説明

プリプレグ、基板および半導体装置

【課題】薄膜化に対応することが可能であり、かつプリプレグの両面に異なる用途、機能、性能または特性等を付与することができるプリプレグ、及び上記プリプレグを有する基板および半導体装置を提供する。
【解決手段】プリプレグ10は、シート状基材1のコア層11と、前記コア層の一方面側に形成される第1樹脂層2および他方面側に形成される第2樹脂層3とを有し、第1樹脂層上に導体層を形成して使用されるプリプレグであって、前記第1樹脂層を構成する第1樹脂組成物と、前記第2樹脂層を構成する第2樹脂組成物が異なることを特徴とする。また、基板は、上記に記載のプリプレグを積層して得られることを特徴とする。また、半導体装置は、上記に記載の基板を有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリプレグ、基板および半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
回路基板は、一般にガラス繊維基材等に熱硬化性樹脂を含浸して得られるプリプレグを
複数枚積層して加熱、加圧することにより形成されている。そしてプリプレグは、厚さ5
0〜200μm程度のガラス繊維基材等を熱硬化性樹脂組成物のワニスに浸漬する方法等
によって得られる(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
プリプレグには、一方の面には回路配線の間隙を埋め込むための埋め込み性と、他方の
面には回路を形成するためのメッキ密着性が要求される場合があった。しかし、ガラス繊
維基材等に熱硬化性樹脂組成物のワニスを含浸する従来の方法で得られるプリプレグは、
その両面が同じ熱硬化性樹脂組成物で形成されるものであった。そのために、その両方の
特性を満足するような熱可塑性樹脂組成物が用いられていた。
【0004】
しかし、近年の電子部品・電子機器等の小型化・薄膜化等に伴って、それに用いられる
回路基板等にもさらなる小型化・薄膜化が要求されている。このような要求に対応するた
めに、回路基板を構成するプリプレグの薄膜化も検討されているが、プリプレグを薄膜化
した場合に上記埋め込み性およびメッキ密着性の両方を満足することは困難であった。
【0005】
【特許文献1】特開2004−216784号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、薄膜化に対応することが可能であり、かつプリプレグの両面に異なる
用途、機能、性能または特性等を付与することができるプリプレグを提供することにある

また、本発明の目的は、上記プリプレグを有する基板および半導体装置を提供すること
にある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
このような目的は、下記(1)〜(13)に記載の本発明により達成される。
(1)シート状基材のコア層と、前記コア層の一方面側に形成される第1樹脂層および他
方面側に形成される第2樹脂層とを有し、第1樹脂層上に導体層を形成して使用されるプ
リプレグであって、前記第1樹脂層を構成する第1樹脂組成物と、前記第2樹脂層を構成
する第2樹脂組成物とが異なることを特徴とするプリプレグ。
(2)前記第1樹脂層に導体層を接合したとき、前記第1樹脂層と、前記導体層とのピー
ル強度は、0.5kg/cm以上である上記(1)に記載のプリプレグ。
(3)第1樹脂層の厚さが、5〜15μmである上記(1)または(2)に記載のプリプ
レグ。
(4)前記第1樹脂組成物は、硬化性樹脂を含むものである上記(1)ないし(3)のい
ずれかに記載のプリプレグ。
(5)前記硬化性樹脂は、シアネート樹脂を含むものである上記(4)に記載のプリプレ
グ。
(6)前記シアネート樹脂は、ノボラック型シアネート樹脂を含むものである上記(5)
に記載のプリプレグ。
(7)前記第1樹脂組成物は、さらに硬化剤を含むものである上記(1)ないし(6)の
いずれかに記載のプリプレグ。
(8)前記硬化剤は、イミダゾール系化合物を含むものである上記(7)に記載のプリプ
レグ。
(9)前記第1樹脂組成物は、さらに前記硬化性樹脂と種類の異なる第2樹脂を含むもの
である上記(1)ないし(8)のいずれかに記載のプリプレグ。
(10)前記第2樹脂は、フェノキシ系樹脂を含むものである上記(9)に記載のプリプ
レグ。
(11)前記第1樹脂層の厚さは、前記第2樹脂層の厚さよりも薄いものである上記(1
)ないし(10)のいずれかに記載のプリプレグ。
(12)上記(1)ないし(11)のいずれかに記載のプリプレグを積層して得られるこ
とを特徴とする基板。
(13)上記(12)に記載の基板を有することを特徴とする半導体装置。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、薄型材では両立が困難な成形性とメッキ密着性に優れ、多層基板の絶
縁信頼性、半導体装置としての接続信頼性に優れるプリプレグとすることができる。本発
明のプリプレグは、高密度化、薄型化を要求される多層基板、半導体装置の製造に好適に
用いられるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明のプリプレグ、基板および半導体装置について説明する。
本発明のプリプレグは、シート状基材のコア層と、前記コア層の一方面側に形成される
第1樹脂層および他方面側に形成される第2樹脂層をと有し、第1樹脂層上に導体層を形
成して使用されるプリプレグであって、前記第1樹脂層を構成する第1樹脂組成物と、前
記第2樹脂層を構成する第2樹脂組成物が異なることを特徴とする。
また、本発明の基板は、上記に記載のプリプレグを積層して得られることを特徴とする

また、本発明の半導体装置は、上記に記載の基板を有することを特徴とする。
【0010】
まず、プリプレグの好適な実施形態について図面に基づいて説明する。
図1は、本発明のプリプレグの一例を示す断面図である。
プリプレグ10は、シート状基材1のコア層11と、コア層11の一方面側に形成され
る第1樹脂層2および他方の面側に形成される第2樹脂層3と有し、第1樹脂層2を構成
する第1樹脂組成物と、第2樹脂層3を構成する第2樹脂組成物が異なることを特徴とし
ている。これにより、各層に要求される特性等に応じた樹脂処方を設計することができる
ようになり、その結果として各層に要求される特性を維持した状態でプリプレグ全体の厚
さを薄くすることもできる。図1で示されるプリプレグ10では、第1樹脂層2上に(図
1上側)に導体層を形成して使用される。そのため、第1樹脂層2は、導体層との密着性
に優れるように設計される。また、第2樹脂層3は、第1樹脂層2と異なる特性等が要求
されるために、それを満足するように設計される。以下、各層について説明する。
【0011】
(コア層)
コア層11は、主としてシート状基材1で構成されている。コア層11は、プリプレグ
10の強度を向上する機能を有している。
このコア層11は、シート状基材1単独で構成されていても良いし、シート状基材1に
上記の第1樹脂層2および第2樹脂層3の一部が含浸していても良い。
このようなシート状基材1としては、ガラス織布、ガラス不織布等のガラス繊維基材、
ポリアミド樹脂繊維、芳香族ポリアミド樹脂繊維、全芳香族ポリアミド樹脂繊維等のポリ
アミド系樹脂繊維、ポリエステル樹脂繊維、芳香族ポリエステル樹脂繊維、全芳香族ポリ
エステル樹脂繊維等のポリエステル系樹脂繊維、ポリイミド樹脂繊維、フッ素樹脂繊維等
を主成分とする織布または不織布で構成される合成繊維基材、クラフト紙、コットンリン
ター紙、リンターとクラフトパルプの混抄紙等を主成分とする紙基材等の有機繊維基材等
の繊維基材、ポリエステル、ポリイミド等の樹脂フィルム等が挙げられる。これらの中で
もガラス繊維基材が好ましい。これにより、プリプレグ10の強度を向上することができ
る。また、プリプレグ10の熱膨張係数を小さくすることができる。
【0012】
このようなガラス繊維基材を構成するガラスとしては、例えばEガラス、Cガラス、A
ガラス、Sガラス、Dガラス、NEガラス、Tガラス、Hガラス等が挙げられる。これら
の中でもSガラス、または、Tガラスが好ましい。これにより、ガラス繊維基材の熱膨張
係数を小さくすることができ、それによってプリプレグの熱膨張係数を小さくすることが
できる。
【0013】
シート状基材(繊維基材)の厚さは、特に限定されないが、薄いプリプレグを得る場合
には30μm以下が好ましく、特に25μm以下が好ましく、最も10〜20μmが好ま
しい。シート状基材1の厚さが前記範囲内であると、後述する基板の薄膜化と強度とのバ
ランスに優れる。さらには層間接続の加工性や信頼性にも優れる。
【0014】
(第1樹脂層)
図1に示すように第1樹脂層2は、コア層11の一方面側(図1上側)に形成されてい
る。
第1樹脂層2は、第1樹脂組成物で構成されており、導体層との密着性に優れるような
樹脂組成で設計される。
このような導体層との密着性に優れる第1樹脂組成物は、例えば(熱)硬化性樹脂、硬
化助剤(例えば硬化剤、硬化促進剤等)、無機充填材等を含んでいる。
導体層との密着性を向上させるには、導体層との密着性に優れる硬化性樹脂を使用する
方法、導体層との密着性を向上させる硬化助剤(例えば硬化剤、硬化促進剤等)を使用す
る方法、無機充填材として酸に可溶なものを用いる方法、無機充填材と有機充填材とを併
用する方法等が挙げられる。
導体層との密着性に優れる硬化性樹脂としては、例えばユリア(尿素)樹脂、メラミン
樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シア
ネートエステル樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹
脂およびビスフェノールSとビスフェノールFとの共重合エポキシ樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、特に、シアネート樹脂(シアネート樹脂のプレポリマーを含む)、が好
ましい。これにより、プリプレグ10の熱膨張係数を小さくすることができる。さらに、
プリプレグ10の電気特性(低誘電率、低誘電正接)等にも優れる。
【0015】
前記シアネート樹脂は、例えばハロゲン化シアン化合物とフェノール類とを反応させ、
必要に応じて加熱等の方法でプレポリマー化することにより得ることができる。具体的に
は、ノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールA型シアネート樹脂、ビスフェノール
E型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールF型シアネート樹脂等のビスフェノー
ル型シアネート樹脂等を挙げることができる。これらの中でもノボラック型シアネート樹
脂が好ましい。これにより、架橋密度増加による耐熱性向上と、第1樹脂組成物等の難燃
性を向上することができる。ノボラック型シアネート樹脂は、硬化反応後にトリアジン環
を形成するからである。さらに、ノボラック型シアネート樹脂は、その構造上ベンゼン環
の割合が高く、炭化しやすいためと考えられる。さらに、プリプレグ10を薄膜化(厚さ
35μm以下)した場合であってもプリプレグ10に優れた剛性を付与することができる
。特に加熱時における剛性に優れるので、半導体素子実装時の信頼性にも特に優れる。
【0016】
前記ノボラック型シアネート樹脂としては、例えば式(I)で示されるものを使用する
ことができる。
【化1】

前記式(I)で示されるノボラック型シアネート樹脂の平均繰り返し単位nは、特に限
定されないが、1〜10が好ましく、特に2〜7が好ましい。平均繰り返し単位nが前記
下限値未満であるとノボラック型シアネート樹脂は結晶化しやすくなり、汎用溶媒に対す
る溶解性が比較的低下するため、取り扱いが困難となる場合がある。また、プリプレグ1
0を作製した場合にタック性が生じ、プリプレグ10同士が接触したとき互いに付着した
り、樹脂の転写が生じたりする場合がある。平均繰り返し単位nが前記上限値を超えると
溶融粘度が高くなりすぎ、プリプレグの成形性が低下する場合がある。
【0017】
前記シアネート樹脂等の重量平均分子量は、例えばGPCで測定することができる。
【0018】
なお、前記シアネート樹脂としては、これをプレポリマー化したものも用いることがで
きる。すなわち、前記シアネート樹脂を単独で用いてもよいし、重量平均分子量の異なる
シアネート樹脂を併用したり、前記シアネート樹脂とそのプレポリマーとを併用したりす
ることもできる。
前記プレポリマーとは、通常、前記シアネート樹脂を加熱反応などにより、例えば3量
化することで得られるものであり、樹脂組成物の成形性、流動性を調整するために好まし
く使用されるものである。
前記プレポリマーとしては、特に限定されないが、例えば3量化率が20〜50重量%
であるものを用いることができる。この3量化率は、例えば赤外分光分析装置を用いて求
めることができる。
【0019】
また、後述する密着性を向上させる硬化剤または硬化促進剤を併用する場合には、上述
の導体性との密着性に優れる硬化性樹脂以外に、例えばフェノールノボラック樹脂、クレ
ゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹
脂、未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レ
ゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノー
ルAエポキシ樹脂、ビスフェノールFエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、
ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ
樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリル
フタレート樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。
【0020】
前記硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記第1樹脂組成物全体の5〜50
重量%が好ましく、特に10〜40重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると
プリプレグ10を形成するのが困難となる場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグ
10の強度が低下する場合がある。
【0021】
導体層との密着性を向上させる硬化助剤(例えば硬化剤、硬化促進剤等)としては、例
えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン等の
3級アミン類、2−エチル−4−エチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダ
ゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドルキシメチルイミダゾール、2−フェニル
−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−〔2’−メチルイ
ミダゾリル−(1’)〕−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−(2’−ウ
ンデシルイミダゾリル)−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−〔2’−エ
チル−4−メチルイミダゾリル−(1’)〕−エチル−s−トリアジン、1−ベンジル−
2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール化合物が挙げられる。これらの中でも、脂肪
族炭化水素基、芳香族炭化水素基、ヒドロキシアルキル基およびシアノアルキル基の中か
ら選ばれる官能基を2個以上有しているイミダゾール化合物が好ましく、特に2−フェニ
ル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。このようなイミダゾール化合
物の使用により、樹脂組成物の耐熱性を向上させることができると共に、この樹脂組成物
で形成される樹脂層に低熱膨張性、低吸水性を付与することができる。
【0022】
また、前記硬化性樹脂として密着性に優れる硬化性樹脂を用いる場合は、上述の密着性
を向上させる硬化助剤以外に、例えばナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸
スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト(II)、トリスアセチル
アセトナートコバルト(III)等の有機金属塩、フェノール、ビスフェノールA、ノニル
フェノール等のフェノール化合物、酢酸、安息香酸、サリチル酸、パラトルエンスルホン
酸等の有機酸等を用いることができる。
【0023】
前記硬化助剤の含有量は、特に限定されないが、前記第1樹脂組成物全体の0.01〜
3重量%が好ましく、特に0.1〜1重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満である
と硬化を促進する効果が現れない場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグ10の保
存性が低下する場合がある。
【0024】
なお、導体層との密着性に優れる前記硬化性樹脂と、導体層との密着性を向上させる前
記硬化助剤を併用することが、導体層との密着性を向上する効果により優れる点で好まし
い。
【0025】
また、前記第1樹脂組成物は、無機充填材を含むことが好ましい。これにより、プリプ
レグ10を薄膜化(厚さ35μm以下)にしても強度に優れることができる。さらに、プ
リプレグの低熱膨張化を向上することもできる。
前記無機充填材としては、例えばタルク、アルミナ、ガラス、シリカ、マイカ、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウム等を挙げることができる。これらの中でもシリカが好
ましく、溶融シリカ(特に球状溶融シリカ)が低熱膨張性に優れる点で好ましい。その形
状は破砕状、球状があるが、繊維基材1への含浸性を確保するために樹脂組成物の溶融粘
度を下げるには球状シリカを使う等、その目的にあわせた使用方法が採用される。
【0026】
前記無機充填材の平均粒子径は、特に限定されないが、0.01〜5.0μmが好まし
く、特に0.2〜2.0μmが好ましい。無機充填材の粒径が前記下限値未満であるとワ
ニスの粘度が高くなるため、プリプレグ10作製時の作業性に影響を与える場合がある。
また、前記上限値を超えると、ワニス中で無機充填剤の沈降等の現象が起こる場合がある
。無機充填材の平均粒径を前記範囲内とすることで、無機充填材の使用による効果は、両
者のバランスに優れるものとなる。
この平均粒子径は、例えば粒度分布計(HORIBA製、LA−500)により測定す
ることができる。
【0027】
更に平均粒子径5.0μm以下の球状シリカ(特に球状溶融シリカ)が好ましく、特に
平均粒子径0.01〜2.0μm、最も0.1〜0.5μmの球状溶融シリカが好ましい
。これにより、無機充填剤の充填性を向上させることができる。さらに、緻密な粗化状態
とすることができ、高密度回路形成が容易となる。また、さらに高速信号の伝送に適した
回路形成を可能とすることができる。
前記第1樹脂組成物に用いる無機充填材は、特に限定されないが、後述する第2樹脂組
成物に用いる無機充填材よりも平均粒子径が小さいほうが好ましい。これにより、緻密な
粗化状態を形成するのが容易となる。
【0028】
また、導体層との密着性を向上するために、前記無機充填材として酸に可溶な無機充填
材を用いても良い。これにより、メッキ密着性を向上することができる。
前記酸に可溶な無機充填材としては、例えば炭酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化鉄等の金
属酸化物等が挙げられる。
【0029】
また、導体層との密着性を向上するために、前記無機充填材と有機充填材とを併用して
も良い。
前記有機充填材としては、例えば液晶ポリマー、ポリイミド等の樹脂系充填材等が挙げ
られる。
【0030】
前記無機充填材の含有量は、特に限定されないが、前記第1樹脂組成物全体の20〜7
0重量%が好ましく、特に30〜60重量%が好ましい。無機充填材の含有量が前記下限
値未満であると、無機充填材による低熱膨脹性、低吸水性を付与する効果が低下する場合
がある。また、前記上限値を超えると、樹脂組成物の流動性の低下により成形性が低下す
る場合がある。前記無機充填材の含有量を前記範囲内とすることで、無機充填材の使用に
よる効果は、両者のバランスに優れるものとなる。
【0031】
前記硬化性樹脂としてシアネート樹脂(特にノボラック型シアネート樹脂)を用いる場
合は、エポキシ樹脂(実質的にハロゲン原子を含まない)を用いることが好ましい。前記
エポキシ樹脂としては、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型
エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂等が挙げ
られる。これらの中でもアリールアルキレン型エポキシ樹脂が好ましい。これにより、吸
湿半田耐熱性および難燃性を向上させることができる。
【0032】
前記アリールアルキレン型エポキシ樹脂とは、繰り返し単位中に一つ以上のアリールア
ルキレン基を有するエポキシ樹脂をいう。例えばキシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニル
ジメチレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でもビフェニルジメチレン型エポ
キシ樹脂が好ましい。ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂は、例えば式(II)で示すこ
とができる。
【0033】
【化2】

【0034】
前記式(II)で示されるビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂の平均繰り返し単位nは
、特に限定されないが、1〜10が好ましく、特に2〜5が好ましい。平均繰り返し単位
nが前記下限値未満であるとビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂は結晶化しやすくなり
、汎用溶媒に対する溶解性が比較的低下するため、取り扱いが困難となる場合がある。ま
た、平均繰り返し単位nが前記上限値を超えると樹脂の流動性が低下し、成形不良等の原
因となる場合がある。
【0035】
前記エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記第1樹脂組成物全体の1〜5
5重量%が好ましく、特に2〜40重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると
シアネート樹脂の反応性が低下したり、得られる製品の耐湿性が低下したりする場合があ
り、前記上限値を超えると耐熱性が低下する場合がある。
【0036】
前記エポキシ樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、重量平均分子量300〜
20,000が好ましく、特に500〜5,000が好ましい。重量平均分子量が前記下
限値未満であるとプリプレグ10にタック性が生じる場合が有り、前記上限値を超えると
プリプレグ10作製時、基材への含浸性が低下し、均一な製品が得られない場合がある。
前記エポキシ樹脂の重量平均分子量は、例えばGPCで測定することができる。
【0037】
また、前記第1樹脂組成物に導体層との密着性が向上するような成分(樹脂等を含む)
を添加しても良い。例えば、フェノキシ樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、導体層を構
成する金属との密着性を向上させるカップリング剤等が挙げられる。
前記フェノキシ樹脂としては、例えばビスフェノール骨格を有するフェノキシ樹脂、ナ
フタレン骨格を有するフェノキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂等が挙げ
られる。また、これらの骨格を複数種類有した構造のフェノキシ樹脂を用いることもでき
る。
【0038】
これらの中でも、ビフェニル骨格およびビスフェノールS骨格を有するフェノキシ樹脂
を用いることができる。これにより、ビフェニル骨格が有する剛直性によりガラス転移温
度を高くすることができると共に、ビスフェノールS骨格により、多層プリント配線板を
製造する際のメッキ金属の付着性を向上させることができる。
【0039】
また、ビスフェノールA骨格およびビスフェノールF骨格を有するフェノキシ樹脂を用
いることもできる。これにより、多層プリント配線板の製造時に内層回路基板への密着性
をさらに向上させることができる。
【0040】
さらに、前記ビフェニル骨格およびビスフェノールS骨格を有するフェノキシ樹脂と、
ビスフェノールA骨格およびビスフェノールF骨格を有するフェノキシ樹脂とを、併用す
ることが好ましい。これにより、これらの特性をバランスよく発現させることができる。
【0041】
前記ビスフェノールA骨格およびビスフェノールF骨格とを有するフェノキシ樹脂(1
)と、前記ビフェニル骨格およびビスフェノールS骨格を有するフェノキシ樹脂(2)と
を併用する場合、その併用比率(重量)としては特に限定されないが、例えば、(1):
(2)=2:8〜9:1とすることができる。
【0042】
前記フェノキシ樹脂の分子量、特に限定されないが、重量平均分子量が5,000〜7
0,000であることが好ましく、特に10,000〜60,000が好ましい。前記フ
ェノキシ樹脂の重量平均分子量が前記下限値未満であると、製膜性を向上させる効果が充
分でない場合がある。一方、前記上限値を超えると、フェノキシ樹脂の溶解性が低下する
場合がある。前記フェノキシ樹脂の重量平均分子量を上記範囲内とすることにより、これ
らの特性のバランスに優れたものとすることができる。
【0043】
フェノキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の1〜40重量
%であることが好ましく、特に5〜30重量%が好ましい。前記フェノキシ樹脂の含有量
が前記下限値未満であると、製膜性を向上させる効果が充分でないことがある。一方、前
記上限値を超えると、相対的にシアネート樹脂の含有量が少なくなるため、低熱膨張性を
付与する効果が低下することがある。フェノキシ樹脂の含有量を前記範囲内とすることに
より、これらの特性のバランスに優れたものとすることができる。
【0044】
前記第1樹脂組成物は、特に限定されないが、カップリング剤を用いることが好ましい
。前記カップリング剤は、前記硬化性樹脂と、前記無機充填材との界面の濡れ性を向上さ
せることにより、シート状基材1に対して硬化性樹脂および無機充填材を均一に定着させ
、耐熱性、特に吸湿後の半田耐熱性を改良することができる。
前記カップリング剤としては、例えばエポキシシランカップリング剤、チタネート系カ
ップリング剤、アミノシランカップリング剤、及び、シリコーンオイル型カップリング剤
の中から選ばれる1種以上のカップリング剤を使用すること好ましい。これにより、樹脂
と無機充填材との界面の濡れ性を特に高めることができ、耐熱性をより向上させることが
できる。
前記カップリング剤の含有量は、特に限定されないが、前記無機充填材100重量部に
対して0.05〜3重量部であることが好ましく、特に0.1〜2重量部が好ましい。含
有量が前記下限値未満であると無機充填材を十分に被覆できないため耐熱性を向上する効
果が低下する場合があり、前記上限値を超えると反応に影響を与え、曲げ強度等が低下す
る場合がある。カップリング剤の含有量を前記範囲内とすることで、カップリング剤の使
用による効果は両者のバランスに優れる。
【0045】
また、前記第1樹脂組成物は、以上に説明した成分のほか、必要に応じて消泡剤、レベ
リング剤、顔料、酸化防止剤等の添加剤を含有することができる。
【0046】
このような第1樹脂組成物で構成されている第1樹脂層2の厚さは、特に限定されない
が、3〜15μmが好ましく、特に5〜10μmが好ましい。厚さが前記範囲内であると
、特にプリプレグ全体の厚さを薄くすることができる。
【0047】
第1樹脂層2(粗化処理後)の表面粗さは、特に限定されないが、2μm以下が好まし
く、特に0.5μm以下が好ましい。前記範囲内であると、微細な回路を形成する際にお
いてもレジスト密着性に特に優れる。
【0048】
このような第1樹脂層2に上に形成される導体層としては、例えば銅箔、アルミ箔等の
金属箔、メッキ銅等が挙げられる。これらの中でもメッキ銅が好ましい。これにより、微
細な回路を容易に形成することができる。
【0049】
(第2樹脂層)
図1に示すように第2樹脂層3は、コア層11の他方面側(図1下側)に形成されてい
る。このような第2樹脂層3は、前記第1樹脂組成物と異なる第2樹脂組成物で構成され
ており、第1樹脂層2と異なる特性(例えば回路埋め込み性等)等を有するように設計さ
れている、ここで、異なる樹脂組成物とは、それぞれの樹脂組成物を構成する樹脂、充填
材等の種類、樹脂、充填材等の含有量、樹脂の分子量等の少なくとも1つが異なるもので
あれば良い。
第2樹脂組成物は、例えば(熱)硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填材等を含んで
いる。
【0050】
前記硬化性樹脂としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹
脂、ビスフェノールAノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、未変性のレゾー
ルフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹
脂等のレゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールAエポキシ樹脂、
ビスフェノールFエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ
樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型
エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を
有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネート樹脂
等が挙げられる。
これらの中でも、特に、シアネート樹脂(シアネート樹脂のプレポリマーを含む)が好
ましい。これにより、プリプレグ10の熱膨張係数を小さくすることができる。さらに、
プリプレグ10の電気特性(低誘電率、低誘電正接)等にも優れる。
【0051】
前記シアネート樹脂は、例えばハロゲン化シアン化合物とフェノール類とを反応させ、
必要に応じて加熱等の方法でプレポリマー化することにより得ることができる。具体的に
は、ノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールA型シアネート樹脂、ビスフェノール
E型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールF型シアネート樹脂等のビスフェノー
ル型シアネート樹脂等を挙げることができる。これらの中でもノボラック型シアネート樹
脂が好ましい。これにより、架橋密度増加による耐熱性向上と、第2樹脂組成物等の難燃
性を向上することができる。ノボラック型シアネート樹脂は、硬化反応後にトリアジン環
を形成するからである。さらに、ノボラック型シアネート樹脂は、その構造上ベンゼン環
の割合が高く、炭化しやすいためと考えられる。さらに、プリプレグ10を薄膜化(厚さ
35μm以下)した場合であってもプリプレグ10に優れた剛性を付与することができる
。特に加熱時における剛性に優れるので、半導体素子実装時の信頼性にも特に優れる。
【0052】
前記ノボラック型シアネート樹脂としては、例えば式(I)で示されるものを使用する
ことができる。
【化1】

前記式(I)で示されるノボラック型シアネート樹脂の平均繰り返し単位nは、特に限
定されないが、1〜10が好ましく、特に2〜7が好ましい。平均繰り返し単位nが前記
下限値未満であるとノボラック型シアネート樹脂は結晶化しやすくなり、汎用溶媒に対す
る溶解性が比較的低下するため、取り扱いが困難となる場合がある。また、平均繰り返し
単位nが前記上限値を超えると溶融粘度が高くなりすぎ、プリプレグの成形性が低下する
場合がある。
【0053】
前記シアネート樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、重量平均分子量500
〜4,500が好ましく、特に600〜3,000が好ましい。重量平均分子量が前記下
限値未満であるとプリプレグ10を作製した場合にタック性が生じ、プリプレグ10同士
が接触したとき互いに付着したり、樹脂の転写が生じたりする場合がある。また、重量平
均分子量が前記上限値を超えると反応が速くなりすぎ、基板(特に回路基板)とした場合
に、成形不良が生じたり、層間ピール強度が低下したりする場合がある。
前記シアネート樹脂等の重量平均分子量は、例えばGPCで測定することができる。
また、前記シアネート樹脂として、重量平均分子量が異なるシアネート樹脂を併用して
も良い。これにより、タックを改良できる場合がある。
【0054】
前記硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記第2樹脂組成物全体の5〜50
重量%が好ましく、特に20〜40重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると
プリプレグ10を形成するのが困難となる場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグ
10の強度が低下する場合がある。
【0055】
また、前記第2樹脂組成物は、無機充填材を含むことが好ましい。これにより、プリプ
レグ10を薄膜化(厚さ35μm以下)にしても強度に優れることができる。さらに、プ
リプレグの低熱膨張化を向上することもできる。
前記無機充填材としては、例えばタルク、アルミナ、ガラス、シリカ、マイカ、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウム等を挙げることができる。これらの中でもシリカが好
ましく、溶融シリカ(特に球状溶融シリカ)が低熱膨張性に優れる点で好ましい。その形
状は破砕状、球状があるが、繊維基材1への含浸性を確保するために樹脂組成物の溶融粘
度を下げるには球状シリカを使う等、その目的にあわせた使用方法が採用される。
【0056】
前記無機充填材の平均粒子径は、特に限定されないが、0.01〜5.0μmが好まし
く、特に0.2〜2.0μmが好ましい。無機充填材の粒径が前記下限値未満であるとワ
ニスの粘度が高くなるため、プリプレグ10作製時の作業性に影響を与える場合がある。
また、前記上限値を超えると、ワニス中で無機充填剤の沈降等の現象が起こる場合がある

この平均粒子径は、例えば粒度分布計(HORIBA製、LA−500)により測定す
ることができる。
【0057】
更に平均粒子径5.0μm以下の球状シリカ(特に球状溶融シリカ)が好ましく、特に
平均粒子径0.01〜2.0μmの球状溶融シリカが好ましい。これにより、無機充填剤
の充填性を向上させることができる。
【0058】
前記無機充填材の含有量は、特に限定されないが、前記第2樹脂組成物全体の40〜8
0重量%が好ましく、特に50〜70重量%が好ましい。含有量が前記範囲内であると、
特に低熱膨張、低吸水とすることができる。
【0059】
前記硬化性樹脂としてシアネート樹脂(特にノボラック型シアネート樹脂)を用いる場
合は、エポキシ樹脂(実質的にハロゲン原子を含まない)を用いることが好ましい。前記
エポキシ樹脂としては、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型
エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂等が挙げ
られる。これらの中でもアリールアルキレン型エポキシ樹脂が好ましい。これにより、吸
湿半田耐熱性および難燃性を向上させることができる。
【0060】
前記アリールアルキレン型エポキシ樹脂とは、繰り返し単位中に一つ以上のアリールア
ルキレン基を有するエポキシ樹脂をいう。例えばキシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニル
ジメチレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でもビフェニルジメチレン型エポ
キシ樹脂が好ましい。ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂は、例えば式(II)で示すこ
とができる。
【0061】
【化2】

【0062】
前記式(II)で示されるビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂の平均繰り返し単位nは
、特に限定されないが、1〜10が好ましく、特に2〜5が好ましい。平均繰り返し単位
nが前記下限値未満であるとビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂は結晶化しやすくなり
、汎用溶媒に対する溶解性が比較的低下するため、取り扱いが困難となる場合がある。ま
た、平均繰り返し単位nが前記上限値を超えると樹脂の流動性が低下し、成形不良等の原
因となる場合がある。
【0063】
前記エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記第2樹脂組成物全体の1〜5
5重量%が好ましく、特に2〜40重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると
シアネート樹脂の反応性が低下したり、得られる製品の耐湿性が低下したりする場合があ
り、前記上限値を超えると耐熱性が低下する場合がある。
【0064】
前記エポキシ樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、重量平均分子量500〜
20,000が好ましく、特に800〜15,000が好ましい。重量平均分子量が前記
下限値未満であるとプリプレグ10にタック性が生じる場合が有り、前記上限値を超える
とプリプレグ10作製時、基材への含浸性が低下し、均一な製品が得られない場合がある

前記エポキシ樹脂の重量平均分子量は、例えばGPCで測定することができる。
【0065】
前記熱硬化性樹脂としてシアネート樹脂(特にノボラック型シアネート樹脂)を用いる
場合は、フェノール樹脂を用いることが好ましい。前記フェノール樹脂としては、例えば
ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、アリールアルキレン型フェノ
ール樹脂等が挙げられる。これらの中でもアリールアルキレン型フェノール樹脂が好まし
い。これにより、さらに吸湿半田耐熱性を向上させることができる。
【0066】
前記アリールアルキレン型フェノール樹脂としては、例えばキシリレン型フェノール樹
脂、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂等が挙げられる。ビフェニルジメチレン型フ
ェノール樹脂は、例えば式(III)で示すことができる。
【化3】

前記式(III)で示されるビフェニルジメチレン型フェノール樹脂の繰り返し単位nは
、特に限定されないが、1〜12が好ましく、特に2〜8が好ましい。平均繰り返し単位
nが前記下限値未満であると耐熱性が低下する場合がある。また、前記上限値を超えると
他の樹脂との相溶性が低下し、作業性が低下する場合がある。
【0067】
前述のシアネート樹脂(特にノボラック型シアネート樹脂)とアリールアルキレン型フ
ェノール樹脂との組合せにより、架橋密度をコントロールし、金属と樹脂との密着性を向
上することができる。
【0068】
前記フェノール樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記第2樹脂組成物全体の1〜
55重量%が好ましく、特に5〜40重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満である
と耐熱性が低下する場合があり、前記上限値を超えると低熱膨張の特性が損なわれる場合
がある。
【0069】
前記フェノール樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、重量平均分子量400
〜18,000が好ましく、特に500〜15,000が好ましい。重量平均分子量が前
記下限値未満であるとプリプレグ10にタック性が生じる場合が有り、前記上限値を超え
るとプリプレグ10作製時、繊維基材1への含浸性が低下し、均一な製品が得られない場
合がある。
前記フェノール樹脂の重量平均分子量は、例えばGPCで測定することができる。
【0070】
更に、前記シアネート樹脂(特にノボラック型シアネート樹脂)と前記フェノール樹脂
(アリールアルキレン型フェノール樹脂、特にビフェニルジメチレン型フェノール樹脂)
と前記エポキシ樹脂(アリールアルキレン型エポキシ樹脂、特にビフェニルジメチレン型
エポキシ樹脂)との組合せを用いて基板(特に回路基板)を作製した場合、特に優れた寸
法安定性を得ることが出来る。
【0071】
前記第2樹脂組成物は、特に限定されないが、カップリング剤を用いることが好ましい
。前記カップリング剤は、前記硬化性樹脂と、前記無機充填材との界面の濡れ性を向上さ
せることにより、シート状基材1に対して硬化性樹脂および無機充填材を均一に定着させ
、耐熱性、特に吸湿後の半田耐熱性を改良することができる。
前記カップリング剤としては、通常用いられるものなら何でも使用できるが、具体的に
はエポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカ
ップリング剤、チタネート系カップリング剤およびシリコーンオイル型カップリング剤の
中から選ばれる1種以上のカップリング剤を使用することが好ましい。これにより、無機
充填材の界面との濡れ性を高くすることができ、それによって耐熱性をより向上させるこ
とできる。
【0072】
前記カップリング剤の添加量は、前記無機充填材の表面積に依存するので特に限定され
ないが、無機充填材100重量部に対して0.05〜3重量部が好ましく、特に0.1〜
2重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると無機充填材を十分に被覆できない
ため耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると反応に影響を与
え、曲げ強度等が低下する場合がある。
【0073】
前記第2樹脂組成物には、必要に応じて硬化促進剤を用いても良い。前記硬化促進剤と
しては公知の物を用いることが出来る。例えばナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オ
クチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト(II)、トリス
アセチルアセトナートコバルト(III)等の有機金属塩、トリエチルアミン、トリブチル
アミン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン等の3級アミン類、2−フェニル−4−
メチルイミダゾール、2−エチル−4−エチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル
イミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシイミダゾール、2−フェニル
−4,5−ジヒドロキシイミダゾール等のイミダゾール類、フェノール、ビスフェノール
A、ノニルフェノール等のフェノール化合物、酢酸、安息香酸、サリチル酸、パラトルエ
ンスルホン酸等の有機酸等、またはこの混合物が挙げられる。
【0074】
前記硬化促進剤の含有量は、特に限定されないが、前記第2樹脂組成物全体の0.05
〜5重量%が好ましく、特に0.2〜2重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であ
ると硬化を促進する効果が現れない場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグ10の
保存性が低下する場合がある。
【0075】
前記第1樹脂組成物では、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、
ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等の熱可塑性樹脂を併用して
も良い。
また、前記第2樹脂組成物には、必要に応じて、顔料、酸化防止剤等の上記成分以外の
添加物を添加しても良い。
【0076】
このような第2樹脂層3の厚さは、接合される内層回路の厚さに依存するために特に限
定されないが、下記式1)で示されるt2の厚さが0.1〜5μmとなることが好ましく
、特に1〜3μmとなることが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に内層回路の埋
め込み性に優れ、かつ全体の厚さを薄くすることができる。
式1) B=t1×(1−S/100)+t2
ここで、第2樹脂層3の厚さをB[μm]とし、内層回路4の厚さをt1[μm]およ
びその残銅率をSとし、内層回路4の上端部41から第2樹脂層3の上端部31までの厚
さをt2とする(図2)。
【0077】
このような第2樹脂層3の面(X、Y)方向の熱膨張係数は、特に限定されないが、2
0ppm以下が好ましく、特に5〜16ppmが好ましい。熱膨張係数が前記範囲内であ
ると、特に接続信頼性、半導体素子等の実装信頼性に優れる。
【0078】
次に、このようなプリプレグ10は、例えば第1樹脂組成物をキャリアフィルムに塗布
したキャリア材料2aおよび第2樹脂組成物をキャリアフィルムに塗布したキャリア材料
3aを製造し、これらのキャリア材料2a、3aをシート状基材1にラミネートした後、
キャリアフィルムを剥離する方法により、プリプレグ10の両面で各樹脂層を構成する樹
脂組成物が異なるプリプレグ10を得ることができる。
【0079】
ここで、予め樹脂組成物がキャリアフィルムに塗布されたキャリア材料2a、3aを製
造し、このキャリア材料2a、3aをシート状基材1にラミネートした後、キャリアフィ
ルムを剥離する方法について、図3を用いて具体的に説明する。図3は、本発明のプリプ
レグを製造する工程の一例を示す工程図である。
まず、上述したような第1樹脂組成物で構成された第1樹脂層2を有するキャリア材料
2aおよび上述したような第2樹脂組成物で構成された第2樹脂層3を有するキャリア材
料3aを用意する。
キャリア材料2a、3aは、例えばキャリアフィルムに第1樹脂組成物、第2樹脂組成
物のワニスを塗工する方法等により得ることができる。
【0080】
次に、真空ラミネート装置8を用いて、減圧下でシート状基材1の両面からキャリア材
料2aおよび3aを重ね合わせてラミネートロール81で接合する。減圧下で接合するこ
とにより、シート状基材1の内部または各キャリア材料2a、3aとシート状基材1との
接合部位に非充填部分が存在しても、これを減圧ボイドあるいは実質的な真空ボイドとす
ることができる。ゆえに、最終的に得られるプリプレグ10はボイド等の発生がなく、良
好な成形状態にすることができる。なぜなら、減圧ボイドまたは真空ボイドは、後述する
加熱処理で消し去ることができるからである。このような減圧下でシート状基材1とキャ
リア材料2a、3aとを接合する他の装置としては、例えば真空ボックス装置等を用いる
ことができる。
【0081】
次に、シート状基材1と各キャリア材料2a、3aとを接合した後、熱風乾燥装置9で
各キャリア材料2a、3aを構成する樹脂組成物の溶融温度以上の温度で加熱処理する。
これにより、前記減圧下での接合工程で発生していた減圧ボイド等を消し去ることができ
る。
前記加熱処理する他の方法は、例えば赤外線加熱装置、加熱ロール装置、平板状の熱盤
プレス装置等を用いて実施することができる。
【0082】
上述の方法によると、厚さ25μm以下のシート状基材1を用いてもプリプレグ10を
容易に得ることができるようになる。従来のプリプレグの製造方法(例えば通常の塗工装
置を用いて、シート状基材を樹脂ワニスに浸漬含浸・乾燥させる方法)では、厚さが30
μm以下のシート状基材に樹脂材料を担持してプリプレグを得るのが困難であった。すな
わち、厚さが薄いシート状基材を熱硬化性樹脂に浸漬して多数の搬送ロールを通したり、
シート状基材に含浸させる樹脂材料の量を調整したりする際に、シート状基材に応力が作
用し、シート状基材の目が開いてしまったり(拡大してしまったり)、引き取る際にシー
ト状基材が切断してしまったりする場合があった。
これに対して、上述の方法では、厚さが25μm以下のシート状基材1に対してもキャ
リア材料2a、3aを担持することができ、それによって通常の厚さのプリプレグ10に
加えて、厚さが35μm以下のプリプレグ10を容易に得ることができるものである。ま
た、基板を成形した後のプリプレグ10の厚さが導体回路層間で35μm以下にもできる
ものである。導体回路層間の厚さを35μm以下にできると、最終的に得られる基板の厚
さを薄くすることができる。
【0083】
また、このようなプリプレグ10を得る他の方法としては、例えばシート状基材1の片
面に粘度の低い樹脂ワニスに浸漬し、乾燥して第1樹脂層2を形成し、さらに、他の樹脂
ワニスに浸漬して第2樹脂層3を形成することにより、プリプレグ10を得ることもでき
る。
【0084】
このようにして得られるプリプレグ10は、図2に示すように、シート状基材1がプリ
プレグ10の厚さ方向に対して偏在していても良い。これにより、回路パターンに応じて
樹脂量を調整することができる。
【0085】
ここで、主としてシート状基材1で構成されるコア層11が、プリプレグ10の厚さ方
向に対して偏在している状態を図4に基づいて説明する。図4(a)、(b)は、コア層
11がプリプレグ10に対して偏在している状態を模式的に示す断面図である。図4(a
)、(b)に示すように、プリプレグ10の厚さ方向の中心線A−Aに対して、コア層1
1(シート状基材1)の中心がずれて配置されていることを意味する。図4(a)では、
コア層11(シート状基材1)の下側(図4中下側)の面が、プリプレグ10の下側(図
4中下側)の面とほぼ一致するようになっている。図4(b)では、コア層11が中心線
A−Aと、プリプレグ10の下側(図4中下側)の面との間に配置されている。なお、コ
ア層11が中心線A−Aに一部重なるようになっていても良い。
【0086】
このようなプリプレグ10の面方向の熱膨張係数は、特に限定されないが、16ppm
以下であることが好ましく、特に5〜10ppmであることが好ましい。熱膨張係数が前
記範囲内であると、繰り返しの熱衝撃に対する耐クラック性を向上することができる。
前記面方向の熱膨張係数は、例えばTMA装置(TAインスツルメント社製)を用いて
、10℃/分で昇温して評価することができる。
【0087】
また、このようなプリプレグ10の厚さは、特に限定されないが、20〜80μmであ
ることが好ましく、特に30〜60μmであることが好ましい。厚さが前記範囲内である
と、最終的に得られる基板の厚さを特に薄くすることができる。
【0088】
次に、基板および半導体装置について説明する。
図5に示すように、基板100は、コア基板101と、コア基板101の上側(図5中
の上側)に設けられた3層のプリプレグ(10a、10b、10c)と、コア基板101
の下側(図5中の下側)に設けられた3層のプリプレグ(10d、10e、10f)と、
で構成されている。コア基板101とプリプレグ10aおよび10bとの間、各プリプレ
グ間(10aと10b、10bと10c、10dと10eおよび10eと10f)には、
所定の回路配線部42が形成されている。また、プリプレグ10cおよび10fの表面に
は、パッド部5が設けられている。このようなプリプレグ10a〜10fの少なくとも1
枚(好ましくは全部)に上述した厚さ35μm以下のプリプレグ10を用いることが好ま
しい。これにより、(回路)基板100の厚さを薄くすることができる。
各回路配線部42は、各プリプレグ10a〜10fを貫通して設けられたフィルドビア
部6を介して電気的に接続されている。
【0089】
基板100を構成する各プリプレグ10a〜10fは、回路配線部42(導体層)が形
成される側(各プリプレグ10a〜10cの図5中上側と、10d〜10fの図5中下側
)の第1樹脂層2を構成する第1樹脂組成物と、反対側の第2樹脂層3を構成する第2樹
脂組成物が異なっている。第1樹脂層2を構成する第1樹脂組成物は、導体層との密着性
を向上するような組成になっている。これにより、第1樹脂層2は導体層との密着性に優
れている。また、第2樹脂層3を構成する第2樹脂組成物は、回路配線部42の埋め込み
性を向上するような組成になっている。さらに第2樹脂層3により、低熱膨張化が図れる
ような組成になっている。
さらに、第1樹脂層2の厚さを導体層との密着性を向上するために必要最低限な厚さと
し、第2樹脂層3の厚さを回路配線部の埋め込みに必要最低限な厚さとなるように調整す
ることにより、基板100の厚さを薄くすることもできるようになっている。
【0090】
また、図5に示すような基板100に、半導体素子7のバンプ71と基板100のパッ
ド部5とを接続して半導体素子7を搭載することにより半導体装置200を得ることがで
きる(図6)。このような半導体装置7は、基板100を構成する各プリプレグ10a〜
10fを構成する第1樹脂層2および第2樹脂層3の厚さを最適な厚さに調整できるので
、プリプレグ10全体の厚さを最適なものとすることができ、要求される特性に必要な最
低限の厚さの半導体装置200を得ることができる。
【0091】
図5および図6では、6層の基板について説明したが、本発明の基板はこれに限定され
ず、3層、4層、5層等、または7層、8層等の多層基板にも好適に用いることができる

また、本発明の基板100では、上述したような第1樹脂層2を構成する第1樹脂組成
物と第2樹脂層3を構成する第2樹脂組成物とが異なるプリプレグ10と、従来から用い
られていたプリプレグとを併用しても構わない。
【実施例】
【0092】
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定
されるものではない。まず、プリプレグの実施例について説明する。
(実施例1)
1.第1樹脂層のワニスの調製
シアネート樹脂(ロンザジャパン社製、プリマセット PT−30、重量平均分子量約
2,600)24重量%、エポキシ樹脂としてビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂(日
本化薬社製、NC−3000、エポキシ当量275)24重量%、フェノキシ樹脂として
ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂との共重合体であり
、末端部はエポキシ基を有しているフェノキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製・EP
−4275、重量平均分子量60,000)11.8重量%、硬化触媒としてイミダゾー
ル化合物(四国化成工業社製・「2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾー
ル」)0.2重量%をメチルエチルケトンに溶解させた。さらに、無機充填材として球状
溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25H、平均粒径0.5μm)39.8重量%
とエポキシシラン型カップリング剤(日本ユニカー社製、A−187)0.2重量%を添
加して、高速攪拌装置を用いて60分間攪拌して、固形分60重量%の樹脂ワニスを調製
した。
【0093】
2.第2樹脂層のワニスの調製
熱硬化性樹脂としてノボラック型シアネート樹脂(ロンザジャパン社製、プリマセット
PT−30、重量平均分子量約2,600)15重量%、エポキシ樹脂としてビフェニ
ルジメチレン型エポキシ樹脂(日本化薬社製、NC−3000、エポキシ当量275)8
.7重量%、フェノール樹脂としてビフェニルジメチレン型フェノール樹脂(日本化薬社
製、GPH−65、水酸基当量200)6.3重量%をメチルエチルケトンに溶解させた
。さらに、無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25H、平均
粒径0.5μm)69.7重量%とエポキシシラン型カップリング剤(日本ユニカー社製
、A−187)0.3重量%を添加して、高速攪拌装置を用いて60分間攪拌して、固形
分60重量%の第2樹脂層のワニスを調製した。
【0094】
3.キャリア材料の製造
キャリアフィルムとしてポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱化学ポリエステル
社製、SFB−38、厚さ38μmm、幅480mm)を用い、上述の第1樹脂層のワニ
スをコンマコーター装置で塗工し、170℃の乾燥装置で3分間乾燥させ、厚さ9μm、
幅410mmの樹脂層が、キャリアフィルムの幅方向の中心に位置するように形成してキ
ャリア材料2a(最終的に第1樹脂層を形成)を得た。
また、同様の方法で塗工する第2樹脂層のワニスの量を調整して、厚さ14μm、幅3
60mmの樹脂層が、キャリアフィルムの幅方向の中心に位置するように形成してキャリ
ア材料3a(最終的に第2樹脂層を形成)を得た。
【0095】
4.プリプレグの製造
繊維基材としてガラス織布(クロスタイプ♯1015、幅360mm、厚さ15μm、
坪量17g/m2)を用い、図3に示す真空ラミネート装置および熱風乾燥装置によりプ
リプレグを製造した。
具体的には、ガラス織布の両面に前記キャリア材料2aおよびキャリア材料3aがガラ
ス織布の幅方向の中心に位置するように、それぞれ重ね合わせ、1330Paの減圧条件
下で、80℃のラミネートロールを用いて接合した。
ここで、ガラス織布の幅方向寸法の内側領域においては、キャリア材料2aおよびキャ
リア材料3aの樹脂層を繊維布の両面側にそれぞれ接合するとともに、ガラス織布の幅方
向寸法の外側領域においては、キャリア材料2aおよびキャリア材料3aの樹脂層同士を
接合した。
次いで、上記接合したものを、120℃に設定した横搬送型の熱風乾燥装置内を2分間
通すことによって、圧力を作用させることなく加熱処理して、厚さ30μm(第1樹脂層
:5μm、繊維基材:15μm、第2樹脂層:10μm)のプリプレグを得た。
【0096】
(実施例2)
第1樹脂層のワニスとして以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
熱硬化性樹脂としてシアネート樹脂を用いずに、エポキシ樹脂としてビフェニルジメチ
レン型エポキシ樹脂(日本化薬社製、NC−3000、エポキシ当量275)24重量%
、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂(大日本インキ社製、830S)17.5重量%と
、フェノキシ樹脂としてビスフェノールSエポキシ樹脂との共重合体であり、末端部はエ
ポキシ基を有しているフェノキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、YX−8100、
重量平均分子量30,000)18重量%と、硬化触媒としてイミダゾール化合物(四国
化成工業社製・「2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール」)0.2重
量%とをメチルエチルケトンに溶解させた。さらに、無機充填材として球状溶融シリカ(
アドマテックス社製、SO−25H、平均粒径0.5μm)39.8重量%とエポキシシ
ラン型カップリング剤(日本ユニカー社製、A−187)0.2重量%を添加して、高速
攪拌装置を用いて60分間攪拌して、固形分60重量%の樹脂ワニスを調製した。
得られたプリプレグの厚さは、30μm(第1樹脂層:5μm、繊維基材:15μm、
第2樹脂層:10μm)であった。
【0097】
(実施例3)
第2樹脂層のワニスとして以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂としてビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂(日本化
薬社製、NC−3000、エポキシ当量275)17.5重量%、フェノール樹脂として
ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂(日本化薬社製、GPH−65、水酸基当量20
0)12重量%、イミダゾール(四国化成社製、2P4MHZ)0.5重量%およびカッ
プリング剤としてエポキシシラン型カップリング剤(日本ユニカー社製、A−187)を
、後述する無機充填材100重量部に対して0.3重量部をメチルエチルケトンに常温で
溶解し、無機充填材として球状溶融シリカSFP−10X(電気化学工業社製、平均粒径
0.3μm)20重量%および球状溶融シリカSO−32R(アドマテックス社製、平均
粒径1.5μm)50重量%を添加し、高速攪拌機を用いて10分間攪拌して第2樹脂層
のワニスを調製した。
得られたプリプレグの厚さは、30μm(第1樹脂層:5μm、繊維基材:15μm、第
2樹脂層:10μm)であった。
【0098】
(実施例4)
キャリア材料2aおよびキャリア材料3aの樹脂層の厚さを、それぞれ14μm(キャ
リア材料1)および14μm(キャリア材料2)とした以外は、実施例1と同様にした。
得られたプリプレグの厚さは、35μm(第1樹脂層:10μm、繊維基材:15μm、
第2樹脂層:10μm)であった。
【0099】
(実施例5)
繊維基材およびキャリア材料2a、3aを以下のようにした以外は、実施例1と同様に
した。
繊維基材としてガラス織布(クロスタイプ♯1037、厚さ24μm、坪量24g/m
2)を用いた。得られたプリプレグの厚さは、40μm(第1樹脂層:5μm、繊維基材
:24μm、第2樹脂層:11μm)であった。なお、キャリア材2aおよびキャリア材
料3aの樹脂層の厚さを、それぞれ12μm(キャリア材料2a)および18μm(キャ
リア材料3a)とした。
【0100】
(実施例6) 厚い繊維基材を用いた実施例
繊維基材、キャリア材料2a、3aを以下のようにした以外は、実施例1と同様にした

繊維基材としてガラス織布(クロスタイプ♯1080、厚さ42μm、坪量48g/m2
)を用いた。なお、キャリア材料2aおよびキャリア材料3aの樹脂層の厚さを、それぞ
れ20μm(キャリア材料2a)および22μm(キャリア材料3a)とした。得られた
プリプレグの厚さは、60μm(第1樹脂層:8μm、繊維基材:42μm、第2樹脂層
:10μm)であった。
【0101】
(比較例1)
1.樹脂層のワニスの調整
熱硬化性樹脂としてシアネート樹脂(ロンザジャパン社製、プリマセット PT−30
、重量平均分子量約2,600)24重量%、エポキシ樹脂としてビフェニルジメチレン
型エポキシ樹脂(日本化薬社製、NC−3000、エポキシ当量275)24重量%、フ
ェノキシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂
との共重合体であり、末端部はエポキシ基を有しているフェノキシ樹脂(ジャパンエポキ
シレジン社製・EP−4275、重量平均分子量60,000)11.8重量%、硬化触
媒としてイミダゾール化合物(四国化成工業社製・「2−フェニル−4,5−ジヒドロキ
シメチルイミダゾール」)0.2重量%をメチルエチルケトンに溶解させた。さらに、無
機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25H、平均粒径0.5μ
m)39.8重量%とエポキシシラン型カップリング剤(日本ユニカー社製、A−187
)0.2重量%を添加して、高速攪拌装置を用いて60分間攪拌して、固形分60重量%
の樹脂ワニスを調製した。
【0102】
2.キャリア材料の製造
キャリアフィルムとしてポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱化学ポリエステル
社製、SFB−38、厚さ38μmm、幅480mm)を用い、上述の樹脂層のワニスを
コンマコーター装置で塗工し、170℃の乾燥装置で3分間乾燥させ、厚さ9μm、幅4
10mmの樹脂層が、キャリアフィルムの幅方向の中心に位置するように形成してキャリ
ア材料2a(最終的に第1樹脂層を形成)を得た。
また、同様の方法で塗工する樹脂層のワニスの量を調整して、厚さ14μm、幅360
mmの樹脂層が、キャリアフィルムの幅方向の中心に位置するように形成してキャリア材
料3a(最終的に第2樹脂層を形成)を得た。第1樹脂層および第2樹脂層を構成する樹
脂組成物が同じものとした。
【0103】
3.プリプレグの製造
繊維基材としてガラス織布(クロスタイプ♯1015、幅360mm、厚さ15μm、
坪量17g/m2)を用い、図4に示す真空ラミネート装置および熱風乾燥装置によりプ
リプレグを製造した。
具体的には、ガラス織布の両面に前記キャリア材料2aおよびキャリア材料3aがガラ
ス織布の幅方向の中心に位置するように、それぞれ重ね合わせ、1330Paの減圧条件
下で、80℃のラミネートロールを用いて接合した。
ここで、ガラス織布の幅方向寸法の内側領域においては、キャリア材料2aおよびキャ
リア材料3aの樹脂層を繊維布の両面側にそれぞれ接合するとともに、ガラス織布の幅方
向寸法の外側領域においては、キャリア材料2aおよびキャリア材料3aの樹脂層同士を
接合した。
次いで、上記接合したものを、120℃に設定した横搬送型の熱風乾燥装置内を2分間
通すことによって、圧力を作用させることなく加熱処理して、厚さ30μm(第1樹脂層
:5μm、繊維基材:15μm、第2樹脂層:10μm)のプリプレグを得た。
(比較例2)
熱硬化性樹脂として以下のものを用いた以外は、比較例1と同様にした。
熱硬化性樹脂としてノボラック型シアネート樹脂(ロンザジャパン社製、プリマセット
PT−30、重量平均分子量約2,600)15重量%、エポキシ樹脂としてビフェニ
ルジメチレン型エポキシ樹脂(日本化薬社製、NC−3000、エポキシ当量275)8
.7重量%、フェノール樹脂としてビフェニルジメチレン型フェノール樹脂(日本化薬社
製、GPH−65、水酸基当量200)6.3重量%をメチルエチルケトンに溶解させた
。さらに、無機充填材として球状溶融シリカ(アドマテックス社製、SO−25H、平均
粒径0.5μm)69.7重量%とエポキシシラン型カップリング剤(日本ユニカー社製
、A−187)0.3重量%を添加して、高速攪拌装置を用いて60分間攪拌して、固形
分60重量%の樹脂ワニスを調製した。
【0104】
(比較例3)
熱硬化性樹脂として以下のものを用いた以外は、比較例1と同様にした。
熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製・EP−5048)1
00重量部、硬化剤(ジシアンジアミド)2重量部および硬化促進剤(2−エチル−4−
メチルイミダゾール)0.1重量部をメチルセルソルブ100重量部に溶解させて樹脂ワ
ニスを得た。
【0105】
次に、各実施例および比較例で得られたプリプレグを用いた、基板(多層基板)および
半導体装置の作製について説明する。
【0106】
表面に導体間隔50μmのくし形パターンを有し、回路厚さ12μmで残銅率50%の
コア基板に、各実施例でおよび比較例得られたプリプレグを重ね、さらに最外層に銅箔を
重ねて、加熱、加圧成形(3MPa、200℃、90分間)して多層基板を得た。そして
、最外層の銅箔(厚さ12μm)に回路形成した後に半導体素子を搭載して半導体装置を
得た。
【0107】
各実施例および比較例で得られた基板(多層基板)および半導体装置について、以下の
評価を行なった。評価内容を項目と共に示す。得られた結果を表1に示す。
1.層間厚さ
得られた基板(多層基板)の断面から層間厚さ(内層回路の上部から外層回路の下部ま
で)を測定した。
2.t2の厚さ
得られた基板(多層基板)の断面からt2厚さ(内層回路4の上端部41から第2樹脂
層3の上端部31までの厚さ)を測定した。併せて設計値との差を示す。
3.成形性
得られた基板くし形パターン部の断面を顕微鏡で観察して樹脂層の成形性を評価した。
各符号は、以下の通りである。
○:全てのサンプルについて成形性に優れていた。
△:ガラス織布への回路配線の接触が一部有り。
×:樹脂層の埋め込みが、不十分でボイド等有り。
4.第1樹脂層のメッキ密着性
密着性は、メッキ銅ピール強度で評価した。
○:0.6kN/m以上
×:0.6kN/m未満
5.絶縁信頼性
内外層に導体間隔50μmのくし形パターンを有する、絶縁信頼性試験用の4層プリン
ト配線板を作製し、これらの絶縁抵抗を自動超絶縁抵抗計(ADVANTEST社製)で
測定した後、PCT−130℃/85%の雰囲気中で、直流電圧50Vを印加、96時間
経過後の絶縁抵抗を測定した。測定時の印加電圧は100Vで1分とし、絶縁抵抗が1×
109Ω以上であるものを合格とした。
6.接続信頼性(温度サイクル(TC)試験)
300個のバンプを介して半導体素子と基板を接続するデイジーチェーン型の評価用半
導体装置を10個作製した。
上述の評価用半導体装置の導通を確認後、−50℃で10分、125℃で10分を1サ
イクルとする温度サイクル(TC)試験を実施した。TC試験1000サイクル後の断線
不良個数を評価した。
【0108】
【表1】

【0109】
表1から明らかなように実施例1〜6の多層基板および半導体装置は、薄型材では両立
が困難な成形性とメッキ密着性に優れたものとなった。また、第2の絶縁層には、成形性
に優れ、低熱膨張の熱硬化樹脂を配置したため、多層基板の絶縁信頼性、半導体装置とし
ての接続信頼性に優れるプリプレグとすることができた。
【図面の簡単な説明】
【0110】
【図1】図1は、本発明のプリプレグの一例を模式的に示す断面図である。
【図2】図2は、本発明のプリプレグの一例を模式的に示す断面図である。
【図3】図3は、本発明のプリプレグを製造する工程の一例を示す工程図である。
【図4】図4は、繊維基材がプリプレグの厚さ方向に偏在している状態を模式的に示 す断面図である。
【図5】図5は、本発明の基板の一例を示す断面図である。
【図6】図6は、本発明の半導体装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【0111】
1 シート状基材
11 コア層
2 第1樹脂層
2a キャリア材料
3 第2樹脂層
3a キャリア材料
31 第2樹脂層の上端部
4 内層回路
41 内層回路の上端部
42 回路配線部
5 パッド部
6 フィルドビア部
7 半導体素子
71 バンプ
8 真空ラミネート装置
81 ラミネートロール
9 熱風乾燥装置
10 プリプレグ
10a プリプレグ
10b プリプレグ
10c プリプレグ
10d プリプレグ
10e プリプレグ
10f プリプレグ
100 基板
101 コア基板
200 半導体装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シート状基材のコア層と、前記コア層の一方面側に形成される第1樹脂層および他方面
側に形成される第2樹脂層とを有し、第1樹脂層上に導体層を形成して使用されるプリプ
レグであって、
前記第1樹脂層を構成する第1樹脂組成物と、前記第2樹脂層を構成する第2樹脂組成
物とが異なることを特徴とするプリプレグ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−57065(P2013−57065A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−207047(P2012−207047)
【出願日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【分割の表示】特願2006−216432(P2006−216432)の分割
【原出願日】平成18年8月9日(2006.8.9)
【出願人】(000002141)住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Fターム(参考)】