低介電常數(shù)低介質(zhì)損耗PCB基材
本文討論了低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗印制電路板基材的制法、性能及應(yīng)用。
1、引言
在近期的專利文獻(xiàn)資料特許公開(kāi)2012-56994“プリプレグ、金屬?gòu)埥饘侔濉ⅴ抓辚螗扰渚板及び半導(dǎo)體裝置”一文中討論了低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗PCB 基材的制法及性能等;采用該方法制作的覆銅板樣品的介電常數(shù)在1GHz 條件下為3.44~3.77,而介質(zhì)損耗為0.0024~ 0.0033。
2、實(shí)驗(yàn)部分
2.1、試樣制法
實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的主要原料有環(huán)氧樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺化合物、氰酸酯樹(shù)脂以及填料等,另外還應(yīng)用到固化劑,它是在間- 位上有著胺基的苯氧化物,如圖1 所示。
其具體結(jié)構(gòu)如圖2 和圖3 所示
在實(shí)驗(yàn)中具體應(yīng)用的固化劑名稱、結(jié)構(gòu)、型號(hào)等結(jié)合舉例將進(jìn)一步說(shuō)明。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的溶劑、玻纖布、銅箔等原材料,制作印制電路板要應(yīng)用相關(guān)工序的化學(xué)物品以及制作半導(dǎo)體組件要應(yīng)用相應(yīng)的芯片等,在各舉例中將具體介紹。為了闡明本發(fā)明的要點(diǎn),給出了實(shí)施和比較兩組舉例。
2.1.1、實(shí)施例
實(shí)施例1(1) 樹(shù)脂溶液的配制取7.0 質(zhì)量(下同)份的雙-(3-乙基-5-甲基-4-馬來(lái)酰亞胺苯基)甲烷(ケイアイ化成公司制造,型號(hào)為BMI-70)、8.0 份的4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺(ケイアイ化成公司制造、型號(hào)為BMI-H)、7.1 份的雙酚芳烷基型環(huán)氧樹(shù)脂(日本化藥公司制造、型號(hào)為NC-3000H、環(huán)氧當(dāng)量為285)、7.4 份的1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯(三井化學(xué)公司制造、型號(hào)為APB,化學(xué)結(jié)構(gòu)如下面的圖4 所示)
0.5 份的3-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(信越シリコーン公司制造、型號(hào)為KBM-403) 以及70 份的熔融二氧化硅微粉(アドマテックス公司制造,型號(hào)為SO-25R,平均粒子直徑為0.5μm)等,并加入環(huán)己酮使不揮發(fā)物含量達(dá)到70%, 配制成樹(shù)脂溶液。
(2) 制造半固化片
用上面得出的樹(shù)脂溶液浸漬玻纖布(厚度為0.032mm,旭化成エレクトロニクス公司制造),在180℃ 烘干約5 分鐘,得出樹(shù)脂組成物為83%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù),下同)的半固化片。
(3) 制造覆銅箔層壓板
將上述得出的半固化片取四片層疊后在上面和下面覆上厚度為12μm 的銅箔(古河サーキットホイル公司制造,型號(hào)為F2WS-12),在壓力為4MPa、溫度為220℃ 的條件下壓制180 分鐘, 得出厚度為0.4mm的雙面覆銅箔層壓板。
(4)制造多層印制電路板
將制成的雙面覆銅箔層壓板按照印制電路板制造工藝,進(jìn)行印刷、蝕刻等作業(yè),制成內(nèi)層芯板;用得出的半固化片及銅箔等經(jīng)復(fù)壓、通孔、蝕刻等多道工序制成多層印制電路板。
(5)裝配半導(dǎo)體組件
將得出的多層印制電路板進(jìn)行表面鍍鎳/ 金等處理后, 按照焊錫球陣列的適應(yīng)性,在上面搭載、裝配相應(yīng)的半導(dǎo)體元件,例如TEG 芯片(尺寸為15mm×15mm,厚度為0.8mm),定位并固定好之后,在紅外再流焊爐中使陣列焊球熔融結(jié)合;最后用液體封裝樹(shù)脂把它封裝好,形成專用的半導(dǎo)體組件。實(shí)施例2 配制樹(shù)脂溶液時(shí)所用的雙-(3-乙基-5-甲基-4-馬來(lái)酰亞胺苯基)甲烷、4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺以及雙酚芳烷基型環(huán)氧樹(shù)脂等之用量如表1 所示;而固化劑改用10.4 份的1,3- 雙[3-(3-氨基苯氧基)苯氧基]苯(,它是由三井化學(xué)公司制造,型號(hào)為APB-5,化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖5 所示;
其他操作同實(shí)施例1 一樣,配制樹(shù)脂溶液、制造半固化片、作成覆銅箔層壓板、制作多層印制電路板,最后裝配芯片制成半導(dǎo)體組件。
實(shí)施例3 配制樹(shù)脂溶液時(shí)所用的雙-(3-乙基-5-甲基-4-馬來(lái)酰亞胺苯基)甲烷、4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺以及雙酚芳烷基型環(huán)氧樹(shù)脂等之用量如表1 所示; 而固化劑改用8.7 份的4,4’-雙(3-氨基苯氧基)聯(lián)二苯,由東永產(chǎn)業(yè)公司制造,型號(hào)為3,3’-BAPB,它的化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖6 所示,
其他操作如實(shí)施例1 一樣,配制成樹(shù)脂溶液,浸漬玻纖布制造半固化片,壓制覆銅箔層壓板,制作多層印制電路板并裝配芯片制成半導(dǎo)體組件。實(shí)施例4 配制樹(shù)脂溶液時(shí)所用的雙-(3- 乙基-5- 甲基-4- 馬來(lái)酰亞胺苯基)甲烷、4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺以及雙酚芳烷基型環(huán)氧樹(shù)脂等之用量如表1 所示;而固化劑改用9.2 份的4,4’-雙(3-氨基苯氧基)二苯甲酮,由東永產(chǎn)業(yè)公司制造,型號(hào)為BABP,化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖7 所示。
其他操作如實(shí)施例1 一樣,配制成樹(shù)脂溶液,浸漬玻纖布制造半固化片,壓制覆銅箔層壓板,制作多層印制電路板并裝配芯片制成半導(dǎo)體組件。
實(shí)施例5 配制樹(shù)脂溶液所應(yīng)用原料的配方如表1 所示;而所用的固化劑1,3-雙[4-(3-氨基苯氧基)苯甲酰基]苯(為東永產(chǎn)業(yè)公司制造,型號(hào)為BABB,它的化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖8所示,其他各項(xiàng)操作如實(shí)施例1 所述。
實(shí)施例6 配制樹(shù)脂溶液所應(yīng)用原料的配方如表1 所示;而所用的固化劑雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜為小西化學(xué)公司制造,型號(hào)為3BAPS,其化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖9 所示,其他各項(xiàng)操作如實(shí)施例1 所述。