專利名稱：樹脂組合物、預(yù)浸料、層壓板及半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樹脂組合物、預(yù)浸料、層壓板及半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
通常，構(gòu)成印刷配線板等的預(yù)浸料，是將環(huán)氧樹脂、氰酸酯樹脂等熱固性樹脂漆浸入到玻璃纖維布等基材后，通過加熱干燥、反應(yīng)工序制得。然后，采用該預(yù)浸料制造鍍銅層壓板及印刷配線板等。
構(gòu)成預(yù)浸料的樹脂未固化時，由于預(yù)浸料表面發(fā)粘(起縐)，產(chǎn)生作業(yè)性下降的問題。另外，在加熱加壓時，樹脂流動加大，也產(chǎn)生成形性下降的問題。
于是，一般的預(yù)浸料，使通過上述加熱反應(yīng)工序構(gòu)成熱固性樹脂處于半固化狀態(tài)，從而抑制預(yù)浸料表面起縐的發(fā)生，控制加熱加壓時的流動。
然而，半固化狀態(tài)的預(yù)浸料，具有撓性差、易于破裂的問題。因此，半固化狀態(tài)的預(yù)浸料不能直接進行電路加工。
另外，由于半固化樹脂和基材的粘合強度不充分等理由，在切斷加工預(yù)浸料時，產(chǎn)生由樹脂組合物或基材構(gòu)成的粉末，有使作業(yè)性降低的問題。另外，為了進行層壓而處理預(yù)浸料時，該粉末從預(yù)浸料脫離，并附著在銅箔等金屬箔或?qū)訅撼尚陀玫慕饘侔迳?，具有在最終成型的層壓板或印刷配線板上，產(chǎn)生所謂麻點、凹坑的問題。
然而，在未固化狀態(tài)或半固化狀態(tài)的預(yù)浸料上能夠直接進行電路加工的材料還不存在。另外，在未固化狀態(tài)或半固化狀態(tài)的預(yù)浸料上進行電路加工的設(shè)想也不存在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在加工成預(yù)浸料時具有撓性，可以防止破裂發(fā)生的樹脂組合物。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有撓性，可以防止破裂發(fā)生的預(yù)浸料，還提供一種即使預(yù)浸料中的樹脂組合物處于半固化狀態(tài)，作業(yè)性也優(yōu)良的預(yù)浸料及具有該材料的層壓板、半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。
為了達到上述目的，本發(fā)明的樹脂組合物，浸入到基材中用于形成片狀預(yù)浸料，其含有第1熱固性樹脂、重均分子量比第1熱固性樹脂低的第2熱固性樹脂、固化劑和填料。
另外，本發(fā)明優(yōu)選的是還含有比上述第1熱固性樹脂及第2熱固性樹脂吸濕性低的樹脂。
另外，所述熱固性樹脂優(yōu)選的是環(huán)氧樹脂或氰酸酯樹脂。
另外，所述第1熱固性樹脂的重均分子量優(yōu)選大于等于2,000。
另外，所述第2熱固性樹脂的重均分子量優(yōu)選小于等于1,500。
另外，所述第1及第2熱固性樹脂優(yōu)選的是至少1個含有氰酸酯樹脂。
另外，所述異氰酸酯樹脂優(yōu)選的是酚醛清漆型氰酸酯樹脂。
另外，所述第2熱固性樹脂及/或固化劑優(yōu)選的是至少1個在常溫下呈液狀。
另外，所述填料優(yōu)選的是粉末狀無機填料。
另外，所述填料優(yōu)選的是硅石。
另外，所述填料優(yōu)選的是粉末狀，其平均粒徑小于等于2μm。
另外，所述填料的含量優(yōu)選為樹脂組合物總量的40～80重量％。
另外，本發(fā)明涉及的預(yù)浸料是把上述樹脂組合物浸入到基材中而構(gòu)成的。
此時，優(yōu)選的是在所述預(yù)浸料中的上述樹脂組合物的反應(yīng)率小于等于30％。
另外，優(yōu)選的是所述基材是被開纖加工的玻璃纖維基材。
另外，優(yōu)選的是所述基材是用有機纖維構(gòu)成的無紡布。
另外，優(yōu)選的是在所述預(yù)浸料的至少1個面上層壓金屬箔。
另外，本發(fā)明涉及在所述預(yù)浸料上層壓金屬箔，通過加熱加壓成型的層壓板。
另外，本發(fā)明涉及在所述預(yù)浸料上設(shè)置IC芯片所構(gòu)成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的上述或其他目的、構(gòu)成及效果，從參照附圖進行的下列實施方案的說明中將更加清楚。


圖1是模擬表示本發(fā)明所述的預(yù)浸料之一例的斷面圖。
圖2是模擬表示在本發(fā)明的預(yù)浸料上接合金屬箔之一例的斷面圖。
圖3是模擬表示本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)之一例的側(cè)面圖。
圖4是表示試驗結(jié)果的表1。
圖5是表示試驗結(jié)果的表2。
圖6是表示試驗結(jié)果的表3。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的樹脂組合物、預(yù)浸料、層壓板及封裝結(jié)構(gòu)加以詳細說明。
本發(fā)明的樹脂組合物是浸入到基材中用于形成片狀預(yù)浸料的樹脂組合物，含有第1熱固性樹脂、重均分子量比第1熱固性樹脂低的第2熱固性樹脂、固化劑以及填料。
另外，本發(fā)明的預(yù)浸料是將上述樹脂組合物浸入到基材中而形成的。
另外，本發(fā)明的層壓板是在上述預(yù)浸料上層壓金屬箔，通過加熱加壓成形而成。
另外，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)是在層壓有金屬箔的預(yù)浸料上設(shè)置了IC芯片而構(gòu)成的。
下面對樹脂組合物加以詳細說明。
本發(fā)明的樹脂組合物包括第1熱固性樹脂、以及重均分子量比第1熱固性樹脂低的第2熱固性樹脂。借此，可給預(yù)浸料賦予撓性。另外，可以防止預(yù)浸料破裂的發(fā)生。因此，電路加工時的耐加工性優(yōu)良。所謂的耐加工性是指，例如，在搬送材料時，不會因搬送軋輥和壓延軋輥之間的壓力而造成破裂、電路蝕刻時不會因蝕刻液的噴射壓力而造成破裂等。另外，由于預(yù)浸料具有撓性，因此可得到連續(xù)卷繞的預(yù)浸料。
對上述第1熱固性樹脂(特別是氰酸酯樹脂)的重均分子量未作特別限定，但大于等于2,000是優(yōu)選的，2,200～10,000是特別優(yōu)選的。當(dāng)?shù)?熱固性樹脂的重均分子量超過所述上限值時，樹脂組合物作為漆時的粘度增大，有時對基材的浸入性下降。另外，當(dāng)?shù)陀谒鱿孪拗禃r，樹脂組合物的流動性有時過大。
另外，當(dāng)?shù)?熱固性樹脂的重均分子量處于上述范圍時，預(yù)浸料中的樹脂組合物即使是處于未固化的狀態(tài)，也可以防止預(yù)浸料表面起縐。若能防止起縐的發(fā)生，就能提高預(yù)浸料搬送時的作業(yè)性。
對上述第2熱固性樹脂(特別是氰酸酯樹脂)的重均分子量未作特別限定，但小于等于1,500是優(yōu)選的，200～1,300是特別優(yōu)選的。當(dāng)?shù)?熱固性樹脂的重均分子量超過上述上限時，有時抑制從預(yù)浸料產(chǎn)生粉末的效果下降。當(dāng)?shù)陀谒鱿孪拗禃r，有時樹脂組合物的流動性過大。
另外，當(dāng)?shù)?熱固性樹脂的重均分子量處于上述范圍內(nèi)時，能夠進一步提高預(yù)浸料的撓性。另外，可以抑制從預(yù)浸料產(chǎn)生粉末。另外，還可以提高后述填料在樹脂組合物中的分散性。
還有，熱固性樹脂的重均分子量，例如，可以采用凝膠滲透色譜法通過聚苯乙烯換算進行測定。
另外，第1熱固性樹脂(特別是氰酸酯樹脂)，未作特別限定，但在常溫下為固體是優(yōu)選的。借此，即使樹脂組合物在預(yù)浸料中處于未固化狀態(tài)，仍可以防止預(yù)浸料表面起縐的發(fā)生。
所述第2熱固性樹脂(特別是氰酸酯樹脂)，未作特別限定，但在常溫為液態(tài)是優(yōu)選的。借此，除了能夠進一步提高預(yù)浸料的撓性之外，還可以抑制從預(yù)浸料中產(chǎn)生粉末。
還有，所謂液態(tài)是指在常溫顯示流動性的物質(zhì)。例如，對所述第2熱固性樹脂的粘度未作特別限定，小于等于500Pa·s是優(yōu)選的，300～1Pa·s是特別優(yōu)選的。上述粘度，用E型粘度計在溫度25℃、剪切速度0.5、1.0、2.5及5.0rpm的各條件下進行測定。上述粘度采用在上述各種條件中以最低轉(zhuǎn)數(shù)測得的值。
作為上述第1及第2熱固性樹脂，例如，可以舉出環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、尿素樹脂、蜜胺樹脂、硅樹脂、聚酯樹脂及氰酸酯樹脂等。其中，環(huán)氧樹脂及/或氰酸酯樹脂是優(yōu)選的。
作為上述環(huán)氧樹脂的具體例子，可以舉出雙酚型環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂(phenol novolak type epoxy resin)、烷基酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂(alkylphenol novolak type epoxy resin)、聯(lián)苯酚(biphenol)型環(huán)氧樹脂、萘酚型環(huán)氧樹脂以及間苯二酚型環(huán)氧樹脂等酚基(phenol-based)環(huán)氧樹脂、以及以脂肪族、環(huán)狀脂肪族或不飽和脂肪族等為基礎(chǔ)骨架而加以改性的環(huán)氧樹脂等。
作為上述氰酸酯樹脂，例如，可以通過使鹵代氰化合物和酚類反應(yīng)來得到。作為氰酸酯樹脂的具體例子，例如，可以舉出酚醛清漆型氰酸酯樹脂(novolakcyanate resin)、雙酚型氰酸酯樹脂等。其中，第1熱固性樹脂及第2熱固性樹脂中的至少1個含有氰酸酯樹脂(特別是酚醛清漆型氰酸酯樹脂)是優(yōu)選的(特別是酚醛清漆型氰酸酯樹脂在樹脂組合物總量中含10重量％或10重量％以上是優(yōu)選的)。借此，可以提高預(yù)浸料的耐熱性(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱分解溫度)。另外，可以降低預(yù)浸料的熱膨脹系數(shù)(特別是預(yù)浸料厚度方向的熱膨脹系數(shù))。當(dāng)預(yù)浸料厚度方向的熱膨脹系數(shù)降低時，可以減輕多層印刷配線板的應(yīng)力變形。另外，在具有細微的層間連接部的多層印刷配線板中，可以大幅度提高其連接可靠性。
另外，上述第1及第2熱固性樹脂也可以是不同的分子結(jié)構(gòu)，但分子結(jié)構(gòu)相同的是優(yōu)選的。借此，可以提高分子量不同的氰酸酯樹脂彼此間的相溶性。
另外，作為上述第1及第2熱固性樹脂，例如采用式(I)表示的酚醛清漆型氰酸酯樹脂是優(yōu)選的。
式(I)n為任意的整數(shù)在上述式(I)表示的酚醛漆漆型氰酸酯樹脂用作第1熱固性樹脂時，對其重均分子量未作特別限定，但2,000～10,000是優(yōu)選的，2,200～3,500是特別優(yōu)選的。當(dāng)重均分子量處于上述范圍內(nèi)時，即使構(gòu)成預(yù)浸料的樹脂處于未固化狀態(tài)，仍能有效防止預(yù)浸料表面起縐。
另外，以上述式(I)表示的酚醛清漆型氰酸酯樹脂作為第2熱固性樹脂時，對其重均分子量未作特別限定，但小于等于1,500是優(yōu)選的，200～1,300是特別優(yōu)選的。當(dāng)重均分子量處于上述范圍內(nèi)時，可進一步提高預(yù)浸料的撓性。另外，可以抑制從預(yù)浸料產(chǎn)生粉末。另外，也可以提高后述填料在樹脂組合物中的分散性。
上述第1熱固性樹脂(特別是氰酸酯樹脂)的含量未作特別限定，但為樹脂組合物總量的5～23重量％是優(yōu)選的，6～18重量％是特別優(yōu)選的。當(dāng)?shù)?熱固性樹脂的含量處于上述范圍內(nèi)時，即使構(gòu)成預(yù)浸料的樹脂處于未固化狀態(tài)，仍能有效防止預(yù)浸料表面起縐。
另外，所述第2熱固性樹脂(特別是氰酸酯樹脂)的含量，未作特別限定，但占樹脂組合物總量的2～15重量％是優(yōu)選的，4～10重量％是特別優(yōu)選的。當(dāng)?shù)?熱固性樹脂的含量處于上述范圍內(nèi)時，除可以進一步提高預(yù)浸料的撓性以外，還可以抑制從預(yù)浸料產(chǎn)生粉末。
本發(fā)明的樹脂組合物，未作特別限定，但是，含有比第1及第2熱固性樹脂的吸濕性低的樹脂是優(yōu)選的。借此，可以提高預(yù)浸料的耐濕性(特別是吸濕后的焊錫耐熱性)。
作為上述吸濕性低的樹脂，例如，氧原子(特別是羥基型)含量少的樹脂(特別是小于等于氧原子含量5重量％的樹脂)是優(yōu)選的。另外，結(jié)晶度、填充度大的，僅由C、H、Cl、F構(gòu)成分子的樹脂是優(yōu)選的(但是，最近從環(huán)境保護考慮，最好不含鹵素)。例如，可以舉出往樹脂骨架中導(dǎo)入了選自萘骨架、聯(lián)苯基骨架、環(huán)戊二烯骨架的1種以上的樹脂。具體的可以舉出萘酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂等。
另外，當(dāng)上述第1及/或第2熱固性樹脂中采用氰酸酯樹脂時，如考慮和該氰酸酯樹脂的反應(yīng)性，作為上述吸濕性低的樹脂，環(huán)氧樹脂(特別是芳烷基型環(huán)氧樹脂)是優(yōu)選的。借此，可以特別提高耐濕性。另外，在芳烷基型環(huán)氧樹脂中，聯(lián)苯基型環(huán)氧樹脂是特別優(yōu)選的。借此，除了有效提高耐濕性以外，還可以得到良好的耐熱性。
當(dāng)上述第1及第2熱固性樹脂中不采用氰酸酯樹脂，而例如，上述第1及第2熱固性樹脂中采用上述吸濕性低的環(huán)氧樹脂時，也可以不重新配合所述吸濕性低的樹脂。
上述吸濕性低的樹脂的含量，小于等于樹脂組合物總量的20重量％是優(yōu)選的，10～18重量％是特別優(yōu)選的。借此，使耐熱性、低膨脹性和耐熱性的平衡達到優(yōu)良。另外，可以用非鹵素提高阻燃性。
本發(fā)明的樹脂組合物含有固化劑。借此，可以控制熱固性樹脂的交聯(lián)密度。
作為所述熱固性樹脂，使用氰酸酯樹脂時，作為上述固化劑，例如，可以舉出環(huán)烷酸鋅、環(huán)烷酸鈷、辛酸錫、辛酸鈷等有機金屬鹽，三乙胺、三丁胺、二氮雜雙環(huán)[2，2，2]辛烷等叔胺類，2-苯基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4，5-二羥甲基咪唑、2-苯基-4-甲基5-羥甲基咪唑等咪唑類，苯酚、雙酚A、壬基酚等酚類化合物，酚醛樹脂及有機酸等。這些既可單獨使用或作為它們的混合物使用。其中，酚醛樹脂(特別是酚醛清漆型樹脂)是優(yōu)選的。
作為上述熱固性樹脂，采用環(huán)氧樹脂時，作為上述固化劑，例如，可以舉出三乙胺、三丁胺、二氮雜雙環(huán)[2，2，2]辛烷等叔胺類，2-苯基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4，5-二羥甲基咪唑、2-苯基-4-甲基5-羥甲基咪唑等咪唑類，苯酚、雙酚A、壬基酚等酚類化合物，酚醛樹脂及有機酸等。這些既可單獨使用或作為它們的混合物使用。
上述固化劑含量，未作特別限定，但達到全部樹脂組合物的0.01～5重量％是優(yōu)選的，0.05～3重量％是特別優(yōu)選的。當(dāng)固化劑含量處于所述范圍內(nèi)時，可以得到良好的耐濕性、耐熱性。
另外，含有上述吸濕性低的樹脂，也可作為該固化劑作用時的固化劑含量，其官能團當(dāng)量為上述吸濕性低的樹脂的官能團當(dāng)量的50～100％是優(yōu)選的，并且，小于等于全部樹脂組合物的15重量％是優(yōu)選的。當(dāng)固化劑含量處于所述范圍內(nèi)時，可以得到良好的耐濕性、耐熱性。
另外，也作為上述吸濕性低的樹脂的固化劑作用的固化劑，未作特別限定，但可使用常溫下為液態(tài)的物質(zhì)。
本發(fā)明的樹脂組合物，含有填料。借此，可以控制預(yù)浸料在未固化狀態(tài)成型時的流動性。當(dāng)可以控制流動性時，可以提高將本發(fā)明的預(yù)浸料成型為層壓板等時的成型性。
所述填料，未作特別限定，但粉末狀是優(yōu)選的，粉末狀無機填料是特別優(yōu)選的。借此，可以更好的控制樹脂組合物的流動性。另外，可使預(yù)浸料具有更加低的熱膨脹性。
作為所述填料，例如，可以舉出滑石、粘土、云母、玻璃等的硅酸鹽，氧化鋁、硅石等氧化物，碳酸鈣、碳酸鎂等碳酸鹽，氫氧化鋁、氫氧化鎂等氫氧化物等。其中，硅石等氧化物是優(yōu)選的。借此，可使預(yù)浸料具有更加低的熱膨脹性(特別是降低預(yù)浸料厚度方向的熱膨脹系數(shù))。
另外，在硅石中優(yōu)選熔融硅石。另外，硅石的形狀有破碎狀、球狀，但是，為了確保向玻璃基材的浸漬性等，為了降低樹脂組合物的熔融粘度，球狀是優(yōu)選的。借此，可提高填充效率，并使預(yù)浸料具有更加低的熱膨脹性。
另外，上述填料的平均粒徑，未作特別限定，但小于等于2μm是優(yōu)選的，0.2～1μm是特別優(yōu)選的。當(dāng)填料的平均粒徑處于上述范圍內(nèi)時，可以賦予樹脂組合物觸變性的同時，可以有效地控制樹脂的流動性。
上述填料的含量末作特別限定，但達到樹脂組合物總量的40～80重量％是優(yōu)選的，50～70重量％是特別優(yōu)選的。當(dāng)填料的含量處于上述范圍內(nèi)時，可以賦予樹脂組合物觸變性。當(dāng)賦予樹脂組合物以觸變性時，在預(yù)浸料加壓成型時可以控制流動。
下面對本發(fā)明的預(yù)浸料加以說明。
本發(fā)明的預(yù)浸料1是將上述樹脂組合物浸漬在基材，并形成為片狀的物質(zhì)。借此，可以得到撓性優(yōu)良的預(yù)浸料。另外，可以得到難以發(fā)生破裂的預(yù)浸料。
例如如圖1所示，預(yù)浸料是由片狀基材11和樹脂組合物12構(gòu)成。
作為上述基材，例如，可以舉出玻璃布、玻璃無紡布、玻璃紙等玻璃纖維基材，紙(紙漿)、芳族聚酰胺、聚酯、含氟樹脂等有機纖維構(gòu)成的布或無紡布，金屬纖維、炭纖維、礦物纖維等構(gòu)成的布、無紡布、氈類等。這些基材既可單獨使用，也可混合使用。其中，由有機纖維構(gòu)成的無紡布是優(yōu)選的。借此，可以提高激光細孔(レ一ザビァ)加工性。
另外，在玻璃纖維基材中進行開纖加工的是優(yōu)選的。借此，可以提高激光細孔加工性。
所謂開纖加工是指使縱向線及橫向線都是相鄰的線彼此實質(zhì)上無間隙排列的加工。
將上述樹脂組合物浸入到基材的方法，例如，可以舉出將基材浸入到樹脂漆中的方法、用各種涂布機進行涂布的方法、用噴霧器噴灑的方法等。其中，把基材浸漬在樹脂漆中的方法是優(yōu)選的。借此，可以提高樹脂組合物對基材的浸入性。還有，把基材浸入到樹脂漆上時，可以采用通常的浸入涂布設(shè)備。
在上述樹脂漆中使用的溶劑，最好采用對上述樹脂組合物顯示良好的溶解性的溶劑，在不產(chǎn)生壞影響的范圍內(nèi)，使用不良溶劑也無妨。作為顯示良好溶解性的溶劑，例如，可以舉出丁酮、環(huán)己酮等。
對上述樹脂漆的固體成分，未作特別限定，但上述樹脂組合物的固體成分40～80重量％是優(yōu)選的，50～70重量％是特別優(yōu)選的。借此，可以進一步提高樹脂漆對基材的浸漬性。
另外，上述預(yù)浸料也可以與原來的預(yù)浸料同樣將構(gòu)成預(yù)浸料的樹脂加熱固化后再使用，但該樹脂也可在未固化狀態(tài)使用。另外，即使在固化和未固化之間的任意半固化狀態(tài)也可以使用。具體的說，可在維持構(gòu)成預(yù)浸料的樹脂未固化的狀態(tài)下直接層壓金屬箔，形成電路。
上述預(yù)浸料中的樹脂組合物的反應(yīng)率未作特別限定，但反應(yīng)率小于等于30％是優(yōu)選的，反應(yīng)率0.1～20％是特別優(yōu)選的。借此，除上述效果外，還可以防止粉末的發(fā)生。還有，原來的預(yù)浸料的反應(yīng)率為60～80％左右，撓性差，還有產(chǎn)生粉末等問題。本發(fā)明通過賦予預(yù)浸料可撓性，能夠在構(gòu)成預(yù)浸料的樹脂處于未固化或反應(yīng)率低的狀態(tài)下也可以使用。
所述反應(yīng)率可以通過差示掃描熱量測定(DSC)求出。即，通過對未反應(yīng)的樹脂組合物和預(yù)浸料中的樹脂組合物，加以比較兩者由DSC反應(yīng)的發(fā)熱峰的面積，按照下式(I)求出。還有，在升溫速度10℃/分、氮氣環(huán)境下進行測定。
反應(yīng)率(％)＝(1-預(yù)浸料中的樹脂組合物的反應(yīng)峰面積/末反應(yīng)的樹脂組合物的反應(yīng)峰面積)×100 (I)末反應(yīng)的樹脂組合物的發(fā)熱峰是把由本發(fā)明的樹脂組合物構(gòu)成的漆浸漬在基材中，于40℃風(fēng)干10分鐘后，于40℃、1kPa的真空下，用1小時除去溶劑后的物質(zhì)作為樣品進行測定。
其次，對在上述預(yù)浸料的至少1個面上層壓金屬箔所得到的預(yù)浸料(帶金屬箔的預(yù)浸料)加以說明。
帶金屬箔的預(yù)浸料2，例如，在由圖2所示的片狀基材21和樹脂組合物22構(gòu)成的預(yù)浸料的1個面上層壓金屬箔23。
上述帶金屬箔的預(yù)浸料中的樹脂組合物的反應(yīng)率，未作特別限定，但樹脂組合物未固化或樹脂組合物反應(yīng)率小于等于30％是優(yōu)選的，反應(yīng)率0.1～20％是特別優(yōu)選的。借此，可在預(yù)浸料的狀態(tài)進行電路加工。另外，也可以提高激光細孔加工性。
作為構(gòu)成上述金屬箔的金屬，例如，可以舉出銅或銅系合金、鋁或鋁系合金等。金屬箔的厚度，3～70μm是優(yōu)選的，12～35μm是特別優(yōu)選的。
另外，上述金屬箔在預(yù)浸料的兩個面上層壓也無妨。
下面對本發(fā)明的層壓板加以說明。
本發(fā)明的印刷配線板是在上述預(yù)浸料上層壓金屬箔后，進行加熱加壓成型而制成。
當(dāng)1塊預(yù)浸料時，在其上下兩面或一個面上重疊金屬箔或膜。
另外，預(yù)浸料也可2塊以上進行層壓。在預(yù)浸料2塊以上進行層壓時，在層壓的預(yù)浸料的最外側(cè)的上下兩面或一個面上重疊金屬箔或膜。
其次，通過加熱、加壓將預(yù)浸料和金屬箔等重疊的物質(zhì)，可以得到層壓板。
對上述加熱的溫度，未作特別限定，但優(yōu)選120～220℃，150～200℃是特別優(yōu)選的。
另外，上述加壓的壓力，未作特別限定，但優(yōu)選2～5MPa，2.5～4MPa是特別優(yōu)選的。
其次，對本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)加以說明。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)是在上述帶金屬箔的預(yù)浸料上安裝IC芯片而構(gòu)成的。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3，具有例如圖3所示的經(jīng)過電路加工的帶金屬箔的預(yù)浸料31、焊料保護層32和IC芯片33。
上述經(jīng)過電路加工的預(yù)浸料31可以通過，例如，對圖2的帶金屬箔的預(yù)浸料2進行電路加工(包括其他處理)制得。帶金屬箔的預(yù)浸料2，例如，通過在金屬箔23面上形成蝕刻保護層→具有所定形狀的電路圖案的曝光→蝕刻保護層顯影→把顯影的蝕刻保護層加以掩蔽的金屬箔23的蝕刻→除去保護層(掩膜)等工序被電路加工。
上述焊料保護層32形成在經(jīng)過電路加工的預(yù)浸料31的電路34面?zhèn)?。焊料保護層32經(jīng)過保護層的曝光、顯影及固化等工序，形成焊錫球35接合用的分型面(land)36。
另外，經(jīng)過電路加工的預(yù)浸料31，通過從樹脂面?zhèn)扔眉す獾冗M行細孔加工，形成細孔37。由此，可以得到封裝基板。還有，為了保持通過分型面36及細孔37而露出的電路的連接可靠性，在分型面36及細孔37內(nèi)分別進行鍍金處理是優(yōu)選的。
上述IC芯片33安裝在具有焊錫保護層32的經(jīng)過電路加工的預(yù)浸料31的樹脂面上。此時，使IC芯片33和電路34在上述細孔37中通過凸出部38加以接合。由此，可以得到半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3。
然后，在半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3的分型面36上形成焊錫球35。半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3通過焊錫球35與圖中未示出的印刷板進行接合。
還有，本發(fā)明的預(yù)浸料在上述電路加工中及以后的各個工序中都具有充分的耐加工性。因此，即使在這種封裝結(jié)構(gòu)的組裝作業(yè)時，也不會發(fā)生預(yù)浸料的破裂、粉末的發(fā)生等不理想的情況。
構(gòu)成上述帶金屬箔的預(yù)浸料的樹脂，在未固化或反應(yīng)率小于等于30％是優(yōu)選的，反應(yīng)率0.1～20％是特別優(yōu)選的。借此，可以不用粘合劑把IC芯片和帶金屬箔的預(yù)浸料加以接合、密封。
另外，采用上述方法得到的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)即使很薄也難以發(fā)生破裂，所以，可以薄型化，借此，可以縮短配線距離，使高速運行成為可能。
實施例下面通過實施例及比較例說明本發(fā)明，但本發(fā)明又不受它們的限定。首先，對本發(fā)明的預(yù)浸料(帶金屬箔的預(yù)浸料)的實施例加以說明。
實施例1①樹脂漆的制造作為第一熱固性樹脂的酚醛清漆型氰酸酯樹脂(Lonza JPAN株式會社制，商品名為PRIMASET PT-60，重均分子量2,300)10重量份(下面簡稱份)、作為第二熱固性樹脂的酚醛清漆型氰酸酯樹脂(Lonza JPAN株式會社制，商品名為PRIMASET PT-30，重均分子量1,300)10份、作為吸濕性低的樹脂的聯(lián)苯基二亞甲基型環(huán)氧樹脂(日本化藥株式會社制造，NC-3000 SH)12份、作為固化劑的聯(lián)苯基二亞甲基型酚醛樹脂(明和化成株式會社制造，MEH-7851-3H)8份、作為填料的平均粒徑0.3μm的球狀熔融硅石SFP-10X(電氣化學(xué)工業(yè)株式會社制造)60份，于常溫溶解在丁酮50份中，用高速攪拌機攪拌10分鐘，得到樹脂漆。
②預(yù)浸料的制造把上述樹脂漆(厚90μm，日東紡織制造，WEA-1078S)浸入到玻璃纖維基材中，用120℃加熱爐干燥2分鐘，得到預(yù)浸料。還有，所得到預(yù)浸料中的樹脂組合物的反應(yīng)率為5％。
③帶金屬箔的預(yù)浸料的制造在上述預(yù)浸料上，在壓力2.5MPa、溫度120℃下，對銅箔(古河サ一キツトホィル社制造，GTS，厚18μm)進行15分鐘加熱加壓成型，得到絕緣層厚100μm的帶金屬箔的預(yù)浸料。還有，所得到的預(yù)浸料中的樹脂組合物的反應(yīng)率時常為5％。
實施例2除了采用第1熱固性樹脂13份、第2熱固性樹脂13份、吸濕性低的樹脂8份、固化劑6份以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例3除了預(yù)浸料制造時的干燥溫度為160℃、預(yù)浸料中的樹脂組合物反應(yīng)率為20％以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例4除了預(yù)浸料制造時的干燥溫度為170℃、預(yù)浸料中的樹脂組合物反應(yīng)率為30％以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例5除了作為第1熱固性樹脂，采用將PRIMASET PT-60在200℃下經(jīng)過加熱處理的PRIMASETPT-60A(重均分子量6,000)以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例6除了作為第2熱固性樹脂，采用雙E型氰酸酯樹脂(Lonza JPAN株式會社制，LACY)以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例7除了第1熱固性樹脂的含量采用18.5份、第2熱固性樹脂的含量采用1.5份以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例8除了第1熱固性樹脂的含量采用18.5份、第2熱固性樹脂的含量采用1.5份以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例9除了作為吸濕性低的樹脂采用降冰片烯類樹脂(JSR社制造，ARTON)以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例10除了采用第1熱固性樹脂15份、第2熱固性樹脂15份、吸濕性低的樹脂6份、固化劑4份以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例11除了作為固化劑采用苯酚酚醛清漆樹脂(住友BAKELITE社制造，PR-51714)以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例12除了作為填料采用平均粒徑4.4μm的硅石(電氣化學(xué)工業(yè)株式會社制造，F(xiàn)B-5SDX)以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例13除了作為填料采用平均粒徑0.7μm的氧化鋁(Admatechs(株)制造，AO-802)以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例14
除了采用第1熱固性樹脂14份、第2熱固性樹脂14份、吸濕性低的樹脂17份、固化劑11份、填料44份以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例15除了用有機無紡布(芳族聚酰胺，王子制紙社制造，APT-72)代替玻璃纖維基材以外，與實施例1同樣進行操作。
實施例16除了作為第1熱固性樹脂采用聯(lián)苯基二亞甲基型環(huán)氧樹脂(日本化藥株式會社制造，NC-3000 SH)22份、作為第2熱固性樹脂采用雙酚F型環(huán)氧樹脂(大日本INK化學(xué)工業(yè)株式會社制造，EP830)10份以外，與實施例1同樣進行操作。
比較例1除了不用第2熱固性樹脂，第1熱固性樹脂采用20份以外，與實施例1同樣進行操作。
比較例2除了不用第1熱固性樹脂，第2熱固性樹脂采用20份以外，與實施例1同樣進行操作。
比較例3除了不用填料，采用第1熱固性樹脂25份、第2熱固性樹脂25份、吸濕性低的樹脂30份、固化劑20份以外，與實施例1同樣進行操作。
比較例4除了不用固化劑，采用第1熱固性樹脂10份、第2熱固性樹脂10份、吸濕性低的樹脂20份以外，與實施例1同樣進行操作。
對上述實施例及比較例中得到的帶金屬箔的預(yù)浸料進行下列評價。其評價項目及內(nèi)容如下所示。所得到的結(jié)果作為圖4而示于所添加的表1中。
①撓性撓性是把預(yù)浸料切成150mm×50mm，纏在Φ10mm的圓柱上保持5秒鐘，目視觀察其后的狀態(tài)。在表中，○表示無異常?！鞅硎痉喊椎梢詫嶋H使用的水平?！帘硎景l(fā)生裂縫、剝離。
②有無起縐有無起縐是，在各個溫度下用手指觸及預(yù)浸料來進行評價。表中○表示在50℃沒有起縐。△表示30℃沒有起縐?！帘硎?0℃有起縐。
③有無粉末發(fā)生有無粉末發(fā)生是把50mm×50mm的預(yù)浸料加以彎曲、目視評價。表中○表示在30℃彎曲時沒有粉末發(fā)生。△表示50℃彎曲時沒有粉末發(fā)生?！帘硎?0℃彎曲時有粉末發(fā)生。
④流動性流動性是把切成100cm2的圓狀預(yù)浸料8塊重疊，于170℃、3MPa加壓5分鐘時，用相對于加壓前的預(yù)浸料溢出的樹脂組合物的重量進行評價。
⑤激光細孔加工性激光細孔加工性是，對層壓了金屬箔的預(yù)浸料，用CO2激光開出100μm的孔，用電子顯微鏡觀察其斷面進行評價。表中○表示無剝離、無裂縫。△表示細孔周圍出現(xiàn)泛白但仍可以使用?！帘硎居袆冸x、有裂縫。
如同作為圖4給出的表1所示，實施例1～16的預(yù)浸料，撓性優(yōu)良。
另外，實施例1～5、7、9～13及15、16的預(yù)浸料，起縐特別少。
實施例1～3、5、6及8～16的預(yù)浸料，粉末發(fā)生特別少。
另外，實施例15、16的激光細孔加工性也特別優(yōu)良。
下面，對層壓板的實施例及比較例加以詳細說明。
層壓板的制造
(實施例1a～16a)把上述實施例1～16中得到的金屬箔加以層壓前的預(yù)浸料各8塊加以重疊，在上下各重疊厚18μm的電解銅箔(古河Circuit Foil社制造，GTS)，以3℃/分從常溫升溫，在200℃、2.5MPa壓力下進行加熱加壓成型90分鐘，得到厚0.8mm的層壓板。
(比較例1a～4a)把上述比較例1a～4a中得到的金屬箔加以層壓前的預(yù)浸料各8塊加以重疊，在上下各重疊厚18μm的電解銅箔(古河Circuit Foil社制造，GTS)，以3℃/分從常溫升溫，在200℃、2.5MPa壓力下進行加熱加壓成型90分鐘，得到厚0.8mm的層壓板。
關(guān)于上述實施例及比較例中得到的層壓板進行下列評價。評價結(jié)果及內(nèi)容一并如下所示。所得到的結(jié)果作為圖5示于表4中。
①阻燃性把上述層壓板進行蝕刻處理，除去金屬箔，把得到的樣品按照UL-94用垂直法進行測定。
②耐吸濕、耐熱性從層壓板上切取50mm×50mm，按照JIS 6481對背面及表面的銅箔進行蝕刻處理，制成試片。用121℃的高壓鍋進行處理后，在260℃的焊錫槽上，使銅箔面向下懸浮。然后，計測產(chǎn)生氣泡的時間。
③熱膨脹系數(shù)對層壓板的銅箔進行蝕刻，切成2mm×2mm的試片，用TMA以5℃/分測定厚度方向(Z方向)的熱膨脹系數(shù)。
如作為圖5列出的表2可知，實施例1～16的阻燃性優(yōu)良，特別是實施例1～8及9～14，UL燃燒試驗達到V-0的級別。
另外，特別是實施例1～5、7、8、及9～12均為低熱膨脹系數(shù)。
下面，對半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的實施例及比較例加以詳細說明。
半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造(實施例1b～6b)在上述實施例1a～16a中得到的帶金屬箔預(yù)浸料上形成干膜保護層(Nichigo-Morton社制造，38A212)后，把具有所定形狀的導(dǎo)體圖案進行曝光，將蝕刻保護膜層用碳酸鈉1.5重量％水溶液進行顯影。以該干膜保護層作為掩膜對金屬箔進行蝕刻，用氫氧化鈉3重量％水溶液除去保護膜，借此制成所定的導(dǎo)體圖案。
然后，用干膜焊錫保護層(住友BACKLITE社制造，CFP-1122)以被覆上述帶金屬箔預(yù)浸料的方式形成被覆層之后，把具有所定形狀的圖案進行曝光，被覆層用氫氧化鈉1.5重量％水溶液進行顯影。
然后，用CO2激光在上述預(yù)浸料的樹脂面上形成細孔，制成封裝基板。
在由上述帶金屬箔預(yù)浸料構(gòu)成的封裝基板上按下述方法安裝半導(dǎo)體元件。使用安裝工具把具有焊錫凸出部的倒裝片式半導(dǎo)體元件加以吸著、輸送，進行半導(dǎo)體元件和預(yù)熱過的帶金屬箔的預(yù)浸料的對位。然后，把半導(dǎo)體元件安裝在封裝基板。其后，在適當(dāng)溫度，以3kg/cm2熱壓接著10秒鐘。然后，在200℃進行60分鐘后固化，得到半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。
(比較例1b～4b)在上述比較例3a～4a中得到的帶金屬箔預(yù)浸料上形成干膜保護層(Nichigo-Morton社制造，38A212)后，把具有所定形狀的導(dǎo)體圖案進行曝光，蝕刻保護膜層用碳酸鈉1.5重量％水溶液進行顯影。以該干膜保護層作為掩膜對金屬箔進行蝕刻，用氫氧化鈉3重量％水溶液除去保護膜，借此制成所定的導(dǎo)體圖案。
然后，用干膜焊錫保護層(住友BAKELITE社制造，CFP-1122)以被覆上述帶金屬箔預(yù)浸料的方式形成被覆層后，把具有所定形狀的導(dǎo)體圖案進行曝光，被覆層用氫氧化鈉1.5重量％水溶液進行顯影。
然后，用CO2激光在上述預(yù)浸料的樹脂面上形成細孔，制成封裝基板。
在由上述帶金屬箔預(yù)浸料構(gòu)成的封裝基板上按下法安裝半導(dǎo)體元件。用安裝工具把具有焊錫凸出部的倒裝片式半導(dǎo)體元件加以吸著、輸送，進行半導(dǎo)體元件和預(yù)熱過的帶金屬箔預(yù)浸料的對位。然后，把半導(dǎo)體元件安裝在封裝基板上。其后，在適當(dāng)溫度，以3kg/cm2熱壓10秒鐘。然后，在200℃進行60分鐘后固化，得到半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。
還有，比較例1a及2a中得到的帶金屬箔預(yù)浸料，由于具有起縐及落粉性，不進行半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制作。
對從上述實施例及比較例得到的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)進行下列評價。評價項目與內(nèi)容如下所示。所得到的結(jié)果作為圖6在表3中示出。
①溫度循環(huán)試驗溫度循環(huán)試驗是，在確認半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的初期導(dǎo)電后，以-40℃30分鐘、125℃30分鐘作為1個循環(huán)進行試驗。測定投入的10個半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的進行溫度循環(huán)試驗1000次后的斷線不合格數(shù)。
②吸濕絕緣性吸濕絕緣性是，在測定半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的初期絕緣電阻后，在85℃/85％RH環(huán)境中施加直流電壓5.5V，經(jīng)過1000小時后測定絕緣電阻。測定時施加1分鐘100V電壓，測定初期絕緣電阻及處理后絕緣電阻。還有，絕緣電阻用行/距＝50μm/50μm的梳形電極進行測定。
從作為圖6所示的表3可知，實施例1b～16b的溫度循環(huán)試驗及吸濕絕緣性優(yōu)良，可靠性好。
另外，實施例1b～16b中得到的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，與原有的產(chǎn)品相比，減薄120μm。
另外，實施例1b～16b中得到的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)即使很薄也難以發(fā)生破裂，可實現(xiàn)封裝結(jié)構(gòu)的薄型化。另外，由于可實現(xiàn)封裝結(jié)構(gòu)的薄型化，所以，可以縮短配線距離，并可實現(xiàn)高速運行。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性按照本發(fā)明，可以提供一種制作預(yù)浸料時不起縐，撓性優(yōu)良的樹脂組合物。
另外，采用具有特定分子量的氰酸酯樹脂時，除上述效果外，還可以防止從預(yù)浸料產(chǎn)生粉末。
另外，采用特定的氰酸酯樹脂時，除上述效果外，還可以降低預(yù)浸料的熱膨脹系數(shù)。
另外，按照本發(fā)明，可以提供一種撓性及耐藥品性均優(yōu)良的預(yù)浸料，另外，可以提供一種即使預(yù)浸料中的樹脂組合物未固化，作業(yè)性仍優(yōu)良的預(yù)浸料。
進一步，還提供一種具有可進行電路加工的帶金屬箔的預(yù)浸料。
另外，按照本發(fā)明，提供一種具有粘合密封性的封裝基板所構(gòu)成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種樹脂組合物，使其浸入到基材而用于形成片狀預(yù)浸料，其特征在于，含有第1熱固性樹脂、重均分子量比第1熱固性樹脂低的第2熱固性樹脂、固化劑、填料。
2.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，進一步含有吸濕性比上述第1及第2熱固性樹脂低的樹脂。
3.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，上述熱固性樹脂是環(huán)氧樹脂或氰酸酯樹脂。
4.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，上述第1熱固性樹脂的重均分子量大于等于2,000。
5.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，上述第2熱固性樹脂的重均分子量小于等于1,500。
6.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，上述第1及第2熱固性樹脂中的至少1個包含氰酸酯樹脂。
7.如權(quán)利要求6所述的樹脂組合物，其特征在于，上述氰酸酯樹脂為酚醛清漆型氰酸酯樹脂。
8.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，上述第2熱固性樹脂及/或固化劑中的至少1個在常溫下呈液狀。
9.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，上述填料為粉末狀無機填料。
10.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，上述填料為硅石。
11.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，上述填料為粉末狀，其平均粒徑小于等于2μm。
12.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，上述填料的含量為樹脂組合物整體的40～80重量％。
13.一種預(yù)浸料，其特征在于，將權(quán)利要求1所述的樹脂組合物浸入到基材而形成。
14.如權(quán)利要求13所述的預(yù)浸料，其特征在于，所述預(yù)浸料中的上述樹脂組合物的反應(yīng)率小于等于30％。
15.如權(quán)利要求13所述的預(yù)浸料，其特征在于，所述基材是被開纖加工了的玻璃纖維基材。
16.如權(quán)利要求13所述的預(yù)浸料，其特征在于，所述基材是由有機纖維構(gòu)成的無紡布。
17.一種預(yù)浸料，其特征在于，在權(quán)利要求13所述的預(yù)浸料的至少1個面上層壓金屬箔。
18.一種層壓板，其特征在于，在權(quán)利要求13所述的預(yù)浸料上層壓金屬箔，并進行加熱加壓成型而構(gòu)成。
19.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，在權(quán)利要求17所述的預(yù)浸料上安裝IC芯片而構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明的課題是提供一種在進行預(yù)浸料加工時具有撓性、可防止破裂發(fā)生的樹脂組合物。另外的課題是提供一種具有撓性、可防止破裂發(fā)生的預(yù)浸料，還提供即使預(yù)浸料中的樹脂組合物未固化，仍具有優(yōu)良作業(yè)性的預(yù)浸料及用該材料的印刷配線板。本發(fā)明的樹脂組合物，用于浸漬在基材而形成片狀預(yù)浸料，其中含有第1熱固性樹脂、重均分子量比第1熱固性樹脂低的第2熱固性樹脂、固化劑、填料。本發(fā)明的預(yù)浸料1是將上述樹脂組合物浸漬于基材11而構(gòu)成。本發(fā)明的印刷配線板是在上述預(yù)浸料上層壓金屬箔22，通過加熱加壓成型。本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)3是在層壓了金屬箔34的預(yù)浸料31上安裝IC芯片33而構(gòu)成。
文檔編號C08J5/24GK1608100SQ0282129
公開日2005年4月20日 申請日期2002年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者八月朔日猛, 山下雅子, 馬場孝幸, 矢吹健太郎 申請人:住友電木株式會社