JP2016002669A - 金属箔張基板、回路基板および電子部品搭載基板 - Google Patents
金属箔張基板、回路基板および電子部品搭載基板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016002669A JP2016002669A JP2014122847A JP2014122847A JP2016002669A JP 2016002669 A JP2016002669 A JP 2016002669A JP 2014122847 A JP2014122847 A JP 2014122847A JP 2014122847 A JP2014122847 A JP 2014122847A JP 2016002669 A JP2016002669 A JP 2016002669A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- metal foil
- resin layer
- circuit board
- electronic component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
- H05K1/036—Multilayers with layers of different types
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
- B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/38—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising epoxy resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49838—Geometry or layout
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0284—Details of three-dimensional rigid printed circuit boards
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
- H05K1/0373—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/26—Polymeric coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
- B32B2307/202—Conductive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
- B32B2307/304—Insulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
- B32B2457/08—PCBs, i.e. printed circuit boards
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0237—High frequency adaptations
- H05K1/0243—Printed circuits associated with mounted high frequency components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0137—Materials
- H05K2201/0145—Polyester, e.g. polyethylene terephthalate [PET], polyethylene naphthalate [PEN]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
- H05K2201/0203—Fillers and particles
- H05K2201/0206—Materials
- H05K2201/0209—Inorganic, non-metallic particles
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
- H05K2201/0203—Fillers and particles
- H05K2201/0206—Materials
- H05K2201/0215—Metallic fillers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
- H05K3/0014—Shaping of the substrate, e.g. by moulding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24628—Nonplanar uniform thickness material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geometry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
【課題】他の構造体に対してその全体形状に制約を与えることなく搭載できる回路基板を、大掛かりな装置を必要とせず、時間と手間を要することなく製造し得る金属箔張基板、かかる金属箔張基板を用いて製造された回路基板、および、かかる回路基板に電子部品が搭載された電子部品搭載基板を提供すること。
【解決手段】本発明の金属箔張基板10Aは、電子部品を搭載する回路基板を形成するために用いられ、金属箔4Aと、金属箔4Aの一方の面に形成された樹脂層5と、樹脂層5の前記一方の面に形成された絶縁部6とを備えている。そして、金属箔4A、樹脂層5および絶縁部6が、金属箔4A側または絶縁部6側に屈曲する屈曲部81〜84を有している。また、樹脂層5は、樹脂材料を含有する樹脂層形成用樹脂組成物の硬化物または固化物で構成され、絶縁部6は、熱硬化性樹脂を含有する絶縁部形成用樹脂組成物の硬化物で構成される。
【選択図】図2
【解決手段】本発明の金属箔張基板10Aは、電子部品を搭載する回路基板を形成するために用いられ、金属箔4Aと、金属箔4Aの一方の面に形成された樹脂層5と、樹脂層5の前記一方の面に形成された絶縁部6とを備えている。そして、金属箔4A、樹脂層5および絶縁部6が、金属箔4A側または絶縁部6側に屈曲する屈曲部81〜84を有している。また、樹脂層5は、樹脂材料を含有する樹脂層形成用樹脂組成物の硬化物または固化物で構成され、絶縁部6は、熱硬化性樹脂を含有する絶縁部形成用樹脂組成物の硬化物で構成される。
【選択図】図2
Description
本発明は、金属箔張基板、回路基板および電子部品搭載基板に関する。
近年、電子機器の高機能化等の要求に伴い、かかる電子機器が備える電子部品の高密度集積化、さらには高密度実装化等が進んでおり、これら電子部品を搭載するプリント配線基板として、電子部品の駆動により生じるノイズの伝播が抑制されたものが求められる。
このようなプリント配線基板(回路基板)として、例えば、ガラス繊維等で構成される繊維基材に、樹脂組成物を含浸させ、その後、樹脂組成物を半硬化させて得られる繊維基材と樹脂層とを備えるシート状をなすプリプレグに、金属箔が張り付けられた金属箔張基板(積層板)を用意し、この金属箔をパターニングすることで配線としたものが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
このプリント配線基板の製造に用いられるプリプレグとしては、プリント配線基板を前述したノイズ伝播が的確に抑制されたものとするために、均一な厚さを有するものであることが求められるが、このようなプリプレグを得る方法として、繊維基材の両面からフィルム状の樹脂層をラミネートするラミネート法が知られている。
このラミネート法では、例えば、真空ラミネート装置を用いて、減圧下で繊維基材の両面から樹脂層を重ね合わせ、この状態で、樹脂層が溶融する温度以上に加熱したラミネートロールで繊維基材と樹脂層とを接合することで、樹脂層の溶融物を繊維基材に含浸させる。その後、さらに、熱風感乾燥装置を用いて、樹脂層が溶融する温度以上の温度で加熱処理することでプリプレグが製造される。
しかしながら、このようなラミネート法を用いた製造方法では、真空ラミネート装置や熱風感乾燥装置のような大掛かりな装置を必要とし、プリプレグの製造に時間と手間を要するという問題があった。
また、前記プリント配線基板(回路基板)は、このものを搭載する他の構造体(電子機器が備える筐体等)に対して、他の構造体の全体形状に制約を与えることなく搭載し得ること、さらには他の構造体の小型化が図れることが求められる。
本発明の目的は、他の構造体に対してその全体形状に制約を与えることなく搭載できる回路基板を、大掛かりな装置を必要とせず、時間と手間を要することなく製造し得る金属箔張基板、かかる金属箔張基板を用いて製造された回路基板、および、かかる回路基板に電子部品が搭載された電子部品搭載基板を提供することにある。
このような目的は、下記(1)〜(11)に記載の本発明により達成される。
(1) 電子部品を電気的に接続して搭載する回路基板を形成するために用いられる金属箔張基板であって、
平板状をなす金属箔と、前記金属箔の一方の面に形成された樹脂層と、前記樹脂層の前記一方の面に形成された絶縁部とを備え、
前記金属箔、前記樹脂層および前記絶縁部が、前記金属箔側または前記絶縁部側に屈曲する屈曲部を有し、
前記樹脂層は、樹脂材料を含有する樹脂層形成用樹脂組成物の硬化物または固化物で構成され、
前記絶縁部は、第1の熱硬化性樹脂を含有する絶縁部形成用樹脂組成物の硬化物で構成されることを特徴とする金属箔張基板。
(1) 電子部品を電気的に接続して搭載する回路基板を形成するために用いられる金属箔張基板であって、
平板状をなす金属箔と、前記金属箔の一方の面に形成された樹脂層と、前記樹脂層の前記一方の面に形成された絶縁部とを備え、
前記金属箔、前記樹脂層および前記絶縁部が、前記金属箔側または前記絶縁部側に屈曲する屈曲部を有し、
前記樹脂層は、樹脂材料を含有する樹脂層形成用樹脂組成物の硬化物または固化物で構成され、
前記絶縁部は、第1の熱硬化性樹脂を含有する絶縁部形成用樹脂組成物の硬化物で構成されることを特徴とする金属箔張基板。
(2) 前記電子部品を搭載すべき位置から遠ざかる方向に複数の前記屈曲部を有し、隣接する2つの前記屈曲部は、互いに反対方向に屈曲している上記(1)に記載の金属箔張基板。
(3) 前記樹脂材料は、第2の熱硬化性樹脂を含有する上記(1)または(2)に記載の金属箔張基板。
(4) 前記第2の熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂を含有する上記(3)に記載の金属箔張基板。
(5) 前記樹脂材料は、その重量平均分子量が1.0×104以上1.0×105以下である樹脂成分を含有する上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の金属箔張基板。
(6) 前記樹脂層形成用樹脂組成物は、さらにフィラーを含有する上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の金属箔張基板。
(7) 前記フィラーは、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体である上記(6)に記載の金属箔張基板。
(8) 前記樹脂層と前記絶縁部との界面において、前記フィラーは、前記絶縁部側に分散している上記(6)または(7)に記載の金属箔張基板。
(9) 前記第1の熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂を含有する上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の金属箔張基板。
(10) 上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の金属箔張基板を用いて形成された回路基板であって、
前記金属箔をパターニングすることで形成された、前記電子部品を電気的に接続する端子を備える回路を有することを特徴とする回路基板。
前記金属箔をパターニングすることで形成された、前記電子部品を電気的に接続する端子を備える回路を有することを特徴とする回路基板。
(11) 上記(10)に記載の回路基板と、前記端子に電気的に接続して、前記回路基板に搭載された前記電子部品とを備えることを特徴とする電子部品搭載基板。
本発明の金属箔張基板の構成とすることで、搭載すべき電子部品の駆動により生じるノイズの伝播を抑制し得る回路基板を大掛かりな装置を必要とせず、時間と手間を要することなく製造することができる。
そのため、本発明の電子部品搭載基板を、かかる回路基板(本発明の回路基板)に電子部品が搭載された構成のものとすることで、電子部品搭載基板において、電子部品の駆動により生じるノイズの伝播を、回路基板により、的確に抑制または防止することができる。
また、本発明の金属箔張基板の構成とすることで、当該金属箔張基板から製造された回路基板を他の構造体に対して、他の構造体の全体形状に制約を与えることなく搭載することができる。
以下、本発明の金属箔張基板、回路基板および電子部品搭載基板を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の金属箔張基板および回路基板を説明するのに先立って、本発明の電子部品搭載基板について説明する。
なお、以下では、本発明の電子部品搭載基板を、電子部品として半導体素子を備える半導体装置の搭載に適用した場合を一例に説明する。
<電子部品搭載基板>
<<第1実施形態>>
図1は、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第1実施形態を示す縦断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1中の上側を「上」、図1中の下側を「下」とも言う。また、各図では、電子部品搭載基板およびその各部を誇張して模式的に図示しており、電子部品搭載基板およびその各部の大きさおよびその比率は実際とは大きく異なる。
<<第1実施形態>>
図1は、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第1実施形態を示す縦断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1中の上側を「上」、図1中の下側を「下」とも言う。また、各図では、電子部品搭載基板およびその各部を誇張して模式的に図示しており、電子部品搭載基板およびその各部の大きさおよびその比率は実際とは大きく異なる。
図1に示す電子部品搭載基板50は、電子部品である半導体装置1と、この半導体装置1を搭載する回路基板(本発明の回路基板)10とを有している。なお、通常、回路基板10には、半導体装置1以外に、例えば、抵抗、トランジスタ等の他の電子部品(部材)が搭載されるが、説明の便宜上、図1では、その記載を省略している。
半導体装置1は、半導体素子(図示せず)を備える半導体パッケージであり、この半導体素子(半導体チップ)を封止するモールド部(封止部)11と、半導体素子(半導体チップ)と電気的に接続された接続端子12とを有している。
半導体素子は、特に限定されないが、SiC(炭化ケイ素)やGaN(窒化ガリウム)を用いたもので構成され、この半導体素子が、その駆動によりノイズを発生する。
また、モールド部11は、通常、各種樹脂材料の硬化物で構成され、半導体素子を取り囲むことで封止している。
さらに、接続端子12は、例えば、Cu、Fe、Niやこれらの合金等の各種金属材料で構成され、半導体素子が備える端子と、回路基板10が有する配線4が備える端子とに接続されており、これにより、半導体素子が備える端子と配線4が備える端子とを電気的に接続している。
回路基板10(配線基板)は、半導体装置1を電気的に接続する配線4と、この配線4の下面(半導体装置1と反対側の面;一方の面)に設けられた、配線4を支持し、その平面視形状が平板状(シート状)をなす基材(基部)8とを備えている。
配線(回路)4は、所定のパターンで形成されており、このパターンの形成により設けられた端子(図示せず)が、半導体装置1が備える接続端子(端子)12に電気的に接続され、これにより、半導体素子が備える端子と配線4が備える端子とが電気的に接続される。
この配線(導体部)4は、回路基板10上に搭載された半導体装置1を含む電子部品を電気的に接続するものであり、後述する金属箔張基板10Aが備える金属箔4Aをパターニングすることで形成される。
配線4の構成材料としては、例えば、銅、銅系合金、アルミニウム、アルミニウム系合金等の各種金属材料が挙げられる。
配線(導体部)4は、その厚さ(平均厚さ)t4が、例えば、3μm以上、120μm以下が好ましく、5μm以上、70μm以下がより好ましい。配線4の厚さをこのような数値範囲に設定することにより、回路基板10の大型化を招くことなく、配線4として機能する導電性を確保することができる。
また、配線4は、その厚さ方向に対する熱伝導率が、3W/m・K以上、500W/m・K以下であることが好ましく、10W/m・K以上、400W/m・K以下であることがより好ましい。このような配線4は、優れた熱伝導率を有していると言うことができ、半導体装置1が備える半導体素子の駆動により生じた熱を、配線4を介して基材8側に効率よく伝達させることができるようになる。
基材8は、平板状(シート状)をなす樹脂層5と、この樹脂層5の下面(一方の面)に設けられ、この樹脂層5を覆う絶縁部6とを備えている。この基材8が配線4上に搭載された半導体装置1を支持するとともに、半導体装置1(半導体素子)の駆動により生じたノイズの伝播を抑制または防止する機能を有する。
樹脂層(接合層)5は、配線4の下面に設けられ、すなわち、配線4と、この配線4の下側に位置する絶縁部6との間に設けられ、このものを介して、配線4と絶縁部6とを接合する。この樹脂層5は、絶縁性を有している。これにより、配線4と、この樹脂層5よりも下側に位置する他の部材(例えば、他の回路基板)との絶縁状態が確保される。また、他の部材に対する前記ノイズの伝播を抑制または防止することができる。
この樹脂層5の厚さ(平均厚さ)t5は、特に限定されないが、図1に示すように、絶縁部6の厚さt6より薄く、具体的には、50μm〜250μm程度であるのが好ましく、80μm〜200μm程度であるのがより好ましい。これにより、基材8の大型化を招くことなく、樹脂層5の絶縁性を確保することができる。また、半導体装置1の駆動により生じたノイズの伝播を確実に抑制または防止することができる。
また、樹脂層5は、その熱伝導率が高いことが好ましく、具体的には、1W/m・K以上、15W/m・K以下であることが好ましく、5W/m・K以上、10W/m・K以下であることがより好ましい。これにより、半導体装置1側の熱が樹脂層5により絶縁部6側に効率よく伝達される。そのため、半導体装置1の半導体素子における駆動により生じた熱を、配線4および樹脂層5を介して絶縁部6に効率よく伝達することができることから、半導体装置1で生じた熱を絶縁部6側から効率よく放熱させることができるようになる。
さらに、樹脂層5は、そのガラス転移温度が好ましくは100℃以上200℃以下である。これにより、樹脂層5は、剛性が高まり、樹脂層5の反りを低減できることから、回路基板10における反りの発生を抑制することができる。
なお、樹脂層5のガラス転移温度は、JIS C 6481に基づいて、以下のようにして計測できる。
動的粘弾性測定装置(ティー・エイ・インスツルメント社製DMA/983)を用いて窒素雰囲気(200ml/分)のもと引っ張り荷重をかけて、周波数1Hz、−50℃から300℃の温度範囲を昇温速度5℃/分の条件で測定し、tanδのピーク位置よりガラス転移温度Tgを得る。
また、樹脂層5の25℃の弾性率(貯蔵弾性率)E’は、10GPa以上70GPa以下であることが好ましい。これにより、樹脂層5の剛性が高まることから、樹脂層5に生じる反りを低減させることができる。その結果、回路基板10における反りの発生を抑制することができる。
なお、上記貯蔵弾性率は、動的粘弾性測定装置で測定することができ、具体的には、貯蔵弾性率E’は、樹脂層5に引張り荷重をかけて、周波数1Hz、昇温速度5〜10℃/分で−50℃から300℃で測定した際の、25℃における貯蔵弾性率の値として測定される。
かかる機能を有する樹脂層5は、樹脂材料を主材料として構成された層内にフィラーが分散された構成をなしている。
樹脂材料は、通常、フィラーを樹脂層5内に保持させるバインダーとしての機能を発揮し、フィラーは、樹脂材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。樹脂層5を、かかる構成を有するものとすることにより、樹脂層5を優れた熱伝導率を備えるものとすることができる。
このような樹脂層5は、主として樹脂材料およびフィラーを含有する、樹脂層形成用樹脂組成物を固化または硬化させることにより形成される固化物または硬化物で構成される。すなわち、樹脂層5は、樹脂層形成用樹脂組成物を層状に成形した硬化物または固化物で構成されている。
以下、この樹脂層形成用樹脂組成物について説明する。
樹脂層形成用樹脂組成物は、上記の通り、主として樹脂材料およびフィラーを含んで構成されている。
樹脂層形成用樹脂組成物は、上記の通り、主として樹脂材料およびフィラーを含んで構成されている。
樹脂材料としては、特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の各種樹脂材料を用いることができる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。
一方、熱硬化性樹脂(第2の熱硬化性樹脂)としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル(不飽和ポリエステル)樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。
これらのなかでも、樹脂層形成用樹脂組成物に用いる樹脂材料としては、熱硬化性樹脂を用いるのが好ましく、さらに、エポキシ樹脂を用いるのがより好ましい。これにより、得られる樹脂層5の耐熱性を優れたものとすることができる。また、樹脂層5により配線4を基材8に強固に接合することができる。そのため、得られる電子部品搭載基板50の耐久性さらには放熱性を優れたものとすることができる。
また、エポキシ樹脂は、芳香環構造および脂環構造(脂環式の炭素環構造)の少なくともいずれか一方を有するエポキシ樹脂(A)を含むことが好ましい。このようなエポキシ樹脂(A)を使用することで、ガラス転移温度を高くすることができる。また、配線4および絶縁部6に対する密着性を向上させることができる。
さらに、芳香環あるいは脂肪環構造を有するエポキシ樹脂(A)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、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールM型エポキシ樹脂、ビスフェノールP型エポキシ樹脂、ビスフェノールZ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、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等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、このエポキシ樹脂(A)としては、ナフタレン型エポキシ樹脂であることが好ましい。これにより、ガラス転移温度をより一層高くでき、樹脂層5のボイドの発生を抑制し、絶縁破壊電圧を向上させることができる。また、樹脂層5により、ノイズ伝播性の抑制が図られる。
なお、ナフタレン型エポキシ樹脂とは、ナフタレン環骨格を有し、かつ、グリシジル基を2つ以上有するものを呼ぶ。
また、エポキシ樹脂中におけるナフタレン型エポキシ樹脂の含有量は、エポキシ樹脂100質量%に対し、好ましくは20質量%以上80質量%以下であり、より好ましくは40質量%以上60質量%以下である。
ナフタレン型エポキシ樹脂としては、例えば、以下の式(5)〜(8)のうちのいずれかのものが挙げられる。
なお、式(6)の化合物としては、以下のいずれか1種以上を使用することが好ましい。
式(8)のナフタレン型エポキシ樹脂は、いわゆるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂に分類されるが、この式(8)で表される化合物は、下記式(10)で表されるものが一例として挙げられる。
さらに、上記式(10)で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、具体的には、例えば、下記式(12)〜(16)で表されるものが挙げられる。
また、前記樹脂材料の含有量は、樹脂層形成用樹脂組成物全体(溶剤を除く)の、30体積%以上70体積%以下であるのが好ましく、40体積%以上60体積%以下であるのがより好ましい。これにより、得られる樹脂層5の機械的強度を優れたものとすることができる。また、配線4および絶縁部6に対する密着性を向上させることができる。
これに対し、かかる含有量が前記下限値未満であると、樹脂材料の種類によっては、樹脂材料がフィラー同士を結合するバインダーとしての機能を十分に発揮することができず、得られる樹脂層5の機械的強度が低下するおそれがある。また、樹脂層形成用樹脂組成物の構成材料によっては、樹脂層形成用樹脂組成物の粘度が高くなりすぎて、樹脂層形成用樹脂組成物(ワニス)の濾過作業や層状成形(コーティング)が困難となったり、樹脂層形成用樹脂組成物のフローが小さくなりすぎて、樹脂層5にボイドが発生するおそれが生じる。
一方、かかる含有量が前記上限値を超えると、樹脂材料の種類によっては、樹脂層5の絶縁性を優れたものとするのが困難となるおそれがある。
また、樹脂材料がエポキシ樹脂を含む場合、樹脂層形成用樹脂組成物にはフェノキシ樹脂が含まれていることが好ましい。これにより、樹脂層5の耐屈曲性を向上できるため、フィラーを高充填することによる樹脂層5のハンドリング性の低下を抑制することができる。
また、フェノキシ樹脂を含むと、粘度上昇により、プレス時の流動性が低減し、樹脂層5の厚みの確保と厚み均一性およびボイド抑制に効果があるため、絶縁信頼性をより一層高めることができる。また、樹脂層5と配線4および絶縁部6との密着性が向上する。これらの相乗効果により、電子部品搭載基板50の絶縁信頼性をより一層高めることができる。また、電子部品搭載基板50における、ノイズ伝播性を的確に抑制または防止することができる。
フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール骨格を有するフェノキシ樹脂、ナフタレン骨格を有するフェノキシ樹脂、アントラセン骨格を有するフェノキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂等が挙げられる。また、これらの骨格を複数種有した構造のフェノキシ樹脂を用いることもできる。
これらの中でも、ビスフェノールA型またはビスフェノールF型のフェノキシ樹脂を用いるのが好ましい。ビスフェノールA骨格とビスフェノールF骨格を両方有するフェノキシ樹脂を用いても良い。
フェノキシ樹脂の含有量は、例えば、樹脂層形成用樹脂組成物の全固形分100質量%に対し、好ましくは1質量%以上15質量%以下、より好ましくは2質量%以上10質量%以下である。
また、かかる樹脂層形成用樹脂組成物には、前述した樹脂材料の種類(例えば、エポキシ樹脂である場合)等によっては、必要に応じて、硬化剤が含まれる。
硬化剤としては、特に限定されず、例えば、ジシアンジアミド、脂肪族ポリアミド等のアミド系硬化剤や、ジアミノジフェニルメタン、メタンフェニレンジアミン、アンモニア、トリエチルアミン、ジエチルアミン等のアミン系硬化剤や、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、p−キシレン−ノボラック樹脂などのフェノール系硬化剤や、酸無水物類等を挙げることができる。
また、樹脂層形成用樹脂組成物は、さらに硬化触媒(硬化促進剤)を含んでいてもよい。これにより、樹脂層形成用樹脂組成物の硬化性を向上させることができる。
硬化触媒としては、例えば、イミダゾール類、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン等アミン系触媒、トリフェニルホスフィン等リン系触媒等が挙げられる。これらの中でもイミダゾール類が好ましい。これにより、特に、樹脂層形成用樹脂組成物の速硬化性および保存性を両立することができる。
イミダゾール類としては、例えば1−ベンジル−2メチルイミダゾール、1−ベンジル−2フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。これらの中でも2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾールまたは2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。これにより、樹脂層形成用樹脂組成物の保存性を特に向上させることができる。
また、硬化触媒の含有量は、特に限定されないが、樹脂材料100質量部に対して0.01〜30質量部程度であるのが好ましく、特に0.5〜10質量部程度であるのがより好ましい。かかる含有量が前記下限値未満であると、樹脂層形成用樹脂組成物の硬化性が不十分となる場合があり、一方、かかる含有量が前記上限値を超えると、樹脂層形成用樹脂組成物の保存性が低下する傾向を示す。
また、硬化触媒の平均粒子径は、特に限定されないが、10μm以下であることが好ましく、特に1〜5μmであることがより好ましい。かかる平均粒子径が前記範囲内であると、特に硬化触媒の反応性に優れる。
また、樹脂層形成用樹脂組成物は、さらにカップリング剤を含むことが好ましい。これにより、フィラー、絶縁部6および配線4に対する樹脂材料の密着性をより向上させることができる。
かかるカップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらの中でもシラン系カップリング剤が好ましい。これにより、樹脂層形成用樹脂組成物の耐熱性をより向上させることができる。
このうち、シラン系カップリング剤としては、例えばビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファンなどが挙げられる。
カップリング剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂材料100質量部に対して0.01〜10質量部程度であるのが好ましく、特に0.5〜10質量部程度であるのがより好ましい。かかる含有量が前記下限値未満であると、前述したような密着性を高める効果が不十分となる場合があり、一方、かかる含有量が前記上限値を超えると、樹脂層5を形成する際にアウトガスやボイドの原因になる場合がある。
また、樹脂層形成用樹脂組成物中のフィラーは、無機材料で構成される。これにより、フィラーは、樹脂材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を発揮する。したがって、このフィラーが樹脂層形成用樹脂組成物中に分散していることにより、樹脂層5の熱伝導率を高めることができる。
このようなフィラーは、無機材料で構成されるものの中でも、酸化アルミニウム(アルミナ、Al2O3)および窒化アルミニウムのうちの少なくとも1種で構成される粒状体であるのが好ましく、特に、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体であるのが好ましい。これにより、熱伝導性(放熱性)および絶縁性に優れたフィラーとすることができる。また、酸化アルミニウムは、汎用性に優れ、安価に入手できる点から、特に好ましく用いられる。
したがって、以下では、フィラーが、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体である場合を一例に説明する。
フィラーの含有量は、樹脂層形成用樹脂組成物全体(溶剤を除く)の、30体積%以上70体積%以下であるのが好ましく、40体積%以上60体積%以下であるのがより好ましい。かかる範囲のように樹脂層形成用樹脂組成物におけるフィラーの含有率を高くすることにより、樹脂層5の熱伝導性をより優れたものとすることができる。
これに対し、かかる含有量が前記下限値未満であると、樹脂層5の絶縁性を確保しつつ、樹脂層5の熱伝導性を優れたものとするのが難しい。一方、かかる含有量が前記上限値を超えると、樹脂層形成用樹脂組成物の構成材料によっては、樹脂層形成用樹脂組成物の粘度が高くなりすぎて、ワニスの濾過作業や層状への成形(コーティング)が困難となったり、樹脂層形成用樹脂組成物のフローが小さくなりすぎて、得られる樹脂層5にボイドが発生してしまったりする場合がある。
なお、樹脂層形成用樹脂組成物におけるフィラーの含有率を、上記の範囲のように高く設定したとしても、樹脂層形成用樹脂組成物として、温度25℃、せん断速度1.0rpmの条件での粘度をA[Pa・s]とし、温度25℃、せん断速度10.0rpmの条件での粘度をB[Pa・s]としたとき、A/B(チキソ比)が1.2以上、3.0以下なる関係を満足するものを用いることにより、回路基板10(金属箔張基板10A)の製造時に、樹脂層形成用樹脂組成物(ワニス)の粘度およびフロー性を適度なものとすることができる。
また、このフィラーの含水量は、0.10質量%以上0.30質量%以下であるのが好ましく、0.10質量%以上0.25質量%以下であるのがより好ましく、0.12質量%以上0.20質量%以下であるのがさらに好ましい。これにより、フィラーの含有量を多くしても、より適度な粘度およびフロー性を有するものとなる。そのため、得られる樹脂層5中にボイドが発生するのを防止しつつ、熱伝導性に優れた樹脂層5を形成することができる。すなわち、優れた熱伝導性および絶縁性を有する樹脂層5を形成することができる。
また、酸化アルミニウムは、通常、水酸化アルミニウムを焼成することにより得られる。得られる酸化アルミニウムの粒状体は、複数の一次粒子で構成されるが、その一次粒子の平均粒径は、その焼成の条件に応じて設定することができる。
また、その焼成後に何ら処理されていない酸化アルミニウムは、一次粒子同士が固着により凝集した凝集体(二次粒子)で構成されている。
そのため、その一次粒子同士の凝集を粉砕により必要に応じて解くことにより、最終的なフィラーが得られる。最終的なフィラーの平均粒径は、その粉砕の条件(例えば時間)に応じて設定することができる。
その粉砕の際、酸化アルミニウムは極めて高い硬度を有するため、一次粒子同士の固着が解かれていくだけで、一次粒子自体は殆ど破壊されず、一次粒子の平均粒径は粉砕後においてもほぼ維持されることとなる。
したがって、粉砕時間が長くなるに従い、フィラーの平均粒径は、一次粒子の平均粒径に近づくことになる。そして、粉砕時間が所定時間以上となると、フィラーの平均粒径は、一次粒子の平均粒径に等しくなる。すなわち、フィラーは、粉砕時間を短くすると主として二次粒子で構成され、粉砕時間を長くするにしたがって一次粒子の含有量が多くなり、最終的に所定時間以上とすると、主として一次粒子で構成されることとなる。
また、例えば、前述したように水酸化アルミニウムを焼成することにより得られた酸化アルミニウムの一次粒子は、球形ではなく、鱗片状のような平坦面を有する形状をなしている。そのため、フィラー同士の接触面積を大きくすることができる。その結果、得られる樹脂層5の熱伝導性を高めることができる。
さらに、フィラーは、平均粒子径が異なる3成分(大粒径、中粒径、小粒径)の混合系であり、さらに、大粒径成分が球状であり、中粒径成分および小粒径成分が多面体状であることが好ましい。
より具体的には、フィラーは、平均粒子径が5.0μm以上50μm以下、好ましくは5.0μm以上25μm以下の第1粒径範囲に属し、かつ、円形度が0.80以上1.0以下、好ましくは0.85以上0.95以下である大粒径アルミナと、平均粒子径が1.0μm以上5.0μm未満の第2粒径範囲に属し、かつ、円形度が0.50以上0.90以下、好ましくは0.70以上0.80以下である中粒径酸化アルミニウムと、平均粒子径が0.1μm以上1.0μm未満の第3粒径範囲に属し、かつ、円形度が0.50以上0.90以下、好ましくは0.70以上0.80以下ある小粒径酸化アルミニウムと、の混合物であることが好ましい。
なお、フィラーの粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置SALD−7000を用いて、水中に酸化アルミニウムを1分間超音波処理することにより分散させ、測定することができる。
これにより、大粒径成分の隙間に中粒径成分が充填され、さらに中粒径成分の隙間に小粒径成分が充填されるため、酸化アルミニウムの充填性が高められ、酸化アルミニウム粒子同士の接触面積をより大きくすることができる。その結果、樹脂層5の熱伝導性をより一層向上できる。さらに、樹脂層5の耐熱性、耐屈曲性、絶縁性をより一層向上できる。
また、このようなフィラーを用いることにより、樹脂層5と配線4および絶縁部6との密着性をより一層向上できる。
これらの相乗効果により、電子部品搭載基板50の絶縁信頼性および放熱信頼性をより一層高めることができる。
なお、樹脂層形成用樹脂組成物は、上述した成分に加え、レベリング剤、消泡剤等の添加剤が含まれていてもよい。
また、樹脂層形成用樹脂組成物は、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド等の溶剤を含む。これにより、樹脂層形成用樹脂組成物は、樹脂材料等が溶剤に溶解することにより、ワニスの状態となる。
なお、このようなワニス状をなす樹脂層形成用樹脂組成物は、例えば、必要に応じて樹脂材料と溶剤とを混合してワニス状にした後、さらに、フィラーを混合することで得ることができる。
また、混合に用いる混合機としては、特に限定されないが、例えば、ディスパーザー、複合羽根型撹拌機、ビーズミルおよびホモジナイザー等が挙げられる。
なお、樹脂層5に優れた熱伝導性を付与する必要がない場合には、樹脂層形成用樹脂組成物に含まれるフィラーとして、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム、二酸化ケイ素(シリカ)、炭化ケイ素、硫酸バリウム、チタン酸バリウムのような熱伝導率の低いものを用いることができる。さらには、樹脂層形成用樹脂組成物へのフィラーの添加を省略するようにしてもよい。すなわち、樹脂層5をフィラーの添加が省略された、主として樹脂材料で構成されたものすることができる。
絶縁部6は、樹脂層5の下面を覆うように形成されている。
これにより、基材8の下面側における、絶縁性が確保されるとともに、基材8全体としての強度が確保される。また、この絶縁部6よりも下側に位置する他の部材に対して、半導体装置1(半導体素子)の駆動により生じたノイズが伝播するのを抑制または防止することができる。
これにより、基材8の下面側における、絶縁性が確保されるとともに、基材8全体としての強度が確保される。また、この絶縁部6よりも下側に位置する他の部材に対して、半導体装置1(半導体素子)の駆動により生じたノイズが伝播するのを抑制または防止することができる。
この絶縁部6は、その厚さ(平均厚さ)t6が、例えば、1mm以上、3mm以下が好ましく、1.5mm以上、2.5mm以下がより好ましい。絶縁部6の厚さをこのような数値範囲に設定することにより、回路基板10の大型化を招くことなく、絶縁部6としての機能を確実に発揮させることができる。
この絶縁部6は、本発明では、熱硬化性樹脂(第1の熱硬化性樹脂)を含有する絶縁部形成用樹脂組成物の硬化物で構成される。
このような硬化物で絶縁部6を構成することで、樹脂層5と絶縁部6との間での熱線膨張係数の差を小さく設定することができる。これにより、半導体装置1の半導体素子の駆動時には、半導体装置1自体が発熱し、樹脂層5および絶縁部6が加熱されることとなるが、樹脂層5と絶縁部6との間で反りが生じ、これに起因して、これら同士の間で剥離が生じてしまうのを的確に抑制または防止することができる。
以下、この絶縁部形成用樹脂組成物について説明する。
熱硬化性樹脂(第1の熱硬化性樹脂)は、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂のようなトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド(BMI)樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、フェノール樹脂は、流動性が良好であるため、絶縁部形成用樹脂組成物の流動性を向上させることができ、均一な厚さの絶縁部6を、樹脂層5を覆うように形成することができることから、好ましく用いられる。また、樹脂層5に対する密着性を向上させることができる。
熱硬化性樹脂(第1の熱硬化性樹脂)は、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂のようなトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド(BMI)樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、フェノール樹脂は、流動性が良好であるため、絶縁部形成用樹脂組成物の流動性を向上させることができ、均一な厚さの絶縁部6を、樹脂層5を覆うように形成することができることから、好ましく用いられる。また、樹脂層5に対する密着性を向上させることができる。
また、フェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、アリールアルキレン型ノボラック樹脂のようなノボラック型フェノール樹脂、ジメチレンエーテル型レゾール樹脂、メチロール型レゾール樹脂等の未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂のようなレゾール型フェノール樹脂等が挙げられる。
また、ノボラック型フェノール樹脂を用いる場合、絶縁部形成用樹脂組成物には硬化剤が含まれるが、通常、この硬化剤としては、ヘキサメチレンテトラミンが使用される。さらに、ヘキサメチレンテトラミンを用いる場合、その含有量は、特に限定されないが、ノボラック型フェノール樹脂100重量部に対して、10重量部以上30重量部以下含有することが好ましく、さらに15重量部以上20重量部以下含有することがより好ましい。ヘキサメチレンテトラミンの含有量を上記範囲とすることで、絶縁部形成用樹脂組成物の硬化物すなわち絶縁部6の機械的強度および成形収縮量を良好なものとすることができる。
このようなフェノール樹脂の中でも、レゾール型フェノール樹脂を用いるのが好ましい。ノボラック型フェノール樹脂を主成分として用いた場合、上記の通り、硬化剤として通常ヘキサメチレンテトラミンが使用され、ノボラック型フェノール樹脂の硬化時にアンモニアガス等の腐食性ガスが発生する。そのため、これに起因して、配線4等が腐食するおそれがあることから、ノボラック型フェノール樹脂に比較して、レゾール型フェノール樹脂が好ましく用いられる。
また、レゾール型フェノール樹脂とノボラック型フェノール樹脂とを併用するようにすることもできる。これにより、絶縁部6の強度を高めることができるとともに、靭性をも高めることができる。
また、エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールAD型のような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、クレゾールノボラック型のようなノボラック型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型、臭素化フェノールノボラック型のような臭素化型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、比較的分子量の低いビスフェノールA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が好ましい。これにより、絶縁部6の形成時における作業性や成形性をさらに良好なものにすることができる。また、絶縁部6の耐熱性の面から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、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン型エポキシ樹脂が好ましく、特に、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン型エポキシ樹脂が好ましい。
トリス(ヒドロキシフェニル)メタン型エポキシ樹脂を用いる場合、その数平均分子量は、特に限定されないが、500〜2000であることが好ましく、700〜1400であることがさらに好ましい。
また、エポキシ樹脂を用いる場合、絶縁部形成用樹脂組成物中には、硬化剤が含まれることが好ましい。硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、ジシアミンジアミドのようなアミン化合物、脂環族酸無水物、芳香族酸無水物などの酸無水物、ノボラック型フェノール樹脂のようなポリフェノール化合物や、イミダゾール化合物等が挙げられる。中でも、ノボラック型フェノール樹脂が好ましい。これにより、絶縁部形成用樹脂組成物の取り扱い、作業性が向上するとともに、絶縁部形成用樹脂組成物を環境面に優れたものとすることができる。
特に、エポキシ樹脂として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、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン型エポキシ樹脂を用いる場合には、硬化剤として、ノボラック型フェノール樹脂を用いることが好ましい。これにより、絶縁部形成用樹脂組成物から得られる硬化物の耐熱性を向上させることができる。なお、硬化剤の添加量は特に限定されないが、エポキシ樹脂に対する理論当量比1.0からの許容幅を±10重量%以内にして配合することが好ましい。
また、絶縁部形成用樹脂組成物は、上記硬化剤とともに必要に応じて硬化促進剤を含有するものであってもよい。硬化促進剤としては、特に限定されないが、例えば、イミダゾール化合物、三級アミン化合物、有機リン化合物等が挙げられる。硬化促進剤の含有量は、特に限定されないが、エポキシ樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部であることが好ましく、3〜8重量部であることがより好ましい。
また、絶縁部形成用樹脂組成物は、充填材として機能する繊維強化材を含むことが好ましい。これにより、絶縁部6自体の機械的強度と剛性を優れたものとすることができる。
繊維強化材としては、特に限定されないが、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維(芳香族ポリアミド)、ポリ−p−フェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)繊維、ポリビニルアルコール(PVA)繊維、ポリエチレン(PE)繊維、ポリイミド繊維のようなプラスチック繊維、バサルト繊維のような無機繊維およびステンレス繊維のような金属繊維等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
さらに、これらの繊維強化材には、熱硬化性樹脂との接着性を向上させることを目的に、シランカップリング剤による表面処理が施されていてもよい。シランカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、アミノシランカップリング剤、エポキシシランカップリング剤、ビニルシランカップリング剤等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの繊維強化材のうち、カーボン繊維またはアラミド繊維を用いることが好ましい。これにより、絶縁部6の機械強度をさらに向上させることができる。特に、カーボン繊維を用いることにより、高負荷における耐摩耗性をさらに向上させることができる。なお、絶縁部6のさらなる軽量化を図るという観点からは、アラミド繊維等のプラスチック繊維であることが好ましい。さらに、絶縁部6の機械強度を向上させる観点からは、繊維強化材として、ガラス繊維やカーボン繊維等の繊維基材を用いることが好ましい。
硬化物中における繊維強化材の含有量は、硬化物全量に対して、例えば、10体積%以上であり、好ましくは20体積%以上であり、さらに好ましくは25体積%以上である。また、硬化物全量に対する繊維強化材の含有量の上限値は、特に限定されないが、好ましくは80体積%以下とされる。これにより、絶縁部6の機械強さを確実に向上させることができる。
さらに、絶縁部形成用樹脂組成物は、充填材として、繊維強化材以外のものを含んでいてもよく、かかる充填材としては、無機充填材および有機充填材のいずれであってもよい。
無機充填材としては、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、シリカ、炭酸カルシウム、炭化ホウ素、クレー、マイカ、タルク、ワラストナイト、ガラスビーズ、ミルドカーボン、グラファイト等から選択される1種以上が用いられる。なお、無機充填材としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、シリカのような金属酸化物が含まれていることが好ましい。これにより、金属酸化物が備える酸化皮膜が不動態化膜としての機能を発揮し、硬化物全体としての耐酸性を向上させることができる。
また、有機充填材としては、ポリビニールブチラール、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、パルプ、木粉等から選択される1種以上が用いられる。なお、アクリロニトリルブタジエンゴムとしては、部分架橋またはカルボキシ変性タイプの何れであっても良い。これらのうち、硬化物の靭性を向上させる効果がさらに高まるという観点からは、アクリロニトリルブタジエンゴムが好ましい。
さらに、絶縁部形成用樹脂組成物には、難燃剤が含まれることが好ましい。これにより、絶縁部6の難燃性を向上させることができる。
また、難燃剤としては、特に限定されないが、特に、赤燐系難燃剤であることが好ましい。これにより、前記効果をより顕著に発揮させることができる。
この、赤燐系難燃剤としては、例えば、(1)赤燐を熱硬化性樹脂で被覆したもの、(2)赤燐を無機質で被覆したもの等が挙げられる。
なお、通常、赤燐系難燃剤を難燃剤として用いた場合、一般的に、配線においてマイグレーション現象が生じることに起因する絶縁不良が生じることが懸念される。しかしながら、回路基板10では、たとえ絶縁部形成用樹脂組成物中に赤燐系難燃剤が含まれていたとしても、配線4と絶縁部6との間に樹脂層5が介在するため、これによる絶縁不良の発生を的確に抑制または防止することができる。
なお、絶縁部形成用樹脂組成物には、以上に説明した成分の他にも、離型剤、硬化助剤、顔料等の添加剤が添加されていてもよい。
また、絶縁部6と樹脂層5との界面では、樹脂層5に含まれるフィラーが、絶縁部6側に分散していることが好ましい。これにより、樹脂層5と絶縁部6との界面において、樹脂層5と絶縁部6とが混在した状態が形成されていると言え、樹脂層5と絶縁部6との密着性の向上が図られる。そのため、電子部品搭載基板50の耐久性を優れたものとすることができる。
かかる構成の回路基板10では、絶縁部6、樹脂層5および配線4が下面側からこの順で積層された積層体をなしているが、図1に示すように、この積層体において、上面側(配線4側)または下面側(絶縁部6側)に屈曲する屈曲部81〜84を4つ有している。
すなわち、本実施形態では、半導体装置1が搭載される位置から遠ざかる回路基板10の面方向右側の方向に、隣接する2つの屈曲部81、82を有し、これらのうち屈曲部81は下面側に屈曲し、屈曲部82は上面側に屈曲することで、2つの屈曲部81、82は、互いに反対方向に屈曲している。さらに、半導体装置1が搭載される位置から遠ざかる回路基板10の面方向左側の方向に、隣接する2つの屈曲部83、84を有し、これらのうち屈曲部83は下面側に屈曲し、屈曲部84は上面側に屈曲することで、2つの屈曲部83、84は、互いに反対方向に屈曲している。回路基板10を、このような屈曲部81〜84を備える構成のものとすることで、回路基板10に搭載された半導体装置1は、基材8の厚さ方向において、回路基板10全体から突出する凸部95に配置されることとなる。
このように、回路基板10を、すなわち、配線4、樹脂層5および絶縁部6を、上面側または下面側に屈曲する屈曲部81〜84を有するものとすることで、回路基板10を立体的な形状を備えるものとし得る。そのため、回路基板10の小型化を図ったり、回路基板10を配置すべき空間の形状に対応して回路基板10の全体形状を設計することができ、回路基板10の設計の自由度が向上する。したがって、回路基板10を、搭載すべき他の構造体に対して、他の構造体の全体形状に制約を与えることなく搭載する(取り付ける)ことができる。
また、各屈曲部81〜84は、本実施形態では、その頂点(頂部)が湾曲面で構成されている。すなわち、回路基板10の上面および下面は、それぞれ、平面と、屈曲部を構成する湾曲面とが交互に連結することにより形成されている。これにより、回路基板10において、屈曲部81〜84に局所的に作用するような応力が掛かったとしても、前記頂点に応力が集中するのを的確に抑制することができるため、屈曲部81〜84における強度の向上が図られる。よって、屈曲部81〜84における亀裂等の発生を、確実に低減させることができる。さらに、配線4、樹脂層5および絶縁部6の各層間の界面において、屈曲部81〜84での剥離の発生を的確に抑制または防止することができる。
さらに、各屈曲部81〜84おいて、前記湾曲面の曲率半径は、0.05mm以上であることが好ましく、0.07mm以上、1.0mm以下であることがより好ましい。これにより、屈曲部81〜84が必要以上に大きくなるのを防止しつつ、頂点を湾曲面とすることにより得られる効果をより顕著に発揮させることができる。
なお、各屈曲部81〜84において、配線4、樹脂層5および絶縁部6は、本実施形態では、それぞれ、上面側または下面側に90°屈曲しているが、その角度は、90°に限定されず、例えば、5°以上、175°以下であることが好ましく、60°以上、120°以下であることがより好ましい。これにより、回路基板10を立体的な形状を備えるものとした際に得られる効果をより顕著に発揮させることができる。
以上のような、電子部品として半導体装置1を搭載する図1に示す電子部品搭載基板50は、回路基板10に半導体装置1を搭載することにより得ることができ、さらに、回路基板10は、上述した配線4に代えて、平板状(シート状)をなす金属箔4Aを、基材8の上面(他方の面)に備える金属箔張基板10Aを用いて得ることができるが、この金属箔張基板10Aは、以下に示す、金属箔張基板10Aの製造方法により製造される。
(金属箔張基板の製造方法)
図2、3は、図1の電子部品搭載基板の製造に用いられる金属箔張基板の製造方法を説明するための図である。なお、図3中、図3(a)は、金属箔張基板の製造方法で用いる成形金型の断面図、図3(b)は、図3(a)中の一点鎖線で囲まれた領域[B]の拡大断面図である。また、以下では、説明の便宜上、図2、3中の上側を「上」、下側を「下」とも言う。さらに、金属箔張基板およびその各部を誇張して模式的に図示しており、金属箔張基板およびその各部の大きさおよびその比率は実際とは大きく異なる。
図2、3は、図1の電子部品搭載基板の製造に用いられる金属箔張基板の製造方法を説明するための図である。なお、図3中、図3(a)は、金属箔張基板の製造方法で用いる成形金型の断面図、図3(b)は、図3(a)中の一点鎖線で囲まれた領域[B]の拡大断面図である。また、以下では、説明の便宜上、図2、3中の上側を「上」、下側を「下」とも言う。さらに、金属箔張基板およびその各部を誇張して模式的に図示しており、金属箔張基板およびその各部の大きさおよびその比率は実際とは大きく異なる。
[1]
まず、平板状をなす金属箔4Aを用意し、その後、図2(a)に示すように、金属箔4A上に樹脂層形成用層5Aを形成する。
まず、平板状をなす金属箔4Aを用意し、その後、図2(a)に示すように、金属箔4A上に樹脂層形成用層5Aを形成する。
この樹脂層形成用層5Aは、前述したワニス状をなす樹脂層形成用樹脂組成物を金属箔4A上に供給して層状とした後、乾燥させることにより得られたものである。そして、この樹脂層形成用層5Aは、後述する工程[2]を経ることで、硬化または固化することにより樹脂層5となるものである。
樹脂層形成用樹脂組成物の金属箔4Aへの供給は、例えば、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて行うことができる。
この樹脂層形成用樹脂組成物は以下のような粘度挙動を有することが好ましい。
この樹脂層形成用樹脂組成物は以下のような粘度挙動を有することが好ましい。
すなわち、動的粘弾性測定装置を用いて、この樹脂層形成用樹脂組成物を60℃から昇温速度3℃/min、周波数1Hzで溶融状態まで昇温したときに、初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ、最低溶融粘度が1×103Pa・s以上1×105Pa・s以下の範囲内であることが好ましい。
最低溶融粘度が上記下限値以上であると、樹脂材料とフィラーとが分離し、樹脂材料のみが流動してしまうことを抑制でき、工程[2]を経ることにより、より均質な樹脂層5を得ることができる。また、最低溶融粘度が上記上限値以下であると、樹脂層形成用樹脂組成物の金属箔4Aへの濡れ性を向上でき、樹脂層5と金属箔4Aとの密着性をより一層向上できる。
これらの相乗効果により、金属箔張基板10A(回路基板10)の放熱性および絶縁破壊電圧をより一層向上できる。
また、樹脂層形成用樹脂組成物は、最低溶融粘度に到達する温度が60℃以上、100℃以下の範囲内であることが好ましく、75℃以上、90℃以下の範囲内であることがより好ましい。
さらに、樹脂層形成用樹脂組成物は、フロー率が15%以上、60%未満であることが好ましく、25%以上、50%未満であることがより好ましい。
なお、このフロー率は、以下の手順で測定することができる。すなわち、まず、本実施形態の樹脂層形成用樹脂組成物により形成された樹脂層を有する金属箔を所定のサイズ(50mm×50mm)に裁断後5〜7枚積層し、その重量を測定する。次に、内部温度を175℃に保持した熱盤間で5分間プレスした後冷却し、流れ出た樹脂を丁寧に落として再び重量を測定する。フロー率は次式(I)により求めることができる。
フロー率(%)=(測定前重量−測定後重量)/(測定前重量−金属箔重量) (I)
フロー率(%)=(測定前重量−測定後重量)/(測定前重量−金属箔重量) (I)
このような粘度挙動を有すると、樹脂層形成用樹脂組成物を加熱硬化して樹脂層5を形成する際に、樹脂層形成用樹脂組成物中に空気が侵入するのを抑制できるとともに、樹脂層形成用樹脂組成物中に溶けている気体を十分に外部に排出できる。その結果、樹脂層5に気泡が生じてしまうことを抑制でき、金属箔4Aから樹脂層5へ確実に熱を伝えることができる。また、気泡の発生が抑制されることにより、金属箔張基板10A(回路基板10)の絶縁信頼性を高めることができる。また、樹脂層5と金属箔4Aとの密着性を向上できる。
これらの相乗効果により、金属箔張基板10A(回路基板10)の放熱性をより一層向上でき、その結果、金属箔張基板10Aのヒートサイクル特性をより一層向上させることができる。
このような粘度挙動を有する樹脂層形成用樹脂組成物は、例えば、前述した樹脂材料の種類や量、フィラーの種類や量、また、樹脂材料にフェノキシ樹脂が含まれる場合には、その種類や量を適宜調整することにより得ることできる。特に、エポキシ樹脂として、ナフタレン型エポキシ樹脂等の流動性の良いものを用いることにより、上記のような粘度特性が得られ易くなる。
[2]
次に、樹脂層形成用層5A上に絶縁部6を形成する。
次に、樹脂層形成用層5A上に絶縁部6を形成する。
また、この際、樹脂層形成用層5Aが熱硬化性を示す場合には、樹脂層形成用層5Aが硬化することにより樹脂層5が形成され、また、樹脂層形成用層5Aが熱可塑性を示す場合には、溶融後、再度、固化することにより樹脂層5が形成される。
さらに、本工程[2]で得られる金属箔張基板10Aは、絶縁部6、樹脂層5および金属箔4Aが上面側からこの順で積層された積層体により構成されることとなるが、この積層体に、上面側または下面側に屈曲する屈曲部81〜84を4つ形成する(図2(b)参照。)。
絶縁部6を形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、絶縁部形成用樹脂組成物を溶融させた状態で、樹脂層形成用層5Aの上面を覆うように樹脂層形成用層5Aの上面側に供給した後、この溶融状態の絶縁部形成用樹脂組成物を成形する方法が挙げられる。かかる方法によれば、樹脂層形成用層5Aの上面に対して、均一な厚さの絶縁部6を形成することができる。
なお、屈曲部81〜84の形成は、樹脂層形成用層5Aおよび金属箔4Aを、屈曲部81〜84を形成すべき位置で屈曲させた状態で、溶融状態の絶縁部形成用樹脂組成物を供給することで行うことができる。
以下、かかる方法により、絶縁部6を形成する場合について詳述する。
なお、絶縁部形成用樹脂組成物としては、顆粒状(ペレット状)シート状、短冊状、または、タブレット状をなすものの何れであっても良いが以下では、タブレット状をなすものを用いる場合を一例に説明する。
なお、絶縁部形成用樹脂組成物としては、顆粒状(ペレット状)シート状、短冊状、または、タブレット状をなすものの何れであっても良いが以下では、タブレット状をなすものを用いる場合を一例に説明する。
[2−1]まず、成形金型100が備える上型110と下型120とを重ね合わせることにより形成されるキャビティ(収納空間)121に、樹脂層形成用層5Aが形成された金属箔4Aを、樹脂層形成用層5Aが上側になるようにして、収納した後、上型110と下型120との型締めを行う。
なお、この際、キャビティ121を構成する下型120の上面125は、屈曲部81〜84が形成されるように、形成すべき金属箔張基板10Aの金属箔4A側の形状に対応して、その中心部側に凹部を備えており、また、キャビティ121を構成する上型110の下面115は、屈曲部81〜84が形成されるように、形成すべき金属箔張基板10Aの絶縁部6側の形状に対応して、その中心部側に凸部を備えている。これにより、樹脂層形成用層5Aが上側になるようにして、収納された樹脂層形成用層5Aおよび金属箔4Aを、屈曲部81〜84を形成すべき位置で屈曲させた状態で、キャビティ121内に収納することができ、さらに、後工程において形成される絶縁部6を、屈曲部81〜84を備えるものとして形成することができる。
さらに、樹脂層形成用層5Aおよび金属箔4Aは、それぞれ、前述したような構成材料で構成され、さらに、樹脂層形成用層5Aが熱硬化性を示す場合には、好ましくは未硬化または半硬化の状態とされているため、柔軟性(可撓性)を示し、これらを、屈曲部81〜84を形成すべき位置で屈曲させることができる。よって、後工程[2−3]において、金属箔4A、樹脂層5および絶縁部6が屈曲部81〜84において屈曲した金属箔張基板10Aを得ることができる。
このように、樹脂層形成用層5Aおよび金属箔4Aが柔軟性を示すには、特に、樹脂層形成用層5Aに優れた柔軟性を付与することが求められるが、この場合、樹脂層形成用樹脂組成物に含まれる樹脂材料に用いられる熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂は、その重量平均分子量は、例えば、1.0×104以上1.0×105以下であることが好ましく、3.0×104以上8.0×104以下であることがより好ましい。これにより、樹脂層形成用層5Aに優れた柔軟性が付与され、樹脂層形成用層5Aを、屈曲部81〜84を形成すべき位置で屈曲させたとしても、この位置で樹脂層形成用層5Aに亀裂が生じ、この亀裂において樹脂層形成用層5Aの一部が脱落すること、いわゆる粉落ちの発生が的確に抑制または防止される。また、樹脂層形成用層5Aにおける割れの発生が的確に抑制または防止される。
なお、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)等を用いて測定することができる。
さらに、かかる観点から、前記熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂は、その分子骨格が直鎖状をなすものであることが好ましい。分子骨格が直鎖状をなすことで、樹脂層形成用層5Aはより優れた柔軟性を示すものとなる。よって、前記樹脂材料が熱硬化性樹脂を含む場合、熱硬化性樹脂は、特に、その分子骨格が顕著な直鎖状を示すフェノキシ樹脂を含有することが好ましい。
そして、タブレット状をなす絶縁部形成用樹脂組成物130を、上型110が備えるポット111内に収納する。
[2−2]次に、成形金型100を加熱してポット111内の絶縁部形成用樹脂組成物130を加熱溶融しつつ、プランジャー112をポット111内に挿入することで、絶縁部形成用樹脂組成物130に加圧する。
これにより、溶融状態とされた絶縁部形成用樹脂組成物130が供給路113を介して、キャビティ121内に移送される。
[2−3]次に、プランジャー112をポット111内に挿入することにより、キャビティ121内に収納された金属箔4Aを加熱および加圧された状態で、溶融した絶縁部形成用樹脂組成物130が樹脂層形成用層5A上を覆うようにキャビティ121内に充填される。
また、この際、キャビティ121内の形状は、下型120の上面125がその中心部側に凹部を備え、上型110の下面115がその中心部側に凸部を備えることで、形成すべき金属箔張基板10Aの形状に対応している。そのため、絶縁部形成用樹脂組成物130は、形成すべき絶縁部6の形状に対応して、すなわち、屈曲部81〜84を形成する位置で屈曲した状態で、キャビティ121内に充填される。
そして、溶融した絶縁部形成用樹脂組成物130を硬化させることにより絶縁部6を形成することで、屈曲部81〜84で屈曲した状態で、均一な厚さを有する絶縁部6が形成される。
また、この加熱および加圧により、樹脂層形成用層5Aが熱硬化性を示す場合には、このものが硬化することにより樹脂層5が形成され、樹脂層形成用層5Aが熱可塑性を示す場合には、このものが溶融した後、冷却して再度固化することにより樹脂層5が形成される。
かかる工程における加熱および加圧の条件は、特に限定されないが、例えば、以下のように設定される。
すなわち、加熱温度は、好ましくは80〜200℃程度、より好ましくは170〜190℃程度に設定される。
また、加圧する圧力は、好ましくは2〜10MPa程度、より好ましくは3〜7MPa程度に設定される。
さらに、加熱および加圧する時間は、1〜60分程度であるのが好ましく、3〜15分程度であるのがより好ましい。
かかる条件に設定することにより、樹脂層5と絶縁部6との界面において、樹脂層5に含まれるフィラーが絶縁部6側に分散して樹脂層5と絶縁部6とが混在した状態で、樹脂層5と絶縁部6とが形成すされるため、樹脂層5と絶縁部6との密着性を向上させることができる。
また、絶縁部形成用樹脂組成物130の溶融粘度は、175℃において、10〜3000Pa・s程度であるのが好ましく、30〜2000Pa・s程度であるのがより好ましい。これにより、絶縁部6をより均一な厚さで形成することができる。
なお、175℃における溶融粘度は、例えば、島津製作所製の熱流動評価装置(フローテスタ)により測定することができる。
また、プランジャー112をポット111内に挿入することにより生じる圧力により、金属箔4Aは、下型120が備えるキャビティ121の底面に押し付けられるのが好ましい。これにより、溶融した絶縁部形成用樹脂組成物130の金属箔4Aの下面に対する回り込みが防止される。その結果、金属箔4Aの下面における絶縁部6の形成が的確に防止される。よって、金属箔4Aをパターニングすることにより得られる配線4が絶縁部6により覆われ、半導体装置1を含む電子部品との電気的な接続が阻害されるのを防止することができる。
以上のような工程を経て、金属箔張基板10Aが製造される。
以上のような工程を経て、金属箔張基板10Aが製造される。
また、この金属箔張基板10Aが備える金属箔4Aをパターニングして、半導体装置1が備える接続端子12に電気的に接続する端子を有する配線4を形成することにより、基材8上に配線4が形成された回路基板10が製造される。なお、金属箔4Aをパターニングする方法としては、特に限定されないが、例えば、形成すべき配線4のパターン(形状)に対応するレジスト層を金属箔4A上に形成した後、このレジスト層をマスクとして用いて、ウエットエッチング法またはドライエッチング法により、レジスト層の開口部から露出する金属箔4Aをエッチングする方法等が挙げられる。
なお、本実施形態では、前記工程[2−1]〜[2−3]を経ることにより、1つの金属箔張基板10Aを得る場合について説明したが、かかる場合に限定されず、例えば、前記工程[2−1]〜[2−3]を経て得られたものを、その厚さ方向に裁断(切断)することで、金属箔張基板10Aを多数個取りするようにしてもよい。なお、この裁断は、(I)前記工程[2−3]の後、(II)金属箔4Aをパターニングして複数の配線4を基材8上に形成した後、さらには、(III)複数の配線4にそれぞれ対応して複数の半導体装置1を搭載した後の何れであっても良いが、前記(III)の後であることが好ましい。これにより、複数の電子部品搭載基板50を一括して製造することができる。金属箔張基板を、前述したようなプリプレグを用いて得られるものとした場合には、大量生産には適するが、ラミネート法を用いて製造されるため、個別生産には適さなかったが、金属箔張基板10Aの構成とすることで、前記のように、個別生産さらには、大量生産にも適用することができる。
かかる構成の電子部品搭載基板50は、各種電子機器が備える基板(一部品)として搭載される。
<第2実施形態>
次に、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第2実施形態について説明する。
次に、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第2実施形態について説明する。
図4は、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第2実施形態を示す縦断面図である。
以下、第2実施形態の電子部品搭載基板51について、前記第1実施形態の電子部品搭載基板50との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図4に示す電子部品搭載基板51は、回路基板10と構成が異なる回路基板10aの上面に、半導体装置1が搭載されていること以外は、図1に示す電子部品搭載基板50と同様である。
すなわち、第2実施形態の電子部品搭載基板51において、回路基板10aは、半導体装置1が搭載される位置から遠ざかる回路基板10aの面方向右側の方向に、隣接する2つの屈曲部81、82を有し、これらのうち屈曲部81は上面側に屈曲し、屈曲部82は下面側に屈曲することで、2つの屈曲部81、82は、互いに反対方向に屈曲している。さらに、半導体装置1が搭載される位置から遠ざかる回路基板10aの面方向左側の方向に、隣接する2つの屈曲部83、84を有し、これらのうち屈曲部83は上面側に屈曲し、屈曲部84は下面側に屈曲することで、2つの屈曲部83、84は、互いに反対方向に屈曲している。回路基板10aを、このような屈曲部81〜84を備える構成のものとすることで、回路基板10aに搭載された半導体装置1は、基材8の厚さ方向において、回路基板10a全体から突出して形成された凹部96内に搭載されることとなる。
このような第2実施形態の電子部品搭載基板51によっても、前記第1実施形態と同様の効果が得られる。
<第3実施形態>
次に、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第3実施形態について説明する。
次に、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第3実施形態について説明する。
図5は、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第3実施形態を示す縦断面図である。
以下、第3実施形態の電子部品搭載基板52について、前記第1実施形態の電子部品搭載基板50との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図5に示す電子部品搭載基板52は、回路基板10と構成が異なる回路基板10bの上面に、半導体装置1が搭載されていること以外は、図1に示す電子部品搭載基板50と同様である。
すなわち、第3実施形態の電子部品搭載基板52において、回路基板10bは、半導体装置1が搭載される位置から遠ざかる回路基板10bの面方向右側の方向に、隣接する2つの屈曲部81、82を有し、これらのうち屈曲部81は上面側に屈曲し、屈曲部82は下面側に屈曲することで、2つの屈曲部81、82は、互いに反対方向に屈曲している。さらに、半導体装置1が搭載される位置から遠ざかる回路基板10bの面方向左側の方向に、隣接する2つの屈曲部83、84を有し、これらのうち屈曲部83は上面側に屈曲し、屈曲部84は下面側に屈曲することで、2つの屈曲部83、84は、互いに反対方向に屈曲している。
なお、電子部品搭載基板52では、各屈曲部81〜84において、配線4および樹脂層5は、これらの上面および下面の双方が屈曲するが、絶縁部6は、その上面が屈曲しているが下面では屈曲していない。これにより、回路基板10bでは、絶縁部6の下面は、平坦面で構成される。
よって、回路基板10bを、このような屈曲部81〜84を備える構成のものとすることで、回路基板10bに搭載された半導体装置1は、基材8の厚さ方向において、回路基板10bに形成された凹部96内に搭載されることとなる。
このような第3実施形態の電子部品搭載基板52によっても、前記第1実施形態と同様の効果が得られる。
<第4実施形態>
次に、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第4実施形態について説明する。
次に、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第4実施形態について説明する。
図6は、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第4実施形態を示す縦断面図である。
以下、第4実施形態の電子部品搭載基板53について、前記第1実施形態の電子部品搭載基板50との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図6に示す電子部品搭載基板53は、回路基板10と構成が異なる回路基板10cの上面および下面の双方に、それぞれ、半導体装置1が搭載されていること以外は、図1に示す電子部品搭載基板50と同様である。
すなわち、第4実施形態の電子部品搭載基板53において、回路基板10cは、樹脂層5と、樹脂層5をその下面で覆う絶縁部6と、この絶縁部6をその下面で覆う樹脂層5とを備える基材8cと、この基材8cの上面および下面にそれぞれ設けられた配線4とを備えている。そして、2つの半導体装置1は、それぞれ、接続端子12において電気的に接続された状態で、基材8cが有する配線4に搭載されている。
このような第4実施形態の電子部品搭載基板53によっても、前記第1実施形態と同様の効果が得られる。
なお、かかる構成の電子部品搭載基板53は、基材8cの上面および下面の双方にそれぞれ金属箔4Aが設けられた金属箔張基板(本発明の金属箔張基板)を用意し、これら双方の金属箔4Aをパターニングして配線4とした後、配線4に半導体装置1を搭載することで得られる。
<第5実施形態>
次に、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第5実施形態について説明する。
次に、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第5実施形態について説明する。
図7は、本発明の電子部品搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第5実施形態を示す縦断面図である。
以下、第5実施形態の電子部品搭載基板54について、前記第1実施形態の電子部品搭載基板50との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図7に示す電子部品搭載基板54は、回路基板10と構成が異なる回路基板10dの上面に、半導体装置1と構成が異なる半導体装置1’が搭載されていること以外は、図1に示す電子部品搭載基板50と同様である。
すなわち、第5実施形態の電子部品搭載基板54において、回路基板10dは、基材8と、半導体装置1’を搭載する位置に対応する開口部を備える配線4’とを備えている。そして、半導体装置1’は、半導体素子17と、半導体素子17と配線4’とを電気的に接続するボンディングワイヤー18と、半導体素子17およびボンディングワイヤー18を封止するモールド部19とを有しており、半導体素子17が配線4’の開口部において樹脂層5上に接合され、さらに、半導体素子17が備える端子と配線4’が備える端子とがボンディングワイヤー18を介して電気的に接続された状態で、これらが配線4’の開口部を包含するように、配線4’の上面側でモールド部19により封止されている。
このような第5実施形態の電子部品搭載基板54によっても、前記第1実施形態と同様の効果が得られる。
なお、図7では、配線4’の開口部において絶縁部6上に樹脂層5が設けられているが、これに限定されず、配線4’の開口部における樹脂層5の形成が省略され、半導体素子17は、絶縁部6上に接合されていてもよい。
なお、前記第1〜第5実施形態では、回路基板10、10a〜10dは、絶縁部6、樹脂層5および配線4が屈曲することで形成される屈曲部81〜84を4つ有する場合について説明したがこの場合に限定されず、屈曲部を1つ以上有していればよく、1〜3つ有していてもよいし、5つ以上有していてもよい。
また、電子部品搭載基板50〜54は、例えば、電子機器が備える他の構造体に取り付けることで電子機器が有する筺体内に収納されるものであってもよいし、絶縁部6側の面を外側に向けて、電子機器が有する筐体の一部として、筐体を構成する他の部材(他の構造体)に取り付けられるものであってもよい。
以上、本発明の金属箔張基板、回路基板および電子部品搭載基板を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の金属箔張基板、回路基板および電子部品搭載基板を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明では、前記第1〜第5実施形態で示した任意の2以上の構成を組み合わせるようにしてもよい。
さらに、本発明の電子部品搭載基板は、前述した実施形態のものに限定されるもの、すなわち、電子部品として半導体装置を搭載するものに限定されないことはいうまでもなく、電子部品としてのサーミスタのような抵抗、コンデンサー、ダイオードパワーMOSFET、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)のようなパワートランジスタ、リアクトル、LED(発光ダイオード)、LD(レーザダイオード)、有機EL素子のような発光素子およびモータ等を搭載するものに適用できる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
1. 金属箔張基板の製造
以下のようにして金属箔張基板を製造した。
以下のようにして金属箔張基板を製造した。
1.1 樹脂層形成用樹脂組成物(ワニス)の調製
[1]まず、ビスフェノールF/ビスフェノールAフェノキシ樹脂(三菱化学製、4275、重量平均分子量6.0×104、ビスフェノールF骨格とビスフェノールA骨格の比率=75:25)40.0質量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC製、850S、エポキシ当量190)55.0質量部、2−フェニルイミダゾール(四国化成製2PZ)3.0質量部、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン製KBM−403)2.0質量部を秤量し、これらをシクロヘキサノン400質量部に溶解・混合させ、高速撹拌装置を用い撹拌することで、樹脂材料を含むワニスを得た。
[1]まず、ビスフェノールF/ビスフェノールAフェノキシ樹脂(三菱化学製、4275、重量平均分子量6.0×104、ビスフェノールF骨格とビスフェノールA骨格の比率=75:25)40.0質量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC製、850S、エポキシ当量190)55.0質量部、2−フェニルイミダゾール(四国化成製2PZ)3.0質量部、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン製KBM−403)2.0質量部を秤量し、これらをシクロヘキサノン400質量部に溶解・混合させ、高速撹拌装置を用い撹拌することで、樹脂材料を含むワニスを得た。
[2]次に、アルミナ(日本軽金属製、平均粒径A3.2μm、一次粒径B3.6μm、平均粒径A/一次粒径B=0.9の市販品(Lot No. Z401))800gを秤量し、純水1300mLが収納されたプラスチック製容器内に投入した後、直径50mmの羽根を備えるディスパーザー(特殊機化工業社製、「R94077」)を用いて、回転数5000rpm×攪拌時間15分間の条件で撹拌することにより、アルミナを水洗した。
その後、15分間静置し、スポイトで採取した上澄液50mLのろ過液のpHを測定し、そのpH値が7.0となるまで、上澄液をデカンテーションで除去した後に、前記水洗を複数回行なった。
[3]次に、水洗が施されたアルミナを、20分間放置した後に、上澄液をデカンテーションで除去し、その後、アセトン1000mLを投入して、前記ディスパーザーを用いて、回転数800rpm×攪拌時間5分間の条件で撹拌した。
そして、12時間放置した後に、上澄液を除去した。
そして、12時間放置した後に、上澄液を除去した。
[4]次に、上澄液が除去された後のアルミナをステンレスバットに広げ、これを、全排気型箱型乾燥機(タバイ社製、「PHH−200」)を乾燥温度40℃×乾燥時間1時間の条件で乾燥することで洗浄アルミナ(フィラー)を得た。
その後、この洗浄アルミナを、200℃×24時間の条件で乾燥させた後、85℃×85%RHの条件で放置することで、洗浄アルミナの含水率を0.18質量%とした。
なお、このアルミナの含水量は、示差熱天秤装置(TG-DTA)を用いて測定した25℃と500℃における質量の差により計算した。
[5]次に、前記工程[1]で予め用意した樹脂材料を含むワニスに、洗浄アルミナ(505.0質量部)を、ディスパーザー(特殊機化工業社製、「R94077」)を用いて、回転数1000rpm×攪拌時間120分間の条件で混合することにより、アルミナの樹脂固形分比83.5重量%(60.0体積%)の樹脂層形成用樹脂組成物を得た。
1.2 金属箔上への樹脂層形成用層の成膜
幅260mm、厚さ35μmのロール状銅箔(日本電解製、YGP−35)を用い、その銅箔の粗化面に、上記1.1で得られた樹脂層形成用樹脂組成物をコンマコーターにて塗布し、100℃で3分、150℃で3分加熱乾燥することで、金属箔上に厚さ100μmの樹脂層形成用層を形成した。
幅260mm、厚さ35μmのロール状銅箔(日本電解製、YGP−35)を用い、その銅箔の粗化面に、上記1.1で得られた樹脂層形成用樹脂組成物をコンマコーターにて塗布し、100℃で3分、150℃で3分加熱乾燥することで、金属箔上に厚さ100μmの樹脂層形成用層を形成した。
なお、かかる条件で樹脂層形成用樹脂組成物を乾燥させることにより、樹脂層形成用層は、半硬化の状態となっている。これを縦65mm×横100mmにカットして金属箔とした。
1.3 タブレット状をなす絶縁部形成用樹脂組成物の調製
ジメチレンエーテル型レゾール樹脂(住友ベークライト製R−25)30部、メチロール型レゾール樹脂(住友ベークライト製 PR−51723)7部、ノボラック型樹脂(住友ベークライト製 A−1084)4部、水酸化アルミニウム15部、ガラス繊維(日東紡績製)10部、焼成クレー12部、有機質充填材、硬化促進剤、離型剤、顔料他22部を配合し、加熱ロールにより混練し、冷却後粉砕して得られた粉砕物をタブレット化することにより、タブレット状をなす絶縁部形成用樹脂組成物を得た。
ジメチレンエーテル型レゾール樹脂(住友ベークライト製R−25)30部、メチロール型レゾール樹脂(住友ベークライト製 PR−51723)7部、ノボラック型樹脂(住友ベークライト製 A−1084)4部、水酸化アルミニウム15部、ガラス繊維(日東紡績製)10部、焼成クレー12部、有機質充填材、硬化促進剤、離型剤、顔料他22部を配合し、加熱ロールにより混練し、冷却後粉砕して得られた粉砕物をタブレット化することにより、タブレット状をなす絶縁部形成用樹脂組成物を得た。
なお、レゾール型フェノール樹脂としては、還流コンデンサー撹拌機、加熱装置、真空脱水装置を備えた反応釜内に、フェノール(P)とホルムアルデヒド(F)とをモル比(F/P)=1.7で仕込み、これに酢酸亜鉛をフェノール100重量部に対して0.5重量部添加し、この反応系のpHを5.5に調整し、還流反応を3時間行い、その後、真空度100Torr、温度100℃で2時間水蒸気蒸留を行って未反応フェノールを除去し、さらに、真空度100Torr、温度115℃で1時間反応させることにより得られた、数平均分子量800のジメチレンエーテル型のもの(固形)を主成分として用いた。
1.4 樹脂層上への絶縁部の形成
まず、成形金型100が備えるキャビティ121に、樹脂層形成用層が形成された金属箔を、樹脂層形成用層が上側になるように収納した後、ポット111内にタブレット状をなす絶縁部形成用樹脂組成物を収納した。
まず、成形金型100が備えるキャビティ121に、樹脂層形成用層が形成された金属箔を、樹脂層形成用層が上側になるように収納した後、ポット111内にタブレット状をなす絶縁部形成用樹脂組成物を収納した。
次に、ポット111内の絶縁部形成用樹脂組成物を加熱溶融しつつ、プランジャー112をポット111内に挿入した。これにより、加熱および加圧された状態で、溶融した絶縁部形成用樹脂組成物を、キャビティ内に充填することで、樹脂層形成用層上に対して供給した。
そして、溶融した絶縁部形成用樹脂組成物と、樹脂層形成用層とを硬化させることにより、金属箔と樹脂層とがこの順で積層された積層体上に、絶縁部が形成され、かつ、上面側または下面側に金属箔、樹脂層および絶縁部が屈曲する屈曲部を4つ有する実施例の金属箔張基板を得た(図8参照。)。
なお、絶縁部形成用樹脂組成物および樹脂層形成用層を硬化させる際の条件は、以下のように設定した。
・加熱温度 : 175℃
・加圧時の圧力 : 5.0MPa
・加熱/加圧時間: 3分
・加圧時の圧力 : 5.0MPa
・加熱/加圧時間: 3分
2.金属箔張基板の評価
実施例の金属箔張基板について、その厚さ方向に沿って切断し、得られた切断面を、倍率200倍で、顕微鏡を用いて観察した。
実施例の金属箔張基板について、その厚さ方向に沿って切断し、得られた切断面を、倍率200倍で、顕微鏡を用いて観察した。
この顕微鏡による観察により得られた、実施例の金属箔張基板における前記切断面の顕微鏡写真を図9に示す。
図9に示す顕微鏡写真から明らかなように、実施例では、屈曲部において、樹脂層が破断されることなく、金属箔張基板が金属箔、樹脂層および絶縁部の3層の積層体で構成されていた。
1、1’ 半導体装置
4、4’ 配線
4A 金属箔
5 樹脂層
5A 樹脂層形成用層
6 絶縁部
8、8c 基材
81〜84 屈曲部
10、10a〜10d 回路基板
10A 金属箔張基板
11、19 モールド部
12 接続端子
17 半導体素子
18 ボンディングワイヤー
50〜54 電子部品搭載基板
95 凸部
96 凹部
100 成形金型
110 上型
111 ポット
112 プランジャー
113 供給路
115 下面
120 下型
121 キャビティ
125 上面
130 絶縁部形成用樹脂組成物
t4、t5、t6 厚さ
4、4’ 配線
4A 金属箔
5 樹脂層
5A 樹脂層形成用層
6 絶縁部
8、8c 基材
81〜84 屈曲部
10、10a〜10d 回路基板
10A 金属箔張基板
11、19 モールド部
12 接続端子
17 半導体素子
18 ボンディングワイヤー
50〜54 電子部品搭載基板
95 凸部
96 凹部
100 成形金型
110 上型
111 ポット
112 プランジャー
113 供給路
115 下面
120 下型
121 キャビティ
125 上面
130 絶縁部形成用樹脂組成物
t4、t5、t6 厚さ
Claims (11)
- 電子部品を電気的に接続して搭載する回路基板を形成するために用いられる金属箔張基板であって、
平板状をなす金属箔と、前記金属箔の一方の面に形成された樹脂層と、前記樹脂層の前記一方の面に形成された絶縁部とを備え、
前記金属箔、前記樹脂層および前記絶縁部が、前記金属箔側または前記絶縁部側に屈曲する屈曲部を有し、
前記樹脂層は、樹脂材料を含有する樹脂層形成用樹脂組成物の硬化物または固化物で構成され、
前記絶縁部は、第1の熱硬化性樹脂を含有する絶縁部形成用樹脂組成物の硬化物で構成されることを特徴とする金属箔張基板。 - 前記電子部品を搭載すべき位置から遠ざかる方向に複数の前記屈曲部を有し、隣接する2つの前記屈曲部は、互いに反対方向に屈曲している請求項1に記載の金属箔張基板。
- 前記樹脂材料は、第2の熱硬化性樹脂を含有する請求項1または2に記載の金属箔張基板。
- 前記第2の熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂を含有する請求項3に記載の金属箔張基板。
- 前記樹脂材料は、その重量平均分子量が1.0×104以上1.0×105以下である樹脂成分を含有する請求項1ないし4のいずれか1項に記載の金属箔張基板。
- 前記樹脂層形成用樹脂組成物は、さらにフィラーを含有する請求項1ないし5のいずれか1項に記載の金属箔張基板。
- 前記フィラーは、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体である請求項6に記載の金属箔張基板。
- 前記樹脂層と前記絶縁部との界面において、前記フィラーは、前記絶縁部側に分散している請求項6または7に記載の金属箔張基板。
- 前記第1の熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂を含有する請求項1ないし8のいずれか1項に記載の金属箔張基板。
- 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の金属箔張基板を用いて形成された回路基板であって、
前記金属箔をパターニングすることで形成された、前記電子部品を電気的に接続する端子を備える回路を有することを特徴とする回路基板。 - 請求項10に記載の回路基板と、前記端子に電気的に接続して、前記回路基板に搭載された前記電子部品とを備えることを特徴とする電子部品搭載基板。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014122847A JP2016002669A (ja) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 金属箔張基板、回路基板および電子部品搭載基板 |
| US14/732,994 US20150366054A1 (en) | 2014-06-13 | 2015-06-08 | Metal foil-clad substrate, circuit board and electronic-component mounting substrate |
| CN201510319232.8A CN105323957A (zh) | 2014-06-13 | 2015-06-11 | 覆金属箔基板、电路基板和电子部件搭载基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014122847A JP2016002669A (ja) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 金属箔張基板、回路基板および電子部品搭載基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016002669A true JP2016002669A (ja) | 2016-01-12 |
Family
ID=54837365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014122847A Pending JP2016002669A (ja) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 金属箔張基板、回路基板および電子部品搭載基板 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20150366054A1 (ja) |
| JP (1) | JP2016002669A (ja) |
| CN (1) | CN105323957A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112702841A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-23 | 苏州昀冢电子科技股份有限公司 | 一种焊接有电子元件的基座及其音圈马达 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016004841A (ja) * | 2014-06-13 | 2016-01-12 | 住友ベークライト株式会社 | 金属箔張基板、回路基板および発熱体搭載基板 |
| US9870972B2 (en) * | 2015-08-13 | 2018-01-16 | Fuji Electric Co., Ltd. | Thermosetting resin molded article |
| US10077385B2 (en) * | 2016-02-12 | 2018-09-18 | Fuji Electric Co., Ltd. | Resin composition and electronic component |
| JP2017199803A (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 日立マクセル株式会社 | 三次元成形回路部品 |
| CN107466159B (zh) * | 2016-06-06 | 2022-07-19 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 摄像模组的模塑电路板及其制造设备和制造方法 |
| JP6672108B2 (ja) * | 2016-08-12 | 2020-03-25 | 株式会社フジクラ | 配線基板及び当該配線基板の製造方法 |
| CN111263513A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-09 | 荆门市诺维英新材料科技有限公司 | 一种电子复合材料基板 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5599789A (en) * | 1979-01-26 | 1980-07-30 | Matsushita Electric Works Ltd | Material for printed circuit and method of fabricating same |
| JPH0897562A (ja) * | 1994-09-28 | 1996-04-12 | Risho Kogyo Co Ltd | 多層プリント配線用基板 |
| JP2004256678A (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 樹脂組成物、カバーレイ及びそれを用いたフレキシブルプリント配線板用銅張積層板 |
| JP2011014727A (ja) * | 2009-07-02 | 2011-01-20 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 複合樹脂層付銅箔、複合樹脂層付銅箔の製造方法、フレキシブル両面銅張積層板及び立体成型プリント配線板の製造方法 |
| JP2013235878A (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-21 | Ibiden Co Ltd | 電子部品実装基板、ケースユニット、及び電子部品実装基板の製造方法 |
| WO2014087882A1 (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-12 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂層付き金属層、積層体、回路基板および半導体装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60113665U (ja) * | 1984-01-05 | 1985-08-01 | 昭和電工株式会社 | 混成集積回路用基板 |
| US4764413A (en) * | 1984-09-13 | 1988-08-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Metal-based organic film substrate |
| US8071882B2 (en) * | 2005-04-19 | 2011-12-06 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Metal base circuit board, LED, and LED light source unit |
| JP2007180105A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路基板、回路基板を用いた回路装置、及び回路基板の製造方法 |
| KR101670087B1 (ko) * | 2010-03-24 | 2016-10-28 | 삼성전기주식회사 | 열경화성 수지, 이를 포함한 수지 조성물, 및 이를 이용하여 제조된 인쇄회로기판 |
| JP2016004841A (ja) * | 2014-06-13 | 2016-01-12 | 住友ベークライト株式会社 | 金属箔張基板、回路基板および発熱体搭載基板 |
-
2014
- 2014-06-13 JP JP2014122847A patent/JP2016002669A/ja active Pending
-
2015
- 2015-06-08 US US14/732,994 patent/US20150366054A1/en not_active Abandoned
- 2015-06-11 CN CN201510319232.8A patent/CN105323957A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5599789A (en) * | 1979-01-26 | 1980-07-30 | Matsushita Electric Works Ltd | Material for printed circuit and method of fabricating same |
| JPH0897562A (ja) * | 1994-09-28 | 1996-04-12 | Risho Kogyo Co Ltd | 多層プリント配線用基板 |
| JP2004256678A (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 樹脂組成物、カバーレイ及びそれを用いたフレキシブルプリント配線板用銅張積層板 |
| JP2011014727A (ja) * | 2009-07-02 | 2011-01-20 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 複合樹脂層付銅箔、複合樹脂層付銅箔の製造方法、フレキシブル両面銅張積層板及び立体成型プリント配線板の製造方法 |
| JP2013235878A (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-21 | Ibiden Co Ltd | 電子部品実装基板、ケースユニット、及び電子部品実装基板の製造方法 |
| WO2014087882A1 (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-12 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂層付き金属層、積層体、回路基板および半導体装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112702841A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-23 | 苏州昀冢电子科技股份有限公司 | 一种焊接有电子元件的基座及其音圈马达 |
| CN112702841B (zh) * | 2020-12-16 | 2022-01-14 | 苏州昀冢电子科技股份有限公司 | 一种焊接有电子元件的基座及其音圈马达 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20150366054A1 (en) | 2015-12-17 |
| CN105323957A (zh) | 2016-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2016002669A (ja) | 金属箔張基板、回路基板および電子部品搭載基板 | |
| JP2016004841A (ja) | 金属箔張基板、回路基板および発熱体搭載基板 | |
| JP2017098376A (ja) | 樹脂組成物、回路基板、発熱体搭載基板および回路基板の製造方法 | |
| JP6575321B2 (ja) | 樹脂組成物、回路基板、発熱体搭載基板および回路基板の製造方法 | |
| JPWO2016063695A1 (ja) | 金属箔張基板、回路基板および発熱体搭載基板 | |
| JP2014098055A (ja) | 絶縁層形成用組成物、絶縁層形成用フィルム及び基板 | |
| JPWO2015178393A1 (ja) | 金属箔張基板、回路基板および電子部品搭載基板 | |
| JP5114111B2 (ja) | 樹脂組成物、熱伝導シート、金属箔付高熱伝導接着シート、ならびに、金属板付高熱伝導接着シート | |
| JP6410494B2 (ja) | 発熱体封止物の製造方法および誘導装置封止物の製造方法 | |
| JP6617710B2 (ja) | 金属箔張基板、回路基板および発熱体搭載基板 | |
| JP2016018828A (ja) | 発熱体封止物、誘導装置封止物、発熱体封止物の製造方法および誘導装置封止物の製造方法 | |
| JP5857736B2 (ja) | 絶縁層形成用組成物、絶縁層形成用フィルムおよび基板 | |
| JP2016018829A (ja) | 基板組立体 | |
| JP2016131926A (ja) | 塗工装置、塗工方法、金属箔張基板、回路基板、電子部品搭載基板および電子機器 | |
| JP6400357B2 (ja) | 発熱体封止物および誘導装置封止物 | |
| JP5768496B2 (ja) | 絶縁層形成用組成物、絶縁層形成用フィルムおよび基板 | |
| JP6617711B2 (ja) | 金属箔張基板、回路基板および発熱体搭載基板 | |
| JP5938849B2 (ja) | 絶縁層形成用組成物、絶縁層形成用フィルムおよび基板 | |
| JPWO2015178392A1 (ja) | 金属箔張基板、回路基板および発熱体搭載基板 | |
| JPWO2015178394A1 (ja) | 金属箔張基板、回路基板および発熱体搭載基板 | |
| JP2012214598A (ja) | 絶縁層形成用組成物、絶縁層形成用フィルムおよび基板 | |
| JP2017098378A (ja) | 樹脂組成物、回路基板、発熱体搭載基板および回路基板の製造方法 | |
| WO2015163055A1 (ja) | 金属ベース基板、金属ベース基板の製造方法、金属ベース回路基板および電子装置 | |
| JP2015180738A (ja) | 絶縁層形成用組成物、絶縁層形成用フィルムおよび基板 | |
| JP2013122028A (ja) | 絶縁層形成用組成物の製造方法、絶縁層形成用フィルムの製造方法および基板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170512 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180209 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180306 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180904 |