JP2019179844A - ソルダーレジスト形成用の樹脂シート、回路基板、および半導体パッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】封止樹脂との密着性に優れるソルダーレジスト層を形成することが可能な樹脂シートを提供する。【解決手段】ソルダーレジスト形成用の樹脂シートであって、キャリア基材と、前記キャリア基材の一方の面に設けられた、ソルダーレジスト用樹脂組成物からなる樹脂層と、を備え、下記測定条件１に従って測定される前記樹脂層の界面の最大高さ粗さＲｚが１．０μｍ以上６．０μｍ以下である、樹脂シート。（測定条件１）下記の測定面について、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に従って測定した最大高さ粗さを、樹脂層の界面の最大高さ粗さＲｚとする。（測定面）当該樹脂シートを温度１２０℃で１時間熱処理して、前記樹脂層を硬化する。次いで、前記硬化樹脂層から前記キャリア基材を剥離する。前記硬化樹脂層の、前記キャリア基材と接していた面を測定面とする。【選択図】図１

Description

本発明は、ソルダーレジスト形成用の樹脂シート、回路基板、および半導体パッケージに関する。より詳細には、回路基板のソルダーレジストの形成に好適に使用できる樹脂シート、ソルダーレジストを備える回路基板、および回路基板を備える半導体パッケージに関する。

一般に、電子機器などに用いられるプリント配線板において、プリント配線板に電子部品を実装する際には、不必要な部分にはんだが付着するのを防止すると共に、回路の導体が露出して酸化や湿度により腐食されるのを防ぐために、回路パターンの形成された基板上の接続孔を除く領域にソルダーレジスト層が形成されている。このソルダーレジスト層の表面は、半導体チップを封止する樹脂封止体の樹脂で被覆されている。

ソルダーレジストには、封止樹脂との密着性を向上させるために、その表面を粗化する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。特許文献１および２では、ソルダーレジスト層を形成した後、その表面を粗くするための表面処理方法が提案されている。特許文献３では、支持フィルムの、樹脂層を設ける面側の表面粗さを調整することにより、所定の表面粗さを有する樹脂層を形成することができるソルダーレジスト用の感光性ドライフィルムが提案されている。

特開平１０−２８４６４８号公報 国際公開第２００６／１２６６２１号公報 特開２０１７−１９１３３５号公報

本発明者らは、ソルダーレジストの封止樹脂で封止される側の面の表面粗さを高度に制御することにより、ソルダーレジストと封止樹脂との間の密着性をさらに改善できることを見出した。

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、所定の表面粗さを有するソルダーレジスト層は、封止樹脂との密着性が良好であり、そのため得られる回路基板や、半導体パッケージ等の電子装置の信頼性が向上することを見出し、本発明を完成させた。

本発明によれば、
ソルダーレジスト形成用の樹脂シートであって、
キャリア基材と、
前記キャリア基材の一方の面に設けられた、ソルダーレジスト用樹脂組成物からなる樹脂層と、を備え、
下記の測定条件１に従って測定される前記樹脂層の界面の最大高さ粗さＲｚが１．０μｍ以上６．０μｍ以下である、樹脂シートが提供される。
（測定条件１）
下記の測定面について、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に従って測定した最大高さ粗さを、樹脂層の界面の最大高さ粗さＲｚとする。
（測定面）
当該樹脂シートを温度１２０℃で１時間熱処理して、前記樹脂層を硬化する。次いで、前記硬化樹脂層から前記キャリア基材を剥離する。前記硬化樹脂層の、前記キャリア基材と接していた面を測定面とする。

また本発明によれば、
表面に導体回路パターンが形成された基板と、
前記基板の表面上に形成されたソルダーレジスト層と、を備える回路基板であり、
前記ソルダーレジスト層が、ソルダーレジスト用樹脂組成物からなる樹脂層の硬化物で構成され、
前記樹脂層の硬化物の前記基板に接した面とは反対側の表面の、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に従って測定した最大高さ粗さＲｚが、１．０μｍ以上６．０μｍ以下である、回路基板が提供される。

また本発明によれば、
上記回路基板と、
前記回路基板上に設けられた半導体素子と、
前記回路基板の少なくとも一方の面および前記半導体素子を覆う封止樹脂と、を備える半導体パッケージが提供される。

本発明によれば、封止樹脂との密着性に優れるソルダーレジスト層を形成することが可能な樹脂シートが提供される。

本実施形態に係る樹脂シートの一例を示す断面図である。 本実施形態に係る回路基板の一例を示す断面模式図である。 本実施形態に係る回路基板の製造方法の一例を示す模式図である。 本実施形態に係る半導体パッケージの一例を示す断面模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態の樹脂シートを、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の樹脂シートの一例を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態のソルダーレジスト形成用の樹脂シート１００は、キャリア基材１２と、前記キャリア基材１２の一方の面に設けられた、ソルダーレジスト用樹脂組成物からなる樹脂層１０とを備える。一実施形態において、使用時まで樹脂層１０を保護するために、キャリア基材１２とは反対の面に、さらに保護フィルム（図示せず）が設けられていてもよい。

本実施形態の樹脂フィルム１００の、樹脂層１０のキャリア基材１２との界面（測定面）の、以下の測定条件１に従って測定される最大高さ粗さＲｚは、１．０μｍ以上６．０μｍ以下である。
（測定条件１）
下記の測定面について、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に従って測定した最大高さ粗さを、樹脂層の界面の最大高さ粗さＲｚとする。
（測定面）
樹脂シート１００を温度１２０℃で１時間熱処理して、樹脂層１０を硬化する。次いで、硬化樹脂層１０からキャリア基材１２を剥離する。硬化樹脂層１０の、キャリア基材１２と接していた面を測定面とする。

一実施形態において、樹脂層１０のキャリア基材１２との界面（測定面）の、以下の測定条件２に従って測定される算術平均粗さＲａは０．０７μｍ以上１．０μｍ以下である。
（測定条件２）
前記測定面について、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に従って測定した算術平均粗さを、樹脂層の界面の算術平均粗さＲａとする。

本実施形態の樹脂シート１００は、ソルダーレジスト層を形成するために使用することができる。ソルダーレジスト層を作製した場合に、上記の最大高さ粗さＲｚを有することにより、ソルダーレジスト層を封止するために設けられる封止樹脂との密着性が改善される。また、好ましくは、さらに上記値の算術平均粗さＲａを有することにより、ソルダーレジスト層と封止樹脂との密着性がさらに改善される。

本実施形態の樹脂シート１００に用いられるキャリア基材１２としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム等の熱可塑性樹脂からなるフィルム、銅箔等の金属フィルムを好適に使用することができるが、これらの中でも、耐熱性、機械的強度、取扱性等の観点から、ポリエステルフィルムを好適に使用することができる。キャリア基材１２の樹脂層１０を設ける面には、離型処理が施されていてもよい。例えば、ワックス類、シリコーンワックス、シリコーン系樹脂等の離型剤を適当な溶剤に溶解または分散して調製した塗工液を、ロールコート法、スプレーコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の公知の手段により、キャリア基材１２の表面に塗布、乾燥することにより、離型処理を施すことができる。キャリア基材１２の厚さは、１０μｍ〜１５０μｍの範囲で用途に応じて適宜選択される。

キャリア基材１２は、樹脂シート１００を支持するとともに、樹脂層１０のキャリア基材１２と接する側の表面に所定の表面形態を賦型する役割を有する。具体的には、樹脂層１０を設ける側の表面の最大高さ粗さＲｚが１．０μｍ以上６．０μｍ以下であり、算術平均粗さＲａが０．０７μｍ以上１．０μｍ以下であるキャリア基材１２を用いることにより、キャリア基材１２への塗布により形成される樹脂層１０が、所望の表面形態を有し得る。

本実施形態において、樹脂層１０は、ソルダーレジスト用樹脂組成物（以下、樹脂組成物と称する）から形成される。この樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と、充填材とを含み得る。

熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂を含むことが好ましい。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Ｅ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂（４，４’−（１，３−フェニレンジイソプリジエン）ビスフェノール型エポキシ樹脂）、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂（４，４’−（１，４−フェニレンジイソプリジエン）ビスフェノール型エポキシ樹脂）、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂（４，４’−シクロヘキシジエンビスフェノール型エポキシ樹脂）などのビスフェノール型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタン型ノボラック型エポキシ樹脂、縮合環芳香族炭化水素構造を有するノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；キシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂などのアラルキル型エポキシ樹脂；ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、２官能ないし４官能エポキシ型ナフタレン樹脂、ビナフチル型エポキシ樹脂、ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂などのナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂；アントラセン型エポキシ樹脂；フェノキシ型エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂；ノルボルネン型エポキシ樹脂；アダマンタン型エポキシ樹脂；フルオレン型エポキシ樹脂から選択される一種または二種以上を含むことができる。これらの中でも封止樹脂との密着性の観点から、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂を含むことがより好ましい。

本実施形態においては、以下の式（１）に示すエポキシ樹脂をエポキシ樹脂（Ａ）として含むことが、好ましい態様の一例として挙げられる。

（式（１）中、ｎは０〜１０の整数であり、Ｒ_１およびＲ_２は互いに独立して水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のアルコキシ基である）

エポキシ樹脂の含有量は、たとえば樹脂組成物の全固形分に対して３質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であることがより好ましい。エポキシ樹脂の含有量を上記下限値以上とすることにより、樹脂組成物を用いて形成されるソルダーレジストと封止樹脂との密着性が改善される。一方で、エポキシ樹脂の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対して３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましい。エポキシ樹脂（Ａ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、樹脂組成物を用いて形成されるソルダーレジストの耐熱性や耐湿性の向上を図ることができる。なお、樹脂組成物の全固形分とは、熱樹脂組成物（Ｐ）中に含まれる溶剤を除く成分全体を指す。以下、本明細書において同様である。

本実施形態に係る樹脂組成物に用いられる充填材としては、無機充填材を用いることができる。無機充填剤としては、特に限定されないが、例えば、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラスなどのケイ酸塩；酸化チタン、アルミナ、ベーマイト、シリカ、溶融シリカなどの酸化物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイトなどの炭酸塩；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどの水酸化物；硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウムなどの硫酸塩または亜硫酸塩；ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウムなどのホウ酸塩；窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素などの窒化物；チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムなどのチタン酸塩などを挙げることができる。これらの中でも、タルク、アルミナ、ガラス、シリカ、マイカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが好ましい。

本実施形態に係るシリカは、特に限定されないが、例えば、球状シリカ、および破砕シリカのうちの少なくとも一方を含んでもよい。ソルダーレジスト膜の埋め込み性や表面平滑性を向上させる観点からは、球状シリカを含むことがより好ましい。また、シリカは、たとえば、溶融球状シリカでもよい。本実施形態に係るシリカとしては、たとえば球状シリカ、および破砕シリカのうちの少なくとも一方を含む。ソルダーレジスト膜の埋め込み性や表面平滑性、樹脂組成物を用いて得られるソルダーレジストと封止樹脂との密着性の観点からは、球状シリカを含むことがより好ましい。また、充填材は、たとえば溶融シリカである。

上記充填材の平均粒径Ｄ_５０の下限値は、とくに限定されないが、０．０１μｍ以上が好ましく、０．０５μｍ以上がより好ましい。上記充填材の平均粒径Ｄ_５０の上限値は、とくに限定されないが、５．０μｍ以下が好ましく、２．０μｍ以下がより好ましく、１．０μｍ以下がさらに好ましい。

また、ソルダーレジスト用樹脂組成物の調製に際しては、シリカとしては、たとえばシリカ濃度が１０重量％以上９０重量％以下であるシリカ原料を使用することがより好ましい。配線基板の機械的強度を向上させる観点からは、たとえばシリカ濃度が５０重量％以上９０重量％以下であるシリカ原料を使用することがとくに好ましい。また、配線基板のたわみの抑制や、半導体装置の吸湿信頼性を向上させる観点からは、たとえばシリカ濃度が５０重量％以上９０重量％以下であるシリカ原料と、シリカ濃度が１０重量％以上５０重量％以下であるシリカ原料と、を併用することがとくに好ましい。

充填材としては、平均粒径が２ｎｍ以上１００ｎｍ以下である微粒子シリカを用いることが好ましい。これにより、得られるソルダーレジスト層と封止樹脂との密着性を向上させることができる。平均粒径が２ｎｍ以上１００ｎｍ以下である微粒子シリカと、平均粒径が１００ｎｍ超過のシリカを組み合わせて用いることが、密着性向上のためにさらに好ましい。なお、充填材の平均粒径は、たとえばレーザー回折式粒度分布測定装置（ＨＯＲＩＢＡ社製、ＬＡ−５００）を用いて測定することが可能である。

充填材の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対して、３０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましい。充填材の含有量を上記下限値以上とすることにより、得られるソルダーレジスト層の耐熱性や耐湿性を効果的に向上させることができる。一方で、充填材の含有量は、たとえば樹脂組成物の全固形分に対して９５質量％以下であることが好ましく、８５質量％以下であることがより好ましい。充填材の含有量を上記上限値以下とすることにより、得られるソルダーレジスト層と封止樹脂と密着性を向上させることができる。

本実施形態の樹脂シート１００の樹脂層１０を形成するために用いられる樹脂組成物は、シアネート樹脂をさらに含んでもよい。シアネート樹脂を含むことにより、得られるソルダーレジストの低線膨張性や、弾性率および剛性の向上を図ることができる。

シアネート樹脂としては、フェノールノボラック型シアネート樹脂、ノボラック型シアネート樹脂；ビスフェノールＡ型シアネート樹脂、ビスフェノールＥ型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型シアネート樹脂などのビスフェノール型シアネート樹脂；ナフトールアラルキル型フェノール樹脂と、ハロゲン化シアンとの反応で得られるナフトールアラルキル型シアネート樹脂；ジシクロペンタジエン型シアネート樹脂；ビフェニルアルキル型シアネート樹脂から選択される一種または二種以上を含むことができる。これらの中でも、ソルダーレジストの低線膨張化や、弾性率および剛性を向上させる観点からは、フェノールノボラック型シアネート樹脂、ジシクロペンタジエン型シアネートエステル樹脂、またはナフトールアラルキル型シアネート樹脂のうちの少なくとも一方を含むことがより好ましく、フェノールノボラック型シアネート樹脂を含むことがとくに好ましい。

シアネート樹脂を使用する場合、シアネート樹脂の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対して３質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であることがより好ましい。シアネート樹脂の含有量を上記下限値以上とすることにより、得られるソルダーレジストの効果的な低線膨張化、高弾性率化を図ることができる。一方で、シアネート樹脂の含有量は、たとえば樹脂組成物の全固形分に対して４０質量％以下であることが好ましく、３５質量％以下であることがより好ましい。シアネート樹脂の含有量を上記上限値以下とすることにより、得られるソルダーレジストの耐熱性や耐湿性の向上を図ることができる。

本実施形態の樹脂シート１００の樹脂層１０を形成するために用いられる樹脂組成物は、硬化促進剤をさらに含んでもよい。硬化促進剤を含むことにより、樹脂組成物の硬化性を向上させることができる。硬化促進剤としては、上述のエポキシ樹脂の硬化反応を促進させるものを使用することが好ましい。このような硬化促進剤としては、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、ビスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩ）、トリスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩＩ）などの有機金属塩、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロ［２，２，２］オクタンなどの３級アミン類、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−エチルイミダゾール、２−フェニル−４−エチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシイミダゾールなどのイミダゾール類、フェノール、ビスフェノールＡ、ノニルフェノールなどのフェノール化合物、酢酸、安息香酸、サリチル酸、パラトルエンスルホン酸などの有機酸、およびオニウム塩化合物から選択される一種または二種以上を含むことができる。これらの中でも、硬化性をより効果的に向上させる観点からは、オニウム塩化合物を含むことがより好ましい。

上述のオニウム塩化合物としては、とくに限定されないが、たとえば下記一般式（２）で表される化合物を用いることができる。

（式（２）中、Ｐはリン原子、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６は、それぞれ、置換もしくは無置換の芳香環または複素環を有する有機基、あるいは置換もしくは無置換の脂肪族基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ａ⁻は分子外に放出しうるプロトンを少なくとも１個以上分子内に有するｎ（ｎ≧１）価のプロトン供与体のアニオン、またはその錯アニオンを示す）。

硬化促進剤の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対して、０．１質量％以上であることが好ましく、０．３質量％以上であることがより好ましい。硬化促進剤の含有量を上記下限値以上とすることにより、樹脂組成物の硬化性をより効果的に向上させることができる。一方で、硬化促進剤の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対して１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。硬化促進剤（Ｄ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、樹脂組成物の保存性を向上させることができる。

樹脂組成物は、必要に応じて、さらなる添加剤を含み得、添加剤としては、例えば、着色剤、カップリング剤、レベリング剤、硬化剤、感光剤、消泡剤、紫外線吸収剤、発泡剤、酸化防止剤、難燃剤、およびイオン捕捉剤等が挙げられる。カップリング剤としては、たとえばエポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤などのシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤およびシリコーンオイル型カップリング剤などが挙げられる。レベリング剤としては、アクリル系共重合物等が挙げられる。硬化剤としては、たとえばフェノール樹脂、ナフトール型ノボラック樹脂等が挙げられる。感光剤としては、たとえば感光性ジアゾキノン化合物が挙げられる。

樹脂組成物は、溶剤を含んでもよい。溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、酢酸エチル、ヘプタン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、セルソルブ系、カルビトール系、アニソール、およびＮ−メチルピロリドン等の有機溶剤が挙げられる。

樹脂組成物がワニス状である場合において、樹脂組成物の固形分含有量は、たとえば３０質量％以上８０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上７０質量％以下であることがより好ましい。これにより、作業性や成膜性に非常に優れた樹脂組成物が得られる。なお、ワニス状の樹脂組成物は、たとえば上述の各成分を、超音波分散方式、高圧衝突式分散方式、高速回転分散方式、ビーズミル方式、高速せん断分散方式、および自転公転式分散方式などの各種混合機を用いて溶剤中に溶解、混合、撹拌することにより調製することができる。

樹脂組成物は、さらに、ガラス繊維基材等の繊維基材や紙基材を含んでもよい。これにより、得られるソルダーレジストの剛性を向上させることができる。

本実施形態の樹脂シート１００は、キャリア基材１２上にワニス状の樹脂組成物を塗布して塗布膜を形成した後、当該塗布膜に対して溶剤除去処理を行うことによって樹脂層１０を形成することにより製造することができる。溶剤除去処理は、たとえば塗布膜の溶剤含有率が塗布膜全体に対して５質量％以下となる条件で行われる。また、処理後の塗布膜は、たとえば１７０℃、２分の熱処理前後における重量変化率が５質量％以下となる。また、樹脂層１０の膜厚は、とくに限定されないが、たとえば５μｍ以上３００μｍ以下とすることができる。

次いで、本実施形態の樹脂シート１００を備える回路基板および樹脂シート１００を用いて回路基板を作製する方法について、図２および図３を用いて説明する。本実施形態の回路基板２０は、導体回路パターン２４が形成された基板２２と、基板２２の表面上に形成されたソルダーレジスト１０とを備える。ソルダーレジスト１０には複数の開口部２８が設けられており、開口部２８の少なくとも１つの内側には、導体回路パターン２４の導電部の一部が露出している。ソルダーレジスト１０は上記樹脂組成物の硬化物から形成されており、ソルダーレジスト１０の基板２２と接した面とは反対側の表面のＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に従って測定した最大高さ粗さＲｚは、１．０μｍ以上６．０μｍ以下である。

本実施形態において、上記樹脂層の硬化物（ソルダーレジスト１０）のガラス転移温度の下限値は、例えば、１８０℃以上が好ましく、２００℃以上がより好ましく、２３０℃以上がさらに好ましい。そうすることで、得られるソルダーレジスト１０の耐熱性および耐リフロー性の向上等を図ることが可能となる。また、樹脂層の硬化物（ソルダーレジスト１０）のガラス転移温度の上限値は、特に限定されないが、例えば、４００℃以下としてもよい。

回路基板２０に用いられる基板２２は、少なくとも１層の絶縁層を含む基板である。基板２２が備える絶縁層は、たとえば繊維基材に樹脂組成物を含浸してなる樹脂基材である。基板２２は熱硬化性樹脂からなるものとすることができる。基板２２はリジッドな基板でも良いし、フレキシブルな基板でも良い。基板２２の厚さは、とくに限定されないが、たとえば１０μｍ以上３００μｍ以下とすることができる。

また、基板２２は、１つの絶縁層のみを有し、その片面のみに導体回路パターン２４が形成された片面板でも良いし、１つの層のみを有し、その表裏面の両方に導体回路パターン２４が設けられた両面板でも良いし、２層以上の絶縁層を有する多層板でもよい。基板２２が多層板である場合、基板２２内には２つの絶縁層に挟まれた配線層が一層以上形成される。また、基板２２が両面板もしくは多層板である場合、基板２２の１つの表面（最外面）に設けられた導体回路パターン２４は、反対側の表面（最外面）に設けられた導体回路パターン２４や基板２２の内部に設けられた配線層と、少なくとも一部の絶縁層を貫通するスルーホールを介して互いに電気的に接続されている。

基板２２のおもて面と裏面の少なくとも一方の表面（最外面）には、導体回路パターン２４が設けられている。導体回路パターン２４は、たとえば基板２２に積層された銅膜を選択エッチングして形成されたパターンである。導体回路パターン２４は、導電部として少なくともランド２４４とライン２４２とを含む。ランド２４４は主に、回路基板２０に実装される素子や部品と導体回路パターン２４とを電気的に接続する接続部であり、たとえば導体回路パターン２４の他の部分もしくは基板２２内の配線層に接続された円形や四角形の部分である。なお、ランド２４４の中心には電子部品の端子等を挿入するホールが設けられていても良い。そして、ライン２４２は主に、ランド２４４同士を互いに電気的に接続する線状の部分である。

導体回路パターン２４上には、ソルダーレジスト層１０が積層されている。ソルダーレジスト１０には、主にランド２４４が設けられた領域に開口部が設けられており、ランド２４４はソルダーレジスト層１０に被覆されていない。すなわち、ランド２４４の上にはソルダーレジスト層１０が設けられておらず、ランド２４４が露出している。なお、ランド２４４の上には、たとえばニッケルおよび金のめっき膜や半田のめっき膜などの導電膜が積層されていてもよい。図２に示す実施形態の回路基板２０では、開口部に位置するランド２４４の上にめっき膜２４６がさらに設けられている。絶縁性樹脂層１０にはさらにランド２４４以外の部分に開口部が設けられていても良いし、ライン２４２の一部を露出させるような開口部があってもよい。また、ランド２４４の全てが開口部に位置する必要は無く、ソルダーレジスト層１０に覆われたランド２４４があってもよい。

ソルダーレジスト層１０は、基板２２に接した面とは反対側の表面の最大高さ粗さＲｚが、１．０μｍ以上６．０μｍ以下である。最大高さ粗さＲｚはＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に準拠して測定することができる。Ｒｚが上記下限以上、上限以下であることによって、基板２０を用いて製造する電子装置の耐久性を向上できる。また、Ｒｚが上記上限以下であれば、ソルダーレジスト層１０上に液状封止樹脂の転写を行う場合に、高いパターニング精度が得られる。よって、トランスファー成形などに限らず、プロセスの選択自由度に優れる。

なお、基板２２に接した面とは反対側の表面の算術平均粗さＲａは０．０７μｍ以上であることがより好ましく、０．０８μｍ以上であることがさらに好ましい。また、算術平均粗さＲａは１．０μｍ以下であることがより好ましい。Ｒａが上記下限以上、上限以下であれば、封止樹脂との密着性に優れる。そのため、上述のような基板２０を用いた電子装置の完成品において、ソルダーレジスト層１０と封止樹脂とに高い密着性を確保できる。よって、耐久性、耐湿性に優れ、信頼性の高い電子装置を得ることができる。

次に、回路基板２０の製造方法について、図３を参照して説明する。図３は、回路基板２０の製造方法の一例を示す模式図である。

本実施形態の回路基板２０は、基板２２を準備する工程、ソルダーレジスト層１０を積層する工程、開口部２８を形成する工程、およびデスミア処理する工程をこの順に含む。基板２２を準備する行程では、少なくともひとつの最外面に導体回路パターン２４が設けられた基板２２を準備する。ソルダーレジスト層１０を積層する工程では、基板２２および導体回路パターン２４上にソルダーレジスト層１０を積層する。

以下、各工程について詳細に説明する。まず、図３（ａ）のように表裏の少なくとも一方の最外面に導体回路パターン２４が設けられた基板２２を準備する。次いで、図３（ｂ）に示すように、基板２２の導体回路パターン２４上に、本実施形態の樹脂シート１００を貼付する。樹脂シート１００の貼付は、樹脂シート１００を導電体パターン２４上に、樹脂層１０が基板２２に対向するように積層した後、これを真空加熱加圧成形することにより実施される。この加熱処理により、樹脂層１０は硬化されてソルダーレジスト層１０となる。次いで、キャリア基材１２を、樹脂層１０から剥離する。これにより、基板２２に、導電体パターン２４を覆うように、ソルダーレジスト層１０が形成される。

次いで、図３（ｃ）のように導体回路パターン２４上のソルダーレジスト層１０の所定の位置に開口部２８を設ける。開口部２８は主に導体回路パターン２４のランド２４４を露出させるように形成する。開口部２８の形成方法としては特に限定されず、露光現像法やレーザー加工法、などの方法を用いることができる。

本実施形態に係る回路基板２０の製造方法では、開口部２８の形成、および必要に応じてデスミア処理を行った後、開口部２８に露出した導体回路パターン２４の上にめっき膜２４６を形成するめっき処理を行う。ただし、めっき膜２４６を形成せずに回路基板２０としても良い。めっき膜２４６は、たとえば半田めっき膜や、錫めっき膜や、ニッケルめっき膜の上に金めっき膜を積層した２層構造のめっき膜とすることができる。めっき膜２４６は開口部２８に露出した導体回路パターン２４の導電部を覆うように形成される。また、めっき膜２４６の膜厚は、とくに限定されないが、たとえば２μｍ以上１０μｍ以下とすることができる。これにより、ランド２４４部分を、回路基板２０を用いた実装工程においてワイヤボンディングや半田付けに適した接続部とすることができる。

次に、図４を参照して本実施形態に係る電子装置の製造方法について説明する。図４は本実施形態に係る電子装置の一例としての半導体パッケージ１０２の構造の一例を示す断面模式図である。

本実施形態に係る半導体パッケージ１０２は、上述の回路基板２０、半導体素子６０、および封止樹脂４０を備える。半導体素子６０は回路基板２０上に配設されている。封止樹脂４０は、回路基板２０の少なくともひとつの面および半導体素子６０を覆っている。回路基板２０は、基板２２、導体回路パターン２４、およびソルダーレジスト層１０を備える。導体回路パターン２４は基板２２の少なくともひとつの最外面に設けられている。ソルダーレジスト層１０は、導体回路パターン２４上に設けられている。ソルダーレジスト層１０には、複数の開口部２８が設けられており、少なくとも１つの開口部２８内には、導体回路パターン２４の導電部の一部が位置している。半導体素子６０は、ダイアタッチ材６２を介してソルダーレジスト層１０の上に固定される。

半導体素子６０にはその表面に電気的な接続パッド（不図示）が設けられており、接続パッドはたとえば半導体素子６０の内部に作り込まれた回路に接続されている。回路基板２０に設けられた導体回路パターン２４の一部分であるランド２４４は、ソルダーレジスト層１０の開口部２８に設けられている。そして、ランド２４４と、半導体素子６０の接続パッドとは、ボンディングワイヤ５０によって接続されている。なお、図４に示す本実施形態に係る半導体パッケージ１０２では、ランド２４４の上にめっき膜２４６がさらに設けられており、ランド２４４はめっき膜２４６を介してボンディングワイヤ５０に接続されているが、これに限定されない。また、ボンディングワイヤ５０で接続される代わりにリード線や半田により接続されていても良い。

封止樹脂４０は、回路基板２０の上面の表面に露出したソルダーレジスト層１０と、基板２２と、めっき膜２４６（めっき膜２４６を設けない場合はランド２４４）と、半導体素子６０のうちダイアタッチ材６２で回路基板２０と接合された面以外の面と、ボンディングワイヤ５０とを覆っている。なお、封止樹脂４０は回路基板２０の半導体素子６０が設けられた面の全面を覆っていても良いし、当該面の一部を露出させて覆っていても良い。

半導体パッケージ１０２の回路基板２０には、上面とは反対側の面（以下では「下面」と呼ぶ）にさらに複数の開口部２８と、開口部２８の内部のランド２４４が設けられている。そして、それぞれのランド２４４はめっき膜２４６に覆われ、さらにめっき膜２４６を覆う半田ボール３０が設けられている。ここでは、本実施形態に係る半導体パッケージ１０２としてフリップチップ接続のパッケージの例について説明したが、これに限定されず、ワイヤボンディングやＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）接続されるパッケージでもよい。

本実施形態の半導体パッケージ１０２は、ソルダーレジスト層１０の、封止樹脂４０と接する表面が、上述の最大高さ粗さおよび算術平均粗さＲａを有している。そのため、ソルダーレジスト層１０と封止樹脂４０との密着性に優れる。これにより、本実施形態の半導体パッケージ１０２は優れた電気的信頼性を備える。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（熱硬化性樹脂組成物の調製）
表１に記載の成分を使用して、ワニス状の樹脂組成物ＡおよびＢを調整した。まず、表１に従い配合された各成分の原料（黒色酸化チタン除く）を溶剤１に溶解、分散させた後、高速撹拌装置を用いて１時間撹拌することによりワニスを得た。その後、得られたワニス中に黒色酸化チタンを配合し、超音波分散方式により１時間攪拌することにより、ワニス状の熱硬化性樹脂組成物を得た。なお、表１における各成分の配合量を示す数値は、熱硬化性樹脂組成物の固形分全体に対する配合割合（重量％）として示している。
樹脂組成物の調製に使用した各成分の原料の詳細は下記のとおりである。

（熱硬化性樹脂）
熱硬化性樹脂１：ナフタレン変性クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、ＥＸＡ−７３２０）
（溶剤）
溶剤１：メチルイソブチルケトン
溶剤２：シクロヘキサノン
（充填材）
無機充填材１：シリカ（球状、株式会社アドマテックス製、ＳＣ４０５０−Ｊ、平均粒子径１．０μｍ）
無機充填材２：ナノシリカ（株式会社アドマテックス製、ＹＡ０５０Ｃ−ＨＨＡ 平均粒径５０〜６５ｎｍ）
無機充填材３：シリカ（球状、株式会社アドマテックス製、ＳＣ４０５０−ＨＮＳ、平均粒子径１．０μｍ）
（シアネート樹脂）
シアネート樹脂１：シアネートエステル樹脂（ロンザ社製、製品名ＰＴ−３０Ｓ、ノボラック型シアネート樹脂
（硬化促進剤）
硬化促進剤１：テトラフェニルホスホニウムのビス（ナフタレン−２，３−ジオキシ）フェニルシリケート付加物（住友ベークライト株式会社製）
（着色剤）
着色剤１：緑色染料（日本化薬社製、Ｋａｙａｓｅｔ Ｇｒｅｅｎ Ａ−Ｂ）
着色剤２：黒色染料（日本化薬社製、Ｋａｙａｓｅｔ Ｂｌａｃｋ Ａ−Ｎ）
（カップリング剤）
カップリング剤１：エポキシシランカップリング剤（ＧＥ東芝シリコーン株式会社製、Ａ−１８７）
（レベリング剤）
レベリング剤１：ビックケミー・ジャパン株式会社製、ＢＹＫ−３６１Ｎ

（キャリア付樹脂膜の作製）
（実施例Ａ１）
上述の樹脂組成物Ａをキャリア基材に塗布した後、１４０℃、２分の条件で溶剤を除去して、厚さ３０μｍの樹脂膜を形成した。これにより、キャリア付樹脂膜を得た。使用したキャリア基材は以下であった。
キャリア基材：ＭＴ１８ＳＤ−Ｈ−Ｔ３（三井金属鉱業株式会社製、銅箔、３μｍ厚、Ｒｚ＝２．０μｍ）

（実施例Ａ２）
キャリア基材として、以下を使用した以外は、実施例Ａ１と同様にして、キャリア付樹脂膜を作製した。
キャリア基材：ルミマット＃２００トレス（パナック株式会社製、ＰＥＴフィルム、５０μｍ厚、Ｒｚ＝４．２μｍ）

（実施例Ａ３）
キャリア基材として、以下を使用した以外は、実施例Ａ１と同様にして、キャリア付樹脂膜を作製した。
キャリア基材：３ＥＣ−Ｍ３−ＶＬＰ（三井金属鉱業株式会社製、銅箔、１８μｍ厚、Ｒｚ＝５．５μｍ）

（比較例Ａ１）
キャリア基材として、以下を使用した以外は、実施例Ａ１と同様にして、キャリア付樹脂膜を作製した。
キャリア基材：ルミラーＲ７５（東レ株式会社製、ＰＥＴ、３８μｍ厚、Ｒｚ＝０．５μｍ）

（比較例Ａ２）
キャリア基材として、以下を使用した以外は、実施例Ａ１と同様にして、キャリア付樹脂膜を作製した。
キャリア基材：ＧＴＳ−ＭＰ（古川電気工業株式会社製、銅箔、１８μｍ厚、Ｒｚ＝７．０ｕｍ）

（実施例Ｂ１）
上述の樹脂組成物Ｂをキャリア基材に塗布した後、１４０℃、２分の条件で溶剤を除去して、厚さ３０μｍの樹脂膜を形成した。これにより、キャリア付樹脂膜を得た。使用したキャリア基材は以下であった。
キャリア基材：ＭＴ１８ＳＤ−Ｈ−Ｔ３（三井金属鉱業株式会社製、銅箔、３μｍ厚、Ｒｚ＝２．０μｍ）

（実施例Ｂ２）
キャリア基材として、以下を使用した以外は、実施例Ｂ１と同様にして、キャリア付樹脂膜を作製した。
キャリア基材：ルミマット＃２００トレス（パナック株式会社製、ＰＥＴフィルム、５０μｍ厚、Ｒｚ＝４．２μｍ）

（実施例Ｂ３）
キャリア基材として、以下を使用した以外は、実施例Ｂ１と同様にして、キャリア付樹脂膜を作製した。
キャリア基材：３ＥＣ−Ｍ３−ＶＬＰ（三井金属鉱業株式会社製、銅箔、１８μｍ厚、Ｒｚ＝５．５μｍ）

（比較例Ｂ１）
キャリア基材として、以下を使用した以外は、実施例Ｂ１と同様にして、キャリア付樹脂膜を作製した。
キャリア基材：ルミラーＲ７５（東レ株式会社製、ＰＥＴ、３８μｍ厚、Ｒｚ＝０．５μｍ）

（比較例Ｂ２）
キャリア基材として、以下を使用した以外は、実施例Ｂ１と同様にして、キャリア付樹脂膜を作製した。
キャリア基材：ＧＴＳ−ＭＰ（古川電気工業株式会社製、銅箔、１８μｍ厚、Ｒｚ＝７．０ｕｍ）

（表面粗さの測定）
得られたキャリア付樹脂膜からキャリア基材を剥離した樹脂膜の表面粗さを、レーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製、ＶＫ−Ｘ１００）を用いて測定した。最大高さ粗さＲｚおよび算術平均粗さＲａを表２に示す。

（ガラス転移温度の測定）
得られたキャリア付樹脂膜からキャリア基材を剥離したものを３枚積層して、厚さ９０μｍの樹脂シートを作製した。次いで、当該樹脂シートを、２００℃、１時間で熱処理した後、幅８ｍｍ×長さ５０ｍｍ×厚さ９０μｍに切り出して測定サンプルとした。この測定サンプルに対し、動的粘弾性測定装置（セイコーインスツルメンツ社製、ＤＭＳ６１００）を用いて、周波数１Ｈｚ、昇温速度５℃／分の条件で動的粘弾性試験を行った。次いで、得られた測定結果から、ガラス転移温度（℃）を算出した。ガラス転移温度は、ｔａｎδのピーク値から判定した。結果を表２に示す。

（樹脂付き基板の作製）
まず、金属張積層板上にキャリア付き樹脂膜からキャリア基材を剥離した樹脂膜を積層し２００℃、１ｈで硬化させ、樹脂付き基板を作製した。

（表面傷）
前述で得られた樹脂付き基板について、以下の条件にて表面の傷付きやすさを評価した。
まず、直径３．１ｃｍ、４６ｇの重りに、２ｃｍ角にカットした＃５００研磨紙を貼りつけたものを用意した。上記で得られた基板に対して、研磨紙と積層体表面とが接するように重りを配置し、アプリケーター塗工機にて、この重りを移動させた。
移動後の積層体の表面について、以下に示す基準にて傷の付きやすさを評価した。
◎：目視では目立った傷が観察されない。
○：わずかに傷が観察されるが、製品品質上問題のない程度である。
×：目立った傷が観察される。
（シェア強度）
低圧トランスファー成形機（山城精機社製、「ＡＶ−６００−５０−ＴＦ」）を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力１０ＭＰａ、硬化時間１８０秒の条件で、樹脂付き基板上に２．０ｍｍ□×６ｍｍの密着強度試験片を１水準当たり１０個成形した。続いて、自動ダイシェア測定装置（ノードソン・アドバンスド・テクノロジー社製、ＤＡＧＥ４０００型）を用いて、室温にて試験片とフレームとのダイシェア強度を測定した。１０個の試験片のダイシェア強度の平均値を表２に示す。

各実施例のキャリア付樹脂膜は所望の表面粗さを有していた。各実施例のキャリア付樹脂膜を用いて作製した樹脂付き基板はいずれも、表面回路基板として使用するために好適な物性を備えていた。

１０ 樹脂層（ソルダーレジスト層）
１２ キャリア基材
２０ 回路基板
２２ 基板
２４ 導体回路パターン
２８ 開口部
３０ 半田ボール
４０ 封止樹脂
５０ ボンディングワイヤ
６０ 半導体素子
６２ ダイアタッチ材
１００ 樹脂シート
１０２ 半導体パッケージ
２４４ ランド
２４６ メッキ膜

Claims (13)

1. ソルダーレジスト形成用の樹脂シートであって、
   キャリア基材と、
   前記キャリア基材の一方の面に設けられた、ソルダーレジスト用樹脂組成物からなる樹脂層と、を備え、
   下記の測定条件１に従って測定される前記樹脂層の界面の最大高さ粗さＲｚが１．０μｍ以上６．０μｍ以下である、樹脂シート。
   （測定条件１）
   下記の測定面について、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に従って測定した最大高さ粗さを、樹脂層の界面の最大高さ粗さＲｚとする。
   （測定面）
   当該樹脂シートを温度１２０℃で１時間熱処理して、前記樹脂層を硬化する。次いで、前記硬化樹脂層から前記キャリア基材を剥離する。前記硬化樹脂層の、前記キャリア基材と接していた面を測定面とする。
2. 下記の測定条件２に従って測定される前記樹脂層の界面の算術平均粗さＲａが、０．０７μｍ以上１．０μｍ以下である、請求項１に記載の樹脂シート。
   （測定条件２）
   前記測定面について、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に従って測定した算術平均粗さを、樹脂層の界面の算術平均粗さＲａとする。
3. 前記キャリア基材は、銅箔である、請求項１または２に記載の樹脂シート。
4. 前記キャリア基材は、ポリエチレンテレフタレートフィルムである、請求項１または２に記載の樹脂シート。
5. 前記ソルダーレジスト用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と、充填材とを含む、請求項１から４のいずれかに記載の樹脂シート。
6. 前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂を含む、請求項５に記載の樹脂シート。
7. 前記熱硬化性樹脂は、シアネート樹脂をさらに含む、請求項６に記載の樹脂シート。
8. 前記充填材は、シリカを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の樹脂シート。
9. 表面に導体回路パターンが形成された基板と、
   前記基板の表面上に形成されたソルダーレジスト層と、を備える回路基板であり、
   前記ソルダーレジスト層が、ソルダーレジスト用樹脂組成物からなる樹脂層の硬化物で構成され、
   前記樹脂層の硬化物の前記基板に接した面とは反対側の表面の、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に従って測定した最大高さ粗さＲｚが、１．０μｍ以上６．０μｍ以下である、回路基板。
10. 前記樹脂層の硬化物の前記基板に接した面とは反対側の表面の、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に従って測定した算術平均粗さＲａが、０．０７μｍ以上１．０μｍ以下である、請求項９に記載の回路基板。
11. 前記樹脂層の硬化物のガラス転移温度が１８０℃以上である、請求項９または１０に記載の回路基板。
12. 非感光性の絶縁層をさらに備える、請求項９〜１１のいずれかに記載の回路基板。
13. 請求項９〜１２のいずれかに記載の回路基板と、
    前記回路基板上に設けられた半導体素子と、
    前記回路基板の少なくとも一方の面および前記半導体素子を覆う封止樹脂と、を備える半導体パッケージ。

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