JP2016204560A - Method for producing low thermal expandable substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低熱膨張性基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a low thermal expansion substrate.
電気、電子機器におけるプリント配線板として、両主面に銅箔が貼り合わされた銅張積層板が使用されている。このような銅張積層板は、例えば、以下のようにして製造されている。まず、熱硬化性樹脂組成物を溶剤などにより希釈してワニスを製造する。次に、このワニスを不織布などからなる繊維基材に含浸させてプリプレグを製造する。さらに、このプリプレグに銅箔を重ね合わせて加熱および加圧する。これにより、両主面に銅箔が貼り合わされた銅張積層板が製造される。 As a printed wiring board in electrical and electronic equipment, a copper clad laminate having copper foil bonded to both main surfaces is used. Such a copper clad laminated board is manufactured as follows, for example. First, a varnish is manufactured by diluting the thermosetting resin composition with a solvent or the like. Next, a prepreg is produced by impregnating the varnish into a fiber substrate made of a nonwoven fabric or the like. Further, a copper foil is superimposed on this prepreg and heated and pressurized. Thereby, the copper clad laminated board by which copper foil was bonded together on both main surfaces is manufactured.
しかしながら、このような銅張積層板は熱硬化性樹脂組成物を含有することから熱膨張率が高い。このため、シリコンチップをフリップ実装したとき、シリコンチップとの熱膨張率差に起因して応力が発生し、十分な接続信頼性を得ることができない。このため、熱硬化性樹脂組成物に多量の無機充填材を含有させ、これを繊維基材に含浸させてプリプレグを製造し、さらに低熱膨張性の基板を製造することが検討されている(例えば、特許文献1参照。)。 However, such a copper clad laminate has a high coefficient of thermal expansion because it contains a thermosetting resin composition. For this reason, when the silicon chip is flip-mounted, stress is generated due to the difference in thermal expansion coefficient from the silicon chip, and sufficient connection reliability cannot be obtained. For this reason, it has been studied to make a thermosetting resin composition contain a large amount of an inorganic filler, impregnate it into a fiber base material to produce a prepreg, and further produce a low thermal expansion substrate (for example, , See Patent Document 1).
しかしながら、上記したように熱硬化性樹脂組成物に多量の無機充填材を含有させた場合、プリプレグ中の樹脂成分が銅箔の租化面に浸透しにくくなり、十分なアンカー効果が得られないために銅箔の接着性が低下する。 However, as described above, when a large amount of inorganic filler is contained in the thermosetting resin composition, the resin component in the prepreg is less likely to penetrate into the roughened surface of the copper foil, and a sufficient anchor effect cannot be obtained. Therefore, the adhesiveness of copper foil falls.
銅箔の接着性を向上させるために、例えば、銅箔の表面に密着力を高めるための樹脂層を設けることが検討されている。しかしながら、コストなどの観点から、一般的には樹脂層が設けられた銅箔は使用されていない。 In order to improve the adhesiveness of the copper foil, for example, it has been studied to provide a resin layer for increasing the adhesion on the surface of the copper foil. However, from the viewpoint of cost and the like, generally, a copper foil provided with a resin layer is not used.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、低熱膨張性を有し、かつ銅箔の接着性が良好な基板の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a substrate having low thermal expansibility and good copper foil adhesion.
本発明の低熱膨張性基板の製造方法は、熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂組成物層と、ガラスクロスを含み、樹脂組成物層を挟持する一対のガラスクロス層とを有するプリプレグを製造する工程と、プリプレグの両主面に銅箔を接触させて減圧雰囲気下にて加圧する工程とを有する。プリプレグの製造に使用される熱硬化性樹脂組成物は、70〜92質量%の充填材を含む。充填材は、粒径1μm以下の粒子の割合が40質量%以下である。プリプレグの製造に使用されるガラスクロスは、80〜150μmの厚さおよび5cm3/(cm2・s)以下の通気性を有する。 The method for producing a low thermal expansion substrate of the present invention produces a prepreg having a resin composition layer made of a thermosetting resin composition and a pair of glass cloth layers including a glass cloth and sandwiching the resin composition layer. And a step of bringing the copper foil into contact with both main surfaces of the prepreg and pressurizing in a reduced pressure atmosphere. The thermosetting resin composition used for manufacturing the prepreg includes 70 to 92% by mass of a filler. In the filler, the proportion of particles having a particle size of 1 μm or less is 40% by mass or less. The glass cloth used for manufacturing the prepreg has a thickness of 80 to 150 μm and air permeability of 5 cm 3 / (cm 2 · s) or less.
本発明の製造方法によれば、樹脂組成物層とこれを挟持する一対のガラスクロス層とを有するプリプレグを製造した後、この両主面に銅箔を接触させて減圧雰囲気下にて加圧することにより、低熱膨張性を有し、かつ銅箔の接着性が良好な基板を製造できる。 According to the production method of the present invention, after producing a prepreg having a resin composition layer and a pair of glass cloth layers sandwiching the resin composition layer, the copper foil is brought into contact with both the main surfaces and pressurized in a reduced-pressure atmosphere. As a result, it is possible to produce a substrate having low thermal expansion and good copper foil adhesion.
特に、プリプレグの製造に使用される熱硬化性樹脂組成物として70〜92質量%の充填材を含むものを使用し、充填材として粒径1μm以下の粒子の割合が40質量%以下であるものを使用し、プリプレグの製造に使用されるガラスクロスとして厚さが80〜150μmおよび通気性が5cm3/(cm2・s)以下であるものを使用することで、低熱膨張性を有し、かつ銅箔の接着性が良好な基板を製造できる。 In particular, a thermosetting resin composition used for the production of prepreg is one containing 70 to 92% by mass filler, and the proportion of particles having a particle size of 1 μm or less is 40% by mass or less as the filler. And having a low thermal expansion by using a glass cloth having a thickness of 80 to 150 μm and an air permeability of 5 cm 3 / (cm 2 · s) or less as a glass cloth used for the production of a prepreg, And a board | substrate with favorable adhesiveness of copper foil can be manufactured.
以下、低熱膨張性基板の製造方法の実施形態について説明する。
低熱膨張性基板の製造方法は、熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂組成物層と、ガラスクロスを含み、樹脂組成物層を挟持する一対のガラスクロス層とを有するプリプレグを製造する工程(以下、プリプレグ製造工程と記す。)と、プリプレグの両主面に銅箔を接触させて減圧雰囲気下にて加圧する工程(以下、成形工程と記す。)とを有する。
Hereinafter, an embodiment of a method for producing a low thermal expansion substrate will be described.
A method for producing a low thermal expansion substrate comprises a step of producing a prepreg having a resin composition layer comprising a thermosetting resin composition and a pair of glass cloth layers including a glass cloth and sandwiching the resin composition layer (hereinafter referred to as “a prepreg”). And a prepreg manufacturing step), and a step of bringing the copper foil into contact with both main surfaces of the prepreg and pressurizing in a reduced pressure atmosphere (hereinafter referred to as a molding step).
プリプレグの製造に使用される熱硬化性樹脂組成物は、70〜92質量%の充填材を含む。充填材における粒径1μm以下の粒子の割合は、40質量%以下である。プリプレグの製造に使用されるガラスクロスは、80〜150μmの厚さおよび5cm3/(cm2・s)以下の通気性を有する。 The thermosetting resin composition used for manufacturing the prepreg includes 70 to 92% by mass of a filler. The ratio of particles having a particle size of 1 μm or less in the filler is 40% by mass or less. The glass cloth used for manufacturing the prepreg has a thickness of 80 to 150 μm and air permeability of 5 cm 3 / (cm 2 · s) or less.
このような製造方法によれば、低熱膨張性を有し、かつ銅箔の接着性が良好な基板を製造できる。このような基板を製造できる理由は、以下のように考えられる。 According to such a manufacturing method, it is possible to manufacture a substrate having low thermal expansibility and good copper foil adhesion. The reason why such a substrate can be manufactured is considered as follows.
すなわち、プリプレグの両主面に銅箔を接触させて減圧雰囲気下にて加圧することにより、樹脂組成物層における充填材の間から樹脂成分が滲み出る。この滲み出た樹脂成分は、一対のガラスクロスを透過してそれらの外側へと移動する。一方、充填材については、その大きさなどから大部分がガラスクロスを透過できない。これにより、一対のガラスクロスの外側には、ほぼ樹脂成分のみが存在する状態となる。このため、銅箔の租化面に樹脂成分が接触して染み込みやすく、銅箔の接着性が良好になると考えられる。 That is, the resin component oozes out from between the fillers in the resin composition layer by bringing a copper foil into contact with both main surfaces of the prepreg and pressing in a reduced pressure atmosphere. The oozing resin component passes through the pair of glass cloths and moves to the outside thereof. On the other hand, most of the filler cannot penetrate the glass cloth due to its size and the like. Thereby, it will be in the state in which only a resin component exists in the outer side of a pair of glass cloth. For this reason, it is thought that a resin component contacts the roughening surface of copper foil, and it is easy to permeate, and the adhesiveness of copper foil becomes favorable.
また、一対のガラスクロスの間の部分については、樹脂成分が減少することにより、充填材どうしが接触する程度まで充填材が高充填化される。このような充填材の高充填化により、低熱膨張性を得ることができると考えられる。 Moreover, about the part between a pair of glass cloth, a filler is highly filled to the grade which fillers contact by decreasing a resin component. It is considered that low thermal expansion can be obtained by increasing the filling of such a filler.
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.
[熱硬化性樹脂組成物]
まず、プリプレグの製造に使用される熱硬化性樹脂組成物について説明する。
熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤、および充填材を含有することが好ましい。以下、各成分について説明する。
[Thermosetting resin composition]
First, the thermosetting resin composition used for manufacture of a prepreg is demonstrated.
The thermosetting resin composition preferably contains a thermosetting resin, a curing agent, a curing accelerator, and a filler. Hereinafter, each component will be described.
(熱硬化性樹脂)
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂など、一般にプリプレグの製造に使用される熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの中でも、絶縁性、耐熱性、汎用性、充填材の高充填化などの観点から、エポキシ樹脂が好ましい。
(Thermosetting resin)
Examples of the thermosetting resin include thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, and cyanate resins that are generally used for the production of prepregs. Among these, an epoxy resin is preferable from the viewpoints of insulation, heat resistance, versatility, and high filling of the filler.
エポキシ樹脂としては、1分子に2個以上のエポキシ基を有するグリシジルエーテル系エポキシ樹脂が好適に使用される。このようなものとしては、ビフェニル型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂;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、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールS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;ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂、ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂などのビスフェノール型液状エポキシ樹脂などが挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、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。これらの中でも、特にビフェニル型エポキシ樹脂が好ましい。 As the epoxy resin, a glycidyl ether type epoxy resin having two or more epoxy groups per molecule is preferably used. These include: biphenyl type epoxy resin; dicyclopentadiene type epoxy resin; phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy resin, bisphenol F novolac type epoxy resin, bisphenol S novolac type epoxy Examples thereof include novolac type epoxy resins such as resins; bisphenol type liquid epoxy resins such as bisphenol A type liquid epoxy resins and bisphenol F type liquid epoxy resins. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. Among these, a biphenyl type epoxy resin is particularly preferable.
エポキシ樹脂は、作業性などの観点から、結晶性のエポキシ樹脂を含むことが好ましい。また、エポキシ樹脂は、作業性などの観点から、常温で固形のエポキシ樹脂を含むことが好ましい。常温で固形のエポキシ樹脂の軟化点は、40℃以上が好ましく、50℃以上がより好ましく、65℃以上がさらに好ましい。また、加熱により充填材が十分に分散する程度まで低粘度化することなどから、常温で固形のエポキシ樹脂の軟化点は、120℃以下が好ましい。なお、本明細書における軟化点は、JIS K7121に準じて測定される。 The epoxy resin preferably contains a crystalline epoxy resin from the viewpoint of workability and the like. Moreover, it is preferable that an epoxy resin contains a solid epoxy resin at normal temperature from viewpoints of workability | operativity. The softening point of the epoxy resin that is solid at room temperature is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher, and even more preferably 65 ° C. or higher. Moreover, the softening point of the epoxy resin that is solid at room temperature is preferably 120 ° C. or lower because the viscosity is lowered to such an extent that the filler is sufficiently dispersed by heating. In addition, the softening point in this specification is measured according to JIS K7121.
(硬化剤)
硬化剤は、熱硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択できる。熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、アミン系硬化剤、フェノール系硬化剤、リン系硬化剤などを使用できる。これらの中でも、反応性、硬化物の特性、および充填材の充填性などの観点から、フェノール系硬化剤が好ましい。
(Curing agent)
A hardening | curing agent can be suitably selected according to the kind of thermosetting resin. When the thermosetting resin is an epoxy resin, an amine curing agent, a phenol curing agent, a phosphorus curing agent, or the like can be used. Among these, a phenol-based curing agent is preferable from the viewpoints of reactivity, properties of the cured product, and filling property of the filler.
フェノール系硬化剤としては、1分子中にフェノール性水酸基を2個以上有するものが好適に使用される。このようなものとしては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂などのノボラック樹脂;フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂などのアラルキル型フェノール樹脂;多官能芳香族フェノール樹脂、およびこれらの変性樹脂などが挙げられる。これらのフェノール樹脂は、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。これらの中でも、反応性、硬化物の特性、および充填材の充填性の観点から、アラルキル型フェノール樹脂が好ましく、フェノールアラルキル樹脂がより好ましい。 As a phenol type hardening | curing agent, what has two or more phenolic hydroxyl groups in 1 molecule is used suitably. Examples thereof include novolak resins such as phenol novolak resins and cresol novolak resins; aralkyl type phenol resins such as phenol aralkyl resins and biphenyl aralkyl resins; polyfunctional aromatic phenol resins, and modified resins thereof. These phenol resins may be used alone or in combination of two or more. Among these, an aralkyl type phenol resin is preferable and a phenol aralkyl resin is more preferable from the viewpoints of reactivity, characteristics of a cured product, and filler filling properties.
フェノール系硬化剤は、作業性などの観点から、常温で固形のフェノール系硬化剤を含むことが好ましい。常温で固形のフェノール系硬化剤の軟化点は、40℃以上が好ましく、50℃以上がより好ましく、65℃以上がさらに好ましい。また、加熱により充填材が十分に分散する程度まで低粘度化することなどから、常温で固形のフェノール系硬化剤の軟化点は、120℃以下が好ましい。 The phenolic curing agent preferably contains a phenolic curing agent that is solid at room temperature from the viewpoint of workability and the like. The softening point of the phenolic curing agent that is solid at room temperature is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher, and even more preferably 65 ° C. or higher. In addition, the softening point of the phenolic curing agent that is solid at room temperature is preferably 120 ° C. or less because the viscosity is lowered to such an extent that the filler is sufficiently dispersed by heating.
フェノール系硬化剤の含有量は、反応性、硬化物の物性などの観点から、エポキシ樹脂中のエポキシ基とフェノール系硬化剤中の官能基との当量比が1:0.1〜1.5となることが好ましく、0.5〜1.3となることがより好ましく、0.8〜1.2となることがさらに好ましい。 The content of the phenolic curing agent is such that the equivalent ratio of the epoxy group in the epoxy resin and the functional group in the phenolic curing agent is 1: 0.1 to 1.5 from the viewpoint of reactivity, physical properties of the cured product, and the like. Preferably, it is 0.5 to 1.3, more preferably 0.8 to 1.2.
熱硬化性樹脂および硬化剤の合計した含有量は、最終的に得られる基板の低熱膨張性と信頼性とを両立させる観点から、熱硬化性樹脂組成物の全体中、6質量%以上が好ましく、8質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。また、同様の理由から、熱硬化性樹脂および硬化剤の合計した含有量は、熱硬化性樹脂組成物の全体中、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、16質量%以下がさらに好ましい。 The total content of the thermosetting resin and the curing agent is preferably 6% by mass or more in the entire thermosetting resin composition from the viewpoint of achieving both low thermal expansion and reliability of the finally obtained substrate. 8 mass% or more is more preferable, and 10 mass% or more is further more preferable. For the same reason, the total content of the thermosetting resin and the curing agent is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and more preferably 16% by mass or less in the entire thermosetting resin composition. Is more preferable.
(硬化促進剤)
熱硬化性樹脂組成物は、硬化速度などの観点から、硬化促進剤を含有することが好ましい。硬化促進剤は、熱硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択できる。
(Curing accelerator)
The thermosetting resin composition preferably contains a curing accelerator from the viewpoint of curing speed and the like. A hardening accelerator can be suitably selected according to the kind of thermosetting resin.
熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用する場合、イミダゾール系硬化促進剤、有機リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、チオール系硬化促進剤などの公知の硬化促進剤を使用できる。これらの中でも、反応性、硬化物の物性などの観点から、イミダゾール系硬化促進剤が好ましい。イミダゾール系硬化促進剤としては、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾールなどが挙げられる。これらの硬化促進剤は、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。 When an epoxy resin is used as the thermosetting resin, a known curing accelerator such as an imidazole curing accelerator, an organic phosphorus curing accelerator, an amine curing accelerator, or a thiol curing accelerator can be used. Among these, an imidazole-type curing accelerator is preferable from the viewpoint of reactivity, physical properties of a cured product, and the like. Examples of the imidazole curing accelerator include imidazole, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, and 2-heptadecylimidazole. These curing accelerators may be used alone or in combination of two or more.
硬化促進剤の含有量は、硬化促進剤の種類などに応じて適宜選択することが好ましい。熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、硬化剤としてフェノール系硬化剤を使用する場合、反応性、硬化物の物性などの観点から、エポキシ樹脂およびフェノール系硬化剤の合計100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、2.0質量部以上がさらに好ましい。また、同様の理由から、硬化促進剤の含有量は、5.0質量部以下が好ましく、3.0質量部以下がより好ましく、2.0質量部以下がさらに好ましい。 The content of the curing accelerator is preferably appropriately selected according to the type of the curing accelerator. When an epoxy resin is used as the thermosetting resin and a phenolic curing agent is used as the curing agent, from the viewpoints of reactivity, physical properties of the cured product, etc., the total amount of epoxy resin and phenolic curing agent is 100 parts by mass. 1 mass part or more is preferable, 0.5 mass part or more is more preferable, and 2.0 mass part or more is further more preferable. For the same reason, the content of the curing accelerator is preferably 5.0 parts by mass or less, more preferably 3.0 parts by mass or less, and further preferably 2.0 parts by mass or less.
(充填材)
充填材としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、窒化ホウ素などの公知の無機充填材を使用できる。また、充填材としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの難燃剤として機能するものも使用できる。これらの充填材は、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。これらの中でも、汎用性および充填性の観点から、シリカが好ましい。
(Filler)
As the filler, known inorganic fillers such as silica, alumina, zirconia, and boron nitride can be used. Further, as the filler, those functioning as a flame retardant such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide can be used. These fillers may be used alone or in combination of two or more. Among these, silica is preferable from the viewpoints of versatility and filling properties.
充填材の形状は、球状、鱗片状、不定形状のいずれでもよいが、充填性の観点からは球状が好ましい。 The shape of the filler may be spherical, scaly, or indefinite, but spherical is preferred from the viewpoint of filling properties.
充填材の平均粒径は、ガラスクロスにおける透過を抑制する観点から、0.5μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましく、3μm以上がさらに好ましい。また、充填性などの観点から、充填材の平均粒径は、40μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましく、10μm以下がさらに好ましい。なお、平均粒径は、粒度分布において0μmからの積算体積が50%となる粒径(d50)を意味する。平均粒径は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を使用して測定できる。 The average particle diameter of the filler is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, and further preferably 3 μm or more from the viewpoint of suppressing permeation through the glass cloth. Further, from the viewpoint of filling properties, the average particle size of the filler is preferably 40 μm or less, more preferably 20 μm or less, and even more preferably 10 μm or less. The average particle size means a particle size (d50) at which the integrated volume from 0 μm becomes 50% in the particle size distribution. The average particle diameter can be measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus.
充填材における粒径が1μm以下の粒子の割合は、40質量%以下である。粒径が1μm以下の粒子は、ガラスクロスを透過しやすく、これにより銅箔の接着性が低下しやすい。充填材における粒径が1μm以下の粒子の割合が40質量%以下になると、ガラスクロスを透過する粒子の量が少なくなり、これにより銅箔の接着性が良好になる。充填材における粒径が1μm以下の粒子の割合は、35質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。なお、粒径が1μm以下の粒子の割合は、0質量%でもよいが、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。 The ratio of particles having a particle size of 1 μm or less in the filler is 40% by mass or less. Particles having a particle size of 1 μm or less are likely to pass through the glass cloth, and thereby the adhesiveness of the copper foil is likely to be lowered. When the ratio of the particles having a particle size of 1 μm or less in the filler is 40% by mass or less, the amount of particles that pass through the glass cloth is reduced, thereby improving the adhesion of the copper foil. The proportion of particles having a particle size of 1 μm or less in the filler is preferably 35% by mass or less, and more preferably 30% by mass or less. In addition, although 0 mass% may be sufficient as the ratio of a particle | grain with a particle size of 1 micrometer or less, 5 mass% or more is preferable and 10 mass% or more is more preferable.
また、充填材における粒径が0.2μm以下の粒子の割合は、30質量%以下が好ましい。これにより、さらに銅箔の接着性が良好になる。充填材における粒径が0.2μm以下の粒子の割合は、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましい。なお、粒径が0.2μm以下の粒子の割合は、0質量%でもよいが、1質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましい。充填材における粒径が1μm以下の粒子の割合および粒径が0.2μm以下の粒子の割合は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を使用して測定できる。 Further, the proportion of particles having a particle size of 0.2 μm or less in the filler is preferably 30% by mass or less. Thereby, the adhesiveness of copper foil becomes further favorable. The proportion of particles having a particle size of 0.2 μm or less in the filler is preferably 25% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less. The proportion of particles having a particle size of 0.2 μm or less may be 0% by mass, preferably 1% by mass or more, and more preferably 3% by mass or more. The proportion of particles having a particle size of 1 μm or less and the proportion of particles having a particle size of 0.2 μm or less in the filler can be measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus.
充填材の含有量(粒径が1μm以下の粒子を含む)は、最終的に得られる基板の低熱膨張性と信頼性とを両立させる観点から、熱硬化性樹脂組成物の全体中、70〜92質量%が好ましく、76〜90質量%がより好ましく、82〜88質量%がさらに好ましい。 The content of the filler (including particles having a particle size of 1 μm or less) is 70 to 70% in the entire thermosetting resin composition from the viewpoint of achieving both low thermal expansion and reliability of the finally obtained substrate. 92 mass% is preferable, 76-90 mass% is more preferable, 82-88 mass% is further more preferable.
(シランカップリング剤)
熱硬化性樹脂組成物は、充填材の分散性を向上させる観点から、シランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤は、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシランカップリング剤、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのエポキシシランカップリング剤、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプトシランカップリング剤が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、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。これらの中でも、充填材の分散性を向上させる観点から、エポキシシランカップリング剤が好ましい。
(Silane coupling agent)
The thermosetting resin composition preferably contains a silane coupling agent from the viewpoint of improving the dispersibility of the filler. Silane coupling agents include aminosilane coupling agents such as γ-aminopropyltrimethoxysilane, epoxy silane coupling agents such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and mercaptosilane couplings such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane. Agents. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more. Among these, an epoxy silane coupling agent is preferable from the viewpoint of improving the dispersibility of the filler.
シランカップリング剤の含有量は、充填材の分散性を向上させる観点から、充填材100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.3質量部以上がさらに好ましい。また、シランカップリング剤の含有量は、5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましく、1質量部以下がさらに好ましい。 From the viewpoint of improving the dispersibility of the filler, the content of the silane coupling agent is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the filler. 3 parts by mass or more is more preferable. Further, the content of the silane coupling agent is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, and still more preferably 1 part by mass or less.
熱硬化性樹脂組成物には、上記した各成分の他、本発明の趣旨に反しない限度において、消泡剤、レベリング剤、その他の一般に使用される添加剤を必要に応じて含有できる。 In addition to the above-described components, the thermosetting resin composition can contain an antifoaming agent, a leveling agent, and other commonly used additives as required, as long as they do not contradict the spirit of the present invention.
熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤、および充填材の合計した含有量は、熱硬化性樹脂組成物の全体中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましい。これらの成分の合計した含有量は、熱硬化性樹脂組成物中、100質量%でもよい。 The total content of the thermosetting resin, curing agent, curing accelerator, and filler is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 95% by mass in the entire thermosetting resin composition. The above is more preferable. The total content of these components may be 100% by mass in the thermosetting resin composition.
熱硬化性樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、硬化剤としてエポキシ樹脂用硬化剤、硬化促進剤としてエポキシ樹脂用硬化促進剤を含有するものが好ましい。エポキシ樹脂、エポキシ樹脂用硬化剤、エポキシ樹脂用硬化促進剤、および充填材の合計した含有量は、熱硬化性樹脂組成物の全体中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましい。これらの成分の合計した含有量は、熱硬化性樹脂組成物中、100質量%でもよい。 The thermosetting resin composition preferably contains an epoxy resin as the thermosetting resin, a curing agent for the epoxy resin as the curing agent, and a curing accelerator for the epoxy resin as the curing accelerator. The total content of the epoxy resin, the epoxy resin curing agent, the epoxy resin curing accelerator, and the filler is preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more in the entire thermosetting resin composition. 95 mass% or more is more preferable. The total content of these components may be 100% by mass in the thermosetting resin composition.
(熱硬化性樹脂組成物の製造方法)
熱硬化性樹脂組成物は、上記した成分を混合して製造できる。混合装置としては、ロール、ミキサーなどの公知の混合機を使用できる。混合時の温度は、熱硬化性樹脂や硬化剤の軟化点以上が好ましい。通常、混合時の温度は、50℃以上が好ましく、80℃以上がより好ましい。また、生産性などの観点から、混合時の温度は、160℃以下が好ましく、140℃以下がより好ましい。
(Method for producing thermosetting resin composition)
The thermosetting resin composition can be produced by mixing the above-described components. As the mixing device, a known mixer such as a roll or a mixer can be used. The mixing temperature is preferably equal to or higher than the softening point of the thermosetting resin or the curing agent. Usually, the temperature during mixing is preferably 50 ° C. or higher, and more preferably 80 ° C. or higher. Further, from the viewpoint of productivity and the like, the temperature during mixing is preferably 160 ° C. or less, and more preferably 140 ° C. or less.
[プリプレグ製造工程]
次に、プリプレグ製造工程について説明する。
図1は、プリプレグの製造方法を説明する図である。また、図2は、このような方法により製造されるプリプレグの断面図である。
[Prepreg manufacturing process]
Next, the prepreg manufacturing process will be described.
FIG. 1 is a diagram for explaining a method for producing a prepreg. FIG. 2 is a cross-sectional view of a prepreg manufactured by such a method.
図1に示されるように、プリプレグ製造装置10は、例えば、一対の金属ロール11、12を有する。一対の金属ロール11、12は、例えば、温度を調整できるとともに、それらの間隔が調整できるように構成されている。一対の金属ロール11、12の間には、一対の連続したガラスクロス13、14が供給される。また、一対のガラスクロス13、14の間には、例えば、熱硬化性樹脂の軟化点以上に加熱された熱硬化性樹脂組成物15が供給される。通常、一対の連続したガラスクロス13、14、および熱硬化性樹脂組成物15は、一対の金属ロール11、12に対して鉛直方向の上側から供給される。
As FIG. 1 shows, the
このようなプリプレグ製造装置10においては、以下のようにしてプリプレグが製造される。まず、一対の金属ロール11、12が回転することにより、一対の金属ロール11、12の間に一対のガラスクロス13、14が引き込まれる。これに伴って、一対のガラスクロス13、14の間に熱硬化性樹脂組成物15が引き込まれる。
In such a
その後、一対のガラスクロス13、14と熱硬化性樹脂組成物15とが一対の金属ロール11、12の間を通過することにより、一対のガラスクロス13、14と熱硬化性樹脂組成物15とが一体化されてプリプレグ16が製造される。
Thereafter, the pair of
プリプレグ16は、図2に示すように、一対のガラスクロス層17、18と、これらの間に配置され、これらを接着する樹脂組成物層19とを有する。一対のガラスクロス層17、18は、一対のガラスクロス13、14を含む。この一対のガラスクロス層17、18における一対のガラスクロス13、14には、熱硬化性樹脂組成物15が含浸されていてもよいが、通常は熱硬化性樹脂組成物15が含浸されていないことが好ましい。樹脂組成物層19は、熱硬化性樹脂組成物15からなり、半硬化状態であることが好ましく、25℃において粘着性を有しない固形状であることがより好ましい。
As shown in FIG. 2, the
プリプレグ16の製造においては、熱硬化性樹脂や硬化剤の軟化点以上に熱硬化性樹脂組成物15を加熱することが好ましい。このような加熱により、一対のガラスクロス13、14と熱硬化性樹脂組成物15との一体化およびプリプレグ16の厚さの調整が容易になる。通常、加熱温度は、80℃以上が好ましい。なお、温度が高くなると熱硬化性樹脂組成物15が硬化しやすくなることから、加熱温度は、140℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましい。加熱温度は、例えば、一対の金属ロール11、12により調整できる。
In the production of the
また、プリプレグ16の厚さを一定にするために、熱硬化性樹脂組成物15の温度を上記範囲内で一定に維持することが好ましい。温度の維持は、例えば、一対の金属ロール11、12により行われる。
In order to make the thickness of the
プリプレグ16の製造に使用されるガラスクロス13、14は、5cm3/(cm2・s)以下の通気性を有することが好ましい。ここで、通気性は、通気の程度を表す尺度であり、JIS R 3420:2013 7.13の規定に準じて測定される。通気性が5cm3/(cm2・s)以下になると、充填材の透過が抑制されやすく、樹脂成分のみが透過しやすくなることから、銅箔の接着性が良好になる。通気性は、2cm3/(cm2・s)以下が好ましく、1cm3/(cm2・s)以下がより好ましい。通常、通気性は、0.1cm3/(cm2・s)もあれば十分である。
It is preferable that the
ガラスクロス13、14は、微細なフィラメントをよりあわせた撚糸を縦糸および横糸として織り込んだ平織りのガラスクロスが好ましい。平織りのガラスクロスとしては、銅張積層板などに一般的に使用される平織りのガラスクロスを使用できる。ガラスクロス13、14としては、特に開繊処理が行われたものが好ましい。開繊処理が行われた場合、バスケットホールと呼ばれる編み目の隙間が少なくなり、充填材の透過がさらに抑制される。
The
ガラスクロス13、14を構成するフィラメントの平均径(平均フィラメント径)は、樹脂成分の透過性を高める観点から、13μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、8μm以下がさらに好ましい。通常、平均フィラメント径は、5μm以上が好ましい。ここで、平均フィラメント径は、ガラスクロス13、14を構成する任意のフィラメント50本について、光学顕微鏡を使用して任意の位置でフィラメント径を測定し、この測定されたフィラメント径を算術平均して得られるものである。
The average diameter (average filament diameter) of the filaments constituting the
プリプレグ16の製造に使用されるガラスクロス13、14の厚みは、充填材の透過を抑制する観点から、80μm以上が好ましく、85μm以上がより好ましく、90μm以上がさらに好ましい。また、樹脂成分の透過性を高める観点から、ガラスクロス13、14の厚みは、150μm以下が好ましく、110μm以下がより好ましく、105μm以下がさらに好ましい。
The thickness of the
ガラスクロス13、14の材質は、用途に応じて適宜選択できる。例えば、低コスト化の観点からは、Eガラスが好ましい。また、低熱膨張化の観点からは、Sガラス、Tガラスなどのガラス自体の熱膨張係数が小さいものが好ましい。
The material of the
樹脂組成物層19の軟化点は、作業性などの観点から、40℃以上が好ましく、45℃以上がより好ましく、48℃以上がさらに好ましい。また、充填材の高充填化などの観点から、樹脂組成物層19の軟化点は120℃以下が好ましい。
The softening point of the
樹脂組成物層19の100℃での溶融粘度は、充填材の高充填化などの観点から、200Pa・s以下が好ましく、100Pa・s以下がより好ましく、50Pa・s以下がさらに好ましい。樹脂組成物層19の100℃での溶融粘度は、通常、10Pa・s以上である。なお、溶融粘度は、例えば、レオメータ(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、商品名:AEES−G02)を使用して測定できる。
The melt viscosity at 100 ° C. of the
樹脂組成物層19の厚さは、低熱膨張性および銅箔の接着性などの観点から、300μm以上が好ましく、400μm以上がより好ましい。また、最終的に得られる基板の厚さを抑制する観点から、1200μm以下が好ましく、1000μm以下がより好ましく、800μm以下がさらに好ましい。
The thickness of the
プリプレグ16の厚さは、低熱膨張性および銅箔の接着性などの観点から、350μm以上が好ましく、450μm以上がより好ましい。また、最終的に得られる基板の厚さを抑制する観点から、1300μm以下が好ましく、1100μm以下がより好ましく、900μm以下がさらに好ましい。
The thickness of the
[成形工程]
次に、成形工程について説明する。
成形工程は、例えば、図3に示すように、プリプレグ16の両主面に一対の銅箔21、22を接触させて配置する。銅箔21、22としては、一般に銅張積層板などに使用される汎用の電解銅箔または圧延銅箔を使用できる。銅箔21、22の厚さは、ピンホール等に対する信頼性を確保する観点から、5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましい。また、最終的に得られる基板の厚さを抑制する観点から、銅箔21、22の厚さは、40μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましい。
[Molding process]
Next, the molding process will be described.
In the molding step, for example, as shown in FIG. 3, a pair of copper foils 21 and 22 are arranged in contact with both main surfaces of the
一対の銅箔21、22の両面に、例えば、これらを加圧するためのステンレスなどからなる一対の鏡面板を配置する(図示せず)。その後、全体を減圧雰囲気下にて加圧することにより、プリプレグ16と一対の銅箔21、22とを一体化する。減圧雰囲気下での加圧は、例えば、一般的に積層板の成形に使用される加圧プレスであって、減圧雰囲気下で加圧できるものを使用して行うことができる。
On both surfaces of the pair of copper foils 21 and 22, for example, a pair of mirror plates made of stainless steel for pressurizing them is disposed (not shown). Thereafter, the whole is pressurized under a reduced pressure atmosphere to integrate the
このような減圧雰囲気下での加圧により、樹脂組成物層19、すなわち熱硬化性樹脂組成物15から樹脂成分が滲み出し、この滲み出した樹脂成分が一対のガラスクロス層17、18の外側に透過する。ガラスクロス層17、18を透過した樹脂成分は、銅箔21、22の租化面に接触する。一方、充填材については、大部分がガラスクロス層17、18を透過せず、一対のガラスクロス層17、18の間に残留する。その後、樹脂成分、すなわち、一対のガラスクロス層17、18を透過した樹脂成分、および一対のガラスクロス層17、18の間に残留した樹脂成分を硬化させる。硬化後、加圧に使用した一対の鏡面板などを取り外す。
By pressurization in such a reduced-pressure atmosphere, the resin component oozes out from the
このような製造方法により、図4に示すような基板23を製造できる。基板23は、一対のガラスクロス層17、18の間に充填材が高充填化された高充填層24を有する。高充填層24は、一対のガラスクロス層17、18を透過できずに残留した充填材により形成されたものであり、樹脂組成物層19よりも充填材の含有割合が高いものである。
With such a manufacturing method, the
また、基板23は、ガラスクロス層17と銅箔21との間に樹脂層25、およびガラスクロス層18と銅箔22との間に樹脂層26を有する。樹脂層25、26は、ガラスクロス層17、18を透過した樹脂成分が硬化して形成されたものであり、樹脂組成物層19に比べて樹脂成分の含有割合が高いものである。
The
このような基板23については、充填材の含有割合が高い高充填層24により低熱膨張性を得ることができる。また、充填材の含有割合が高い高充填層24により高熱伝導性を得ることができる。さらに、樹脂成分の含有割合が高い樹脂層25、26により銅箔21、22の接着性が良好となる。さらに、ガラスクロス層17、18により高強度なものとなる。
For such a
減圧雰囲気の真空度は、ガラスクロス層17、18に対する樹脂成分の透過性を高める観点から、50kPa以下が好ましく、20kPa以下がより好ましく、10kPa以下がさらに好ましい。生産性などの観点から、減圧雰囲気の真空度は、減圧雰囲気の真空度は、1kPa以上が好ましく、3kPa以上がより好ましく、5kPa以上がさらに好ましい。 The degree of vacuum in the reduced-pressure atmosphere is preferably 50 kPa or less, more preferably 20 kPa or less, and even more preferably 10 kPa or less from the viewpoint of increasing the permeability of the resin component to the glass cloth layers 17 and 18. From the viewpoint of productivity and the like, the vacuum degree of the reduced pressure atmosphere is preferably 1 kPa or more, more preferably 3 kPa or more, and further preferably 5 kPa or more.
加圧の圧力は、ガラスクロス層17、18に対する樹脂成分の透過性を高める観点から、1MPa以上が好ましく、2MPa以上がより好ましく、3MPa以上がさらに好ましい。生産性などの観点から、加圧の圧力は、6MPa以下が好ましく、5MPa以下がより好ましく、4MPa以下がさらに好ましい。 From the viewpoint of increasing the permeability of the resin component to the glass cloth layers 17 and 18, the pressure of the pressurization is preferably 1 MPa or more, more preferably 2 MPa or more, and further preferably 3 MPa or more. From the viewpoint of productivity and the like, the pressure of pressurization is preferably 6 MPa or less, more preferably 5 MPa or less, and further preferably 4 MPa or less.
減圧雰囲気下での加圧の時間は、ガラスクロス層17、18に対する樹脂成分の透過性を高める観点から、30分以上が好ましく、50分以上がより好ましく、70分以上がさらに好ましい。生産性などの観点から、減圧雰囲気下での加圧の時間は、150分以下が好ましく、130分以下がより好ましく、110分以下がさらに好ましい。 The pressurization time in a reduced-pressure atmosphere is preferably 30 minutes or more, more preferably 50 minutes or more, and even more preferably 70 minutes or more from the viewpoint of increasing the permeability of the resin component to the glass cloth layers 17 and 18. From the viewpoint of productivity and the like, the pressurization time in a reduced pressure atmosphere is preferably 150 minutes or less, more preferably 130 minutes or less, and even more preferably 110 minutes or less.
減圧雰囲気下での加圧においては、プリプレグ16および一対の銅箔21、22を加熱することが好ましい。加熱温度は、ガラスクロス層17、18に対する樹脂成分の透過性を高める観点から、樹脂組成物層19の軟化点以上が好ましい。また、樹脂成分を硬化させる観点から、樹脂成分の硬化温度以上が好ましい。通常、加熱温度は、150℃以上が好ましく、160℃以上がより好ましく、170℃以上がさらに好ましい。また、生産性などの観点から、210℃以下が好ましく、200℃以下がより好ましく、190℃以下がさらに好ましい。
In pressurization under a reduced pressure atmosphere, it is preferable to heat the
以下、実施例を参照して詳細に説明する。
なお、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されない。
Hereinafter, a detailed description will be given with reference to examples.
In addition, this invention is not limited at all by these Examples.
(実施例1)
<熱硬化性樹脂組成物の調製>
まず、熱硬化性樹脂組成物を以下のように調製した。熱硬化性樹脂としてのビフェニル型エポキシ樹脂(三菱化学社製、商品名:YX4000、エポキシ当量:193、常温で固形、軟化点:105℃、結晶性)5質量部、硬化剤としてのフェノールアラルキル樹脂(三井化学社製、商品名:XL325M、常温で固形、軟化点:80℃)4質量部、硬化促進剤としての2−ヘプタデシルイミダゾール(東京化成工業社製)0.15質量部、充填材としての球状シリカ(龍森社製、商品名:EUF−46V、平均粒径:5μm、粒径1μm以下の粒子の割合:25質量%、粒径0.2μm以下の粒子の割合:10質量%)53質量部、エポキシシラン(信越化学工業社製、商品名:KBM−402)0.4質量部を配合し、さらに熱ロールを用いて120℃で混練した。これにより、充填材の含有量が84.7質量%である熱硬化性樹脂組成物を調製した。
Example 1
<Preparation of thermosetting resin composition>
First, a thermosetting resin composition was prepared as follows. Biphenyl type epoxy resin (trade name: YX4000, epoxy equivalent: 193, solid at normal temperature, softening point: 105 ° C., crystallinity) 5 parts by mass as thermosetting resin, phenol aralkyl resin as curing agent (Mitsui Chemicals, trade name: XL325M, solid at ordinary temperature, softening point: 80 ° C.) 4 parts by mass, 2-heptadecylimidazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 0.15 parts by mass as a curing accelerator, filler As a spherical silica (manufactured by Tatsumori Co., Ltd., trade name: EUF-46V, average particle size: 5 μm, proportion of particles having a particle size of 1 μm or less: 25 mass%, proportion of particles having a particle diameter of 0.2 μm or less: 10 mass% ) 53 parts by mass and 0.4 part by mass of epoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: KBM-402) were blended and further kneaded at 120 ° C. using a hot roll. Thereby, the thermosetting resin composition whose content of a filler is 84.7 mass% was prepared.
<プリプレグの製造>
次に、開繊処理されたガラスクロス(日東紡社製、IPCスペック:2116タイプ、通気性:0.6cm3/(cm2・s)、平織り、厚さ:95μm、平均フィラメント径:7μm)を用意した。図1に示すように、2本の金属ロールの間に2枚のガラスクロスを通して、2本の金属ロールの回転により2枚のガラスクロスが搬送されるように構成した。この際、ガラスクロスの搬送速度が1m/分となるように金属ロールの回転速度を調整した。
<Manufacture of prepreg>
Next, the opened glass cloth (manufactured by Nittobo, IPC spec: 2116 type, air permeability: 0.6 cm 3 / (cm 2 · s), plain weave, thickness: 95 μm, average filament diameter: 7 μm) Prepared. As shown in FIG. 1, two glass cloths are conveyed by rotation of two metal rolls through two glass cloths between two metal rolls. At this time, the rotation speed of the metal roll was adjusted so that the conveyance speed of the glass cloth was 1 m / min.
そして、2枚のガラスクロスの間に、80℃に加熱して軟化させた熱硬化性樹脂組成物を供給した。これにより、2枚のガラスクロスと熱硬化性樹脂組成物とを一体化させてプリプレグを製造した。 And the thermosetting resin composition heated at 80 degreeC and softened between the two glass cloths was supplied. Thus, two glass cloths and the thermosetting resin composition were integrated to produce a prepreg.
プリプレグは、85質量%の熱硬化性樹脂組成物および15質量%のガラスクロスからなり、一対のガラスクロス層と、これらの間に配置される熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂組成物層とを有する。プリプレグの厚さは800μmである。樹脂組成物層の厚さは、550μmである。樹脂組成物層は、半硬化状態であり、25℃において粘着性を有しない固形状である。樹脂組成物層の軟化点は50℃である。樹脂組成物層の100℃での溶融粘度は50Pa・sである。 The prepreg is composed of 85% by mass of a thermosetting resin composition and 15% by mass of glass cloth, a pair of glass cloth layers, and a resin composition layer composed of a thermosetting resin composition disposed therebetween. Have The thickness of the prepreg is 800 μm. The thickness of the resin composition layer is 550 μm. The resin composition layer is in a semi-cured state and is a solid having no adhesiveness at 25 ° C. The softening point of the resin composition layer is 50 ° C. The melt viscosity at 100 ° C. of the resin composition layer is 50 Pa · s.
<減圧雰囲気下での加圧による成形>
プリプレグの両面に銅箔(三井金属社製、商品名:3EC−VLP、厚さ:18μm)を配置した。その後、両面のそれぞれに一対のステンレス板および一対のクッション材をこの順に配置して減圧雰囲気下にて加圧を行った。この際、減圧雰囲気の真空度を7.5ka、加圧圧力を3.5MPa、加熱温度を180℃、加圧時間を90分とした。その後、一対のステンレス板および一対のクッション材を取り外した。これにより、厚さが0.7mmの基板を作製した。
<Molding by pressurization under reduced pressure atmosphere>
Copper foil (made by Mitsui Kinzoku Co., Ltd., trade name: 3EC-VLP, thickness: 18 μm) was placed on both sides of the prepreg. Thereafter, a pair of stainless steel plates and a pair of cushion materials were arranged in this order on both sides, and pressure was applied in a reduced pressure atmosphere. At this time, the degree of vacuum in the reduced-pressure atmosphere was 7.5 ka, the pressing pressure was 3.5 MPa, the heating temperature was 180 ° C., and the pressing time was 90 minutes. Thereafter, the pair of stainless steel plates and the pair of cushion materials were removed. Thereby, a substrate having a thickness of 0.7 mm was produced.
(実施例2)
プリプレグの厚さを500μmかつ樹脂組成物層の厚さを270μmとしたこと以外は実施例1と同様にして厚さ0.45mmの基板を作製した。なお、プリプレグおよび樹脂組成物層の厚さは、プリプレグの製造に使用される2本の金属ロールの間隔により調整した。
(Example 2)
A substrate having a thickness of 0.45 mm was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the prepreg was 500 μm and the thickness of the resin composition layer was 270 μm. In addition, the thickness of the prepreg and the resin composition layer was adjusted with the space | interval of the two metal rolls used for manufacture of a prepreg.
(実施例3)
充填材として球状シリカ(平均粒径:8.5μm、粒径1μm以下の粒子の割合:17質量%、粒径0.2μm以下の粒子の割合:7質量%、UHR−500S(龍森社製、商品名)の分級品)を使用したこと以外は実施例1と同様にして基板を作製した。なお、樹脂組成物層の軟化点は52℃、樹脂組成物層の100℃における溶融粘度は150Pa・sである。
Example 3
As a filler, spherical silica (average particle size: 8.5 μm, proportion of particles having a particle size of 1 μm or less: 17% by mass, proportion of particles having a particle size of 0.2 μm or less: 7% by mass, UHR-500S (manufactured by Tatsumori Co., Ltd.) Substrate) was used in the same manner as in Example 1 except that the classified product) was used. The softening point of the resin composition layer is 52 ° C., and the melt viscosity of the resin composition layer at 100 ° C. is 150 Pa · s.
(比較例1)
開繊処理されたガラスクロスに代えて、開繊処理されていないガラスクロス(日東紡社製、IPCスペック:2116タイプ、通気性:7.5cm3/(cm2・s)、平織り、厚さ:98μm、平均フィラメント径:7μm)を使用したこと以外は実施例1と同様にして基板を作製した。
(Comparative Example 1)
Glass cloth not subjected to fiber opening treatment instead of glass cloth subjected to fiber opening treatment (manufactured by Nittobo, IPC spec: 2116 type, air permeability: 7.5 cm 3 / (cm 2 · s), plain weave, thickness : 98 μm, average filament diameter: 7 μm) was used in the same manner as in Example 1 to produce a substrate.
(比較例2)
充填材として球状シリカ(平均粒径:0.8μm、粒径1μm以下の粒子の割合:46質量%、粒径0.2μm以下の粒子の割合:36質量%、EUF−3(龍森社製、商品名)の分級品)を使用したこと以外は実施例1と同様にして基板を作製した。なお、樹脂組成物層の軟化点は80℃であり、100℃における溶融粘度は2600Pa・sであった。
(Comparative Example 2)
As a filler, spherical silica (average particle diameter: 0.8 μm, ratio of particles having a particle diameter of 1 μm or less: 46 mass%, ratio of particles having a particle diameter of 0.2 μm or less: 36 mass%, EUF-3 (manufactured by Tatsumori Co., Ltd.) Substrate) was used in the same manner as in Example 1 except that the classified product) was used. The softening point of the resin composition layer was 80 ° C., and the melt viscosity at 100 ° C. was 2600 Pa · s.
実施例および比較例の基板について、以下に示すように銅箔接着強度および熱膨張係数を測定した。 For the substrates of Examples and Comparative Examples, the copper foil adhesion strength and the thermal expansion coefficient were measured as shown below.
(銅箔接着強度)
基板に10mm幅のスリットを入れて、基板の表面に対して垂直な方向に50mm/minの速度で銅箔を引き剥がして、そのときの強度を測定した。
(Copper foil adhesive strength)
A 10 mm wide slit was put in the substrate, the copper foil was peeled off at a speed of 50 mm / min in a direction perpendicular to the surface of the substrate, and the strength at that time was measured.
(熱膨張係数)
基板の面方向(X−Y方向)および厚み方向(Z)の各熱膨張係数を熱機械分析装置(セイコーインスツル社製、商品名:TMA/SS6000)を使用して、TMA法により、窒素雰囲気下、荷重5mN、10℃/分の昇温条件にて、25〜280℃の範囲で測定した。
(Coefficient of thermal expansion)
Each thermal expansion coefficient in the surface direction (XY direction) and thickness direction (Z) of the substrate is measured by a TMA method using a thermomechanical analyzer (trade name: TMA / SS6000, manufactured by Seiko Instruments Inc.). The measurement was performed in the range of 25 to 280 ° C. under a temperature increase condition of a load of 5 mN and 10 ° C./min under an atmosphere.
実施例1〜3の結果から明らかなように、熱硬化性樹脂組成物に含まれる充填材の割合が70〜92質量%、充填材における粒径1μm以下の粒子の割合が40質量%以下、ガラスクロスの厚さが80〜150μmかつ通気性が5cm3/(cm2・s)以下である場合、低熱膨張性を有し、かつ銅箔の接着性が良好な基板を製造できる。 As is clear from the results of Examples 1 to 3, the proportion of the filler contained in the thermosetting resin composition is 70 to 92 mass%, the proportion of particles having a particle size of 1 μm or less in the filler is 40 mass% or less, When the thickness of the glass cloth is 80 to 150 μm and the air permeability is 5 cm 3 / (cm 2 · s) or less, it is possible to produce a substrate having low thermal expansion and good adhesion of the copper foil.
一方、比較例1の結果から明らかなように、ガラスクロスの通気性が5cm3/(cm2・s)を超える場合、熱膨張性が高くなり、銅箔の接着性も低くなる。また、比較例2の結果から明らかなように、充填材における粒径1μm以下の粒子の割合が40質量%を超える場合、銅箔の接着性が低くなる。 On the other hand, as is clear from the results of Comparative Example 1, when the air permeability of the glass cloth exceeds 5 cm 3 / (cm 2 · s), the thermal expansibility increases and the adhesiveness of the copper foil also decreases. As is clear from the results of Comparative Example 2, when the proportion of particles having a particle size of 1 μm or less in the filler exceeds 40% by mass, the adhesiveness of the copper foil is lowered.
以下、実施形態について説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。 Hereinafter, although embodiment was described, these embodiment was shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention.
10…プリプレグ製造装置、11、12…金属ロール、13、14…ガラスクロス、15…熱硬化性樹脂組成物、16…プリプレグ、17、18…ガラスクロス層、19…樹脂組成物層、21、22…銅箔、23…基板、21…高充填層、22、23…樹脂層。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記プリプレグの両主面に銅箔を接触させて減圧雰囲気下にて加圧する工程と、
を有し、
前記プリプレグの製造に使用される熱硬化性樹脂組成物が70〜92質量%の充填材を含み、前記充填材における粒径1μm以下の粒子の割合が40質量%以下であり、前記プリプレグの製造に使用されるガラスクロスが80〜150μmの厚さおよび5cm3/(cm2・s)以下の通気性を有することを特徴とする低熱膨張性基板の製造方法。 Producing a prepreg having a resin composition layer made of a thermosetting resin composition and a pair of glass cloth layers including a glass cloth and sandwiching the resin composition layer;
A step of bringing a copper foil into contact with both main surfaces of the prepreg and pressurizing in a reduced pressure atmosphere;
Have
The thermosetting resin composition used for the production of the prepreg contains 70 to 92% by mass of a filler, and the proportion of particles having a particle size of 1 μm or less in the filler is 40% by mass or less. A method for producing a low thermal expansion substrate, wherein the glass cloth used in the method has a thickness of 80 to 150 μm and air permeability of 5 cm 3 / (cm 2 · s) or less.
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- 2015-04-24 JP JP2015089751A patent/JP6444801B2/en active Active
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