JP2008130824A - Adhesive sheet for buildup type multilayer printed wiring board, and buildup type multilayer printed wiring board - Google Patents
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体素子から発生する熱の放熱性に優れ、高密度実装・高密度配線である多層プリント配線板の製造に好適なビルドアップ型多層プリント配線板用接着シート及びその接着シートを用いたビルドアップ型多層プリント配線板に関する。 The present invention uses a build-up type multilayer printed wiring board adhesive sheet excellent in heat dissipation of heat generated from a semiconductor element and suitable for manufacturing a multilayer printed wiring board having high density mounting and high density wiring, and the adhesive sheet. The present invention relates to a build-up type multilayer printed wiring board.
電子機器の小型化、高速化に伴い、多層プリント配線板の高密度実装・高密度配線化が推進され、パターンの細線化やスルーホールの小径化が進んでいる。また、これらの技術課題を元に開発・実用化されたビルドアップ型多層プリント配線板はさらにファイン化が進んでいる。 With the downsizing and speeding up of electronic devices, high-density mounting and high-density wiring of multilayer printed wiring boards are being promoted, and pattern thinning and through-hole diameters are progressing. Further, the build-up type multilayer printed wiring board developed and put into practical use based on these technical issues is further refined.
ビルドアップ型多層プリント配線板のコアとなる内層板は、ガラスクロスを基材として用いた両面板を用いており、その外層であるビルドアップ層は、樹脂をコーティングする方式、樹脂フィルムを重ねる方式、樹脂付き銅箔を重ねる方式等の方法により形成されていた。 The inner layer board that is the core of the build-up type multilayer printed wiring board uses a double-sided board that uses glass cloth as the base material, and the build-up layer that is the outer layer is a system that coats the resin, a system that stacks the resin film It was formed by a method such as a method of overlapping copper foils with resin.
その場合、ビルドアップ層の絶縁樹脂には、フォトビア方式においては、光硬化型の絶縁樹脂、例えばエポキシアクリレートを用い、一方、レーザービア方式においては、熱硬化型の絶縁樹脂、例えば変性エポキシ樹脂を用いているが、いずれの場合においてもビルドアップした絶縁樹脂層にはファインパターン形成のために基材を用いていない(例えば、特許文献1,2参照。)。
In that case, as the insulating resin for the build-up layer, a photo-curing insulating resin such as epoxy acrylate is used in the photo via method, while a thermosetting insulating resin such as a modified epoxy resin is used in the laser via method. In either case, the base material is not used for the fine pattern formation in the built-up insulating resin layer (see, for example,
他方、実装する半導体装置は、小型化、薄型化が進み、データ処理の高速化、高機能化、大容量化によりいっそう小型化が進んでおり、例えば、外径寸法を半導体チップ(素子)サイズと同等又はわずかに大きい半導体パッケージとする、いわゆるチップサイズパッケージ(CSP)が知られている。 On the other hand, semiconductor devices to be mounted have been reduced in size and thickness, and further downsizing due to high-speed data processing, high functionality, and large capacity. For example, the outer diameter is reduced to the size of a semiconductor chip (element). A so-called chip size package (CSP) is known, which is a semiconductor package equivalent to or slightly larger than the above.
また、パワートランジスタやパワー集積回路装置等の高出力の素子を用いたものは、OA機器、携帯電子機器等の電子回路の安定化電源のスイッチングレギュレータ、ノートパソコン、携帯電話の充電回路、液晶パネルのバックライト制御等に広く用いられており、近年、その用途が急速に広がっている(例えば、特許文献3参照。)。
しかしながら、これまでのビルドアップ型多層プリント配線板のビルドアップ用の接着シートは、取り扱いやすさ等を考慮して所定の厚さ以上のものを用いており、それがプリント配線板自体を厚くさせるものであった。 However, the conventional build-up type multilayer printed wiring board has an adhesive sheet for building up that has a predetermined thickness or more in consideration of ease of handling, etc., which makes the printed wiring board itself thick. It was a thing.
また、高出力の素子を用いた場合に、これらの半導体素子は、高出力であるため発熱量が多く、熱対策が大きな技術課題となっていた。 Further, when high-power elements are used, these semiconductor elements have a high output, so they generate a large amount of heat, and countermeasures against heat have been a major technical issue.
そこで、本発明は、半導体装置を一層薄くするとともにその製造時又は素子自体から発生する熱による不具合を生じさせない極薄多層板及びビルドアップ型多層プリント配線板用接着シートを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultra-thin multilayer board and an adhesive sheet for a build-up type multilayer printed wiring board in which a semiconductor device is further thinned and does not cause defects due to heat generated from the manufacturing process or the element itself. To do.
本発明者らは鋭意検討した結果、全芳香族ポリイミドフィルムを用い、接着シートを所定の厚さ、所定の熱伝導率を有するものとするように構成することで、極薄で放熱性の優れたビルドアップ型多層プリント配線板を得ることができることを見出し本発明完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have used a wholly aromatic polyimide film, and the adhesive sheet is configured to have a predetermined thickness and a predetermined thermal conductivity, thereby being extremely thin and excellent in heat dissipation. The present inventors have found that a build-up type multilayer printed wiring board can be obtained and have completed the present invention.
すなわち、本発明のビルドアップ型多層プリント配線板用接着シートは、全芳香族ポリアミドフィルムの片面又は両面に接着剤層を積層してなる接着シートであって、全芳香族ポリアミドフィルムの厚さが3〜15μm、接着シートの総厚が5〜45μmであり、かつ接着シートの硬化体の熱伝導率が1W/m・K以上であることを特徴とするものである。 That is, the build-up type multilayer printed wiring board adhesive sheet of the present invention is an adhesive sheet obtained by laminating an adhesive layer on one or both sides of a wholly aromatic polyamide film, and the thickness of the wholly aromatic polyamide film is 3 to 15 μm, the total thickness of the adhesive sheet is 5 to 45 μm, and the thermal conductivity of the cured adhesive sheet is 1 W / m · K or more.
本発明のビルドアップ多層プリント配線板用接着シートによれば、ビルドアップ型プリント配線板の厚さを薄く製造することを可能とし、半導体チップから発生する熱の放熱性に優れているため、これにより製造されたプリント配線板は、高出力の半導体チップを使用した場合でも温度上昇を抑えることができ、従来よりも安定して動作可能とすることができる。 According to the adhesive sheet for a build-up multilayer printed wiring board of the present invention, it is possible to manufacture a build-up type printed wiring board with a small thickness and is excellent in heat dissipation of heat generated from a semiconductor chip. The printed wiring board manufactured by the method can suppress a temperature rise even when a high-power semiconductor chip is used, and can be operated more stably than in the past.
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
本発明のビルドアップ型多層プリント配線板用接着シートは、全芳香族ポリアミドフィルムの片面又は両面に接着剤層を積層して構成される接着シートである。 The build-up type multilayer printed wiring board adhesive sheet of the present invention is an adhesive sheet configured by laminating an adhesive layer on one side or both sides of a wholly aromatic polyamide film.
ここで使用されるフィルムは、ビルドアップによりプリント配線板の絶縁層を構成するものであるため、電気絶縁性のフィルムであることが求められ、本発明においては、全芳香族ポリアミドフィルムが用いられる。この全芳香族ポリアミドフィルムは、高耐熱性・高強度のエンジニアリングプラスチックである全芳香族ポリアミド系樹脂を素材として構成されるものであり、例えば、p−フェニレンジアミンとテレフタル酸クロリドから共縮重合して得られるパラ系アラミド樹脂等のアラミド樹脂が挙げられる。 Since the film used here constitutes the insulating layer of the printed wiring board by build-up, it is required to be an electrically insulating film. In the present invention, a wholly aromatic polyamide film is used. . This wholly aromatic polyamide film is composed of a wholly aromatic polyamide resin, which is an engineering plastic with high heat resistance and high strength. For example, it is copolycondensed from p-phenylenediamine and terephthalic acid chloride. An aramid resin such as a para-aramid resin obtained by the above method.
この全芳香族ポリアミドフィルムの厚さは、薄型化、小型化の要請から15μm以下の厚さのものを用い、3〜15μmであることが好ましい。該フィルムの厚さが3μm未満になるとフィルムの機械的特性が低下することにより、製造、加工時の作業性が著しく悪くなり製造歩留が低下してしまい、15μmより厚くなるとフィルムが硬くなり、脆化し、屈曲性が低下し易くなってしまう。 The total aromatic polyamide film has a thickness of 15 μm or less, preferably 3 to 15 μm, in order to reduce the thickness and size. When the thickness of the film is less than 3 μm, the mechanical properties of the film are lowered, so that the workability during production and processing is remarkably deteriorated and the production yield is lowered, and when the thickness is more than 15 μm, the film is hardened. It becomes brittle and the flexibility tends to decrease.
本発明に使用される全芳香族ポリアミドフィルムは、本発明の効果を十分に得るためには、引っ張り弾性率が3000MPa以上、好ましくは6000〜25000MPa、熱膨張係数が20ppm/℃以下、好ましくは−10〜20ppm/℃の物性を有する全芳香族ポリアミドフィルムであることが好ましい。具体的な製品としては、アラミカ(帝人アドバンストフィルム社製、商品名)等が挙げられる。このアラミカは、ガラス転移温度が355℃、引っ張り弾性率が15000MPa、熱膨張率が±1ppm/℃の特性を有するものである。 In order to sufficiently obtain the effects of the present invention, the wholly aromatic polyamide film used in the present invention has a tensile modulus of 3000 MPa or more, preferably 6000 to 25000 MPa, and a thermal expansion coefficient of 20 ppm / ° C. or less, preferably − A wholly aromatic polyamide film having physical properties of 10 to 20 ppm / ° C. is preferred. Specific products include Aramika (manufactured by Teijin Advanced Films, Inc., trade name) and the like. This aramica has the characteristics that the glass transition temperature is 355 ° C., the tensile elastic modulus is 15000 MPa, and the thermal expansion coefficient is ± 1 ppm / ° C.
なお、上記した全芳香族ポリアミドフィルムの物性の測定方法として、ガラス転移温度は動的熱機械分析DMA法(昇温条件20℃/分)、引っ張り弾性率はASTM D882、熱膨張係数は熱機械分析TMA法(昇温条件20℃/分)で求めたものである。 In addition, as a measuring method of the physical property of the above-mentioned wholly aromatic polyamide film, the glass transition temperature is a dynamic thermomechanical analysis DMA method (temperature rising condition 20 ° C./min), the tensile elastic modulus is ASTM D882, and the thermal expansion coefficient is a thermal machine. It is determined by analytical TMA method (temperature rising condition 20 ° C./min).
また、これらの全芳香族ポリアミドフィルムの片面又は両面に表面処理を施しておいてもよく、表面処理としては低温プラズマ処理、コロナ放電処理、サンドブラスト処理等が好適である。フィルムの表面処理を施すと、フィルムと接着剤の界面の密着性が良好となり、多層プリント配線板としての信頼性が向上する。 Further, one or both surfaces of these wholly aromatic polyamide films may be subjected to a surface treatment. As the surface treatment, a low temperature plasma treatment, a corona discharge treatment, a sand blast treatment or the like is suitable. When the surface treatment of the film is performed, the adhesion at the interface between the film and the adhesive is improved, and the reliability as a multilayer printed wiring board is improved.
本発明の接着シートにおける接着剤層を構成する接着剤組成物は、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂用硬化剤、硬化促進剤及び無機充填材を必須成分とするが、さらに必要に応じて、エラストマー、老化防止剤、微粉末の無機質充填材又は有機質充填剤、顔料等を添加配合することができる。 The adhesive composition constituting the adhesive layer in the adhesive sheet of the present invention comprises an epoxy resin, a curing agent for epoxy resin, a curing accelerator and an inorganic filler as essential components, but further, if necessary, an elastomer, aging An inhibitor, fine powder inorganic filler or organic filler, pigment and the like can be added and blended.
本発明に用いるエポキシ樹脂としては、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、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、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂及び多官能エポキシ樹脂等を挙げることができ、具体的なものとしては、例えば、エピコート1001(ジャパンエポキシレジン社製、商品名)、エピコート1004(ジャパンエポキシレジン社製、商品名)等が挙げられ、これらは単独又は2種以上を混合して使用することができる。 Examples of the epoxy resin used in the present invention include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, isocyanurate type epoxy resin, and hydantoin type epoxy. Resin, alicyclic epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, polyfunctional epoxy resin, and the like. Specific examples include Epicoat 1001 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), Epicoat 1004 (Japan). Epoxy Resin Co., Ltd., trade name) and the like, and these can be used alone or in admixture of two or more.
また、本発明に用いるエポキシ樹脂組成物の上記エポキシ樹脂の硬化剤としては、公知のエポキシ樹脂の硬化剤が使用可能である。例えば、脂肪族アミン系硬化剤、脂環族アミン系硬化剤、芳香族アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノールノボラック、ジシアンジアミド、三フッ化ホウ素アミン錯塩等が例示され、これらは単独または2種以上混合して使用することができる。 Moreover, as a hardening | curing agent of the said epoxy resin of the epoxy resin composition used for this invention, the hardening | curing agent of a well-known epoxy resin can be used. Examples include aliphatic amine curing agents, alicyclic amine curing agents, aromatic amine curing agents, acid anhydride curing agents, phenol novolac, dicyandiamide, boron trifluoride amine complex salts, and the like. Alternatively, two or more kinds can be mixed and used.
これら硬化剤の配合量は上記エポキシ樹脂1当量に対して0.03〜0.4当量の範囲に設定することが好ましい。0.03当量未満ではエポキシ樹脂の十分な硬化が得られず、さらにはその他の諸特性、耐溶剤性、電気特性等も低下し、0.4当量を超えると接着性、半田耐熱性が低下する。 The blending amount of these curing agents is preferably set in the range of 0.03 to 0.4 equivalents with respect to 1 equivalent of the epoxy resin. If the amount is less than 0.03 equivalent, sufficient curing of the epoxy resin cannot be obtained, and other properties, solvent resistance, electrical properties, etc. also decrease. If the amount exceeds 0.4 equivalent, the adhesiveness and solder heat resistance decrease. To do.
さらに、本発明に用いる硬化促進剤としては、例えばイミダゾール類、BF錯体、3級アミン類、トリフェニルホスフィン等が挙げられ、これらは単独又は2種以上を混合して使用することができる。 Furthermore, examples of the curing accelerator used in the present invention include imidazoles, BF complexes, tertiary amines, triphenylphosphine, and the like, and these can be used alone or in admixture of two or more.
さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物はエラストマーを配合することが好ましく、このエラストマーとしては、アクリロニトリルブタジエンゴム、カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエンゴム、ビニル基含有アクリロニトリルブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエンゴム等が挙げられ、これらは単独又は2種以上を混合して使用することができる。 Furthermore, the epoxy resin composition of the present invention preferably contains an elastomer. Examples of the elastomer include acrylonitrile butadiene rubber, carboxyl group-containing acrylonitrile butadiene rubber, vinyl group-containing acrylonitrile butadiene rubber, butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, carboxyl group. Containing acrylonitrile butadiene rubber and the like can be mentioned, and these can be used alone or in admixture of two or more.
これらの接着剤組成物を構成する成分は、ポットミル、ボールミル、ロールミル、ホモジナイザー、スーパーミル等を用いて混合される。 The components constituting these adhesive compositions are mixed using a pot mill, ball mill, roll mill, homogenizer, super mill or the like.
さらに、これらの接着剤組成物には、熱伝導度を向上させるために、平均粒径が0.1〜10μm、好ましくは0.1〜4.0μmのシリカ、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、アルミナ、水酸化アルミニウム等の無機充填材を単独又は2種類以上を混合したものを、接着剤組成物に対して1体積%〜33体積%含んでいることが好ましい。 Further, these adhesive compositions include silica, silicon carbide, aluminum nitride, silicon nitride having an average particle size of 0.1 to 10 μm, preferably 0.1 to 4.0 μm, in order to improve thermal conductivity. It is preferable to contain 1% by volume to 33% by volume of a single inorganic filler such as alumina or aluminum hydroxide, or a mixture of two or more thereof, with respect to the adhesive composition.
この中でも、窒化アルミニウム、炭化ケイ素及び窒化ケイ素は、他の無機充填材よりも、熱伝導率に優れたビルドアップ材を形成することができる点で、特に好ましい。 Among these, aluminum nitride, silicon carbide, and silicon nitride are particularly preferable in that a build-up material having excellent thermal conductivity can be formed as compared with other inorganic fillers.
また、このとき無機充填材の平均粒径が0.1μm未満であると、接着剤組成物の粘度が上昇しすぎてしまい、また、この粘度上昇を避けるために溶媒を追加すると塗工時の乾燥に時間を要し、結果として塗工速度低下など作業能率が悪くなってしまう。また平均粒径が10μmを超えると、異物除去を目的とするフィルターに目詰まりが生じ易くなり生産性が低下してしまう。 At this time, if the average particle size of the inorganic filler is less than 0.1 μm, the viscosity of the adhesive composition will increase too much, and if a solvent is added to avoid this increase in viscosity, Time is required for drying, and as a result, work efficiency such as a decrease in coating speed is deteriorated. On the other hand, if the average particle diameter exceeds 10 μm, the filter intended to remove foreign matter is likely to be clogged, resulting in a decrease in productivity.
無機充填材の配合量は上記の接着剤組成物に対して1〜33体積%にするのが好ましい。これらの各成分をメチルエチルケトン(MEK)/セロソルブ等の溶剤を用いて均一に溶解し、容易にビルドアップ基板用接着剤組成物を製造することができる。 The blending amount of the inorganic filler is preferably 1 to 33% by volume with respect to the adhesive composition. Each of these components can be uniformly dissolved using a solvent such as methyl ethyl ketone (MEK) / cellosolve to easily produce an adhesive composition for build-up substrates.
まず、上記の接着剤組成物を上記の溶媒に所望の粘度等を考慮して適宜溶解することができる。 First, the above adhesive composition can be appropriately dissolved in the above solvent in consideration of a desired viscosity and the like.
この樹脂組成物を溶媒に溶解したときの固形分濃度は10〜45重量%であればよく、好ましくは20〜35重量%である。固形分濃度が45重量%を超えると粘度の上昇や相溶性の低下により塗工性が悪くなり、作業性が低下し、10重量%より小さいと塗工ムラが生じやすくなり、さらに、脱溶剤量が多くなることから環境面や不経済性等の問題が生じてしまう。 The solid content concentration when this resin composition is dissolved in a solvent may be 10 to 45% by weight, preferably 20 to 35% by weight. If the solid content concentration exceeds 45% by weight, the coating property deteriorates due to an increase in viscosity or a decrease in compatibility, the workability decreases, and if it is less than 10% by weight, uneven coating tends to occur. Since the amount increases, problems such as environmental aspects and uneconomical factors arise.
そして、本発明のビルドアップ型プリント配線板用接着シートは、上記の全芳香族ポリアミドフィルムを絶縁フィルム基材とし、上記の接着剤組成物を基材の片面又は両面に後に述べる条件により塗工乾燥し、接着剤組成物をBステージ状態にまで半硬化させて得られるものである。 The build-up type printed wiring board adhesive sheet of the present invention uses the wholly aromatic polyamide film as an insulating film substrate, and the adhesive composition is applied to one or both surfaces of the substrate under the conditions described later. It is obtained by drying and semi-curing the adhesive composition to the B stage state.
なお、接着剤組成物は、溶剤を乾燥除去して半硬化状態とした後、加熱ロールで接着剤塗布面に離型紙、離型フィルム等の離型材を線圧2〜200N/cm、60〜150℃で圧着させてもよい。 The adhesive composition was made into a semi-cured state by removing the solvent by drying, and then a release material such as a release paper or a release film was applied to the adhesive application surface with a heating roll at a linear pressure of 2 to 200 N / cm, 60 to You may make it crimp at 150 degreeC.
また、得られた離型材付き接着シートの接着層をさらに硬化させるために、30〜200℃の温度で、1分〜150時間加熱処理することで、加熱・熟成させることにより、ビルドアップ成形の熱プレス時における樹脂流れ(レジンフロー)量を適宜調整してもよい。 Moreover, in order to further harden the adhesive layer of the obtained adhesive sheet with a release material, it is heated and aged at a temperature of 30 to 200 ° C. for 1 minute to 150 hours. The amount of resin flow (resin flow) during hot pressing may be adjusted as appropriate.
このとき、接着シートの厚さ、すなわち全芳香族ポリアミドフィルムと接着層のトータルの厚さは、5〜45μmであり、好ましくは5〜20μmである。5μmより薄いと強度が著しく低下し、フレキシブル印刷配線用基板の作製が極めて困難になり、45μmより厚いとコストが高くなり、脆化し、屈曲性が低下するとともに、省スペース、ファインパターン化が要求される現状にはそぐわなくなってしまう。 At this time, the thickness of the adhesive sheet, that is, the total thickness of the wholly aromatic polyamide film and the adhesive layer is 5 to 45 μm, preferably 5 to 20 μm. If the thickness is less than 5 μm, the strength is significantly reduced, making it difficult to fabricate a flexible printed wiring board. If the thickness is more than 45 μm, the cost is increased, the brittleness is reduced, the flexibility is reduced, and space saving and fine patterning are required. Will not be appropriate for the current situation.
上記の接着剤組成物を絶縁フィルム基材に塗布乾燥するに当たっては、80〜180℃の温度が好ましく、その理由は、この加熱乾燥が不十分であると、接着剤組成物の有機溶剤成分が残留する為にビルドアップ成形後にボイドが発生したり、密着性、はんだ耐熱性等の信頼性が低下してしまう。また、過度に加熱乾燥をすると、接着剤組成物の表面のBステージ状態が進行し、ポットライフの低下や、ビルドアップ成形後の金属箔や、絶縁フィルムとの密着性にムラが生じ、その結果、金属箔の引きはがし強さ、半田耐熱性、誘電特性に大小、強弱のムラが発生してしまう。 In applying and drying the above adhesive composition on an insulating film substrate, a temperature of 80 to 180 ° C. is preferable because the organic solvent component of the adhesive composition is insufficient when this heat drying is insufficient. Therefore, voids are generated after build-up molding, and reliability such as adhesion and solder heat resistance is lowered. In addition, when heated and dried excessively, the B-stage state of the surface of the adhesive composition proceeds, and the pot life is reduced, the metal foil after build-up molding, and the adhesion with the insulating film are uneven, As a result, large and small unevenness occurs in the peel strength, solder heat resistance, and dielectric properties of the metal foil.
次に、このようにして製造した接着シートをビルドアップ材としてコア材にビルドアップする。また、両面接着剤層のビルドアップ材の場合は金属箔などを積層し、導電性層を形成することもできる。金属箔を積層して被圧体とし、この被圧体を加熱加圧することによって、ビルドアップ材の接着剤組成物を硬化させて多層の積層板を得ることができる。 Next, the adhesive sheet manufactured in this way is built up to a core material as a buildup material. In the case of a build-up material for a double-sided adhesive layer, a conductive layer can be formed by laminating metal foil or the like. By laminating metal foils to form a pressure-receiving body and heating and pressing the pressure-receiving body, the adhesive composition of the build-up material can be cured to obtain a multilayer laminate.
金属箔としては、銅箔、アルミニウム箔等を用いることができるが、回路形成など後工程を考慮すると、銅箔が好ましい。本発明に使用される接着剤層を介して電気絶縁性フィルムと積層する該銅箔の厚さは5〜15μmであり、好ましくは、6〜14μmである。銅箔の厚さが5μmより薄いと銅箔の機械的特性が低下し、作業性が著しく低下し、15μmより厚いとエッチング時に銅エッジをシャープにすることが困難になり、100μm以下のファインパターンの回路作製に際しては、目的の回路ピッチに調整するのが極めて難しくなる。銅箔の種類としては圧延銅箔、電解銅箔等が挙げられ、これらを用途に応じ適宜選択して使用することができる。 As the metal foil, a copper foil, an aluminum foil, or the like can be used, but a copper foil is preferable in consideration of subsequent processes such as circuit formation. The thickness of this copper foil laminated | stacked with an electrically insulating film through the adhesive bond layer used for this invention is 5-15 micrometers, Preferably, it is 6-14 micrometers. If the thickness of the copper foil is less than 5 μm, the mechanical properties of the copper foil are lowered and workability is remarkably lowered. If the thickness is more than 15 μm, it becomes difficult to sharpen the copper edge during etching, and a fine pattern of 100 μm or less. It is extremely difficult to adjust the circuit pitch to the target when manufacturing the circuit. Examples of the copper foil include rolled copper foil, electrolytic copper foil, and the like, which can be appropriately selected and used according to the application.
なお、導電性層を形成する方法としては、公知の薄膜形成法、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、無電解メッキ、電解メッキ等が挙げられ、これらの方法を用いて金属箔の層を有するビルドアップ材を得ることもできる。 In addition, as a method for forming the conductive layer, a known thin film forming method, for example, a sputtering method, a vacuum deposition method, an electroless plating, an electrolytic plating, or the like can be given, and a metal foil layer is formed using these methods. Build-up materials can also be obtained.
また、上記の加圧は金属箔及びビルドアップ材の接合と、厚みの調整のために行うので、加圧条件は必要に応じて選択することができるが、エポキシ樹脂とこのエポキシ樹脂の硬化剤の架橋反応は、主として硬化剤の反応特性に依存するので、硬化剤の種類に応じて加熱温度、加熱時間を選ぶ必要が生じる。例えば、一般には、温度150〜300℃、圧力4.9MPa(50kg/cm2)、時間10〜60分程度で加熱操作を行うのが目安となる。 In addition, since the above pressurization is performed for joining the metal foil and the build-up material and adjusting the thickness, the pressurization conditions can be selected as necessary, but the epoxy resin and the curing agent for this epoxy resin Since the crosslinking reaction mainly depends on the reaction characteristics of the curing agent, it is necessary to select a heating temperature and a heating time according to the type of the curing agent. For example, in general, the heating operation is performed at a temperature of 150 to 300 ° C., a pressure of 4.9 MPa (50 kg / cm 2 ), and a time of about 10 to 60 minutes.
そして、本発明のビルドアップ型多層プリント配線板は、コア材として両面金属箔張積層板を用いたものであって、まず、両面金属箔張積層板にサブトラクティブ法等の回路形成工程を施すことによって両面の回路パターンを形成する。次に、回路パターンを形成した積層板の片面に本発明のビルドアップ型多層プリント配線板用接着シートを用いてビルドアップ層を形成する。 The build-up type multilayer printed wiring board according to the present invention uses a double-sided metal foil-clad laminate as a core material. First, the double-sided metal foil-clad laminate is subjected to a circuit forming process such as a subtractive method. Thus, circuit patterns on both sides are formed. Next, a buildup layer is formed on one side of the laminate on which the circuit pattern is formed, using the adhesive sheet for buildup type multilayer printed wiring boards of the present invention.
このビルドアップ層は回路パターンを形成した積層板の表面に上記のビルドアップ型多層プリント配線板用接着シートを介して銅箔等の金属箔を重ねた後加熱加圧により一体化して積層することにより形成することができる。 This build-up layer is formed by laminating a metal foil such as a copper foil on the surface of the laminated board on which the circuit pattern is formed via the above-mentioned adhesive sheet for a multi-layer printed wiring board, and then laminating them by heating and pressing. Can be formed.
このようにして多層の積層板を形成した後、上記と同様の回路形成工程を施すことによってビルドアップ層の金属箔に回路パターンを形成すると共に複数の層の回路パターンを接続するための信号伝達用のビアホール(めっきスルーホール)を形成して回路を導通可能とする。なお、上記のビルドアップ層は必要に応じて回路パターンを形成した積層板の片面にのみ形成しても良い。 After forming a multilayer laminated board in this way, the circuit formation process similar to the above is performed to form a circuit pattern on the metal foil of the build-up layer and signal transmission for connecting the circuit patterns of a plurality of layers A via hole (plating through hole) is formed to make the circuit conductive. The build-up layer may be formed only on one side of the laminated board on which a circuit pattern is formed as necessary.
また、上記のビルドアップ材の両面に離型フィルムを張り付けたまま、所定の位置に公知の方法(例えば、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー等のレーザー孔明け法、ドリルによる孔明け法)によりバイアホールとして貫通孔を形成し、そこに公知の導電性組成物を印刷、ダイ塗工等の方法等により充填した回路基板接続材用部材を準備することもできる。 In addition, via holes can be formed at predetermined positions with the release films attached to both sides of the build-up material by a known method (for example, a laser drilling method such as a carbon dioxide laser, an excimer laser, or a drilling method using a drill). A member for a circuit board connecting material in which a through-hole is formed and filled with a known conductive composition by a method such as printing or die coating can be prepared.
ここで、本発明と従来のビルドアップ型多層プリント配線板の概念図を用い、それぞれ説明する。図1は、本発明のビルドアップ型多層プリント配線板1であり、この多層プリント配線板はコア材2と、コア材の両面にそれぞれ複数枚積層された接着シート3とからなり、コア材及び接着シート間、接着シート同士の間には銅の配線パターン4が設けられている。これら配線パターンは、スルーホール、ビアホール等により層間接続されている。また、本発明の接着シート3は、全芳香族ポリアミドフィルム3aに接着剤層3bを積層した構成であり、これがプリント配線板における絶縁層を形成している。
Here, it demonstrates using the conceptual diagram of this invention and the conventional buildup type | mold multilayer printed wiring board, respectively. FIG. 1 shows a build-up type multilayer printed
また、図2は、従来のビルドアップ型多層プリント配線板11であり、この多層プリント配線板は、本発明と同様にコア材12と、コア材の両面にそれぞれ複数枚積層された接着シート13とからなり、コア材及び接着シート間、接着シート間同士の間には銅の配線パターン14が設けられている。これらの配線パターンは、スルーホール、ビアホール等により層間接続されている。ここで、接着シート13は接着剤層のフィルムのみで構成されたものである。
FIG. 2 shows a conventional build-up type multilayer printed
本願発明は従来と比べて接着シートが薄いながらも、その取り扱いや強度、絶縁性、導電性等が優れており、同一の構成を有するプリント配線板を製造する際に、より薄くコンパクトなプリント配線板が得られ、かつ、放熱性に優れたものとすることができるため、半導体チップを搭載して半導体装置とした場合にも、装置を安定して動作させることができる。 The invention of the present application is superior in handling, strength, insulation, conductivity, etc., although the adhesive sheet is thinner than the conventional one. When manufacturing printed wiring boards having the same configuration, the printed wiring is thinner and more compact. Since a plate can be obtained and heat dissipation can be improved, the device can be stably operated even when a semiconductor chip is mounted to form a semiconductor device.
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。また、以下の実施例および比較例において「部」とは「質量部」を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited by these Examples. In the following examples and comparative examples, “parts” means “parts by mass”.
(実施例1)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂エピコート1001(ジャパンエポキシレジン社製、商品名;エポキシ当量 475) 43.5部、4,4´−ジアミノジフェニルスルホン(アミン当量 62) 5.7部、2−エチル−4−メチルイミダゾール 0.2部、シクロフェノキシホスファゼンオリゴマー(融点100℃) 10部及び無機充填剤として平均粒径1.5μmの窒化アルミニウム 20部を、MEK(メチルエチルケトン)/MCA(メチルセロソルブアセテート)=6/4の混合溶剤に溶解希釈して樹脂組成物とし、この樹脂組成物をPPTA(ポリパラフェニレンテレフタルアミド)アラミドフィルム4μm厚(帝人アドバンストフィルム製、商品名:アラミカ042RC)の両面に乾燥後の接着剤層の厚さがそれぞれ8μm、10μmになるようにロールコーターで塗布乾燥し、総厚22μmのビルドアップ型多層プリント配線板用接着シートを製造した。
(Example 1)
Bisphenol A type epoxy resin Epicoat 1001 (manufactured by Japan Epoxy Resin, trade name; epoxy equivalent 475) 43.5 parts, 4,4′-diaminodiphenylsulfone (amine equivalent 62) 5.7 parts, 2-ethyl-4- 0.2 parts of methylimidazole, 10 parts of cyclophenoxyphosphazene oligomer (melting point 100 ° C.) and 20 parts of aluminum nitride having an average particle diameter of 1.5 μm as an inorganic filler, MEK (methyl ethyl ketone) / MCA (methyl cellosolve acetate) = 6 / 4 was dissolved in a mixed solvent of No. 4 to obtain a resin composition, and this resin composition was bonded to both sides of a PPTA (polyparaphenylene terephthalamide) aramid film 4 μm thick (manufactured by Teijin Advanced Films, trade name: Aramika 042RC) after drying. The thickness of the agent layer is 8μm and 10μ respectively Coating and drying a roll coater so that, to produce a total thickness 22μm buildup type multilayer printed wiring board adhesive sheet.
さらに、厚さ80μmのコア材の両面にそれぞれ12μmの厚さの銅箔を張り合わせた銅張積層板の両面に、得られた接着シート及び厚さ12μmの銅箔を積層し、160℃、4.0MPaで加熱加圧することでビルドアップし、これを銅張積層板の両面にそれぞれビルドアップ層が2層となるように積層し、さらに、厚さ4μmのアラミドフィルム(帝人アドバンストフィルム製、商品名:アラミカ042RC)に厚さ10μmの接着剤層を設けたカバーレイを両面に積層して6層のビルドアップ型多層プリント配線板を製造した。
なお、カバーレイの接着剤層には接着シートと同じ接着剤を用いた。この点は、以下の実施例及び比較例においても、その実施例及び比較例で用いた接着シートと同じ接着剤を用いて行った。
Furthermore, the obtained adhesive sheet and the copper foil having a thickness of 12 μm were laminated on both sides of a copper clad laminate in which a copper foil having a thickness of 12 μm was bonded to both sides of a core material having a thickness of 80 μm. Build up by heating and pressurizing at 0.0 MPa, and laminate this on both sides of the copper-clad laminate so that there are two build-up layers on each side. Furthermore, a 4 μm thick aramid film (manufactured by Teijin Advanced Film, product) Name: Aramica 042RC) was laminated on both sides with a coverlay provided with a 10 μm thick adhesive layer to produce a 6-layer build-up type multilayer printed wiring board.
The same adhesive as the adhesive sheet was used for the adhesive layer of the coverlay. This point was also performed in the following examples and comparative examples using the same adhesive as the adhesive sheets used in the examples and comparative examples.
(実施例2)
無機充填剤として平均粒径1.0μmのアルミナを用いた以外は、実施例1と同様にして接着シート、多層プリント配線板を製造した。
(Example 2)
An adhesive sheet and a multilayer printed wiring board were produced in the same manner as in Example 1 except that alumina having an average particle diameter of 1.0 μm was used as the inorganic filler.
(実施例3)
無機充填剤として平均粒径3.0μmの窒化ケイ素を用いた以外は、実施例1と同様にして接着シート、多層プリント配線板を製造した。
(Example 3)
An adhesive sheet and a multilayer printed wiring board were produced in the same manner as in Example 1 except that silicon nitride having an average particle size of 3.0 μm was used as the inorganic filler.
(実施例4)
無機充填剤として平均粒径0.7μmのシリカを用いた以外は、実施例1と同様にして接着シート、多層プリント配線板を製造した。
Example 4
An adhesive sheet and a multilayer printed wiring board were produced in the same manner as in Example 1 except that silica having an average particle diameter of 0.7 μm was used as the inorganic filler.
(実施例5)
無機充填剤として平均粒径1.1μmの水酸化アルミニウムを用いた以外は、実施例1と同様にして接着シート、多層プリント配線板を製造した。
(Example 5)
An adhesive sheet and a multilayer printed wiring board were produced in the same manner as in Example 1 except that aluminum hydroxide having an average particle size of 1.1 μm was used as the inorganic filler.
(比較例1)
基材に厚さ25μmのポリイミドフィルム(製造元:東レデュポン、商品名:カプトン100EN)を用い、その両面に設ける接着剤層の厚さをそれぞれ10μmにして、接着シートの総厚を45μmとし、カバーレイとして厚さ25μmのポリイミドフィルム(東レデュポン社製、商品名:カプトン100EN)に厚さ10μmの接着剤層を設けたものを用いた以外は、実施例1と同様にして接着シート、多層プリント配線板を製造した。
(Comparative Example 1)
A 25 μm thick polyimide film (manufacturer: Toray DuPont, trade name: Kapton 100EN) is used as the base material, the thickness of the adhesive layers provided on both sides thereof is 10 μm, the total thickness of the adhesive sheet is 45 μm, and the cover Adhesive sheet and multilayer print in the same manner as in Example 1 except that a 25 μm thick polyimide film (trade name: Kapton 100EN) provided with a 10 μm thick adhesive layer was used as a ray. A wiring board was manufactured.
(比較例2)
無機充填剤として平均粒径1.1μmの水酸化アルミニウムを用い、基材に厚さ30μmのガラスクロス(製造元:旭シユエーベル、商品名:A106/AS440)を用いて、これに接着剤を含浸させて厚さ40μmのプリプレグ(接着シート)とし、カバーレイの代わりに厚さ45μmのレジスト層を設けた以外は、実施例1と同様にして接着シート、多層プリント配線板を製造した。
(Comparative Example 2)
Aluminum hydroxide having an average particle diameter of 1.1 μm is used as an inorganic filler, and a glass cloth (manufacturer: Asahi Sieber, trade name: A106 / AS440) having a thickness of 30 μm is used as the base material, and this is impregnated with an adhesive. An adhesive sheet and a multilayer printed wiring board were produced in the same manner as in Example 1 except that a prepreg (adhesive sheet) having a thickness of 40 μm was provided and a resist layer having a thickness of 45 μm was provided instead of the coverlay.
(比較例3)
基材を用いることなく、接着剤層の厚さを40μmとして接着シートを構成し、カバーレイの代わりに厚さ45μmのレジスト層を設けた以外は実施例1と同様にして、接着シート、多層プリント配線板を製造した。
(Comparative Example 3)
An adhesive sheet, a multilayer, was formed in the same manner as in Example 1 except that an adhesive sheet was formed with an adhesive layer thickness of 40 μm without using a base material, and a resist layer with a thickness of 45 μm was provided instead of the coverlay. A printed wiring board was manufactured.
(比較例4)
基材に厚さ12.5μmのポリイミドフィルム(製造元:東レデュポン、商品名:カプトン 50EN)を用い、接着シートの総厚を30.5μmとし、カバーレイとして厚さ12.5μmのポリイミドフィルム(東レデュポン社製、商品名:カプトン50EN)に厚さ10μmの接着剤層を設けたものを用いた以外は実施例1と同様にして接着シート、多層プリント配線板を製造した。
(Comparative Example 4)
A polyimide film with a thickness of 12.5 μm (manufacturer: Toray DuPont, product name: Kapton 50EN) was used as the base material, the total thickness of the adhesive sheet was 30.5 μm, and a polyimide film with a thickness of 12.5 μm (Toray) An adhesive sheet and a multilayer printed wiring board were produced in the same manner as in Example 1 except that a product having a 10 μm thick adhesive layer provided on DuPont's product name: Kapton 50EN) was used.
(比較例5)
基材に厚さ15μmのアラミドフィルム(製造元:帝人アドバンストフィルム、商品名:アラミカ 160RC)を用い、接着シートの総厚を34μmとし、カバーレイとして厚さ16μmのアラミドフィルム(帝人アドバンストフィルム社製、商品名:アラミカ160RC)に厚さ16μmの接着剤層を設けたものを用いた以外は実施例1と同様にして接着シート、多層プリント配線板を製造した。
(Comparative Example 5)
An aramid film (manufacturer: Teijin Advanced Film, trade name: Aramika 160RC) is used as the substrate, the total thickness of the adhesive sheet is 34 μm, and a 16 μm thick aramid film (manufactured by Teijin Advanced Film, An adhesive sheet and a multilayer printed wiring board were produced in the same manner as in Example 1 except that a product having an adhesive layer having a thickness of 16 μm was used.
(試験例)
実施例及び比較例で製造した接着シートの接着剤層を硬化させて、接着シートの弾性率、熱伝導率、熱抵抗、絶縁耐圧からなる特性を測定した。また、得られた6層の多層プリント配線板について、層間絶縁信頼性及び熱抵抗を測定した。これらの結果を併せて表1及び表2に示した。
(Test example)
The adhesive layer of the adhesive sheets manufactured in Examples and Comparative Examples was cured, and the characteristics including the elastic modulus, thermal conductivity, thermal resistance, and dielectric strength of the adhesive sheets were measured. In addition, interlayer insulation reliability and thermal resistance of the obtained 6-layer multilayer printed wiring board were measured. These results are shown together in Tables 1 and 2.
*1:[接着剤の弾性率]、30〜250℃(10℃/min 昇温)の条件で、セイコーインスツルメンツ株式会社製、商品名:TMA/SS6600を使用してTMA法により求めた。
*2:[基材の引っ張り強度]、JIS C 2328に準じて求めた。
*3:[基材の引っ張り弾性率]、ASTM D 882に準じて求めた。
*4:[接着シートの熱伝導率]、室温で、京都電子工業株式会社製、商品名:LFA−502を用いてレーザーフラッシュ法により測定した。
*5:[接着シートの熱抵抗]、*3で求めた熱伝導率及び接着シートの厚さより算出した。
*6:[接着シートの絶縁耐圧]、JIS C 3005に準じて求めた。
*7:[6層基板の層間絶縁信頼性] 試験片を85℃/85%RH/12V印加の条件で1000hr処理後の層間絶縁抵抗を測定した。測定値が10−12Ω以上のとき○、10−10Ω以上10−12Ω未満のとき△、10−10Ω未満のとき×と評価した。
*8:[6層基板の熱抵抗]、*4の熱抵抗と同様に6層基板の熱伝導率及び6層基板の厚さにより算出した。
* 1: Obtained by the TMA method using Seiko Instruments Inc., trade name: TMA / SS6600 under the conditions of [elastic modulus of adhesive] and 30 to 250 ° C. (temperature increase of 10 ° C./min).
* 2: [Tensile strength of substrate], determined according to JIS C 2328.
* 3: [Tensile modulus of base material], determined according to ASTM D882.
* 4: [Thermal conductivity of adhesive sheet], measured at room temperature by a laser flash method using Kyoto Electronics Industry Co., Ltd., trade name: LFA-502.
* 5: [Thermal resistance of the adhesive sheet], calculated from the thermal conductivity obtained in * 3 and the thickness of the adhesive sheet.
* 6: [Dielectric withstand voltage of adhesive sheet], determined according to JIS C 3005.
* 7: [Interlayer insulation reliability of 6-layer substrate] The interlayer insulation resistance after 1000 hr treatment of the test piece under the condition of 85 ° C / 85% RH / 12V application was measured. When the measured value was 10 −12 Ω or more, it was evaluated as “◯”, when it was 10 −10 Ω or more and less than 10 −12 Ω, Δ when it was less than 10 −10 Ω.
* 8: [Thermal resistance of the 6-layer substrate], calculated by the thermal conductivity of the 6-layer substrate and the thickness of the 6-layer substrate in the same manner as the thermal resistance of * 4.
1,11…ビルドアップ型多層プリント配線板、2,12…コア材(両面銅張積層板)、3,13…接着シート、3a…全芳香族ポリアミドフィルム、3b…接着剤層、4,14…配線パターン
DESCRIPTION OF
Claims (6)
(A)少なくとも1種のポリエポキシド化合物と、
(B)エポキシ用硬化剤と、
(C)エポキシ用硬化促進剤と、
(D)無機充填材と、
を必須成分とする樹脂組成物により形成されることを特徴とする請求項1又は2記載のビルドアップ型多層プリント配線板用接着シート。 The adhesive layer is
(A) at least one polyepoxide compound;
(B) an epoxy curing agent;
(C) an epoxy curing accelerator;
(D) an inorganic filler;
The adhesive sheet for build-up type multilayer printed wiring boards according to claim 1 or 2, wherein the adhesive sheet is formed of a resin composition having an essential component.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006314427A JP2008130824A (en) | 2006-11-21 | 2006-11-21 | Adhesive sheet for buildup type multilayer printed wiring board, and buildup type multilayer printed wiring board |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010212683A (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | General Electric Co <Ge> | System and method for building up stacked die embedded type chip |
-
2006
- 2006-11-21 JP JP2006314427A patent/JP2008130824A/en not_active Withdrawn
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