾール、２－（２’－ヒドロキシ－３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２’－ヒドロキシ－５’－ｔｅｒｔ－オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’－メチレンビス［６－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－４－ｔｅｒｔ－オクチルフェノール］、６－（２－ベンゾトリアゾリル）－４－ｔｅｒｔ－オクチル－６’－ｔｅｒｔ－ブチル－４’－メチル－２，２’－メチレンビスフェノール、１，２，３－ベンゾトリアゾール、１－［Ｎ，Ｎ－ビス（２－エチルヘキシル）アミノメチル］ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、１－［Ｎ，Ｎ－ビス（２－エチルヘキシル）アミノメチル］メチルベンゾトリアゾール、及び２，２’－［［（メチル－１Ｈ－ベンゾトリアゾール－１－イル）メチル］イミノ］ビスエタノールが挙げられる。
　テトラゾール化合物の例としては、１Ｈ－テトラゾール、５－アミノ－１Ｈ－テトラゾール、５－メチル－１Ｈ－テトラゾール、５－フェニル－１Ｈ－テトラゾール、１－メチル－５－エチル－１Ｈ－テトラゾール、１－メチル－５－メルカプト－１Ｈ－テトラゾール、１－フェニル－５－メルカプト－１Ｈ－テトラゾール、１－（２－ジメチルアミノエチル）－５－メルカプト－１Ｈ－テトラゾール、２－メトキシ－５－（５－トリフルオロメチル－１Ｈ－テトラゾール－１－イル）－ベンズアルデヒド、４，５－ジ（５－テトラゾリル）－［１，２，３］トリアゾール、及び１－メチル－５－ベンゾイル－１Ｈ－テトラゾールが挙げられる。
　トリアゾール化合物及びテトラゾール化合物の含有量は、添加による効果、耐熱性及び製造コストの観点から、熱硬化性樹脂組成物１２のうち無機フィラー以外の成分の合計質量を基準として、０．１～２０質量％であってもよい。
　シランカップリング剤、トリアゾール化合物、及びテトラゾール化合物は、それぞれ単独で使用してもよいし、併用してもよい。
　熱硬化性樹脂組成物１２は、イオン捕捉剤を含んでもよい。イオン捕捉剤によって有機絶縁層中のイオン性不純物を吸着することにより、吸湿時の絶縁信頼性を向上できる。イオン捕捉剤の例としては、トリアジンチオール化合物及びフェノール系還元剤等の銅がイオン化して溶け出すのを防止するための銅害防止剤として知られる化合物、並びに、ビスマス系、アンチモン系、マグネシウム系、アルミニウム系、ジルコニウム系、カルシウム系、チタン系、スズ系、又はこれらの混合系の無機化合物が挙げられる。
　イオン捕捉剤の市販品の例としては、東亜合成株式会社製の無機イオン捕捉剤（商品名：ＩＸＥ－３００（アンチモン系）、ＩＸＥ－５００（ビスマス系）、ＩＸＥ－６００（アンチモン、ビスマス混合系）、ＩＸＥ－７００（マグネシウム、アルミニウム混合系）、ＩＸＥ－８００（ジルコニウム系）、及びＩＸＥ－１１００（カルシウム系））が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
　イオン捕捉剤の含有量は、添加による効果、耐熱性及び製造コスト等の観点から、熱硬化性樹脂組成物１２のうち無機フィラー以外の成分の合計質量を基準として、０．０１～１０質量％であってもよい。
　熱硬化性樹脂組成物１２は、低吸湿性、低透湿性を付与するために、フィラーを含んでもよい。フィラーは、無機フィラー、有機フィラー又はこれらの組み合わせであってもよい。無機フィラーは、絶縁基板に熱伝導性、低熱膨張性、低吸湿性等を付与する目的で添加することができる。有機フィラーは絶縁基板に靭性等を付与する目的で添加することができる。
　無機フィラーの例としては、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、結晶性シリカ、非晶性シリカ、窒化ホウ素、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック、及びカーボンが挙げられる。有機フィラーの例としては、ゴム系フィラーが挙げられる。これら無機フィラー又は有機フィラーは、１種を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。熱硬化性樹脂組成物１２が、シリカフィラー及び／又はアルミナフィラーを含んでもよい。
　フィラーの平均粒子径が１０μｍ以下又は５μｍ以下であってもよい。フィラーの最大粒子径が３０μｍ以下、又は２０μｍ以下であってもよい。平均粒子径が１０μｍを超え、かつ最大粒子径が３０μｍを超えると、破壊靭性向上の効果が得られ難い傾向がある。平均粒子径及び最大粒子径の下限は特に制限はないが、通常、０．００１μｍである。
　フィラーは、平均粒子径１０μｍ以下、最大粒子径は３０μｍ以下の両方を満たしてもよい。最大粒子径が３０μｍ以下であるが平均粒子径が１０μｍを超えるフィラーは、接着強度を相対的に減少させる傾向がある。平均粒子径は１０μｍ以下であるが最大粒子径が３０μｍを超えるフィラーは、接着強度のばらつきを大きくする傾向がある。
　フィラーの平均粒子径及び最大粒子径は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、個程度のフィラーの粒径を測定する方法で測定することができる。ＳＥＭを用いた測定方法の場合、例えば、熱硬化性樹脂組成物を加熱硬化して得た硬化物を作製し、硬化物の中心部分の断面をＳＥＭで観察してもよい。粒子径３０μｍ以下のフィラーの存在確率が全フィラーの８０％以上であってもよい。
　フィラー（特に無機フィラー）の含有量は、熱硬化性樹脂組成物１２のうちフィラー以外の成分の合計質量を基準として、例えば４０～３００質量％であってもよい。
　保存安定性やエレクトロマイグレーション防止、金属導体回路の腐食防止のために、熱硬化性樹脂組成物が酸化防止剤を含んでもよい。酸化防止剤の例としては、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、ヒンダートアミン系、ベンゾトリアゾール系、又はフェノール系の酸化防止剤が挙げられる。酸化防止剤の含有量は、添加による効果や耐熱性、コスト等の点から、熱硬化性樹脂組成物１２のうち無機フィラー以外の成分の合計質量を基準として、０．０１～１０質量％であってもよい。
　熱硬化性樹脂組成物１２の硬化物の１０ＧＨｚでの誘電率が、３．０以下であってもよく、更に電気信号の信頼性を向上できる点で２．８以下であってもよい。熱硬化性樹脂組成物１２の硬化物の１０ＧＨｚでの誘電正接０．００５以下であってもよい。誘電率は、熱硬化性樹脂組成物の硬化物である長さ６０ｍｍ、幅２ｍｍ、厚み３００μｍの試験片を用いて測定することができる。試験片を、測定前に３０℃で６時間真空乾燥してもよい。誘電正接は１０ＧＨｚにおいて得られる共振周波数と無負荷Ｑ値から算出することができる。測定装置はキーサイトテクノロジー製ベクトル型ネットワークアナライザＥ８３６４Ｂ、関東電子応用開発性ＣＰ５３１（１０ＧＨｚ共振器）及びＣＰＭＡＶ２（プログラム）であってもよい。測定温度は２５℃であってもよい。
　熱硬化性樹脂組成物１２の熱硬化によって形成される硬化物のガラス転移温度は、温度サイクル時のクラックを抑制する観点から１２０℃以上であってもよく、配線への応力を緩和できる点で１４０℃以上であってもよい。硬化物のガラス転移温度は、低温でのラミネートを可能にする点で２４０℃以下であってもよく、硬化収縮を抑制できる点で２２０℃以下であってもよい。
　プリプレグ１の幅は、例えば２００～１，３００ｍｍであってもよい。プリプレグ１の厚みは、例えば１５～３００μｍであってもよい。プリプレグ１の厚みが１５μｍを下回ると無機繊維基材１１に由来する凹凸が残存して平坦性が相対的に低下する傾向がある。プリプレグ１の厚みが３００μｍを上回ると反りが大きくなる傾向がある。
　プリプレグ１は、通常の方法、例えば、無機繊維基材１１に熱硬化性樹脂組成物１２及び溶剤を含む樹脂ワニスを含浸させることと、樹脂ワニスから溶剤を除去することとを含む方法によって得ることができる。
　図２及び図３は、半導体パッケージ用基板材料を製造する方法の一実施形態を示す断面図である。図２及び図３に示される方法は、金属箔３、２枚以上のプリプレグ１、及び金属箔３を有し、これらがこの順で積層された積層体５の温度を、積層体５を加圧しながら熱プレス温度まで上昇させる工程と、積層体５をその厚み方向に加圧しながら、積層体５を熱プレス温度以上の温度で加熱することにより、２枚以上のプリプレグ１が一体化することによって形成された絶縁基板１０、及び絶縁基板１０の両面上に設けられた金属箔３を有する半導体パッケージ用基板材料１００を形成する工程とをこの順で含む。
　積層体５の温度を積層体５を加圧しながら熱プレス温度まで上昇させる工程において、プリプレグ１の最低溶融粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下となる条件で積層体５が加熱される。このような昇温過程を含む熱プレスによる方法によれば、厚みのばらつきの小さい半導体パッケージ用基板材料１００を容易に製造することができる。半導体パッケージ用基板材料１００を用いて、微細な配線を形成し、微細なバンプを有するチップが接続された、周波数の高い信号を伝送する半導体装置を高い信頼性及び生産性で製造することができる。得られる半導体パッケージ用基板材料１００は、反りの低減の点でも優れる。
　積層体５の温度を積層体５を加圧しながら熱プレス温度まで上昇させる工程において、プリプレグ１の最低溶融粘度が１０００Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下となる条件で積層体５が加熱されてもよい。昇温の過程におけるプリプレグ１の最低溶融粘度が１０００Ｐａ・ｓ以上であると、半導体パッケージ用基板材料１００の厚みのばらつきがより一層低減される傾向がある。
　積層体５を加圧しながら積層体５の温度を熱プレス温度まで上昇させる工程において、プリプレグ１の溶融粘度は最低溶融粘度まで低下した後、硬化反応の進行にともなって上昇する。図４は、プリプレグの溶融粘度の測定結果の一例を示すグラフである。図４は、プリプレグの溶融粘度（Complex Viscosity）と温度との関係を示すグラフであり、同じプリプレグについて、３℃／分、４℃／分又は６℃／分の昇温速度で測定された溶融粘度を示す。図４に例示されるように、一般に、昇温速度が大きいと、プリプレグ１の最低溶融粘度が低くなる傾向がある。積層体５を加圧しながら熱プレス温度まで上昇させる工程における昇温速度は、例えば２℃／分以上、３℃／分以上又は４℃／分以上であってもよく、８℃／分以下、７℃／分以下、又は６℃／分以下であってもよい。
　積層体５の温度を積層体５を加圧しながら熱プレス温度まで上昇させる工程において、積層体５の温度は、例えば２０～１２０℃の範囲の温度から出発して、熱プレス温度まで上昇させられる。
　積層体５を加圧しながら積層体５の温度を熱プレス温度まで上昇させる工程において、プリプレグ１が最低溶融粘度を示す温度は、８０℃以上又は１２０℃以上であってもよく、２００℃以下又は１８０℃以下であってもよい。
　積層体５の温度を積層体５を加圧しながら熱プレス温度まで上昇させる工程が、積層体５の温度を、プリプレグ１が最低溶融粘度を示す温度±２０℃の範囲内で熱プレス温度よりも低い保持温度まで上昇させることと、積層体５を保持温度で５～９０分保持することと、積層体５の温度を保持温度から熱プレス温度まで上昇させることとをこの順で含んでもよい。これらの過程の間、通常、積層体５は継続的に加圧される。
　熱プレス温度まで温度が上昇した積層体５を、更に熱プレス温度以上の温度で加熱及び加圧する熱プレスによって、半導体パッケージ用基板材料１００が形成される。熱プレス温度以上の温度での加熱及加圧の間にプリプレグ１中の熱硬化性樹脂組成物の硬化反応が進行し、熱硬化性樹脂組成物の硬化物である絶縁樹脂層１２Ａ及び絶縁樹脂層１２Ａ内に配置された無機繊維基材１１を含む絶縁基板１０が形成される。熱プレス温度は、例えば、１００～２５０℃、又は１５０～３００℃であってもよい。昇温後の加熱及び加圧の時間は、例えば０．１～５時間であってもよい。加熱及び加圧後の基板材料１００を、必要により更に加熱してもよい。絶縁基板１０における絶縁樹脂層１２Ａの含有量は、プリプレグ１における熱硬化性樹脂組成物１２の含有量と実質的に同じであり、例えば、絶縁基板１０質量を基準として４０～８０質量％であってもよい。
　昇温から熱プレス温度での加熱及び加圧にかけて、通常、積層体５は継続的に加圧される。昇温から熱プレス温度での加熱及び加圧にかけて積層体５に対して加えられる圧力は、例えば０．２～１０ＭＰａであってもよい。
　金属箔３は、導電性の観点から、銅、金、銀、ニッケル、白金、モリブデン、ルテニウム、アルミニウム、タングステン、鉄、チタン、クロム、又はこれらの金属元素のうちの少なくとも１種を含む合金を含んでもよい。金属箔３が、銅箔、又はアルミニウム箔であってもよく、銅箔であってもよい。
　積層体５を加熱及び加圧するための装置は、例えば、多段プレス、多段真空プレス、連続成形、又はオートクレーブ成形機であってもよい。
　２枚以上のプリプレグ１が用いられる場合、それらが最低溶融粘度の異なる２種以上のプリプレグを含んでもよい。その場合、２種以上のプリプレグが示す最低溶融粘度のうち最大値が５０００Ｐ・ｓ以下となる条件で、積層体５が加熱される。例えば、半導体パッケージ用基板材料の厚みのばらつき低減の観点から、加熱及び加圧される積層体が、５０００Ｐａ・ｓ以下の最低溶融粘度を示す１枚以上のプリプレグと、その両面側に配置された、３０００Ｐａ以下の最低溶融粘度を示す１枚以上のプリプレグとを含んでもよい。
　半導体パッケージ用基板材料１００の幅は、生産性の観点から２００～１，３００ｍｍであってもよい。半導体パッケージ用基板材料１０の厚みは２００～１５００μｍであってもよい。
　半導体パッケージ用基板材料１００は、ばらつきの小さい厚みを有することができる。例えば、半導体パッケージ用基板材料の厚みの標準偏差が４μｍ以下、３．５μｍ以下、３μｍ以下、２．５μｍ以下又は２μｍ以下であってもよく、０．１μｍ以上であってもよい。半導体パッケージ用基板材料１００の厚みの標準偏差は、任意のｎ個の位置それぞれにおける半導体パッケージ用基板材料１００の厚みＴ１、Ｔ２、・・・、Ｔｎから、下記式によって算出される値σであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　半導体パッケージ用基板材料１００の厚みが測定される位置は、例えば、半導体パッケージ用基板材料１００の主面全体を２５００ｍｍ２の面積を有する複数の領域に分割し、各領域から１個以上選択することができる。２５００ｍｍ２の面積を有する複数の領域の数が最大になるように、半導体パッケージ用基板材料１００の主面全体が分割される。厚みは例えばマイクロメータを用いて測定される。
　半導体パッケージ用基板材料１００は、例えば、半導体チップが搭載される半導体パッケージ用配線基板を形成するためのコア材として用いることができる。半導体パッケージ用基板材料１００の金属箔３を利用して配線を形成することにより、微細な配線を有する半導体パッケージ用配線基板を製造することができる。
　半導体パッケージ用配線基板は、例えば、金属箔３上にサブトラクティブ法によって配線を形成することを含む方法、又は、金属箔３を必要により除去してからセミアディティブ法によって配線を形成することを含む方法によって得ることができる。必要により、絶縁基板１０を貫通するスルーホールを形成し、スルーホールを充填する導電性ビアを形成してもよい。
　半導体パッケージ用配線基板の所定の位置に、半導体チップ、メモリ等を搭載することにより、半導体パッケージが製造される。本実施形態に係る半導体パッケージ用基板材料を用いて得られた半導体パッケージ用配線基板は、厚みのばらつきが小さいため、半導体チップを搭載する工程の歩留まりが向上する傾向がある。また、微小なソルダーバンプを有する半導体チップを、より容易に配線基板に搭載することができる。
　半導体パッケージ用配線基板上にビルドアップ層を形成してもよい。その場合、ビルドアップ層上に、半導体チップに接続される配線を形成することができる。ビルドアップ層の形成方法は、例えば、サブトラクティブ法、フルアディティブ法、セミアディティブ法（ＳＡＰ：Ｓｅｍｉ　Ａｄｄｉｔｉｖｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓ）、モディファイドセミアディティブ法（ｍ－ＳＡＰ：ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｓｅｍｉ　Ａｄｄｉｔｉｖｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓ）、又はトレンチ法であってもよい。
　トレンチ法は、配線基板上に、溝部を含むパターンを有するビルドアップ材又は感光性絶縁材層を形成することと、溝部に導電材料を充填することとを含む方法である。溝部以外に形成された導電材料はＣＭＰ又はフライカット法等の方法によって除去される。半導体パッケージ用基板材料の厚みのばらつきが小さいと、溝部に充填された導電材料を残存させたまま、溝部以外に形成された導電材料を容易に除去することができる。
　以下、実施例を挙げて本発明について、より具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
１．プリプレグの作製
プリプレグＡ
　攪拌機、温度計、及び窒素置換装置を備えたフラスコ内に、ジリコーンジアミン（商品名「ＫＦ－８０１０」、信越シリコーン製）２４ｇ、ビス（４－マレイミドフェニル）メタンを２４０ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルを４００ｇ投入した。形成された反応液を１１５℃で４時間加熱することによってポリイミド樹脂１を生成させた。その後、反応液を常圧で１３０℃まで昇温して濃縮し、濃度６０質量％のポリイミド樹脂溶液を得た。
　得られたポリイミド樹脂溶液（ポリイミド樹脂含有量：５０ｇ）と、４０ｇのビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（商品名「ＮＣ―３０００－Ｈ」、日本化薬製）がプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解したエポキシ樹脂溶液と、０．５ｇの硬化促進剤（商品名「２Ｐ４ＭＨＺ－ＰＷ」、四国化成製）と、４０ｇのシリカフィラーを含むシリカスラリー（商品名「ＳＣ２０５０－ＫＮＫ」、アドマテックス製）と、Ｎ－メチルピロリドンとを混合し、混合物を３０分間撹拌して、樹脂ワニスを得た。樹脂ワニスにおけるポリイミド樹脂及びエポキシ樹脂の合計濃度は６５質量％であった。得られた樹脂ワニスを、Ｅガラス繊維によって形成されたガラスクロス（厚み０．１ｍｍ）に含浸させ、１５０℃で１０分間の加熱乾燥により、樹脂含有量（熱硬化性樹脂組成物の含有量）が５０質量％のプリプレグＡを得た。
プリプレグＢ
　樹脂含有量を７０質量％に変更したこと以外はプリプレグＡと同様にして、プリプレグＢを作製した。
プリプレグＣ
　攪拌機、温度計、及び窒素置換装置を備えたフラスコ内に、２，２－ビス（４－（４－アミノフェノキシ）フェニル）プロパン１０．３ｇ、１，４－ブタンジオール　ビス（３－アミノプロピル）エーテル（商品名「Ｂ－１２」、東京化成製）４．１ｇ、及び、Ｎ－メチルピロリドン１０１ｇを投入した。次いで、１，２－（エチレン）ビス（トリメリテート無水物）２０．５ｇを添加した。形成された反応液を室温で１時間撹拌した後、フラスコに水分受容器付の還流冷却器を取り付けた。窒素ガスを吹き込みながら反応液を１８０℃に昇温させ、その温度を５時間保持して水を除去しながら反応を進行させることにより、ポリイミド樹脂２を生成させた。ポリイミド樹脂溶液を室温まで冷却した。
　得られたポリイミド樹脂溶液（ポリイミド樹脂含有量：５０ｇ）と、４０ｇのビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（商品名「ＮＣ―３０００－Ｈ」、日本化薬製）がＮ－メチルピロリドンに溶解したエポキシ樹脂溶液と、０．５ｇの硬化促進剤（イミダゾール化合物、商品名「２Ｐ４ＭＨＺ－ＰＷ」、四国化成製）と、４０ｇのシリカフィラーを含むシリカスラリー（商品名「ＳＣ２０５０－ＫＮＫ」、アドマテックス製）と、Ｎ－メチルピロリドンとを混合し、混合物を３０分間撹拌して、樹脂ワニスを得た。樹脂ワニスにおけるポリイミド樹脂及びエポキシ樹脂の合計濃度は６５質量％であった。得られた樹脂ワニスを、Ｅガラス繊維によって形成されたガラスクロス（厚み０．１ｍｍ）に含浸させ、１５０℃で１０分間の加熱乾燥により、樹脂含有量５０質量％のプリプレグＣを得た。
プリプレグＤ
　樹脂含有量を７０質量％に変更したこと以外はプリプレグＣと同様にして、プリプレグＤを作製した。
プリプレグＥ
　樹脂含有量を３５質量％に変更したこと以外はプリプレグＡと同様にして、プリプレグＥを作製した。
プリプレグＦ
　ポリイミド樹脂１を含むポリイミド溶液（ポリイミド含有量：５０ｇ）と、６０ｇのビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（商品名「ＮＣ―３０００－Ｈ」、日本化薬製）がプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解したエポキシ樹脂溶液と、１．５ｇの硬化促進剤（イミダゾール化合物、商品名「２Ｐ４ＭＺ」、四国化成製）と、５０ｇのシリカフィラーを含むシリカスラリー（商品名「ＳＣ２０５０－ＫＮＫ」、アドマテックス製）と、Ｎ－メチルピロリドンとを混合し、混合物を３０分間撹拌して、樹脂ワニスを得た。樹脂ワニスにおけるポリイミド樹脂及びエポキシ樹脂の合計濃度は６５質量％であった。得られた樹脂ワニスを、Ｅガラス繊維によって形成されたガラスクロス（厚み０．１ｍｍ）に含浸させ、１５０℃で１０分間の加熱乾燥により、樹脂含有量が５０質量％のプリプレグＦを得た。
２．プリプレグの最低溶融粘度
　作製したプリプレグを、直径８ｍｍの２枚の平行プレートの間に挟み、粘弾性測定装置（ＡＲＥＳ、レオメトリックス・サイエンティフィック・エフ・イー株式会社製）を用いて、下記条件Ａの昇温条件で、積層体の溶融粘度（複素粘性率）を、周波数１０Ｈｚのせん断モードで測定した。測定結果から、最低溶融粘度を求めた。プリプレグＡについては、昇温条件を以下の条件Ｂに変更した場合の最低溶融粘度を測定した。測定結果を表１に示す。
条件Ａ：昇温速度４℃／分で２０℃から２５０℃まで昇温
条件Ｂ：昇温速度６℃／分で２０℃から２５０℃まで昇温
　プリプレグＡが最低溶融粘度を示した温度は、条件Ａの場合に１３５℃で、条件Ｂの場合に１４５℃であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
３．基板材料の作製
　プリプレグＡ～Ｆのいずれかを１辺２５０ｍｍの正方形のサイズに裁断した。裁断後のプリプレグ４枚を重ね、その両面上に銅箔（三井金属鉱業製、ＭＴ１８ＥＸ－５）を配置した。プリプレグ及び銅箔の積層体を、プレス装置（名機製作所製、ＭＨＰＣ－ＶＦ－３５０－３５０－３－７０）を用いて、積層体の両側に配置された厚み０．２ｍｍのクッション材（王子製紙製、ＫＳ１９０）５枚を挟みながら、圧力３ＭＰａ、真空度４０ｈＰａで加圧した。加圧しながら、プレス装置の温度を下記の条件Ａ、Ｂ又はＣによって昇温した後、２３０℃で２時間、積層体を加熱及び加圧した。その後、積層体の４辺に沿う幅２５ｍｍの端部をカットソーを用いて切り落として、１辺２００ｍｍの正方形の主面を有する基板材料を得た。表２に、各実施例又は比較例において適用されたプリプレグと昇温条件との組み合わせが示される。
条件Ａ：昇温速度４℃／分で室温（約２５℃）から２３０℃まで昇温
条件Ｂ：昇温速度６℃／分で室温（約２５℃）から２３０℃まで昇温
条件Ｃ：昇温速度６℃／分で室温（約２５℃）から１４０℃まで昇温、１４０℃で３０分間加圧したまま保持、次いで昇温速度６℃／分で１４０℃から２３０℃まで昇温
４．基板材料の評価
　基板材料の平坦性（厚みのばらつき）、ソルダーバンプの接続性、微細配線形成性及び配線幅のばらつきを以下の方法により評価した。評価結果が表２に示される。表２中に示されるプリプレグの最低溶融粘度は、各実施例又は比較例において採用された昇温条件に相当する昇温条件で測定された最低溶融粘度である。
平坦性（厚みのばらつき）
　基板材料の主面を１辺５０ｍｍの１６個の正方形のエリアに分け、それぞれのエリアの四隅の角から内側に２ｍｍの位置の厚みを、マイクロメータ（ミツトヨ製、ＩＤ－Ｃ１１２Ｘ）を用いて測定した。合計６４か所における厚みの測定値から、平均値及び標準偏差を算出した。
ソルダーバンプの接続性
　基板材料から、１辺５０ｍｍの正方形の主面を有する試験用の基板材料をダイシングによって切り出した。基板材料を濃度１０質量％の硫酸水溶液に１分間浸漬した。水洗後、基板材料の表面にフラックス剤（千住金属工業製、ＳＰＡＲＫＬＥ ＦＬＵＸ ＷＦ－６３１７）を塗布した。フラックス剤が塗布された基板材料の表面にソルダーバンプを有する半導体チップを載せ、窒素雰囲気下、最高温度が２６０℃に設定されたリフロー装置（千住金属工業製、ＳＮＲ－１０６５ＧＴ）中での加熱により、半導体チップを基板材料に搭載した。ここで用いられた半導体チップは、７５μｍ径で高さ４５μｍの銅ピラーとその上に設けられた高さ１５μｍのソルダーバンプ（ＳｎＡｇ）とを有し、１５０μｍピッチで配置された接続端子を有する。半導体チップは、７２５μｍ厚のシリコンウェハ（ウォルツ製、ＦＢＷ１５０－００ＳｎＡｇ０１ＪＹ）のダイシングによって得られた、１辺２５ｍｍの正方形の主面を有するものである。
　基板材料及びそこに搭載されたチップを、超音波洗浄機を用いて、周波数４５ｋＨｚ、洗浄時間１０分の条件を洗浄することよってフラックス剤を除去し、次いで１００℃で３０分間の加熱により乾燥した。続いて、１１０℃に加熱したホットプレート上で基板材料と半導体チップとの間にアンダーフィルを注入し、１５０℃で２時間更に加熱して、評価用の半導体パッケージを得た。得られた半導体パッケージにおける半導体チップの角の四隅に位置する各ソルダーバンプの断面を、走査型電子顕微鏡で１０か所ずつ観察し、ソルダーバンプと基板材料の銅箔との接続を確認した。同様の手順で作製された３つの半導体パッケージについて、合計１２０カ所を観察した。そのうち、ソルダーバンプと基板材料の銅箔との接続が確認された場所の割合を算出した。この割合が９０％以上の場合を「Ａ」、この割合が９０％未満の場合を「Ｂ」と判定した。
微細配線形成性
　基板材料から、１辺５０ｍｍの正方形の主面を有する試験用の基板材料をダイシングによって切り出した。過硫酸アンモニウム水溶液に浸漬するエッチングにより、基板材料から銅箔を除去した。露出した絶縁基板に、感光性絶縁材料（日立化成製、ＡＲ５１００）をスリットコータで塗布し、塗膜を１２０℃で１分間の加熱により乾燥し、続いて２３０℃で２時間、窒素雰囲気下での加熱により硬化させて、厚み５μｍの絶縁樹脂層を形成した。絶縁樹脂層上に、スパッタリングによってチタン層（厚み５０ｎｍ）、及び銅層（厚み１５０ｎｍ）から構成されるシード層を形成した。シード層上に、フォトレジスト（日立化成製、ＲＹ－５１０７ＵＴ）の層を形成し、投影露光装置（株式会社サーマプレシジョン製、Ｓ６Ｃｋ露光機）を用いて、フォトレジストの７０ｍｍ角の範囲をＵＶで露光した。露光後のフォトレジストを、スピン現像機（ブルーオーシャンテクノロジー株式会社製、超高圧スピン現像装置）を用いて、炭酸ナトリウム１質量％水溶液のスプレーによって現像した。このような露光及び現像により、長さ４００μｍの２０本の直線部分がレジスト幅／スペース幅＝２μｍ／２μｍで並んだパターンを２０組形成した。露出したシード層の表面を、プラズマアッシャー（ノードソン・アドバンスト・テクノロジー株式会社製、ＡＰシリーズ バッチ式プラズマ処理装置）を用いて、出力５００Ｗ、圧力１５０ｍＴｏｒｒ、ガス量１００ｓｃｃｍの条件の酸素プラズマによって１分間処理した。その後、電解銅めっき法により、シード層上に厚み３μｍの銅めっきを形成した。２．３８質量％の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いてフォトレジストを剥離した。露出したシード層を、銅のエッチング液（三菱ガス化学製、ＷＬＣ－Ｃ２）と純水とを１：１の質量比で混合することによって調整された水溶液を用いて２３℃で３０秒間洗浄した。続いて、チタンのエッチング液（三菱ガス化学製、ＷＬＣ－Ｔ）と２３％のアンモニア水溶液とを５０：１の質量比で混合することによって調整された２３℃の水溶液に１０分間浸漬して、銅層及びチタン層を除去した。以上の操作により、２０本の直線部分から構成される２０組の配線が形成された。形成された配線の合計４００本の直線部分のうち、倒れが確認されたものの割合を算出した。この割合が８０％以上１００％以下であった場合を「Ａ」、この割合が５０％以上８０％未満であった場合を「Ｂ」、この割合が０％以上５０％未満であった場合を「Ｃ」と判定した。
配線幅のばらつき
　レジスト幅／スペース幅を５μｍ／５μｍに変更したこと以外は「微細配線形成性」の評価と同様にして、基板上に配線を形成した。配線の断面を走査型電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクノロジーズ、ＳＵ８２００形走査電子顕微鏡）を用いて観察することにより、配線の任意の３カ所における幅を測定し、その標準偏差を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　１…プリプレグ、３…金属箔、５…積層体、１０…絶縁基板、１１…無機繊維基材、１２…熱硬化性樹脂組成物、１００…半導体パッケージ用基板材料。

 

Claims (5)

  1. 　金属箔、１枚以上のプリプレグ、及び金属箔を有し、これらがこの順で積層された積層体の温度を、前記積層体を加圧しながら熱プレス温度まで上昇させる工程と、
    　前記積層体を加圧しながら、前記積層体を前記熱プレス温度以上の温度で加熱することにより、前記プリプレグから形成された絶縁基板、及び該絶縁基板の両面上に設けられた前記金属箔を有する基板材料を形成する工程と、をこの順で含み、
    　前記プリプレグが、無機繊維基材、及び該無機繊維基材に含浸された熱硬化性樹脂組成物を含み、前記熱硬化性樹脂組成物の含有量が、前記プリプレグの質量を基準として４０～８０質量％であり、
    　前記積層体の温度を前記積層体を加圧しながら前記熱プレス温度まで上昇させる工程において、前記プリプレグの最低溶融粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下となる条件で前記積層体が加熱される、
    半導体パッケージ用基板材料を製造する方法。
  2. 　前記積層体の温度を前記積層体を加圧しながら前記熱プレス温度まで上昇させる工程において、前記プリプレグの最低溶融粘度が１０００Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下となる条件で前記積層体が加熱される、請求項１に記載の方法。
  3. 　前記積層体の温度を前記積層体を加圧しながら前記熱プレス温度まで上昇させる工程が、
    　前記積層体の温度を、前記プリプレグが最低溶融粘度を示す温度±２０℃の範囲内で前記熱プレス温度よりも低い保持温度まで上昇させることと、
    　前記積層体を前記保持温度で５～９０分保持することと、
    　前記積層体の温度を前記保持温度から前記熱プレス温度まで上昇させることと、
    をこの順で含む、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 　無機繊維基材、及び該無機繊維基材に含浸された熱硬化性樹脂組成物を含むプリプレグであって、
    　前記熱硬化性樹脂組成物の含有量が、前記プリプレグの質量を基準として４０～８０質量％であり、
    　昇温速度４℃／分で測定される前記プリプレグの最低溶融粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下である、プリプレグ。
  5. 　絶縁樹脂層、及び該絶縁樹脂層内に設けられた無機繊維基材を有する絶縁基板と、
    　前記絶縁基板の両面上に設けられた金属箔と、
    を備える半導体パッケージ用基板材料であって、
    　前記絶縁樹脂層の含有量が、前記絶縁基板の質量を基準として４０～８０質量％であり、
    　当該半導体パッケージ用基板材料の厚みの標準偏差が４μｍ以下である、
    半導体パッケージ用基板材料。
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