低介電常數低介質損耗PCB基材

2013-10-23 張洪文真空技術網整理

　　本文討論了低介電常數、低介質損耗印制電路板基材的制法、性能及應用。

　　1、引言

　　在近期的專利文獻資料特許公開2012-56994“プリプレグ、金屬張金屬板、プリント配線板及び半導體裝置”一文中討論了低介電常數、低介質損耗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在1GHz 條件下為3.44~3.77，而介質損耗為0.0024~ 0.0033。

　　2、實驗部分

　　2.1、試樣制法

　　實驗應用的主要原料有環氧樹脂、雙馬來酰亞胺化合物、氰酸酯樹脂以及填料等，另外還應用到固化劑，它是在間- 位上有著胺基的苯氧化物，如圖1 所示。

低介電常數低介質損耗PCB基材

　　其具體結構如圖2 和圖3 所示

低介電常數低介質損耗PCB基材

　　在實驗中具體應用的固化劑名稱、結構、型號等結合舉例將進一步說明。同時在實驗過程中的溶劑、玻纖布、銅箔等原材料，制作印制電路板要應用相關工序的化學物品以及制作半導體組件要應用相應的芯片等，在各舉例中將具體介紹。為了闡明本發明的要點，給出了實施和比較兩組舉例。

　　2.1.1、實施例

　　實施例1(1) 樹脂溶液的配制取7.0 質量(下同)份的雙-(3-乙基-5-甲基-4-馬來酰亞胺苯基)甲烷(ケイアイ化成公司制造，型號為BMI-70)、8.0 份的4，4’-二苯甲烷雙馬來酰亞胺(ケイアイ化成公司制造、型號為BMI-H)、7.1 份的雙酚芳烷基型環氧樹脂(日本化藥公司制造、型號為NC-3000H、環氧當量為285)、7.4 份的1，3-雙(3-氨基苯氧基)苯(三井化學公司制造、型號為APB，化學結構如下面的圖4 所示)

低介電常數低介質損耗PCB基材

　　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，型號為SO-25R，平均粒子直徑為0.5μm)等，并加入環己酮使不揮發物含量達到70%，配制成樹脂溶液。

　　(2) 制造半固化片

　　用上面得出的樹脂溶液浸漬玻纖布(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，得出樹脂組成物為83%(質量百分數，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，進行印刷、蝕刻等作業，制成內層芯板;用得出的半固化片及銅箔等經復壓、通孔、蝕刻等多道工序制成多層印制電路板。

　　(5)裝配半導體組件

　　將得出的多層印制電路板進行表面鍍鎳/ 金等處理后，按照焊錫球陣列的適應性，在上面搭載、裝配相應的半導體元件，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合;最后用液體封裝樹脂把它封裝好，形成專用的半導體組件。實施例2 配制樹脂溶液時所用的雙-(3-乙基-5-甲基-4-馬來酰亞胺苯基)甲烷、4，4’-二苯甲烷雙馬來酰亞胺以及雙酚芳烷基型環氧樹脂等之用量如表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(，它是由三井化學公司制造，型號為APB-5，化學結構如圖5 所示;

低介電常數低介質損耗PCB基材

　　其他操作同實施例1 一樣，配制樹脂溶液、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體組件。

　　實施例3 配制樹脂溶液時所用的雙-(3-乙基-5-甲基-4-馬來酰亞胺苯基)甲烷、4，4’-二苯甲烷雙馬來酰亞胺以及雙酚芳烷基型環氧樹脂等之用量如表1 所示; 而固化劑改用8.7 份的4，4’-雙(3-氨基苯氧基)聯二苯，由東永產業公司制造，型號為3，3’-BAPB，它的化學結構如圖6 所示，

低介電常數低介質損耗PCB基材

　　其他操作如實施例1 一樣，配制成樹脂溶液，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體組件。實施例4 配制樹脂溶液時所用的雙-(3- 乙基-5- 甲基-4- 馬來酰亞胺苯基)甲烷、4，4’-二苯甲烷雙馬來酰亞胺以及雙酚芳烷基型環氧樹脂等之用量如表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，由東永產業公司制造，型號為BABP，化學結構如圖7 所示。

低介電常數低介質損耗PCB基材