基板及半導(dǎo)體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種使用表面處理纖維膜而成的基板、及使用此基板而成的半導(dǎo)體裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著數(shù)字技術(shù)異常顯著地發(fā)展，而對(duì)以計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話為代表性的電子設(shè)備要 求輕薄短小化、高性能化，例如，對(duì)于這些電子設(shè)備的代表零件也就是印刷基板，為了滿足 上述的高密度構(gòu)裝、輕薄短小化，而強(qiáng)烈要求提高印刷基板的構(gòu)成零件也就是玻璃纖維膜 的特性。并且，隨著電腦、手機(jī)及通信基礎(chǔ)設(shè)施等的高速化、高頻化的發(fā)展，要求印刷配線基 板為傳輸損耗得以改善的低介電材料。并且，還要求具有低熱膨脹特性和高抗拉剛度特性 等的玻璃纖維膜。進(jìn)一步，要求開發(fā)更薄的玻璃纖維膜的呼聲也較高。
[0003] 并且，像近年來的手機(jī)用途半導(dǎo)體封裝體所代表性的那樣，隨著半導(dǎo)體封裝體的 高密度構(gòu)裝、輕薄短小化和高性能化，對(duì)所使用的印刷配線基板的要求增高。例如，為了防 止構(gòu)裝后的封裝體的翹曲，需要一種更加低線性膨脹的基板材料，為了實(shí)現(xiàn)此目的，而采用 一種積層基板，所述積層基板是將高度填充有無機(jī)填充劑的有機(jī)樹脂組合物含浸于玻璃纖 維中而成。但卻存在以下問題：由于樹脂組合物的粘度較高而導(dǎo)致玻璃纖維產(chǎn)生網(wǎng)眼和扭 曲（twiSt)，結(jié)果會(huì)損害基板的均勻性，并且由于內(nèi)在的應(yīng)力而導(dǎo)致封裝體產(chǎn)生翹曲。
[0004] 另外，作為本發(fā)明所涉及的先前技術(shù)，可以例舉例如下述的專利文獻(xiàn)所述的技術(shù)。 對(duì)于使用玻璃纖維而成的印刷配線板，除了要求較高耐熱性、耐光性及耐沖擊性以外，隨著 近年來的大功率模組的使用，還要求導(dǎo)熱性等。實(shí)際上，示出一種白色薄膜和金屬積層體， 所述白色薄膜含有熱可塑性樹脂或環(huán)氧樹脂、及填充劑，且具有低線性膨脹率（專利文獻(xiàn) 1~4)。并且，示出一種玻璃布及使用此玻璃布而成的積層板的制造方法，通過含浸金屬鹽 并干燥，然后含浸硅酮偶合劑并干燥，而使白色度較高（專利文獻(xiàn)5)。進(jìn)一步，示出一種白 色基板，所述白色基板是在由丙烯系共聚物與填充劑所構(gòu)成的白色薄膜的單面上含有紫外 線吸收劑或光穩(wěn)定化劑（專利文獻(xiàn)6)。但是，由于環(huán)氧樹脂和熱可塑性樹脂的耐熱變色性 等較低，因此無法作為白色基板和積層板使用，作為具有良好的耐熱性的高性能印刷基板 的材料，只有陶瓷基板等。但是，陶瓷基板在加工性、強(qiáng)度和耐變色性等方面也有問題。
[0005] 并且，以往廣泛使用以下的覆金屬積層基板的制造方法：將玻璃纖維含浸于樹脂 也就是環(huán)氧樹脂、酚樹脂、硅酮樹脂中并干燥而成的未固化狀態(tài)的預(yù)浸料、與金屬層也就是 銅箔，進(jìn)行積層、加熱、施壓。尤其是，廣泛使用一種使環(huán)氧樹脂含浸于玻璃纖維中而成的覆 銅玻璃環(huán)氧基板。但是，近年來，從采用高熔點(diǎn)的無鉛焊錫、由于高性能化所導(dǎo)致的元件發(fā) 熱的方面來說，需要一種高耐熱基板。玻璃環(huán)氧基板的玻璃轉(zhuǎn)化溫度在200°C左右，有容易 變色的特征，且耐熱性存在問題。因此，為了散熱性，而采用一種高度填充無機(jī)填充材料而 成的玻璃環(huán)氧基板。
[0006] 為了提高覆金屬積層基板所使用的玻璃纖維與樹脂的親和性，采用一種利用硅烷 偶合劑對(duì)纖維進(jìn)行表面處理的方法，硅烷偶合劑的附著量一般為0. 05~0. 25質(zhì)量％ (專 利文獻(xiàn)7)。以往經(jīng)過表面處理的玻璃纖維，纖維本身沒有自支撐性（自立性），纖維無法被 固定化。因此，像上述那樣將高度填充有無機(jī)填充劑而成的樹脂含浸于玻璃纖維中，并制 作成未固化狀態(tài)的預(yù)浸料（Pr印reg，半固化片）之后，當(dāng)進(jìn)行加熱、施壓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)眼、扭 曲。并且存在以下問題：由于內(nèi)在的應(yīng)力導(dǎo)致基板本身也產(chǎn)生扭曲及翹曲，并且特性在基板 內(nèi)不均勻。
[0007] 并且，存在以下問題：受熱時(shí)引起變形和膨脹等，基板的尺寸穩(wěn)定性降低。為了解 決此尺寸穩(wěn)定性的問題，提出以下方法：使用玻璃纖維的捻度、經(jīng)線及煒線的編織根數(shù)為既 定比率的玻璃布（專利文獻(xiàn)8)。當(dāng)使用這種玻璃布時(shí)，玻璃布本身的受熱時(shí)的尺寸穩(wěn)定性 和耐焊接熱性良好。但是，需要具有特定的纖維結(jié)構(gòu)、織法，而且，由于仍無法進(jìn)行纖維的固 定化，因此，如上所述地高度填充有無機(jī)填充劑時(shí)的樹脂的尺寸穩(wěn)定性仍存在質(zhì)疑。
[0008] 另一方面，作為要求耐熱性的構(gòu)裝基板，也可以使用陶瓷，但價(jià)格較高，從加工性 的方面來看，可能無法滿足大型基板。
[0009] 進(jìn)一步，近年來，研宄出一種使用娃酮樹脂而成的覆金屬積層基板，所述娃酮樹脂 對(duì)于在環(huán)氧樹脂中會(huì)成為問題的耐熱性、耐候性等特性方面優(yōu)良（專利文獻(xiàn)9~11)。但 是，硅酮樹脂與用于以往的構(gòu)裝基板的環(huán)氧樹脂相比較，由于玻璃轉(zhuǎn)化溫度較低，因此樹脂 本身的尺寸穩(wěn)定性存在問題，并且，存在由于薄層化而產(chǎn)生翹曲的問題。除此之外，當(dāng)作為 覆銅箔積層板時(shí)，與金屬箔的粘著力不充分而導(dǎo)致可靠性差，由于與上述的玻璃環(huán)氧基板 相同地使用了表面處理玻璃纖維，因此，仍無法解決加熱、施壓時(shí)所產(chǎn)生的玻璃纖維的網(wǎng)眼 和扭曲的問題，需要開發(fā)出一種耐熱、耐候性優(yōu)良并且尺寸穩(wěn)定性良好的積層基板。
[0010] 因此，發(fā)表一種覆金屬積層基板，所述覆金屬積層基板是預(yù)先以高溫對(duì)積層成型 而成的玻璃硅酮樹脂積層板進(jìn)行熱處理，使有機(jī)金屬化合物含浸熱分解之后，將熱可塑性 纖維膜與金屬箔重疊成型而成（專利文獻(xiàn)12)。在此方法中，與銅箔的粘著力提高，但實(shí)際 上，由于使用聚酰亞胺膜作為熱可塑性纖維膜，因此從初期階段開始，基板的絕緣層表面被 著色成由聚酰亞胺樹脂所呈現(xiàn)出的黃色。因此，難以進(jìn)行LED構(gòu)裝用基板和太陽能電池模 組的開展。并且，由于使用玻璃硅酮積層板，因此可撓性存在問題，除此之外，依然存在玻璃 纖維的網(wǎng)眼和扭曲的問題。
[0011] [現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0012] (專利文獻(xiàn)）
[0013] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利5306226號(hào)公報(bào)；
[0014] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2011-005714號(hào)公報(bào)；
[0015] 專利文獻(xiàn)3 :日本專利5230532號(hào)公報(bào)；
[0016] 專利文獻(xiàn)4 :日本專利5262715號(hào)公報(bào)；
[0017] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開平11-222768號(hào)公報(bào)；
[0018] 專利文獻(xiàn)6 :日本特開2012-177877號(hào)公報(bào)；
[0019] 專利文獻(xiàn)7 :日本特開平04-370275號(hào)公報(bào)；
[0020] 專利文獻(xiàn)8 :日本特開平07-022719號(hào)公報(bào)；
[0021] 專利文獻(xiàn)9 :日本特開2010-089493號(hào)公報(bào)；
[0022] 專利文獻(xiàn)10 :日本特開平09-111187號(hào)公報(bào)；
[0023] 專利文獻(xiàn)11 :日本特開2013-095862號(hào)公報(bào)；
[0024] 專利文獻(xiàn)12 :日本特開2011-152724號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025] 本發(fā)明是鑒于上述狀況而完成的，其目的在于，提供一種基板，所述基板具有在作 為基板時(shí)纖維不產(chǎn)生網(wǎng)眼和扭曲的均勻、均質(zhì)的絕緣層，耐熱性、尺寸穩(wěn)定性及耐沖擊性、 以及彎曲性、可撓性優(yōu)良。
[0026] 為了達(dá)成上述問題，本發(fā)明提供一種基板，其含有由1片表面處理纖維膜、或多 片積層所構(gòu)成的纖維膜基材，其中，相對(duì)于未處理的纖維膜的慣用抗彎剛度的值，利用日 本JIS R 3420所述的方法進(jìn)行測(cè)定而得的前述表面處理纖維膜的慣用抗彎剛度的值為3 倍~100倍。
[0027] 如果是這種基板，則能夠獲得以下基板，所述基板通過表面處理，纖維不產(chǎn)生網(wǎng)眼 和扭曲，高強(qiáng)度且纖維被固定化，耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、耐沖擊性、以及彎曲性、可撓性優(yōu)良， 且絕緣層的均勻性、均質(zhì)性較高。
[0028] 其中優(yōu)選為，前述基板含有白色顏料。
[0029] 如果是這種基板，能夠成為一種具有高反射率的基板。
[0030] 并且優(yōu)選為，前述基板在前述表面處理纖維膜或它的積層體的單面或雙面上具有 金屬層。
[0031] 本發(fā)明的基板能夠如上所述地設(shè)置金屬層。
[0032] 并且，前述基板是將1片使用了表面處理玻璃纖維膜的預(yù)浸料、或多片積層而成， 優(yōu)選為，前述預(yù)浸料是在前述表面處理玻璃纖維膜上涂敷熱固化性樹脂組合物并干燥而成 的未固化狀態(tài)。
[0033] 如果是這種基板，由于在未固化狀態(tài)下使用預(yù)浸料，因此預(yù)浸料本身具有自我粘 著能力，因此不需要在金屬層與絕緣層間、絕緣層的積層間設(shè)置粘著層，能夠簡便地制造。
[0034] 并且優(yōu)選為，前述表面處理纖維膜含有玻璃纖維，且部分或全部該玻璃纖維利用 有機(jī)娃化合物的固化物而被捆束和表面處理。
[0035] 如果使用這種表面處理纖維膜，由于更高強(qiáng)度且纖維被固定化，并且，由于是利用 有機(jī)硅化合物進(jìn)行表面處理后的薄膜，因此能夠獲得一種具有優(yōu)良的耐熱性、電絕緣性及 耐變色性的基板。
[0036] 并且優(yōu)選為，前述金屬層是利用金屬鍍覆、金屬箔及金屬板中的任一種而形成。
[0037] 本發(fā)明的基板能夠如上所述地形成金屬層。
[0038] 并且優(yōu)選為，在前述表面處理纖維膜與前述金屬層之間或前述表面處理纖維膜彼 此之間、或此兩者上，具有由粘著性樹脂組合物所構(gòu)成的粘著層。
[0039] 如果是這種基板，則由于在表面處理纖維膜與金屬層之間、及表面處理纖維膜彼 此之間的粘著力提高，因此能夠獲得尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良的基板。
[0040] 進(jìn)一步優(yōu)選為，前述粘著性樹脂組合物為熱固化性。
[0041] 如果是這種基板，則能夠獲得一種具有更優(yōu)良的耐熱性、耐變色性及更高的機(jī)械 強(qiáng)度的基板。
[0042] 并且優(yōu)選為，前述基板是進(jìn)一步使預(yù)浸料基材重合于前述纖維膜基材上而成，所 述預(yù)浸料基材包含積層1片以上的使熱固化性樹脂組合物含浸于基材并使其干燥而成的 未固化狀態(tài)的預(yù)浸料，前述表面處理纖維膜與前述預(yù)浸料中的任一種以上含有白色顏料。
[0043] 此時(shí)優(yōu)選為，前述基板是使前述纖維膜基材與前述預(yù)浸料基材相互重疊而成。
[0044] 并且優(yōu)選為，前述基板是各積層2片以上前述纖維膜基材與前述預(yù)浸料基材而 成。
[0045] 如果是這種基板，則能夠獲得一種尺寸穩(wěn)定性、耐沖擊性更優(yōu)良的基板。
[0046] 進(jìn)一步優(yōu)選為，前述熱固化性樹脂組合物是硅酮樹脂組合物。
[0047] 如果使用這種熱固化性樹脂組合物，則能夠獲得一種耐熱性、耐變色性及電絕緣 性更優(yōu)良的基板。
[0048] 并且，前述硅酮樹脂組合物優(yōu)選為含有下述（A)~（C)成分：
[0049] (A)由下述平均組成式所表示的有機(jī)聚硅氧烷，
[0050] (SiO2) a (R11 _ fflR2fflSiOL 5) b (R12 _ nR2nSiO) c (R13^lR2lSi O0.5) d
[0051] (式中，R1是碳數(shù)I~10的I價(jià)飽和烴基或碳數(shù)6~12的I價(jià)芳香族烴基，R2是 碳數(shù)2~8的1價(jià)不飽和徑基，111 = 0~1，11 = 0~2，1^ = 0~3，且1<111+11+1^<6，&、13、 c及d是分別滿足0彡a彡1、0彡b彡1、0彡c彡0· 9、0彡d彡0· 9、a+b > 0且a+b+c+d =1的數(shù)）；
[0052] ⑶含有1個(gè)以上的氫硅烷基（hydrosilyl group)的氫聚硅氧烷；及，
[0053] (C)固化有效量的鉑系催化劑。
[0054] 如果使用這種熱固化性樹脂組合物，則能夠獲得一種具有更優(yōu)良的耐熱性、耐變 色性及更高機(jī)械強(qiáng)度的基板。
[0055] 進(jìn)一步優(yōu)選為，前述熱固化性樹脂組合物含有填充材料。
[0056] 如果使用這種熱固化性樹脂組合物，則能夠獲得一種具有更優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性和 機(jī)械強(qiáng)度且進(jìn)一步具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性的基板。
[0057] 并且優(yōu)選為，前述表面處理纖維膜含有填充材料。
[0058] 如果是這種基板，則能夠獲一種具有更優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度且進(jìn)一步具 有優(yōu)良的導(dǎo)熱性的基板。
[0059] 進(jìn)一步優(yōu)選為，前述填充材料含有白色顏料。
[0060] 如果是這種基板，則能