JP2006310788A - Method of manufacturing resin-filled substrate - Google Patents
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Landscapes
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- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は樹脂充填基板の製造方法に関する。更に詳しくはプリント配線板やシリコーンウェハー等の基板に設けられた開口部(凹部や貫通孔等)を樹脂ペーストで充填した樹脂充填基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a resin-filled substrate. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a resin-filled substrate in which openings (such as recesses and through-holes) provided in a substrate such as a printed wiring board and a silicone wafer are filled with a resin paste.
樹脂充填基板の製造方法としては、スクリーン印刷法を用いる製造方法(特許文献1)、ロールで圧入する方法を用いる製造方法(特許文献2)等が知られている。 As a method for manufacturing a resin-filled substrate, a manufacturing method using a screen printing method (Patent Document 1), a manufacturing method using a method of press-fitting with a roll (Patent Document 2), and the like are known.
従来の製造方法では、基板に設けられた多種の開口部(凹部や貫通孔等)のうち、開口部の深さと開口面積の平方根との比(開口部の深さ/開口面積の平方根)が5を超えると、未充填の開口部が発生するという問題がある。特に、この問題は特に樹脂のタレや充填部分の凹みを防止するために粘度の高い充填用樹脂ペーストを用いると顕著となる。
また、従来の製造方法では、充填部分の凹みを防止するために印刷時に基板に設けられた開口部の位置、大きさに対応した印刷マスクを介して印刷することが必要である。このため、小さな開口面積の開口部に充填する場合、印刷マスクを高精度に位置合わせする必要がある(印刷マスクがずれた場合、未充填やボイドの巻き込みが開口部に発生する)という問題がある。さらに樹脂充填後に印刷マスクの厚みに相当する部分を研磨する必要があり、研磨時の負荷により基板の反りが発生する問題がある。
本発明の目的は、開口部の未充填やボイドの巻き込みがなく、研磨負荷の小さい(生産性に優れた)樹脂充填基板の製造方法を提供することである。
In the conventional manufacturing method, the ratio of the depth of the opening to the square root of the opening area (the depth of the opening / the square root of the opening area) among the various openings (recesses, through-holes, etc.) provided in the substrate is If it exceeds 5, there is a problem that an unfilled opening is generated. In particular, this problem becomes prominent when a high-viscosity filling resin paste is used to prevent sagging of the resin and dents in the filling portion.
Further, in the conventional manufacturing method, it is necessary to print through a print mask corresponding to the position and size of the opening provided in the substrate during printing in order to prevent the filling portion from being dented. For this reason, when filling an opening with a small opening area, it is necessary to align the printing mask with high accuracy (if the printing mask is displaced, unfilling or void entrainment occurs in the opening). is there. Further, it is necessary to polish a portion corresponding to the thickness of the printing mask after filling the resin, and there is a problem that the substrate warps due to a load during polishing.
An object of the present invention is to provide a method for producing a resin-filled substrate that is free from unfilled openings or voids and has a small polishing load (excellent productivity).
本発明者は前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果本発明に達した。すなわち本発明の樹脂充填基板の製造方法は、非接触ロール(R)を、基板面に対して水平方向にかつ(R)の回転軸に対して垂直方向に移動速度(i)(mm/秒)で直線移動させながら、(R)の回転軸より基板側の部分の回転方向が移動方向と逆となるようにして周速度(v)(mm/秒)で(R)を回転させて、
50〜100000Paの損失弾性率(G”)を持つ樹脂ペースト(J)を基板に設けられた開口部に充填する充填工程を含み、移動速度(i)と周速度(v)とがv>10×iの関係にある点を要旨とする。
ここで、非接触ロール(R)の直線移動は、非接触ロール(R)と基板とが相対的に直線移動すればよい。従って、停止している基板に対して非接触ロール(R)が移動してもよく、停止している(回転運動は行っている)非接触ロール(R)に対して基板が移動してもよい。
The inventor of the present invention has reached the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, in the method for producing a resin-filled substrate of the present invention, the non-contact roll (R) is moved in the horizontal direction with respect to the substrate surface and in the direction perpendicular to the rotation axis of (R) (i) (mm / second). ) And rotating (R) at a peripheral speed (v) (mm / sec) so that the rotation direction of the portion on the substrate side from the rotation axis of (R) is opposite to the movement direction,
Including a filling step of filling a resin paste (J) having a loss elastic modulus (G ″) of 50 to 100,000 Pa into an opening provided in the substrate, and the moving speed (i) and the peripheral speed (v) are v> 10. The point is that there is a relationship of xi.
Here, the linear movement of the non-contact roll (R) may be performed by relatively linearly moving the non-contact roll (R) and the substrate. Accordingly, the non-contact roll (R) may move with respect to the stopped substrate, or the substrate moves with respect to the non-contact roll (R) that is stopped (rotating). Good.
本発明の製造方法は、開口部の深さと開口面積の平方根との比(開口部の深さ/開口面積の平方根)が大きな(5を超える)基板であっても未充填やボイドの巻き込みがなく凹部や貫通孔への充填用樹脂の充填が容易である。また、印刷マスクを用いなくても充填部の凹みは発生せず、印刷マスクの位置合わせ工程を削減することや研磨負荷低減による基板の反りを防止することが可能である。 In the manufacturing method of the present invention, unfilled or void entrainment occurs even in a substrate having a large ratio of the depth of the opening to the square root of the opening area (depth of the opening / square root of the opening area) (greater than 5). It is easy to fill the recesses and through holes with the filling resin. Further, even if the printing mask is not used, the filling portion does not dent, and it is possible to reduce the alignment process of the printing mask and to prevent the warpage of the substrate due to the reduction of the polishing load.
本発明で使用される樹脂ペースト(J)の損失弾性率(G”)(単位:Pa)は、充填性(充填しやすさ)の観点等から、50〜100000が好ましく、さらに好ましくは60〜10000、特に好ましくは80〜5000、最も好ましくは100〜2000である。この範囲であると、未充填やボイドの巻き込みの発生がさらに抑制できる。 The loss elastic modulus (G ″) (unit: Pa) of the resin paste (J) used in the present invention is preferably from 50 to 100,000, more preferably from 60 to 100,000, from the viewpoint of fillability (easy to fill). 10000, particularly preferably 80 to 5000, and most preferably 100 to 2000. Within this range, the occurrence of unfilled or void entrainment can be further suppressed.
本発明における損失弾性率(G”)(単位:Pa)は、「レオロジー工学とその応用技術」(株)フジ・テクノシステム、2001年1月12日 初版第1刷発行、第204〜206頁に記載の応力制御方式で測定可能な粘弾性測定装置(例えば、HAAKE社製レオストレスRS75)を用いて充填時と同じ温度で測定した値であり、次のようにして求められる。
測定冶具{上部コーン型円盤と下部平面円盤(図1参照、図1中の矢印は正弦振動の方向を示す)との間}に測定サンプルを挟み込み、上部コーン型円盤の上面に対して垂直な中心軸を軸として角速度(ω)(単位:rad/秒)を変化させながら正弦振動させることにより、測定サンプルに応力(σ)(単位:Pa)をかけて、その結果発生するひずみ(ε)(単位:rad)と位相角(δ)(単位:rad)とを測定する。
そして、JIS K7244−1:1998「プラスチック−動的機械特性の試験方法 第1部:通則」に準拠して、応力(σ)とひずみ(ε)との比(σ/ε)から複素弾性率(G*=σ/ε)(単位:Pa)を算出した後、複素弾性率(G*)の虚数部分として、式{G”=G*×sinδ}から損失弾性率(G”)を算出する。
算出結果をプロットして得られる「角速度−損失弾性率曲線」から、充填時に使用する非接触ロール(R)の周速度(v)に対応する角速度(ω)での損失弾性率を読み取る。なお、周速度(v)と角速度(ω)は次の式により変換する。
角速度(ω)=周速度(v)/ロール(R)の半径(r)
The loss elastic modulus (G ″) (unit: Pa) in the present invention is “Rheological engineering and its applied technology”, Fuji Techno System Co., Ltd., published on January 12, 2001, first edition, pages 204-206. It is a value measured at the same temperature as that at the time of filling using a viscoelasticity measuring device (for example, Rheostress RS75 manufactured by HAAKE, Inc.) that can be measured by the stress control method described in 1. and is obtained as follows.
A measurement sample is sandwiched between measurement jigs {between the upper cone disk and the lower flat disk (see FIG. 1, the arrow in FIG. 1 indicates the direction of sinusoidal vibration)}, and is perpendicular to the upper surface of the upper cone disk Strain is generated by applying stress (σ) (unit: Pa) to the measurement sample by sine vibration while changing the angular velocity (ω) (unit: rad / sec) about the central axis. (Unit: rad) and phase angle (δ) (unit: rad) are measured.
Then, in accordance with JIS K7244-1: 1998 “Plastics—Test Method for Dynamic Mechanical Properties Part 1: General Rules”, the complex elastic modulus is calculated from the ratio (σ / ε) of stress (σ) to strain (ε). After calculating (G * = σ / ε) (unit: Pa), the loss elastic modulus (G ″) is calculated from the formula {G ″ = G * × sinδ} as the imaginary part of the complex elastic modulus (G * ). To do.
From the “angular velocity-loss elastic modulus curve” obtained by plotting the calculation result, the loss elastic modulus at the angular velocity (ω) corresponding to the peripheral velocity (v) of the non-contact roll (R) used at the time of filling is read. The peripheral speed (v) and the angular speed (ω) are converted by the following equation.
Angular velocity (ω) = circumferential velocity (v) / radius (r) of roll (R)
以下に測定条件を示す。
測定装置:動的粘弾性測定装置(たとえば、HAAKE社製レオストレスRS75)
測定治具:直径20mmアルミニウム製円盤(上部コーン型円盤角度2度)
サンプル量:0.5mL
回転ずり応力:10Pa
測定温度:充填時と同じ温度(通常20〜30℃)
角速度:0.628〜628rad/秒
The measurement conditions are shown below.
Measuring device: Dynamic viscoelasticity measuring device (for example, Rheostress RS75 manufactured by HAAKE)
Measuring jig: 20mm diameter aluminum disk (upper cone disk angle 2 degrees)
Sample volume: 0.5mL
Rotational shear stress: 10Pa
Measurement temperature: Same temperature as filling (usually 20-30 ° C)
Angular velocity: 0.628-628 rad / sec
従来の製造法では樹脂ペーストの充填性を粘度で規定している場合が多いが、粘度は回転型粘度計を用いて一定の応力条件及び時間条件下で測定されるもので、時間による応力や速度の変化に対応した測定には適しておらず、常に樹脂ペーストに対するせん断力や樹脂ペーストの流速が変化するロール回転による充填性を回転粘度計で規定することは困難であるため、本発明においては、樹脂ペースト(J)を損失弾性率(G”)で定義するものである。 In the conventional manufacturing method, the filling property of the resin paste is often specified by the viscosity, but the viscosity is measured under a constant stress condition and a time condition using a rotary viscometer. In the present invention, it is not suitable for measurement corresponding to a change in speed, and it is difficult to prescribe with a rotational viscometer the filling property by roll rotation in which the shearing force against the resin paste and the flow rate of the resin paste always change. Defines the resin paste (J) in terms of loss elastic modulus (G ″).
樹脂ペースト(J)は、フィラー(F)と硬化性樹脂及び/又は熱可塑性樹脂との混合物等が使用される。
フィラー(F)としては、公知の無機フィラー及び有機フィラーが使用できる。
無機フィラーとしては、酸化物{シリカ(酸化ケイ素)、チタニア(酸化チタン)、アルミナ(酸化アルミニウム)、ジルコニア(酸化ジルコニウム)、チタン酸バリウム等}、炭酸塩{炭酸カルシウム等}、硫酸塩{硫酸バリウム等}、金属{金、白金、銅、銀、ニッケル、スズ、鉄等及びこれらの複合体(混合形成体及び固溶体等を含む)}等が挙げられる。これらのうち、シリカ、銅及び銀が好ましい。
有機フィラーとしては、アクリル樹脂粉、エポキシ樹脂粉、フッ素樹脂粉、ポリエーテルスルフォン樹脂粉、シリコーン樹脂及びナイロン樹脂粉等が挙げられる。これらのうち、アクリル樹脂粉が好ましい。
As the resin paste (J), a mixture of a filler (F) and a curable resin and / or a thermoplastic resin is used.
As the filler (F), known inorganic fillers and organic fillers can be used.
Inorganic fillers include oxides {silica (silicon oxide), titania (titanium oxide), alumina (aluminum oxide), zirconia (zirconium oxide), barium titanate, etc.}, carbonate {calcium carbonate, etc.}, sulfate {sulfuric acid Barium etc.}, metal {gold, platinum, copper, silver, nickel, tin, iron, etc., and composites thereof (including mixed formed bodies and solid solutions)}. Of these, silica, copper and silver are preferred.
Examples of the organic filler include acrylic resin powder, epoxy resin powder, fluororesin powder, polyether sulfone resin powder, silicone resin, and nylon resin powder. Of these, acrylic resin powder is preferred.
フィラー(F)の含有量(重量%)は、熱膨張係数の観点等から、フィラー(F)、硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の合計重量に基づいて、30〜95が好ましく、さらに好ましくは50〜90、特に好ましくは60〜85である。この範囲であると、開口部の未充填やボイドの発生がさらに抑制される。
フィラー(F)の体積平均粒径(μm)は、0.1〜30が好ましく、さらに好ましくは0.5〜20、特に好ましくは1.0〜10である。この範囲であると、開口部の未充填やボイドの発生がさらに抑制される。
なお、体積平均粒子径は、JIS Z8825−1:2001「粒子径解析−レーザー回折法」に準拠した測定原理を有するレーザー回折式粒度分布測定装置(例えば島津製作所製 商品名SALD−1100型等)で測定される。
The content (% by weight) of the filler (F) is preferably 30 to 95, more preferably 50 based on the total weight of the filler (F), the curable resin, and the thermoplastic resin from the viewpoint of the thermal expansion coefficient. ˜90, particularly preferably 60˜85. Within this range, the unfilled opening and the generation of voids are further suppressed.
The volume average particle diameter (μm) of the filler (F) is preferably 0.1 to 30, more preferably 0.5 to 20, and particularly preferably 1.0 to 10. Within this range, the unfilled opening and the generation of voids are further suppressed.
The volume average particle size is a laser diffraction type particle size distribution measuring device having a measurement principle based on JIS Z8825-2: 2001 “Particle size analysis—laser diffraction method” (for example, trade name SALD-1100 manufactured by Shimadzu Corporation). Measured in
フィラー(F)の形状は、球状、涙滴状、角状、樹枝状、片状、粒状、不規則形状、針状、繊維状(JIS Z2500:2000「粉末や金用語」4.用語および定義、4)粉末の粒子形状)等のいずれでもよいが、開口部の充填性の観点等から、球状、涙滴状、片状及び粒状が好ましく、さらに好ましくは球状である。 The shape of the filler (F) is spherical, teardrop-shaped, angular, dendritic, flaky, granular, irregular, needle-like, fibrous (JIS Z2500: 2000 “Powder and Gold Terms”) 4. Terms and Definitions 4) Particle shape of powder) may be used, but spherical, teardrop-like, flake-like, and granular are preferable, and spherical is more preferable from the viewpoint of filling of the opening.
フィラー(F)は単独で用いてもよいが、2種以上を組み合わせて使用してもよい。例えば、球状のシリカと樹枝状の銅粉と粒状の炭酸カルシウムの組み合わせ等である。 Although a filler (F) may be used independently, you may use it in combination of 2 or more type. For example, a combination of spherical silica, dendritic copper powder, and granular calcium carbonate.
硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂及び活性エネルギー線硬化性樹脂等が含まれる。
熱硬化性樹脂としては、特開2004−149758号公報に記載されたエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等が使用できる。
活性エネルギー線硬化性樹脂としては、特開2004−149758号公報に記載のエポキシ樹脂や、特開2001−330951号公報に記載された重合性二重結合を有する化合物及び光ラジカル発生剤からなる組成物等が使用できる。
Examples of the curable resin include a thermosetting resin and an active energy ray curable resin.
As the thermosetting resin, an epoxy resin or a polyimide resin described in JP-A-2004-149758 can be used.
Examples of the active energy ray-curable resin include an epoxy resin described in JP-A No. 2004-149758, a compound having a polymerizable double bond described in JP-A No. 2001-330951, and a photo radical generator. Things can be used.
熱硬化性樹脂のうち、液状エポキシ樹脂(液状エポキシド及びび硬化剤から構成される)が好ましい。
液状エポキシドは25℃で液状であるエポキシドを意味するが、25℃で固状であるエポキシドを液状であるエポキシドと共に用いて全体として液状となるものも含まれる。液状エポキシドのうち、ビスフェノールF型エポキシド、ビスフェノールA型エポキシド及びグリシジルアミン型エポキシドが好ましく、さらに好ましくはビスフェノールF型エポキシド及びビスフェノールA型エポキシド、特に好ましくはビスフェノールF型エポキシドである。これらの液状エポキシドは1種又は2種以上の混合物でもよい。
硬化剤のうち、フェノール化合物、有機酸無水物及びアミン化合物、ジシアンジアミド、イミダゾール化合物、有機酸ヒドラジド化合物及び固体分散型アミンアダクト(潜在性硬化剤)が好ましく、さらに好ましくはフェノール化合物、有機酸無水物、イミダゾール化合物である。これら硬化剤は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
Of the thermosetting resins, a liquid epoxy resin (consisting of a liquid epoxide and a curing agent) is preferable.
The liquid epoxide means an epoxide that is liquid at 25 ° C., but also includes an epoxide that is liquid at 25 ° C. together with a liquid epoxide that becomes liquid as a whole. Of the liquid epoxides, bisphenol F-type epoxides, bisphenol A-type epoxides and glycidylamine-type epoxides are preferred, bisphenol F-type epoxides and bisphenol A-type epoxides are more preferred, and bisphenol F-type epoxides are particularly preferred. These liquid epoxides may be one kind or a mixture of two or more kinds.
Of the curing agents, phenol compounds, organic acid anhydrides and amine compounds, dicyandiamide, imidazole compounds, organic acid hydrazide compounds, and solid dispersed amine adducts (latent curing agents) are preferred, and phenol compounds and organic acid anhydrides are more preferred. An imidazole compound. These curing agents may be used alone or in combination of two or more.
活性エネルギー線硬化性樹脂としては重合性二重結合を有する化合物及び光ラジカル発生剤からなる組成物が好ましい。
重合性二重結合を有する化合物のうち、多価アルコール又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と(メタ)アクリル酸とのエステル{ジペンタエリストールヘキサ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等}、ウレタン(メタ)アクリレート{イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、多価イソシアネートと活性水素含有基(ヒドロキシ基、カルボキシ基及びアミノ基等)を有する(メタ)アクリレートとの反応物:ヘキサメチレンジイソシアネートとヒドロキシエチルアクリレートとの反応物等}及びエポキシ(メタ)アクリレート{多官能エポキシドと(メタ)アクリ酸との反応物:ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート及びフェノールノボラック(メタ)アクリレート等}が好ましく、さらに好ましくは多価アルコール又は多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と(メタ)アクリル酸とのエステルである。
これらの重合性二重結合を有する化合物は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明において、「・・・(メタ)アクリ・・」とは、「・・・アクリ・・」、「・・・メタクリ・・」を意味する。
The active energy ray-curable resin is preferably a composition comprising a compound having a polymerizable double bond and a photo radical generator.
Among compounds having a polymerizable double bond, an ester of polyhydric alcohol or an alkylene oxide adduct of polyhydric alcohol and (meth) acrylic acid {dipentaerystol hexa (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri ( Meth) acrylate, etc.}, urethane (meth) acrylate {isocyanatoethyl (meth) acrylate, reaction product of polyisocyanate and (meth) acrylate having an active hydrogen-containing group (hydroxy group, carboxy group, amino group, etc.): Reactants of hexamethylene diisocyanate and hydroxyethyl acrylate} and epoxy (meth) acrylate {reaction product of polyfunctional epoxide and (meth) acrylic acid: bisphenol A diglycidyl ether di (meth) acrylate and phenol novolak ( Data) acrylate} is preferably an ester of more preferably a polyhydric alcohol or an alkylene oxide adduct of polyhydric alcohol and (meth) acrylic acid.
These compounds having a polymerizable double bond may be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, “... (Meth) acryl ...” means “... acrylic ...”, “... metacri ...”.
光ラジカル発生剤としては、ジフェニル−(2,4,6−トリエチルベンゾイル)フォスフィンオキサイド、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、ジメチルヒドロキシアセトフェノン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン及び2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オン等が好ましい。これらの光ラジカル発生剤は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Examples of the photo radical generator include diphenyl- (2,4,6-triethylbenzoyl) phosphine oxide, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, dimethylhydroxyacetophenone, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2- Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone and 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one are preferred. These photo radical generators may be used alone or in combination of two or more.
これら硬化性樹脂は、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
硬化性樹脂を用いる場合、硬化性樹脂の含有量(重量%)は、フィラー(F)の重量に基づいて、5〜233が好ましく、さらに好ましくは11〜100、特に好ましくは18〜67である。この範囲であると、凹部の未充填やボイドの発生がさらに抑制される。この範囲であると、開口部の未充填やボイドの発生がさらに抑制される。
These curable resins may be used alone or in combination of two or more.
In the case of using a curable resin, the content (% by weight) of the curable resin is preferably 5 to 233, more preferably 11 to 100, and particularly preferably 18 to 67, based on the weight of the filler (F). . Within this range, unfilled recesses and voids are further suppressed. Within this range, the unfilled opening and the generation of voids are further suppressed.
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリアミド、ポリウレタン及びフェノキシ樹脂等が使用できる。 熱可塑性樹脂は、溶剤(水、有機溶媒等)に溶解して液状化し、充填後、溶剤を留去することにより、固状とするか、または、充填の際に、その融点以上の温度で溶融液状化し、充填後に室温(25℃程度)に戻すことにより、固状とするものである。したがって、後者の場合、この融点が高すぎると樹脂の劣化や装置の耐熱性等の問題が懸念されるため、熱可塑性樹脂の融点(℃)は、100〜250が好ましく、さらに好ましくは120〜200、特に好ましくは140〜180である。一方、前者の場合、熱可塑性樹脂の融点に制限はなく、高融点のものも使用できる。 As the thermoplastic resin, polyethylene, polypropylene, polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, polyamide, polyurethane, phenoxy resin, and the like can be used. The thermoplastic resin is dissolved in a solvent (water, organic solvent, etc.) to be liquefied, and after filling, the solvent is distilled off to form a solid or at the temperature above its melting point during filling. It is melted and liquefied, and solidified by returning to room temperature (about 25 ° C.) after filling. Therefore, in the latter case, if this melting point is too high, there are concerns about problems such as resin degradation and heat resistance of the apparatus. Therefore, the melting point (° C.) of the thermoplastic resin is preferably 100 to 250, more preferably 120 to 200, particularly preferably 140 to 180. On the other hand, in the former case, the melting point of the thermoplastic resin is not limited, and those having a high melting point can be used.
熱可塑性樹脂を用いる場合、熱可塑性樹脂の含有量(重量%)は、フィラー(F)の重量に基づいて、5〜233が好ましく、さらに好ましくは11〜100、特に好ましくは18〜67である。これらの範囲であると、凹部の未充填やボイドの発生がさらに抑制される。この範囲であると、開口部の未充填やボイドの発生がさらに抑制される。 When a thermoplastic resin is used, the content (% by weight) of the thermoplastic resin is preferably 5 to 233, more preferably 11 to 100, and particularly preferably 18 to 67, based on the weight of the filler (F). . Within these ranges, unfilled recesses and generation of voids are further suppressed. Within this range, the unfilled opening and the generation of voids are further suppressed.
硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂を用いる場合、硬化性樹脂の含有量(重量%)は、硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の合計重量に基づいて、40〜99が好ましく、さらに好ましくは50〜95、特に好ましくは60〜90である。この範囲であると、開口部の未充填やボイドの発生がさらに抑制される。また、この場合、熱可塑性樹脂の含有量(重量%)は、硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の合計重量に基づいて、1〜60が好ましく、さらに好ましくは5〜50、特に好ましくは10〜40である。これらの範囲であると、開口部の未充填やボイドの発生がさらに抑制される。 When using a curable resin and a thermoplastic resin, the content (% by weight) of the curable resin is preferably 40 to 99, more preferably 50 to 95, based on the total weight of the curable resin and the thermoplastic resin. Especially preferably, it is 60-90. Within this range, the unfilled opening and the generation of voids are further suppressed. In this case, the content (% by weight) of the thermoplastic resin is preferably 1 to 60, more preferably 5 to 50, and particularly preferably 10 to 40 based on the total weight of the curable resin and the thermoplastic resin. It is. Within these ranges, the unfilled opening and the generation of voids are further suppressed.
樹脂ペースト(J)には、さらに通常使用される添加剤{消泡剤、分散剤、有機・無機着色剤、難燃剤及び/又は揺変剤}を添加してもよい。消泡剤を添加する場合、この含有量(重量%)は、フィラー(F)、硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の合計重量に基づいて、0.05〜5が好ましく、さらに好ましくは0.5〜3、特に好ましくは1〜2である。分散剤を添加する場合、この含有量(重量%)はフィラー(F)、硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の合計重量に基づいて、0.01〜5が好ましく、さらに好ましくは0.03〜2、特に好ましくは0.05〜1である。有機・無機着色剤を添加する場合、この含有量(重量%)は、フィラー(F)、硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の合計重量に基づいて、0.01〜5が好ましく、さらに好ましくは0.03〜2、特に好ましくは0.05〜1である。難燃剤を添加する場合、この含有量(重量%)は、フィラー(F)、硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の合計重量に基づいて、0.5〜10が好ましく、さらに好ましくは0.8〜8、特に好ましくは1〜5である。揺変剤を添加する場合、この含有量(重量%)は、フィラー(F)、硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の合計重量に基づいて、0.01〜5が好ましく、さらに好ましくは0.03〜2、特に好ましくは0.05〜1である。 The resin paste (J) may be further added with a commonly used additive {antifoaming agent, dispersing agent, organic / inorganic colorant, flame retardant and / or thixotropic agent}. When the antifoaming agent is added, the content (% by weight) is preferably 0.05 to 5, more preferably 0.5 based on the total weight of the filler (F), the curable resin and the thermoplastic resin. -3, particularly preferably 1-2. In the case of adding a dispersant, the content (% by weight) is preferably 0.01 to 5, more preferably 0.03 to 2, based on the total weight of the filler (F), the curable resin and the thermoplastic resin. Especially preferably, it is 0.05-1. When the organic / inorganic colorant is added, the content (% by weight) is preferably 0.01 to 5, more preferably 0, based on the total weight of the filler (F), the curable resin, and the thermoplastic resin. 0.03 to 2, particularly preferably 0.05 to 1. When the flame retardant is added, the content (% by weight) is preferably 0.5 to 10, more preferably 0.8 to, based on the total weight of the filler (F), the curable resin, and the thermoplastic resin. 8, particularly preferably 1-5. When the thixotropic agent is added, the content (% by weight) is preferably 0.01 to 5, more preferably 0.03, based on the total weight of the filler (F), the curable resin and the thermoplastic resin. ˜2, particularly preferably 0.05˜1.
樹脂ペースト(J)にはさらに溶剤を含んでもよいが、充填時に真空にする場合、ボイド発生を防ぐために充填時の真空度及び温度における(J)に含まれる揮発分は10重量%以下であることが好ましく、さらに好ましくは5重量%以下、特に好ましくは0.5重量%以下である。なお、揮発分はJIS K0067−1992「化学製品の減量及び残分試験方法」に準拠して測定される。このような溶剤としては、炭化水素溶剤(トルエン及びキシレン等)、グリコールエーテル溶剤(ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート及びトリエチレングリコールジメチルエーテル等)及びケトン溶剤(メチルエチルケトン及びメチルイゾブチルケトン等)等が使用できる。
溶剤を含有させる場合、溶剤の含有量(重量%)は、樹脂ペースト(J)の重量に基づいて、0.1〜10が好ましく、さらに好ましくは0.1〜5、特に好ましくは0.1〜1である。
The resin paste (J) may further contain a solvent. However, when a vacuum is applied at the time of filling, the volatile matter contained in (J) at the degree of vacuum and temperature at the time of filling is 10% by weight or less in order to prevent generation of voids. It is preferably 5% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less. The volatile content is measured in accordance with JIS K0067-1992, “Chemical Product Weight Loss and Residual Test Method”. As such a solvent, a hydrocarbon solvent (such as toluene and xylene), a glycol ether solvent (such as diethylene glycol monoethyl ether acetate and triethylene glycol dimethyl ether) and a ketone solvent (such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone) can be used.
When the solvent is contained, the content (% by weight) of the solvent is preferably 0.1 to 10, more preferably 0.1 to 5, particularly preferably 0.1 based on the weight of the resin paste (J). ~ 1.
樹脂ペースト(J)の損失弾性率(G”)は、フィラー(F)の含有量、体積平均粒径及び/又は形状等で調整できるが、硬化性樹脂、添加剤(特に揺変剤)及び/又は溶剤の種類や含有量等によっても調整できる。 The loss elastic modulus (G ″) of the resin paste (J) can be adjusted by the content of the filler (F), the volume average particle size and / or shape, etc., but the curable resin, additive (particularly thixotropic agent) and It can also be adjusted by the type and content of the solvent.
樹脂ペースト(J)は市場から入手でき、サンノプコ株式会社製のノプコキュアSVC−710(熱硬化性穴埋め樹脂ペースト)、ノプコキュアSVC−712(熱硬化性穴埋め樹脂ペースト)、ノプコキュアSVC−720(熱硬化性銅ペースト);タツタシステムエレクトロニクス株式会社製のDDペーストAE3030(導電性銅ペースト)、DDペーストAE1125HD(熱硬化性銅ペースト);化研テック株式会社製のTKペーストCT−1129(導電性銀ペースト);(有)ワイズテクノインク社製のYSM2002(穴埋め兼ソルダーレジスト)等が挙げられる。 Resin paste (J) is commercially available, Nopcocure SVC-710 (thermosetting filling resin paste), Nopcocure SVC-712 (thermosetting filling resin paste), Nopcocure SVC-720 (thermosetting) manufactured by San Nopco Co., Ltd. Copper paste); DD paste AE3030 (conductive copper paste) manufactured by Tatsuta System Electronics Co., Ltd., DD paste AE1125HD (thermosetting copper paste); TK paste CT-1129 (conductive silver paste) manufactured by Kaken Tech Co., Ltd. And YSM2002 (filled hole and solder resist) manufactured by Wise Techno Inc.
本発明の製造方法に適用できる基板としては、JIS C6480−1994「プリント配線板用銅張積層板通則」で定義されるプリント配線板用銅張積層板(ガラス布基材エポキシ樹脂、ガラス布基材ポリイミド樹脂、ガラス布基材ビスマレイミド/トリアジン/エポキシ樹脂等)が好ましいが、ポリフェニレンエーテル等の熱可塑性樹脂やシリカ等の無機フィラーが混合されたものや、シリコンウェハー等の基材にも適用できる。また銅張積層板を用いて回路形成や絶縁層形成がなされたプリント配線板用コア基板にも適用できる。 As a substrate applicable to the production method of the present invention, a copper-clad laminate for printed wiring boards (glass cloth base epoxy resin, glass cloth base as defined in JIS C6480-1994 “General Rules for Copper-clad Laminates for Printed Wiring Boards”) (Polyimide resin, glass cloth base material bismaleimide / triazine / epoxy resin, etc.) are preferable, but it can also be applied to base materials such as those mixed with thermoplastic resins such as polyphenylene ether and inorganic fillers such as silica, and silicon wafers. it can. Further, the present invention can also be applied to a core substrate for a printed wiring board in which a circuit is formed or an insulating layer is formed using a copper clad laminate.
開口部とは基板にドリルや炭酸ガスレーザー等を用いて形成した貫通孔(いわゆるスルーホール)であったり、基板上の有底孔(いわゆるビアホール)であったり、基板上に回路が形成された後の回路間の凹部や基板の一部を削り取って形成された凹部等を意味する。 An opening is a through-hole (so-called through-hole) formed on the substrate using a drill or a carbon dioxide laser, or a bottomed hole (so-called via hole) on the substrate, or a circuit is formed on the substrate. It means a concave portion formed by scraping a concave portion between subsequent circuits or a part of the substrate.
本発明の製造方法には、非接触ロール(R)を、基板面に対して水平方向にかつ(R)の回転軸に対して垂直方向に移動速度(i)(mm/秒)で直線移動させながら、回転軸より基板側の部分の回転方向が移動方向と逆となるようにして周速度(v)(mm/秒)で(R)を回転させて、樹脂ペースト(J)を基板に設けられた開口部に充填する充填工程を含み、移動速度(i)と周速度(v)とがv>10×iの関係であることが好ましく、さらに好ましくは50×i>v>10×i、特に好ましくは30×i>v>10×i、最も好ましくは20×i>v>10×iの関係であることが好ましい。
周速度(v)が上記の関係であると、未充填やボイドの巻き込みの発生がさらに抑制できる。すなわち、移動速度(i)に対して周速度(v)を大きくして充填力を高めることが好ましい。
In the production method of the present invention, the non-contact roll (R) is linearly moved at a moving speed (i) (mm / sec) in a direction horizontal to the substrate surface and in a direction perpendicular to the rotation axis of (R). Rotating (R) at a peripheral speed (v) (mm / sec) so that the rotation direction of the portion on the substrate side from the rotation axis is opposite to the moving direction, the resin paste (J) is applied to the substrate. Including a filling step of filling the provided opening, and the moving speed (i) and the peripheral speed (v) are preferably in a relationship of v> 10 × i, more preferably 50 × i>v> 10 ×. i, particularly preferably 30 × i>v> 10 × i, and most preferably 20 × i>v> 10 × i.
When the peripheral speed (v) is in the above relationship, the occurrence of unfilling and void entrainment can be further suppressed. That is, it is preferable to increase the filling force by increasing the peripheral speed (v) with respect to the moving speed (i).
非接触ロール(R)は、この回転軸を基板面に対して水平に保ちつつ直線移動できればその速度に制限はないが、非接触ロール(R)の直線移動速度(i)(mm/秒)は、5〜100が好ましく、さらに好ましくは10〜70、特に好ましくは20〜50である。この範囲であると、未充填やボイドの巻き込みの発生がさらに抑制できる。 The non-contact roll (R) is not limited in speed as long as it can move linearly while keeping the rotation axis horizontal to the substrate surface, but the linear movement speed (i) (mm / sec) of the non-contact roll (R). Is preferably 5 to 100, more preferably 10 to 70, and particularly preferably 20 to 50. Within this range, the occurrence of unfilled or void entrainment can be further suppressed.
非接触ロール(R)の移動方向は、(R)の回転軸に対して垂直方向であるが、移動方向と回転軸との角度は、厳密に90°だけではなく、60〜120°を含むものである。
非接触ロール(R)の回転方向は、回転軸より基板側の部分の回転方向が移動方向と逆となる方向、すなわち、直線移動方向に非接触ロール(R)が転がるように回転する方向である。この反対方向(回転軸より基板側の部分の回転方向が移動方向と同じなる方向、すなわち、非接触ロール(R)が、直線移動方向と逆方向に非接触ロール(R)が転がるように回転する方向)に回転すると、本発明の目的を達成し得ない。
The movement direction of the non-contact roll (R) is perpendicular to the rotation axis of (R), but the angle between the movement direction and the rotation axis is not limited to 90 ° but includes 60 to 120 °. It is a waste.
The rotation direction of the non-contact roll (R) is a direction in which the rotation direction of the portion on the substrate side with respect to the rotation axis is opposite to the movement direction, that is, the rotation direction so that the non-contact roll (R) rolls in the linear movement direction. is there. This opposite direction (the direction in which the rotation direction of the portion closer to the substrate than the rotation axis is the same as the movement direction, that is, the non-contact roll (R) rotates so that the non-contact roll (R) rolls in the direction opposite to the linear movement direction) The object of the present invention cannot be achieved.
非接触ロール(R)の周速度(v)(mm/秒)は、{ロールの角速度(ω)}×{(ロールの半径(r)}で表され、式(1)を満たす範囲が好ましく、さらに好ましくは式(2)を満たす範囲である。なお、直径50mmのロールが毎秒1回転する場合の周速度は25mm×6.28rad/秒=157mm/秒となる。 The peripheral speed (v) (mm / second) of the non-contact roll (R) is represented by {Roll angular velocity (ω)} × {(Roll radius (r)}, and a range satisfying the formula (1) is preferable. More preferably, it is a range satisfying the formula (2) The peripheral speed when a roll having a diameter of 50 mm makes one revolution per second is 25 mm × 6.28 rad / sec = 157 mm / sec.
非接触ロール(R)には、ドクター{樹脂ペースト(J)掻き取り用スキージー}を配していることが好ましい。ドクターは、非接触ロール(R)の移動方向とは反対側に、非接触ロール(R)と接触するように配され、非接触ロール(R)と共に直線移動するものである。また、ドクターの先端部分の移動方向側には、基板に対して5〜45°の角度をもつ平面を有することが好ましく、角度は約15°であることがさらに好ましい(図7、8参照)。
このドクターの存在により、開口部の未充填やボイドの巻き込みがさらに減少する。すなわち、ドクターは非接触ロール(R)の回転により集められる樹脂ペースト(J)を(R)と共に移動方向に移動させる働きがある{基板面に樹脂ペースト(J)を残さない}。さらに、ドクターと非接触ロール(R)と基板との間に掻き集められる樹脂ペースト(J)を加圧状態に保持する働きがある{非接触ロール(R)の回転により加圧される。この加圧状態が、樹脂ペースト(J)を開口部に押し込む作用を発生させる}。
The non-contact roll (R) is preferably provided with a doctor {resin paste (J) scraping squeegee}. The doctor is arranged on the side opposite to the moving direction of the non-contact roll (R) so as to come into contact with the non-contact roll (R) and moves linearly with the non-contact roll (R). Moreover, it is preferable to have a plane having an angle of 5 to 45 ° with respect to the substrate on the moving direction side of the distal end portion of the doctor, and the angle is more preferably about 15 ° (see FIGS. 7 and 8). .
The presence of this doctor further reduces unfilled openings and void entrainment. That is, the doctor has a function of moving the resin paste (J) collected by the rotation of the non-contact roll (R) in the moving direction together with (R) {no resin paste (J) is left on the substrate surface}. Further, the resin paste (J) scraped between the doctor, the non-contact roll (R), and the substrate has a function of maintaining a pressurized state {pressed by the rotation of the non-contact roll (R). This pressurized state generates an action of pushing the resin paste (J) into the opening}.
開口部の深さの最大値(t)(mm)は、開口部がスルーホールである場合は基板厚みとなり、通常0.4〜1.6程度であるが、場合によっては0.4未満(0.1以下)の薄板基板や1.6を超える(3.0以上の)厚板基板等にも適用できる。一方、開口部がビアホールや回路間等の凹部の場合、開口部の深さの最大値(t)(mm)は、0.1以下である場合が多い。開口部の深さの最大値(t)は、JIS C5012−1993「プリント配線板試験方法」に準拠して測定される深さのうち、最大の値を意味する。 The maximum value (t) (mm) of the depth of the opening is the substrate thickness when the opening is a through-hole, and is usually about 0.4 to 1.6, but in some cases less than 0.4 ( The present invention can also be applied to a thin plate substrate of 0.1 or less, a thick plate substrate of 1.6 or more (3.0 or more), and the like. On the other hand, when the opening is a recess such as a via hole or a circuit, the maximum depth (t) (mm) of the opening is often 0.1 or less. The maximum value (t) of the depth of the opening means the maximum value among the depths measured in accordance with JIS C5012-1993 “Printed Wiring Board Test Method”.
開口部の面積の最小値(S)(mm2)は、開口部がスルーホールやビアホールの場合、穴径が0.05〜0.5mm程度であるので、0.002〜0.2mm2程度である。開口部が回路間の凹部等の場合、回路間隔が0.01〜1mm程度、回路長さが1mm〜100mm程度であるので0.01〜100mm2程度である。開口部の最小面積(S)はJIS C5012−1993「プリント配線板試験方法」に準拠して測定される。単一の基板に存在する複数の開口部の面積を上記に基づき測定し、これらの面積の最小値を開口部の面積の最小値(S)とする。 The minimum value (S) (mm 2 ) of the area of the opening is about 0.002 to 0.2 mm 2 because the hole diameter is about 0.05 to 0.5 mm when the opening is a through hole or via hole. It is. If the opening is such as recesses between circuits, the order of the circuit interval 0.01 to 1 mm, a 0.01~100Mm 2 about Since circuit length is about 1 mm to 100 mm. The minimum area (S) of the opening is measured according to JIS C5012-1993 “Printed Wiring Board Test Method”. The areas of a plurality of openings existing on a single substrate are measured based on the above, and the minimum value of these areas is defined as the minimum value (S) of the area of the openings.
基板表面と非接触回転ロール表面との最短間隔(mm)は、充填性の観点等から、0.1〜5が好ましく、さらに好ましくは0.3〜3、特に好ましくは0.5〜1.5である。この範囲であると、未充填やボイドの巻き込みの発生がさらに抑制される。 The shortest distance (mm) between the substrate surface and the non-contact rotating roll surface is preferably 0.1 to 5, more preferably 0.3 to 3, particularly preferably 0.5 to 1. 5. Within this range, the occurrence of unfilled or void entrainment is further suppressed.
充填工程は、開口面積及び/又は深さの異なる開口部を同時に充填する工程であることが好ましく、開口面積及び/又は深さの異なる開口部を同時に充填するとともに基板表面に樹脂層を形成する工程であることがさらに好ましい。 The filling step is preferably a step of simultaneously filling openings having different opening areas and / or depths, and simultaneously filling openings having different opening areas and / or depths and forming a resin layer on the substrate surface. More preferably, it is a process.
開口面積及び/又は深さの異なる開口部を同時に充填する工程とは、開口面積の異なる複数の貫通孔(スールーホール等)を同時に充填する工程、貫通孔と有底孔(ビアホール、部品搭載用の凹部及び回路間凹部等)とを同時に充填する工程、開口面積の異なる複数の貫通孔と有底孔とを同時に充填する工程、及び開口面積の異なる複数の貫通孔と開口面積の異なる複数の有底孔とを同時に充填する工程等を意味する。
開口面積が異なる場合とは、開口面積0.002mm2(直径50μm)、開口面積19.7mm2(直径5000μm)、及び開口面積2500mm2(間隔5mm長さ500mmの回路間凹部)からなる群より選ばれる少なくとも2種の組合せ等が例示される。
深さが異なる場合とは、深さ30μmの凹部(ビアホール)と深さ3.2mmの貫通孔との組合せ等が例示される。
The step of simultaneously filling openings having different opening areas and / or depths is a step of simultaneously filling a plurality of through holes (such as Sulu holes) having different opening areas, through holes and bottomed holes (via holes, for mounting components) A plurality of through holes having different opening areas and a plurality of bottomed holes at the same time, and a plurality of through holes having different opening areas and a plurality of different opening areas. It means a step of filling the bottomed holes at the same time.
And if the opening area is different, from the group consisting of open area 0.002 mm 2 (circuit between the recess distance 5mm length 500 mm) (diameter 50 [mu] m), the opening area 19.7 mm 2 (diameter 5000 .mu.m), and the opening area 2500 mm 2 Examples include at least two combinations selected.
The case where the depths are different includes, for example, a combination of a recess (via hole) having a depth of 30 μm and a through hole having a depth of 3.2 mm.
開口面積及び/又は深さの異なる開口部を同時に充填するとともに基板表面に樹脂層を形成する工程では、基板表面にスペーサーを装着して、上記と同様に充填する方法やドクター{樹脂ペースト(J)掻き取り用スキージー}の先端部分と基板表面との間隔を一定に保持して充填する方法等が適用できる。
スペーサーとしては、メタルマスク(ステンレスメタルマスク等)、樹脂フィルム(ポリエステルフィルム等)及びスクリーンメッシュ(ポリエステルスクリーンメッシュ及びステンレススクリーンメッシュ等)等が使用できる。
スペーサーの厚み及びドクターの先端部分と基板表面との間隔(μm)は、5〜500が好ましく、さらに好ましくは10〜200、特に好ましくは20〜100である。この厚みが形成される樹脂層の厚みになる。なお、ドクターの先端と基板表面との間隔は、樹脂層の膜厚の制御の観点等から、非接触ロール(R)と基板との間隔よりも小さいことが好ましい。この樹脂層を形成する工程は、プリント配線板の製造工程においてスルーホールやビアホール、回路間凹部の充填と同時に絶縁層やソルダーレジスト層を同時に形成するのに有用である。
In the step of simultaneously filling openings having different opening areas and / or depths and forming a resin layer on the substrate surface, a method of filling with spacers on the substrate surface and filling in the same manner as described above or doctor {resin paste (J ) A method of filling with a constant distance between the tip portion of the scraping squeegee} and the substrate surface can be applied.
As the spacer, a metal mask (such as a stainless metal mask), a resin film (such as a polyester film), a screen mesh (such as a polyester screen mesh or a stainless screen mesh), or the like can be used.
The thickness of the spacer and the distance between the tip of the doctor and the substrate surface (μm) are preferably 5 to 500, more preferably 10 to 200, and particularly preferably 20 to 100. This thickness is the thickness of the resin layer to be formed. In addition, it is preferable that the space | interval of the front-end | tip of a doctor and a substrate surface is smaller than the space | interval of a non-contact roll (R) and a board | substrate from a viewpoint of control of the film thickness of a resin layer, etc. This process of forming the resin layer is useful for simultaneously forming the insulating layer and the solder resist layer simultaneously with filling of the through hole, via hole, and inter-circuit recess in the printed wiring board manufacturing process.
充填工程は、10〜10000Paの圧力下で充填する工程(a)、及び工程(a)の後に実施され大気圧下で充填する工程(b)を含んで構成されることが好ましく、さらに好ましくは工程(a)と工程(b)の間に、樹脂ペースト(J)の仮硬化工程(c)を含むことである。
充填工程(a)の雰囲気圧力(Pa)は、充填性の観点等から、10〜10000が好ましく、さらに好ましくは50〜5000、特に好ましくは100〜1000である。この範囲であると、未充填やボイドの巻き込みの発生がさらに抑制される。
The filling step preferably includes a step (a) of filling under a pressure of 10 to 10000 Pa, and a step (b) performed after the step (a) and filling under atmospheric pressure, more preferably. Between the step (a) and the step (b), a temporary curing step (c) of the resin paste (J) is included.
The atmospheric pressure (Pa) in the filling step (a) is preferably 10 to 10,000, more preferably 50 to 5000, and particularly preferably 100 to 1000 from the viewpoint of filling properties. Within this range, the occurrence of unfilled or void entrainment is further suppressed.
充填工程(a)で充填された樹脂ペーストは大気圧に戻した際に、体積減少により凹みが発生する場合があり、この凹み部分を充填するために、大気圧下で充填する工程(b)を設けることが好ましい。
工程(a)は、同じ基板面に対して複数回(2〜4回が好ましく、さらに好ましくは2又は3回である)実施してもよい。工程(a)を複数回実施した後に工程(b)を実施することにより未充填やボイドの巻き込みの発生がさらに抑制される。
工程(a)と工程(b)の間に樹脂ペースト(J)の仮硬化工程(c)を設けることにより硬化収縮による凹みをなくすことができるため好ましい。
When the resin paste filled in the filling step (a) is returned to the atmospheric pressure, a dent may be generated due to the volume reduction. In order to fill the dent, the step of filling under the atmospheric pressure (b) Is preferably provided.
Step (a) may be performed a plurality of times (preferably 2 to 4 times, more preferably 2 or 3 times) on the same substrate surface. By performing the step (b) after performing the step (a) a plurality of times, the occurrence of unfilling and void entrainment is further suppressed.
It is preferable to provide a temporary curing step (c) of the resin paste (J) between the step (a) and the step (b) because a dent due to curing shrinkage can be eliminated.
仮硬化工程(c)は、樹脂ペーストが熱硬化性樹脂の場合は加熱処理、活性エネルギー線硬化型樹脂の場合は紫外線等の活性エネルギー線の照射処理、熱可塑性樹脂の場合は冷却処理により達成される。仮硬化工程(c)は次に平坦化工程で研磨を実施する場合、研磨の負荷を低減させるために樹脂ペーストが半硬化状態になる条件が好ましい。例えば樹脂ペーストが熱硬化性樹脂で150℃で30分間のエネルギーで完全硬化する場合、仮硬化工程(c)は150℃で10分間程度加熱する。または樹脂ペーストが活性エネルギー線硬化型樹脂と熱硬化性樹脂を含み、1J/cm2の紫外線照射と150℃で30分間の熱エネルギーにより完全硬化する場合、仮硬化工程(c)は1J/cm2の紫外線照射のみとする。 The temporary curing step (c) is achieved by heat treatment when the resin paste is a thermosetting resin, irradiation treatment with active energy rays such as ultraviolet rays when the resin paste is an active energy ray curable resin, and cooling treatment when the resin paste is a thermoplastic resin. Is done. In the temporary curing step (c), when polishing is performed in the next flattening step, it is preferable that the resin paste be in a semi-cured state in order to reduce the polishing load. For example, when the resin paste is a thermosetting resin and is completely cured at 150 ° C. with an energy of 30 minutes, the temporary curing step (c) is heated at 150 ° C. for about 10 minutes. Alternatively, when the resin paste contains an active energy ray-curable resin and a thermosetting resin and is completely cured by 1 J / cm 2 of ultraviolet irradiation and 150 ° C. for 30 minutes, the temporary curing step (c) is 1 J / cm. Only 2 UV irradiation.
深さ(t)と最小面積(S)との平方根の比(t/√S)は、0.1〜30が好ましく、さらに好ましくは1〜25、特に好ましくは1.5〜20、最も好ましくは2〜15である。なお、t/√Sが15以上のような貫通孔を含む開口部に充填する場合、工程(a)の前に、工程(a)とは反対側の基板面に対して大気圧下で樹脂ペースト(J)を充填する工程(e)、及び工程(e)の後に樹脂ペースト(J)の仮硬化工程(f)を含むことが好ましい。
工程(e)及び(f)を含むと未充填やボイドの巻き込みの発生がさらに抑制される。
工程(e)は、先の充填工程と同じ方法でも、この方法以外の通常の充填方法(スクリーン印刷法及びロール印刷法等)であってもよい。
すなわち、工程(e)及び(f)により、すべての貫通孔を有底孔に変換した後、工程(a)を行うことになる。工程(e)で充填する樹脂ペーストと工程(a)で充填する樹脂ペーストは同じであっても異なってもよい。例えば工程(e)及び(f)では導電性の樹脂ペーストを用い、工程(a)及び(b)では絶縁性の樹脂ペーストを用いてもよい。
前硬化工程(f)は、樹脂ペーストが熱硬化性樹脂の場合、加熱処理によって、同様に活性エネルギー線硬化型樹脂の場合、紫外線等の活性エネルギー線の照射処理によって、同様に熱可塑性樹脂の場合、冷却処理によって樹脂ペーストを硬化させればよい。仮硬化工程(f)の条件は、仮硬化工程(c)と同じ程度でよい。
The ratio (t / √S) of the square root between the depth (t) and the minimum area (S) is preferably 0.1 to 30, more preferably 1 to 25, particularly preferably 1.5 to 20, and most preferably. Is 2-15. In addition, when filling the opening part containing a through-hole whose t / √S is 15 or more, before the step (a), the resin is used under the atmospheric pressure with respect to the substrate surface opposite to the step (a). It is preferable to include a temporary curing step (f) of the resin paste (J) after the step (e) of filling the paste (J) and the step (e).
If the steps (e) and (f) are included, the occurrence of unfilling and void entrainment is further suppressed.
The step (e) may be the same method as the previous filling step, or a normal filling method other than this method (screen printing method, roll printing method, etc.).
That is, after all the through holes are converted into bottomed holes by the steps (e) and (f), the step (a) is performed. The resin paste filled in the step (e) and the resin paste filled in the step (a) may be the same or different. For example, a conductive resin paste may be used in steps (e) and (f), and an insulating resin paste may be used in steps (a) and (b).
In the pre-curing step (f), when the resin paste is a thermosetting resin, the thermoplastic resin is similarly treated by heat treatment. Similarly, when the resin paste is an active energy ray-curable resin, by irradiation treatment with active energy rays such as ultraviolet rays, In this case, the resin paste may be cured by a cooling process. The conditions for the temporary curing step (f) may be the same as those for the temporary curing step (c).
充填工程の後、仮硬化工程(d)を設けることが好ましい。仮硬化工程(d)の条件は仮硬化工程(c)と同様の条件であるが、たとえば、後で研磨工程を実施しない場合や研磨性に影響が少ない場合は完全硬化させてもよい。仮硬化工程(d)の後に、基板表面上に残った硬化済み樹脂の薄膜状残渣を研磨して取り除いて平坦化するため、または樹脂層を形成した場合に樹脂層の凹凸を無くし膜厚を均一化するため、平坦化工程(g)を設けてもよい。従来の製造方法によると、使用する印刷マスクの厚みに相当する膜厚10〜100μm程度の樹脂が基板表面に残るため、平坦化工程には、ベルトサンダーやセラミックロールバフ等の強力な研磨力を有する装置を用いて行われるが、本発明の製造法による場合、基板表面に膜厚が数μmの薄膜の樹脂層が残っているだけであるので、不繊布ロールバフ研磨、デスミア処理(過マンガン酸塩処理)及びプラズマ処理等の弱い研磨のみで平坦化が可能である。したがって、従来の製造方法のように強力な研磨力で平坦化すると、その負荷により基板に伸びが発生して、基板の反りや変形が生じるという問題があるが、本発明の製造方法では、弱い研磨力で平坦化できるため、基板の反りや変形を防止することができ、不良品の低減を達成できる。さらに本発明の製造方法によると、工程時間の削減等も達成できる。
平坦化工程(g)の後、樹脂ペースト(J)の完全硬化が必要な場合はさらに本硬化工程(h)を設けてもよい。本硬化工程(h)は、平坦化工程で研磨負荷を低減するために仮硬化工程で半硬化状態とした場合等に完全に硬化させるために実施される。
It is preferable to provide a temporary curing step (d) after the filling step. The conditions of the provisional curing step (d) are the same as those of the provisional curing step (c). For example, when the polishing step is not performed later or when the polishing property is less affected, the complete curing may be performed. After the temporary curing step (d), the thin film residue of the cured resin remaining on the surface of the substrate is polished and removed, and when the resin layer is formed, the unevenness of the resin layer is eliminated and the film thickness is reduced. In order to make it uniform, a planarization step (g) may be provided. According to the conventional manufacturing method, since a resin having a film thickness of about 10 to 100 μm corresponding to the thickness of the printing mask to be used remains on the substrate surface, a strong polishing force such as a belt sander or a ceramic roll buff is used in the planarization process. However, in the case of the production method of the present invention, only a thin resin layer having a film thickness of several μm remains on the substrate surface, and therefore, non-woven cloth roll buff polishing, desmear treatment (permanganic acid) Flattening is possible only by weak polishing such as salt treatment and plasma treatment. Therefore, when flattening with a strong polishing force as in the conventional manufacturing method, there is a problem that the substrate is stretched due to the load, and the substrate is warped or deformed. However, the manufacturing method of the present invention is weak. Since planarization can be performed with the polishing force, warpage and deformation of the substrate can be prevented, and reduction of defective products can be achieved. Furthermore, according to the manufacturing method of the present invention, reduction of process time and the like can be achieved.
When the resin paste (J) needs to be completely cured after the planarization step (g), a main curing step (h) may be further provided. The main curing step (h) is carried out in order to completely cure, for example, when the semi-cured state is set in the temporary curing step in order to reduce the polishing load in the flattening step.
基板の両面に有低孔(ビアホール等)がある場合、充填した基板面とは反対側の基板面にも同様にして充填する。
本発明の製造方法により得られた樹脂充填基板に、絶縁層及び/又は配線層を(交互に)積層することによって(必要により、さらに上記の充填工程を設けてもよい)、いわゆるビルドアップ多層プリント配線板を得ることができる。
例えば、配線層は、開口部へ樹脂ペースト(J)を充填し、これを硬化させた後(基板表面に樹脂層を形成した場合を含む)、デスミア処理等により粗化し、無電解めっき(銅等)及び電解めっき(銅等)等により導電体層を形成し、さらに、不要部分をエッチング等して除去することにより形成される。
本発明の製造方法では、樹脂ペースト(J)の充填後の開口部が平坦性に優れているため(凹みが発生しないため)、導体の厚みや幅が均一な配線層を容易に形成できる。
When there are low holes (via holes or the like) on both sides of the substrate, the substrate surface opposite to the filled substrate surface is filled in the same manner.
By laminating insulating layers and / or wiring layers (alternately) on the resin-filled substrate obtained by the production method of the present invention (the above filling step may be further provided if necessary), a so-called build-up multilayer A printed wiring board can be obtained.
For example, the wiring layer is filled with resin paste (J) in the opening, cured (including the case where a resin layer is formed on the substrate surface), roughened by desmear treatment, etc., and electroless plated (copper Etc.) and electrolytic plating (copper or the like) or the like, and a conductive layer is formed by removing unnecessary portions by etching or the like.
In the manufacturing method of the present invention, since the opening after filling with the resin paste (J) has excellent flatness (since no dent is generated), a wiring layer having a uniform conductor thickness and width can be easily formed.
本発明の製造方法は、印刷マスクを使用しなくても充填できるが、もし充填したくない開口部等が存在する場合や、基板上に電極バンプ等の吐出部を作成したい場合は充填時に印刷マスクを使用してもよい。印刷マスクは基板上に置かれ、充填が必要な開口部上に対応した位置に通孔を有し、充填が不必要な部分を覆うものであれば制限は無い。印刷マスクとしては、ステンレス製メタルマスク板、ポリエステル等の樹脂フィルム、スクリーン版及び感光性フィルム等が使用できる。 The manufacturing method of the present invention can be filled without using a printing mask, but if there is an opening that you do not want to fill, or if you want to create a discharge part such as an electrode bump on the substrate, print at the time of filling. A mask may be used. The printing mask is not limited as long as it is placed on the substrate, has a through hole at a position corresponding to the opening that needs filling, and covers a portion that does not need filling. As the printing mask, a stainless steel metal mask plate, a resin film such as polyester, a screen plate, a photosensitive film, and the like can be used.
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
以下に示す充填装置、樹脂ペースト及び基板を用いて、樹脂充填基板を製造した。
<充填装置(図2〜5、11及び12を参照)>
充填装置は、真空チャンバー(3)内に、基板固定台(4)、ドクター(7)、非接触ロール(8)及びガード(14)を配している。ドクター(7)、非接触ロール(8)及びガード(14)は一体になって、基板面に対して水平方向にかつ非接触ロール(8)の回転軸に対して垂直方向に移動速度(i)(mm/秒)で直線移動できるようになっている。
ドクター(7)は、基板の開口部に樹脂ペースト(9)が充填された後に基板上に残る過剰の樹脂ペーストをかきとることができるようになっている。また、ドクター(7)は硬度80度のポリウレタン樹脂製であり、幅70mm、厚み20mm、長さ510mmであり、この先端は図7に図示した形状を持つ。
ガード(14)は、ドクター(7)及び非接触ロール(8)の両末端部から樹脂ペースト(J)がはみ出すの防止できるようになっている。ガード(14)は、ポリアセタール製板(高さ80mm、幅100mm、厚さ20mm)の中央部に直径51mmの貫通孔を設けたものである{貫通孔は非接触ロール(8)と基板固定台(4)との間が0.1mmとなる位置に存在する}。そして、この穴に、非接触ロール(8)の末端部がはめ込まれるようになっている。また、ガード(14)は、基板固定台(4)の上面、及びドクター(7)の両末端部と接するようになっている。
真空チャンバー(3)内は、減圧にすることができる。
また、非接触ロール(8)は、非接触ロール(8)の回転軸より基板側の部分の回転方向がドクター(7)及び非接触ロール(8)の移動方向とは逆となるようにして{非接触ロール(8)の直線移動方向に前転するようにして}、周速度(v)(mm/秒)で回転できるようになっている。図3中に非接触ロール(R)の回転方向を矢印26で示している。
なお、非接触ロール(8)の表面材質はステンレス製であり、この大きさは直径100mm、長さ550mmである。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
A resin-filled substrate was manufactured using the following filling device, resin paste, and substrate.
<Filling device (see FIGS. 2 to 5, 11 and 12)>
In the filling apparatus, a substrate fixing base (4), a doctor (7), a non-contact roll (8) and a guard (14) are arranged in a vacuum chamber (3). The doctor (7), the non-contact roll (8), and the guard (14) are integrated with each other so as to move in the horizontal direction with respect to the substrate surface and in the direction perpendicular to the rotation axis of the non-contact roll (8) (i ) (Mm / sec) can be moved linearly.
The doctor (7) can scrape excess resin paste remaining on the substrate after the opening of the substrate is filled with the resin paste (9). The doctor (7) is made of polyurethane resin having a hardness of 80 degrees, and has a width of 70 mm, a thickness of 20 mm, and a length of 510 mm, and the tip has the shape shown in FIG.
The guard (14) can prevent the resin paste (J) from protruding from both ends of the doctor (7) and the non-contact roll (8). The guard (14) is a polyacetal plate (height 80 mm, width 100 mm, thickness 20 mm) provided with a through hole with a diameter of 51 mm at the center (the through hole is a non-contact roll (8) and a substrate fixing base). It exists in the position which becomes 0.1 mm between (4)}. And the terminal part of a non-contact roll (8) is inserted in this hole. The guard (14) is in contact with the upper surface of the substrate fixing base (4) and both end portions of the doctor (7).
The inside of the vacuum chamber (3) can be depressurized.
Further, the non-contact roll (8) is such that the rotation direction of the substrate side portion with respect to the rotation axis of the non-contact roll (8) is opposite to the movement direction of the doctor (7) and the non-contact roll (8). {Because it rolls forward in the direction of linear movement of the non-contact roll (8)}, it can be rotated at a peripheral speed (v) (mm / sec). In FIG. 3, the rotation direction of the non-contact roll (R) is indicated by an arrow 26.
The surface material of the non-contact roll (8) is made of stainless steel, and its size is 100 mm in diameter and 550 mm in length.
<樹脂ペースト>
表1に示した組成及び使用量(重量部)で、プラネタリーミキサー(商品名「PLM−50」、株式会社井上製作所製、公転回転数:20rpm、温度:22℃、時間:30分間)でプレミックスした後、3本ロール(商品名「HHC−178X356」、株式会社井上製作所製、ロール間の圧力:3MPa、温度:22℃、パス回数:2回)で混練することにより、樹脂ペーストJ1〜J10を得た。
樹脂ペーストJ1〜J10の損失弾性率(G”)を粘弾性測定装置(HAAKE社製レオストレスRS75)を用いて、23℃(充填作業温度)で測定して、「角速度−損失弾性率曲線」を得た。次いで、充填時に使用する非接触ロール(8)の周速度に対応する角速度(表3〜6)0.628、3.14、6.28、31.4、62.8における損失弾性率を読みとり、表1に示した。
<Resin paste>
With composition and use amount (parts by weight) shown in Table 1, with a planetary mixer (trade name “PLM-50”, manufactured by Inoue Seisakusho, revolution speed: 20 rpm, temperature: 22 ° C., time: 30 minutes) After premixing, the resin paste J1 is kneaded with three rolls (trade name “HHC-178X356”, manufactured by Inoue Seisakusho, pressure between rolls: 3 MPa, temperature: 22 ° C., number of passes: 2 times). ~ J10 was obtained.
The loss elastic moduli (G ″) of the resin pastes J1 to J10 were measured at 23 ° C. (filling operation temperature) using a viscoelasticity measuring apparatus (Rheostress RS75 manufactured by HAAKE). “Angular velocity-loss elastic modulus curve” Got. Subsequently, the loss elastic modulus at the angular velocity (Tables 3 to 6) 0.628, 3.14, 6.28, 31.4, 62.8 corresponding to the peripheral velocity of the non-contact roll (8) used at the time of filling is read. The results are shown in Table 1.
シリカ:龍森(株)製 TH6R(体積平均粒径6μm球状シリカ)
銅粉 :福田金属箔粉(株)製 SRC−Cu15(体積平均粒径12μm球状銅粉)
銀粉:福田金属箔粉(株)製 体積平均粒子径4μmの球状銀粉(50重量%)と体積平均粒子径3μmのフレーク状銀粉(50重量%)との混合物
硫酸バリウム:堺化学工業(株)製 B−32(体積平均粒径0.3粒状硫酸バリウム粉)
エピコート807:ビスフェノールF型エポキシド{ジャパンエポキシレジン(株)製 エピコート807}
硬化剤:四国化成(株)製イミダゾール 2MZ−A(2,4−ジアミノ−6−〔2’−メチルイミダゾリル−(1’)〕−エチル−s−トリアジン)
DPE−6:ジペンタエリストールヘキサアクリレート{共栄社(株)製 DPE−6A}
光ラジカル発生剤:チバスペシャリティーケミカルス(株)製 イルガキュア184
消泡剤:信越化学(株)製 KF6003(カルビノール変性シリコーン)
揺変剤:楠本化成(株)製 ディスパロン3900(ポリアマイド)
Silica: TH6R (volume average particle size 6 μm spherical silica) manufactured by Tatsumori Co., Ltd.
Copper powder: SRC-Cu15 (volume average particle diameter 12 μm spherical copper powder) manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Co., Ltd.
Silver powder: manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Co., Ltd. A mixture of spherical silver powder (50% by weight) having a volume average particle diameter of 4 μm and flaky silver powder (50% by weight) having a volume average particle diameter of 3 μm Barium sulfate: Sakai Chemical Industry Co., Ltd. B-32 (volume average particle size 0.3 granular barium sulfate powder)
Epicoat 807: Bisphenol F-type epoxide {Epicoat 807 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.}
Curing agent: Imidazole 2MZ-A (2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine) manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.
DPE-6: Dipentaerystol hexaacrylate {Kyoeisha Co., Ltd. DPE-6A}
Photoradical generator: Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals
Antifoaming agent: KF6003 (Carbinol-modified silicone) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Thixotropic agent: Disparon 3900 (Polyamide) manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.
<基板>
FR−4両面銅張積層板(JIS C6480−1994「プリント配線板用銅張積層板通則」に準拠したもの)を用いて、表2に示す開口部を有するコア基板を特開2002−141661号公報に準拠して作成した。
Using a FR-4 double-sided copper-clad laminate (compliant with JIS C 6480-1994 “General Rules for Copper-clad Laminates for Printed Wiring Boards”), a core substrate having openings shown in Table 2 is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-141661. Prepared according to the official gazette.
<実施例1>
基板固定台(4)の上に離型フィルム(5){基板と同じサイズのポリエステルフィルム:パナック株式会社製 再剥離フィルムST 厚み50μm}を配置し、基板K1(6)を固定台(4)の凹部(基板厚みと離型フィルム(5)厚み合計と同じ深さ)にはめ込むことにより固定した。次いで、樹脂ペーストJ1を基板の端部に載せた後(図2)、真空チャンバー(3)内を150Paまで減圧にし、移動速度10.0mm/秒、回転周速度120.0mm/秒、非接触ロールと基板との間隔0.5mm、ドクター(7)の押しつけ圧3MPa、ドクターと基板表面との角度15度で充填を行った(充填工程a:図3〜4)。充填終了後、真空チャンバー(3)内の圧力を大気圧に戻した後、ドクターと基板表面との角度15度を40度に変更して、同じ移動速度及び周速度で再度充填して、充填基板を得た(充填工程b:図2〜4)。
<Example 1>
A release film (5) {polyester film of the same size as the substrate: re-peeling film ST thickness 50 μm made by Panac Co., Ltd.} is placed on the substrate fixing base (4), and the substrate K1 (6) is fixed to the fixing base (4). Was fixed by fitting into the recesses (the same depth as the total thickness of the substrate and the release film (5)). Next, after placing the resin paste J1 on the edge of the substrate (FIG. 2), the inside of the vacuum chamber (3) is depressurized to 150 Pa, the moving speed is 10.0 mm / second, the rotational peripheral speed is 120.0 mm / second, non-contact Filling was performed at an interval of 0.5 mm between the roll and the substrate, a pressing pressure of 3 MPa of the doctor (7), and an angle of 15 degrees between the doctor and the substrate surface (filling step a: FIGS. 3 to 4). After filling, the pressure in the vacuum chamber (3) is returned to atmospheric pressure, then the angle between the doctor and the substrate surface is changed to 15 degrees, and filling is performed again at the same moving speed and peripheral speed. A substrate was obtained (filling step b: FIGS. 2 to 4).
充填基板を循風式加熱オーブン中で130℃、30分間加熱硬化(硬化工程d)させて、硬化基板を得た。次いで、1軸不繊布バフ研磨装置(商品名「IDB−600」石井表記株式会社製、粗さ320番バフ2回、粗さ600番バフ2回)を用い研磨して表面を平坦化(平坦化工程g)して、樹脂充填基板1を得た。次いで、開口部のあった充填箇所について、無作為に各100箇を選択し、次のようにして充填不良発生数を評価した。 The filled substrate was heated and cured (curing step d) at 130 ° C. for 30 minutes in a circulating air oven to obtain a cured substrate. Next, the surface is flattened by flattening using a uniaxial non-woven cloth buffing device (trade name “IDB-600” manufactured by Ishii Notation Co., Ltd., roughness 320 buff twice, roughness 600 buff twice) (flatness) The resin-filled substrate 1 was obtained by the following step g). Next, 100 filling points were randomly selected from the filling places having openings, and the number of defective fillings was evaluated as follows.
<充填不良発生数>
卓上ハンドカッター(商品名「ハンドカッターPC−300」サンハヤト株式会社製)を用いて基板を基板面に対して垂直に切断し、研磨/琢磨機(商品名「Struers Planopol−3」、丸本工業株式会社製)を用いて切断面を研磨して開口部のあった充填断面を整面した。そして、この充填断面を顕微鏡(倍率200倍)で観察し、開口部内が完全に充填されずに発生した凹みやボイドを数え、この数(不良発生数)を表3に示した。なお、充填された樹脂の表面と開口部周辺の基板面との段差が10μm以上あるものを凹みとし、直径10μm以上の空洞(気泡)をボイドとした。
<Number of filling defects>
Using a tabletop hand cutter (trade name “Hand Cutter PC-300” manufactured by Sanhayato Co., Ltd.), the substrate is cut perpendicularly to the substrate surface, and a polishing / polishing machine (trade name “Struers Planopol-3”, Marumoto Kogyo Co., Ltd.). The cut surface was polished using a product manufactured by Co., Ltd., and the filled cross section having the opening was leveled. Then, this filling section was observed with a microscope (magnification 200 times), the number of dents and voids generated without being completely filled in the opening was counted, and this number (number of defective occurrences) is shown in Table 3. A recess having a step of 10 μm or more between the surface of the filled resin and the substrate surface around the opening was defined as a recess, and a cavity (bubble) having a diameter of 10 μm or more was defined as a void.
<実施例2〜40>
基板、樹脂ペースト、真空チャンバー内の圧力、移動速度、周速度、非接触ロールと基板との間隔を、表3に記載した内容に変更した以外は実施例1と同様にして、樹脂充填基板2〜40を得た。そして、実施例1と同様にして評価した充填不良発生数を表3に示した。
なお、充填工程(a)と充填工程(b)との間に仮硬化(仮硬化工程c)を実施した場合、表3の仮硬化工程のカラムに「有り」と記載し、実施例1のように仮硬化工程cを実施しなかった場合は「無し」と記載した。仮硬化(仮硬化工程)は、充填基板を循風式加熱オーブン中で130℃、30分間の加熱処理することにより行った。
<Examples 2 to 40>
Resin-filled substrate 2 in the same manner as in Example 1 except that the substrate, the resin paste, the pressure in the vacuum chamber, the moving speed, the peripheral speed, and the distance between the non-contact roll and the substrate were changed to the contents described in Table 3. ~ 40 was obtained. The number of defective fillings evaluated in the same manner as in Example 1 is shown in Table 3.
When temporary curing (preliminary curing step c) was performed between the filling step (a) and the filling step (b), “Yes” is written in the column of the temporary curing step in Table 3, and Thus, when the temporary curing step c was not performed, “none” was described. The temporary curing (temporary curing step) was performed by subjecting the filled substrate to a heat treatment at 130 ° C. for 30 minutes in a circulating air heating oven.
<実施例41〜52>
基板、樹脂ペースト、真空チャンバー内の圧力、移動速度、周速度、非接触ロールと基板との間隔を、表4に記載した内容に変更し、仮硬化工程cの条件を1J/cm2の紫外線照射に変更した以外は実施例1と同様にして、樹脂充填基板41〜52を得た。そして、実施例1と同様にして評価した充填不良発生数を表4に示した。
なお、充填工程(a)と充填工程(b)との間に仮硬化(仮硬化工程c)を実施した場合、表4の仮硬化工程のカラムに「有り」と記載し、実施例1のように仮硬化工程cを実施しなかった場合は「無し」と記載した。仮硬化(仮硬化工程c)は、1J/cm2の紫外線を照射することにより行った。
<Examples 41 to 52>
The substrate, the resin paste, the pressure in the vacuum chamber, the moving speed, the peripheral speed, and the distance between the non-contact roll and the substrate are changed to the contents shown in Table 4, and the conditions of the temporary curing step c are 1 J / cm 2 UV. Resin-filled substrates 41 to 52 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the irradiation was changed. The number of defective fillings evaluated in the same manner as in Example 1 is shown in Table 4.
In addition, when temporary hardening (preliminary hardening process c) was implemented between the filling process (a) and the filling process (b), “Yes” is described in the column of the temporary hardening process in Table 4, and Thus, when the temporary curing step c was not performed, “none” was described. The temporary curing (preliminary curing step c) was performed by irradiating with 1 J / cm 2 of ultraviolet rays.
<実施例53〜64>
基板、樹脂ペースト、真空チャンバー内の圧力、移動速度、周速度、非接触ロールと基板との間隔を、表5に記載した内容に変更し、図5に示しすように厚さ50μmのスペーサー(13)(ステンレス製メタルマスク)を使用した以外は実施例1と同様にして、図6に示すような樹脂充填基板53〜64を得た。そして、実施例1と同様にして評価した充填不良発生数を表5に示した。なお、充填工程(a)と充填工程(b)との間に仮硬化(仮硬化工程c)を実施した場合、表5の仮硬化工程のカラムに「有り」と記載し、実施例1のように仮硬化を実施しなかった場合は「無し」と記載した。仮硬化(仮硬化工程c)は、実施例59〜64については1J/cm2の紫外線を照射することにより行い、その他は充填基板を循風式加熱オーブン中で130℃、30分間の加熱処理することにより行った。
<Examples 53 to 64>
The substrate, the resin paste, the pressure in the vacuum chamber, the moving speed, the peripheral speed, and the distance between the non-contact roll and the substrate are changed to the contents shown in Table 5, and as shown in FIG. 13) Resin-filled substrates 53 to 64 as shown in FIG. 6 were obtained in the same manner as in Example 1 except that (stainless steel metal mask) was used. The number of defective fillings evaluated in the same manner as in Example 1 is shown in Table 5. When temporary curing (preliminary curing step c) was performed between the filling step (a) and the filling step (b), “Yes” is written in the column of the temporary curing step in Table 5, and Thus, when the temporary curing was not carried out, “none” was described. Temporary curing (preliminary curing step c) is performed by irradiating ultraviolet rays of 1 J / cm 2 in Examples 59 to 64, and the others are heat-treated at 130 ° C. for 30 minutes in a circulating heating oven. It was done by doing.
<実施例65>
樹脂ペーストJ1をスクリーン印刷穴埋め充填装置{東海精機株式会社製スクリーン印刷装置「SSA−PC660」}を用い、乳剤厚20μmの250メッシュのステンレス製メッシュ版を通して、印刷速度20mm/秒、印圧0.5MPa、スキージ角度15度で、大気圧下で基板K7の基板表面にスクリーン印刷して開口部に樹脂ペーストを充填した後、循風式加熱オーブン中で130℃、30分間加熱して、図9に示すような仮硬化基板を得た。このとき、開口部のすべては基板表面から1mmまで樹脂ペーストで充填されていた(残った開口部の深さは3.0mm)。
次いで、仮硬化基板を裏返して基板K7の裏面(スクリーン印刷した面の裏側の面)に対して、実施例1と同様にして(ただし離型フィルムを使用しなかった。)図10に示すような樹脂充填基板65を得た。
<Example 65>
The resin paste J1 was passed through a 250-mesh stainless steel mesh plate with an emulsion thickness of 20 μm using a screen printing hole filling and filling device {screen printing device “SSA-PC660” manufactured by Tokai Seiki Co., Ltd. ”, a printing speed of 20 mm / second, and a printing pressure of 0. After screen printing on the substrate surface of the substrate K7 at 5 MPa and a squeegee angle of 15 degrees under atmospheric pressure and filling the opening with a resin paste, the substrate was heated in a circulating air oven at 130 ° C. for 30 minutes. A temporarily cured substrate as shown in FIG. At this time, all the openings were filled with the resin paste from the substrate surface to 1 mm (the depth of the remaining openings was 3.0 mm).
Next, the temporarily cured substrate was turned over, and the back surface of the substrate K7 (the surface on the back side of the screen printed surface) was the same as in Example 1 (but no release film was used) as shown in FIG. A resin-filled substrate 65 was obtained.
<実施例66〜72>
基板、樹脂ペースト、真空チャンバー内の圧力、移動速度、周速度、非接触ロールと基板との間隔を、表6に記載した内容に変更し以外は実施例65と同様にして、図10に示すような樹脂充填基板66〜72を得た。
なお、充填工程(a)と充填工程(b)との間に仮硬化(仮硬化工程c)を実施した場合、表6の仮硬化工程のカラムに「有り」と記載し、実施例1のように仮硬化を実施しなかった場合は「無し」と記載した。仮硬化(仮硬化工程c)は充填基板を循風式加熱オーブン中で130℃、30分間の加熱処理することにより行った。そして、実施例1と同様にして評価した充填不良発生数を表6に示した。
<Examples 66 to 72>
FIG. 10 shows the same as in Example 65 except that the substrate, resin paste, pressure in the vacuum chamber, moving speed, peripheral speed, and distance between the non-contact roll and the substrate are changed to the contents shown in Table 6. Such resin-filled substrates 66 to 72 were obtained.
In addition, when temporary curing (preliminary curing step c) was performed between the filling step (a) and the filling step (b), “Yes” is written in the column of the temporary curing step in Table 6, and Thus, when the temporary curing was not carried out, “none” was described. The temporary curing (preliminary curing step c) was performed by subjecting the filled substrate to a heat treatment at 130 ° C. for 30 minutes in a circulating air heating oven. Table 6 shows the number of filling defects evaluated in the same manner as in Example 1.
<実施例73〜80>
基板、樹脂ペースト、真空チャンバー内の圧力、移動速度、周速度、非接触ロールと基板との間隔を、表7に記載した内容に変更したこと、及び離型フィルムを使用しなかったこと以外は実施例1と同様にして、樹脂充填基板76’〜83’を得た。
なお、充填工程(a)と充填工程(b)との間に仮硬化を実施した場合、表7の仮硬化工程のカラムに「有り」と記載し、実施例1のように仮硬化工程cを実施しなかった場合は「無し」と記載した。仮硬化工程cは充填基板を循風式加熱オーブン中で130℃、30分間の加熱処理することにより行った。
次いで樹脂充填基板76’〜83’の裏面を上記と同じ条件で充填して、樹脂充填基板76〜83を得た。
そして、実施例1と同様にして評価した充填不良発生数を表7に示した。
<Examples 73 to 80>
Except for changing the substrate, resin paste, pressure in the vacuum chamber, moving speed, peripheral speed, distance between the non-contact roll and the substrate to the contents described in Table 7, and not using a release film In the same manner as in Example 1, resin-filled substrates 76 ′ to 83 ′ were obtained.
In addition, when temporary hardening was implemented between the filling process (a) and the filling process (b), “Yes” is described in the column of the temporary hardening process in Table 7, and the temporary hardening process c as in Example 1 was performed. When not implemented, it was described as “none”. The temporary curing step c was performed by subjecting the filled substrate to a heat treatment at 130 ° C. for 30 minutes in a circulating heating oven.
Next, the back surfaces of the resin-filled substrates 76 ′ to 83 ′ were filled under the same conditions as described above to obtain resin-filled substrates 76 to 83.
The number of defective fillings evaluated in the same manner as in Example 1 is shown in Table 7.
<比較例1〜28>
基板、樹脂ペースト、真空チャンバー内の圧力、移動速度、周速度、非接触ロールと基板との間隔を、表8記載した内容に変更した以外は実施例1と同様にして、充填工程a、充填工程b、仮硬化工程d、平坦化工程gを行い比較樹脂充填基板1〜17を得た。
なお、比較例1〜17において、充填工程(a)と充填工程(b)との間に仮硬化を実施した場合、表8の仮硬化工程のカラムに「有り」と記載し、実施例1のように仮硬化工程cを実施しなかった場合は「無し」と記載した。仮硬化(仮硬化工程c)は、充填基板を循風式加熱オーブン中で130℃、30分間の加熱処理することにより行った。
また、比較例18〜28において、スクリーン印刷穴埋め充填装置{東海精機株式会社製スクリーン印刷装置「SSA−PC660」}、及び基板の開口径に対する1.2倍の通孔径をもつ厚み100μmのメタルマスクを用い、印刷速度20mm/秒、印圧0.5MPa、スキージ角度15度で、スクリーン印刷により樹脂ペーストを充填した後、循風式加熱オーブン中で130℃、30分間加熱して、比較樹脂充填基板18〜28を得た。
なお、比較例18〜28の比較樹脂充填基板18〜28について、実施例1と同じ平坦化条件では平坦化(表面研磨)することができず、基板表面に凸状の樹脂が残った。
そして、実施例1と同様にして評価した充填不良発生数を表8に示した。
<Comparative Examples 1-28>
Substrate, resin paste, pressure in vacuum chamber, moving speed, peripheral speed, spacing between non-contact roll and substrate are the same as in Example 1 except that the content described in Table 8 is changed. The process b, the temporary curing process d, and the planarization process g were performed to obtain comparative resin-filled substrates 1 to 17.
In Comparative Examples 1 to 17, when temporary curing was performed between the filling step (a) and the filling step (b), “Yes” is written in the column of the temporary curing step in Table 8, and Example 1 When the temporary curing step c was not performed as described above, it was described as “none”. The temporary curing (preliminary curing step c) was performed by subjecting the filled substrate to a heat treatment at 130 ° C. for 30 minutes in a circulating air heating oven.
Further, in Comparative Examples 18 to 28, a screen printing hole filling and filling apparatus {screen printing apparatus “SSA-PC660” manufactured by Tokai Seiki Co., Ltd.}, and a metal mask with a thickness of 100 μm having a through hole diameter 1.2 times the opening diameter of the substrate After filling the resin paste by screen printing at a printing speed of 20 mm / second, a printing pressure of 0.5 MPa, and a squeegee angle of 15 degrees, it was heated in a circulating air oven at 130 ° C. for 30 minutes to fill the comparative resin Substrates 18 to 28 were obtained.
Note that the comparative resin-filled substrates 18 to 28 of Comparative Examples 18 to 28 could not be flattened (surface polished) under the same flattening conditions as in Example 1, and convex resin remained on the substrate surface.
The number of defective fillings evaluated in the same manner as in Example 1 is shown in Table 8.
比較例に示した製造方法によると、凹みやボイド等の充填不良が多発するのに対して、本発明の製造方法では、開口部に凹みやボイド等の充填不良を発生させることなく樹脂充填基板を容易に製造できた。また、本発明の製造方法では、開口面積や深さが異なる開口部が存在しても、これらを同時に充填することができた。 According to the manufacturing method shown in the comparative example, filling defects such as dents and voids frequently occur, whereas in the manufacturing method of the present invention, the resin-filled substrate does not cause filling defects such as dents and voids in the opening. Could be manufactured easily. Moreover, in the manufacturing method of this invention, even if the opening part from which an opening area and depth differ exists, these were able to be filled simultaneously.
本発明の製造法はプリント配線板(ビルドアッププリント配線板や多層積層プリント配線板、及び両面プリント配線板等)の製造過程で、開口部(凹部及び/又は貫通孔)に樹脂ペーストを充填して作成する樹脂充填基板の製造に使用できる。これ以外に、金属、石、ガラス、コンクリート及び/又はプラスチック等で製造された板状のものに形成された開口部を埋め、研磨して平面を平滑にする方法に使用可能である。 In the manufacturing method of the present invention, a resin paste is filled in openings (concave portions and / or through holes) in the manufacturing process of printed wiring boards (build-up printed wiring boards, multilayer laminated printed wiring boards, double-sided printed wiring boards, etc.). It can be used for the production of resin-filled substrates. In addition, it can be used in a method of filling and polishing an opening formed in a plate-like material made of metal, stone, glass, concrete and / or plastic to smooth a flat surface.
1.上部コーン型円盤
2.下部平面円盤
3.真空チャンバー
4.基板固定台
5.離型フィルム
6.基板
7.ドクター
8.非接触ロール(R)
9.樹脂ペースト(J)
10.非接触ロール(R)の回転軸
11.有底孔(ビアホール)
12.貫通孔(スルーホール)
13.スペーサー
14.ガード
1. Upper cone disk 1. Lower flat disk 2. Vacuum chamber 4. Substrate fixing base 5. Release film 6. Substrate 7. Doctor 8 Non-contact roll (R)
9. Resin paste (J)
10. 10. Rotating shaft of non-contact roll (R) Bottomed hole (via hole)
12 Through hole (through hole)
13. Spacer 14. guard
Claims (10)
移動速度(i)と周速度(v)とがv>10×iの関係にあることを特徴とする樹脂充填基板の製造方法。 (R) rotation while the non-contact roll (R) is linearly moved at a moving speed (i) (mm / sec) in a direction horizontal to the substrate surface and in a direction perpendicular to the rotation axis of (R). By rotating (R) at a peripheral speed (v) (mm / sec) so that the rotation direction of the portion on the substrate side from the axis is opposite to the moving direction, a loss elastic modulus (G ″) of 50 to 100,000 Pa is obtained. A filling step of filling a resin paste (J) having an opening provided in the substrate;
A method for producing a resin-filled substrate, wherein the moving speed (i) and the peripheral speed (v) are in a relationship of v> 10 × i.
An electronic device incorporating the build-up multilayer printed wiring board according to claim 9.
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