本発明は、プリプレグ、積層板、プリント配線板、半導体パッケージ及びプリプレグの製造方法に関する。

プリント配線板用のプリプレグには、プリプレグを成型した後の厚さのバラつきの許容範囲が狭いこと、ボイドが無いこと等、高いスペックが要求される。 そのため、プリント配線板用のプリプレグの多くが、ハンドレイアップ(Hand Lay-up;HLU)法で製造されている。ハンドレイアップ法は、塗工機を用いて、繊維基材に、樹脂を溶解したワニスを塗布し、乾燥させて溶媒除去及び熱硬化を行う製造方法である(例えば、特許文献1参照)。ハンドレイアップ法は、予め、繊維基材に熱硬化性樹脂を塗布しておくと、作業性が向上し、また、周辺の環境にかかる負荷を低減させることができる。

しかし、近年の電子機器の小型化及び高性能化により、プリント配線板には従来にも増して配線密度の高度化及び高集積化と共に、基板の薄型化が強く求められている。これらの要求を踏まえたプリプレグは、積層後の厚さの高精度性を達成する必要がある。しかし、上記のハンドレイアップ法では繊維基材がさらに薄くなった際に厚さのバラつきが大きくなる問題が生じる。 そこで、繊維基材に熱硬化性樹脂を直接塗布するのではなく、予め熱硬化性樹脂をフィルム状にした樹脂フィルムを作製しておき、繊維基材と樹脂フィルムとを加熱及び加圧して接着して、プリプレグを製造する方法が検討されている(例えば、特許文献2参照)。

特開平01−272416号公報

特開2011−132535号公報

特許文献2の方法によると、厚み精度に優れるプリプレグを製造することができる一方で、表面が非常に平滑であるがゆえにプリプレグ同士が接触するとタック性を発現し、樹脂転写、ブロッキング等が発生する場合がある。 さらに、本発明者等は、近年の基板の薄型化に対応するべくプリプレグの厚さを薄くした場合に、従来のプリプレグよりも、反りが発生し易くなる問題が発生することを見出した。基板の薄型化、積層後の厚さの高精度性の観点から、薄いプリプレグにおいて発生する反りの発生を抑制することが望まれている。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、厚み精度、低反り性及び低タック性に優れるプリプレグ及びその製造方法、該プリプレグを用いた積層板、プリント配線板及び半導体パッケージを提供することを目的とする。

本発明者等は、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の算術平均粗さRaを有するプリプレグが、厚み精度、低反り性及び低タック性に優れることを見出した。すなわち、本発明は、下記[1]〜[13]に関する。 [1]樹脂組成物と繊維基材とを含有し、少なくとも一方の表面の算術平均粗さRaが、0.2〜4.0μmである、プリプレグ。 [2]前記繊維基材が、ガラスクロスである、上記[1]に記載のプリプレグ。 [3]前記繊維基材の厚さが、5〜120μmである、上記[1]又は[2]に記載のプリプレグ。 [4]前記樹脂組成物が、熱硬化性樹脂を含有する、上記[1]〜[3]のいずれかに記載のプリプレグ。 [5]前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和イミド樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、オキセタン樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリル樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、シリコーン樹脂、トリアジン樹脂及びメラミン樹脂からなる群から選択される1種以上である、上記[4]に記載のプリプレグ。 [6]前記樹脂組成物が、硬化剤及び硬化促進剤からなる群から選択される1種以上を含有する、上記[4]又は[5]に記載のプリプレグ。 [7]前記樹脂組成物が、無機充填材を含有する、上記[1]〜[6]のいずれかに記載のプリプレグ。 [8]前記無機充填材の含有量が、前記樹脂組成物の固形分総量中、1〜80質量%である、上記[7]に記載のプリプレグ。 [9]上記[1]〜[8]のいずれかに記載のプリプレグを積層成形して得られる積層板。 [10]上記[9]に記載の積層板を用いて製造されるプリント配線板。 [11]上記[10]に記載のプリント配線板に半導体素子を搭載してなる半導体パッケージ。 [12]上記[1]〜[8]のいずれかに記載のプリプレグを製造する方法であって、 前記樹脂組成物を、離型フィルムの一方の面上に層形成して、離型フィルム付き樹脂フィルムを作製する工程と、 前記離型フィルム付き樹脂フィルムを、前記繊維基材の少なくとも一方の面に、樹脂面が前記繊維基材と当接するように配置する工程と、 前記配置された離型フィルム付き樹脂フィルムと前記繊維基材とを、加熱及び加圧して、前記樹脂フィルムが前記繊維基材に溶融貼付されてなる、離型フィルム付きプリプレグを得る工程と、 前記離型フィルム付きプリプレグから離型フィルムを剥離する工程と、を有し、 前記離型フィルムの樹脂層を形成する面の算術平均粗さRaが、0.2〜4.0μmである、プリプレグの製造方法。 [13]上記[1]〜[8]のいずれかに記載のプリプレグを製造する方法であって、 前記樹脂組成物を前記繊維基材に含浸してプリプレグ前駆体を作製する工程と、 前記プリプレグ前駆体の少なくとも一方の面に離型フィルムを配置する工程と、 前記配置された離型フィルムと前記プリプレグ前駆体とを、加熱及び加圧して、離型フィルム付きプリプレグを得る工程と、 前記離型フィルム付きプリプレグから離型フィルムを剥離する工程と、を有し、 前記離型フィルムの前記プリプレグ前駆体と対向する面の算術平均粗さRaが、0.2〜4.0μmである、プリプレグの製造方法。

本発明によれば、厚み精度、低反り性及び低タック性に優れるプリプレグ及びその製造方法、該プリプレグを用いた積層板、プリント配線板及び半導体パッケージを提供することができる。

本実施形態のプリプレグの繊維基材及び樹脂層の厚さを説明する図である。

以下、本発明の一実施形態について詳述するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

[プリプレグ] 本実施形態のプリプレグは、樹脂組成物と繊維基材とを含有し、少なくとも一方の表面の算術平均粗さRa(以下、単に「Ra」ともいう)が、0.2〜4.0μmである。 なお、本実施形態における算術平均粗さRaとは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さ(L)(本実施形態のRaは、基準長さ(L)=0.8mmとする。)だけを抜き取り、この抜き取り部分の平均線の方向にX軸を、縦倍率の方向にY軸を取り、粗さ曲線をy=f(x)で表したときに、下記式(1)によって求められる値をマイクロメートル(μm)で表したものをいう。具体的には、JIS B0601:1994に準拠して、実施例に記載の方法で測定することができる。

本実施形態のプリプレグは、算術平均粗さRaを0.2μm以上とすることで、プリプレグの表面に適度な凹凸が付与され、これによりタック性を低く抑えることができ、取り扱い性に優れるものとなる。一方、Raを4.0μm以下とすることで、従来よりも厚さが薄いプリプレグとする場合においても、高い厚み精度が得られる。さらには、Raを4.0μm以下とすることで、プリプレグの厚さを薄くした場合に発生する反りの発生を顕著に抑制することができる。その機構については定かではないが、反りはプリプレグの成形物内に発生する応力によって生じるところ、本実施形態のプリプレグは、Raの値を4.0μm以下とすることで、厚みバラつきに起因する応力の発生を低減でき、これにより反りを低減できたものと考えられる。 このような観点から、本実施形態のプリプレグのRaは、0.2〜3.0μmが好ましく、0.25〜2.0μmがより好ましく、0.3〜1.5μmがさらに好ましく、0.3〜1.0μmがよりさらに好ましく、0.35〜0.5μmが特に好ましい。 プリプレグの算術平均粗さRaは、プリプレグの製造条件によって調整することが可能である。具体的には、例えば、後述する本実施形態のプリプレグの製造方法(I)及び(II)を適用することによって上記範囲のRaを有するプリプレグが得られる。 なお、本実施形態のプリプレグは、少なくとも一方の表面の算術平均粗さRaが上記範囲であればよいが、両面の算術平均粗さRaが上記範囲であることが好ましい。

本実施形態のプリプレグの厚さは、5〜200μmが好ましく、10〜120μmがより好ましく、15〜80μmがさらに好ましく、20〜40μmが特に好ましい。プリプレグの厚さが、上記下限値以上であると、良好な機械的強度が得られ、上記上限値以下であると、基板の薄型化に適したものとなると共に、本発明の厚み精度及び低反り性を向上させるという効果をより顕著なものとすることができる。

本実施形態のプリプレグは、樹脂組成物と繊維基材とを含有する。 本実施形態のプリプレグにおいて、樹脂組成物は、その一部又は全部が繊維基材に含浸されて、樹脂組成物が繊維基材に含浸されてなる繊維基材層を形成する。 本実施形態のプリプレグは、上記繊維基材層の片面又は両面に樹脂組成物からなる樹脂層を有するものであってもよく、その場合、該樹脂層が上記Raを充足するものである。 図1に、繊維基材層と、その両面に樹脂層を有するプリプレグの模式図を示す。 上記繊維基材層の好適な厚さは、後述する繊維基材の好適な厚さと同様である。 上記樹脂層の厚さは、1〜30μmが好ましく、5〜25μmがより好ましく、10〜20μmがさらに好ましい。 ここで、繊維基材層の厚さとは、図1に示すプリプレグの平面方向に直交する断面において、繊維基材を含有する領域Bが示す厚さを意味する。繊維基材層の厚さは、機械研磨、イオンミリング等の公知の方法によりプリプレグの断面を露出させた後、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、任意の10箇所において繊維基材層の厚さを測定し、これを平均して求めることができる。また、樹脂層の厚さとは、図1に示すプリプレグの平面方向に直交する断面において、繊維基材を含有しない領域a1及びa2が示す厚さを意味する。 以下、本実施形態のプリプレグが含有する樹脂組成物及び繊維基材について説明する。

〔熱硬化性樹脂〕 樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含有することが好ましい。 熱硬化性樹脂は、公知の熱硬化性樹脂を使用することができ、その具体例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和イミド樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、オキセタン樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリル樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、シリコーン樹脂、トリアジン樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、成形性及び電気絶縁性の観点から、エポキシ樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

エポキシ樹脂としては、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、アラルキルノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル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T型エポキシ樹脂、ビスフェノールZ型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニル型エポキシ樹脂、テトラフェニル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレンジオールアラルキル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂、エチレン性不飽和基を骨格に有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、フェノールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。

エポキシ樹脂は市販品を使用してもよい。エポキシ樹脂の市販品としては、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂である「EPICLON(登録商標)N−660」、フェノールノボラック型エポキシ樹脂である「EPICLON(登録商標)N−770」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂である、「EPICLON(登録商標)840S」(以上、DIC株式会社製)、「jER828EL」、「YL980」(以上、三菱ケミカル株式会社製)等が挙げられる。

エポキシ樹脂のエポキシ当量は、耐熱性の観点から、60〜400g/eqが好ましく、70〜300g/eqがより好ましく、80〜250g/eqがさらに好ましい。 エポキシ当量は、エポキシ樹脂が有するエポキシ基あたりのエポキシ樹脂の質量(g/eq)を意味し、JIS K 7236に規定された方法に従って測定することができる。

樹脂組成物中における熱硬化性樹脂の含有量は、厚み精度、低反り性及び低タック性の観点から、樹脂組成物中の固形分(但し、無機充填材を除く)100質量部に対して、30〜80質量部が好ましく、45〜70質量部がより好ましく、55〜65質量部がさらに好ましい。本明細書において、「固形分」とは、有機溶媒等の揮発性成分を除いた不揮発分を意味する。

樹脂組成物は、熱硬化性樹脂の他に、必要に応じて、熱可塑性樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、カップリング剤、有機溶媒、有機充填材、レベリング剤、酸化防止剤、難燃剤、難燃助剤、揺変性付与剤、増粘剤、チキソ性付与剤、可撓性材料及び界面活性剤からなる群から選択される1種以上を含有していてもよい。これらは、各々について、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 以下、樹脂組成物が含有する各成分について順に説明する。

〔硬化剤〕 硬化剤としては、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合は、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、シアネートエステル系硬化剤、酸無水物系硬化剤、活性エステル基含有化合物等のエポキシ樹脂用硬化剤が挙げられる。これらの中でも、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤が好ましい。なお、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂以外の樹脂である場合は、その熱硬化性樹脂用の硬化剤として公知のものを用いることができる。

フェノール系硬化剤としては、クレゾールノボラック樹脂、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、ナフチレンエーテル型フェノール樹脂、トリアジン骨格含有フェノール樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂が好ましい。 フェノール系硬化剤は市販品を使用してもよい。フェノール系硬化剤の市販品としては、KA−1160、KA−1163、KA−1165(以上、DIC株式会社製)等のクレゾールノボラック樹脂;MEH−7700、MEH−7810、MEH−7851(以上、明和化成株式会社製)等のビフェニルアラルキル型フェノール樹脂;フェノライト(登録商標)TD2090(DIC株式会社製)等のフェノールノボラック樹脂;EXB−6000(DIC株式会社製)等のナフチレンエーテル型フェノール樹脂;LA3018、LA7052、LA7054、LA1356(いずれもDIC株式会社製)等のトリアジン骨格含有フェノール系樹脂などが挙げられる。

アミン系硬化剤としては、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族アミン、ジシアンジアミド、グアニジン類等が挙げられる。具体的には、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、トリメチレンビス(4−アミノベンゾエート)、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルフォン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフォン、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。これらの中でも、2,2—ビス[4—(4—アミノフェノキシ)フェニルプロパンが好ましい。

樹脂組成物が硬化剤を含有する場合、その含有量は、樹脂組成物の硬化性及び硬化物物性の観点から、熱硬化性樹脂100質量部に対して、20〜150質量部が好ましく、40〜100質量部がより好ましく、50〜80質量部がさらに好ましい。 樹脂組成物が硬化剤を含有する場合、その含有量は、官能基当量を用いて表してもよい。具体的には、(熱硬化性樹脂の質量/官能基当量)≒(硬化剤の質量/熱硬化性樹脂と反応し得る官能基当量)×定数Cとなるように硬化剤を含有させることが好ましい。定数Cは、硬化剤の官能基の種類によって変化し、該官能基がフェノール性水酸基の場合には0.8〜1.2が好ましく、アミノ基の場合には0.2〜0.4が好ましい。 熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合には、上記式は、(エポキシ樹脂の質量/エポキシ基当量)≒(硬化剤の質量/エポキシ基と反応し得る官能基当量)×定数Cとなる。

〔硬化促進剤〕 硬化促進剤としては、熱硬化性樹脂の硬化に用いられる一般的な硬化促進剤を使用することができる。例えば、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、硬化促進剤としては、イミダゾール化合物及びその誘導体;リン系化合物;第3級アミン化合物;第4級アンモニウム化合物等が挙げられる。これらの中でも、硬化反応促進の観点から、イミダゾール化合物及びその誘導体が好ましい。

イミダゾール化合物及びその誘導体としては、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、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、2−フェニルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−1−メチルイミダゾール、1,2−ジエチルイミダゾール、1−エチル−2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、4−エチル−2−メチルイミダゾール、1−イソブチル−2−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−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチルイミダゾール、1−シアノエチル−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−4,5−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、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール、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−トリアジン等のイミダゾール化合物;1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、上記イミダゾール化合物とトリメリト酸との塩;上記イミダゾール化合物とイソシアヌル酸との塩;上記イミダゾール化合物と臭化水素酸との塩などが挙げられる。

樹脂組成物が硬化促進剤を含有する場合、その含有量は、樹脂組成物の硬化性及び硬化物物性の観点から、熱硬化性樹脂100質量部に対して、0.1〜20質量部が好ましく、0.3〜10質量部がより好ましく、0.5〜3質量部がさらに好ましい。

〔無機充填材〕 樹脂組成物は、熱膨張率の低減及び塗膜強度を向上させる観点から、無機充填材を含有することが好ましい。 無機充填材としては、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、タルク、マイカ、カオリン、ベーマイト、ベリリア、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、炭酸アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ホウ酸亜鉛、スズ酸亜鉛、酸化アルミニウム、ジルコニア、ムライト、マグネシア、酸化亜鉛、酸化チタン、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、クレー、ガラス短繊維、ガラス粉、中空ガラスビーズ等が挙げられる。ガラスとしては、Eガラス、Tガラス、Dガラス等が挙げられる。これらの中でも、熱膨張率の低減、比誘電率及び誘電正接の低減の観点から、水酸化アルミニウム、シリカが好ましい。 シリカとしては、湿式法で製造され含水率の高い沈降シリカ、乾式法で製造され結合水等をほとんど含まない乾式法シリカ等が挙げられ、乾式法シリカは、さらに、製造法の違いにより、破砕シリカ、フュームドシリカ、溶融シリカ(溶融球状シリカ)等に分類される。 無機充填材は、シラン系、チタネート系等のカップリング剤、シリコーンオリゴマー等の表面処理剤で前処理又はインテグラルブレンド処理されたものであってもよい。

無機充填材の平均粒子径は、0.1〜10μmが好ましく、0.2〜5μmがより好ましく、0.3〜1μmがさらに好ましく、0.4〜0.8μmが特に好ましい。無機充填材の平均粒子径が0.1μm以上であると、樹脂に高充填した際の流動性を良好に保つことができ、10μm以下であると、粗大粒子の混入確率を低減して粗大粒子起因の不良の発生を抑制することができる。 本明細書中、平均粒子径とは、粒子の全体積を100%として粒子径による累積度数分布曲線を求めたとき、体積50%に相当する点の粒子径のことであり、レーザ回折散乱法を用いた粒度分布測定装置等で測定することができる。

樹脂組成物が無機充填材を含有する場合、その含有量としては、樹脂組成物の固形分総量中、30〜80質量%が好ましく、40〜76質量%がより好ましく、50〜73質量%がさらに好ましく、57〜70質量%が特に好ましい。無機充填材の含有量が、上記下限値以上であると、優れた低熱膨張性が得られ、上記上限値以下であると、接着力が低下することを抑制できると共に、粘度が高くなり過ぎず、作業性の低下を抑制できる傾向にある。 なお、無機充填材は、樹脂成分と比べて比重が小さいものから大きいものまで幅広く存在するため、上記含有量(質量%)は、比重を加味した「体積%」へ換算して表してもよい。その場合、無機充填材の含有量は、上記と同様の観点から、5〜65体積%が好ましく、15〜60体積%がより好ましく、25〜50体積%がさらに好ましい。

樹脂組成物は、樹脂フィルムの製造を容易にするため、各成分が有機溶媒中に溶解及び/又は分散されたワニスの状態としてもよい。 有機溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;メチルセロソルブ等のアルコール系溶媒;テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒;トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族系溶媒などが挙げられる。有機溶媒は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、溶解性及び塗布後の外観の観点から、ケトン系溶媒が好ましく、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンがより好ましく、シクロヘキサノン、メチルエチルケトンがさらに好ましい。 樹脂組成物をワニスの状態とする場合、ワニス中の樹脂組成物の固形分総量は、塗布容易性の観点から、20〜85質量%が好ましく、40〜80質量%がより好ましい。

〔樹脂組成物の製造方法〕 樹脂組成物の製造方法に特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができる。 例えば、上記有機溶媒中に、熱硬化性樹脂及び必要に応じてその他の成分を加えた後、各種混合機を用いて混合及び撹拌することにより調製することができる。混合機としては、超音波分散方式、高圧衝突式分散方式、高速回転分散方式、ビーズミル方式、高速せん断分散方式、自転公転式分散方式等が挙げられる。 一方、特性上問題がなければ、有機溶媒を用いずに、上記成分を粉末状にして混合する粉体混合を採用してもよいし、鹸濁化等の水溶液化を利用してもよい。また、樹脂組成物の硬化が著しく進行しない温度で、かつ樹脂組成物が液状化する温度にて直接撹拌混合してもよい。

本実施形態のプリプレグ中における樹脂組成物(固形分)の含有量は、40〜85質量%が好ましく、55〜80質量%がより好ましく、65〜80質量%がさらに好ましい。

<繊維基材> 繊維基材としては、各種の電気絶縁材料用積層板に用いられている周知のものが使用できる。繊維基材の材質としては、紙、コットンリンター等の天然繊維;ガラス繊維、アスベスト等の無機物繊維;アラミド、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、テトラフルオロエチレン、アクリル等の有機繊維;これらの混合物などが挙げられる。これらの中でも、難燃性の観点から、ガラスクロスが好ましい。ガラスクロスとしては、Eガラス、Cガラス、Dガラス、Sガラス等を用いたガラスクロス;短繊維を有機バインダーで接着したガラスクロス;ガラス繊維とセルロース繊維とを混沙したもの等が挙げられる。これらの中でも、Eガラスを使用したガラスクロスが好ましい。 繊維基材は、織布、不織布、ロービンク、チョップドストランドマット、サーフェシングマット等の形状を有する。なお、材質及び形状は、目的とする成形物の用途及び性能により選択され、1種を単独で使用してもよいし、必要に応じて、2種以上の材質及び形状を組み合わせてもよい。 繊維基材は、1層からなる繊維基材であってもよいし、多層からなる繊維基材であってもよい。なお、1層からなる繊維基材とは、絡み合っている繊維のみからなる繊維基材を意味し、絡み合いの無い繊維基材が存在する場合には、多層からなる繊維基材に分類される。2層以上の繊維基材の材質及び形状は、同一であっても異なっていてもよい。

繊維基材の厚さは、プリプレグの機械的強度と薄型化とを両立する観点から、5〜120μmが好ましく、6〜100μmがより好ましく、7〜60μmがさらに好ましく、8〜40μmがよりさらに好ましく、10〜20μmが特に好ましい。

<プリプレグの製造方法> 本実施形態のプリプレグは、以下のプリプレグの製造方法(I)又は製造方法(II)によって製造することが好ましい。 〔製造方法(I)〕 上記樹脂組成物を、離型フィルムの一方の面上に層形成して、離型フィルム付き樹脂フィルムを作製する工程と、 上記離型フィルム付き樹脂フィルムを、上記繊維基材の少なくとも一方の面に、樹脂面が上記繊維基材と当接するように配置する工程と、 上記配置された離型フィルム付き樹脂フィルムと上記繊維基材とを、加熱及び加圧して、上記樹脂フィルムが上記繊維基材に溶融貼付されてなる、離型フィルム付きプリプレグを得る工程と、 上記離型フィルム付きプリプレグから離型フィルムを剥離する工程と、を有し、 上記離型フィルムの樹脂層を形成する面の算術平均粗さRaが、0.2〜4.0μmである、プリプレグの製造方法。 〔製造方法(II)〕 上記樹脂組成物を上記繊維基材に含浸してプリプレグ前駆体を作製する工程と、 上記プリプレグ前駆体の少なくとも一方の面に離型フィルムを配置する工程と、 上記配置された離型フィルムと上記プリプレグ前駆体とを、加熱及び加圧して、離型フィルム付きプリプレグを得る工程と、 上記離型フィルム付きプリプレグから離型フィルムを剥離する工程と、を有し、 上記離型フィルムの上記プリプレグ前駆体と対向する面の算術平均粗さRaが、0.2〜4.0μmである、プリプレグの製造方法。 以下、各製造方法について、詳細に説明する。

〔製造方法(I)〕 製造方法(I)では、上記樹脂組成物を、離型フィルムの一方の面上に層形成して、離型フィルム付き樹脂フィルムを作製する。 樹脂組成物の層形成は、例えば、樹脂組成物のワニスを、離型フィルムの一方の面に塗布した後、乾燥して行うことができる。 ワニスを塗布する方法としては、コンマコーター、バーコーター、キスコーター、ロールコーター、グラビアコーター、ダイコーター等の公知の塗工装置を用いることができる。これらの塗工装置は、膜厚によって、適宜選択することが好ましい。 乾燥温度及び乾燥時間は、有機溶媒の使用量、有機溶媒の沸点等によって異なるが、例えば、30〜70質量%の有機溶媒を含むワニスの場合、50〜150℃で3〜10分間乾燥させることにより、樹脂フィルムを好適に形成することができる。

樹脂フィルムの厚さは、プリプレグの厚さ等に応じて適宜決定すればよいが、プリプレグの機械的強度と薄型化とを両立する観点から、3〜120μmが好ましく、6〜70μmがより好ましく、10〜50μmがさらに好ましく、12〜25μmが特に好ましい。

(離型フィルム) 離型フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、二軸延伸ポリプロピレン(OPP)、ポリエチレン、ポリビニルフルオレート、ポリイミド等の有機フィルム;銅、アルミニウム等の金属又は合金フィルムなどが挙げられる。これらの離型フィルムは、離型剤によって離型処理されたものであってもよい。 離型フィルムの樹脂フィルムと接する面の算術平均粗さRaは、得られるプリプレグのRaを好適な範囲とする観点から、0.2〜4.0μmが好ましく、0.25〜2.0μmがより好ましく、0.3〜1.5μmがさらに好ましく、0.3〜1.0μmがよりさらに好ましく、0.35〜0.5μmが特に好ましい。Raの定義及び測定方法は上記の通りである。 離型フィルムのRaは、従来公知の方法により調整することができ、例えば、練り込みマット式(離型フィルム中に滑材を練り込む方法)、サンドブラスト式又は金属エンボス加工式によって調整することもできる。 離型フィルムの厚さに制限はないが、樹脂組成物を塗布する際の取り扱い性及び経済性の観点から、10〜200μmが好ましく、20〜100μmがより好ましく、30〜70μmがさらに好ましい。

離型フィルムは市販品を使用してもよい。離型フィルムの市販品としては、「X42」(材質:PET、東レ株式会社製、厚さ:50μm、Ra:0.37μm)、「X44」(材質:PET、東レ株式会社製、厚さ:50μm、Ra:0.27μm、「MAM−430」(材質:OPP、王子特殊紙株式会社、厚さ:25μm、Ra:0.75μm)、「T−5N」(材質:PE、大倉工業株式会社製、厚さ:34μm、Ra:0.35μm)等が挙げられる。

次に、上記離型フィルム付き樹脂フィルムを、上記繊維基材の少なくとも一方の面に、樹脂面が上記繊維基材と当接するように配置し、該配置された離型フィルム付き樹脂フィルムと上記繊維基材とを、加熱及び加圧して、上記樹脂フィルムが上記繊維基材に溶融貼付されてなる、離型フィルム付きプリプレグを得る。 ここでの加熱及び加圧は、ラミネートによって行うことが好ましい。 ラミネートの方法としては、ロールラミネート、真空ラミネート法等により減圧下で繊維機材にラミネートする方法などが挙げられる。ロールラミネートの条件は、例えば、加熱温度が50〜150℃、圧力が0.1〜1.0MPa/mの範囲である。真空ラミネーターの条件は、例えば、加熱温度が50〜150℃、加圧時間が10〜120秒、圧力が0.1〜0.5MPaの範囲である。 なお、樹脂フィルムは繊維基材の一方の面のみに配置して溶融貼付してもよいが、両方の面に配置して溶融貼付することが好ましい。 次に、必要に応じて冷却した後、上記離型フィルム付きプリプレグから離型フィルムを剥離して本実施形態のプリプレグを製造することができる。

〔製造方法(II)〕 製造方法(II)では、まず、上記樹脂組成物を繊維基材に含浸してプリプレグ前駆体を作製する。 プリプレグ前駆体は、上記樹脂組成物を繊維基材に含浸又は塗布した後、加熱等により半硬化(Bステージ化)させることにより得られる。 半硬化(Bステージ化)させる際の加熱温度は、溶媒除去の工程と同時に行うため、有機溶媒の除去効率が良好である有機溶媒の沸点以上の温度が好ましく、加熱温度は、好ましくは80〜200℃であり、加熱時間は、好ましくは、2〜10分間である。

次に、上記プリプレグ前駆体の少なくとも一方の面に離型フィルムを配置し、該配置された離型フィルムと上記プリプレグ前駆体とを、加熱及び加圧して、離型フィルム付きプリプレグを得る。ここでの加熱及び加圧は、ラミネートによって行うことが好ましい。ラミネートの方法及び条件は、上記製造方法(I)と同様の方法及び条件を適用することができる。 次に、必要に応じて冷却した後、上記離型フィルム付きプリプレグから離型フィルムを剥離して本実施形態のプリプレグを製造することができる。

[積層板] 本実施形態の積層板は、本実施形態のプリプレグを積層成形して得られる積層板である。 本実施形態の積層板の一例としては、本実施形態のプリプレグの両面に回路形成用の金属箔を設けてなる金属張積層板が挙げられる。 金属箔の金属としては、銅、金、銀、ニッケル、白金、モリブデン、ルテニウム、アルミニウム、タングステン、鉄、チタン、クロム、これらの金属元素を1種以上含む合金等が挙げられる。これらの中でも、銅、ニッケル、42アロイが好ましく、入手容易性及びコストの観点から、銅がより好ましい。金属箔の厚さは、例えば、3〜210μmであり、5〜140μmが好ましい。 成形方法は、公知の電気絶縁材料用積層板及び多層板の製造方法を適用することができる。成形装置としては、例えば、多段プレス、多段真空プレス、連続成形、オートクレーブ成形機等を使用することができる。成形条件としては、例えば、温度が100〜250℃、圧力が2〜100kg/cm²、加熱時間が0.1〜5時間の範囲である。

[プリント配線板] 本実施形態のプリント配線板は、本実施形態の積層板を用いて製造されるプリント配線板である。 本実施形態のプリント配線板は、上記金属張積層板に配線パターンを形成することによって、プリント配線板を製造することができる。配線パターンの形成方法としては、サブトラクティブ法、フルアディティブ法、セミアディティブ法(SAP:Semi Additive Process)、モディファイドセミアディティブ法(m−SAP:modified Semi Additive Process)等の公知の方法が挙げられる。

[半導体パッケージ] 本実施形態の半導体パッケージは、本実施形態のプリント配線板に半導体素子を搭載してなるものである。本実施形態の半導体パッケージは、本実施形態のプリント配線板の所定の位置に、公知の方法により、半導体チップ、メモリ等を搭載して製造することができる。

次に、下記の実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、これらの実施例は本発明を制限するものではない。なお、各例で製造したプリプレグは下記方法に従って評価した。

[算術平均粗さRa] 離型フィルム及びプリプレグの算術平均粗さRaは、表面粗さ計(BRUKER社製、商品名:Contour GT-K)を用い、上記の方法に従って、JIS B0601:1994に準拠して測定した。

[タック性] 各例で得られたプリプレグを50枚重ねてアルミパック中に挿入し、これを真空梱包した1ヶ月後に開封し、プリプレグのブロッキング及び樹脂転写の発生有無を確認した。なお、真空梱包時の真空度は30kPa、保管温度は25℃とし、タック性は以下の評価基準に基づいて評価した。 (評価基準) タック性有り:プリプレグのブロッキング及び/又は樹脂転写が発生した。 タック性無し:プリプレグのブロッキング及び樹脂転写が発生しなかった。

[厚さのバラつき] 各例で得られたプリプレグの幅方向の中心から50mm単位で幅方向に計11点、該11点を各々起点として長さ方向に50mm単位で10点(すなわち、11点×10点=110点)の厚さを、アップライトゲージを用いて0.001mm単位で測定し、その最大値と最小値との差の値を、厚さのバラつきとした。

[反り量] 各例で得られたプリプレグ1枚を530mm角に切断し、これを2枚の540mm角の銅箔(三井金属株式会社製、商品名:MT−18EX−5)で挟むように配置した。次いで、これを2枚のSUS製鏡板(厚さ1.8mm、530mm角)で挟み、真空雰囲気下、製品温度60〜160℃の領域の昇温速度2〜3℃/分、製品圧力2.5MPa、最高保持温度220℃の条件で90分間保持し、銅張積層板を作製した。 上記で得られた銅張積層板の中央から250mm角の試験片を切り出した。次に、20℃にて、この試験片の4角の任意の1角を固定して吊り下げ、他の3点の反り量を測定した。同様の操作を4角全てで行い、一番大きい値を反り量とした。

製造例1 (樹脂ワニスAの作製) フェノールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、商品名:EPICLON(登録商標)N−770、エポキシ当量:188g/eq)30質量部、フェノール硬化剤であるビフェニルアラルキル型フェノール樹脂(明和化成株式会社製、商品名:MEH−7700)20質量部、無機充填材として、水酸化アルミニウム(昭和電工株式会社製、商品名:HP−360)20質量部と溶融シリカ(株式会社アドマテックス製、商品名:SC2050−KC、平均粒子径:0.5μm、BET比表面積:6.8m²/g)100質量部、硬化促進剤として2−メチルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:2MZ)0.4質量部、希釈溶媒としてメチルイソブチルケトンとシクロヘキサノンを加えて混合し、固形分濃度65質量%の樹脂ワニスAを作製した。

製造例2 (樹脂ワニスBの作製) フェノールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、商品名:EPICLON(登録商標)N−770、エポキシ当量188g/eq)40質量部、アミン硬化剤である2,2—ビス[4—(4—アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(セイカ株式会社製、商品名)30質量部、無機充填材として、水酸化アルミニウム(昭和電工株式会社製、商品名:HP−360)20質量部と溶融シリカ(株式会社アドマテックス製、商品名:SC2050−KC、平均粒子径:0.5μm、BET比表面積:6.8m²/g)80質量部、硬化促進剤として2−メチルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:2MZ)0.4質量部、希釈溶媒としてシクロヘキサノンを加えて混合し、固形分濃度65質量%の樹脂ワニスBを作製した。

[プリプレグの製造;製造方法(I)] 実施例1 樹脂ワニスAを、離型フィルムであるPETフィルム(東レ株式会社製、厚さ:50μm、Ra:0.37μm、商品名:X42)上に、コンマコータを使用して均一に塗布した後、120℃で5分間乾燥して、離型フィルム付き樹脂フィルムを作製した。なお、樹脂ワニスAの塗布量は、乾燥後の樹脂フィルム(樹脂組成物層)の厚さが15μmになるように調整した。 次に、ガラスクロス(日東紡績株式会社製、坪量:12.5g/m²、IPC#1017、基材幅:530mm、厚さ:15μm)の両面に、上記離型フィルム付き樹脂フィルムの樹脂層面がガラスクロスと当接するように配置した。この離型フィルム/樹脂フィルム/ガラスクロス/樹脂フィルム/離型フィルムの積層体を、真空ラミネーターを用いて加熱加圧して、ガラスクロスに樹脂組成物を含浸させて、離型フィルム付きプリプレグを得た。なお、真空ラミネーターの条件は、熱盤温度120℃、圧着圧力0.2MPa、真空時間40秒とした。得られた離型フィルム付きプリプレグから、離型フィルムを剥離して、厚さ35μmのプリプレグを得た。

実施例2 実施例1において、離型フィルムを、OPPフィルム(王子特殊紙株式会社製、厚さ:35μm、Ra:0.75μm、商品名:MAM−430)に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてプリプレグを得た。

実施例3 実施例1において、樹脂ワニスAを樹脂ワニスBに変えたこと、及び離型フィルムを、PEフィルム(大倉工業株式会社製、厚さ:34μm、Ra:3.5μm、商品名:T−5N)に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてプリプレグを得た。

比較例1 実施例1において、離型フィルムを、OPPフィルム(王子特殊紙株式会社製、厚さ:35μm、Ra:0.1μm、商品名:MA−420)に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてプリプレグを得た。

[プリプレグの製造;製造方法(II)] 実施例4 樹脂ワニスAを、ガラスクロス(日東紡績株式会社製、坪量:12.5g/m²、IPC#1017、基材幅:530mm、厚さ:15μm)に塗工機を用いて塗布した後、120℃で5分間乾燥させて、プリプレグ前駆体を得た。樹脂ワニスAの塗布重量の調整はスクイズロール法で行い、プリプレグ前駆体中の樹脂組成物の含有量が、実施例1と同じ量になるように調整した。 次に、サンドブラスト加工を施したPETフィルム(開成株式会社製、厚さ:50μm、Ra:2.4μm)を、上記プリプレグ前駆体の両面に配置し、離型フィルム/プリプレグ前駆体/離型フィルムの積層体を、真空ラミネーターを用いて加熱加圧して、離型フィルム付きプリプレグを得た。なお、真空ラミネーターの条件は、圧着温度140℃、圧着圧力0.3MPa、真空時間20秒とした。得られた離型フィルム付きプリプレグから、離型フィルムを剥離してプリプレグを得た。

実施例5 実施例4において、樹脂ワニスAを樹脂ワニスBに変更したこと、及びPETフィルムを、OPPフィルム(王子特殊紙株式会社製、厚さ:35μm、Ra:0.75μm、商品名:MAM−430)に変更したこと以外は、実施例4と同様にしてプリプレグを得た。

比較例2 実施例4において、PETフィルムを、エンボス加工を施したPEフィルム(大倉工業株式会社製、厚さ:34μm、Ra:4.9μm)に変更したこと以外は、実施例4と同様にしてプリプレグを得た。

比較例3 樹脂ワニスBを、ガラスクロス(日東紡績株式会社製、坪量:12.5g/m²、IPC#1017、基材幅:530mm、厚さ:15μm)に塗工機を用いて塗布した後、120℃で5分間乾燥させてプリプレグを得た。塗布重量の調整はスクイズロール法で行い、樹脂組成物の含有量は実施例1と同じ量になるように調整した。

表1から、Raが0.2〜4.0μmの範囲内である実施例1〜5のプリプレグは、厚さのバラつきが小さく、タック性を抑制し、反り量を低減できていることが分かる。一方、Raが0.2mμ未満である比較例1のプリプレグは、タック性が発生した。また、Raが4.0μmを超える比較例2〜3のプリプレグは、厚さのバラつきが大きく、反り量も大きかった。

本実施形態のプリプレグは、低タック性であるために取り扱い性に優れており、また、厚み精度及び低反り性に優れているため、半導体パッケージ、電子機器用プリント配線板等に好適である。