JP7754074B2 - 樹脂組成物層 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、下記のものを含む。
第一樹脂組成物が、(A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル系硬化剤、及び、中空無機充填材を含む(C)第一無機充填材を含み;
第二樹脂組成物が、(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、及び、中空無機充填材を含まない(c)第二無機充填材を含み;
(C)第一無機充填材に含まれる中空無機充填材の平均粒径が、(c)第二無機充填材の平均粒径よりも、大きい、樹脂組成物層。
[2] (C)第一無機充填材中の中空無機充填材の平均粒径が、0.1μm以上10μm以下である、[1]に記載の樹脂組成物層。
[3] (C)第一無機充填材中の中空無機充填材の平均粒径と(c)第二無機充填材の平均粒径との差が、0.01μm以上である、[1]又は[2]に記載の樹脂組成物層。
[4] (C)第一無機充填材の量が、第一樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、30質量%以上90質量%以下である、[1]~[3]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層。
[5] (C)第一無機充填材中の中空無機充填材の量が、(C)第一無機充填材100質量%に対して、10質量%以上である、[1]~[4]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層。
[6] 第二樹脂組成物の(b)硬化剤が、活性エステル系硬化剤を含む、[1]~[5]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層。
[7] (c)第二無機充填材の量が、第二樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、20質量%以上80質量%以下である、[1]~[6]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層。
[8] 支持体と、当該支持体上に形成された[1]~[7]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層と、を備える樹脂シートであって、
前記樹脂シートが、支持体、第二組成物層及び第一組成物層をこの順に備える、樹脂シート。
[9] [1]~[7]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層の硬化物を含む絶縁層を備える、回路基板。
[10] [1]~[7]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層の硬化物を含む絶縁層を備える、半導体チップパッケージ。
[11] [9]に記載の回路基板を備える、半導体装置。
[12] [10]に記載の半導体チップパッケージを備える、半導体装置。
[13] [1]~[7]のいずれか一項に記載の樹脂組成物層と基材とを、第一組成物層と基材とが接合するように積層する工程と、
樹脂組成物層を硬化させて絶縁層を形成する工程と、
絶縁層の前記基材とは反対側の面に導体層を形成する工程と、を含む、回路基板の製造方法。
図1は、本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層100を模式的に示す断面図である。図1に示すように、本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層100は、第一組成物層110と、第二組成物層120とを備える。通常、第一組成物層110と第二組成物層120との間に他の層は設けられない。よって、第一組成物層110と第二組成物層120とは、通常、接している。
第一組成物層は、第一樹脂組成物によって形成されている。よって、第一組成物層は、第一樹脂組成物を含み、好ましくは第一樹脂組成物のみを含む。また、第一樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル系硬化剤、及び、(C-1)中空無機充填材を含む(C)第一無機充填材を含む。
第一樹脂組成物は、(A)成分としての(A)エポキシ樹脂を含む。(A)エポキシ樹脂は、エポキシ基を有する硬化性樹脂でありうる。
第一樹脂組成物は、(B)成分としての(B)活性エステル系硬化剤を含む。(B)活性エステル系硬化剤には、上述した(A)成分に該当するものは含めない。(B)活性エステル系硬化剤は、(A)エポキシ樹脂と反応して結合を形成し、第一樹脂組成物を硬化させる機能を有する。(B)活性エステル系硬化剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
第一樹脂組成物は、(C)成分としての(C)第一無機充填材を含む。(C)第一無機充填材は、通常、粒子の状態で第一樹脂組成物に含まれる。この(C)第一無機充填材は、(C-1)成分としての(C-1)中空無機充填材を含む。
第一樹脂組成物は、任意の成分として、(D)硬化促進剤を含んでいてもよい。(D)成分としての(D)硬化促進剤には、上述した(A)~(C)成分に該当するものは含めない。(D)硬化促進剤は、(A)エポキシ樹脂の反応に触媒として作用して第一樹脂組成物の硬化を促進させることができる。
第一樹脂組成物は、任意の成分として、(E)ポリマーを含んでいてもよい。(E)成分としての(E)ポリマーには、上述した上述した(A)~(D)成分に該当するものは含めない。また、(E)ポリマーは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。(E)ポリマーは、通常、当該(E)ポリマー以外の樹脂成分と相溶して第一樹脂組成物及びその硬化物に含まれる。
第一樹脂組成物は、任意の成分として、(F)任意の硬化剤を更に含んでいてもよい。(F)成分としての(F)任意の硬化剤には、上述した(A)~(E)成分に該当するものは含めない。よって、(F)任意の硬化剤は、(A)エポキシ樹脂と反応して第一樹脂組成物を硬化させる硬化剤のうち、(B)活性エステル系硬化剤以外の成分を表す。(F)任意の硬化剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
第一樹脂組成物は、任意の成分として(G)任意の添加剤を更に含んでいてもよい。(G)成分としての(G)任意の添加剤には、上述した(A)~(F)成分に該当するものは含めない。(G)任意の添加剤としては、例えば、ゴム粒子等の有機充填材;有機銅化合物、有機亜鉛化合物、有機コバルト化合物等の有機金属化合物;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アイオディングリーン、ジアゾイエロー、クリスタルバイオレット、酸化チタン、カーボンブラック等の着色剤;ハイドロキノン、カテコール、ピロガロール、フェノチアジン等の重合禁止剤;シリコーン系レベリング剤、アクリルポリマー系レベリング剤等のレベリング剤;ベントン、モンモリロナイト等の増粘剤;シリコーン系消泡剤、アクリル系消泡剤、フッ素系消泡剤、ビニル樹脂系消泡剤等の消泡剤;ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤;尿素シラン等の接着性向上剤;トリアゾール系密着性付与剤、テトラゾール系密着性付与剤、トリアジン系密着性付与剤等の密着性付与剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤等の酸化防止剤;スチルベン誘導体等の蛍光増白剤;フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤;リン系難燃剤(例えばリン酸エステル化合物、ホスファゼン化合物、ホスフィン酸化合物、赤リン)、窒素系難燃剤(例えば硫酸メラミン)、ハロゲン系難燃剤、無機系難燃剤(例えば三酸化アンチモン)等の難燃剤;リン酸エステル系分散剤、ポリオキシアルキレン系分散剤、アセチレン系分散剤、シリコーン系分散剤、アニオン性分散剤、カチオン性分散剤等の分散剤;ボレート系安定剤、チタネート系安定剤、アルミネート系安定剤、ジルコネート系安定剤、イソシアネート系安定剤、カルボン酸系安定剤、カルボン酸無水物系安定剤等の安定剤、が挙げられる。(G)任意の添加剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
第一樹脂組成物は、上述した(A)~(G)成分といった不揮発成分に組み合わせて、任意の揮発性成分として(H)溶剤を更に含んでいてもよい。(H)溶剤としては、通常、有機溶剤を用いる。有機溶剤としては、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、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソアミル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン等のエステル系溶剤;テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテル、アニソール等のエーテル系溶剤;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶剤;酢酸2-エトキシエチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチルジグリコールアセテート、γ-ブチロラクトン、メトキシプロピオン酸メチル等のエーテルエステル系溶剤;乳酸メチル、乳酸エチル、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル等のエステルアルコール系溶剤;2-メトキシプロパノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルカルビトール)等のエーテルアルコール系溶剤;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン等のアミド系溶剤;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶剤;ヘキサン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤等を挙げることができる。(H)溶剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
第一組成物層の厚みは、薄型化の観点、及び、第一樹脂組成物によって薄くても絶縁性に優れた第一硬化物層を提供できるという観点から、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下である。第一組成物層の厚さの下限は、特に限定されないが、5μm以上、10μm以上等でありうる。
第二組成物層は、第二樹脂組成物によって形成されている。よって、第二組成物層は、第二樹脂組成物を含み、好ましくは第二樹脂組成物のみを含む。また、第二樹脂組成物は、(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、及び、中空無機充填材を含まない(c)第二無機充填材を含む。
第二樹脂組成物は、(a)成分としての(a)エポキシ樹脂を含む。(a)エポキシ樹脂は、エポキシ基を有する硬化性樹脂でありうる。(a)エポキシ樹脂としては、第一樹脂組成物中の(A)エポキシ樹脂の項で説明したものを用いうる。よって、(a)エポキシ樹脂の種類及び組成の範囲は、(A)エポキシ樹脂の種類及び組成の範囲と同じでありうる。また、(a)エポキシ樹脂は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
第二樹脂組成物は、(b)成分としての(b)硬化剤を含む。(b)硬化剤には、上述した(a)成分に該当するものは含めない。(b)硬化剤は、(a)エポキシ樹脂と反応して結合を形成し、第二樹脂組成物を硬化させる機能を有する。(b)硬化剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
第二樹脂組成物は、(c)成分としての(c)第二無機充填材を含む。(c)第二無機充填材は、通常、粒子の状態で第二樹脂組成物に含まれる。この(c)第二無機充填材は、中空無機充填材を含まない。よって、(c)第二無機充填材は、内部に空孔を有さない無機化合物の粒子でありうる。
第二樹脂組成物は、任意の成分として、(d)硬化促進剤を含んでいてもよい。(d)成分としての(d)硬化促進剤には、上述した(a)~(c)成分に該当するものは含めない。(d)硬化促進剤は、(a)エポキシ樹脂の反応に触媒として作用して第二樹脂組成物の硬化を促進させることができる。
第二樹脂組成物は、任意の成分として、(e)ポリマーを含んでいてもよい。(e)成分としての(e)ポリマーには、上述した上述した(a)~(d)成分に該当するものは含めない。また、(e)ポリマーは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。(e)ポリマーは、通常、当該(e)ポリマー以外の樹脂成分と相溶して第二樹脂組成物及びその硬化物に含まれる。
第二樹脂組成物は、任意の成分として(g)任意の添加剤を更に含んでいてもよい。(g)成分としての(g)任意の添加剤には、上述した(a)~(e)成分に該当するものは含めない。(g)任意の添加剤としては、第一樹脂組成中の(G)任意の添加剤の項で説明したものを用いうる。(g)任意の添加剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
第二樹脂組成物は、上述した(a)~(e)成分及び(g)成分といった不揮発成分に組み合わせて、任意の揮発性成分として(h)溶剤を更に含んでいてもよい。(h)溶剤としては、第一樹脂組成中の(H)溶剤の項で説明したものを用いうる。(h)溶剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
第一組成物層の厚みを相対的に厚くして誘電特性に優れた絶縁層を得る観点から、第二組成物層は、第一組成物層よりも薄いことが好ましい。第二組成物層の具体的な厚みの範囲は、好ましくは20μm以下、より好ましくは10μm以下、更に好ましくは7μm以下である。第一組成物層の厚さの下限は、特に限定されないが、1μm以上でありうる。
第一組成物層及び第二組成物層を備える本実施形態に係る樹脂組成物層は、適切な支持面上に第一組成物層及び第二組成物層のうち一方の層を形成した後、当該一方の層上に他方の層を形成することを含む方法によって、製造できる。第一組成物層は、第一樹脂組成物を塗布し、必要に応じて乾燥することを含む方法によって形成できる。また、第二組成物層は、第二樹脂組成物を塗布し、必要に応じて乾燥することを含む方法によって形成できる。支持面としては、平滑な平面を用いることが好ましく、一般的には支持体の表面を用いる。例えば、支持体の表面に第二樹脂組成物を塗布し、必要に応じて乾燥して第二組成物層を形成する工程と、その第二組成物層上に第二樹脂組成物を塗布し、必要に応じて乾燥して第一組成物層を形成する工程と、を含む方法によって、樹脂組成物層を製造してもよい。
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層を硬化することにより、絶縁層が得られる。詳細には、硬化の際、通常、樹脂組成物層には熱が加えられる。第一組成物層の第一樹脂組成物に含まれる成分のうち、(H)溶剤等の揮発性成分は硬化時の熱によって揮発しうるが、(A)~(G)成分といった不揮発成分は、硬化時の熱によっては揮発しない。よって、第一樹脂組成物の不揮発成分又はその反応生成物を含む硬化物で形成された第一硬化物層を得ることができる。また、第二組成物層の第二樹脂組成物に含まれる成分のうち、(h)溶剤等の揮発性成分は硬化時の熱によって揮発しうるが、(a)~(e)成分及び(g)成分といった不揮発成分は、硬化時の熱によっては揮発しない。よって、第二樹脂組成物の不揮発成分又はその反応生成物を含む硬化物で形成された第二硬化物層を得ることができる。したがって、樹脂組成物層を硬化することにより、第一硬化物層及び第二硬化物層を備える絶縁層を得ることができる。
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物層は、絶縁用途の樹脂組成物層として使用でき、特に、絶縁層を形成するための樹脂組成物層(絶縁層形成用の樹脂組成物層)として好適に使用することができる。例えば、本実施形態に係る樹脂組成物層は、半導体チップパッケージの絶縁層を形成するための樹脂組成物層(半導体チップパッケージの絶縁層用の樹脂組成物層)、及び、回路基板(プリント配線板を含む。)の絶縁層を形成するための樹脂組成物層(回路基板の絶縁層用の樹脂組成物層)として、好適に使用することができる。特に、樹脂組成物層は、導体層と導体層との間に設けられる層間絶縁層を形成するために好適である。また、樹脂組成物層は、プリント配線板の絶縁層を形成するための樹脂組成物層(プリント配線板の絶縁層形成用の樹脂組成物層)として特に好適である。
本発明の一実施形態に係る樹脂シートは、支持体と、この支持体上に形成された前記の樹脂組成物層と、を備える。通常、樹脂シートは、支持体、第二組成物層及び第一組成物層を、この順に備える。
本発明の一実施形態に係る回路基板は、絶縁層を備える。絶縁層は、上述した樹脂組成物層を硬化させて形成される。よって、絶縁層は、上述した樹脂組成物層の硬化物を含み、好ましくは上述した樹脂組成物層の硬化物のみを含む。この回路基板は、例えば、
基材としての内層基板と樹脂組成物層とを積層する工程、及び、
樹脂組成物層を硬化して、絶縁層を形成する工程
を含む製造方法によって、製造できる。
樹脂組成物層と内層基板とを、第一組成物層と内層基板とが接合するように積層する工程(I)と、
樹脂組成物層を硬化させて絶縁層を形成する工程(II)と、
絶縁層の内層基板とは反対側の面に導体層を形成する工程(III)と、
を含む製造方法によって製造できる。以下、この好ましい回路基板の製造方法について詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係る半導体チップパッケージは、絶縁層を備える。絶縁層は、上述した樹脂組成物層を硬化させて形成される。よって、絶縁層は、上述した樹脂組成物層の硬化物を含み、好ましくは上述した樹脂組成物層の硬化物のみを含む。この半導体チップパッケージとしては、例えば、下記のものが挙げられる。
半導体装置は、上述した回路基板又は半導体チップパッケージを備える。半導体装置としては、例えば、電気製品(例えば、コンピューター、携帯電話、スマートフォン、タブレット型デバイス、ウェラブルデバイス、デジタルカメラ、医療機器、及びテレビ等)及び乗物(例えば、自動二輪車、自動車、電車、船舶及び航空機等)等に供される各種半導体装置が挙げられる。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「828US」、エポキシ当量約180g/eq.)30部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬社製「NC3000H」、エポキシ当量約269g/eq.)30部を、ソルベントナフサ55部に撹拌しながら加熱溶解させて混合溶液を得て、その後、室温にまで冷却した。その混合溶液に、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(アドマテックス社製「SO-C2」、平均粒径0.5μm、比表面積5.8m2/g)100部、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(日揮触媒化成社製「BA-S」、平均粒径2.6μm、空孔率20体積%)144部、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤(DIC社製「LA-3018-50P」、水酸基当量約151g/eq.、固形分50%の2-メトキシプロパノール溶液)14部、活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)60部、フェノキシ樹脂(三菱ケミカル社製「YX6954BH30」、不揮発成分30質量%のMEKとシクロヘキサノンを1:1で混合した溶液)10部、及び、硬化促進剤(「DMAP」、4-ジメチルアミノピリジン、固形分5質量%のメチルエチルケトン溶液)2部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、ワニス状の樹脂組成物1を調製した。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「828US」、エポキシ当量約180g/eq.)30部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬社製「NC3000H」、エポキシ当量約269g/eq.)30部を、ソルベントナフサ55部に撹拌しながら加熱溶解させて混合溶液を得て、その後、室温にまで冷却した。その混合溶液に、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(デンカ社製「UFP30」、平均粒径0.3μm、比表面積30.8m2/g)100部、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤(DIC社製「LA-3018-50P」、水酸基当量約151g/eq.、固形分50%の2-メトキシプロパノール溶液)20部、活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)40部、フェノキシ樹脂(三菱ケミカル社製「YX6954BH30」、不揮発成分30質量%のMEKとシクロヘキサノンを1:1で混合した溶液)20部、硬化促進剤(「DMAP」、4-ジメチルアミノピリジン、固形分5質量%のメチルエチルケトン溶液)4部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、ワニス状の樹脂組成物2を調製した。
アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(アドマテックス社製「SO-C2」、平均粒径0.5μm)100部を使用しなかった。また、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(日揮触媒化成社製「BA-S」、平均粒径2.6μm、空孔率20体積%)の量を、144部から224部に変更した。以上の事項以外は、調製例1と同様にして、樹脂組成物3を調製した。
アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(日揮触媒化成社製「BA-S」、平均粒径2.6μm、空孔率20体積%)144部を、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(宇部エクシモ社製「LHP-208」、平均粒径0.5μm、空孔率50体積%)90部に変更したこと以外は、調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物4を調製した。
活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)60部を、活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8150-62T」、活性基当量約229g/eq.、不揮発成分62質量%のトルエン溶液)50部に変更した。また、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(アドマテックス社製「SO-C2」、平均粒径0.5μm)の量を、100部から90部に変更した。さらに、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(日揮触媒化成社製「BA-S」、平均粒径2.6μm、空孔率20体積%)の量を、144部から129.6部に変更した。以上の事項以外は、調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物5を調製した。
活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)の量を、60部から20部に変更した。また、樹脂組成物に、活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8150-62T」、活性基当量約229g/eq.、不揮発成分62質量%のトルエン溶液)25部を加えた。さらに、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(アドマテックス社製「SO-C2」、平均粒径0.5μm)の量を、100部から90部に変更した。また、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(日揮触媒化成社製「BA-S」、平均粒径2.6μm、空孔率20体積%)の量を、144部から129.6部に変更した。以上の事項以外は、調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物6を調製した。
活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)60部を、活性エステル化合物(DIC社製「NE-V-1100-70T」、活性基当量約214g/eq.、不揮発成分70質量%のトルエン溶液)50部に変更したこと以外は、調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物7を調製した。
活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)の量を60部から10部に変更した。また、活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8150-62T」、活性基当量約229g/eq.、不揮発成分62質量%のトルエン溶液)25部、及び、活性エステル化合物(DIC社製「NE-V-1100-70T」、活性基当量約214g/eq.、不揮発成分70質量%のトルエン溶液)30部を、樹脂組成物に加えた。以上の事項以外は調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物8を調製した。
活性エステル化合物(DIC社製「HPC-8000-65T」、活性基当量約223g/eq.、不揮発成分65質量%のトルエン溶液)60部を、活性エステル化合物(DIC社製「EXB-9416-70BK」、活性基当量約330g/eq.、不揮発成分70質量%のメチルイソブチルケトン溶液)50部に変更したこと以外は、調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物9を調製した。
アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(アドマテックス製社「SO-C2」、平均粒径0.5μm)の量を100部から280部に変更した。また、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中空シリカ(日揮触媒化成製「BA-S」、平均粒径2.6μm、空孔率20体積%)144部を使用しなかった。以上の事項以外は調製例1と同様にして、ワニス状の樹脂組成物10を調製した。
アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(デンカ社製「UFP30」、平均粒径0.3μm、比表面積30.8m2/g)100部を、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業社製「KBM573」)で表面処理された中実シリカ(アドマテックス製社「SO-C4」、平均粒径1.0μm)100部に変更した。以上の事項以外は調製例2と同様にして、ワニス状の樹脂組成物11を調製した。
支持体として、アルキド樹脂系離型剤(リンテック社製「AL-5」)で離型処理したPETフィルム(東レ社製「ルミラーR80」、厚み38μm、軟化点130℃、「離型PET」)を用意した。支持体上に樹脂組成物2をダイコーターにて均一に塗布し、100℃で1分間乾燥させて、樹脂組成物2を含む第二組成物層LS(厚さ5μm)を形成した。
支持体として、アルキド樹脂系離型剤(リンテック社製「AL-5」)で離型処理したPETフィルム(東レ社製「ルミラーR80」、厚み38μm、軟化点130℃、「離型PET」)を用意した。支持体上に樹脂組成物2をダイコーターにて均一に塗布し、100℃で1分間乾燥させて、樹脂組成物2を含む第二組成物層LS(厚さ3μm)を形成した。
樹脂組成物1を樹脂組成物3に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層LS(厚さ3μm)/第一組成物層LF(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
樹脂組成物1を樹脂組成物4に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層LS(厚さ3μm)/第一組成物層LF(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
樹脂組成物1を樹脂組成物5に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層LS(厚さ3μm)/第一組成物層LF(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
樹脂組成物1を樹脂組成物6に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層LS(厚さ3μm)/第一組成物層LF(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
樹脂組成物1を樹脂組成物7に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層LS(厚さ3μm)/第一組成物層LF(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
樹脂組成物1を樹脂組成物8に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層LS(厚さ3μm)/第一組成物層LF(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
樹脂組成物1を樹脂組成物9に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層LS(厚さ3μm)/第一組成物層LF(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
支持体として、アルキド樹脂系離型剤(リンテック社製「AL-5」)で離型処理したPETフィルム(東レ社製「ルミラーR80」、厚み38μm、軟化点130℃、「離型PET」)を用意した。支持体上に樹脂組成物1をダイコーターにて均一に塗布し、80℃~120℃(平均100℃)で3分間乾燥させて、支持体/樹脂組成物層(厚さ40μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
樹脂組成物1を樹脂組成物3に変更したこと以外は比較例1と同様にして、支持体/樹脂組成物層(厚さ40μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
樹脂組成物1を樹脂組成物4に変更したこと以外は比較例1と同様にして、支持体/樹脂組成物層(厚さ40μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
樹脂組成物1を樹脂組成物10に変更したこと以外は実施例2と同様にして、支持体/第二組成物層LS(厚さ3μm)/第一組成物層LF(厚さ37μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
樹脂組成物2を樹脂組成物11に変更した。また、第一組成物層LF及び第二組成物層LSの厚みがそれぞれ35μm及び5μmとなるように、樹脂組成物の塗布量を変更した。以上の事項以外は実施例4と同様にして、支持体/第二組成物層LS(厚さ5μm)/第一組成物層LF(厚さ35μm)という層構成を有する樹脂シートを製造した。
樹脂シートを200℃にて90分間加熱して樹脂組成物層を熱硬化させた。その後、支持体を剥離し、評価用硬化物を得た。評価用硬化物を切断して、幅5mm、長さ15mmの試験片を得た。該試験片について、熱機械分析装置(リガク社製「Thermo Plus TMA8310」)を用いて、引張加重法にて熱機械分析を行った。詳細には、試験片を前記熱機械分析装置に装着した後、荷重1g、昇温速度5℃/分の測定条件にて連続して2回、熱機械分析を行った。そして2回の測定において、ガラス転移温度(℃)を算出した。
試験例1と同様の方法で評価用硬化物を作製した。この評価用硬化物を切断して、幅2mm、長さ80mmの試験片を得た。該試験片について、アジレントテクノロジーズ社製「HP8362B」を用いて、空洞共振摂動法により測定周波数5.8GHz、測定温度23℃にて比誘電率及び誘電正接を測定した。2本の試験片について測定を行い、平均値を算出した。
(1)内層基板の用意:
内層回路を形成されたガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(銅箔の厚さ18μm、基板の厚さ0.4mm、パナソニック社製「R1515A」)の両面をマイクロエッチング剤(メック社製「CZ8101」)にて1μmエッチングして、内層基板を得た。内層基板が有する両面の銅層は、前記のエッチングによって表面粗化されていた。
バッチ式真空加圧ラミネーター(ニッコー・マテリアルズ社製、2ステージビルドアップラミネーター「CVP700」)を用いて、樹脂シートを、内層基板の両面にラミネートした。このラミネートは、樹脂シートの樹脂組成物層が内層基板と接するように行った。また、このラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下に調整した後、120℃、圧力0.74MPaにて30秒間圧着させることにより実施した。次いで、樹脂組成物層の平滑化のために、100℃、圧力0.5MPaにて60秒間熱プレスを行って、支持体/樹脂組成物層/内層基板/樹脂組成物層/支持体の層構成を有する中間積層体を得た。
中間積層体を、130℃のオーブンに投入して30分間加熱し、次いで170℃のオーブンに移し替えて30分間加熱して、樹脂組成物層を熱硬化させて、絶縁層を形成した。その後、支持体を剥離して、絶縁層/内層基板/絶縁層の層構成を有する硬化基板を得た。
硬化基板に粗化処理としてのデスミア処理を行って、絶縁層を表面粗化した。デスミア処理としては、下記の湿式デスミア処理を実施した。
硬化基板を、膨潤液(アトテックジャパン社製「スウェリング・ディップ・セキュリガントP」、ジエチレングリコールモノブチルエーテル及び水酸化ナトリウムの水溶液)に60℃で5分間浸漬し、次いで、酸化剤溶液(アトテックジャパン社製「コンセントレート・コンパクトCP」、過マンガン酸カリウム濃度約6%、水酸化ナトリウム濃度約4%の水溶液)に80℃で20分間浸漬した。次いで、中和液(アトテックジャパン社製「リダクションソリューション・セキュリガントP」、硫酸水溶液)に40℃で5分間浸漬した後、80℃で15分間乾燥した。粗化処理後の硬化基板を、以下、評価基板Aと呼ぶ。
評価基板Aの絶縁層の表面に、めっきによって導体層を形成した。具体的には、下記の操作を行った
評価基板Aを、PdCl2を含む無電解めっき用溶液に40℃で5分間浸漬した。次に、評価基板Aを無電解銅めっき液に25℃で20分間浸漬した。150℃にて30分間加熱してアニール処理を行った後に、硫酸銅電解メッキを行って、絶縁層の表面に厚さ30μmの導体層を形成した。その後、アニール処理を200℃にて60分間行った。以上の操作により、導体層/絶縁層/内層基板/絶縁層/導体層の層構成を有する評価基板Bを得た。
評価基板Aの絶縁層の表面の算術平均粗さRaを、非接触型表面粗さ計(ビーコインスツルメンツ社製「WYKO NT3300」)を用いて、VSIモード、50倍レンズにより、測定範囲を121μm×92μmとして測定した。無作為に選んだ10点について測定を行い、その平均値を算出した。
絶縁層と導体層とのピール強度の測定は、評価基板Bについて、日本工業規格(JIS C6481)に準拠して行った。具体的には、評価基板Bの導体層に、幅10mm、長さ100mmの部分を囲む切込みをいれた。この部分の一端を剥がしてつかみ具で掴み、室温中にて、50mm/分の速度で垂直方向に引き剥がした。35mmを引き剥がした時の荷重(kgf/cm)を、ピール強度として測定した。測定には、引っ張り試験機(TSE社製「AC-50C-SL」)を使用した。
上述した実施例及び比較例の結果を、下記の表に示す。下記の表において、略称の意味は、以下の通りである。
LS:第二組成物層
中空充填材:中空無機充填材
中実充填材:中実無機充填材
Ra:絶縁層の表面の算術平均粗さ
Tg:ガラス転移温度
110 第一組成物層
120 第二組成物層
200 樹脂シート
210 支持体
Claims (13)
- 第一樹脂組成物を含む第一組成物層と、第二樹脂組成物を含む第二組成物層と、を備えた樹脂組成物層であって;
第一樹脂組成物が、(A)エポキシ樹脂、(B)活性エステル系硬化剤、及び、中空無機充填材を含む(C)第一無機充填材を含み;
第二樹脂組成物が、(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、及び、中空無機充填材を含まない(c)第二無機充填材を含み;
(C)第一無機充填材に含まれる中空無機充填材の平均粒径が、(c)第二無機充填材の平均粒径よりも、大きい、樹脂組成物層。 - (C)第一無機充填材中の中空無機充填材の平均粒径が、0.1μm以上10μm以下である、請求項1に記載の樹脂組成物層。
- (C)第一無機充填材中の中空無機充填材の平均粒径と(c)第二無機充填材の平均粒径との差が、0.01μm以上である、請求項1に記載の樹脂組成物層。
- (C)第一無機充填材の量が、第一樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、30質量%以上90質量%以下である、請求項1に記載の樹脂組成物層。
- (C)第一無機充填材中の中空無機充填材の量が、(C)第一無機充填材100質量%に対して、10質量%以上である、請求項1に記載の樹脂組成物層。
- 第二樹脂組成物の(b)硬化剤が、活性エステル系硬化剤を含む、請求項1に記載の樹脂組成物層。
- (c)第二無機充填材の量が、第二樹脂組成物の不揮発成分100質量%に対して、20質量%以上80質量%以下である、請求項1に記載の樹脂組成物層。
- 支持体と、当該支持体上に形成された請求項1~7のいずれか一項に記載の樹脂組成物層と、を備える樹脂シートであって、
前記樹脂シートが、支持体、第二組成物層及び第一組成物層をこの順に備える、樹脂シート。 - 請求項1~7のいずれか一項に記載の樹脂組成物層の硬化物を含む絶縁層を備える、回路基板。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の樹脂組成物層の硬化物を含む絶縁層を備える、半導体チップパッケージ。
- 請求項9に記載の回路基板を備える、半導体装置。
- 請求項10に記載の半導体チップパッケージを備える、半導体装置。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の樹脂組成物層と基材とを、第一組成物層と基材とが接合するように積層する工程と、
樹脂組成物層を硬化させて絶縁層を形成する工程と、
絶縁層の前記基材とは反対側の面に導体層を形成する工程と、を含む、回路基板の製造方法。
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