積層板、多層プリント配線板および半導体装置
【課題】 本発明は、多層プリント配線板の製造工程、及び半導体装置の製造工程において反りが低減できる積層板、並びに当該積層板を用い製造した多層プリント配線板、及び半導体装置を提供する。
【解決手段】 基材と熱硬化性樹脂組成物とから構成される積層板において、前記熱硬化性樹脂組成物が、芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を含むものであり、前記積層板は、２００℃〜２６０℃における線膨張係数が１〜１１ｐｐｍ／℃であり、３０℃における貯蔵弾性率が２２〜４０ＧＰａであり、１８０℃における貯蔵弾性率が１０〜１８ＧＰａであることを特徴とする積層板。
【解決手段】 基材と熱硬化性樹脂組成物とから構成される積層板において、前記熱硬化性樹脂組成物が、芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を含むものであり、前記積層板は、２００℃〜２６０℃における線膨張係数が１〜１１ｐｐｍ／℃であり、３０℃における貯蔵弾性率が２２〜４０ＧＰａであり、１８０℃における貯蔵弾性率が１０〜１８ＧＰａであることを特徴とする積層板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層板、多層プリント配線板および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高機能化並びに軽薄短小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには高密度実装化が進んできている。これらの電子機器に使用される半導体装置は、小型化かつ多ピン化してきており、また、半導体装置を含めた電子部品を実装する多層プリント配線板も小型化してきている。
【０００３】
半導体装置の小型化に伴い、用いられる多層プリント配線板も小型、薄型化、微細配線化が要求されるが、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＰｏＰ（Ｐａｃｋａｇｅ ｏｎ Ｐａｃｋａｇｅ）といった新しい半導体装置の出現に伴い、さらなる電子機器の小型・軽量化と高機能化に拍車がかかり、例えば、携帯電話に見られるような薄型化の傾向を受け、用いられる多層プリント配線板も更なる薄型化が急速に進行している。
【０００４】
このように半導体装置の薄型化が進むと、従来では半導体装置の剛性の大部分を担っていた半導体素子、封止材の厚みが極めて薄くなり、半導体装置の反りが発生しやすくなる。
これに起因して、半導体素子が実装される多層プリント配線板の反りが、半導体装置の信頼性に大きな影響を及ぼすようになってきている。
そのため、半導体装置に用いられる多層プリント配線板の自体の反り、半導体実装時の高温にさらされた状態での多層プリント配線板の反り等、多層プリント配線板の製造工程、及び半導体装置の製造工程において、各工程での基板の反りを低減する積層板が求められている。
【０００５】
反りを低減すべく、例えば、特開２００７−３１４７８２においては、芳香環を有する樹脂の架橋点間分子量を３００〜１０００に規定することで、樹脂の熱膨張係数を下げることが試みられていた。
しかし、半導体素子を実装する２００℃〜２８０℃の高温では反りを抑えることができない問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１４７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、多層プリント配線板の製造工程、及び半導体装置の製造工程において反りが低減できる積層板、並びに当該積層板を用い製造した多層プリント配線板、及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】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明［１］〜［８］項により達成される。
［１］基材と熱硬化性樹脂組成物とから構成される積層板において、前記熱硬化性樹脂組成物が、芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を含むものであり、前記積層板は、２００℃〜２６０℃における線膨張係数が１〜１１ｐｐｍ／℃であり、３０℃における貯蔵弾性率が２２〜４０ＧＰａであり、１８０℃における貯蔵弾性率が１０〜１８ＧＰａであることを特徴とする積層板。
［２］前記積層板は、積層板中に、熱硬化性樹脂組成物を４０〜５５重量％含むものである［１］項に記載の積層板。
［３］前記芳香族骨格を有するエポキシ樹脂の芳香族骨格が、ビフェニル骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、及びジヒドロアントラセン骨格よりなる群から選ばれる少なくとも１種の芳香族骨格を有するものである［１］または［２］項に記載の積層板。
［４］前記熱硬化性樹脂組成物が、シアネート樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物である［１］ないし［３］項のいずれかに記載の積層板。
［５］前記シアネート樹脂は、ノボラック型シアネート樹脂である［４］項に記載の積層板。
［６］前記基材が、Ｔガラス、Ｓガラス、及びＮＥガラスよりなる群から選ばれる少なくとも１種類のガラスを用いたガラス織布である［１］ないし［５］項のいずれかに記載の積層板。
［７］［１］ないし［６］項のいずれかに記載の積層板を用いてなる多層プリント配線板。
［８］［７］項記載の多層プリント配線板に半導体素子を搭載してなる半導体装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の積層板は、多層プリント配線板の製造に用いた場合、多層プリント配線板の反りを低減でき、さらに半導体装置の製造工程においても多層プリント配線板部分の反りが低減できる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の積層板は、基材と熱硬化性樹脂組成物とから構成される積層板において、前記熱硬化性樹脂組成物が、芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を含むものであり、２００℃〜２６０℃における線膨張係数が１〜１１ｐｐｍ／℃であり、３０℃における貯蔵弾性率が２２〜４０ＧＰａであり、１８０℃における貯蔵弾性率が１０〜１８ＧＰａであることを特徴とする。
芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を用いることで、ガラス転移温度を上げることができ、また線熱膨張を下げることができる。
【００１１】
本発明の積層板は、２００℃〜２６０℃における線膨張係数が１〜１１ｐｐｍ／℃であり、３０℃における貯蔵弾性率が２２〜４０ＧＰａであり、１８０℃における貯蔵弾性率が１０〜１８ＧＰａである。
これにより、多層プリント配線板の反りが低減し、前記多層プリント配線板を用いた半導体装置の製造工程において、多層プリント配線板部の反りが小さくなる。
【００１２】
尚、２００℃〜２６０℃における線膨張係数、並びに３０℃、及び１８０℃における貯蔵弾性率は、熱硬化性樹脂種、無機充填材種、積層板中の基材、及び無機充填材の割合を調整することにより達成できる。
【００１３】
２００℃〜２６０℃における熱膨張係数は、１．５〜１０ｐｐｍ／℃が好ましく、更に好ましくは２〜８ｐｐｍ／℃である。これにより、多層プリント配線板を用いた半導体装置の製造工程において、多層プリント配線板部の反りを小さくすることができる。
【００１４】
２００℃〜２６０℃における熱膨張係数が１１ｐｐｍを超えると、半導体素子を実装する工程で反りが大きくなる。また、１ｐｐｍ／℃未満になると、多層プリント配線板に用いられる銅箔、ソルダーレジスト、その他の材料との間の膨張率差が大きくなり、多層プリント配線板内に剥離等の不具合が生じる場合がある。
【００１５】
前記積層板は、前記熱硬化性樹脂組成物を基材に含浸させて得られるプリプレグを少なくとも１枚もしくは複数枚積層したものの上下両面に、金属箔を重ね、加熱、加圧することで得ることができる。前記加熱する温度は、特に限定されないが、１２０〜２３０℃が好ましく、特に１５０〜２１０℃が好ましい。また、前記加圧する圧力は、特に限定されないが、１〜５ＭＰａが好ましく、特に２〜４ＭＰａが好ましい。これにより、誘電特性、高温多湿化での機械的、電気的接続信頼性に優れた積層板を得ることができる。
【００１６】
前記金属箔は、特に限定されないが、例えば銅及び銅系合金、アルミ及びアルミ系合金、銀及び銀系合金、金及び金系合金、亜鉛及び亜鉛系合金、ニッケル及びニッケル系合金、錫及び錫系合金、鉄および鉄系合金等の金属箔が挙げられる。
【００１７】
前記プリプレグを製造する方法は、特に限定されないが、例えば、前記熱硬化性樹脂組成物を用いて樹脂ワニスを調製し、基材を樹脂ワニスに浸漬する方法、各種コーターにより塗布する方法、スプレーにより吹き付ける方法等が挙げられる。これらの中でも、基材を樹脂ワニスに浸漬する方法が好ましい。これにより、基材に対する樹脂組成物の含浸性を向上することができる。なお、基材を樹脂ワニスに浸漬する場合、通常の含浸塗布設備を使用することができる。
【００１８】
前記樹脂ワニスに用いられる溶媒は、前記樹脂組成物中の樹脂成分に対して良好な溶解性を示すことが望ましいが、悪影響を及ぼさない範囲で貧溶媒を使用しても構わない。良好な溶解性を示す溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、セルソルブ系、カルビトール系等が挙げられる。
前記樹脂ワニスの固形分は、特に限定されないが、前記樹脂組成物の固形分５０〜８０重量％が好ましく、特に、６０〜７８重量％ が好ましい。これにより、樹脂ワニスの基材への含浸性を更に向上できる。前記基材に前記樹脂組成物を含浸させる温度は、特に限定されないが、例えば、９０〜２２０℃等で乾燥させることによりプリプレグを得ることが出来る。
【００１９】
前記積層板において、熱硬化性樹脂組成物の割合は、積層板中の４０〜５５重量％であるのが好ましく。より好ましくは４３〜５０％である。
前記下限値未満では、熱膨張係数は小さくなるが、樹脂比率が低すぎるため、基材に由来する基板の凹凸が生じ、微細配線形成が困難になり、好ましくない。更に、積層板にボイドを生じ易くなるため、多層プリント配線板の絶縁信頼性が低下する場合がある。一方、前記上限値を超える場合、樹脂比率が高いため、積層板の熱膨張係数が大きくなり、多層プリント配線板の反りが大きくなる。
【００２０】
前記熱硬化性樹脂組成物には、芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を含むものである。芳香族骨格を有するエポキシであれば、特に限定されないが、例えば、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、ジヒドロアントラセン等の骨格を有するエポキシ樹脂が挙げられる。
芳香族骨格を有するエポキシ樹脂は、前記骨格を少なくとも1つ以上有するものであればよい。
これらの中でも、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、ジヒドロアントラセン骨格を有するエポキシ樹脂が、耐熱性に優れる点で好ましい。
【００２１】
前記熱硬化性樹脂組成物は、シアネート樹脂（シアネート樹脂のプレポリマーを含む）が含むのが好ましい。これにより、積層板の熱膨張率を小さくすることができる。また、積層板の電気特性（低誘電率、低誘電正接）、機機械強度等にも優れる。
【００２２】
前記シアネート樹脂は、特に限定されないが、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、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、積層板を厚さ０．５ｍｍ以下にした場合であっても、作製した積層板に優れた剛性を付与することができる。
【００２３】
また、前記樹脂組成物は、無機充填材を含むことが好ましい。これにより、積層板を薄膜化（厚さ０．５ｍｍ以下）にしても強度を保つことができる。さらに、積層板の低熱膨張の調整に好適に用いることができる。
【００２４】
前記無機充填材としては、特に限定されないが、例えば、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素等の窒化物、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸塩等を挙げることができる。これらの中の１種類を単独で用いることもできるし、２種類以上を併用したりすることもできる。これらの中でも特に、シリカが好ましく、溶融シリカ（特に球状溶融シリカ）が、積層板を低熱膨張にするのに好ましい。
【００２５】
前記基材は、特に限定されないが、例えば、Ｔガラス、Ｓガラス、ＮＥガラス等のガラス織布が挙げられる。Ｔガラス（２．８ｐｐｍ／℃）、Ｓガラス（２．８ｐｐｍ／℃）、ＮＥガラス（３．３ｐｐｍ／℃）は、熱膨張係数が低く、積層板の熱膨張係数を調整する点で好ましい。
またＴガラス、またはＳガラスを使用した場合は、弾性率を向上させることが出来るため、反りを抑制することが出来る。ＮＥガラスを使用した場合は、Ｅガラスの弾性率を維持したまま、誘電率、及び誘電正接に優れた積層板を作製することが出来るため、高周波特性にも優れた多層プリント配線板を作製することが出来る。
【００２６】
次に、多層プリント配線板について説明する。
前記で得られた両面に銅箔を有する積層板を用意し、ドリル等によりスルーホールを形成し、メッキにより前記スルーホールを充填した後、積層板の両面に、エッチング等により所定の導体回路（内層回路）を形成し、導体回路を黒化処理等の粗化処理することにより内層回路基板を作製する。
【００２７】
次に内層回路基板の上下面に、市販の樹脂シート、または前記プリプレグを形成し、加熱加圧成形する。
具体的には、前記樹脂シート、またはプリプレグと内層回路基板とを合わせて、真空加圧式ラミネーター装置などを用いて真空加熱加圧成形させる。その後、熱風乾燥装置等で加熱硬化させることにより内層回路基板上に絶縁層を形成することができる。
ここで加熱加圧成形する条件としては特に限定されないが、一例を挙げると、温度６０〜１６０℃、圧力０．２〜３ＭＰａで実施することができる。また、加熱硬化させる条件としては、特に限定されないが、一例を挙げると、温度１４０〜２４０℃、時間３０〜１２０分間で実施することができる。
【００２８】
あるいは、前記樹脂シート、またはプリプレグを内層回路基板に重ね合わせ、これを平板プレス装置などにより加熱加圧成形することで内層回路基板上に絶縁層を形成することもできる。
ここで加熱加圧成形する条件としては、特に限定されないが、一例を挙げると、温度１４０〜２４０℃、圧力１〜４ＭＰａで実施することができる。
【００２９】
前記方法にて得られた積層体は、絶縁層表面を過マンガン酸塩、重クロム酸塩等の酸化剤などにより粗化処理した後、金属メッキにより新たな導電配線回路を形成することができる。
【００３０】
その後、前記絶縁層を加熱することにより硬化させる。硬化させる温度は、特に限定されないが、例えば、１００℃〜２５０℃の範囲で硬化させることができる。好ましくは１５０℃〜２００℃で硬化させることである。
次に、絶縁層に、炭酸レーザー装置を用いて開口部を設け、電解銅めっきにより絶縁層表面に外層回路形成を行い、外層回路と内層回路との導通を図る。なお、外層回路には、半導体素子を実装するための接続用電極部を設ける。
その後、最外層にソルダーレジストを形成し、露光・現像により半導体素子が実装できるよう接続用電極部を露出させ、ニッケル金メッキ処理を施し、所定の大きさに切断し、多層プリント配線板を得ることができる。
【００３１】
次に、半導体装置について説明する。
半導体装置は、上述した方法にて製造された多層プリント配線板に半導体素子を実装し、製造することができる。半導体素子の実装方法、封止方法は特に限定されない。例えば、半導体素子と多層プリント配線板とを用い、フリップチップボンダーなどを用いて多層プリント配線板上の接続用電極部と半導体素子の半田バンプとの位置合わせを行う。その後、ＩＲリフロー装置、熱板、その他加熱装置を用いて半田バンプを融点以上に加熱し、多層プリント配線板と半田バンプとを溶融接合することにより接続する。そして、多層プリント配線板と半導体素子との間に液状封止樹脂を充填し、硬化させることで半導体装置を得ることができる。
【００３２】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【実施例】
【００３３】
（実施例１）
２官能ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＨＰ−４０３２Ｄ）１８．２重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）２１．７重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。
【００３４】
前記樹脂ワニスをガラス織布（厚さ９４μｍ、日東紡績製Ｅガラス織布、ＷＥＡ−２１１６）に含浸し、１５０℃の加熱炉で２分間乾燥して、プリプレグ中のワニス固形分が約５０重量％のプリプレグを得た。
【００３５】
次に前記プリプレグに、両面に１２μｍの銅箔を重ねて、圧力３ＭＰａ、温度２００℃で２時間加熱加圧成形し、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００３６】
（実施例２）
ビフェニル型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−３０００Ｈ）２２．８重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）１７．１重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００３７】
（実施例３）
４官能ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＨＰ−４７００）１６．４重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）２３．５重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００３８】
（実施例４）
ジヒドロアントラセン型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、ＹＸ−８８００）１７．１重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）２２．８重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００３９】
（実施例５）
ノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン株式会社製、プリマセットＰＴ−３０）１０．０重量部、ビフェニル型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−３０００Ｈ）１０．０重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）１９．９重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００４０】
（実施例６）
２官能ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＨＰ−４０３２Ｄ）１８．２重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）２１．７重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。
前記樹脂ワニスをガラス織布（厚さ９４μｍ、日東紡績製Ｔガラス織布、ＷＴＸ−２１１６）に含浸し、１５０℃の加熱炉で２分間乾燥して、プリプレグ中のワニス固形分が約５０重量％のプリプレグを得た。
上述のプリプレグに、両面に１２μｍの銅箔を重ねて、圧力３ＭＰａ、温度２００℃で２時間加熱加圧成形し、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００４１】
（比較例１）
ノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン株式会社製、プリマセットＰＴ−３０）２０．０重量部、ビフェニル型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−３０００Ｈ）１１．０重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）９．０重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００４２】
（比較例２）
ビフェニルエポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−３０００Ｈ）３５．０重量、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、エピクロン８３０）１５．０重量部、４官能ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＨＰ−４７００）９．９重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）４０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００４３】
（比較例３）
２官能ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＨＰ−４０３２Ｄ）１３．０重量、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、エピクロン８３０）７．５重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）２４．４重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）５５重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００４４】
実施例、および比較例で得られた基材付き樹脂シート、多層プリント配線板、並びに半導体装置について、特性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
評価方法は、以下に記載するとおりである。
【００４８】
［１．ＲＣ］
積層板中の樹脂組成物の割合をＲＣとし、１０ｃｍ角の積層板の重量（Ａ）と、１０ｃｍ角のガラスクロス織布の重量（Ｂ）から以下の計算式にて、樹脂組成物の割合（ＲＣ）を求めた。
ＲＣ＝（（Ｂ）−（Ａ））／（Ａ）×１００（％）
【００４９】
［２．熱膨張係数］
前記実施例、及び比較例で得られた両面銅張積層板の銅箔を全面エッチングし、得られた積層板から１０ｍｍ×３ｍｍのテストピースを切り出して、ＴＭＡ（ＴＡインスツルメント社製）を用いて、熱機械分析を行い、２００℃〜２６０℃における平均膨張率を測定作製した。
【００５０】
［３．弾性率］
作製した両面銅張積層板の銅箔を全面エッチングし、得られた積層板から２ｍｍ×２ｍｍのテストピースを切り出し、動的粘弾性測定（ＴＡインスツルメント社製 ＤＭＡ２９８０）を用い測定を行い、３０℃と１８０℃とにおける弾性率の測定を行った。
【００５１】
［４．リフロー処理前の反り、及びリフロー処理後の反り］
作製した銅張積層板を用いて、配線パターン、レジストを有するインターポーザーを作製した。前記インターポーザーに半導体素子をマウントし、ボンディングワイヤで接続した後、封止樹脂で半導体素子、及びボンディングワイヤを０．６ｍｍの厚みで封止し、１８０℃で４時間加熱硬化させるポストモールドキュア処理を行った。その後、インターポーザーの半導体素子搭載面と反対側にＰｂフリーの半田ボールを載せ、リフロー装置を用いてリフロー処理を行うことによりインターポーザーに半田ボールを接合して、半導体装置を作製した。このリフロー処理において、リフロー装置は、最高温度が２６０度となるように温度設定した。リフロー処理前後のインターポーザーの半導体素子搭載面と反対側の面の反りを、レーザースキャンにより測定した。反り量は、インターポーザーの両端を基準位置とした時の表面の最高点の高さとし、５個のサンプルの平均値から算出した。反りが小さいものを○、反りが大きいものを×とした。
【００５２】
［５．二次実装性］
前記半導体装置をマザーボードに二次実装して１５０℃で８時間乾燥させる処理を行った。前記二次実装が出来たものを○、二次実装が出来なかったものを×とした。
【００５３】
表１及び表２から明らかなように、実施例１から６はいずれも良好な結果であった。
一方、比較例１から３は、反りが大きく、２次実装性も低下した。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、反りの小さい積層板、及び多層プリント配線板を得ることができるため、信頼性に優れる、小型薄型化の半導体装置などに好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層板、多層プリント配線板および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高機能化並びに軽薄短小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには高密度実装化が進んできている。これらの電子機器に使用される半導体装置は、小型化かつ多ピン化してきており、また、半導体装置を含めた電子部品を実装する多層プリント配線板も小型化してきている。
【０００３】
半導体装置の小型化に伴い、用いられる多層プリント配線板も小型、薄型化、微細配線化が要求されるが、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＰｏＰ（Ｐａｃｋａｇｅ ｏｎ Ｐａｃｋａｇｅ）といった新しい半導体装置の出現に伴い、さらなる電子機器の小型・軽量化と高機能化に拍車がかかり、例えば、携帯電話に見られるような薄型化の傾向を受け、用いられる多層プリント配線板も更なる薄型化が急速に進行している。
【０００４】
このように半導体装置の薄型化が進むと、従来では半導体装置の剛性の大部分を担っていた半導体素子、封止材の厚みが極めて薄くなり、半導体装置の反りが発生しやすくなる。
これに起因して、半導体素子が実装される多層プリント配線板の反りが、半導体装置の信頼性に大きな影響を及ぼすようになってきている。
そのため、半導体装置に用いられる多層プリント配線板の自体の反り、半導体実装時の高温にさらされた状態での多層プリント配線板の反り等、多層プリント配線板の製造工程、及び半導体装置の製造工程において、各工程での基板の反りを低減する積層板が求められている。
【０００５】
反りを低減すべく、例えば、特開２００７−３１４７８２においては、芳香環を有する樹脂の架橋点間分子量を３００〜１０００に規定することで、樹脂の熱膨張係数を下げることが試みられていた。
しかし、半導体素子を実装する２００℃〜２８０℃の高温では反りを抑えることができない問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１４７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、多層プリント配線板の製造工程、及び半導体装置の製造工程において反りが低減できる積層板、並びに当該積層板を用い製造した多層プリント配線板、及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】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明［１］〜［８］項により達成される。
［１］基材と熱硬化性樹脂組成物とから構成される積層板において、前記熱硬化性樹脂組成物が、芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を含むものであり、前記積層板は、２００℃〜２６０℃における線膨張係数が１〜１１ｐｐｍ／℃であり、３０℃における貯蔵弾性率が２２〜４０ＧＰａであり、１８０℃における貯蔵弾性率が１０〜１８ＧＰａであることを特徴とする積層板。
［２］前記積層板は、積層板中に、熱硬化性樹脂組成物を４０〜５５重量％含むものである［１］項に記載の積層板。
［３］前記芳香族骨格を有するエポキシ樹脂の芳香族骨格が、ビフェニル骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、及びジヒドロアントラセン骨格よりなる群から選ばれる少なくとも１種の芳香族骨格を有するものである［１］または［２］項に記載の積層板。
［４］前記熱硬化性樹脂組成物が、シアネート樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物である［１］ないし［３］項のいずれかに記載の積層板。
［５］前記シアネート樹脂は、ノボラック型シアネート樹脂である［４］項に記載の積層板。
［６］前記基材が、Ｔガラス、Ｓガラス、及びＮＥガラスよりなる群から選ばれる少なくとも１種類のガラスを用いたガラス織布である［１］ないし［５］項のいずれかに記載の積層板。
［７］［１］ないし［６］項のいずれかに記載の積層板を用いてなる多層プリント配線板。
［８］［７］項記載の多層プリント配線板に半導体素子を搭載してなる半導体装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の積層板は、多層プリント配線板の製造に用いた場合、多層プリント配線板の反りを低減でき、さらに半導体装置の製造工程においても多層プリント配線板部分の反りが低減できる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の積層板は、基材と熱硬化性樹脂組成物とから構成される積層板において、前記熱硬化性樹脂組成物が、芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を含むものであり、２００℃〜２６０℃における線膨張係数が１〜１１ｐｐｍ／℃であり、３０℃における貯蔵弾性率が２２〜４０ＧＰａであり、１８０℃における貯蔵弾性率が１０〜１８ＧＰａであることを特徴とする。
芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を用いることで、ガラス転移温度を上げることができ、また線熱膨張を下げることができる。
【００１１】
本発明の積層板は、２００℃〜２６０℃における線膨張係数が１〜１１ｐｐｍ／℃であり、３０℃における貯蔵弾性率が２２〜４０ＧＰａであり、１８０℃における貯蔵弾性率が１０〜１８ＧＰａである。
これにより、多層プリント配線板の反りが低減し、前記多層プリント配線板を用いた半導体装置の製造工程において、多層プリント配線板部の反りが小さくなる。
【００１２】
尚、２００℃〜２６０℃における線膨張係数、並びに３０℃、及び１８０℃における貯蔵弾性率は、熱硬化性樹脂種、無機充填材種、積層板中の基材、及び無機充填材の割合を調整することにより達成できる。
【００１３】
２００℃〜２６０℃における熱膨張係数は、１．５〜１０ｐｐｍ／℃が好ましく、更に好ましくは２〜８ｐｐｍ／℃である。これにより、多層プリント配線板を用いた半導体装置の製造工程において、多層プリント配線板部の反りを小さくすることができる。
【００１４】
２００℃〜２６０℃における熱膨張係数が１１ｐｐｍを超えると、半導体素子を実装する工程で反りが大きくなる。また、１ｐｐｍ／℃未満になると、多層プリント配線板に用いられる銅箔、ソルダーレジスト、その他の材料との間の膨張率差が大きくなり、多層プリント配線板内に剥離等の不具合が生じる場合がある。
【００１５】
前記積層板は、前記熱硬化性樹脂組成物を基材に含浸させて得られるプリプレグを少なくとも１枚もしくは複数枚積層したものの上下両面に、金属箔を重ね、加熱、加圧することで得ることができる。前記加熱する温度は、特に限定されないが、１２０〜２３０℃が好ましく、特に１５０〜２１０℃が好ましい。また、前記加圧する圧力は、特に限定されないが、１〜５ＭＰａが好ましく、特に２〜４ＭＰａが好ましい。これにより、誘電特性、高温多湿化での機械的、電気的接続信頼性に優れた積層板を得ることができる。
【００１６】
前記金属箔は、特に限定されないが、例えば銅及び銅系合金、アルミ及びアルミ系合金、銀及び銀系合金、金及び金系合金、亜鉛及び亜鉛系合金、ニッケル及びニッケル系合金、錫及び錫系合金、鉄および鉄系合金等の金属箔が挙げられる。
【００１７】
前記プリプレグを製造する方法は、特に限定されないが、例えば、前記熱硬化性樹脂組成物を用いて樹脂ワニスを調製し、基材を樹脂ワニスに浸漬する方法、各種コーターにより塗布する方法、スプレーにより吹き付ける方法等が挙げられる。これらの中でも、基材を樹脂ワニスに浸漬する方法が好ましい。これにより、基材に対する樹脂組成物の含浸性を向上することができる。なお、基材を樹脂ワニスに浸漬する場合、通常の含浸塗布設備を使用することができる。
【００１８】
前記樹脂ワニスに用いられる溶媒は、前記樹脂組成物中の樹脂成分に対して良好な溶解性を示すことが望ましいが、悪影響を及ぼさない範囲で貧溶媒を使用しても構わない。良好な溶解性を示す溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、セルソルブ系、カルビトール系等が挙げられる。
前記樹脂ワニスの固形分は、特に限定されないが、前記樹脂組成物の固形分５０〜８０重量％が好ましく、特に、６０〜７８重量％ が好ましい。これにより、樹脂ワニスの基材への含浸性を更に向上できる。前記基材に前記樹脂組成物を含浸させる温度は、特に限定されないが、例えば、９０〜２２０℃等で乾燥させることによりプリプレグを得ることが出来る。
【００１９】
前記積層板において、熱硬化性樹脂組成物の割合は、積層板中の４０〜５５重量％であるのが好ましく。より好ましくは４３〜５０％である。
前記下限値未満では、熱膨張係数は小さくなるが、樹脂比率が低すぎるため、基材に由来する基板の凹凸が生じ、微細配線形成が困難になり、好ましくない。更に、積層板にボイドを生じ易くなるため、多層プリント配線板の絶縁信頼性が低下する場合がある。一方、前記上限値を超える場合、樹脂比率が高いため、積層板の熱膨張係数が大きくなり、多層プリント配線板の反りが大きくなる。
【００２０】
前記熱硬化性樹脂組成物には、芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を含むものである。芳香族骨格を有するエポキシであれば、特に限定されないが、例えば、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、ジヒドロアントラセン等の骨格を有するエポキシ樹脂が挙げられる。
芳香族骨格を有するエポキシ樹脂は、前記骨格を少なくとも1つ以上有するものであればよい。
これらの中でも、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、ジヒドロアントラセン骨格を有するエポキシ樹脂が、耐熱性に優れる点で好ましい。
【００２１】
前記熱硬化性樹脂組成物は、シアネート樹脂（シアネート樹脂のプレポリマーを含む）が含むのが好ましい。これにより、積層板の熱膨張率を小さくすることができる。また、積層板の電気特性（低誘電率、低誘電正接）、機機械強度等にも優れる。
【００２２】
前記シアネート樹脂は、特に限定されないが、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、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、積層板を厚さ０．５ｍｍ以下にした場合であっても、作製した積層板に優れた剛性を付与することができる。
【００２３】
また、前記樹脂組成物は、無機充填材を含むことが好ましい。これにより、積層板を薄膜化（厚さ０．５ｍｍ以下）にしても強度を保つことができる。さらに、積層板の低熱膨張の調整に好適に用いることができる。
【００２４】
前記無機充填材としては、特に限定されないが、例えば、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素等の窒化物、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸塩等を挙げることができる。これらの中の１種類を単独で用いることもできるし、２種類以上を併用したりすることもできる。これらの中でも特に、シリカが好ましく、溶融シリカ（特に球状溶融シリカ）が、積層板を低熱膨張にするのに好ましい。
【００２５】
前記基材は、特に限定されないが、例えば、Ｔガラス、Ｓガラス、ＮＥガラス等のガラス織布が挙げられる。Ｔガラス（２．８ｐｐｍ／℃）、Ｓガラス（２．８ｐｐｍ／℃）、ＮＥガラス（３．３ｐｐｍ／℃）は、熱膨張係数が低く、積層板の熱膨張係数を調整する点で好ましい。
またＴガラス、またはＳガラスを使用した場合は、弾性率を向上させることが出来るため、反りを抑制することが出来る。ＮＥガラスを使用した場合は、Ｅガラスの弾性率を維持したまま、誘電率、及び誘電正接に優れた積層板を作製することが出来るため、高周波特性にも優れた多層プリント配線板を作製することが出来る。
【００２６】
次に、多層プリント配線板について説明する。
前記で得られた両面に銅箔を有する積層板を用意し、ドリル等によりスルーホールを形成し、メッキにより前記スルーホールを充填した後、積層板の両面に、エッチング等により所定の導体回路（内層回路）を形成し、導体回路を黒化処理等の粗化処理することにより内層回路基板を作製する。
【００２７】
次に内層回路基板の上下面に、市販の樹脂シート、または前記プリプレグを形成し、加熱加圧成形する。
具体的には、前記樹脂シート、またはプリプレグと内層回路基板とを合わせて、真空加圧式ラミネーター装置などを用いて真空加熱加圧成形させる。その後、熱風乾燥装置等で加熱硬化させることにより内層回路基板上に絶縁層を形成することができる。
ここで加熱加圧成形する条件としては特に限定されないが、一例を挙げると、温度６０〜１６０℃、圧力０．２〜３ＭＰａで実施することができる。また、加熱硬化させる条件としては、特に限定されないが、一例を挙げると、温度１４０〜２４０℃、時間３０〜１２０分間で実施することができる。
【００２８】
あるいは、前記樹脂シート、またはプリプレグを内層回路基板に重ね合わせ、これを平板プレス装置などにより加熱加圧成形することで内層回路基板上に絶縁層を形成することもできる。
ここで加熱加圧成形する条件としては、特に限定されないが、一例を挙げると、温度１４０〜２４０℃、圧力１〜４ＭＰａで実施することができる。
【００２９】
前記方法にて得られた積層体は、絶縁層表面を過マンガン酸塩、重クロム酸塩等の酸化剤などにより粗化処理した後、金属メッキにより新たな導電配線回路を形成することができる。
【００３０】
その後、前記絶縁層を加熱することにより硬化させる。硬化させる温度は、特に限定されないが、例えば、１００℃〜２５０℃の範囲で硬化させることができる。好ましくは１５０℃〜２００℃で硬化させることである。
次に、絶縁層に、炭酸レーザー装置を用いて開口部を設け、電解銅めっきにより絶縁層表面に外層回路形成を行い、外層回路と内層回路との導通を図る。なお、外層回路には、半導体素子を実装するための接続用電極部を設ける。
その後、最外層にソルダーレジストを形成し、露光・現像により半導体素子が実装できるよう接続用電極部を露出させ、ニッケル金メッキ処理を施し、所定の大きさに切断し、多層プリント配線板を得ることができる。
【００３１】
次に、半導体装置について説明する。
半導体装置は、上述した方法にて製造された多層プリント配線板に半導体素子を実装し、製造することができる。半導体素子の実装方法、封止方法は特に限定されない。例えば、半導体素子と多層プリント配線板とを用い、フリップチップボンダーなどを用いて多層プリント配線板上の接続用電極部と半導体素子の半田バンプとの位置合わせを行う。その後、ＩＲリフロー装置、熱板、その他加熱装置を用いて半田バンプを融点以上に加熱し、多層プリント配線板と半田バンプとを溶融接合することにより接続する。そして、多層プリント配線板と半導体素子との間に液状封止樹脂を充填し、硬化させることで半導体装置を得ることができる。
【００３２】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【実施例】
【００３３】
（実施例１）
２官能ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＨＰ−４０３２Ｄ）１８．２重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）２１．７重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。
【００３４】
前記樹脂ワニスをガラス織布（厚さ９４μｍ、日東紡績製Ｅガラス織布、ＷＥＡ−２１１６）に含浸し、１５０℃の加熱炉で２分間乾燥して、プリプレグ中のワニス固形分が約５０重量％のプリプレグを得た。
【００３５】
次に前記プリプレグに、両面に１２μｍの銅箔を重ねて、圧力３ＭＰａ、温度２００℃で２時間加熱加圧成形し、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００３６】
（実施例２）
ビフェニル型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−３０００Ｈ）２２．８重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）１７．１重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００３７】
（実施例３）
４官能ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＨＰ−４７００）１６．４重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）２３．５重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００３８】
（実施例４）
ジヒドロアントラセン型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、ＹＸ−８８００）１７．１重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）２２．８重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００３９】
（実施例５）
ノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン株式会社製、プリマセットＰＴ−３０）１０．０重量部、ビフェニル型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−３０００Ｈ）１０．０重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）１９．９重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００４０】
（実施例６）
２官能ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＨＰ−４０３２Ｄ）１８．２重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）２１．７重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。
前記樹脂ワニスをガラス織布（厚さ９４μｍ、日東紡績製Ｔガラス織布、ＷＴＸ−２１１６）に含浸し、１５０℃の加熱炉で２分間乾燥して、プリプレグ中のワニス固形分が約５０重量％のプリプレグを得た。
上述のプリプレグに、両面に１２μｍの銅箔を重ねて、圧力３ＭＰａ、温度２００℃で２時間加熱加圧成形し、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００４１】
（比較例１）
ノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン株式会社製、プリマセットＰＴ−３０）２０．０重量部、ビフェニル型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−３０００Ｈ）１１．０重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）９．０重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）６０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００４２】
（比較例２）
ビフェニルエポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−３０００Ｈ）３５．０重量、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、エピクロン８３０）１５．０重量部、４官能ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＨＰ−４７００）９．９重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）４０重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００４３】
（比較例３）
２官能ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＨＰ−４０３２Ｄ）１３．０重量、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、エピクロン８３０）７．５重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）２４．４重量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス社製、球状溶融シリカ、ＳＯ−２５Ｒ、平均粒径０．５μｍ）５５重量部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌して、樹脂ワニスを得た。その後、実施例１と同様な方法で、厚さ０．１２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
【００４４】
実施例、および比較例で得られた基材付き樹脂シート、多層プリント配線板、並びに半導体装置について、特性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
評価方法は、以下に記載するとおりである。
【００４８】
［１．ＲＣ］
積層板中の樹脂組成物の割合をＲＣとし、１０ｃｍ角の積層板の重量（Ａ）と、１０ｃｍ角のガラスクロス織布の重量（Ｂ）から以下の計算式にて、樹脂組成物の割合（ＲＣ）を求めた。
ＲＣ＝（（Ｂ）−（Ａ））／（Ａ）×１００（％）
【００４９】
［２．熱膨張係数］
前記実施例、及び比較例で得られた両面銅張積層板の銅箔を全面エッチングし、得られた積層板から１０ｍｍ×３ｍｍのテストピースを切り出して、ＴＭＡ（ＴＡインスツルメント社製）を用いて、熱機械分析を行い、２００℃〜２６０℃における平均膨張率を測定作製した。
【００５０】
［３．弾性率］
作製した両面銅張積層板の銅箔を全面エッチングし、得られた積層板から２ｍｍ×２ｍｍのテストピースを切り出し、動的粘弾性測定（ＴＡインスツルメント社製 ＤＭＡ２９８０）を用い測定を行い、３０℃と１８０℃とにおける弾性率の測定を行った。
【００５１】
［４．リフロー処理前の反り、及びリフロー処理後の反り］
作製した銅張積層板を用いて、配線パターン、レジストを有するインターポーザーを作製した。前記インターポーザーに半導体素子をマウントし、ボンディングワイヤで接続した後、封止樹脂で半導体素子、及びボンディングワイヤを０．６ｍｍの厚みで封止し、１８０℃で４時間加熱硬化させるポストモールドキュア処理を行った。その後、インターポーザーの半導体素子搭載面と反対側にＰｂフリーの半田ボールを載せ、リフロー装置を用いてリフロー処理を行うことによりインターポーザーに半田ボールを接合して、半導体装置を作製した。このリフロー処理において、リフロー装置は、最高温度が２６０度となるように温度設定した。リフロー処理前後のインターポーザーの半導体素子搭載面と反対側の面の反りを、レーザースキャンにより測定した。反り量は、インターポーザーの両端を基準位置とした時の表面の最高点の高さとし、５個のサンプルの平均値から算出した。反りが小さいものを○、反りが大きいものを×とした。
【００５２】
［５．二次実装性］
前記半導体装置をマザーボードに二次実装して１５０℃で８時間乾燥させる処理を行った。前記二次実装が出来たものを○、二次実装が出来なかったものを×とした。
【００５３】
表１及び表２から明らかなように、実施例１から６はいずれも良好な結果であった。
一方、比較例１から３は、反りが大きく、２次実装性も低下した。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、反りの小さい積層板、及び多層プリント配線板を得ることができるため、信頼性に優れる、小型薄型化の半導体装置などに好適に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と熱硬化性樹脂組成物とから構成される積層板において、前記熱硬化性樹脂組成物が、芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を含むものであり、前記積層板は、２００℃〜２６０℃における線膨張係数が１〜１１ｐｐｍ／℃であり、３０℃における貯蔵弾性率が２２〜４０ＧＰａであり、１８０℃における貯蔵弾性率が１０〜１８ＧＰａであることを特徴とする積層板。
【請求項２】
前記積層板は、積層板中に、熱硬化性樹脂組成物を４０〜５５重量％含むものである請求項１に記載の積層板。
【請求項３】
前記芳香族骨格を有するエポキシ樹脂の芳香族骨格は、ビフェニル骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、及びジヒドロアントラセン骨格よりなる群から選ばれる少なくとも１種の芳香族骨格を有するものである請求項１または２に記載の積層板。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂組成物が、シアネート樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物である請求項１ないし３のいずれかに記載の積層板。
【請求項５】
前記シアネート樹脂は、ノボラック型シアネート樹脂である請求項４に記載の積層板。
【請求項６】
前記基材が、Ｔガラス、Ｓガラス、及びＮＥガラスよりなる群から選ばれる少なくとも１種類のガラスを用いたガラス織布である請求項１ないし５のいずれかに記載の積層板。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の積層板を用いてなる多層プリント配線板。
【請求項８】
請求項７に記載の多層プリント配線板に半導体素子を搭載してなる半導体装置。
【請求項１】
基材と熱硬化性樹脂組成物とから構成される積層板において、前記熱硬化性樹脂組成物が、芳香族骨格を有するエポキシ樹脂を含むものであり、前記積層板は、２００℃〜２６０℃における線膨張係数が１〜１１ｐｐｍ／℃であり、３０℃における貯蔵弾性率が２２〜４０ＧＰａであり、１８０℃における貯蔵弾性率が１０〜１８ＧＰａであることを特徴とする積層板。
【請求項２】
前記積層板は、積層板中に、熱硬化性樹脂組成物を４０〜５５重量％含むものである請求項１に記載の積層板。
【請求項３】
前記芳香族骨格を有するエポキシ樹脂の芳香族骨格は、ビフェニル骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、及びジヒドロアントラセン骨格よりなる群から選ばれる少なくとも１種の芳香族骨格を有するものである請求項１または２に記載の積層板。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂組成物が、シアネート樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物である請求項１ないし３のいずれかに記載の積層板。
【請求項５】
前記シアネート樹脂は、ノボラック型シアネート樹脂である請求項４に記載の積層板。
【請求項６】
前記基材が、Ｔガラス、Ｓガラス、及びＮＥガラスよりなる群から選ばれる少なくとも１種類のガラスを用いたガラス織布である請求項１ないし５のいずれかに記載の積層板。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の積層板を用いてなる多層プリント配線板。
【請求項８】
請求項７に記載の多層プリント配線板に半導体素子を搭載してなる半導体装置。
【公開番号】特開２０１０−２３８９０７（Ｐ２０１０−２３８９０７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８５０９７（Ｐ２００９−８５０９７）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]