(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開繊処理されたガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸してなるプリプレグと、前記プリプレグの片面または両面に形成された金属箔と、を有する金属箔付きプリプレグであって、
前記樹脂組成物は、第１の熱硬化性樹脂と、該第１の熱硬化性樹脂よりも分子量の低い第２の熱硬化性樹脂とを含むものであって、前記第１の熱硬化性樹脂および前記第２の熱硬化性樹脂のうちの少なくとも一方はシアネート樹脂であり、前記第１の熱硬化性樹脂がシアネート樹脂であるとき、その重量平均分子量は２，０００〜１０，０００であり、前記第２の熱硬化性樹脂がシアネート樹脂であるとき、その重量平均分子量は２００〜１，５００であり、
レーザービア加工可能なものであることを特徴とする金属箔付きプリプレグ。
【請求項２】
開繊処理されたガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸してなるプリプレグと、前記プリプレグの片面または両面に形成された金属箔と、を有する金属箔付きプリプレグであって、
前記樹脂組成物は、シアネート樹脂からなる第１の熱硬化性樹脂と、該第１の熱硬化性樹脂よりも分子量が低く前記第１の熱硬化性樹脂と分子構造が同じシアネート樹脂からなる第２の熱硬化性樹脂とを含むものであり、
レーザービア加工可能なものであることを特徴とする金属箔付きプリプレグ。
【請求項３】
開繊処理されたガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸してなるプリプレグと、前記プリプレグの片面または両面に形成された金属箔と、を有する金属箔付きプリプレグであって、
前記樹脂組成物は、第１の熱硬化性樹脂と、該第１の熱硬化性樹脂よりも分子量の低い第２の熱硬化性樹脂とを含む反応率３０％以下のものであって、前記第１の熱硬化性樹脂および前記第２の熱硬化性樹脂のうちの少なくとも一方はシアネート樹脂であり、
レーザービア加工可能なものであることを特徴とする金属箔付きプリプレグ。
【請求項４】
開繊処理されたガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸してなるプリプレグと、前記プリプレグの片面または両面に形成された金属箔と、を有する金属箔付きプリプレグであって、
前記樹脂組成物は、第１の熱硬化性樹脂と、該第１の熱硬化性樹脂よりも分子量の低い第２の熱硬化性樹脂とを含むものであって、前記第１の熱硬化性樹脂および前記第２の熱硬化性樹脂のうちの少なくとも一方はシアネート樹脂であり、
前記樹脂組成物は、さらに、酸素原子の含有量が５重量％以下であり、かつ、樹脂骨格にナフタレン骨格、ビフェニル骨格およびシクロペンタジエン骨格から選ばれる１種以上が導入された樹脂を含むものであり、
レーザービア加工可能なものであることを特徴とする金属箔付きプリプレグ。
【請求項５】
前記樹脂組成物は、さらに、充填剤を含むものである請求項１ないし４のいずれかに記載の金属箔付きプリプレグ。
【請求項６】
さらに前記レーザービア加工により形成された貫通孔を備えており、
前記貫通孔にメッキが施されている請求項１ないし５のいずれかに記載の金属箔付きプリプレグ。
【請求項７】
前記金属箔の構成材料は、銅、銅系合金、アルミ、およびアルミ系合金のいずれかである請求項１ないし６のいずれかに記載の金属箔付きプリプレグ。
【請求項８】
前記金属箔の厚さは、３〜７０μｍである請求項１ないし７のいずれかに記載の金属箔付きプリプレグ。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の金属箔付きプリプレグを成形してなることを特徴とする積層板。
【請求項１０】
請求項９に記載の積層板が有する前記金属箔を所定の形状にパターニングしてなる積層板と、前記パターニングした金属箔の少なくとも一部を覆うように形成された被覆層と、を有することを特徴とするインターポーザ。
【請求項１１】
開繊処理されたガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸してなるプリプレグと、前記プリプレグの片面または両面に設けられ所定の形状にパターニングされた金属箔と、を有する金属箔付きプリプレグを成形してなる積層板であって、前記樹脂組成物は、第１の熱硬化性樹脂と、該第１の熱硬化性樹脂よりも分子量の低い第２の熱硬化性樹脂とを含むものであって、前記第１の熱硬化性樹脂および前記第２の熱硬化性樹脂のうちの少なくとも一方はシアネート樹脂であり、前記金属箔付きプリプレグは、レーザービア加工可能なものである積層板と、
前記パターニングされた金属箔の少なくとも一部を覆うように形成された被覆層と、を有し、
前記プリプレグにおいて、未硬化の前記樹脂組成物の接着力を利用した接着性を有することを特徴とするインターポーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、金属箔付きプリプレグ、積層板およびインターポーザに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  通常、プリント配線板等を構成するプリプレグは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂ワニスをガラスクロス等の基材に含浸した後、加熱乾燥、反応する工程により得られる。次いでこのプリプレグを用いて、銅張り積層板やプリント配線板等が製造される。【０００３】  プリプレグを構成する樹脂が未硬化の場合、プリプレグの表面がべた付くため（タックの発生）、作業性が低下するといった問題点を有していた。また、加熱加圧時に樹脂フローが大きくなり、成形性が低下するといった問題点を有していた。【０００４】  そこで、一般にプリプレグは、上述の加熱反応する工程により、構成する熱硬化性樹脂を、半硬化の状態とすることで、プリプレグ表面のタックの発生を抑え、加熱加圧時のフローを制御している。【０００５】  しかし、半硬化状態のプリプレグは、可撓性に欠け、割れ易いといった問題点を有していた。そのため、半硬化状態のプリプレグを直接回路加工することができなかった。【０００６】  また、半硬化の樹脂と基材との接着強度が十分でない等の理由より、プリプレグを切断加工した際に、樹脂組成物や基材からなる粉が発生し、作業性が低下するといった問題点を有していた。更に、この粉が、積層のためにプリプレグを取り扱う場合にプリプレグから離脱して、銅箔等の金属箔や積層成形用の金属プレートに付着し、成形を終えた積層板やプリント配線板に、いわゆる打痕を生じさせるといった問題点を有していた。【０００７】  したがって、未硬化の状態または半硬化の状態のプリプレグに直接回路加工等できる材料は存在しなかった。更には、未硬化の状態または半硬化の状態のプリプレグに回路加工等をするといった発想は存在しなかった。【０００８】  近年の電子機器の高機能化並びに軽薄短小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには高密度実装化が進んできており、これらの電子機器に使用される半導体パッケージは、従来にも増して益々小型化かつ多ピン化が進んできている。【０００９】  半導体パッケージはその小型化に伴って、従来のようなリードフレームを使用した形態のパッケージでは、小型化に限界がきているため、最近では回路基板上にチップを実装したものとして、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）や、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）と言った、エリア実装型の新しいパッケージ方式が提案されている。ＢＧＡやＣＳＰ等の新しいパッケージに用いられるインターポーザは、完全に硬化した樹脂組成物から構成される積層板や熱可塑性ポリイミドで構成されるものである。【００１０】  樹脂組成物が完全に硬化した積層板で構成されるインターポーザでは、半導体素子をインターポーザに搭載する際に半導体素子とインターポーザを接着するための接着成分が必要となっていた。【００１１】  また、熱可塑性ポリイミドで構成されるインターポーザでは、耐熱性（インターポーザ自身）と接着性（インターポーザと半導体素子）との両立が困難であった。すなわち、接着性を向上するためには低温での接着を容易にする必要があるが、その場合は耐熱性が低下するものであった。一方、耐熱性を向上させると接着性が低下するものであった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  本発明の目的は、接着剤等の接着成分を用いることなく半導体素子との接着が可能な金属箔付きプリプレグ、積層板およびインターポーザを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１）開繊処理されたガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸してなるプリプレグと、前記プリプレグの片面または両面に形成された金属箔と、を有する金属箔付きプリプレグであって、
前記樹脂組成物は、第１の熱硬化性樹脂と、該第１の熱硬化性樹脂よりも分子量の低い第２の熱硬化性樹脂とを含むものであって、前記第１の熱硬化性樹脂および前記第２の熱硬化性樹脂のうちの少なくとも一方はシアネート樹脂であり、前記第１の熱硬化性樹脂がシアネート樹脂であるとき、その重量平均分子量は２，０００〜１０，０００であり、前記第２の熱硬化性樹脂がシアネート樹脂であるとき、その重量平均分子量は２００〜１，５００であり、
レーザービア加工可能なものであることを特徴とする金属箔付きプリプレグ。
（２）開繊処理されたガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸してなるプリプレグと、前記プリプレグの片面または両面に形成された金属箔と、を有する金属箔付きプリプレグであって、
前記樹脂組成物は、シアネート樹脂からなる第１の熱硬化性樹脂と、該第１の熱硬化性樹脂よりも分子量が低く前記第１の熱硬化性樹脂と分子構造が同じシアネート樹脂からなる第２の熱硬化性樹脂とを含むものであり、
レーザービア加工可能なものであることを特徴とする金属箔付きプリプレグ。
（３）開繊処理されたガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸してなるプリプレグと、前記プリプレグの片面または両面に形成された金属箔と、を有する金属箔付きプリプレグであって、
前記樹脂組成物は、第１の熱硬化性樹脂と、該第１の熱硬化性樹脂よりも分子量の低い第２の熱硬化性樹脂とを含む反応率３０％以下のものであって、前記第１の熱硬化性樹脂および前記第２の熱硬化性樹脂のうちの少なくとも一方はシアネート樹脂であり、
レーザービア加工可能なものであることを特徴とする金属箔付きプリプレグ。
（４）開繊処理されたガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸してなるプリプレグと、前記プリプレグの片面または両面に形成された金属箔と、を有する金属箔付きプリプレグであって、
前記樹脂組成物は、第１の熱硬化性樹脂と、該第１の熱硬化性樹脂よりも分子量の低い第２の熱硬化性樹脂とを含むものであって、前記第１の熱硬化性樹脂および前記第２の熱硬化性樹脂のうちの少なくとも一方はシアネート樹脂であり、
前記樹脂組成物は、さらに、酸素原子の含有量が５重量％以下であり、かつ、樹脂骨格にナフタレン骨格、ビフェニル骨格およびシクロペンタジエン骨格から選ばれる１種以上が導入された樹脂を含むものであり、
レーザービア加工可能なものであることを特徴とする金属箔付きプリプレグ。
（５）前記樹脂組成物は、さらに、充填剤を含むものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の金属箔付きプリプレグ。
（６）さらに前記レーザービア加工により形成された貫通孔を備えており、
前記貫通孔にメッキが施されている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の金属箔付きプリプレグ。
（７）前記金属箔の構成材料は、銅、銅系合金、アルミ、およびアルミ系合金のいずれかである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の金属箔付きプリプレグ。
（８）前記金属箔の厚さは、３〜７０μｍである上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の金属箔付きプリプレグ。
（９）上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の金属箔付きプリプレグを成形してなることを特徴とする積層板。
（１０）上記（９）に記載の積層板が有する前記金属箔を所定の形状にパターニングしてなる積層板と、前記パターニングした金属箔の少なくとも一部を覆うように形成された被覆層と、を有することを特徴とするインターポーザ。
（１１）開繊処理されたガラス繊維基材に樹脂組成物を含浸してなるプリプレグと、前記プリプレグの片面または両面に設けられ所定の形状にパターニングされた金属箔と、を有する金属箔付きプリプレグを成形してなる積層板であって、前記樹脂組成物は、第１の熱硬化性樹脂と、該第１の熱硬化性樹脂よりも分子量の低い第２の熱硬化性樹脂とを含むものであって、前記第１の熱硬化性樹脂および前記第２の熱硬化性樹脂のうちの少なくとも一方はシアネート樹脂であり、前記金属箔付きプリプレグは、レーザービア加工可能なものである積層板と、
前記パターニングされた金属箔の少なくとも一部を覆うように形成された被覆層と、を有し、
前記プリプレグにおいて、未硬化の前記樹脂組成物の接着力を利用した接着性を有することを特徴とするインターポーザ。
【発明の効果】
【００１４】  本発明によれば、接着剤等の接着成分を用いることなく半導体素子との接着が可能な金属箔付きプリプレグ、積層板およびインターポーザを提供することができる。【００１５】  また、特定の基材を用いた金属箔付きプリプレグにより積層板およびインターポーザを作製した場合、特にレーザービア加工性に優れる積層板およびインターポーザを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明におけるインターポーザの一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明における金属箔付きプリプレグの一例を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明のインターポーザを用いて得られた半導体パッケージの一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  以下、本発明の金属箔付きプリプレグ、積層板およびインターポーザについて詳細に説明する。
【００１８】  本発明の金属箔付きプリプレグは、プリプレグと、前記プリプレグの片面または両面に形成された金属箔とを有することを特徴とするものである。
【００１９】  また、本発明の積層板は、本発明の金属箔付きプリプレグを成形してなることを特徴とするものである。
【００２０】 また、本発明のインターポーザは、プリプレグと、前記プリプレグの片面または両面に形成された金属箔を所定の形状にパターニングしてなる導体パターン（回路）と、前記導体パターンの少なくとも一部を覆うように形成された被覆層（ソルダーレジスト層）とを有することを特徴とするものである。
【００２１】  また、半導体パッケージは、上記インターポーザに半導体素子を搭載することにより作製することができる。
【００２２】  また、本発明のインターポーザは、片面または両面に金属箔を有する金属箔付きプリプレグの金属箔にエッチングにより導体パターンを形成する工程と、前記導体パターンの少なくとも一部を覆うように被覆層を形成する工程とを経て製造される。
【００２３】  また、上述した半導体パッケージは、片面または両面に金属箔を有する金属箔付きプリプレグの金属箔にエッチングにより導体パターンを形成する工程と、前記導体パターンの少なくとも一部を覆うように被覆層を形成する工程とから作製されるインターポーザに、半導体素子を搭載する工程を経て製造される。
【００２４】  以下、本発明の金属箔付きプリプレグ、積層板およびインターポーザ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。
【００２５】  まず、本発明のインターポーザおよびその製造方法について説明する。  図１は、本発明のインターポーザを説明するための模式的な側面図である。図１に示すようにインターポーザ１は、プリプレグ１１と、プリプレグ１１の片面に形成された導体パターン（回路）１２と、導体パターン１２の少なくとも一部を覆うように形成された被覆層（ソルダーレジスト層）１３とを有する。
【００２６】  プリプレグ１１には、樹脂面（図１中上面）側から貫通孔（ビア孔）１１１が形成される。この貫通孔は、どのような方法で形成しても良いが、特にレーザー加工で貫通孔を形成することが好ましい。
【００２７】  貫通孔１１１および後述するランド１４によって露出している導体パターン１２の接続信頼性を維持または向上するために、貫通孔１１１およびランド１４内にそれぞれ金または半田などのメッキ処理を行うことが好ましい。
【００２８】  プリプレグの片面に形成された導体パターンは、例えば図２に示す金属箔２１を接合したプリプレグ１１（金属箔付きプリプレグ）に対し導体パターンの加工（その他の処理を含む）を施すことにより得ることができる。
【００２９】  金属箔を有するプリプレグは、例えば金属箔面へのエッチングレジスト層の形成→所定の形状を有する導体パターンの露光→エッチングレジスト層の現像→現像されたエッチングレジスト層をマスクとして金属箔のエッチング→レジスト層（マスク）の除去等の工程を経て導体パターンが形成される。
【００３０】  前記金属箔を構成する金属としては、例えば銅または銅系合金、アルミまたはアルミ系合金等を挙げることができる。金属箔の厚さは、３〜７０μｍが好ましく、特に１２〜３５μｍが好ましい。  また、前記金属箔は、プリプレグの両面に積層されても構わない。
【００３１】  被覆層１３は、例えば図１に示すように導体パターン１２の少なくとも一部を覆うように形成される。
【００３２】  被覆層１３は、例えば図１に示す導体パターン１２が形成されている面全体への被覆層の形成→特定の形状を有するパターンの露光→被覆層の現像という工程で形成される。これにより、導体パターンの少なくとも一部が被覆され、ランド１４（非被覆部）が形成される。
【００３３】  上述の工程により、本発明のインターポーザを製造することができる。  上述の方法により得られた本発明のインターポーザは、接着剤等の接着成分を用いることなく半導体素子との接着が可能となるものである。これは、プリプレグ状態で半導体素子を搭載することが可能となるためである。
【００３４】  また、本発明のインターポーザに半導体素子を搭載後における後工程での加熱により、樹脂が硬化されるため耐熱性にも優れたインターポーザを提供することができる。
【００３５】  以下、前記インターポーザを構成するプリプレグ、導体パターン、被覆層について詳細に説明する。
【００３６】  前記プリプレグは、樹脂組成物と基材から構成されるものである。  前記プリプレグ１１は、例えば図２に示すように、樹脂組成物２２がシート状基材２３に含浸されているものである。
【００３７】  これにより、インターポーザの剛性を向上することができる。インターポーザの剛性が向上すると、作業性が向上する。
【００３８】  前記樹脂組成物を構成する樹脂としては、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。特に、後述するようにシアネート樹脂を主とすることが好ましい。
【００３９】  また、前記樹脂組成物は、硬化触媒、無機充填材等を含むことができる。  前記樹脂組成物は、特に限定されないが、少なくとも１以上の液状の樹脂を含むことが好ましい。これにより、プリプレグに可撓性を付与することができる。液状とは、常温で流動性を示すものをいう。
【００４０】 そして、前記樹脂組成物は、前述したように熱硬化性樹脂で構成されるが、特に、第１の熱硬化性樹脂と、前記第１の熱硬化性樹脂よりも分子量の低い第２の熱硬化性樹脂とを含むものである。これにより、前記効果に加え、プリプレグ表面のタックの発生を防止することができる。
【００４１】  前記プリプレグ中における樹脂組成物の反応率は、特に限定されないが、反応率３０％以下が好ましく、特に反応率０．１〜２０％が好ましい。これにより、上述の効果に加え、粉の発生を防止することができる。更に、レーザービア加工性を向上することもできる。
【００４２】  前記反応率は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求めることができる。すなわち、未反応の樹脂組成物と、プリプレグ中における樹脂組成物の双方についてＤＳＣの反応による発熱ピークの面積を比較することにより、次式（Ｉ）により求めることができる。なお、測定は昇温速度１０℃／分、窒素雰囲気下で行うことができる。
【００４３】反応率（％）＝（１−プリプレグ中における樹脂組成物の反応ピークの面積／未反応の樹脂組成物の反応ピーク面積）×１００（Ｉ）
【００４４】  未反応の樹脂組成物の発熱ピークは、前記樹脂組成物からなるワニスを基材に含浸し、４０℃で１０分風乾後、４０℃、１ｋＰａの真空下、１時間で、溶剤を除去したものをサンプルとして用いて測定した。
【００４５】  前記樹脂組成物は、特に限定されないが、第１のシアネート樹脂と、第１のシアネート樹脂よりも重量平均分子量が低い第２のシアネート樹脂を含むことが好ましい。これにより、プリプレグにより可撓性を付与することができる。また、プリプレグの割れの発生を防止することができる。従って、導体パターン加工時の加工プロセス耐性に優れる。加工プロセス耐性に優れるとは、例えば材料搬送時の搬送ロールと抑えロール間での圧力により割れが発生しない事、導体パターンエッチング時のエッチング液のシャワー圧力により割れが発生しない事等である。
【００４６】  更に、プリプレグが可撓性を有することで連続的に巻き取り可能なプリプレグを得ることができる。
【００４７】  前記第１のシアネート樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、２，０００以上が好ましく、特に２，２００〜１０，０００が好ましい。第１のシアネート樹脂の重量平均分子量が、前記上限値を超えると樹脂組成物をワニスにしたときの粘度が高くなり、基材への含浸性が低下する場合があり、前記下限値未満であると樹脂フローが大きくなりすぎ、成形性が低下する場合がある。
【００４８】  なお、第１のシアネート樹脂の重量平均分子量が、前記範囲内であると、プリプレグ中における樹脂組成物が未硬化の状態でも、プリプレグ表面のタックの発生を防止することができる。タックの発生を防止できると、プリプレグ搬送時の作業性を向上することができる。
【００４９】  また、前記第２のシアネート樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、１，５００以下が好ましく、特に２００〜１，３００が好ましい。第２のシアネート樹脂の重量平均分子量が前記上限値を超えると、プリプレグからの粉の発生を抑制する効果が低減する場合があり、前記下限値未満であると、樹脂フローが大きくなりすぎ、成形性が低下する場合がある。
【００５０】  なお、第２のシアネート樹脂の重量平均分子量が前記範囲内であると、プリプレグの可撓性をより向上することができる。また、プリプレグからの粉の発生を抑制することができる。更に、樹脂組成物中への後述する充填剤の分散性を向上することもできる。
【００５１】  なお、シアネート樹脂の重量平均分子量は、例えばゲルパーミエションクロマトグラフィーを用いたポリスチレン換算で測定することができる。
【００５２】  前記第１のシアネート樹脂は、特に限定されないが、常温で固形状であることが好ましい。これにより、プリプレグ中における樹脂組成物が未硬化の状態でも、プリプレグ表面のタックの発生を防止することができる。
【００５３】  また、前記第２のシアネート樹脂は、特に限定されないが、常温で液状であることが好ましい。これにより、プリプレグの可撓性をより向上できることに加え、プリプレグからの粉の発生を抑制することができる。
【００５４】  なお、液状とは、常温で流動性を示すものをいう。例えば、前記第２のシアネート樹脂の粘度は、特に限定されないが、５００Ｐａ・ｓ以下が好ましく、特に１〜３００Ｐａ・ｓが好ましい。前記粘度は、Ｅ型粘度計を用いて、温度２５℃、せん断速度０．５、１．０、２．５および５．０ｒｐｍの各条件で測定したものである。前記粘度は、前記各条件の中で、最も低い回転数で測定可能であった値を用いるものとする。
【００５５】  前記第１および第２のシアネート樹脂は、例えばハロゲン化シアン化合物とフェノール類とを反応させることにより得ることができる。具体的には、ノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノール型シアネート樹脂等を挙げることができる。これらの中でも第１のシアネート樹脂と第２のシアネート樹脂の少なくとも一方が、ノボラック型シアネート樹脂を含むことが好ましい（特に、ノボラック型シアネート樹脂を樹脂組成物全体の１５重量％以上含むことが好ましい）。更には、第１および第２のシアネート樹脂の両方が、ノボラック型シアネート樹脂を含むことが特に好ましい。これにより、プリプレグの耐熱性（ガラス転移温度、熱分解温度）を向上できる。またプリプレグの熱膨張係数（特に、プリプレグの厚さ方向の熱膨張係数）を低下することができる。プリプレグの厚さ方向の熱膨張係数が低下すると、多層プリント配線の応力歪みを軽減できる。更に、微細な層間接続部を有する多層プリント配線板においては、その接続信頼性を大幅に向上することができる。
【００５６】  また、前記第１と第２のシアネート樹脂は、異なる分子構造でも良いが、同じ分子構造であることが好ましい。これにより、分子量の異なるシアネート樹脂同士の相溶性を向上することができる。
【００５７】  前記第１および第２のノボラック型シアネート樹脂としては、例えば式（Ｉ）で示されるものを使用することができる。
【００５８】
【化１】
0005353547.tif 000002
【００５９】  前記式（Ｉ）で示されるノボラック型シアネート樹脂を第１のシアネート樹脂として用いる場合、その重量平均分子量は、特に限定されないが、２，０００〜１０，０００が好ましく、特に２，２００〜３，５００が好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、プリプレグを構成する樹脂が未硬化状態でも、プリプレグ表面のタックの発生を有効に防止することができる。
【００６０】  また、前記式（Ｉ）で示されるノボラック型シアネート樹脂を第２のシアネート樹脂として用いる場合、重量平均分子量は、特に限定されないが、３００〜２，０００が好ましく、特に５００〜１，５００が好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、プリプレグの可撓性がより向上する。また、プリプレグからの粉の発生を抑制することができる。更に、樹脂組成物中への後述する充填剤の分散性を向上することもできる。
【００６１】  前記第１のシアネート樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の５〜２３重量％が好ましく、特に６〜１８重量％が好ましい。第１のシアネート樹脂の含有量が前記範囲内であると、プリプレグを構成する樹脂が未硬化の状態でも、プリプレグ表面のタックの発生を防止することができる。
【００６２】  また、前記第２のシアネート樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の２〜１５重量％が好ましく、特に４〜１０重量％が好ましい。第２のシアネート樹脂の含有量が前記範囲内であると、プリプレグに可撓性をより向上できることに加え、プリプレグからの粉の発生を抑制することができる。
【００６３】  前記樹脂組成物は、特に限定されないが、第１および第２のシアネート樹脂よりも吸湿性が低い樹脂を含むことが好ましい。これにより、プリプレグの耐湿性（特に、吸湿後の半田耐熱性）を向上することができる。
【００６４】  前記吸湿性が低い樹脂としては、例えば酸素原子（特に水酸基の型）の含有量が少ない樹脂（特に、酸素原子の含有量５重量％以下の樹脂）が好ましい。また、結晶化度、充填度が大きく、構成分子がＣ、Ｈ、Ｃｌ、Ｆのみからなるものが好ましい（但し、最近の環境保護の問題からハロゲン含有は避けた方が良い）。例えば、樹脂骨格にナフタレン骨格、ビフェニル骨格、シクロペンタジエン骨格から選ばれる１種以上が導入された樹脂を挙げることができる。具体的には、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００６５】  また、シアネート樹脂との反応性を考慮すれば、前記吸湿性が低い樹脂としては、エポキシ樹脂（特にアラルキル型エポキシ樹脂）が好ましい。これにより、耐湿性を特に向上することができる。また、アラルキル型エポキシ樹脂の中でもビフェニル型エポキシ樹脂が、特に好ましい。これにより、耐湿性を向上する効果に加え、良好な耐熱性を得ることができる。
【００６６】  前記吸湿性の低い樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の２０重量％以下が好ましく、特に１０〜１８重量％が好ましい。これにより、シアネート樹脂の特性である耐熱性、低膨張性と耐湿性とのバランスに優れる。また、ノンハロゲンでの難燃化を図ることができる。
【００６７】  前記樹脂組成物は、特に限定されないが、硬化触媒を含むことが好ましい。これにより、シアネート樹脂の架橋密度を制御することができる。
【００６８】  前記硬化触媒は、シアネート樹脂の硬化触媒として、公知のものを用いることができる。例えば、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト等の有機金属塩、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロ[２，２，２]オクタン等の３級アミン類、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、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等のイミダゾール類、フェノール、ビスフェノールＡ、ノニルフェノール等のフェノール化合物、フェノール樹脂および有機酸等が挙げられる。これらを単独またはこれらの混合物として用いることができる。これらの中でもフェノール樹脂（特に、フェノールノボラック樹脂）が好ましい。
【００６９】  前記硬化触媒の含有量は、特に限定されないが、０．０１〜５．０重量％が好ましく、特に０．０５〜３．０重量％が好ましい。硬化剤の含有量が前記範囲内であると、良好な耐湿性、耐熱性を得ることができる。
【００７０】  また、前記吸湿性の低い樹脂を含有し、その硬化剤としても作用する硬化触媒を用いる場合の硬化触媒の含有量は、特に限定されないが、前記吸湿性の低い樹脂官能基当量の５０〜１００％官能基当量が好ましく、かつ樹脂組成物全体の１５重量％以下が好ましい。硬化剤の含有量が前記範囲内であると、良好な耐湿性、耐熱性を得ることができる。
【００７１】  また、前記吸湿性の低い樹脂の硬化剤としても作用する硬化触媒は、特に限定されないが、常温で液状のものを使用することができる。
【００７２】  前記樹脂組成物は、特に限定されないが、充填剤を含むことが好ましい。これにより、プリプレグを未硬化の状態で成形した場合の樹脂フローを制御することができる。樹脂フローを制御することができると、本発明の金属箔付きプリプレグを積層板等に成形する際の成形性を向上することができる。
【００７３】  前記充填剤は、特に限定されないが、粉末状のものが好ましく、特に粉末状の無機充填剤が好ましい。これにより、樹脂組成物の流動性をより制御できる。また、プリプレグをより低熱膨張化することができる。
【００７４】  前記充填剤としては、例えばタルク、クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、アルミナ、シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物等を挙げることができる。これらの中でもシリカ等の酸化物が好ましい。これにより、プリプレグをより低熱膨張化（特にプリプレグの厚さ方向の熱膨張係数を低下できる）することができる。
【００７５】  前記シリカの中でも溶融シリカが好ましい。更に、シリカの形状は破砕状、球状があるが、ガラス基材への含浸性を確保するなど、樹脂組成物の溶融粘度を下げるためには球状が好ましい。これにより、充填効率を向上し、プリプレグをより低熱膨張化することができる。
【００７６】  前記充填剤の平均粒径は、特に限定されないが、２．０μｍ以下が好ましく、特に０．２〜１．０μｍが好ましい。充填剤の平均粒径が前記範囲内であると、チキソ性の付与に加え、樹脂の流動性をより良好に制御することができる。
【００７７】  前記充填剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の４０〜８０重量％が好ましく、特に５０〜７０重量％が好ましい。充填剤の含有量が前記範囲内であると、樹脂組成物にチキソ性を付与することできる。樹脂組成物にチキソ性が付与されると、この樹脂組成物からプリプレグをプレス成形する際に、樹脂フローを制御することができる。
【００７８】  前記プリプレグを構成する基材としては、ガラス織布、ガラス不繊布、ガラスペーパー等のガラス繊維基材が用いられる。ガラス繊維基材の他には、紙（パルプ）、アラミド、ポリエステル、フッ素樹脂等の有機繊維からなる織布や不織布、金属繊維、カーボン繊維、鉱物繊維等からなる織布、不織布、マット類等が含まれていてもよく、これらの中でも有機繊維で構成される不織布が好ましい。これにより、レーザービア加工性を向上することができる。
【００７９】  また、ガラス繊維基材の中でも開繊加工されたものが用いられる。これにより、レーザービア加工性を向上することができる。
【００８０】  開繊加工とは、タテ糸及びヨコ糸ともに隣り合う糸同士が実質的に隙間なく配列されたものをいう。
【００８１】  前記樹脂組成物と基材を用いてプリプレグを製造する方法としては、例えば樹脂組成物を基材に含浸させる方法、樹脂組成物を基材に塗布する方法等が挙げられる。これらの中でも前記樹脂組成物を基材に含浸させる方法が好ましい。
【００８２】  前記樹脂組成物を前記基材に含浸させる方法は、例えば基材を樹脂ワニスに浸漬する方法、各種コーターによる塗布する方法、スプレーによる吹き付ける方法等が挙げられる。これらの中でも、基材を樹脂ワニスに浸漬する方法が好ましい。これにより、基材に対する樹脂組成物の含浸性を向上することができる。なお、基材を樹脂ワニスに浸漬する場合、通常の含浸塗布設備を使用することができる。
【００８３】  前記樹脂ワニスに用いられる溶媒は、前記樹脂組成物に対して良好な溶解性を示すことが望ましいが、悪影響を及ぼさない範囲で貧溶媒を使用しても構わない。良好な溶解性を示す溶媒としては、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
【００８４】  前記樹脂ワニスの固形分は、特に限定されないが、前記樹脂組成物の固形分４０〜８０重量％が好ましく、特に５０〜６５重量％が好ましい。これにより、樹脂ワニスの基材への含浸性を更に向上できる。
【００８５】  本発明のインターポーザを構成するプリプレグは、上述の導体パターン加工およびそれ以後の各プロセスにおいても充分な加工プロセス耐性を有しているものである。従って、このようなインターポーザおよび半導体パッケージの組み立て作業に際してもプリプレグの割れ、粉の発生等の不都合が生じないものである。
【００８６】  次に、半導体パッケージについて説明する。 半導体パッケージ３は、例えば図３に示すようにインターポーザ１に、半導体素子（ＩＣチップ）３１を搭載してなるものである。
【００８７】  半導体素子３１は、下面（図１中下側）にバンプ３２を有している。半導体素子３１は、インターポーザ１のプリプレグ１１の樹脂面に搭載される。この際、半導体素子３１と導体パターン１２とを、貫通孔１１１においてバンプ３２にて接合される。なお、図示とは異なるが、インターポーザ１の貫通孔１１１に予めバンプ３２が形成されていても構わない。このようにして、半導体パッケージ３を得ることができる。
【００８８】  そして、半導体パッケージ３のランド１４に、半田ボール３３を形成する。半導体パッケージ３は、この半田ボール３３により図示しないプリント板と接合される。
【００８９】  前述の方法で得られた半導体パッケージは、薄くしても割れが発生し難いため、薄型化が可能なものである。さらに、薄型化が可能となることにより、配線距離を短くすることができるので高速動作が可能となるものである。
【００９０】  なお、半導体素子は、いかなるものをも使用することができる。例えば半導体記憶装置、中央処理装置や超小型処理装置等が挙げられる。  また、図示はされないが、半導体素子は樹脂でモールドしても良い。
【実施例】
【００９１】  以下、本発明を実施例および比較例により詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。【００９２】  まず、インターポーザについての実施例および比較例を説明する。インターポーザの製造（実施例１）＜プリプレグの作製＞［１］樹脂ワニスの調製  第１のノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン株式会社製、プリマセット  ＰＴ−６０  重量平均分子量２，３００）１０重量部（以下、部と略す）、第２のノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン株式会社製、プリマセット  ＰＴ−３０  重量平均分子量１，３００  粘度５００〜１０００Ｐａ・ｓ）１０部、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−３０００ＳＨ）１２部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＥＨ−７８５１−３Ｈ）８部、平均粒径０．３μｍの球状溶融シリカＳＦＰ−１０Ｘ（電気化学工業株式会社製）６０部添加し、メチルエチルケトンに常温で溶解し、高速攪拌機で１０分間攪拌して樹脂ワニスを得た。【００９３】［２］ワニスの含浸、乾燥  上述の樹脂ワニスを開繊処理されたガラス繊維基材（厚さ５０μｍ、日東紡績（株）製、ＷＥＡ−０５Ｅ）に含浸し、１２０℃の加熱炉で２分乾燥してプリプレグを得た。前記プリプレグに銅箔（古河サーキットホイル社製、ＧＴＳ、厚さ１８μｍ）を積層し、全体の厚さ７０μｍの金属箔付きプリプレグを得た。なお、得られたプリプレグ中の樹脂組成物の反応率は５％であった。【００９４】＜インターポーザの作製＞［１］導体パターンの作製  上述の金属箔付きプリプレグは、ドライフィルムレジスト（ニチゴー・モートン社製  ３８Ａ２１２）を形成した後、所定形状を有する導体パターンを露光した。次にレジスト層を炭酸ナトリウム１．５ｗｔ％水溶液で現像した。次に、ドライフィルムレジストをマスクとして金属箔をエッチングし、水酸化ナトリウム３ｗｔ％水溶液でレジストを除去することにより所定の導体パターンを作製した。【００９５】［２］被覆層の形成  次に、上述のプリプレグの導体パターンを覆うようにドライフィルムソルダーレジスト（住友ベークライト社製  ＣＦＰ−１１２２）で被覆層を形成した。次に、所定の形状を有するパターンを露光し、被覆層を水酸化ナトリウム１．５ｗｔ％水溶液で現像した。【００９６】［３］貫通孔の形成  次に、上述のプリプレグの樹脂面にＣＯ２レーザーでビア孔を形成し、インターポーザを作製した。【００９７】（実施例２）  プリプレグにおける第１のシアネート樹脂を１３部、第２のシアネート樹脂１３部、吸湿性の低い樹脂を８部、硬化触媒を６部とした以外は、実施例１と同様に行った。【００９８】（実施例３）  プリプレグ作製時に乾燥温度１６０℃にして、プリプレグ中の樹脂組成物の反応率を約２０％にした以外は、実施例１と同様にした。【００９９】（実施例４）  プリプレグ作製時に乾燥温度１７０℃にして、プリプレグ中の樹脂組成物の反応率を約３０％にした以外は、実施例１と同様にした。【０１００】（実施例５）  プリプレグにおける第１のシアネート樹脂の代わりにビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン(株)製  ＥＰ−１００７、エポキシ当量２０００）２８部、第２のシアネート樹脂の代わりにビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化薬(株)製ＲＥ−４０４Ｓ、エポキシ当量１６５）１１部とし、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂及びビフェニルジメチレン型フェノール樹脂を用いずに、２−フェニル−４−メチルイミダゾールを１部添加した以外は実施例１と同様にした。【０１０１】（実施例６）  第１のシアネート樹脂の代わりにビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン(株)製  ＥＰ−１００１、エポキシ当量４７５）３２部、第２のシアネート樹脂の代わりにフェノール樹脂（住友ベークライト(株)製  ＨＦ−３）７部とし、ビフェニルジメチレン型エポキシ樹脂及びビフェニルジメチレン型フェノール樹脂を用いずに、２−フェニル−４−メチルイミダゾールを１部添加した以外は実施例１と同様にした。【０１０２】（比較例１）  プリプレグを構成するエポキシ樹脂がほぼ完全に硬化したものである下記に記載の積層板をインターポーザとして用いた。【０１０３】  厚さ１００μｍの絶縁層、厚さ１８μｍの銅箔からなる両面銅張り積層板（住友ベークライト(株)製  ＥＬＣ−４７８１）の所定の位置に、メカニカルドリル等で貫通孔（スルーホール）を設け、銅でスルーホールメッキして両面の銅回路層を接続した。【０１０４】（比較例２）  インターポーザを構成するプリプレグの代わりに、下記に記載のポリイミドフィルムを用いた。それ以外は、実施例１と同様にした。【０１０５】  厚さ７５μｍのポリエステルフィルム上に、イミド化後の線膨張係数が１０ｐｐｍのポリアミド酸の１５重量％ＮＭＰ溶液を、ダイコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥して、厚みが８０μｍのポリアミド酸フィルムを得た。１８μｍの圧延銅箔（日本鉱業製）上に、上記のポリアミド酸フィルムを重ねて、ロールラミネータを用いて１４０℃で加熱圧着した。得られた銅箔付ポリアミド酸フィルムを窒素乾燥機内で、連続的に１５０℃、２００℃、２５０℃、３００℃、３５０℃で各々１５分加熱し、さらに４００℃で２時間加熱し、イミド化を行った。イミド化後のポリイミド層の厚みは４０μｍであった。このポリイミド層上に、シリコーン変成ポリイミドとエポキシ樹脂を混合した接着剤樹脂のＮＭＰ溶液を、バーコータで流延塗布し、８０℃、１５０℃、２２０℃で各々３分乾燥して、１０μｍの接着剤層を形成した。全体の厚さ７０μｍの金属箔付きポリイミド接着フィルムを得た。【０１０６】  上述の実施例および比較例により得られた結果を表１に示す。  なお、各評価については以下の方法で行った。【０１０７】チップ接着性  チップ接着性は、上述の方法で得られたインターポーザにフリップチップタイプの半導体素子を、３ｋｇ／ｃｍ２、１０秒の加圧下で搭載し、硬化後のチップ引き剥がし強度が０．８ｋＮ／ｍ以上となる搭載温度を測定した。表中には、それらの搭載温度と、成形性を示す。成形性の◎は、成形性が良好なものを示す。○は、僅かなボイド発生が認められるが、実用上問題ないものを示す。△は、僅かなボイド発生が認められ、実用上支障をきたすおそれのあるものを示す。×は、ボイド発生が多数認められ、実用上問題あるものを示す。【０１０８】  なお、比較例１については、半導体素子を前記の両面インターポーザのバ���プ接続用パッドが配置された面に搭載後、半導体素子とインターポーザの間隙にアンダーフィル材を充填し、機能面を封止した。【０１０９】製造コスト  製造コストは、従来法である比較例１の製造コストを１００として、比較した。【０１１０】
【表１】
0005353547.tif 000003
【０１１１】  表１に示すように、実施例１〜６のインターポーザは、チップの接着性に優れていた。  また、実施例１〜２および６のインターポーザは、チップ接着性に優れ、特に低温でのチップ接着が可能であった。  また、実施例１〜６のインターポーザは、チップ接着時の成形性に優れていた。【０１１２】  次に、半導体パッケージについての実施例および比較例を説明する。半導体パッケージの製造（実施例１１〜１６）  インターポーザは、各々表中に示すものを用いた。インターポーザへの半導体素子の搭載は以下のように行った。マウントツールで半田バンプを有するフリップチップタイプの半導体素子を吸着して移送し、半導体素子と予熱したインターポーザの位置合わせを行った。その後、半導体素子をインターポーザに搭載した。そして、最適温度で、３ｋｇ／ｃｍ２、１０秒間熱圧着した。その後、１８０℃、６０分間アフターキュアして、半導体パッケージを得た。【０１１３】（比較例１１）  半田バンプを有するフリップチップタイプの半導体素子を比較例１で得られた両面インターポーザのバンプ接続用パッドが配置された面に搭載後、半導体素子とインターポーザの間隙にアンダーフィル材を充填し、１８０℃、６０分間アフターキュアして、半導体パッケージを得た。【０１１４】（比較例１２）  比較例２で得られたインターポーザを用いた以外は、実施例１１〜１６と同様にした。【０１１５】  上述の方法により得られた結果を表２に示す。なお、各評価については以下の方法で行った。【０１１６】温度サイクル試験  温度サイクル試験は、上記で得られた半導体パッケージの初期導通を確認後、−４０℃で３０分、１２５℃で３０分を１サイクルとする試験を実施した。投入した１０個の半導体パッケージの、温度サイクル試験１０００サイクル後の断線不良数の結果をまとめて表２に示した。【０１１７】吸湿絶縁性  吸湿絶縁性は、上記で得られた半導体パッケージの初期絶縁抵抗を測定した後、８５℃／８５％ＲＨの雰囲気中で、直流電圧５．５Ｖを印加し、１０００時間経過後の絶縁抵抗を測定した。測定時の印加電圧は１００Ｖで１分とし、初期絶縁抵抗および処理後絶縁抵抗をまとめて表２に示した。なお、絶縁抵抗は、ライン／スペース＝５０μｍ／５０μｍの櫛型電極で測定した。【０１１８】吸湿リフロー  吸湿リフローは、上記で得られたインターポーザを８５℃／８５％ＲＨの雰囲気中で、１６８時間処理した後、ピーク温度を２６０℃に設定したリフロー装置を３回通し、その後の状態を観察した。１０個処理した中の不良個数を表２に示した。【０１１９】半導体パッケージの厚さ  半導体パッケージの厚さは、マイクロメータで測定した。【０１２０】
【表２】
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【０１２１】  表から明らかなように実施例１１〜１６の半導体パッケージは、パッケージの厚さを薄くできた。【０１２２】  また、実施例１１〜１６の半導体パッケージは、吸湿後の耐熱性に優れていて、良好な品質、性能を有していた。
【符号の説明】
【０１２３】１  インターポーザ１１  プリプレグ１１１  貫通孔１２  導体パターン（回路）１３  被覆層（ソルダーレジスト層）１４  ランド２１  金属箔２２  樹脂組成物２３  シート状基材３  半導体パッケージ３１  半導体素子（ＩＣチップ）３２  バンプ３３  半田ボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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