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1、日本CCL技术的新进展（三、下）——日立化成工业公司近年IC封装用基板材料技术新成果综述覆铜板资讯一2DD9牵.第3期日本00L技术的新进展(三,下)?覆铜板,印制板技术?——El立化成工业公司近年IC封装用基板材料技术新成果综述祝大同(中国电子材料行业协会经济技术管理部北京100028)(接覆铜扳资讯2009.1)5.低热膨胀率树脂的选择解决封装用薄型化基板材料受热翘曲大的问题,世界覆铜板(CCL)业界中通常是从降低基板材料热膨胀系数人手.近些年来,在降低基板材料的热膨胀系数的手段方面,多是通过在树脂组成物中高填充量的加人无机填料.而这种途径,往往在制作基板时钻孔加工性会出现下降.考
2、虑到此点,日立化成公司MCL-E一679GT研发者则从树脂性能上进行突破,以此解决基板材料受热翘曲大的问题.在确定研发的主攻方面,日立化成打破了业界中常规采用手段的做法,具有独特的创新性.在679GT主树脂的选择上,研发者确定为适宜降低热膨胀率的含多环芳香族型环氧树脂.含多环芳香族型环氧树脂有不少的种类,从2环缩合型到4环缩合型;有含萘结构型,蒽结构型,含芘结构型等.含多环芳香族型环氧树脂之所以具有低热膨胀率的特性,是由于它的分子结构特性所决定的.它的每个分子呈平面构造,使得这种树脂分子之间易于相互作用.分子间相互作用的结果,构成了"堆积效果"(stacking)的构形(见图5),这样
3、就对它的分子链活动有了更加的约束性.B这种结构特点,不同于目前CCL常用酚醛型环氧树脂那样的分子链便于活动的构形(见图6).因此受热时,含多环芳香族型.21..环氧树脂固化物的膨胀系数会表现得很小.图5多环芳香族型树脂堆积结构效果的概念示意图多芳环结柯型树脂酚醛型习树腊嗣掏模型图6含多环芳香族型环氧树脂与酚醛型环氧树脂在分子结构上的对比选择及改性这类含多环芳香族型环氧树脂,成为日立化成开发679GT技术的主要方面.本文下半部分将在此方面进行重点的分析,阐述.6.关于多环芳香族型环氧树脂6.1有关三类多环芳香族型环氧树脂分子蛄构与其特性的关g~-t~多环芳香族型环氧树脂是一类近年开发成功
4、的新型结构的高性能树脂.世界及日本已形成工业化生产的多环芳香族型环氧树脂产品,有几类品种131[41:双官能团的含联苯(bipheny1)覆铜板资讯一2DD9牮.第3期结构环氧树脂;含萘结构环氧树脂;蒽(ar_}蹦me)结构型环氧树脂,以及含芘(pyrene)结构环氧树脂.这类多环芳香族型环氧树脂在几年前已率先在高档IC封装用环氧塑封料中得到应用.日本东都化成株式会社环氧树脂开发中心的正史专家,曾在近期发表了有关论述多环芳香族型环氧树脂的文.这篇涉及的内容目前在世界上公开发表的文献是少见的,因此对于我们了解多环芳香族型环氧树脂特性很有参考价值.此文中提到了多环芳香族型环氧树脂近年在CC
5、L业的应用问题:"近年,在IC封装发展的推动下,含有新分子结构的,高性能的环氧?覆铜板,印制板技术?树脂得到开发,并开始走人市场.其中包括多环芳香族型环氧树脂.它是由刚直性且疏水性新型结构高分子所构成.正因如此,这类环氧树脂的耐热性和耐湿性得到了提高.另外,它的热稳定性也得到了改善,使得树脂具有很好的阻燃性,这有利于使封装用塑封料,基板材料的无卤化阻燃性易于实现.(以上译自正史的原话)"正史在此文中,用试验对比的数据列出了三类多环芳香族型环氧树脂固化物(以酚醛树脂为固化剂)的主要物理特性(笔者根据文中介绍的内容整理于见表3),以及它们的分子结构(见表4).表3三类四种多环芳香族型环氧树
6、脂的主要物理特性热膨胀系数残碳率Tg破坏韧性吸水率?树脂类型及牌号(CTE)(ppm)(%)(℃)(mPa?m)(%)<Tg>Tg(700inN)含双萘结构环氧树脂(Bis—EAT)750l64O.991.27多环芳香含蒽结构环氧树脂(Bis—EP)l5l5812732族型环氧含芘结构环氧树脂(PGEPY)13756154树脂含葸结构环氧树脂13458155(PGEAY)(作为PGEPY的对比例)对比例环含苯环结构环氧树脂(Bis—EAT)131641740.981.63氧树脂双酚A型环氧树脂(Bis—EA)12866182O.761.96注}:吸水率的处理条件:133℃.
7、3atm.96h表4三类四种多环芳香族型环氧树脂的分子结构类别品种结构式二环缩合型芳香族型环氧树脂含双萘结构环氧树脂(Bis—EAT)三环缩合型芳香族型环氧树脂含蒽结构环氧树脂(Bis—EAT)‰》孵四环缩合型芳香族型环氧树脂含芘结构环氧树脂(PGEPY)瞬薜_o舟三环缩合型芳香族型环氧树脂含蒽结构环氧树脂(PGEAY)∞阱(对比例)..22..覆铜板资讯一20牵.笫3?覆铜板,印制板技术?对比例含苯环结构环氧树脂(Bis—EP)懿a.'..正
