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JP6778889B2 - Prepreg, metal-clad laminate and printed wiring board - Google Patents

Prepreg, metal-clad laminate and printed wiring board Download PDF

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JP6778889B2 JP2016084032A JP2016084032A JP6778889B2 JP 6778889 B2 JP6778889 B2 JP 6778889B2 JP 2016084032 A JP2016084032 A JP 2016084032A JP 2016084032 A JP2016084032 A JP 2016084032A JP 6778889 B2 JP6778889 B2 JP 6778889B2
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Description

本発明は、プリプレグ、金属張積層板及びプリント配線板に関する。 The present invention relates to a prepreg, a metal-clad laminate and a printed wiring board.

プリント配線板は、電子機器、通信機器、計算機など、各種の分野において広く使用されている。近年、特に携帯通信端末やノート型PC等の小型携帯機器の多機能化、高性能化、薄型化・小型化が急速に進んでいる。これに伴い、これらの製品に用いられるプリント配線板においても、導体配線の微細化、導体配線層の多層化、薄型化、機械特性等の高性能化が要求されている。特に、プリント配線板の薄型化が進むにつれ、プリント配線板に半導体チップを搭載した半導体パッケージに反りが発生し、実装不良が発生しやすくなるという問題がある。 Printed wiring boards are widely used in various fields such as electronic devices, communication devices, and computers. In recent years, in particular, small portable devices such as mobile communication terminals and notebook PCs are rapidly becoming multifunctional, high-performance, thin and compact. Along with this, the printed wiring boards used in these products are also required to have finer conductor wiring, multiple layers of conductor wiring layers, thinner thickness, and higher performance such as mechanical characteristics. In particular, as the thickness of the printed wiring board progresses, there is a problem that the semiconductor package in which the semiconductor chip is mounted on the printed wiring board is warped and mounting defects are likely to occur.

プリント配線板に半導体チップを搭載した半導体パッケージの反りを抑制するために、特許文献1には、エポキシ樹脂組成物と繊維基材とを含む絶縁層の両面に金属箔を有する金属張積層板であって、エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、ビスマレイミド化合物、及び無機充填材を含有し、30℃から260℃の範囲における金属張積層板の寸法変化のヒステリシスの度合いが所定範囲内である金属張積層板が開示されている。このエポキシ樹脂組成物はビスマレイミド化合物を含み、上記ヒステリシスの度合いが所定範囲内であるので、絶縁層のガラス転移温度を超えるような大きな温度変化が生じても絶縁層の平面方向(XY方向)の30〜260℃の範囲において算出した平均線膨張係数が小さく、プリント配線板に半導体素子を搭載した半導体装置の常温(23℃)及び260℃での反り量を低減できることが開示されている。 In order to suppress warpage of a semiconductor package in which a semiconductor chip is mounted on a printed wiring board, Patent Document 1 describes a metal-clad laminate having metal foils on both sides of an insulating layer containing an epoxy resin composition and a fiber base material. Therefore, the epoxy resin composition contains an epoxy resin, a bismaleimide compound, and an inorganic filler, and the degree of hysteresis of the dimensional change of the metal-clad laminate in the range of 30 ° C. to 260 ° C. is within a predetermined range. Zhang laminates are disclosed. Since this epoxy resin composition contains a bismaleimide compound and the degree of hysteresis is within a predetermined range, even if a large temperature change exceeding the glass transition temperature of the insulating layer occurs, the plane direction (XY direction) of the insulating layer It is disclosed that the average linear expansion coefficient calculated in the range of 30 to 260 ° C. is small, and the amount of warpage of a semiconductor device in which a semiconductor element is mounted on a printed wiring board at room temperature (23 ° C.) and 260 ° C. can be reduced.

特開2015−63040号公報JP-A-2015-63040

しかしながら、特許文献1に記載の金属張積層板では、半導体パッケージの反りを充分に抑制できないという問題があった。 However, the metal-clad laminate described in Patent Document 1 has a problem that the warp of the semiconductor package cannot be sufficiently suppressed.

そこで、プリント配線板の厚みが薄くても、温度変化による半導体パッケージの反り量を低減することができるプリプレグ、金属張積層板及びプリント配線板を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a prepreg, a metal-clad laminate, and a printed wiring board that can reduce the amount of warpage of a semiconductor package due to a temperature change even if the thickness of the printed wiring board is thin.

本発明のプリプレグは、強化繊維の基材と、前記強化繊維の基材に含浸された樹脂組成物の半硬化物とを備えるプリプレグであって、
硬化後において、ガラス転移温度(Tg)が220℃以下であり、かつ260℃における動的貯蔵弾性率が10GPa以下であり、
前記樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール樹脂と、(C)低弾性成分と、(D)無機充填材とを含有し、
前記(A)成分は、エポキシ当量180g/eq以上であるエポキシ樹脂を含み
前記(B)成分は、水酸基当量が180g/eq以上290g/eq以下であるフェノール樹脂を含み
前記(D)成分の含有量は、前記(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して130質量部以下であることを特徴とする。
The prepreg of the present invention is a prepreg comprising a base material of reinforcing fibers and a semi-cured product of a resin composition impregnated in the base material of the reinforcing fibers.
After curing, the glass transition temperature (Tg) is 220 ° C. or lower, and the dynamic storage elastic modulus at 260 ° C. is 10 GPa or less.
The resin composition contains (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) a low elasticity component, and (D) an inorganic filler.
Wherein component (A), epoxy equivalent comprises der Ru epoxy resin or 180 g / eq,
The component (B), hydroxyl group equivalent comprises 180 g / eq or more 290 g / eq or less der Ru phenolic resin,
The content of the component (D) is 130 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the components (A) and (B).

本発明の金属張積層板は、前記プリプレグの1枚の硬化物又は複数枚の積層物の硬化物と、前記硬化物の片面又は両面に接着された金属箔とを備えることを特徴とする。 The metal-clad laminate of the present invention is characterized by comprising a cured product of one cured product or a plurality of laminated products of the prepreg and a metal foil adhered to one side or both sides of the cured product.

本発明のプリント配線板は、前記プリプレグの1枚の硬化物又は複数枚の積層物の硬化物と、前記硬化物の片面又は両面に設けられた導体配線とを備えることを特徴とする。 The printed wiring board of the present invention is characterized by comprising a cured product of one cured product or a plurality of laminated products of the prepreg and conductor wiring provided on one side or both sides of the cured product.

本発明によれば、プリント配線板の厚みが薄くても、温度変化による半導体パッケージの反り量を低減することができる。 According to the present invention, even if the thickness of the printed wiring board is thin, the amount of warpage of the semiconductor package due to a temperature change can be reduced.

以下、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

〔プリプレグ〕
本実施形態に係るプリプレグ(以下、単にプリプレグという場合がある)は、強化繊維の基材と、強化繊維の基材に含浸された樹脂組成物の半硬化物とを備え、硬化後において、ガラス転移温度(Tg)が220℃以下であり、かつ260℃における弾性率が10GPa以下である。樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール樹脂と、(C)低弾性成分と、(D)無機充填材とを含有する。(A)成分のエポキシ当量は180g/eq以上である。(B)成分の水酸基当量は180g/eq以上である。(D)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して130質量部以下である。本実施形態に係るプリプレグを、プリント配線板に半導体チップを搭載した半導体パッケージの材料として用いれば、プリプレグの硬化物の熱膨張係数が所定範囲内で、かつプリプレグの硬化物の260℃における弾性率が高くなるように、樹脂組成物を調整しなくても、半導体チップとプリント配線板に生じる応力を効果的に緩和し、温度変化による半導体パッケージの反り量を低減することができる。
[Prepreg]
The prepreg according to the present embodiment (hereinafter, may be simply referred to as prepreg) includes a base material of reinforcing fibers and a semi-cured product of a resin composition impregnated in the base material of reinforcing fibers, and after curing, glass. The transition temperature (Tg) is 220 ° C. or lower, and the elastic modulus at 260 ° C. is 10 GPa or less. The resin composition contains (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) a low elasticity component, and (D) an inorganic filler. The epoxy equivalent of the component (A) is 180 g / eq or more. The hydroxyl group equivalent of the component (B) is 180 g / eq or more. The content of the component (D) is 130 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the components (A) and (B). If the prepreg according to the present embodiment is used as a material for a semiconductor package in which a semiconductor chip is mounted on a printed wiring board, the thermal expansion coefficient of the cured product of the prepreg is within a predetermined range, and the elastic modulus of the cured product of the prepreg at 260 ° C. It is possible to effectively relieve the stress generated in the semiconductor chip and the printed wiring board and reduce the amount of warpage of the semiconductor package due to the temperature change without adjusting the resin composition so as to increase the value.

ここで、エポキシ当量とは、エポキシ基1つあたりの化合物の平均質量数であり、実施例記載のエポキシ当量はカタログ値である。水酸基当量とは、水酸基1つあたりの化合物の平均質量数であり、実施例記載の水酸基当量はカタログ値である。 Here, the epoxy equivalent is the average mass number of the compound per epoxy group, and the epoxy equivalent described in the examples is a catalog value. The hydroxyl group equivalent is the average mass number of the compound per hydroxyl group, and the hydroxyl group equivalent described in Examples is a catalog value.

プリプレグの硬化物のガラス転移温度(Tg)は、220℃以下であり、好ましくは200〜160℃、より好ましくは200℃〜180℃である。 The glass transition temperature (Tg) of the cured product of the prepreg is 220 ° C. or lower, preferably 200 to 160 ° C., and more preferably 200 ° C. to 180 ° C.

プリプレグの硬化物の260℃における弾性率は、10GPa以下、好ましくは5GPa以下である。プリプレグの硬化物の260℃における弾性率が10GPa超であると、温度変化による反り量が大きい半導体パッケージとなるおそれがある。さらに、プリプレグの硬化物の260℃における弾性率が低く、かつプリプレグの硬化物の厚み方向と直交する方向(面内方向)の熱膨張係数(Coefficient of Thermal Expansion、以下CTE(X,Y)という)が低ければ、温度変化による半導体パッケージの反りをより抑制することができる。 The elastic modulus of the cured product of the prepreg at 260 ° C. is 10 GPa or less, preferably 5 GPa or less. If the elastic modulus of the cured product of the prepreg at 260 ° C. exceeds 10 GPa, there is a possibility that the semiconductor package will have a large amount of warpage due to a temperature change. Further, the coefficient of thermal expansion of the cured product of the prepreg at 260 ° C. is low, and the coefficient of thermal expansion (CTE (X, Y)) in the direction orthogonal to the thickness direction (in-plane direction) of the cured product of the prepreg is referred to. ) Is low, warpage of the semiconductor package due to temperature change can be further suppressed.

プリプレグの硬化物の200℃における弾性率は、好ましくは10GPa以下である。プリプレグの硬化物の200℃における弾性率が上記範囲内であれば、温度変化による反り量がより小さい半導体パッケージとすることができる。 The elastic modulus of the cured product of the prepreg at 200 ° C. is preferably 10 GPa or less. If the elastic modulus of the cured product of the prepreg at 200 ° C. is within the above range, a semiconductor package having a smaller amount of warpage due to a temperature change can be obtained.

プリプレグの硬化物のCTE(X,Y)は、好ましくは5ppm/℃以下である。プリプレグの硬化物のCTE(X,Y)が上記範囲内であれば、温度変化による反り量がより小さい半導体パッケージとすることができる。 The CTE (X, Y) of the cured product of the prepreg is preferably 5 ppm / ° C. or less. When the CTE (X, Y) of the cured product of the prepreg is within the above range, a semiconductor package having a smaller amount of warpage due to a temperature change can be obtained.

プリプレグの厚みは、両面銅張積層板の使用用途等により要求される特性に応じて適宜選定すればよく、好ましくは0.010〜0.200mmである。プリプレグのレジンコンテント(樹脂組成物の含有量)は、プリプレグ100質量部に対して、好ましくは30〜80質量部である。 The thickness of the prepreg may be appropriately selected according to the characteristics required by the intended use of the double-sided copper-clad laminate, and is preferably 0.010 to 0.200 mm. The resin content (content of the resin composition) of the prepreg is preferably 30 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the prepreg.

プリプレグの硬化物のガラス転移温度(Tg)を220℃以下、かつ260℃における弾性率を10GPa以下(200℃における弾性率を10GPa以下)、かつCTE(X,Y)を5ppm/℃以下とするには、例えば、実施例1〜7のようにすればよい。 The glass transition temperature (Tg) of the cured product of the prepreg is 220 ° C. or lower, the elastic modulus at 260 ° C. is 10 GPa or less (elastic modulus at 200 ° C. is 10 GPa or less), and the CTE (X, Y) is 5 ppm / ° C. or less. For example, Examples 1 to 7 may be used.

[樹脂組成物の半硬化物]
樹脂組成物の半硬化物は、樹脂組成物を半硬化させたものである。
[Semi-cured resin composition]
The semi-cured product of the resin composition is a semi-cured product of the resin composition.

(エポキシ樹脂(A))
樹脂組成物は、エポキシ樹脂(A)を含有する。エポキシ樹脂(A)としては、エポキシ当量が180g/eq以上であるエポキシ樹脂であれば特に限定されず、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型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、キシリレン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタンノボラック型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂等のアリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格変性クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンジオールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、メトキシナフタレン変性クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、メトキシナフタレンジメチレン型エポキシ樹脂等のナフタレン骨格変性エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、上記エポキシ樹脂をハロゲン化した難燃化エポキシ樹脂などを用いることができる。これらのうちの1種のみを用いてもよいし、これら2種以上を組み合わせて用いてもよい。エポキシ樹脂(A)がエポキシ当量の異なる2種以上を組み合わせたものである場合、エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量は、エポキシ樹脂毎に、エポキシ当量と、エポキシ樹脂(A)の総質量に対するエポキシ樹脂の配合割合との積を算出し、算出した積の総和とすればよい。
(Epoxy resin (A))
The resin composition contains an epoxy resin (A). The epoxy resin (A) is not particularly limited as long as it is an epoxy resin having an epoxy equivalent of 180 g / eq or more, and is, for example, a bisphenol type such as a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, and a bisphenol S type epoxy resin. Novolak type epoxy resin such as epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, xylylene type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, biphenyl aralkyl type epoxy resin, biphenyl novolac type epoxy resin, biphenyl Arylalkylene type epoxy resin such as dimethylene type epoxy resin, trisphenol methanenovolac type epoxy resin, tetramethylbiphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, naphthalene skeleton modified cresol novolac type epoxy resin, naphthalenediol aralkyl type epoxy resin, naphthol Naphthalene skeleton-modified epoxy resin such as aralkyl type epoxy resin, methoxynaphthalene-modified cresol novolac type epoxy resin, methoxynaphthalenedimethylene type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, anthracene type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, norbornene type An epoxy resin, a fluorene type epoxy resin, a flame-retardant epoxy resin obtained by halogenating the above epoxy resin, or the like can be used. Only one of these may be used, or two or more of these may be used in combination. When the epoxy resin (A) is a combination of two or more kinds having different epoxy equivalents, the epoxy equivalent of the epoxy resin (A) is the epoxy equivalent for each epoxy resin and the epoxy with respect to the total mass of the epoxy resin (A). The product with the compounding ratio of the resin may be calculated and used as the sum of the calculated products.

エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量は、180g/eq以上であり、好ましくは200〜290g/eqである。エポキシ当量が180g/eq未満であると、樹脂組成物の硬化物の架橋密度が高くなり、プリプレグの硬化物のガラス転移温度が220℃超となるおそれがある。 The epoxy equivalent of the epoxy resin (A) is 180 g / eq or more, preferably 200 to 290 g / eq. If the epoxy equivalent is less than 180 g / eq, the crosslink density of the cured product of the resin composition becomes high, and the glass transition temperature of the cured product of the prepreg may exceed 220 ° C.

樹脂組成物は、エポキシ樹脂(A)の他に熱硬化性成分を含んでもよい。以下、樹脂組成物が熱硬化性成分を含む場合、エポキシ樹脂(A)及び熱硬化性成分を熱硬化性樹脂という。熱硬化性成分としては、熱によって硬化する樹脂であれば特に限定されず、例えば、イミド樹脂、シアネートエステル樹脂、イソシアネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、オキセタン樹脂などを用いることができる。これらのうちの1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The resin composition may contain a thermosetting component in addition to the epoxy resin (A). Hereinafter, when the resin composition contains a thermosetting component, the epoxy resin (A) and the thermosetting component are referred to as a thermosetting resin. The thermosetting component is not particularly limited as long as it is a heat-curable resin, and for example, an imide resin, a cyanate ester resin, an isocyanate resin, a modified polyphenylene ether resin, a benzoxazine resin, an oxetane resin, or the like can be used. Only one of these may be used, or two or more thereof may be used in combination.

(フェノール樹脂(B))
樹脂組成物は、フェノール樹脂(B)を含有する。フェノール樹脂(B)は、エポキシ樹脂(A)の硬化剤として機能し、電気的特性が良好で、さらに強靭性、可撓性、接着力、加熱時の応力緩和に優れたプリプレグの硬化物とすることができる。
(Phenolic resin (B))
The resin composition contains a phenolic resin (B). The phenolic resin (B) functions as a curing agent for the epoxy resin (A), has good electrical properties, and has excellent toughness, flexibility, adhesive strength, and stress relaxation during heating. can do.

フェノール樹脂(B)としては、水酸基当量が180g/eq以上であるフェノール樹脂であれば特に限定されず、例えば、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、フェニルアラルキル型フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、クレゾールノボラック型フェノール樹脂、ビスフェノールAノボラック型フェノール樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂などを用いることができる。これらのうちの1種のみを用いてもよいし、これら2種以上を組み合わせて用いてもよい。フェノール樹脂が水酸基当量の異なる2種以上を組み合わせたものである場合、フェノール樹脂(B)の水酸基当量は、フェノール樹脂毎に、水酸基当量と、フェノール樹脂(B)の総質量に対するフェノール樹脂の配合割合との積を算出し、算出した積の総和とすればよい。 The phenolic resin (B) is not particularly limited as long as it is a phenolic resin having a hydroxyl group equivalent of 180 g / eq or more. Resins, bisphenol A novolak type phenol resins, naphthalene type phenol resins and the like can be used. Only one of these may be used, or two or more of these may be used in combination. When the phenolic resin is a combination of two or more kinds having different hydroxyl group equivalents, the hydroxyl group equivalent of the phenol resin (B) is the compounding of the hydroxyl group equivalent and the total mass of the phenol resin (B) for each phenol resin. The product with the ratio may be calculated and used as the sum of the calculated products.

樹脂組成物のうち、フェノール樹脂(B)の含有割合は、エポキシ樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは40〜120質量部である。 The content ratio of the phenol resin (B) in the resin composition is preferably 40 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin (A).

フェノール樹脂(B)の水酸基当量は、180g/eq以上であり、好ましくは200〜290g/eqである。水酸基当量が180g/eq未満であると、樹脂組成物の硬化物の架橋密度が高くなり、プリプレグの硬化物のガラス転移温度が高くなるおそれがある。 The hydroxyl group equivalent of the phenol resin (B) is 180 g / eq or more, preferably 200 to 290 g / eq. If the hydroxyl group equivalent is less than 180 g / eq, the crosslink density of the cured product of the resin composition may increase, and the glass transition temperature of the cured product of the prepreg may increase.

樹脂組成物は、フェノール樹脂(B)の他に硬化剤を含有してもよい。硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミドなどを用いることができる。 The resin composition may contain a curing agent in addition to the phenol resin (B). As the curing agent, for example, dicyandiamide or the like can be used.

(低弾性成分(C))
樹脂組成物は低弾性成分(C)を含有する。低弾性成分(C)の材質としては、30〜260℃の温度範囲においてプリプレグの硬化物の弾性率を低下させることができる成分であれば特に限定されず、例えば、アクリルゴム、シリコーンゴム、コアシェルゴムなどのエラストマーなどを用いることができる。これらのうちの1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、低弾性成分(C)の材質はアクリルゴムであるのが好ましい。
(Low elastic component (C))
The resin composition contains a low elastic component (C). The material of the low elastic component (C) is not particularly limited as long as it is a component that can reduce the elastic modulus of the cured product of the prepreg in the temperature range of 30 to 260 ° C. For example, acrylic rubber, silicone rubber, and core shell. An elastomer such as rubber can be used. Only one of these may be used, or two or more thereof may be used in combination. Among them, the material of the low elasticity component (C) is preferably acrylic rubber.

アクリルゴムとしては、下記式(1),(2),(3)で表される構造を有するアクリルゴム(a)を用いることが好ましい。 As the acrylic rubber, it is preferable to use acrylic rubber (a) having a structure represented by the following formulas (1), (2) and (3).

Figure 0006778889
Figure 0006778889

xは0又は0より大きい整数である。yは0又は0より大きい整数である。zは0又は0より大きい整数である(ただし、x, y, zのすべてが0の場合は除く)。(2)中、R1は水素原子又はメチル基、R2は水素原子又はアルキル基である。式(3)中、R3は水素原子又はメチル基、R4は−Ph(フェニル基)、−COOCHPh及び−COO(CHPhから選ばれる少なくとも1種である。 x is 0 or an integer greater than 0. y is 0 or an integer greater than 0. z is 0 or an integer greater than 0 (unless x, y, z are all 0). In (2), R1 is a hydrogen atom or a methyl group, and R2 is a hydrogen atom or an alkyl group. In formula (3), R3 is a hydrogen atom or a methyl group, and R4 is at least one selected from -Ph (phenyl group), -COOCH 2 Ph and -COO (CH 2 ) 2 Ph.

すなわち、アクリルゴム(a)の主鎖は、前記式(1)、式(2)及び式(3)のうちの少なくとも前記式(2)及び式(3)で表される構造からなるのが好ましく、主鎖にはエポキシ基が結合している。 That is, the main chain of the acrylic rubber (a) has a structure represented by at least the formulas (2) and (3) of the formulas (1), (2) and (3). Preferably, an epoxy group is attached to the main chain.

アクリルゴム(a)の主鎖が前記式(1)、式(2)及び式(3)で表される構造からなる場合、前記式(1)、式(2)及び式(3)で表される構造の配列順序は特に限定されない。この場合、アクリルゴム(a)の主鎖において、前記式(1)で表される構造同士が連続していても連続していなくてもよく、また前記式(2)で表される構造同士が連続していても連続していなくてもよく、また前記式(3)で表される構造同士が連続していても連続していなくてもよい。 When the main chain of the acrylic rubber (a) has a structure represented by the formulas (1), (2) and (3), it is represented by the formulas (1), (2) and (3). The arrangement order of the structures to be formed is not particularly limited. In this case, in the main chain of the acrylic rubber (a), the structures represented by the formula (1) may or may not be continuous, and the structures represented by the formula (2) may be continuous. May be continuous or non-continuous, and the structures represented by the above equation (3) may be continuous or non-continuous.

アクリルゴム(a)の主鎖が前記式(2)及び式(3)で表される構造からなる場合も、前記式(2)及び式(3)で表される構造の配列順序は特に限定されない。この場合、アクリルゴム(a)の主鎖において、前記式(2)で表される構造同士が連続していても連続していなくてもよく、また前記式(3)で表される構造同士が連続していても連続していなくてもよい。 Even when the main chain of the acrylic rubber (a) has a structure represented by the formulas (2) and (3), the arrangement order of the structures represented by the formulas (2) and (3) is particularly limited. Not done. In this case, in the main chain of the acrylic rubber (a), the structures represented by the formula (2) may or may not be continuous, and the structures represented by the formula (3) may be continuous. May be continuous or non-continuous.

前記式(3)で表される構造は、Ph(フェニル基)、−COOCHPh及び−COO(CHPhを有していてもよい。アクリルゴム(a)は、炭素原子間に二重結合や三重結合のような不飽和結合を有しないことが好ましい。すなわち、アクリルゴム(a)の炭素原子同士は飽和結合(単結合)により結合されていることが好ましい。アクリルゴム(a)の重量平均分子量(Mw)は好ましくは20万〜85万である。 The structure represented by the formula (3) may have Ph (phenyl group), -COOCH 2 Ph and -COO (CH 2 ) 2 Ph. The acrylic rubber (a) preferably does not have an unsaturated bond such as a double bond or a triple bond between carbon atoms. That is, it is preferable that the carbon atoms of the acrylic rubber (a) are bonded by a saturated bond (single bond). The weight average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber (a) is preferably 200,000 to 850,000.

低弾性成分(C)の含有割合は、エポキシ樹脂(A)及びフェノール樹脂(B)の合計100質量部に対して、好ましくは30〜100質量部である。低弾性成分(C)の含有割合が上記範囲内であれば、半導体パッケージの良好な反り特性とすることができる。 The content ratio of the low elastic component (C) is preferably 30 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the epoxy resin (A) and the phenol resin (B). When the content ratio of the low elastic component (C) is within the above range, good warpage characteristics of the semiconductor package can be obtained.

(無機充填材(D))
樹脂組成物は無機充填材(D)を含有する。無機充填材(D)としては、例えば、溶融シリカ(SiO)、結晶シリカ(SiO)などのシリカ、ベーマイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、タルク、クレー、マイカ等を用いることができる。これらのうちの1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Inorganic filler (D))
The resin composition contains an inorganic filler (D). Examples of the inorganic filler (D) include silica such as fused silica (SiO 2 ) and crystalline silica (SiO 2 ), boehmite, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum silicate, magnesium silicate, talc, clay, and the like. Mica or the like can be used. Only one of these may be used, or two or more thereof may be used in combination.

無機充填材(D)の平均粒子径は、特に限定されず、好ましくは0.5〜2.0μm、より好ましくは0.5〜1.0μmである。無機充填材(D)の平均粒子径が上記範囲内であれば、成型性が良好な無機充填材(D)とすることができる。無機充填材(D)の平均粒子径は、レーザ回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径を意味する。 The average particle size of the inorganic filler (D) is not particularly limited, and is preferably 0.5 to 2.0 μm, more preferably 0.5 to 1.0 μm. When the average particle size of the inorganic filler (D) is within the above range, the inorganic filler (D) having good moldability can be obtained. The average particle size of the inorganic filler (D) means the particle size at an integrated value of 50% in the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method.

無機充填材(D)の含有量は、エポキシ樹脂(A)及びフェノール樹脂(B)の合計100質量部に対して130質量部以下、好ましくは100質量部以下である。本実施形態では、無機充填材(D)の含有量が130質量部以下であり、かつプリプレグの硬化物のガラス転移温度(Tg)が220℃以下であるので、CTE(X,Y)が低く、かつ260℃において弾性率が低いプリプレグの硬化物とすることができる。また、無機充填材(D)の含有量が130質量部超であると、温度変化による反り量が大きい半導体パッケージとなってしまうおそれがある。 The content of the inorganic filler (D) is 130 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the total of the epoxy resin (A) and the phenol resin (B). In the present embodiment, the content of the inorganic filler (D) is 130 parts by mass or less, and the glass transition temperature (Tg) of the cured product of the prepreg is 220 ° C. or less, so that the CTE (X, Y) is low. Moreover, it can be a cured product of a prepreg having a low elastic modulus at 260 ° C. Further, if the content of the inorganic filler (D) is more than 130 parts by mass, the semiconductor package may have a large amount of warpage due to a temperature change.

樹脂組成物は、硬化促進剤をさらに含有してもよい。硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール化合物、アミン系化合物、チオール化合物、金属石鹸等の有機酸金属塩などを用いることができる。樹脂組成物は、上記の成分の他に、熱可塑性樹脂、難燃剤、着色剤、カップリング剤などをさらに含んでいてもよい。 The resin composition may further contain a curing accelerator. As the curing accelerator, for example, an imidazole compound, an amine compound, a thiol compound, an organic acid metal salt such as a metal soap, or the like can be used. In addition to the above components, the resin composition may further contain a thermoplastic resin, a flame retardant, a colorant, a coupling agent, and the like.

[樹脂組成物の調製方法]
樹脂組成物の調製方法としては、例えば、エポキシ樹脂(A)、フェノール樹脂(B)、低弾性成分(C)、無機充填材(D)、その他必要に応じて配合する成分を、それぞれ所定の配合量準備し、これらを有機溶媒中で配合し、さらに攪拌、混合する方法などが挙げられる。この際、無機充填材(D)以外の成分を、有機溶媒中に配合してワニス状のベース樹脂を得、得られたベース樹脂に無機充填材(D)を配合するようにしてもよい。有機溶媒としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、ジメチルホルムアミド、ベンゼン、トルエン等を用いることができる。
[Method for preparing resin composition]
As a method for preparing the resin composition, for example, an epoxy resin (A), a phenol resin (B), a low elasticity component (C), an inorganic filler (D), and other components to be blended as necessary are predetermined. Examples thereof include a method of preparing a blending amount, blending these in an organic solvent, and further stirring and mixing. At this time, a component other than the inorganic filler (D) may be blended in an organic solvent to obtain a varnish-like base resin, and the obtained base resin may be blended with the inorganic filler (D). As the organic solvent, for example, ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone (MEK), dimethylformamide, benzene, toluene and the like can be used.

[強化繊維の基材]
プリプレグは、強化繊維の基材を備える。強化繊維としては、例えば、ガラス繊維、芳香族ポリアミド、液晶ポリエステル、ポリ(パラフェニレンベンゾビスオキサゾール)(PBO)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)などを用いることができ、なかでもガラス繊維を用いることが好ましい。
[Reinforcing fiber base material]
The prepreg comprises a reinforcing fiber substrate. As the reinforcing fiber, for example, glass fiber, aromatic polyamide, liquid crystal polyester, poly (paraphenylene benzobisoxazole) (PBO), polyphenylene sulfide resin (PPS) and the like can be used, and among them, glass fiber can be used. preferable.

ガラス繊維としては、例えば、Eガラス繊維、Dガラス繊維、Sガラス繊維、Tガラス繊維、NEガラス繊維、石英繊維(Qガラス)等を用いることができる。なかでも、ガラス繊維は、Eガラス繊維、Tガラス繊維、Sガラス繊維、NEガラス繊維及び石英繊維(Qガラス)から選ばれる少なくとも1種を用いるのが好ましい。これにより、電気絶縁性、誘電特性により優れるプリプレグの硬化物とすることができる。 As the glass fiber, for example, E glass fiber, D glass fiber, S glass fiber, T glass fiber, NE glass fiber, quartz fiber (Q glass) and the like can be used. Among them, it is preferable to use at least one glass fiber selected from E glass fiber, T glass fiber, S glass fiber, NE glass fiber and quartz fiber (Q glass). As a result, a cured product of prepreg having excellent electrical insulation and dielectric properties can be obtained.

強化繊維の表面はカップリング剤で改質されていてもよい。カップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどを用いることができる。 The surface of the reinforcing fiber may be modified with a coupling agent. As the coupling agent, for example, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane and the like can be used.

強化繊維の基材の形態としては、例えば、平織等のように縦糸及び横糸がほぼ直交するように織られた織布;不織布などが挙げられる。強化繊維の基材の厚みは、好ましくは15〜100μmである。 Examples of the form of the base material of the reinforcing fiber include a woven fabric in which warp threads and weft threads are woven so as to be substantially orthogonal to each other, such as a plain weave; a non-woven fabric and the like. The thickness of the base material of the reinforcing fiber is preferably 15 to 100 μm.

〔プリプレグ製造方法〕
プリプレグの製造方法としては、例えば、上記の樹脂組成物を強化繊維の基材に含浸して樹脂含浸基材を得、得られた樹脂含浸基材を加熱乾燥して樹脂組成物中の溶媒を除去することにより、樹脂組成物を半硬化させる方法などが挙げられる。加熱乾燥する温度は、好ましくは110〜140℃である。
[Prepreg manufacturing method]
As a method for producing a prepreg, for example, the above resin composition is impregnated into a base material of a reinforcing fiber to obtain a resin impregnated base material, and the obtained resin impregnated base material is heated and dried to obtain a solvent in the resin composition. Examples thereof include a method of semi-curing the resin composition by removing the resin composition. The temperature for heating and drying is preferably 110 to 140 ° C.

〔金属張積層板〕
本実施形態の金属張積層板(以下、金属張積層板という場合がある)は、プリプレグの1枚の硬化物又は複数枚の積層物の硬化物(以下、第一絶縁層という場合がある)と、この硬化物の片面又は両面に接着された金属箔とを備える。すなわち、金属張積層板の構成は、第一絶縁層と、この第一絶縁層の片面に接着された金属箔との2層構成、又は第一絶縁層と、この第一絶縁層の両面に接着された金属箔との3層構成である。
[Metal-clad laminate]
The metal-clad laminate of the present embodiment (hereinafter, may be referred to as a metal-clad laminate) is a cured product of one prepreg or a cured product of a plurality of laminates (hereinafter, may be referred to as a first insulating layer). And a metal foil adhered to one side or both sides of the cured product. That is, the structure of the metal-clad laminate is a two-layer structure consisting of a first insulating layer and a metal foil adhered to one side of the first insulating layer, or both sides of the first insulating layer and the first insulating layer. It has a three-layer structure with the bonded metal foil.

第一絶縁層は上記のプリプレグの硬化物からなるので、第一絶縁層の材料特性は上記のプリプレグの硬化物の材料特性と同等となる。すなわち、第一絶縁層は、ガラス転移温度(Tg)が220℃以下であり、かつ260℃における弾性率が10GPa以下である。そのため、本実施形態に係る金属張積層板を半導体パッケージの材料として用いれば、温度変化による半導体パッケージの反り量を低減することができる。 Since the first insulating layer is made of the cured product of the above prepreg, the material properties of the first insulating layer are equivalent to the material properties of the cured product of the above prepreg. That is, the first insulating layer has a glass transition temperature (Tg) of 220 ° C. or lower and an elastic modulus of 10 GPa or less at 260 ° C. Therefore, if the metal-clad laminate according to the present embodiment is used as the material of the semiconductor package, the amount of warpage of the semiconductor package due to the temperature change can be reduced.

第一絶縁層のCTE(X,Y)は、好ましくは5ppm/℃以下である。第一絶縁層のCTE(X,Y)が上記範囲内であれば、金属張積層板は、CTE(X,Y)が低く、かつ260℃における弾性率が低い第一絶縁層を備えるので、温度変化によっても反りがより生じにくくなる。 The CTE (X, Y) of the first insulating layer is preferably 5 ppm / ° C. or less. When the CTE (X, Y) of the first insulating layer is within the above range, the metal-clad laminate includes the first insulating layer having a low CTE (X, Y) and a low elastic modulus at 260 ° C. Warpage is less likely to occur due to temperature changes.

金属張積層板の厚みは、特に限定されず、好ましくは20〜400μmである。 The thickness of the metal-clad laminate is not particularly limited, and is preferably 20 to 400 μm.

金属箔としては、例えば、銅箔、銀箔、アルミニウム箔、ステンレス箔などを用いることができ、なかでも、銅箔を用いることが好ましい。金属箔の厚みは、好ましくは2〜12μmである。 As the metal foil, for example, copper foil, silver foil, aluminum foil, stainless steel foil and the like can be used, and among them, copper foil is preferably used. The thickness of the metal foil is preferably 2 to 12 μm.

金属張積層板の製造方法としては、例えば、プリプレグを複数枚重ね合わせて積層物を得、得られた積層物の片側又は両側に金属箔を配置して金属箔付きの積層物を得、この金属箔付きの積層物を加熱加圧成形して、積層一体化する方法;1枚のプリプレグの片面又は両面に金属箔を配置して金属箔付きのプリプレグを得、この金属箔付きのプリプレグを加熱加圧成形して、積層一体化する方法などが挙げられる。加熱加圧成形の条件は、例えば、140〜220℃、0.5〜5.0MPa、40〜240分間である。 As a method for manufacturing a metal-clad laminate, for example, a plurality of prepregs are laminated to obtain a laminate, and metal foils are arranged on one side or both sides of the obtained laminate to obtain a laminate with a metal foil. A method of heat-press molding a laminate with a metal foil to laminate and integrate the laminate; a prepreg with a metal foil is obtained by arranging the metal foil on one side or both sides of one prepreg, and the prepreg with the metal foil is used. Examples thereof include a method of heat-pressing molding and laminating and integrating. The conditions for heat and pressure molding are, for example, 140 to 220 ° C., 0.5 to 5.0 MPa, and 40 to 240 minutes.

〔プリント配線板〕
本実施形態のプリント配線板(以下、プリント配線板という)は、プリプレグの1枚の硬化物又は複数枚の積層物の硬化物(以下、第二絶縁層という場合がある)と、硬化物の片面又は両面に設けられた導体配線とを備える。プリント配線板は、第二絶縁層と、この第二絶縁層の片面又は両面に導体配線とからなる単層構造のプリント配線板(以下、コア基板という場合がある);コア基板の導体配線が形成された面上に、第二絶縁層(以下、層間絶縁層という場合がある)と内層の導体配線(以下、内層導体配線という場合がある)とが交互に形成されて構成され、最外層に導体配線が形成された多層構造のプリント配線板などを含む。多層構造のプリント配線板の層数は特に限定されない。
[Printed circuit board]
The printed wiring board of the present embodiment (hereinafter referred to as a printed wiring board) includes a cured product of one prepreg or a cured product of a plurality of laminates (hereinafter, may be referred to as a second insulating layer) and a cured product. It is provided with conductor wiring provided on one side or both sides. The printed wiring board is a single-layer printed wiring board (hereinafter, may be referred to as a core board) composed of a second insulating layer and conductor wiring on one side or both sides of the second insulating layer; the conductor wiring of the core board is A second insulating layer (hereinafter, may be referred to as an interlayer insulating layer) and an inner layer conductor wiring (hereinafter, may be referred to as an inner layer conductor wiring) are alternately formed on the formed surface to form an outermost layer. Includes a multi-layer printed wiring board on which conductor wiring is formed. The number of layers of the printed wiring board having a multi-layer structure is not particularly limited.

第二絶縁層は上記のプリプレグの硬化物からなるので、第二絶縁層の材料特性は上記のプリプレグの硬化物の材料特性と同等となる。すなわち、第二絶縁層は、ガラス転移温度(Tg)が220℃以下であり、かつ260℃における弾性率が10GPa以下である。そのため、本実施形態に係るプリント配線板を半導体パッケージの材料として用いれば、温度変化による半導体パッケージの反り量を低減することができる。 Since the second insulating layer is made of the cured product of the above prepreg, the material properties of the second insulating layer are equivalent to the material properties of the cured product of the above prepreg. That is, the second insulating layer has a glass transition temperature (Tg) of 220 ° C. or lower and an elastic modulus of 10 GPa or less at 260 ° C. Therefore, if the printed wiring board according to the present embodiment is used as the material of the semiconductor package, the amount of warpage of the semiconductor package due to the temperature change can be reduced.

第二絶縁層のCTE(X,Y)は、好ましくは5ppm/℃以下である。第二絶縁層のCTE(X,Y)が上記範囲内であれば、プリント配線板は、CTE(X,Y)が低く、かつ260℃における弾性率が低い第一絶縁層を備えるので、温度変化によっても反りがより生じにくくなる。 The CTE (X, Y) of the second insulating layer is preferably 5 ppm / ° C. or less. When the CTE (X, Y) of the second insulating layer is within the above range, the printed wiring board includes the first insulating layer having a low CTE (X, Y) and a low elastic modulus at 260 ° C., and thus the temperature. Warpage is less likely to occur due to changes.

単層構造のプリント配線板の製造方法としては、特に限定されず、例えば、上記の金属張積層板の金属箔の一部をエッチングにより除去して導体配線を形成するサブトラクティブ法;上記の金属張積層板の金属箔の全てをエッチングにより除去して積層体の硬化物を得、得られた積層体の硬化物の片面又は両面に無電解めっきによる薄い無電解めっき層を形成し、めっきレジストにより非回路形成部を保護した後、電解めっきにより回路形成部に電解めっき層を厚付けし、その後めっきレジストを除去し、回路形成部以外の無電解めっき層をエッチングにより除去して導体配線を形成するセミアディティブ法などが挙げられる。多層構造のプリント配線板の製造方法としては、特に限定されず、例えば、ビルドアッププロセスなどが挙げられる。 The method for manufacturing a printed wiring board having a single-layer structure is not particularly limited, and for example, a subtractive method in which a part of the metal foil of the metal-clad laminate is removed by etching to form a conductor wiring; All of the metal foil of the stretched laminate is removed by etching to obtain a cured product of the laminate, and a thin electrolytic plating layer by electrolytic plating is formed on one or both sides of the cured product of the obtained laminate to form a plating resist. After protecting the non-circuit forming part by etching, the electrolytic plating layer is thickened on the circuit forming part by electrolytic plating, then the plating resist is removed, and the electroless plating layer other than the circuit forming part is removed by etching to form the conductor wiring. Examples include the semi-additive method of forming. The method for manufacturing the printed wiring board having a multi-layer structure is not particularly limited, and examples thereof include a build-up process.

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples.

[実施例1〜7及び比較例1〜3]
(樹脂組成物)
樹脂組成物の原料として、以下のものを用意した。
<エポキシ樹脂(A)>
・品名「NC3000」(ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、日本化薬株式会社製、エポキシ当量:275g/eq)
・品名「N690」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、DIC株式会社製、エポキシ当量:215g/eq))
・品名「HP9500」(ナフタレン型エポキシ樹脂、DIC株式会社製、エポキシ当量:230g/eq))
・品名「EPPN502H」(トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、日本化薬株式会社製、エポキシ当量:170g/eq)
エポキシ当量はカタログ値である。
<フェノール樹脂(B)>
・品名「GPH−103」(ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、日本化薬株式会社、水酸基当量:230g/eq)
・品名「MEH−7800」(クレゾールノボラック型フェノール樹脂、明和化成株式会社、水酸基当量:180g/eq)
・品名「TD2090」(ノボラック型フェノール樹脂、DIC株式会社製、水酸基当量:105g/eq)
水酸基当量はカタログ値である。
<低弾性成分(C)>
・品名「SG−P3 Mw1」(アクリルゴム、ナガセケムテックス株式会社製)
このアクリルゴム(品名「SG−P3Mw1」)は、分子中に上記式(1)及び(2)で表される繰り返し単位(式(1)におけるR1は水素原子、式(2)におけるR2はブチル基、エチル基である)を有し、エポキシ基を有し、炭素原子間に不飽和結合を有さない樹脂である。このアクリルゴム(品名「SG−P3Mw1」)は、エポキシ価が0.21eq/kgであり、重量平均分子量が26万である。
・品名「SG−P3改197」(アクリルゴム、ナガセケムテックス株式会社製)
このアクリルゴム(品名「SG−P3改197」)は、エポキシ価が0.17eq/kgであり、重量平均分子量が70万である。
<無機充填材(D)>
・品名「SC−2500GNO」(球状シリカ、株式会社アドマテックス製、平均粒径0.5μm)
<硬化促進剤>
・品名「2E4MZ」(イミダゾール、四国化成工業株式会社製)。
[Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3]
(Resin composition)
The following materials were prepared as raw materials for the resin composition.
<Epoxy resin (A)>
-Product name "NC3000" (biphenyl aralkyl type epoxy resin, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., epoxy equivalent: 275 g / eq)
-Product name "N690" (cresol novolac type epoxy resin, manufactured by DIC Corporation, epoxy equivalent: 215 g / eq))
-Product name "HP9500" (naphthalene type epoxy resin, manufactured by DIC Corporation, epoxy equivalent: 230 g / eq))
-Product name "EPPN502H" (triphenylmethane type epoxy resin, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., epoxy equivalent: 170 g / eq)
Epoxy equivalents are catalog values.
<Phenolic resin (B)>
-Product name "GPH-103" (biphenyl aralkyl type phenol resin, Nippon Kayaku Co., Ltd., hydroxyl group equivalent: 230 g / eq)
-Product name "MEH-7800" (cresol novolac type phenol resin, Meiwa Kasei Co., Ltd., hydroxyl group equivalent: 180 g / eq)
-Product name "TD2090" (Novolac type phenolic resin, manufactured by DIC Corporation, hydroxyl group equivalent: 105 g / eq)
The hydroxyl group equivalent is a catalog value.
<Low elastic component (C)>
-Product name "SG-P3 Mw1" (acrylic rubber, manufactured by Nagase ChemteX Corporation)
This acrylic rubber (product name "SG-P3Mw1") is a repeating unit represented by the above formulas (1) and (2) in the molecule (R1 in the formula (1) is a hydrogen atom, and R2 in the formula (2) is butyl. It is a resin having a group (which is an ethyl group), an epoxy group, and no unsaturated bond between carbon atoms. This acrylic rubber (product name "SG-P3Mw1") has an epoxy value of 0.21 eq / kg and a weight average molecular weight of 260,000.
-Product name "SG-P3 Kai 197" (acrylic rubber, manufactured by Nagase ChemteX Corporation)
This acrylic rubber (product name "SG-P3 Kai 197") has an epoxy value of 0.17 eq / kg and a weight average molecular weight of 700,000.
<Inorganic filler (D)>
-Product name "SC-2500GNO" (spherical silica, manufactured by Admatex Co., Ltd., average particle size 0.5 μm)
<Curing accelerator>
-Product name "2E4MZ" (imidazole, manufactured by Shikoku Chemicals Corporation).

エポキシ樹脂(A)、フェノール樹脂(B)、低弾性成分(C)、無機充填材(D)及び硬化促進剤を表1に示す割合で配合して、溶媒(メチルエチルケトン)で希釈し、これを撹拌、混合して均一化することにより、樹脂組成物を調製した。 Epoxy resin (A), phenol resin (B), low elastic component (C), inorganic filler (D) and curing accelerator are blended in the ratios shown in Table 1, diluted with a solvent (methyl ethyl ketone), and this is mixed. A resin composition was prepared by stirring, mixing and homogenizing.

(プリプレグ)
ガラスクロス(日東紡績株式会社製の♯2118タイプ、WTX2118T−107−S199、Tガラス)を、プリプレグの硬化物の厚みが100μmとなるように樹脂組成物に含浸させた。ガラスクロスに含浸された樹脂組成物を半硬化状態となるまで非接触タイプの加熱ユニットによって加熱乾燥した。加熱温度は150〜160℃であった。これにより、樹脂組成物中の溶媒を除去し、ガラスクロスと、このガラスクロスに含浸された樹脂組成物の半硬化物とを備えるプリプレグを製造した。プリプレグのレジンコンテント(樹脂量)は、プリプレグ100質量部に対して41質量部であった。
(Prepreg)
A glass cloth (# 2118 type manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., WTX2118T-107-S199, T glass) was impregnated into the resin composition so that the thickness of the cured product of the prepreg was 100 μm. The resin composition impregnated in the glass cloth was heated and dried by a non-contact type heating unit until it became semi-cured. The heating temperature was 150-160 ° C. As a result, the solvent in the resin composition was removed, and a prepreg containing a glass cloth and a semi-cured product of the resin composition impregnated in the glass cloth was produced. The resin content (resin amount) of the prepreg was 41 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the prepreg.

(金属張積層板)
プリプレグを2枚重ねて積層物を得、得られた積層物の両面に金属箔として銅箔(厚み:12μm)を重ねて、銅箔付きの積層物を得た。この銅箔付きの積層物を、加熱加圧成形することによって、厚み0.2mmの両面金属張積層板を製造した。加熱加圧成形の条件は、210℃、4MPa、120分間であった。
(Metal-clad laminate)
Two prepregs were laminated to obtain a laminate, and a copper foil (thickness: 12 μm) was laminated as a metal foil on both sides of the obtained laminate to obtain a laminate with a copper foil. This laminate with copper foil was heat-press molded to produce a double-sided metal-clad laminate having a thickness of 0.2 mm. The conditions for heat and pressure molding were 210 ° C., 4 MPa, and 120 minutes.

[材料特性の測定及び反り特性の評価]
下記方法により、厚み方向と直交する方向の熱膨張係数(CTE(X,Y))、ガラス転移温度(Tg)、弾性率を測定した。さらに、成形性、反り量及びスウィング量を評価した。材料特性の測定及び反り特性の評価の結果を表1に示す。
[Measurement of material properties and evaluation of warpage properties]
The coefficient of thermal expansion (CTE (X, Y)), the glass transition temperature (Tg), and the elastic modulus in the direction orthogonal to the thickness direction were measured by the following methods. Further, the moldability, the amount of warpage and the amount of swing were evaluated. Table 1 shows the results of the measurement of material properties and the evaluation of warpage properties.

(熱膨張係数)
両面金属張積層板の両面に接着された銅箔をエッチングにより除去し、積層物の硬化物を得た。TMA法(Thermal Mechanical Analysis method)によって、50〜260℃の10℃昇温条件における厚み方向と直交する方向の積層物の硬化物の熱膨張係数を測定し、測定値を平均化して熱膨張係数(CTE(X,Y))とした。
(Coefficient of thermal expansion)
The copper foil adhered to both sides of the double-sided metal-clad laminate was removed by etching to obtain a cured product of the laminate. By the TMA method (Thermal Mechanical Analysis method), the coefficient of thermal expansion of the cured product of the laminate in the direction orthogonal to the thickness direction under the condition of heating at 10 ° C. of 50 to 260 ° C. is measured, and the measured values are averaged to obtain the coefficient of thermal expansion. (CTE (X, Y)).

(ガラス転移温度(Tg))
両面金属張積層板の両面に接着された銅箔をエッチングにより除去し、積層物の硬化物を得た(板厚0.2mmt)。上記ガラスクロスは縦糸及び横糸がほぼ直交するように織られた織布からなる。この縦糸又は横糸に対して斜め45°方向に、この積層物の硬化物を切断して、サイズが50mm×5mmの試料を作製した。この試料について、動的粘弾性測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製「DMS6100」)を用い、引張モードの5℃/分 昇温条件(DMA法)で、tanδを測定し、そのピーク温度をガラス転移温度(Tg)とした。
(Glass transition temperature (Tg))
The copper foil adhered to both sides of the double-sided metal-clad laminate was removed by etching to obtain a cured product of the laminate (plate thickness 0.2 mmt). The glass cloth is made of a woven fabric in which warp threads and weft threads are woven so as to be substantially orthogonal to each other. A cured product of this laminate was cut at an angle of 45 ° with respect to the warp or weft to prepare a sample having a size of 50 mm × 5 mm. For this sample, tan δ was measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (“DMS6100” manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) under the tension mode 5 ° C./min temperature rise condition (DMA method), and its peak temperature was measured. Was defined as the glass transition temperature (Tg).

(弾性率)
両面金属張積層板の両面に接着された銅箔をエッチングにより除去し、積層物の硬化物を得た。この積層物の硬化物をガラスクロスの縦糸又は横糸に対して斜め45°方向に切断して、サイズが50mm×5mmの試料を作製した。DMA測定により、30℃、200℃又は260℃の雰囲気下で試料の弾性率(動的貯蔵弾性率)を測定した。
(Elastic modulus)
The copper foil adhered to both sides of the double-sided metal-clad laminate was removed by etching to obtain a cured product of the laminate. A cured product of this laminate was cut at an angle of 45 ° with respect to the warp or weft of the glass cloth to prepare a sample having a size of 50 mm × 5 mm. The elastic modulus (dynamic storage elastic modulus) of the sample was measured in an atmosphere of 30 ° C., 200 ° C. or 260 ° C. by DMA measurement.

(成形性)
両面金属張積層板を、厚み方向に切断した。この切断面を目視及び走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、SEM)によって観察した。切断面におけるボイド及びカスレの有無により、成形性を下記の判断基準で評価した。
「A」:切断面におけるボイドが存在しないもの
「B」:切断面における極少量のボイドが存在するもの
「C」:切断面における多くのボイドがあるもの、又は金属張積層板を製造することができなかったもの。
(Moldability)
The double-sided metal-clad laminate was cut in the thickness direction. This cut surface was visually observed and observed with a scanning electron microscope (SEM). The moldability was evaluated according to the following criteria based on the presence or absence of voids and blurring on the cut surface.
"A": No voids on the cut surface "B": Very small amount of voids on the cut surface "C": Many voids on the cut surface, or manufacturing a metal-clad laminate What I couldn't do.

(反り量)
両面金属張積層板の両面に接着された銅箔の一部をサブトラクティブ法によりエッチング除去し、導体配線を形成することによってプリント配線板を製造した。半導体チップ(サイズ:10mm×10mm×厚さ0.10mmt)をフリップチップ実装にて、リフロー処理(260℃)後、アンダーフィル(パナソニック株式会社製「CV5300」)を用いて接着固定し、半導体パッケージ(12.5mm×12.5mm×厚さ0.27mmt)を製造した。
(Amount of warpage)
A printed wiring board was manufactured by etching and removing a part of the copper foil adhered to both sides of the double-sided metal-clad laminate by a subtractive method to form a conductor wiring. A semiconductor chip (size: 10 mm × 10 mm × thickness 0.10 mmt) is flip-chip mounted, reflowed (260 ° C.), and then adhesively fixed using an underfill (“CV5300” manufactured by Panasonic Corporation) to form a semiconductor package. (12.5 mm × 12.5 mm × thickness 0.27 mmt) was manufactured.

そして、反り測定装置(AKROMETRIX社製「THERMOIRE PS200」)内に、半導体チップを搭載した面が下側になるように半導体パッケージを配置し、シャドウモアレ測定理論に基づいた3次元形状測定による30〜260℃における半導体パッケージの反り量を測定した。表1において、「+」は半導体パッケージが上に凸に反っている状態(クライ形状)を指す。「−」は、半導体パッケージが下に凸に反っている状態(スマイル形状)を指す。 Then, the semiconductor package is placed in the warp measuring device (“THERMOIRE PS200” manufactured by AKROMETRIX) so that the surface on which the semiconductor chip is mounted faces the lower side, and 30 to 30 by three-dimensional shape measurement based on the shadow moire measurement theory. The amount of warpage of the semiconductor package at 260 ° C. was measured. In Table 1, "+" indicates a state in which the semiconductor package is warped upward (cry shape). “-” Indicates a state in which the semiconductor package is warped downward (smile shape).

(スウィング量)
半導体パッケージのスウィング量は、上記反り量の測定値に基づき、(+)及び(−)の変位量とした。具体的には、半導体パッケージを30℃から260℃まで加熱し、その後30℃まで冷却したときの反り量の最大値と最小値の差をとって、半導体パッケージのスウィング量を求めた。このスウィング量が小さいほど低反り特性を有すると考えられる。
(Swing amount)
The swing amount of the semiconductor package was set to the displacement amount of (+) and (−) based on the measured value of the warp amount. Specifically, the swing amount of the semiconductor package was determined by taking the difference between the maximum value and the minimum value of the warp amount when the semiconductor package was heated from 30 ° C. to 260 ° C. and then cooled to 30 ° C. It is considered that the smaller the swing amount, the lower the warp characteristic.

Figure 0006778889
Figure 0006778889

実施例1〜7のプリプレグは、強化繊維の基材と、強化繊維の基材に含浸された樹脂組成物の半硬化物とを備え、硬化後において、ガラス転移温度(Tg)が220℃以下であり、かつ260℃における弾性率が10GPa以下であり、樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール樹脂と、(C)低弾性成分と、(D)無機充填材とを含有し、(A)成分のエポキシ当量は180g/eq以上であり、(B)成分の水酸基当量は180g/eq以上であり、(D)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して130質量部以下であった。そのため、表1によると、成形性に優れ、CTE(X,Y)が低く、実施例1〜7のプリプレグの硬化物を用いた半導体パッケージは、スウィング量が低かった。すなわち、実施例1〜7のプリプレグを半導体パッケージの材料として用いれば、温度変化による半導体パッケージの反り量を低減することができることがわかった。 The prepregs of Examples 1 to 7 include a base material of reinforcing fibers and a semi-cured product of a resin composition impregnated in the base material of reinforcing fibers, and have a glass transition temperature (Tg) of 220 ° C. or lower after curing. The resin composition is composed of (A) epoxy resin, (B) phenol resin, (C) low elastic component, and (D) inorganic filler. The epoxy equivalent of the component (A) is 180 g / eq or more, the hydroxyl equivalent of the component (B) is 180 g / eq or more, and the content of the component (D) is the components (A) and (B). It was 130 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass in total. Therefore, according to Table 1, the formability was excellent, the CTE (X, Y) was low, and the semiconductor package using the cured product of the prepreg of Examples 1 to 7 had a low swing amount. That is, it was found that if the prepregs of Examples 1 to 7 are used as the material of the semiconductor package, the amount of warpage of the semiconductor package due to the temperature change can be reduced.

一方、比較例1,2のプリプレグは、水酸基当量が180g/eq未満のフェノール樹脂(B)を用い、硬化後において、ガラス転移温度(Tg)が220℃超であった。そのため、260℃における弾性率が10GPa以下であるものの、実施例1〜7に対してガラス転移温度が高い分、200℃における弾性率が10GPa超であった。すなわち、比較例1,2のパッケージは実施例1〜7のパッケージよりもスウィング量が高く、大きな反りが生じた。 On the other hand, the prepregs of Comparative Examples 1 and 2 used a phenol resin (B) having a hydroxyl group equivalent of less than 180 g / eq, and the glass transition temperature (Tg) was over 220 ° C. after curing. Therefore, although the elastic modulus at 260 ° C. was 10 GPa or less, the elastic modulus at 200 ° C. was more than 10 GPa due to the higher glass transition temperature as compared with Examples 1 to 7. That is, the packages of Comparative Examples 1 and 2 had a higher swing amount than the packages of Examples 1 to 7, and a large warp occurred.

比較例3のプリプレグは、水酸基当量が180g/eq未満のフェノール樹脂(B)を用い、(D)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して130質量部超であった。そのため、260℃における弾性率が10GPa以下であったが、比較例3のパッケージは実施例1〜7のパッケージよりもスウィング量が高く、大きな反りが生じた。 The prepreg of Comparative Example 3 uses a phenol resin (B) having a hydroxyl group equivalent of less than 180 g / eq, and the content of the component (D) is 130 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the components (A) and (B). It was over the club. Therefore, the elastic modulus at 260 ° C. was 10 GPa or less, but the package of Comparative Example 3 had a higher swing amount than the packages of Examples 1 to 7, and a large warp occurred.

実施例1,4,5を比較すると、無機充填材(D)の含有量が少ないほど、温度変化による半導体パッケージの反り量がより減少する傾向にあることがわかった。 Comparing Examples 1, 4 and 5, it was found that the smaller the content of the inorganic filler (D), the more the warp amount of the semiconductor package due to the temperature change tends to decrease.

Claims (7)

強化繊維の基材と、
前記強化繊維の基材に含浸された樹脂組成物の半硬化物と
を備えるプリプレグであって、
硬化後において、ガラス転移温度(Tg)が220℃以下であり、かつ260℃における動的貯蔵弾性率が10GPa以下であり、
前記樹脂組成物は、
(A)エポキシ樹脂と、
(B)フェノール樹脂と、
(C)低弾性成分と、
(D)無機充填材と
を含有し、
前記(A)成分は、エポキシ当量180g/eq以上であるエポキシ樹脂を含み
前記(B)成分は、水酸基当量180g/eq以上290g/eq以下であるフェノール樹脂を含み、
前記(D)成分の含有量は、前記(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して130質量部以下であることを特徴とするプリプレグ。
Reinforcing fiber base material and
A prepreg comprising a semi-cured product of a resin composition impregnated in a base material of the reinforcing fiber.
After curing, the glass transition temperature (Tg) is 220 ° C. or lower, and the dynamic storage elastic modulus at 260 ° C. is 10 GPa or less.
The resin composition is
(A) Epoxy resin and
(B) Phenolic resin and
(C) Low elasticity component and
(D) Containing with an inorganic filler,
Wherein component (A), epoxy equivalent comprises der Ru epoxy resin or 180 g / eq,
The component (B), hydroxyl group equivalent comprises 180 g / eq or more 290 g / eq or less der Ru phenolic resin,
The prepreg is characterized in that the content of the component (D) is 130 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the components (A) and (B).
前記(C)成分がアクリルゴムを含むことを特徴とする請求項1に記載のプリプレグ。 The prepreg of claim 1 wherein the component (C) is characterized by comprising an acrylic rubber. さらに、硬化後において、200℃における動的貯蔵弾性率が10GPa以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のプリプレグ。 The prepreg according to claim 1 or 2, further characterized in that the dynamic storage elastic modulus at 200 ° C. is 10 GPa or less after curing. 前記強化繊維がガラス繊維を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプリプレグ。 The prepreg according to any one of claims 1 to 3, wherein the reinforcing fiber contains glass fiber. 前記ガラス繊維は、Eガラス繊維、Tガラス繊維、Sガラス繊維、NEガラス繊維、及び石英繊維(Qガラス)から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項4に記載のプリプレグ。 The prepreg according to claim 4, wherein the glass fiber contains at least one selected from E glass fiber, T glass fiber, S glass fiber, NE glass fiber, and quartz fiber (Q glass). 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプリプレグの1枚の硬化物又は複数枚の積層物の硬化物と、
前記硬化物の片面又は両面に接着された金属箔と
を備えることを特徴とする金属張積層板。
A cured product of one prepreg or a cured product of a plurality of laminates according to any one of claims 1 to 5.
A metal-clad laminate comprising a metal foil adhered to one side or both sides of the cured product.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプリプレグの1枚の硬化物又は複数枚の積層物の硬化物と、
前記硬化物の片面又は両面に設けられた導体配線と
を備えることを特徴とするプリント配線板。
A cured product of one prepreg or a cured product of a plurality of laminates according to any one of claims 1 to 5.
A printed wiring board including conductor wiring provided on one side or both sides of the cured product.
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